CN110831317A - 加速器注入粒子数控制方法及装置、加速器和存储介质 - Google Patents

加速器注入粒子数控制方法及装置、加速器和存储介质 Download PDF

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CN110831317A CN201911101367.1A CN201911101367A CN110831317A CN 110831317 A CN110831317 A CN 110831317A CN 201911101367 A CN201911101367 A CN 201911101367A CN 110831317 A CN110831317 A CN 110831317A
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刘铮铮
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Abstract

本发明涉及一种加速器注入粒子数控制方法及装置、加速器和存储介质，该方法包括：根据预设注入粒子数和加速器粒子数的束流强度，确定加速器所需注入加速器所需注入粒子数的束流时长，也即冲击磁铁的启动平顶时间和斩束器的启动平顶时间之间的重叠时长；根据该束流时长，分别确定冲击磁铁的启动时刻和斩束器的启动时刻；根据冲击磁铁的启动时刻启动冲击磁铁，根据斩束器的启动时刻启动斩束器。

Description

加速器注入粒子数控制方法及装置、加速器和存储介质
技术领域
本发明涉及医疗设备技术领域，尤其是一种加速器注入粒子数控制方法及装置、加速器和存储介质。
背景技术
在生物医学上，在对肿瘤进行放射治疗时，需要采用粒子加速器对带电粒子进行加速以使粒子获得能量。为了减小放疗副作用对患者健康细胞的损耗，通常需要在进行放疗前设定放疗所需的粒子数。
相关技术中，当直接将最大粒子数注入加速器时，为了避免剩余大量的高能粒子损失在加速器中造成严重的治疗外辐射，通常需要增加加速器屏蔽墙的厚度，显著增加了屏蔽墙的尺寸和造价。当对加速器的注入粒子数进行控制时，通常直接改变为粒子加速器的离子源的引出流强，致使离子源所输出粒子的稳定性较差；采用在注入器的粒子输出端设置外部挡板挡掉一部分粒子束流的方式，又需要额外引入硬件设备，增加了粒子加速器的体积和硬件成本；采用调节斩束器的电源启动平顶时间的方式时，由于需要为斩束器匹配更高性能的电源，导致粒子加速器硬件费用的升高。
发明内容
本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种加速器注入粒子数控制方法及装置、加速器和存储介质，从而在不影响粒子加速器自身稳定性、硬件组成和造价的情况下，实现对粒子加速器注入粒子数的控制。
本发明所采用的技术方案如下：
本申请实施例提供了一种加速器注入粒子数控制方法，应用于粒子加速器，该方法包括：根据预设注入粒子数和加速器粒子束的束流强度，确定加速器所需注入粒子束的束流时长；其中，所述束流时长为冲击磁铁的启动平顶时间和斩束器的启动平顶时间之间的重叠时长；根据所述束流时长，分别确定所述冲击磁铁的启动时刻和所述斩束器的启动时刻；根据所述冲击磁铁的启动时刻启动所述冲击磁铁，根据所述斩束器的启动时刻启动所述斩束器。
本申请实施例还提供了一种加速器注入粒子数控制装置，配置于粒子加速器，该装置包括：束流时长确定模块、启动时刻确定模块和启动模块。
束流时长确定模块，设置为根据预设注入粒子数和加速器粒子束的束流强度，确定加速器所需注入粒子束的束流时长；其中，所述束流时长为冲击磁铁的启动平顶时间和斩束器的启动平顶时间之间的重叠时长；
启动时刻确定模块，设置为根据所述束流时长，分别确定所述冲击磁铁的启动时刻和所述斩束器的启动时刻；
启动模块，设置为根据所述冲击磁铁的启动时刻启动所述冲击磁铁，根据所述斩束器的启动时刻启动所述斩束器。
本申请实施例还提供了一种粒子加速器，包括斩束器和冲击磁铁，还包括：
一个或多个处理器；
存储装置，设置为存储一个或多个程序；
