KR102368704B1 - X-ray dose rate optimization of medical linear accelerator using pole / yoke type steering electromagnet - Google Patents
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Abstract
본 발명은 의료용 선형가속기의 엑스선 선량 최적화 장치 및 그를 이용한 의료용 선형가속기에 관한 것으로, 특히 폴과 요크 형태의 스티어링 전자석을 이용하여 의료용 선형가속기의 엑스선 선량을 최적화한 의료용 선형가속기의 엑스선 선량 최적화 장치, 그를 이용한 의료용 선형가속기 및 의료용 방사선 발생 장치에 관한 것이다.
또한, 본 발명에 따르면, 가속관의 외부를 둘러싸도록 설치되어 있으며, 상부면과 하부면이 개방된 상자형으로 자기장이 내부에 위치하도록 폐쇄하는 요크부; 상기 요크부의 각면에서 중앙에 기둥형상으로 내부로 돌출되어 있는 폴부; 및 상기 요크부의 각면에서 중앙에 형성된 상기 폴부의 기둥형상에 감겨있으며 자기장을 발생시키는 코일부를 포함하는 의료용 선형가속기의 엑스선 선량 최적화 장치, 그를 이용한 의료용 선형가속기 및 의료용 방사선 발생 장치를 제공한다.The present invention relates to an apparatus for optimizing the X-ray dose of a medical linear accelerator and a medical linear accelerator using the same. In particular, an apparatus for optimizing the X-ray dose of a medical linear accelerator by using a steering electromagnet in the form of a pole and a yoke. It relates to a medical linear accelerator and a medical radiation generating device using the same.
In addition, according to the present invention, it is installed to surround the outside of the acceleration tube, the upper surface and the lower surface of the open box-shaped yoke portion to close so that the magnetic field is located inside; a pole part protruding inward in the form of a column at the center of each side of the yoke part; and an X-ray dose optimization device for a medical linear accelerator comprising a coil part wound in a columnar shape of the pole part formed in the center on each side of the yoke part and generating a magnetic field, and a medical linear accelerator and medical radiation generating device using the same.
Description
본 발명은 의료용 선형가속기의 엑스선 선량 최적화 장치 및 그를 이용한 의료용 선형가속기에 관한 것으로, 특히 폴과 요크 형태의 스티어링 전자석을 이용하여 의료용 선형가속기의 엑스선 선량을 최적화한 의료용 선형가속기의 엑스선 선량 최적화 장치, 그를 이용한 의료용 선형가속기 및 의료용 방사선 발생 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for optimizing the X-ray dose of a medical linear accelerator and a medical linear accelerator using the same. In particular, an apparatus for optimizing the X-ray dose of a medical linear accelerator by using a steering electromagnet in the form of a pole and a yoke. It relates to a medical linear accelerator and a medical radiation generating device using the same.
의료용 방사선발생장치로 많이 사용되는 선형전자가속기는 전자총, 가속관, 엑스선(X-ray) 타겟, 진공시스템, 냉각시스템, 전원장치 등으로 구성된다. A linear electron accelerator widely used as a medical radiation generator consists of an electron gun, an accelerator tube, an X-ray target, a vacuum system, a cooling system, and a power supply.
전자총으로부터 발생된 전자들은 가속관 내부에서 대전력의 고주파 신호에 의해 빛의 속도에 가깝게 가속되고, 가속된 전자빔은 가속관 끝단에 장착된 엑스선(X-ray) 타겟에 충돌하여 엑스선(X-ray)을 발생하게 된다. Electrons generated from the electron gun are accelerated to near the speed of light by a high-power high-frequency signal inside the accelerator tube, and the accelerated electron beam collides with an X-ray target mounted at the end of the accelerator tube to generate X-rays. ) will occur.
전자총에서 발생된 전자들은 엑스선(X-ray) 타겟까지 이동하는 동안 가속관의 구조적인 휨 현상, 외부의 자기장, 공간전하 효과 등의 외란요소에 의해 가속관 내부 벽면에 부딪히거나 정확히 엑스선(X-ray) 타겟에 충돌하지 못하는 경우가 발생하게 된다. The electrons generated from the electron gun collide with the inner wall of the accelerator tube by disturbance factors such as structural bending of the accelerator tube, external magnetic field, and space charge effect while moving to the X-ray target. -ray) It may not collide with the target.
이러한 전자빔 감소 현상을 방지하기 위하여 스티어링 전자석이 사용되며, 스티어링 전자석에서 발생되는 자기장을 이용하여 빔의 궤도를 보정함으로써 의료용 선형가속기에서 발생하는 엑스선(X-ray)의 선량을 최적화 하는 것이 가능하다. A steering electromagnet is used to prevent this electron beam reduction phenomenon, and it is possible to optimize the dose of X-rays generated from a medical linear accelerator by correcting the beam trajectory using a magnetic field generated from the steering electromagnet.
의료용 선형가속기에서 사용되고 있는 스티어링 전자석은 코일을 일정회수만큼 감아서, 도선을 지나가는 전류에 의해 발생하는 자기장을 이용하는 방식으로 가속관의 상/하, 좌/우에 동일한 방향으로 전류가 흐르는 코일 한 쌍씩을 장착하여 사용한다.Steering electromagnets used in medical linear accelerators wind the coil a certain number of times and use the magnetic field generated by the current passing through the conductor. Install and use
기존의 스티어링 전자석은 구리 재질의 코일만을 감아서 원하는 중심자기장값을 구현해내는 방식이 많이 사용되고 있다. In the existing steering electromagnet, a method of realizing a desired central magnetic field value by winding only a copper coil is widely used.
