[发明专利]一种医用质子直线加速器

摘要

本申请公开了一种医用质子直线加速器，包括：依次连接的ECR离子源、RFQ加速器、SDTL和行波质子加速器。在中能加速段采用分离型漂移管直线加速器，即SDTL，在高能加速段采用行波质子加速器，使得医用质子直线加速器不仅结构更加紧凑、占用空间更小，而且出射的质子束能量在70‑250MeV范围内连续可调，满足肿瘤治疗时因病人身体内肿瘤位置不同束流能量需调节的需要。另外，由于SDTL和行波质子加速器均为多段依次连接的结构，可以分期分段建造，可适应不同医院对质子能量的需求，后期也可根据治疗需求进行能量升级。

主权项

1.一种医用质子直线加速器，包括：离子源、低能加速段从离子源中引出质子的喷射器和中能加速段将质子能量加速至固定能量值的漂移管直线加速器；其特征在于，还包括:RF功率源和高能加速段的行波质子加速器，所述RF功率源为所述行波质子加速器提供高频功率，使得所述行波质子加速器腔体内形成高频电磁场；所述行波质子加速器连接于漂移管直线加速器之后，当质子束进入所述行波质子加速器腔体时受到高频电场的作用而加速，通过改变输入的所述高频功率的大小，可改变高频电场的强度，使得经过所述行波质子加速器加速后出射的质子束能量值连续可调节，获得不同能量值的质子束，满足癌症治疗的需要；所述行波质子加速器包括：多段依次连接的行波质子加速腔和周期性排列的耦合盘片；所述行波质子加速器为圆柱形腔体或方形腔体，包括多段依次连通的行波质子加速腔；所述耦合盘片设置于所述行波质子加速腔腔体内侧，耦合盘片呈周期性排列；所述耦合盘片上设置有径向通道，相邻的耦合盘片之间为加速隙，所述径向通道用于保证相邻加速隙间的磁场耦合；所述RF功率源有多个，每个RF功率源单独向每段加速腔提供高频功率，每个RF功率源的高频功率独立可调；所述周期性排列耦合盘片用于降低高频电场的相速度和保证相邻单元的高频磁场耦合；所述漂移管直线加速器为分离型漂移管直线加速器，所述分离型漂移管直线加速器包括：多个短腔，放置于短腔腔体内的漂移管，以及设置在相邻腔之间的磁铁聚焦装置。