所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如上述所提供的一种加速器注入粒子数控制方法。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述所提供的一种加速器注入粒子数控制方法。
附图说明
图1是本申请实施例所采用的粒子加速器的硬件结构示意图。
图2是本申请实施例一中的一种加速器注入粒子数控制方法的流程图。
图3A是本申请实施例二中的一种加速器注入粒子数控制方法中的流程图。
图3B是本申请实施例二中的冲击磁铁和斩束器的脉冲信号示意图。
图4A是本申请实施例三中的一种加速器注入粒子数控制方法中的流程图。
图4B是本申请实施例三中的冲击磁铁和斩束器的脉冲信号示意图。
图5是本申请实施例四中的一种加速器注入粒子数控制装置的结构图。
图6是本申请实施例五提供的一种终端设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。
本申请多个实施例的技术方案所采用的粒子加速器可参见图1所示的粒子加速器的硬件结构示意图。该加速器包括：注入器110，斩束器120、冲击磁铁130以及加速器同步环140，其中，注入器110的粒子输出端与斩束器120的粒子输入端相连，斩束器120的粒子输出端与加速器同步环140的粒子输入端相连。
注入器110，设置为向加速器同步环140注入粒子束流；斩束器120设置为限定注入器110注入至加速同步环140中的粒子数的束流时长；冲击磁铁130安装于加速器同步环140的离子输入端，用以对斩束器所传输的粒子束中的多个粒子的传输方向进行校正。其中，注入器110包括离子源111，设置为把需要注入的元素气态离子电离成离子，决定要注入粒子束的种类和束流强度。
在图1所示的粒子加速器的基础上，对本申请多个实施例的技术方案加以论述。
实施例一
图2是本申请实施例中的一种加速器注入粒子数控制方法的流程图。本申请实施例可适用于对粒子加速器所注入粒子数进行控制的情况，该方法可以由加速器注入粒子数控制装置来执行，该装置由软件和硬件中的至少之一实现，并具体配置于粒子加速器中。如图2所示的加速器注入粒子数控制方法，包括：步骤S210、步骤S220和步骤S230。
在步骤S210中，根据预设注入粒子数和加速器粒子束的束流强度，确定加速器所需注入粒子束的束流时长。
其中，所述束流时长为冲击磁铁的启动平顶时间和斩束器的启动平顶时间之间的重叠时长。
其中，预设注入粒子数由需要借助粒子加速器进行放射治疗的患者的身体状况确定。在一实施例中，预设注入粒子数可以从本地存储空间、其他存储设备或云端获取；当然预设注入粒子数还可以由技术人员手动输入。
其中，束流强度根据粒子加速器中的离子源的性能参数确定。在一实施例中，束流强度可以通过自动读取离子源的性能参数获取，还可以由技术人员手动输入。
其中，冲击磁铁和斩束器所施加的电源信号均为脉冲信号，因此在启动冲击磁铁或启动斩束器时均存在启动平顶时间。当粒子在斩束器的非启动平顶时间基本不能通过斩束器，因此斩束器的启动平顶时间可以用于控制通过斩束器的粒子数量；粒子在冲击磁铁的非启动平顶时间基本不能通过冲击磁铁，因此冲击磁铁的启动平顶时间用于控制通过冲击磁铁的粒子数量。
在步骤S220中，根据所述束流时长，分别确定所述冲击磁铁的启动时刻和所述斩束器的启动时刻。
由于束流时长作为冲击磁铁的启动平顶时间和斩束器的启动平顶时间两者之间的重叠时长，因此可以通过该重叠时长，并结合冲击磁铁的启动平顶时间和斩束器的启动平顶时间，确定冲击磁铁的启动时刻和斩束器的启动时刻。
在步骤S230中，根据所述冲击磁铁的启动时刻启动所述冲击磁铁，根据所述斩束器的启动时刻启动所述斩束器。
其中，根据束流时长所确定的冲击磁铁的启动时刻和斩束器的启动时刻可以相同，也可以不同。当确定冲击磁铁的启动时刻和斩束器的启动时刻之后，会根据所确定的启动时刻分别对应启动冲击磁铁和斩束器。
由于冲击磁铁和斩束器启动后，冲击磁铁的启动平顶时间与斩束器的启动平顶时间之间存在一实际重叠时长。在该实际重叠时长所对应的时间段内，注入器的粒子输出端所输出的粒子束流能够同时通过斩束器和冲击磁铁，并经冲击磁铁进行运动方向的校正后注入至加速器同步环中进行同步加速。其中，实际重叠时长相当于向加速器同步环中注入粒子时的实际束流时长。