스티어링 전자석이 적용되는 선형가속기들 중 많은 경우에서, 원하는 자기장을 얻기 위해 요구되는 구조적인 제약사항이 크지 않았기 때문에 이러한 스티어링 전자석의 구조적인 부분이 문제가 되지 않았었으나, 최근 들어, 의료용으로 사용되는 방사선발생장치들의 경우, 실시간 영상진단기기 또는 로봇시스템과 융복합화하기 위해 소형 경량화 되어가는 추세이기 때문에 현재 스티어링 전자석의 구조는 개선의 여지가 있다. In many cases of linear accelerators to which the steering electromagnet is applied, the structural constraint required to obtain a desired magnetic field was not large, so the structural part of this steering electromagnet was not a problem. In the case of generators, the current structure of the steering electromagnet has room for improvement because it is becoming smaller and lighter in order to converge with real-time imaging devices or robot systems.
의료용 방사선발생장치 개발 선두 기업들은 의료용 방사선 발생장치로 사용되는 선형가속기를 소형화하기 위해 엑스선 대역의 높은 주파수를 기반으로 한 가속관을 개발하여 적용하고 있으며, 전체적인 시스템의 부피와 무게를 감소시킴과 동시에 장치간의 간섭현상을 최소화하고자 하는 다양한 시도를 수행 중에 있다.Leading companies in the development of medical radiation generators have developed and applied acceleration tubes based on high frequencies of the X-ray band to miniaturize the linear accelerators used as medical radiation generators. Various attempts are being made to minimize interference between devices.
본 발명은 상기와 같은 필요를 만족시키기 위하여 안출된 것으로, 폴과 요크에 코일을 감는 형태로 스티어링 전자석을 제작하여 전자빔의 궤도를 보정함으로써 가속되는 전자빔이 가속관 내부 벽면과 충돌하는 부분을 최소화하고 엑스선 타겟의 최적 지점에 충돌하도록 유도함으로써 최종적으로 선형가속기로부터 발생되는 엑스선의 선량을 최적화할 수 있도록 한 의료용 선형가속기의 엑스선 선량 최적화 장치, 그를 이용한 의료용 선형가속기 및 의료용 방사선 발생 장치를 제공하는 데 있다.The present invention has been devised to satisfy the above needs, and by producing a steering electromagnet in the form of winding a coil around a pole and a yoke to correct the trajectory of the electron beam, minimize the portion where the accelerated electron beam collides with the inner wall of the accelerator tube, To provide an X-ray dose optimizing device for a medical linear accelerator that ultimately optimizes the dose of X-rays generated from the linear accelerator by inducing them to collide with the optimal point of the X-ray target, a medical linear accelerator using the same, and a medical radiation generating device .
본 발명의 일 측면은 가속관의 외부를 둘러싸도록 설치되어 있으며, 상부면과 하부면이 개방된 상자형으로 자기장이 내부에 위치하도록 폐쇄하는 요크부; 상기 요크부의 각면에서 중앙에 기둥형상으로 내부로 돌출되어 있는 폴부; 및 상기 요크부의 각면에서 중앙에 형성된 상기 폴부의 기둥형상에 감겨있으며 자기장을 발생시키는 코일부를 포함한다.One aspect of the present invention is installed to surround the outside of the acceleration tube, the upper surface and the lower surface of the open box-shaped yoke portion to close the magnetic field to be located inside; a pole part protruding inward in the form of a column at the center of each side of the yoke part; and a coil part wound on the pillar shape of the pole part formed in the center on each side of the yoke part and generating a magnetic field.
또한, 본 발명의 일 측면의 상기 요크부와 폴부는 순철로 형성되어 있다.In addition, the yoke part and the pole part of one aspect of the present invention are formed of pure iron.
또한, 본 발명의 일 측면의 상기 요크부는 판형으로 상부 인너코일과 상부 아웃코일이 외부로 노출될 수 있도록 하기 위한 개구부를 구비한 상부 요크; 하부 인너코일과 하부 아웃코일이 외부로 노출될 수 있도록 하기 위한 개구부를 구비한 하부 요크; 좌측 인너코일과 좌측 아웃코일이 외부로 노출될 수 있도록 하기 위한 개구부를 구비한 좌측 요크; 및 우측 인너코일과 우측 아웃코일이 외부로 노출될 수 있도록 하기 위한 개구부를 구비한 우측 요크를 포함한다.In addition, the yoke portion of one aspect of the present invention is a plate-shaped upper yoke having an opening for allowing the upper inner coil and the upper outer coil to be exposed to the outside; a lower yoke having an opening for allowing the lower inner coil and lower outer coil to be exposed to the outside; a left yoke having an opening for allowing the left inner coil and the left outer coil to be exposed to the outside; and a right yoke having an opening for allowing the right inner coil and the right outer coil to be exposed to the outside.
또한, 본 발명의 일 측면의 상기 상부 요크, 상기 좌측 요크, 상기 우측 요크 및 상기 하부 요크는 연결부재에 의해 결합되어 있다.In addition, the upper yoke, the left yoke, the right yoke and the lower yoke of one aspect of the present invention are coupled by a connecting member.
또한, 본 발명의 일 측면의 상기 상부 요크, 하부 요크, 좌측 요크 및 우측 요크는 일체형으로 형성되어 있다.In addition, the upper yoke, the lower yoke, the left yoke and the right yoke of one aspect of the present invention are integrally formed.
또한, 본 발명의 일 측면의 상기 폴부는 기둥형상으로 상기 상부 요크의 중앙에 내부를 향하여 부착되어 있는 상부 폴 코어; 기둥형상으로 상기 하부 요크의 중앙에 내부를 향하여 부착되어 있는 하부 폴 코어; 기둥형상으로 상기 좌측 요크의 중앙에 내부를 향하여 부착되어 있는 좌측 폴 코어; 및 기둥형상으로 상기 우측 요크의 중앙에 내부를 향하여 부착되어 있는 우측 폴 코어를 포함한다.In addition, the pole part of one aspect of the present invention is an upper pole core which is attached toward the inside in the center of the upper yoke in a columnar shape; a lower pole core attached toward the center of the lower yoke in a columnar shape; a left pole core attached toward the center of the left yoke in a columnar shape; and a right pole core attached to the center of the right yoke in a columnar shape toward the inside.
