一种高低能X射线输出装置 |
|||||||
申请号 | CN200510135933.2 | 申请日 | 2005-12-31 | 公开(公告)号 | CN1997256B | 公开(公告)日 | 2010-08-25 |
申请人 | 清华大学; 同方威视技术股份有限公司; | 发明人 | 唐传祥; 陈怀璧; 刘以农; 程建平; 刘耀红; 李任凯; | ||||
摘要 | 本 发明 涉及 X射线 源装置,具体涉及高能X射和低能X射线的输出装置。本发明公开的一种高低能X射线输出装置,包括:控制系统,用于控制 电子 枪电源、 微波 功率源,通过电子枪和 加速 装置产生电子束;或控制实现不同的高低能电子束产生的时序;电子枪电源,向电子枪提供 电能 ;微波功率源,用于加速电子直线加速管产生的电子束的速度;电子直线加速管,分别与电子枪电源和微波功率源连接,用于产生高能电子束;高压电子枪电源,向高压电子枪提供电能;高压电子枪,与高压电子枪电源连接,用于产生低能电子束; 辐射 靶,用于接受电子束产生X射线。本发明应用于 放射 治疗 及医学成像中,或应用于 无损检测 中。 | ||||||
权利要求 | 1.一种高低能X射线输出装置,其特征在于包括:控制系统(18)、电子枪电源(17)、高压电子枪电源(15)、微波功率源(16)、电子直线加速管(19)、高压电子枪(11),辐射靶(13),其中, |
||||||
说明书全文 | 技术领域本发明涉及X射线源装置,具体涉及高能X射线和低能X射线的输出装置。 背景技术电子直线加速器可以产生高能电子束或将高能电子束打靶产生X射线。放射治疗是利用电子束或X射线的电离能力和轫致辐射效应,使受照物品产生某些生物和物理效应,从而进行治疗肿瘤的处理技术。在放射治疗中,一般利用模拟定位机先对患者的病灶区域进行成像定位,然后利用电子直线加速器根据成像对设定的治疗区域进行放射治疗。近期的需求中,希望成像及放疗都能够在不移动病患的情况下完成。对于该需求,现有技术主要采用将X光机与直线加速器分别安装在Gantry(旋转机架)的不同角度,或在治疗室的不同位置,对在不移动病患的情况下成像与放疗。由于成像角度与治疗角度不同,会出现一定偏差。另外,利用电子直线加速器的能量开关技术,分别利用低能电子束产生的X射线成像,利用高能电子束或X射线治疗。但是,低能电子束难以低到<100keV,成像质量不高。 无损探伤是利用X射线对物体的穿透能力,探测物体的内部结构。另外,最近提出利用两种能量的电子束打靶产生的两种能谱的X射线交替对被检物体进行辐射成像,可以对物质的材料特性进行分辨。该应用需要电子束能量的快速转换,并且要求电子束的能量差别尽量大。现有技术中,一般采用改变微波功率、微波频率及电子束负载的方法来快速调节电子束能量。电子束能量的调节范围有限。 发明内容(一)要解决的技术问题 本发明的目的是提供一种成像质量高、电子束能量调节范围大的高低能X射线输出装置。 (二)技术方案 为了达到上述目的,本发明采取以下方案: 本发明的高低能X射线输出装置包括:控制系统、电子枪电源、高压电子枪电源、微波功率源、电子直线加速管、高压电子枪,辐射靶,其中, ——控制系统,用于控制电子枪电源、微波功率源,通过电子直线加速管产生高能脉冲电子束;或控制高压电子枪电源,通过高压电子枪产生直流或脉冲的低能电子束;或控制实现不同的高低能电子束产生的时序; ——电子枪电源,在控制系统的控制下,向电子枪提供电能; ——微波功率源,在控制系统的控制下,用于加速电子直线加速管产生的电子束的速度; ——电子直线加速管,分别与电子枪电源和微波功率源连接,用于产生高能电子束; ——高压电子枪电源,在控制系统的控制下,向高压电子枪提供电能; ——高压电子枪,与高压电子枪电源连接,用于产生低能电子束; ——辐射靶,用于接受高能电子束产生高能透射X射线,或用于接受低能电子束产生低能反射X射线。 其中,所述电子直线加速管包括电子枪、加速装置。 其中,所述电子直线加速管与高压电子枪垂直。 其中,所述高能透射X射线和低能反射X射线辐射方向相同。 其中,所述高压电子枪上设有低能电子束的传输管,该传输管上设有X射线的输出窗。 其中,所述输出窗为钛窗。 其中,所述低能电子束的传输管在X射线输出窗位置为凹形,其中,X射线输出窗位置靠近辐射靶靶点附近。 (三)有益效果 1)由于采用上述技术方案,本发明与已有技术相比,能够实现更大范围的X射线能量的调节,能够利用几十keV及百keV电子束打靶产生的低能反射X射线进行更为清晰的成像,然后,转换为MeV量级的电子束产生的透射X射线进行放射治疗;2)本发明高低能X射线都能够为脉冲形式,并且能够实现高低能X射线脉冲的间隔转换;3)本发明结构简单,成本低,能够适用于各种直线加速器设备中。 附图说明 图1是本发明工作原理示意框图; 图2是本发明低能X射线工作状态示意图; 图3是本发明高能X射线工作状态示意图; 图4是本发明X射线输出窗的结构示意图。 图中:11、高压电子枪;12、加速装置;13、辐射靶;14、电子枪;15、高压电子枪电源;16、微波功率源;17、电子枪电源;18、控制系统;19、电子直线加速管;31、X射线输出窗;32、低能电子束的传输管。 具体实施方式以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。参看图1,本发明的一种高低能X射线输出装置,由电子枪14和加速装置12组成的电子直线加速管19是高能电子束的产生装置,产生的高能电子束打辐射靶13,并在辐射靶13的右侧产生高能透射X射线。由高压电子枪11及其高压电子枪电源15组成低能电子束产生装置,产生的低能电子束打在靶13的右面,并在同侧产生反射X射线。通过控制系统18控制电子枪电源17、微波功率源16,通过电子枪14和加速装置12产生高能脉冲电子束;或控制高压电子枪电源15,通过高压电子枪11产生直流或脉冲的低能电子束;或控制实现不同的高低能电子束产生的时序; 参看图2,本发明产生低能X射线;参看图3,本发明产生高能X射线;其中,电子直线加速管19与高压电子枪11垂直布置;高能X射线和低能X射线辐射方向相同。 参看图4,X射线的输出窗31为钛窗或其它对低能及高能X射线吸收很小的材料或结构。本实施例为了减小X射线输出窗31的面积,降低工艺难度,X射线输出窗31的位置尽量靠近靶点,如图4所示,能够将低能电子束的传输管32在X射线输出位置凹向靶点方向。 本发明能够应用于放射治疗及医学成像的设备中,或应用于无损检测中。本发明结构简单,成本低,可以使用与几乎所有的直线加速器设备中,应用广泛。 值得提出的是,按照上述的实施方式,所述的电子加速器若改用其它高能电子发生器组成类似的技术方案,也应属本发明的保护范围。 |