通过冲击磁铁的启动时刻和斩束器的启动时刻的控制，影响注入至加速器同步环中的实际束流时长，并结合所注入粒子束的束流强度，向加速器同步环中注入对应数量的粒子。其中，所注入的粒子的实际数量与预设注入粒子数相同或逼近。
本申请实施例根据预设注入粒子数和加速器粒子数的束流强度，确定加速器所需注入加速器所需注入粒子数的束流时长，也即冲击磁铁的启动平顶时间和斩束器的启动平顶时间之间的重叠时长；根据该束流时长，分别确定冲击磁铁的启动时刻和斩束器的启动时刻；根据冲击磁铁的启动时刻启动冲击磁铁，根据斩束器的启动时刻启动斩束器。本申请实施例在有效保证粒子加速器的自身稳定性、硬件组成和造价的前提下，通过控制冲击磁铁的启动时刻和斩束器的启动时刻，调整注入加速器的粒子数的束流时长，进而实现了对加速器注入粒子数的有效控制。
实施例二
图3A是本申请实施例中的一种加速器注入粒子数控制方法中的流程图。
在一实施例中，将特征“根据所述束流时长，分别确定所述冲击磁铁的启动时刻和所述斩束器的启动时刻”细化为“根据所述束流时长、所述冲击磁铁的启动平顶时间和所述冲击磁铁的启动上升时间，以及所述斩束器的启动上升时间，确定启动所述斩束器延后启动所述冲击磁铁的第一时间差值；根据所述冲击磁铁的预设启动时刻延迟所述第一时间差值，确定为所述斩束器的启动时刻”，以完善斩束器和启动时刻的确定方式。
如图3A所示的加速器注入粒子数控制方法，包括：步骤S310和步骤S320。
在步骤S310中，根据预设注入粒子数和加速器粒子束的束流强度，确定加速器所需注入粒子束的束流时长。
其中，所述束流时长为冲击磁铁的启动平顶时间和斩束器的启动平顶时间之间的重叠时长；
在一实施例中，根据公式确定束流时长；
其中，T为所述束流时长，N为所述预设注入粒子数，I为所述束流强度，q为每个电子所带电荷量。
在步骤S320中，根据所述束流时长、所述冲击磁铁的启动平顶时间和所述冲击磁铁的启动上升时间，以及所述斩束器的启动上升时间，确定启动所述斩束器延后启动所述冲击磁铁的第一时间差值。
如图3B所示的冲击磁铁和斩束器的脉冲信号示意图，其中横坐标为时间参数。由图3B可知，在t11时刻冲击磁铁电源产生脉冲信号并输入至冲击磁铁，在t12时刻脉冲信号强度上升至最大值。在t12时刻之后，当有粒子束流由斩束器的粒子输出端输入至加速器同步环时，冲击磁铁控制粒子通过，并对通过的粒子的运动方向进行校正。当经过冲击磁铁的启动平顶时间tp1之后，在t13时刻冲击磁铁电源的脉冲信号降低，同时，当有粒子束流由斩束器粒子输出端输入至加速器同步环时，冲击磁铁阻止粒子通过。在t14时刻，冲击磁铁电源的脉冲信号降低至最小值。其中，t11和t12可以为同一时刻值；其中，t13和t14可以为同一时刻值。
相应的，在t21时刻斩束器电源产生脉冲信号并输入至斩束器，在t22时刻脉冲信号强度上升至最大值。在t22时刻之后，当有粒子束流由注入器的粒子输出端输入至斩束器时，斩束器控制粒子通过，并经由斩束器的粒子输出端输出至加速器同步环中。当经过斩束器的启动平顶时间tp2之后，在t23时刻斩束器电源的脉冲信号降低，同时，当有粒子束流由注入器输入至斩束器时，斩束器阻止粒子通过斩束器的粒子输出端输入至加速器同步环中。在t24时刻，斩束器电源的脉冲信号降低至最小值。其中，t21和t22可以为同一时刻值；其中，t23和t24可以为同一时刻值。
在一实施例中，根据公式Δt1＝tp1+tr1-tr2-T，确定所述第一时间差值；
其中，Δt1为所述第一时间差值；tp1为所述冲击磁铁的启动平顶时间；tr1为所述冲击磁铁的启动上升时间；tr2为所述斩束器的启动上升时间；T为所述束流时长。
参见图3B可知，t11与t21之间的时间段长度即为第一时间差值Δt1；tp1为冲击磁铁的启动平顶时间；t11与t12之间的时间段长度即为冲击磁铁的启动上升时间tr1；t21与t22之间的时间段长度即为斩束器的启动上升时间tr2；t22与t13之间的时间段长度即为束流时长T。