또한, 본 발명의 일 측면의 상기 상부 폴 코어는 기둥형상의 단부에 형성되어 외부로 돌출되게 형성된 상부 폴코어 헤드; 상기 하부 폴 코어는 기둥형상의 단부에 형성되어 외부로 돌출되게 형성된 하부 폴코어 헤드; 상기 좌측 폴 코어는 기둥형상의 단부에 형성되어 외부로 돌출되게 형성된 좌측 폴코어 헤드; 및 상기 우측 폴 코어는 기둥형상의 단부에 형성되어 외부로 돌출되게 형성된 우측 폴코어 헤드를 포함한다.In addition, the upper pole core of one aspect of the present invention is formed at the end of the column shape, the upper pole core head formed to protrude to the outside; The lower pole core may include a lower pole core head formed at an end of a column shape to protrude to the outside; The left pole core may include a left pole core head formed at an end of a column shape to protrude to the outside; and a right pole core head formed at an end of the column shape to protrude to the outside of the right pole core.
또한, 본 발명의 일 측면의 상기 상부 폴 코어와 상기 상부 요크는 접속부재로 접속되어 있고, 상기 하부 폴 코어와 상기 하부 요크는 접속부재로 접속되어 있으며, 상기 좌측 폴 코어와 상기 좌측 요크는 접속부재로 접속되어 있고, 상기 우측 폴 코어와 상기 우측 요크는 접속부재로 접속되어 있다.In addition, the upper pole core and the upper yoke of one aspect of the present invention are connected by a connecting member, the lower pole core and the lower yoke are connected by a connecting member, and the left pole core and the left yoke are connected They are connected by a member, and the right pole core and the right yoke are connected by a connecting member.
또한, 본 발명의 일 측면은 상기 하부 요크의 외부면에 부착되어 있으며 하부 인너코일과 하부 아웃코일을 외부로부터 보호하기 위한 홈이 형성되어 있는 보호부를 더 포함한다.In addition, one aspect of the present invention is attached to the outer surface of the lower yoke and further includes a protection part having a groove for protecting the lower inner coil and the lower outer coil from the outside.
또한, 본 발명의 일 측면은 상기 상부 요크의 외부면에 설치되어 있으며, 외부 전원 공급 장치로부터 전원을 공급받아 상기 상부 인너 코일, 하부 인너 코일, 좌측 인너 코일 및 우측 인너 코일을 통하여 코일부에 전류를 공급하기 위한 전원장치 연결용 단자대를 더 포함한다.In addition, one aspect of the present invention is installed on the outer surface of the upper yoke, and receives power from an external power supply and provides current through the upper inner coil, lower inner coil, left inner coil and right inner coil to the coil unit. It further includes a terminal block for connecting the power supply for supplying.
한편, 본 발명의 다른 측면은 캐소드에서 방출되어 입사되는 전자빔을 가속시키는 가속관; 및 상기 가속관의 외부를 둘러싸도록 입구측에 설치되어 있으며, 상부면과 하부면이 개방된 상자형으로 자기장이 내부에 위치하도록 폐쇄하는 제1 요크부와, 상기 제1 요크부의 각면에서 중앙에 기둥형상으로 내부로 돌출되어 있는 제1 폴부 및 상기 제1 요크부의 각면에서 중앙에 형성된 상기 제1 폴부의 기둥형상에 감겨있으며 자기장을 발생시키는 제1 코일부를 구비하는 제1 스티어링 전자석을 포함한다.On the other hand, another aspect of the present invention is an accelerator tube for accelerating the incident electron beam emitted from the cathode; and a first yoke part installed on the inlet side to surround the outside of the acceleration tube, and closed in a box shape with an upper surface and a lower surface open so that a magnetic field is located therein, and the first yoke part in the center on each side of the first yoke part It includes a first steering electromagnet having a first pole part protruding in the shape of a column and a first coil part which is wound on the column shape of the first pole part formed in the center on each side of the first yoke part and generates a magnetic field. .
또한, 본 발명의 다른 측면은 상기 가속관의 외부를 둘러싸도록 출구측에 설치되어 있으며, 상부면과 하부면이 개방된 상자형으로 자기장이 내부에 위치하도록 폐쇄하는 제2 요크부와, 상기 제2 요크부의 각면에서 중앙에 기둥형상으로 내부로 돌출되어 있는 제2 폴부 및 상기 제2 요크부의 각면에서 중앙에 형성된 상기 제2 폴부의 기둥형상에 감겨있으며 자기장을 발생시키는 제2 코일부를 구비하는 제2 스티어링 전자석을 더 포함한다.In addition, another aspect of the present invention is a second yoke unit installed on the outlet side to surround the outside of the acceleration tube, and closing the upper and lower surfaces in a box-like shape so that a magnetic field is located therein, and the second yoke unit. 2 A second pole part protruding inside in a columnar shape from each side of the yoke part, and a second coil part wound on a columnar shape of the second pole part formed in the center on each surface of the second yoke part and generating a magnetic field It further includes a second steering electromagnet.
상기와 같은 본 발명은 순철 재질의 폴과 요크에 코일을 감는 형태로 스티어링 전자석을 제작하여 전자빔의 궤도를 보정함으로써 가속되는 전자빔이 가속관 내부 벽면과 충돌하는 부분을 최소화하고 엑스선 타겟의 최적 지점에 충돌하도록 유도함으로써 최종적으로 선형가속기로부터 발생되는 엑스선의 선량을 최적화할 수 있다.The present invention, as described above, minimizes the portion where the accelerated electron beam collides with the inner wall of the accelerator tube by correcting the trajectory of the electron beam by manufacturing a steering electromagnet in the form of winding a coil around a pole and yoke made of pure iron, and is located at the optimal point of the X-ray target. By inducing the collision, the dose of X-rays generated from the linear accelerator can be finally optimized.
