一种医用电子直线加速器 |
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| 申请号 | CN201510557773.4 | 申请日 | 2015-09-05 | 公开(公告)号 | CN105307376A | 公开(公告)日 | 2016-02-03 |
| 申请人 | 刘洋; | 发明人 | 刘洋; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种医用 电子 直线 加速 器，包括底座，及设置在底座上的固定 机架 ，及设置在固定机架前侧的 旋转机 架，及设置在旋转机架前侧的 治疗 床，所述旋转机架上设置有治疗头和数字显示器，所述治疗头内设置有加速装置、 辐射 装置和温控及充气装置，所述辐射装置设置在加速装置的下端，所述加速装置包括电子枪、加速管、离子 泵 、 微波 传输装置、微波功率源和脉冲 调制器 ，所述治疗床靠近旋转机架的一端设置有旋转装置和探测器，所述治疗床的另一端设置有手持器。本市用新型结构简单，图形清晰，易于调整其旋转 角 度，使用方便。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种医用电子直线加速器，其特征在于：包括底座，及设置在底座上的固定机架，及设置在固定机架前侧的旋转机架，及设置在旋转机架前侧的治疗床，所述旋转机架上设置有治疗头和数字显示器，所述治疗头内设置有加速装置、辐射装置和温控及充气装置，所述辐射装置设置在加速装置的下端，所述加速装置包括电子枪、加速管、离子泵、微波传输装置、微波功率源和脉冲调制器，所述电子枪的输出端与加速管相连，所述加速管通过微波传输装置与微波功率源相连，所述离子泵分别与加速管和微波传输装置相连，所述脉冲调制器的输出端分别与电子枪和微波功率源相连，所述加速管的输出端与辐射装置相连，所述治疗床靠近旋转机架的一端设置有旋转装置和探测器，所述治疗床的另一端设置有手持器。 |
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| 说明书全文 | 一种医用电子直线加速器技术领域背景技术[0002] 医用直线电子加速器是生物医学上的一种用来对肿瘤进行放射治疗的粒子加速器装置，其利用具有一定能量的高能电子(速度达到亚光速)与大功率微波的微波电场相互作用，从而获得更高的能量。这时电子的速度增加不大，主要是质量不断变大，且电子直接引出，可做电子线治疗。电子打击重金属靶，铲射高韧致辐射，发射X射线，作X线治疗。传统的医用直线电子加速器在使用的过程中通过医生控制机架上的控制面板进行操作，对于旋转机架转动的角度不好掌握，治疗的准确度低，效果差，而且由于医生离机体的距离比较近，会造成不必要的辐射，长期以往会对身体造成伤害。 发明内容[0004] 本发明解决上述技术问题采取的技术方案是：一种医用电子直线加速器，包括底座，及设置在底座上的固定机架，及设置在固定机架前侧的旋转机架，及设置在旋转机架前侧的治疗床，所述旋转机架上设置有治疗头和数字显示器，所述治疗头内设置有加速装置、辐射装置和温控及充气装置，所述辐射装置设置在加速装置的下端，所述加速装置包括电子枪、加速管、离子泵、微波传输装置、微波功率源和脉冲调制器，所述电子枪的输出端与加速管相连，所述加速管通过微波传输装置与微波功率源相连，所述离子泵分别与加速管和微波传输装置相连，所述脉冲调制器的输出端分别与电子枪和微波功率源相连，所述加速管的输出端与辐射装置相连，所述治疗床靠近旋转机架的一端设置有旋转装置和探测器，所述治疗床的另一端设置有手持器。 [0005] 进一步，所述加速管包括加速结构和引出结构，所述加速结构设置在加速管内侧，所述加速管通过引出结构与辐射装置相连，加速结构是对电子进行加速，引出结构的作用是将电子束引出。 [0006] 进一步，所述加速结构包括行波结构和驻波结构，驻波结构可以在同样的长度上比行波结构获得更高的能量增益。 [0007] 进一步，所述微波传输装置包括弯波导、软波导、定向耦合器、吸收水负载和三端环流器，所述加速管依次通过弯波导、软波导、定向耦合器和三端环流器与微波功率源相连，所述定向耦合器、吸收水负载和微波功率源分别设置在三端环流器的三个连接处，用于输出微波，使微波与电子相互作用。 [0009] 进一步，所述辐射装置从上到下依次包括靶、铅门、均整器、电离室、可控铅门和照射头，所述辐射装置与治疗床上的探测器相对应，用于产生X射线，并且将射线整合整齐，分布均匀，并且限制辐射的范围，通过照射头准确的照射到患者的身体上。 [0010] 进一步，所述温控及充气装置包括恒温水冷装置和充气装置，所述恒温水冷装置分别与加速管、靶、微波功率源、三端环流器和吸收水负载相连，所述充气装置与微波传输装置相连，用于吸收加速管、靶、微波功率源、三端环流器和吸收水负载等工作中产生的热量，充气装置用于对微波传输装置抽真空后再充绝缘气体，如氮气、氟利昂等，以防止发生电场击穿。 [0011] 进一步，所述旋转装置上设置有旋转轨道，所述治疗床的前端与旋转轨道为滑动设置，用于治疗床的转动。 [0012] 进一步，所述治疗床的下端设置有升降装置，所述升降装置为液压升降机，用于调整治疗床的高度。 [0013] 进一步，所述固定机架内设置有电源，所述固定机架的一侧设置有控制面板，电源为整个机器提供电能，控制面板用于控制机器的运行。 [0014] 采用了上述技术方案后，本发明具有以下的有益效果：本发明所述的医用电子直线加速器，由于设置有数字显示屏，可以清楚准确的看到旋转机架所旋转的角度，提高治疗的准确度和治疗效果，由于设置有手持器，医生直接在治疗床的尾部进行操作，不需要时刻靠近旋转机架即可操作机器的运行，使用方便，减少不必要的辐射，提高使用电子直线加速器的安全性，设计人性化，实用性好。附图说明 [0015] 图1为本发明的一种医用电子直线加速器的结构示意图； [0016] 图2为本发明的一种医用电子直线加速器的加速装置的结构示意图； [0017] 图3为本发明的一种医用电子直线加速器的辐射装置的结构示意图； [0018] 图4为本发明的一种医用电子直线加速器的加速装置的原理图。 具体实施方式[0019] 为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。 [0020] 如图1和图2所示，一种医用电子直线加速器，包括底座1，及设置在底座1上的固定机架2，及设置在固定机架2前侧的旋转机架3，及设置在旋转机架3前侧的治疗床4，所述旋转机架3上设置有治疗头5和数字显示器6，所述治疗头5内设置有加速装置、辐射装置28和温控及充气装置，所述辐射装置28设置在加速装置的下端，所述加速装置包括电子枪7、加速管8、离子泵9、微波传输装置10、微波功率源11和脉冲调制器12，所述电子枪7的输出端与加速管8相连，所述加速管8通过微波传输装置10与微波功率源11相连，所述离子泵9分别与加速管8和微波传输装置10相连，所述脉冲调制器12的输出端分别与电子枪7和微波功率源11相连，所述加速管8的输出端与辐射装置28相连，所述治疗床4靠近旋转机架3的一端设置有旋转装置13和探测器14，所述治疗床4的另一端设置有手持器15。 [0021] 所述加速管8包括加速结构和引出结构，所述加速结构设置在加速管8内侧，所述加速管8通过引出结构与辐射装置28相连，加速结构是对电子进行加速，引出结构的作用是将电子束引出。 [0022] 所述加速结构包括行波结构和驻波结构，驻波结构可以在同样的长度上比行波结构获得更高的能量增益。 [0023] 所述微波传输装置10包括弯波导16、软波导17、定向耦合器18、吸收水负载19和三端环流器20，所述加速管8依次通过弯波导16、软波导17、定向耦合器18和三端环流器20与微波功率源11相连，所述定向耦合器18、吸收水负载19和微波功率源11分别设置在三端环流器20的三个连接处，用于输出微波，使微波与电子相互作用。 [0024] 所述微波功率源11为磁控管或速调管，磁控管是微波自激振荡器，其体积小，工作电压低，常用于低、中能机，速调管适用于高能机，速调管是微波功率放大器，体积大，工作电压高。 [0025] 所述辐射装置28从上到下依次包括靶21、铅门22、均整器23、电离室24、可控铅门25和照射头26，所述辐射装置28与治疗床4上的探测器14相对应，用于产生X射线，并且将射线整合整齐，分布均匀，并且限制辐射的范围，通过照射头26准确的照射到患者的身体上。 [0026] 所述温控及充气装置包括恒温水冷装置和充气装置，所述恒温水冷装置分别与加速管8、靶21、微波功率源11、三端环流器20和吸收水负载19相连，所述充气装置与微波传输装置10相连，用于吸收加速管8、靶21、微波功率源11、三端环流器20和吸收水负载19等工作中产生的热量，充气装置用于对微波传输装置10抽真空后再充绝缘气体，如氮气、氟利昂等，以防止发生电场击穿。 [0027] 所述旋转装置13上设置有旋转轨道，所述治疗床4的前端与旋转轨道为滑动设置，用于治疗床4的转动。 [0028] 所述治疗床4的下端设置有升降装置27，所述升降装置27为液压升降机，用于调整治疗床4的高度。 [0029] 所述固定机架2内设置有电源，所述固定机架2的一侧设置有控制面板，电源为整个机器提供电能，控制面板用于控制机器的运行。 [0030] 在进行治疗过程中，病人躺在治疗床4上，启动电子直线加速器，此时电子枪7产生供加速的电子，其阴极被加热后产生热发射电子，在阴极和阳极间的高压电场作用下，以一定的初始能量从阳极中心孔道穿出注入加速结构，同时微波功率源11所发出的微波通过微波传输装置10到达加速管8中，形成微波电场，电子在加速管8内的微波电场中与微波相互作用，脉冲调制器12利用储能放电的原理形成高压脉冲，经脉冲变压器将电压进一步放大后供电子枪7和微波功率源11使用，可以得到尽可能高的加速电场和电子束，瞬时微波功率大，提高到MW量级，经过和微波相互作用后的电子利用引出装置到达辐射装置28，通过辐射装置28中进行打靶21，获得X射线，并且经过整合、均匀和限制位置通过照射头26发射出来，穿过病人的人体到达探测器14，医生在进行操作机器的时候可以运用治疗床尾端的手持器15，并且可以通过数字显示屏6清楚的了解旋转机架3所旋转的角度，方便简单，实用性好。 [0031] 本发明具有以下的有益效果：本发明所述的医用电子直线加速器，由于设置有数字显示屏，可以清楚准确的看到旋转机架所旋转的角度，提高治疗的准确度和治疗效果，由于设置有手持器，医生直接在治疗床的尾部进行操作，不需要时刻靠近旋转机架即可操作机器的运行，使用方便，减少不必要的辐射，提高使用电子直线加速器的安全性，设计人性化，实用性好。 [0032] 以上所述的具体实施例，对本发明解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 |
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