在一实施例中，当冲击磁铁的启动平顶时间为700ns，冲击磁铁的启动上升时间为200ns，斩束器的启动上升时间为50ns时，若斩束器的启动时刻比冲击磁铁的启动时刻的延迟250ns，也即第一时间差值为250ns时，那么实际的束流时长为700-(250-200+50)＝600ns。若粒子束的束流强度为10mA，那么实际注入粒子数为10mA×600ns/1.6e-19C＝3.75e10个。若第一时间差值的控制步长为10ns，相应的束流时长的控制步长为10ns，对应的注入粒子数的控制步长为10mA×10ns/1.6e-19C＝6.25e8个，所注入粒子的最大数量为10mA×700ns/1.6e-19C＝4.4e10个。
在步骤S330中，根据所述冲击磁铁的预设启动时刻延迟所述第一时间差值，确定为所述斩束器的启动时刻。
其中，冲击磁铁的预设启动时刻可以根据粒子加速器中其他组成结构的启动时刻关联设置。
在步骤S340中，根据所述冲击磁铁的启动时刻启动所述冲击磁铁，根据所述斩束器的启动时刻启动所述斩束器。
由于斩束器的启动时刻在冲击磁铁的启动时刻之后，因此，在t11和t21所对应的启动时刻分别启动冲击磁铁和斩束器。从t22时刻至t13时刻，斩束器接收由注入器粒子输出端所输出的粒子束流，并经由斩束器粒子输出端向加速器同步环成功注入粒子，此时实际注入加速器同步环中的粒子数与预设注入粒子数相同或逼近。从t13时刻值t23时刻，斩束器继续接收由注入器粒子输出端所输出的粒子束流，并经由斩束器的粒子输出端向加速同步环注入粒子。但是，由于此时冲击磁铁电源脉冲信号减小，也即处于冲击磁铁的非启动平顶时间，所以冲击磁铁无法正常工作，相应地该时间段内的粒子的运动方向无法校正，因此会在加速器同步环中消逝。
本申请实施例通过束流时长、冲击磁铁的启动平顶时间和冲击磁铁的启动上升时间，以及斩束器的启动上升时间，确定启动斩束器延后启动冲击磁铁的第一时间差值，并根据冲击磁铁的预设启动时刻延后第一时间差值作为斩束器的启动时刻；通过在冲击磁铁启动时刻延后第一时间差值的启动时刻启动斩束器，调整注入加速器的粒子数的束流时长，进而实现了对加速器注入粒子数的有效控制。
在一实施例中，在步骤“确定启动所述冲击磁铁延后启动所述斩束器的第一时间差值”之后，还包括：根据所述斩束器的粒子输出端与加速器同步环的离子输入端之间的距离，确定粒子注入所述同步环的延迟时间；将所述延迟时间叠加至所述第一时间差值，以进行更新。
本申请实施例通过将斩束器的粒子输出端与加速器同步环的离子输入端之间的传输距离之内粒子传输的时间作为延迟时间叠加至第一时间差值中，用于作为粒子传输过程中的时间补偿。本申请实施例避免了在束流时长时间范围内，由于首次在斩束器和加速器同步环之间传输时，而无法成功注入加速器同步环，导致在束流时长范围内实际注入的粒子数不足的情况。
实施例三
图4A是本申请实施例中的一种加速器注入粒子数控制方法中的流程图。
在一实施例中，将特征“根据所述束流时长，分别确定所述冲击磁铁的启动时刻和所述斩束器的启动时刻”细化为“根据所述束流时长、所述斩束器的启动平顶时间和启动上升时间，以及所述冲击磁铁的启动上升时间，确定启动所述冲击磁铁延后启动所述斩束器的第二时间差值；根据所述斩束器的预设启动时刻延迟所述第二时间差值，确定为所述冲击磁铁的启动时刻”，以完善斩束器和启动时刻的确定方式。
如图4A所示的加速器注入粒子数控制方法，包括：步骤S410-步骤S440。
在步骤S410中，根据预设注入粒子数和加速器粒子束的束流强度，确定加速器所需注入粒子束的束流时长。
其中，所述束流时长为冲击磁铁的启动平顶时间和斩束器的启动平顶时间之间的重叠时长。
在步骤S420中，根据所述束流时长、所述斩束器的启动平顶时间和所述斩束器的启动上升时间，以及所述冲击磁铁的启动上升时间，确定启动所述冲击磁铁延后启动所述斩束器的第二时间差值。
如图4B所示的冲击磁铁和斩束器的脉冲信号示意图，其中横坐标为时间参数。有图4B可知，在t21时刻斩束器电源产生脉冲信号并输入至斩束器，在t22时刻脉冲信号强度上升至最大值。在t12时刻之后，当有粒子束流由注入器的粒子输出端输入至斩束器后，斩束器控制粒子通过，并经由斩束器的粒子输出端向加速器同步环输出。当经过启动平顶时间tp2之后，在t23时刻斩束器电源的脉冲信号降低，同时，当有粒子束流由注入器输入至斩束器后，斩束器阻止粒子通过斩束器输出端口输入至加速器同步环中。在t24时刻，斩束器电源的脉冲信号降低至最小值。其中，t21和t22可以为同一时刻值；其中，t23和t24可以为同一时刻值。