일반적으로 의료기기로 사용되는 방사선 발생 장치는 선형가속기 이외에도 냉각시스템, 진공시스템, 전원시스템, 제어 및 모니터링 시스템 등 다양한 장치들이 제한된 공간에 장착되어 사용된다. In general, a radiation generating device used as a medical device includes, in addition to a linear accelerator, a cooling system, a vacuum system, a power system, a control and monitoring system, and various other devices installed in a limited space.
순철 재질의 요크와 폴을 사용하여 스티어링 전자석을 제작하게 되면, 상대적으로 작은 크기의 스티어링 전자석으로도 동일한 세기의 자기장을 생성하는 것이 가능해지며, 순철 재질의 요크로 가속관을 감싸게 되는 형태로 인해, 마그네트론 또는 지구자기장 등으로부터 가속관 내부 전자빔 가속이 자기장 간섭을 받는 것을 차폐할 수 있다. If a steering electromagnet is manufactured using a yoke and pole made of pure iron, it is possible to generate a magnetic field of the same strength even with a relatively small size of a steering electromagnet. It is possible to shield the electron beam acceleration inside the accelerator tube from the magnetic field interference from the magnetron or the earth magnetic field.
반대로, 스티어링 전자석에서 외부로 세어나가는 누설 자기장이 기존의 방식보다 작기 때문에 외부 장비에 미치는 자기장 간섭이 적다. Conversely, since the leakage magnetic field leaking out from the steering electromagnet is smaller than the conventional method, the magnetic field interference to external equipment is small.
즉, 제안하는 방식을 적용하게 되면, 공간적인 제약사항을 만족시킴과 동시에 외란 요소들로 부터의 간섭현상을 차폐할 수 있는 장점이 있다.In other words, if the proposed method is applied, there is an advantage in that it is possible to shield the interference phenomenon from disturbance elements while satisfying the spatial constraints.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 의료용 선형가속기의 엑스선 선량 최적화 장치, 그를 이용한 의료용 선형가속기 및 의료용 방사선 발생 장치의 구성도이다.
도 2는 도 1의 스티어링 전자석의 구조도이다.
도 3은 도 2의 요크와 폴코어의 분해도이다.
도 4는 기존의 스티어링 전자석의 구조 모델링을 나타낸다.
도 5는 종래 방식에 의한 CST 시뮬레이션 결과를 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 스티어링 전자석의 구조 모델링을 나타낸다.
도 7은 본 발명에 따른 CST 시뮬레이션 결과를 보여주는 도면이다.1 is a block diagram of an apparatus for optimizing an X-ray dose of a medical linear accelerator, a medical linear accelerator and a medical radiation generating apparatus using the same according to a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a structural diagram of the steering electromagnet of FIG. 1 .
3 is an exploded view of the yoke and the pole core of FIG. 2 .
4 shows structural modeling of a conventional steering electromagnet.
5 is a view showing a CST simulation result according to a conventional method.
6 shows structural modeling of a steering electromagnet according to the present invention.
7 is a view showing a CST simulation result according to the present invention.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 설명하기 위하여 이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하고 이를 참조하여 살펴본다.In order to explain the present invention, the operational advantages of the present invention, and the objects achieved by the practice of the present invention, preferred embodiments of the present invention will be exemplified below and will be described with reference to them.
먼저, 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니며, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 또한 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.First, the terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention, and the singular expression may include a plural expression unless the context clearly indicates otherwise. In addition, in this application, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or a combination thereof described in the specification exists, but one or more other It should be understood that this does not preclude the possibility of addition or presence of features or numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 의료용 선형가속기의 엑스선 선량 최적화 장치, 그를 이용한 의료용 선형가속기 및 의료용 방사선 발생 장치의 구성도이다. 1 is a block diagram of an apparatus for optimizing an X-ray dose of a medical linear accelerator, a medical linear accelerator and a medical radiation generating apparatus using the same according to a preferred embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 의료용 방사선 발생 장치는, 캐소드(100), 그리드(110), 애노드(120), 가속관(130), 제1 스티어링 전자석(140), 제2 스티어링 전자석(150), 포커싱 솔레노이드(160), 타켓(170), 필터(180) 및 다엽 시준기(Multi-leaf collimator, MLC)(190)를 포함한다.1, the medical radiation generating device according to a preferred embodiment of the present invention, the
상기 캐소드(100)는 회전중심 부분에 위치하여 고전압이 인가되면 도면의 우측방향으로 열전자가 방출된다. The
전자총이 소형인 경우 디스펜서 타입(dispenser type)의 캐소드(100)를 이용하며 수십 mA 내지 수백 mA의 인출 전류를 갖는다. When the electron gun is small, the
열전자 방출에 의한 전자빔은 캐소드(100) 표면에서 수 eV의 낮은 에너지를 갖게되며, 초기에 낮은 에너지의 열전자들은 캐소드(100) 표면을 따라 다양한 각도로 방출되며, 전자총에 인가되는 전기장 방향에 의해 직진성을 가질 수 있게 된다. The electron beam due to the hot electron emission has a low energy of several eV on the surface of the
상기 애노드(120)는 캐소드(100)에서 방출되는 열전자의 방향과 확산을 한정시켜 전자빔을 형성한다.The
가속관(130)은 직진성을 가지며 입사되는 전자빔을 높은 에너지로 가속시킨다.The
그리고, 제1 스티어링 전자석(140)은 가속관(130)의 입구측에 설치되어 입사되는 전자빔을 번칭(bunching)하는 번처(buncher) 스티어링 전자석으로 기능을 수행한다.In addition, the
이에 따라 전자빔은 공간전하효과와 함께 점차 번치(bunch)의 크기를 증가시킨다. 따라서 초기 에너지 전자빔의 발산을 최소로 하는 것이 전자가속기에서 매우 중요하며 이는 전자장의 세기와 자기장의 세기에 매우 민감하다.Accordingly, the electron beam gradually increases the size of the bunch together with the space charge effect. Therefore, it is very important for an electron accelerator to minimize the divergence of the initial energy electron beam, which is very sensitive to the strength of the electromagnetic field and the magnetic field.
