CN220733064U - 一种用于x射线术中放疗设备的电子直线加速管 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于X射线术中放疗设备的电子直线加速管，包括电子枪、微波功率源、隔离器、负载、功率分配器及两个加速腔；所述电子枪依次连接两个加速腔，所述微波功率源依次连接隔离器、功率分配器，所述功率分配器连接两个加速腔，所述负载连接至隔离器。本发明利用X波段技术，微波结构极为紧凑，能以较短的加速管管长达到相同的电子束能量，可以很好地满足术中放疗设备体积小的特点；采用功率分配器和两个加速腔可以完成能量加速的同时并进行能谱优化。
Description
技术领域
本实用新型属于微波加速器技术领域，具体涉及一种用于X射线术中放疗设备的电子直线加速管。
背景技术
治疗肿瘤的三大手段是手术、放疗和化疗。临床治疗原则中，手术的优先级最高。但是在手术治疗中，由于局部肿瘤切除不干净，或瘤床残留的癌细胞，都会导致肿瘤复发。为了降低肿瘤复发率，手术结合放疗的术中放疗应运而生。术中放疗定义为在手术中执行的放射治疗，通常在手术切除肿瘤后，对瘤床以及无法切除的部分给予单次大剂量照射，达到抑制肿瘤生长或者预防肿瘤复发的目的。现有的技术是德国Zeiss 公司的Intrabeam和美国iCAD公司的Xoft Axxent，Intrabeam利用的是50kV的高压对电子进行加速，目前国内没有X射线术中放疗技术。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种用于X射线术中放疗设备的电子直线加速管，采用X波段双加速管，能以较短的加速管管长达到相同的电子束能量，可以很好地满足术中放疗设备体积小的特点，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于X射线术中放疗设备的电子直线加速管，包括电子枪、微波功率源、隔离器、负载、功率分配器及两个加速腔；所述电子枪依次连接两个加速腔，所述微波功率源依次连接隔离器、功率分配器，所述功率分配器连接两个加速腔，所述负载连接至隔离器。
微波功率源产生微波，通过微波对电子进行加速，可将高压降至10kV以内。
优选的，所述电子枪的中心及两个加速腔的中心在同一轴线上。
优选的，两个加速腔之间无耦合，通过功率分配器和输入耦合器将微波功率分别馈入至两个加速腔内。
本实用新型的技术效果和优点：（1）采用X波段微波对电子进行加速，可以将设备高压降至10kV以内，并且X波段技术微波结构极为紧凑，能以较短的加速管管长达到相同的电子束能量；
（2）利用新型加速结构，采用功率分配器和两个加速腔可以完成能量加速的同时并进行能谱优化。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
本实用新型提供了如图1所示的一种用于X射线术中放疗设备的电子直线加速管，包括电子枪、微波功率源、隔离器、负载、功率分配器及两个加速腔；所述电子枪依次连接两个加速腔，所述微波功率源依次连接隔离器、功率分配器，所述负载连接至隔离器，所述功率分配器连接两个加速腔，加速腔分别为首腔和第二腔，首腔加速电子，第二腔用于电子束能谱的优化，能谱优化是将能量较低的电子进行加速，将能量较高的电子进行减速，保证电子束质量，所述电子枪输出电子经加速管加速后打靶产生X射线；电子枪、首腔和第二腔的中心在同一轴线上，首腔和第二腔之间无耦合，即无能量交换，通过功率分配器和输入耦合器将微波功率分别馈入至两个加速腔内，加速腔工作频率为9.3GHZ。
负载采用一种能吸收微波功率的单端口元件，由一段波导和能吸收微波功率的材料组合形成，作为匹配单元和吸收单元，起到隔离信号和保护电路系统的作用；
隔离器起到隔离功能，用于形成微波的单向传输；
微波功率源产生微波，通过微波对电子进行加速，可将高压降至10kV以内，具体的采用X波段驻波直线加速管，驻波加速管是在加速段末端接短路面，使微波在终端反射，在始端也放置短路面，微波在加速段内多次反射，形成驻波场；在驻波场下电子沿轴线方向不断前进同时给以加速，产生能量传递，使电子获得高能量，因此可以利用微波对电子进行加速，从而目标将设备高压降至10kV以内。
该用于X射线术中放疗设备的电子直线加速管在使用的过程中，通过用10kv以内的电压把电子从电子枪注入到首腔内，然后利用微波功率源产生微波功率，通过功率分配器分配给两个加速腔，实现对加速腔的微波功率分配，对电子束进行加速。
尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (4)
1.一种用于X射线术中放疗设备的电子直线加速管，其特征在于，包括电子枪、微波功率源、隔离器、负载、功率分配器及两个加速腔；所述电子枪依次连接两个加速腔，所述微波功率源依次连接隔离器、功率分配器，所述功率分配器连接两个加速腔，所述负载连接至隔离器。
2.根据权利要求1所述的一种用于X射线术中放疗设备的电子直线加速管，其特征在于：所述电子枪的中心及两个加速腔的中心在同一轴线上。
3.根据权利要求1所述的一种用于X射线术中放疗设备的电子直线加速管，其特征在于：两个加速腔之间无耦合，通过功率分配器和输入耦合器将微波功率分别馈入至两个加速腔内。
4.根据权利要求1所述的一种用于X射线术中放疗设备的电子直线加速管，其特征在于：所述加速腔工作在X波段，工作频率为9.3GHZ。
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