相应的，在t11时刻冲击磁铁电源产生脉冲信号并输入至冲击磁铁，在t12时刻脉冲信号强度上升至最大值。在t12时刻之后，当有粒子束流由斩束器的粒子输出端输入至加速器同步环时，冲击磁铁控制粒子通过，并对通过的粒子的运动方向进行校正。当经过启动平顶时间tp1之后，在t13时刻冲击磁铁电源的脉冲信号降低，同时，当有粒子束流由斩束器的粒子输出端输入至加速器同步环时，冲击磁铁阻止粒子通过。在t14时刻，冲击磁铁电源的脉冲信号降低至最小值。其中，t11和t12可以为同一时刻值；其中，t13和t14可以为同一时刻值。
在一实施例中，根据公式Δt2＝tp2+tr2-tr1-T，确定所述第二时间差值；
其中，Δt2为所述时间差值；tr1为所述冲击磁铁的启动上升时间；tp2为所述斩束器的启动平顶时间；tr2为所述斩束器的启动上升时间；T为所述束流时长。
参见图4B可知，t11与t21之间的时间段长度即为第二时间差值；tp2为斩束器的启动平顶时间；t21与t22之间的时间段长度即为斩束器的启动上升时间tr2；t11与t12之间的时间段长度即为冲击磁铁的启动上升时间tr1；t12与t23之间的时间段长度即为束流时长T。
在步骤S430中，根据所述斩束器的预设启动时刻延迟所述第二时间差值，确定为所述冲击磁铁的启动时刻。
其中，斩束器的预设启动时刻可以根据粒子加速器中其他组成结构的启动时刻关联设置。
在步骤S440中，根据所述冲击磁铁的启动时刻启动所述冲击磁铁，根据所述斩束器的启动时刻启动所述斩束器。
由于冲击磁铁的启动时刻在斩束器的启动时刻之后，因此，在t21和t11所对应的启动时刻分别启动斩束器和冲击磁铁。从t22时刻至t12时刻，斩束器接收由注入器粒子输出端所输出的粒子束流，并经由斩束器粒子输出端向加速器同步环注入粒子。但是，由于冲击磁铁电源脉冲信号未处于启动平顶时间，也即冲击磁铁的电源脉冲信号并非对应最大脉冲值，因此冲击磁铁无法正常工作。相应地，该时间段内的粒子的运动方向无法校正，因此会在加速器同步环中消逝。从t12时刻至t23时刻，斩束器仍接收由注入器粒子输出端所输出的粒子束流，并经由斩束器粒子输出端向加速器同步环成功注入粒子，此时实际注入加速器同步环中的粒子数与预设注入粒子数相同或逼近。从t23时刻值t13时刻，由于此时斩束器的电源脉冲信号减小，也即处于斩束器的非启动平顶时间，所以斩束器中的粒子无法通过斩束器的粒子输出端向加速器同步环注入粒子。
本申请实施例通过束流时长、斩束器的启动平顶时间和启动上升时间，以及冲击磁铁的启动上升时间没确定启动冲击磁铁延后启动斩束器的第二时间差值，并根据斩束器的预设启动时刻延后第二时间差值作为冲击磁铁的启动时刻；通过在斩束器启动时刻延后第二时间差值的启动时刻启动冲击磁铁，调整注入加速器的粒子数的束流时长，进而实现了对加速器注入粒子数的有效控制。
在一实施例中，在步骤“确定启动所述冲击磁铁延后启动所述斩束器的第二时间差值”之后，还包括：根据所述斩束器的粒子输出端与加速器同步环的离子输入端之间的距离，确定粒子注入所述同步环的延迟时间；将所述延迟时间叠加至所述第二时间差值，以进行更新。
本申请实施例通过将斩束器的粒子输出端与加速器同步环的离子输入端之间的传输距离之内粒子传输的时间作为延迟时间叠加至第二时间差值中，用于作为粒子传输过程中的时间补偿。本申请实施例避免了在束流时长时间范围内，由于首次在斩束器和加速器同步环之间传输时，而无法成功注入加速器同步环，导致在束流时长范围内实际注入的粒子数不足的情况。
实施例四
图5是本申请实施例中的一种加速器注入粒子数控制装置的结构图。本申请实施例可适用于对粒子加速器所注入粒子数进行控制的情况，该装置由软件和硬件中的至少之一实现，并配置于粒子加速器中。如图5所示的加速器粒子数控制装置，包括束流时长确定模块510、启动时刻确定模块520和启动模块530。
其中，束流时长确定模块510，设置为根据预设注入粒子数和加速器粒子束的束流强度，确定加速器所需注入粒子束的束流时长；其中，所述束流时长为冲击磁铁的启动平顶时间和斩束器的启动平顶时间之间的重叠时长。
启动时刻确定模块520，设置为根据所述束流时长，分别确定所述冲击磁铁的启动时刻和所述斩束器的启动时刻。
启动模块530，设置为根据所述冲击磁铁的启动时刻启动所述冲击磁铁，根据所述斩束器的启动时刻启动所述斩束器。
