DE2221868A1 - Linearer Teilchenbeschleuniger - Google Patents
Linearer TeilchenbeschleunigerInfo
- Publication number
- DE2221868A1 DE2221868A1 DE19722221868 DE2221868A DE2221868A1 DE 2221868 A1 DE2221868 A1 DE 2221868A1 DE 19722221868 DE19722221868 DE 19722221868 DE 2221868 A DE2221868 A DE 2221868A DE 2221868 A1 DE2221868 A1 DE 2221868A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- acceleration structure
- particle accelerator
- waveguide
- accelerator according
- linear particle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
- H05H9/00—Linear accelerators
- H05H9/02—Travelling-wave linear accelerators
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
- H05H9/00—Linear accelerators
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Particle Accelerators (AREA)
Description
Linearer Teilchenbeschleuniger
Die Erfindung betrifft lineare Teilchenbeschleuniger,
insbesondere Elektronenbeschleuniger und hat insbesondere die Schaffung von Linearbeschleunigern mit kleinem Raumbedarf
zum Ziel.
Derartige Linearbeschleuniger mit kleinem Raumbedarf sind im allgemeinen für medizinische Zwecke bestimmt,
beispielsweise für die Gammagraphie oder die Radiotherapie, wobei die hochenergetischen Teilchen eine Antikatode
beschießen, die aus einem Metall mit hoher Atomzahl besteht, das unter der Wirkung dieses Beschüsses Röntgenstrahlen
oder Gammastrahlen emittiert. Eine möglichst kompakte Ausbildung des Linearbeschleunigers ist insbesondere
deswegen notwendig, weil er im Raum beweglich d.h. in verschiedene Richtungen einstellbar sein muß,
damit die von der Antikatode emittierte Strahlung auf das zu bestrahlende Organ gerichtet werden kann.
Lei/Ba
? 0 9 8 B 0/0685
ORIGINAL IMSPECTED
Die bekannten linearbeschleuniger dieser Art weisen im allgemeinen ein verhältnismäßig großes Yolumen auf, so
daß ihre Handhabung unbequem ist.
Der Linearbeschleuniger nach der Erfindung ist von diesem
Nachteil dadurch befreit, daß alle für den Betrieb notwendigen Elemente entlang dem Beschleunigungsquerschnitt
angeordnet und im Innern eines zylindrischen Rohres von verhältnismäßig kleinen Abmessungen untergebracht sind.
Nach der Erfindung ist ein linearer Teilchenbeschleuniger mit einem Vakuumgefäß,in dem eine Teilchenquelle und eine
Beschleunigungsstruktur untergebracht sind , und mit einer Anordnung zum Einkoppeln einer Höchstfrequenzenergie in
die Beschleunigungsstruktur dadurch gekennzeichnet, daß
die Einkopplungsanordnung einen in dem Vakuumgefäß angeordneten abgewinkelten Hohlleiter aufweist, von dem ein
Ende mit dem Eingang der Beschleunigungsstruktur gekoppelt ist, während das andere Ende an dem Vakuumgefäß befestigt
ist.
Aus führung s be is ρ ie Ie der Erfindung sind in der Zeichnung
dargestellt. Darin zeigen:
Fig.1 einenLängsschnitt durch einen Linearbeschleuniger nach der Erfindung,
Fig.2 einen Querschnitt durch den Linearbeschleuniger
von Fig.1 bei einer ersten Ausführungsform,
Fig.3 einen Querschnitt durch den Linearbeschleuniger
von Fig.1 der zweiten Ausführungsform,
Fig.4 einen Querschnitt durch den Linearbeschleuniger von
Fig.1 bei einer dritten Ausführungsform,
209850/0685
Fig.5 ein Ausführungsbeispiel eines Hohlleiters, der
bei dem Linearbeschleuniger nach der Erfindung anwendbar ist,
Fig.6 ein zweites Ausführungsbeispiel eines,Hohlleiters, .
der bei dem Linearbeschleuniger nach der Erfindung anwendbar ist,
Fig.7-eine andere Ausführungsf orm des Linearbeschleunigers
nach der Erfindung und
Fig.8 eine weitere Ausführungsform des Linearbeschleunigers
nach, der Erfindung.
Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen Linearbeschleuniger.. Dieser Linearbeschleuniger besteht aus einem Vakuumgefäß
1, in dem eine Teilchenquelle.2 (beispielsweise ein
Elektronenstrahlsystem) angeordnet ist, einer Beschleunigungsstruktur 3 für die Beschleunigung der Teilchen und einer Anordnung
zur Einkopplung der Höchstfrequenzenergie in die Beschleunigungsstruktur 3. Die Beschleunigungsstruktur 3
ist durch einen Stapel von Elementen e-j, e2 ... eQ. gebildet,
die aus einem zylindrischen Teil 5 bestehen,das in der Mitte
eine kreisrunde Blende 6 trägt, die mit einer Öffnung 7 für den Durchgang des Bündels versehen ist. Die Elemente e^..
e sind derart hintereinander angeordnet und durch Lötstel-r
len 4 verbunden, daß sie zylindrische Resonanzhohlräume
bilden.
Jedes der Elemente e^ ... en weist Ausschnitte 8 auf,
wie in der Querschnittsansicht von Fig.2 gezeigt ist, und Ansätze 9, in denen Löcher 10 angebracht sind,
duKch welche Stangen 11 gesteckt werden können, die
zur gegenseitigen Befestigung der Elemente e1 ... en
dienen.
2 0 9 8 5 0 / Q 6 8. 5 , Γ:
Das erste Elemente e-, der Beschleunigungsstruktur 3 ist
mit einem durch einen Übergangs hohlleiter gebildeten ersten Koppler 13 gekoppelt. Dieser Koppler 13 ist so ausgebildet,
daß er einen angepaßten Übergang zwischen dem ersten Element e^ der Beschleunigungstruktur 3 und einem Hohlleiter
14 ergibt, der die Höchstfrequenzenergie in die Beschleunigungsstruktur 3 einführt. Dieser Hohlleiter
ist im Innern des Vakuumgefäßes 1 in den Ausschnitten
so angeordnet, daß er parallel zu der Achse der Beschleunigungsstruktur
3 liegt. Der Hohlleiter 14 kann einen rechteckigen Querschnitt haben, wie in Fig.2 gezeigt ist,
oder einen Querschnitt von komplizierterer Form, wie in Pig.3 und 5 bzw. in Ag.4 und 6 gezeigt ist. Pig.6 zeigt
einen Hohlleiterabschnitt 40, dessen Querschnitt zwei
kreisbogenförraige Wände aufweist, und Pig.5 zeigt einen
Hohlleiterabschnitt 41, dessen Querschnitt zwei dachförmige Wände hat.
Der Hohlleiter 14 hat ein erstes Knie 15 an der Stelle seiner Verbindung mit dem Übergangskoppler 13, und ein
zweites Knie 16 am Ende der Beschleunigungsstruktur 3. Der vor dem letzten Element eQ der Beschleunigungsstruktur
liegende Abschnitt des Hohlleiters 14 ist mit zwei Löchern 18 und 19 versehen, die einander gegenüber im Weg des
Teilchenbündels angebracht sind. Ein zweiter übergangskoppler 20 verbindet den Hohlleiter 14 mit einem Hohlleiter
21 mit klassischen Abmessungen, wobei ein vakuumdichtes Fenster 22 am' Ende des zweiten Übergatgskopplers
angelötet ist. Die beschleunigten Elektronen durchqueren ein als Driftraum dienendes Rohr 23, bevor sie die (in
der Zeichnung nicht dargestellte) Antikatode erreichen. Die in die Beschleunigungsstruktur 3 eingebrachte Höchstfrequenzenergie
wird von einem Magnetron 24 geliefert,
20985 0/0685
_ 5 —
das über eine Ferrit-Rieht leitung 25 und einen (den mechanischen
Schutz des Vakuumfensters 22 bewirkenden ) biegsamen
Hohlleiter 26 mit dem am Vakuumgefäß 1 befestigten zweiten Übergangskoppler 20 verbunden ist.