한편, 제2 스티어링 전자석(150)은 가속관(130)의 출구측에 설치되어 전자빔의 방향을 조정하여 엑스선의 선량을 최적화한다.Meanwhile, the
상기 타켓(170)은 전자빔이 충돌하면 엑스선을 방출하는 타켓 물질을 포함하여 상기 제한된 전자빔이 충돌하면 엑스선을 방출시킨다.The
그리고, 상기 필터(180)는 상기 타겟(170)과 상기 엑스선이 전달되는 피사체 사이에 배치되고, 저에너지 엑스선을 제거한다.In addition, the
상기 다엽 시준기(190)는 피사체의 관심 영역에 대한 시야각(field of vew, FOV)이 결정되면, 엑스선원에서 조사되는 엑스선이 피사체의 관심 영역에만 도달하도록 시준(collimation)한다.When the field of vew (FOV) for the ROI of the subject is determined, the
이와 같은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 의료용 방사선 발생 장치는 전자총으로부터 발생된 전자들이 가속관(130) 내부에서 대전력의 고주파 신호에 의해 빛의 속도에 가깝게 가속되고, 가속된 전자빔은 가속관 끝단에 장착된 타겟(170)에 충돌하여 엑스선을 발생하게 된다. As described above, in the medical radiation generating device according to an exemplary embodiment of the present invention, electrons generated from an electron gun are accelerated close to the speed of light by a high-power high-frequency signal inside the
전자총에서 발생된 전자들은 엑스선 타겟(170)까지 이동하는 동안 가속관(130)의 구조적인 휨 현상, 외부의 자기장, 공간전하 효과 등의 외란요소에 의해 가속관(130) 내부 벽면에 부딪히거나 정확히 엑스선 타겟(170)에 충돌하지 못하는 경우가 발생하게 되는데, 이러한 전자빔 감소 현상을 방지하기 위하여 제1 스티어링 전자석(140)과 제2 스티어링 전자석(150)이 사용되며, 제1 스티어링 전자석(140)과 제2 스티어링 전자석(150)에서 발생되는 자기장을 이용하여 빔의 궤도를 보정함으로써 의료용 선형가속기에서 발생하는 엑스선의 선량을 최적화 하는 것이 가능하다.The electrons generated from the electron gun collide with the inner wall of the
도 2는 도 1의 스티어링 전자석의 구조도이다.FIG. 2 is a structural diagram of the steering electromagnet of FIG. 1 .
도 2를 참조하면, 도 1의 스티어링 전자석은 요크부(200), 폴부(210), 코일부(220), 단자대(230) 및 보호부(240)를 구비하고 있다.Referring to FIG. 2 , the steering electromagnet of FIG. 1 includes a
상기 요크부(200)는 상부면과 하부면이 개방된 상자형의 형상으로 형성되어 있으며, 코일부(220)에 의해 형성된 자기장이 외부로 유출되지 않도록 폐쇄시킨다. The
상기 요크부(200)는 판형으로 상부 인너코일(221-1)과 상부 아웃코일(222-2)이 외부로 노출될 수 있도록 하기 위한 개구부(201-1)를 구비한 상부 요크(201), 하부 인너코일(미도시)과 하부 아웃코일(미도시)이 외부로 노출될 수 있도록 하기 위한 개구부(미도시)를 구비한 하부 요크(202), 좌측 인너코일(미도시)과 좌측 아웃코일(미도시)이 외부로 노출될 수 있도록 하기 위한 개구부(미도시)를 구비한 좌측 요크(203) 및 우측 인너코일(224-1)과 우측 아웃코일(224-2)이 외부로 노출될 수 있도록 하기 위한 개구부(204-1)를 구비한 우측 요크(204)를 구비하고 있다.The
상기 상부 요크(201)와 상기 좌측 요크(203) 및 우측 요크(204)는 나사(201-2)에 의해 연결되어 있다. 여기에서, 나사는 연결 부재의 일예이며 나사 이외에 접착제를 통하여 연결되어 있을 수 있다.The
상기 하부 요크(202)와 상기 좌측 요크(203) 및 우측 요크(204) 또한 나사(미도시)에 의해 연결되어 있다. 여기에서, 나사는 연결 부재의 일예이며 나사 이외에 접착제를 통하여 연결되어 있을 수 있다.The
이와 같이 요크부(200)는 상부 요크(201), 하부 요크(202), 좌측 요크(203) 및 우측 요크(204)가 개별적으로 제작되어 연결부재에 의해 연결되어 있지만, 일체형으로 제작될 수 있다.As described above, the
또한, 요크부(200)의 상부 요크(201), 하부 요크(202), 좌측 요크(203) 및 우측 요크(204)의 외부면에서는 상부 폴 코어(미도시), 하부 폴 코어(212), 좌측 폴 코어(213) 및 우측 폴코어(미도시)가 볼트(미도시)에 의해 부착될 수 있도록 너트(201-3, 204-3)가 삽입될 수 있는 홈부(201-4, 204-4)가 구비되어 있다.In addition, on the outer surfaces of the
상기 폴부(210)는 상기 요크부(200)의 각면에서 중앙에 기둥형상으로 돌출되어 있으며, 돌출된 기둥형상은 사각 기둥형상일 수 있다.The
상기 폴부(210)는 상부 폴코어(미도시), 하부 폴 코어(212), 좌측 폴 코어(213) 및 우측 폴코어(미도시)로 이루어져 있다.The
이러한 상부 폴 코어(미도시), 하부 폴 코어(212), 좌측 폴 코어(213) 및 우측 폴코어(미도시)는 기둥형상으로 각각 상부 요크(201), 하부 요크(202), 좌측 요크(203) 및 우측 요크(204)의 중앙의 내부에 부착되어 있으며, 부착방법은 볼트에 의해 부착될 수 있다.The upper pole core (not shown), the
이를 좀더 상세하게 도시한 도 3을 참조하여 설명하면, 우측 요크(204)에 우측 폴 코어(214)가 2개의 볼트(204-5)를 통하여 고정되어 있다. Referring to FIG. 3 showing this in more detail, the
이를 위하여, 우측 폴코어(214)는 내부에 탭(tap)이 난 형태를 가지고 있으며, 우측 요크(204)는 홀(204-6)이 형성되어 있어 볼트(204-5)가 우측 요크(204)에 형성된 홀(204-6)을 관통하여 우측 폴코어(214)의 내부의 탭에 의해 체결되어 고정된다.To this end, the
여기에서, 볼트는 접속부재의 일예이며, 이외에 접착제에 의해 부착될 수도 있다.Here, the bolt is an example of the connecting member, and may be attached by an adhesive.