本申请实施例通过束流时长确定模块根据预设注入粒子数和加速器粒子数的束流强度，确定加速器所需注入加速器所需注入粒子数的束流时长，也即冲击磁铁的启动平顶时间和斩束器的启动平顶时间之间的重叠时长；通过启动时刻确定模块根据该束流时长，分别确定冲击磁铁的启动时刻和斩束器的启动时刻；通过启动模块根据冲击磁铁的启动时刻启动冲击磁铁，根据斩束器的启动时刻启动斩束器。本申请实施例在有效保证粒子加速器的自身稳定性、硬件组成和造价的前提下，通过控制冲击磁铁的启动时刻和斩束器的启动时刻，调整注入加速器的粒子数的束流时长，进而实现了对加速器注入粒子数的有效控制。
在一实施例中，所述启动时刻确定模块520，包括：第一时间差值确定单元和第一启动时刻确定单元。
第一时间差值确定单元，设置为根据所述束流时长、所述冲击磁铁的启动平顶时间和启动上升时间，以及所述斩束器的启动上升时间，确定启动所述斩束器延后启动所述冲击磁铁的第一时间差值。
第一启动时刻确定单元，设置为根据所述冲击磁铁的预设启动时刻延迟所述第一时间差值，确定为所述斩束器的启动时刻。
在一实施例中，所述第一时间差值确定单元，还设置为：
根据公式Δt1＝tp1+tr1-tr2-T，确定所述第一时间差值；
其中，Δt1为所述第一时间差值；tp1为所述冲击磁铁的启动平顶时间；tr1为所述冲击磁铁的启动上升时间；tr2为所述斩束器的启动上升时间；T为所述束流时长。
在一实施例中，所述启动时刻确定模块520，包括：第二时间差值确定单元和第二启动时刻确定单元。
第二时间差值确定单元，设置为根据所述束流时长、所述斩束器的启动平顶时间和启动上升时间，以及所述冲击磁铁的启动上升时间，确定启动所述冲击磁铁延后启动所述斩束器的第二时间差值。
第二启动时刻确定单元，设置为根据所述斩束器的预设启动时刻延迟所述第二时间差值，确定为所述冲击磁铁的启动时刻。
在一实施例中，所述第二时间差值确定单元，还设置为：
根据公式Δt2＝tp2+tr2-tr1-T，确定所述第二时间差值；
其中，Δt2为所述时间差值；tr1为所述冲击磁铁的启动上升时间；tp2为所述斩束器的启动平顶时间；tr2为所述斩束器的启动上升时间；T为所述束流时长。
在一实施例中，该装置，还包括：第一延迟时间确定模块和第一更新单元。
第一延迟时间确定模块，设置为在所述确定启动所述冲击磁铁延后启动所述斩束器的第一时间差值之后，根据所述斩束器的粒子输出端与加速器同步环的离子输入端之间的距离，确定粒子注入所述同步环的延迟时间；
第一更新单元，设置为将所述延迟时间叠加至所述第一时间差值，以进行更新。
在一实施例中，该装置，还包括：第二延迟时间确定模块和第二更新单元。
第二延迟时间确定模块，设置为在所述确定启动所述冲击磁铁延后启动所述斩束器的第二时间差值之后，根据所述斩束器的粒子输出端与加速器同步环的离子输入端之间的距离，确定粒子注入所述同步环的延迟时间。
第二更新单元，设置为将所述延迟时间叠加至所述第二时间差值，以进行更新。
上述加速器注入粒子数控制装置可执行本申请任意实施例所提供的加速器注入粒子数控制方法，具备执行加速器注入粒子数控制方法相应的功能模块和有益效果。
实施例五
图6是本申请实施例提供的一种终端设备的硬件结构示意图，该终端设备包括斩束器610和冲击磁铁620，还包括：
一个或多个处理器630；
存储装置640，设置为存储一个或多个程序。
图6中以一个处理器630为例，该终端设备中的斩束器610和冲击磁铁620可以通过总线或其他方式与处理器630以及存储装置640相连，且处理器630和存储装置640也通过总线或其他方式连接，图6中以通过总线连接为例。
在本实施例中，终端设备中的处理器630可以根据预设注入粒子数和加速器粒子束的束流强度，确定加速器所需注入粒子束的束流时长；还可以根据束流时长，分别确定斩束器610和冲击磁铁620的启动时刻；还可以根据冲击磁铁620的启动时刻启动冲击磁铁620，根据斩束器610的启动时刻启动斩束器610。