Zur Vernichtung der Höchstfrequenzenergie am Ende der B eschleunigungs struktur 3 ist die Innenfläche der Wände
der letzten Elemente eM o, e_ ., e„ der Beschleunigungs-
u—<£ u— I ti
struktur 3 mit einem Material 29 von hohem spezifischem Widerstand überzogen, beispielsweise mit einer unter
der Bezeichnung Kanthai bekannten Eisen-Chrom-Kobalt-Aluminium-Legierung, oder noch besser mit einer unmagnetischen
Nickel-Chrom-Aluminium-Legierung, deren
Eigenschaften nicht durch das Vorhandensein des Magnetfeldes verändert werden, &s von den ( in Fig.1 nicht
dargestellten ) Magnetspulen erzeugt wird, die zur Fokussierung des Elektronenbündels rings um die Beschleunigungsstruktur
3 angeordnet sind.
Wie in Pig.7 im Längsschnitt gezeigt ist, kann als
eflexionsfreier Abschluß auch ein dem Hohlleiter 14
völlig gleicher Hohlleiter 30 verwendet werden, der mit dem letzten Element e der Beschleunigungs.struktur
gekoppelt ist und an seinem Ende einen angepaßten Abschluß 31 trägt, der durch einen "Keil" aus hochohmigen
Legierungen, beispielsweise den zuvor angeführten Legierungen
gebildet ist.
Fig.8 zeigt eine andere Ausführungsform des Linearbeschleunigers,
welche die Verringerung der Querabmessung des Linearbeschleunigers ermöglicht.
Der zur Einführung der Höchstfrequenzenergie in die. Beschleunigungsstruktur 3 dienende Hohlleiter 32
209850/0685
;222186f8
weist drei Kniestücke 33, 34, 35 auf, und ist einerseits · über die biegsamen Hohlleiter 26 und das vakuumdichte Fenster
22 mit dem Magnetron 24 und andrerseits mit dem ersten Element e^ der Besohleunigungsstruktur 3 gekoppelt. Die
Hohlleiterabschnitte 38 und 39 gewährleisten die gute
Anpassung zwischen der Beschleunigungsstruktur 3 und dem Hohlleiter 32, der eine geeignet gewählte Form hat.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Fenster 22 nahe bei dem Elektronenstrahl !system 2 angeordnet.
Eine Modulatoranordnung 50 liefert eine impulsförmige
Fpannung sowohl zu dem Linearbeschleuniger (der in erster linie durch die Elektronenquelle 2 und die Beschleunigungsstruktur 3 gebildet ist) als auch zu dem Magnetron 24 (Fig.1)
Die Zusammenfassung der an sehr hohen Spannungen liegenden Teile (Elektronenstrahlsystem 2 und Magnetron 24) und die
Anordnung der Hohlleiter machen es möglich, einen Linearbeschleuniger für medizinische oder industrielle Zwecke
von kleinem Raumbedarf zu schaffen, der vollständig in einem Rohr 44 untergebracht ist.
Patentansprüche
2098 50/0685
Claims (9)
- . 2221863Patentana τ r ü c b eM.JLinearer Teilchenbeschleuniger mit einem Vakuumgefäß, in dem eine Teilchenquelle und eine Besohleunigungsstruktur untergebracht sind, und mit einer Anordnung zum Einkoppeln einer Höchstfrequenzenergie in die Beschleunigungsstruktur, dadurch gekennzeichnet, daß die Einkopplungsanordnung einen in dem Vakuumgefäß angeordneten abgewinkelten Hohlleiter aufweist, von dem ein Ende mit dem Eingang der Beschleunigungsstruktur gekoppelt ist, während das andere Ende an dem Vakuumgefäß befestigt ist.