물론, 우측 폴코어(214)와 우측 요크(204)는 일체로 형성되어 별도의 접속부재를 필요로 하지 않을 수 있다.Of course, since the
이러한 우측 폴코어(214)는 아래 기둥부분보다 외부로 돌출되게 형성된 우측 폴코어 헤드(214-2)를 구비하고 있어 감기는 우측 코일이 쉽게 벗어나지 않도록 하고 있다.The
위에서 도 3을 참조하여 우측 요크(204)와 우측 폴 코어(214)에 대하여 설명하였으나, 상부 요크(201)와 상부 폴 코어(211), 하부 요크(202)와 하부 폴 코어(212) 및 좌측 요트(203)과 좌측 폴 코어(213)의 구조도 동일하다.Although the
한편 코일부(220)는 폴부(210)의 요크부(200)의 각면에 형성된 기둥형상에 감겨 있어 자기장을 발생시킨다.Meanwhile, the
이러한 코일부(220)는 상부 폴코어(211)에 감겨 있는 상부 코일(221), 하부 폴 코어(212)에 감겨 있는 하부 코일(222), 좌측 폴 코어(213)에 감겨 있는 좌측 코일(223) 및 우측 폴 코어(213)에 감겨 있는 우측 코일(224)을 구비하고 있다.The
이러한 상부 코일(221)은 단자대(230)에 연결되어 외부에서 공급되는 전원을 입력받는 상부 인너 코일(221-1)과 입력받은 전원을 출력하는 상부 아웃 코일(221-2)을 구비하고 있다.The
또한, 이러한 하부 코일(222)은 단자대(230)에 연결되어 외부에서 공급되는 전원을 입력받는 하부 인너 코일(미도시)과 입력받은 전원을 출력하는 하부 아웃 코일(미도시)을 구비하고 있다.In addition, the
또한, 이러한 좌측 코일(223)은 단자대(230)에 연결되어 외부에서 공급되는 전원을 입력받는 좌측 인너 코일(미도시)과 입력받은 전원을 출력하는 좌측 아웃 코일(미도시)를 구비하고 있다.In addition, the
또한, 이러한 우측 코일(224)은 단자대(230)에 연결되어 외부에서 공급되는 전원을 입력받는 우측 인너 코일(224-1)과 입력받은 전원을 출력하는 우측 아웃 코일(224-2)을 구비하고 있다.In addition, the
한편, 단자대(230)는 외부 전원 공급 장치에 연결된 소켓과 인너 코일과 연결된 소켓을 구비하고 있어 외부 전원 공급 장치에서 전달받은 전류를 코일부로 공급할 수 있도록 한다.On the other hand, the
그리고, 보호부(240)는 외부로 노출되는 하부 인너 코일과 하부 아웃 코일이 외부와 접속하지 않도록 보호하기 위한 것으로 하부 인너 코일과 하부 아웃 코일이 위치할 수 있는 홈(240-1)이 형성되어 있다.In addition, the
이와 같은 구성에서 상기 요크부(200)와 폴부(210)는 순철로 형성되어 있다.In this configuration, the
도 4는 종래 방식에 의한 스티어링 전자석의 구조 모델링을 나타내며, 도 5는 종래 방식에 의한 CST 시뮬레이션 결과를 보여주는 도면이고, 도 6은 본 발명에 따른 스티어링 전자석의 구조 모델링을 나타내고, 도 7은 본 발명에 따른 CST 시뮬레이션 결과를 보여주는 도면으로, 임의의 크기의 가속관 형태를 정의하고 기존의 방식으로 자기장 특성을 CST 프로그램을 사용하여 시뮬레이션 했을 때와 제안한 방식으로 CST 프로그램을 사용하여 시뮬레이션 했을 때의 특성을 비교 분석한 결과이다.Figure 4 shows the structural modeling of the steering electromagnet according to the conventional method, Figure 5 is a view showing the CST simulation result according to the conventional method, Figure 6 shows the structural modeling of the steering electromagnet according to the present invention, Figure 7 is the present invention As a drawing showing the CST simulation results according to It is the result of comparative analysis.