该终端设备中的存储装置640作为一种计算机可读存储介质，可用于存储一个或多个程序，所述程序可以是软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本申请实施例中加速器注入粒子数控制方法对应的程序指令/模块(例如，附图5所示的束流时长确定模块510、启动时刻确定模块520和启动模块530)。处理器630通过运行存储在存储装置640中的软件程序、指令以及模块，从而执行终端设备的多种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中的加速器注入粒子数控制方法。
存储装置640可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储数据等(如上述实施例中预设注入粒子数、束流时长、冲击磁铁的启动平顶时间以及斩束器的启动平顶时间等)。此外，存储装置640可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储装置640可包括相对于处理器630远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至服务器。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
此外，本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被加速器注入粒子数控制装置执行时实现本申请实施提供的加速器注入粒子数控制方法，该方法包括：根据预设注入粒子数和加速器粒子束的束流强度，确定加速器所需注入粒子束的束流时长；其中，所述束流时长为冲击磁铁的启动平顶时间和斩束器的启动平顶时间之间的重叠时长；根据所述束流时长，分别确定所述冲击磁铁的启动时刻和所述斩束器的启动时刻；根据所述冲击磁铁的启动时刻启动所述冲击磁铁，根据所述斩束器的启动时刻启动所述斩束器。
通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本申请可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对相关技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请多个实施例所述的加速器注入粒子数控制方法。
以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。

Claims (10)

1.一种加速器注入粒子数控制方法，应用于粒子加速器，包括：
根据预设注入粒子数和加速器粒子束的束流强度，确定加速器所需注入粒子束的束流时长；其中，所述束流时长为冲击磁铁的启动平顶时间和斩束器的启动平顶时间之间的重叠时长；
根据所述束流时长，分别确定所述冲击磁铁的启动时刻和所述斩束器的启动时刻；
根据所述冲击磁铁的启动时刻启动所述冲击磁铁，根据所述斩束器的启动时刻启动所述斩束器；
其中，根据所述束流时长，分别确定所述冲击磁铁的启动时刻和所述斩束器的启动时刻，包括：
根据所述束流时长、所述冲击磁铁的启动平顶时间和所述冲击磁铁的启动上升时间，以及所述斩束器的启动上升时间，确定启动所述斩束器延后启动所述冲击磁铁的第一时间差值；
根据所述冲击磁铁的预设启动时刻延迟所述第一时间差值，确定为所述斩束器的启动时刻；
其中，所述根据所述束流时长、所述冲击磁铁的启动平顶时间和所述冲击磁铁的启动上升时间，以及所述斩束器的启动上升时间，确定启动所述斩束器延后启动所述冲击磁铁的第一时间差值，包括：
根据公式Δt1＝tp1+tr1-tr2-T，确定所述第一时间差值；
其中，Δt1为所述第一时间差值；tp1为所述冲击磁铁的启动平顶时间；tr1为所述冲击磁铁的启动上升时间；tr2为所述斩束器的启动上升时间；T为所述束流时长。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，根据所述束流时长，分别确定所述冲击磁铁的启动时刻和所述斩束器的启动时刻，包括：
根据所述束流时长、所述斩束器的启动平顶时间和所述斩束器的启动上升时间，以及所述冲击磁铁的启动上升时间，确定启动所述冲击磁铁延后启动所述斩束器的第二时间差值；
根据所述斩束器的预设启动时刻延迟所述第二时间差值，确定为所述冲击磁铁的启动时刻；