- 2. Linearer Teilchenbeschleuniger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschleunigungsstruktur eine zylindrische Form mit einer Umfangswand und Stirnwänden hat, daß der Hohlleiter entlang der Umfangswand der Beschleunigungsstruktur und entlang einer der Stirnwände angebracht ist, und daß in dem entlang der Stirnwand angeordneten Hohlleiterabschnitt Öffnungen für den Durchgang des aus der Beschleunigungsstruktur austretenden Teilchenbündels angebracht sind.
- 3. Linearer Teilchenbeschleuniger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschleunigungsstruktur wenigstens einen länglichen Ausschnitt aufweist, in welchem der Hohlleiter untergebracht ist, dessen Querschnitts· form an den Ausschnitt angepaßt ist.
- 4. Linearer Teilchenbeschleuniger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlleiter zwei ebene Seitenwände und zwei nicht ebene Seitenwände aufweist.
- 5. Linearer Teilchenbeschleuniger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht ebenen Seitenwände kreisbogenförmig sind.2098 5 0/06852221
- 6. Linearer Teilchenbeschleuniger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede der nicht ebenen Wände durch zwei im Winkel zueinander stehende Ebenen gebildet ist.
- 7. Linearer Teilchenbeschleuniger nach einem der Ansprüche bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende der Beschleunigungsstruktur eine Anordnung zur Absorption der restlichen Höchstfrequenzenergie angebracht ist.
- 8. Linearer Teilchenbeschleuniger nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Absorptionsanordnung durch einen Überzug aus einem Material hohen spezifischen Widerstands auf der Innenfläche der letzten Elemente der Beschleunigungsstruktur ge.bildet ist.
- 9. Linearer Teilchenbeschleuniger nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Absorptionsanordnung aus einem Hohlleiter besteht, der an seinem einen Ende mit dem letzten Element der Besohleunigungsstruktur gekoppelt und am anderen Ende mit einem reflexionsfreien Abschluß versehen ist.209850/0685Leerseite
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR717116046A FR2135424B1 (de) | 1971-05-04 | 1971-05-04 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2221868A1 true DE2221868A1 (de) | 1972-12-07 |
Family
ID=9076394
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19722221868 Pending DE2221868A1 (de) | 1971-05-04 | 1972-05-04 | Linearer Teilchenbeschleuniger |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3796906A (de) |
DE (1) | DE2221868A1 (de) |
FR (1) | FR2135424B1 (de) |
GB (1) | GB1366752A (de) |
NL (1) | NL7205899A (de) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2258080B1 (de) * | 1974-01-15 | 1978-06-09 | Cgr Mev | |
DE3014404C2 (de) * | 1979-04-11 | 1985-04-18 | Nippon Electric Co., Ltd., Tokio/Tokyo | Lauffeldröhre |
US4333038A (en) * | 1980-04-07 | 1982-06-01 | Nippon Electric Co., Ltd. | Traveling wave tube devices |
US5227701A (en) * | 1988-05-18 | 1993-07-13 | Mcintyre Peter M | Gigatron microwave amplifier |
IT1281184B1 (it) * | 1994-09-19 | 1998-02-17 | Giorgio Trozzi Amministratore | Apparecchiatura per la radioterapia intraoperatoria mediante acceleratori lineari utilizzabili direttamente in sala operatoria |