가로 65 mm, 세로 65 mm 크기의 가속관을 가정하여 스티어링 전자석용 코일의 위치를 배치하였고, 이때, 전자석 내 외부에서의 자기장 특성은 위의 그래프와 같이 해석되었다.The position of the coil for the steering electromagnet was arranged assuming an acceleration tube with a size of 65 mm in width and 65 mm in length.
빔이 통과하게 되는 가속관 중심에서의 자기장 값이 기존 방식의 경우, 23 gauss 정도로 측정된다. The value of the magnetic field at the center of the accelerator tube through which the beam passes is measured to be about 23 gauss in the case of the conventional method.
이와 달리, 제안한 방식의 경우, 40 Gauss 정도로 나타났으며, 스티어링 전자석 외부로 누설되는 자기장이 상대적으로 적었다.On the contrary, in the case of the proposed method, it was found to be about 40 Gauss, and the magnetic field leaking to the outside of the steering electromagnet was relatively small.
보통, 의료용 선형가속기에서 전자빔은 수 mm정도 되는 가속관 내부 공간을 통해 가속되게 되는데, 시뮬레이션 해석 결과, 직경 1 cm 정도 되는 길이에서의 자기장 변위가 0.5 Gauss 이내로 자기장이 균일하게 형성된다.Usually, in a medical linear accelerator, the electron beam is accelerated through the space inside the accelerator tube, which is several millimeters.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 기재된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상이 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의해서 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical spirit of the present invention, and various modifications and variations will be possible without departing from the essential characteristics of the present invention by those skilled in the art to which the present invention pertains. Therefore, the embodiments described in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain, and the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be construed by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.
100 : 캐소드 110 : 그리드
120 : 애노드 130 : 가속관
140 : 제1 스티어링 전자석 150 : 제2 스티어링 전자석
160 : 포커싱 솔레노이드 170 : 타켓
180 : 필터 190 : 다엽 시준기
200 : 요크부 210 : 폴부
220 : 코일부 230 : 단자대
240 : 보호부100: cathode 110: grid
120: anode 130: accelerator tube
140: first steering electromagnet 150: second steering electromagnet
160: focusing solenoid 170: target
180: filter 190: multi-leaf collimator
200: yoke unit 210: pole unit
220: coil unit 230: terminal block
240: protection
Claims (13)
상기 요크부의 각면에서 중앙에 기둥형상으로 내부로 돌출되어 있는 폴부; 및
상기 요크부의 각면에서 중앙에 형성된 상기 폴부의 기둥형상에 감겨있으며 자기장을 발생시키는 코일부를 포함하는 것으로,
상기 요크부는
판형으로 상부 인너코일과 상부 아웃코일이 외부로 노출될 수 있도록 하기 위한 개구부를 구비한 상부 요크;
하부 인너코일과 하부 아웃코일이 외부로 노출될 수 있도록 하기 위한 개구부를 구비한 하부 요크;
좌측 인너코일과 좌측 아웃코일이 외부로 노출될 수 있도록 하기 위한 개구부를 구비한 좌측 요크; 및
우측 인너코일과 우측 아웃코일이 외부로 노출될 수 있도록 하기 위한 개구부를 구비한 우측 요크를 포함하고,
상기 하부 요크의 외부면에 부착되어 있으며 하부 인너코일과 하부 아웃코일을 외부로부터 보호하기 위한 홈이 형성되어 있는 보호부를 더 포함하는 의료용 선형가속기의 엑스선 선량 최적화 장치.a yoke unit installed to surround the outside of the accelerator tube, and closing the upper and lower surfaces of the box in an open box shape so that the magnetic field is located therein;
a pole part protruding inward in the form of a column at the center of each side of the yoke part; and
It is wound on the pillar shape of the pole part formed in the center on each side of the yoke part and includes a coil part for generating a magnetic field,
The yoke part
an upper yoke having an opening for exposing the upper inner coil and the upper outer coil to the outside in a plate shape;
a lower yoke having an opening for allowing the lower inner coil and lower outer coil to be exposed to the outside;
a left yoke having an opening for allowing the left inner coil and the left outer coil to be exposed to the outside; and
It includes a right yoke having an opening for allowing the right inner coil and the right outer coil to be exposed to the outside,
The apparatus for optimizing the X-ray dose of a medical linear accelerator further comprising a protection part attached to the outer surface of the lower yoke and having a groove for protecting the lower inner coil and the lower outer coil from the outside.
상기 요크부와 폴부는 순철로 형성되어 있는 의료용 선형가속기의 엑스선 선량 최적화 장치.The method according to claim 1
The yoke portion and the pole portion is an X-ray dose optimization device of a medical linear accelerator formed of pure iron.
상기 상부 요크, 상기 좌측 요크, 상기 우측 요크 및 상기 하부 요크는 연결부재에 의해 결합되어 있는 의료용 선형가속기의 엑스선 선량 최적화 장치.The method according to claim 1,
The upper yoke, the left yoke, the right yoke, and the lower yoke are coupled to each other by a connecting member, an X-ray dose optimization device for a medical linear accelerator.
상기 상부 요크, 하부 요크, 좌측 요크 및 우측 요크는 일체형으로 형성되어 있는 의료용 선형가속기의 엑스선 선량 최적화 장치.The method according to claim 1,
The upper yoke, the lower yoke, the left yoke and the right yoke are an X-ray dose optimization device for a medical linear accelerator that is integrally formed.
상기 폴부는
기둥형상으로 상기 상부 요크의 중앙에 내부를 향하여 부착되어 있는 상부 폴 코어;
기둥형상으로 상기 하부 요크의 중앙에 내부를 향하여 부착되어 있는 하부 폴 코어;
기둥형상으로 상기 좌측 요크의 중앙에 내부를 향하여 부착되어 있는 좌측 폴 코어; 및
기둥형상으로 상기 우측 요크의 중앙에 내부를 향하여 부착되어 있는 우측 폴 코어를 포함하는 의료용 선형가속기의 엑스선 선량 최적화 장치.The method according to claim 1,
The pole part
an upper pole core attached toward the center of the upper yoke in a columnar shape;
a lower pole core attached toward the center of the lower yoke in a columnar shape;
a left pole core attached toward the center of the left yoke in a columnar shape; and
An X-ray dose optimization device for a medical linear accelerator comprising a right pole core attached toward the inside in the center of the right yoke in a column shape.