其中，所述根据所述束流时长、所述斩束器的启动平顶时间和所述斩束器的启动上升时间，以及所述冲击磁铁的启动上升时间，确定启动所述冲击磁铁延后启动所述斩束器的第二时间差值，包括：
根据公式Δt2＝tp2+tr2-tr1-T，确定所述第二时间差值；
其中，Δt2为所述时间差值；tr1为所述冲击磁铁的启动上升时间；tp2为所述斩束器的启动平顶时间；tr2为所述斩束器的启动上升时间；T为所述束流时长。
3.根据权利要求1所述的方法，在所述确定启动所述冲击磁铁延后启动所述斩束器的第一时间差值之后，还包括：
根据所述斩束器的粒子输出端与加速器同步环的离子输入端之间的距离，确定粒子注入所述同步环的延迟时间；
将所述延迟时间叠加至所述第一时间差值，以进行更新。
4.根据权利要求2所述的方法，在所述确定启动所述冲击磁铁延后启动所述斩束器的第二时间差值之后，还包括：
根据所述斩束器的粒子输出端与加速器同步环的离子输入端之间的距离，确定粒子注入所述同步环的延迟时间；
将所述延迟时间叠加至所述第二时间差值，以进行更新。
5.一种加速器注入粒子数控制装置，配置于粒子加速器，包括：
束流时长确定模块，设置为根据预设注入粒子数和加速器粒子束的束流强度，确定加速器所需注入粒子束的束流时长；其中，所述束流时长为冲击磁铁的启动平顶时间和斩束器的启动平顶时间之间的重叠时长；
启动时刻确定模块，设置为根据所述束流时长，分别确定所述冲击磁铁的启动时刻和所述斩束器的启动时刻；
启动模块，设置为根据所述冲击磁铁的启动时刻启动所述冲击磁铁，根据所述斩束器的启动时刻启动所述斩束器；
所述启动时刻确定模块包括：
第一时间差值确定单元，设置为根据所述束流时长、所述冲击磁铁的启动平顶时间和启动上升时间，以及所述斩束器的启动上升时间，确定启动所述斩束器延后启动所述冲击磁铁的第一时间差值；
第一启动时刻确定单元，设置为根据所述冲击磁铁的预设启动时刻延迟所述第一时间差值，确定为所述斩束器的启动时刻；
所述第一时间差值确定单元设置为：
根据公式Δt1＝tp1+tr1-tr2-T，确定所述第一时间差值；
其中，Δt1为所述第一时间差值；tp1为所述冲击磁铁的启动平顶时间；tr1为所述冲击磁铁的启动上升时间；tr2为所述斩束器的启动上升时间；T为所述束流时长；
所述启动时刻确定模块包括：
第二时间差值确定单元，设置为根据所述束流时长、所述斩束器的启动平顶时间和启动上升时间，以及所述冲击磁铁的启动上升时间，确定启动所述冲击磁铁延后启动所述斩束器的第二时间差值；
第二启动时刻确定单元，设置为根据所述斩束器的预设启动时刻延迟所述第二时间差值，确定为所述冲击磁铁的启动时刻。
6.根据权利要求5所述的装置，所述第二时间差值确定单元设置为：
根据公式Δt2＝tp2+tr2-tr1-T，确定所述第二时间差值；
其中，Δt2为所述时间差值；tr1为所述冲击磁铁的启动上升时间；tp2为所述斩束器的启动平顶时间；tr2为所述斩束器的启动上升时间；T为所述束流时长。
7.根据权利要求5所述的装置，还包括：
第一延迟时间确定模块，设置为在所述确定启动所述冲击磁铁延后启动所述斩束器的第一时间差值之后，根据所述斩束器的粒子输出端与加速器同步环的离子输入端之间的距离，确定粒子注入所述同步环的延迟时间；
第一更新单元，设置为将所述延迟时间叠加至所述第一时间差值，以进行更新。
8.根据权利要求5所述的装置，还包括：
第二延迟时间确定模块，设置为在所述确定启动所述冲击磁铁延后启动所述斩束器的第二时间差值之后，根据所述斩束器的粒子输出端与加速器同步环的离子输入端之间的距离，确定粒子注入所述同步环的延迟时间。
第二更新单元，设置为将所述延迟时间叠加至所述第二时间差值，以进行更新。
9.一种粒子加速器，包括斩束器和冲击磁铁，还包括：
至少一个处理器；
存储装置，设置为存储一个或多个程序；
所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现如权利要求1-4中任一项所述的一种加速器注入粒子数控制方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-4中任一项所述的一种加速器注入粒子数控制方法。
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