US6080362A (en) * | 1995-06-07 | 2000-06-27 | Maxwell Technologies Systems Division, Inc. | Porous solid remediation utilizing pulsed alternating current |
US5756054A (en) * | 1995-06-07 | 1998-05-26 | Primex Technologies Inc. | Ozone generator with enhanced output |
EP1224953A1 (de) * | 2001-01-18 | 2002-07-24 | HITESYS S.p.A. | Vorrichtung zur Elektronenlinearbeschleunigung, insbesondere für Strahlungstherapie während einer Operation |
US6657391B2 (en) * | 2002-02-07 | 2003-12-02 | Siemens Medical Solutions Usa, Inc. | Apparatus and method for establishing a Q-factor of a cavity for an accelerator |
CN110799243A (zh) * | 2017-03-24 | 2020-02-14 | 辐射光束技术有限责任公司 | 具有加速波导的紧凑型直线加速器 |
-
1971
- 1971-05-04 FR FR717116046A patent/FR2135424B1/fr not_active Expired
-
1972
- 1972-04-25 US US00247346A patent/US3796906A/en not_active Expired - Lifetime
- 1972-05-02 NL NL7205899A patent/NL7205899A/xx not_active Application Discontinuation
- 1972-05-04 DE DE19722221868 patent/DE2221868A1/de active Pending
- 1972-05-04 GB GB2090772A patent/GB1366752A/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US3796906A (en) | 1974-03-12 |
FR2135424A1 (de) | 1972-12-22 |
FR2135424B1 (de) | 1973-05-11 |
NL7205899A (de) | 1972-11-07 |
GB1366752A (en) | 1974-09-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2533346C3 (de) | Linearbeschleunigeranordnung | |
DE1099093B (de) | Anordnung zum Ankoppeln der wendelfoermigen Verzoegerungsleitung einer Wanderfeldroehre an einen Hohlleiter | |
DE2221868A1 (de) | Linearer Teilchenbeschleuniger | |
DE69216495T2 (de) | Wanderwellen-Protonbeschleuniger mit magnetischer Kupplung | |
DE965726C (de) | Wanderfeldroehre | |
DE1906951C3 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung einer Schar von Elektronenstrahlen | |
DE2208570A1 (de) | Hochfrequenzröhre | |
DE2327665A1 (de) | Elektronenentladungseinrichtung mit linearem strahl | |
DE1491391B1 (de) | Lauffeldroehre mit mindestens zwei Lauffeldabschnitten | |
DE1098625B (de) | Magnetisches Buendelungssystem zur gebuendelten Fuehrung einer (mehrerer) Elektronenstroemung (en) mittels eines homogenen Magnetfeldes laengs einer groesseren Wegstrecke, insbesondere fuer Wanderfeldroehren | |
DE1940285C3 (de) | Elektronenvervielfacher | |
DE1491369A1 (de) | Wanderfeldroehre | |
DE1491358A1 (de) | Vorrichtung zur Phasenfokussierung von geladenen Teilchen | |
DE380308C (de) | Roentgenroehre mit Gluehkathode | |
DE102016105443B4 (de) | Verfahren zum Erzeugen von Elektronenstrahlen | |
DE898635C (de) | Elektronenroehre zur Frequenzvervielfachung fuer sehr kurze Wellen | |
DE1491334A1 (de) | Klystron | |
DE821680C (de) | Verfahren zum Aussondern von Elektronen bestimmter Phase aus einem Elektronenstrahl | |
DE1081156B (de) | Wanderfeldroehre mit einer langgestreckten Verzoegerungsleitung mit ineinander- greifenden haarnadelfoermigen Gliedern | |
DE740822C (de) | Sekundaerelektronenvervielfacher mit zwei oder mehr Vervielfachungsstufen | |
DE2259513C3 (de) | Leistungsverstärker | |
DE2011385C3 (de) | Anordnung zur magnetischen Ablenkung eines aus einem Teilchenbeschleuniger austretenden Elektronenbündels | |
AT154766B (de) | Elektrische Entladungsröhre. | |
DE1514360C3 (de) | Elektronenkanone für eine Kathodenstrahlröhre | |
DE2261602C3 (de) | Hochfrequenzverstärker |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OHN | Withdrawal |