상기 상부 폴 코어는 기둥형상의 단부에 형성되어 외부로 돌출되게 형성된 상부 폴코어 헤드;
상기 하부 폴 코어는 기둥형상의 단부에 형성되어 외부로 돌출되게 형성된 하부 폴코어 헤드;
상기 좌측 폴 코어는 기둥형상의 단부에 형성되어 외부로 돌출되게 형성된 좌측 폴코어 헤드; 및
상기 우측 폴 코어는 기둥형상의 단부에 형성되어 외부로 돌출되게 형성된 우측 폴코어 헤드를 포함하는 의료용 선형가속기의 엑스선 선량 최적화 장치.7. The method of claim 6,
The upper pole core may include an upper pole core head formed at an end of a column shape to protrude to the outside;
The lower pole core may include a lower pole core head formed at an end of a column shape to protrude to the outside;
The left pole core may include a left pole core head formed at an end of a column shape to protrude to the outside; and
The right pole core is formed at the end of the column shape, and the X-ray dose optimization apparatus of the medical linear accelerator including a right pole core head formed to protrude to the outside.
상기 상부 폴 코어와 상기 상부 요크는 접속부재로 접속되어 있고, 상기 하부 폴 코어와 상기 하부 요크는 접속부재로 접속되어 있으며, 상기 좌측 폴 코어와 상기 좌측 요크는 접속부재로 접속되어 있고, 상기 우측 폴 코어와 상기 우측 요크는 접속부재로 접속되어 있는 의료용 선형가속기의 엑스선 선량 최적화 장치.7. The method of claim 6,
The upper pole core and the upper yoke are connected by a connecting member, the lower pole core and the lower yoke are connected by a connecting member, the left pole core and the left yoke are connected by a connecting member, and the right The pole core and the right yoke are connected to each other by a connecting member, an X-ray dose optimization device for a medical linear accelerator.
상기 요크부의 각면에서 중앙에 기둥형상으로 내부로 돌출되어 있는 폴부;
상기 요크부의 각면에서 중앙에 형성된 상기 폴부의 기둥형상에 감겨있으며 자기장을 발생시키는 코일부를 포함하는 것으로,
상기 요크부는
판형으로 상부 인너코일과 상부 아웃코일이 외부로 노출될 수 있도록 하기 위한 개구부를 구비한 상부 요크;
하부 인너코일과 하부 아웃코일이 외부로 노출될 수 있도록 하기 위한 개구부를 구비한 하부 요크;
좌측 인너코일과 좌측 아웃코일이 외부로 노출될 수 있도록 하기 위한 개구부를 구비한 좌측 요크; 및
우측 인너코일과 우측 아웃코일이 외부로 노출될 수 있도록 하기 위한 개구부를 구비한 우측 요크를 포함하고,
상기 상부 요크의 외부면에 설치되어 있으며, 외부 전원 공급 장치로부터 전원을 공급받아 상기 상부 인너 코일, 하부 인너 코일, 좌측 인너 코일 및 우측 인너 코일을 통하여 코일부에 전류를 공급하기 위한 전원장치 연결용 단자대를 더 포함하는 의료용 선형가속기의 엑스선 선량 최적화 장치.a yoke unit installed to surround the outside of the accelerator tube, and closing the upper and lower surfaces of the box in an open box shape so that the magnetic field is located therein;
a pole part protruding inward in the form of a column at the center of each side of the yoke part;
It is wound on the pillar shape of the pole part formed in the center on each side of the yoke part and includes a coil part for generating a magnetic field,
The yoke part
an upper yoke having an opening for exposing the upper inner coil and the upper outer coil to the outside in a plate shape;
a lower yoke having an opening for allowing the lower inner coil and lower outer coil to be exposed to the outside;
a left yoke having an opening for allowing the left inner coil and the left outer coil to be exposed to the outside; and
It includes a right yoke having an opening for allowing the right inner coil and the right outer coil to be exposed to the outside,
It is installed on the outer surface of the upper yoke, receives power from an external power supply, and supplies a current to the coil unit through the upper inner coil, lower inner coil, left inner coil and right inner coil. An X-ray dose optimization device for a medical linear accelerator further comprising a terminal block.
상기 가속관의 외부를 둘러싸도록 입구측에 설치되어 있으며, 상부면과 하부면이 개방된 상자형으로 자기장이 내부에 위치하도록 폐쇄하는 제1 요크부와, 상기 제1 요크부의 각면에서 중앙에 기둥형상으로 내부로 돌출되어 있는 제1 폴부 및 상기 제1 요크부의 각면에서 중앙에 형성된 상기 제1 폴부의 기둥형상에 감겨있으며 자기장을 발생시키는 제1 코일부를 구비하는 제1 스티어링 전자석을 포함하는 것으로,
상기 제1 요크부는
판형으로 상부 인너코일과 상부 아웃코일이 외부로 노출될 수 있도록 하기 위한 개구부를 구비한 상부 요크;
하부 인너코일과 하부 아웃코일이 외부로 노출될 수 있도록 하기 위한 개구부를 구비한 하부 요크;
좌측 인너코일과 좌측 아웃코일이 외부로 노출될 수 있도록 하기 위한 개구부를 구비한 좌측 요크; 및
우측 인너코일과 우측 아웃코일이 외부로 노출될 수 있도록 하기 위한 개구부를 구비한 우측 요크를 포함하고,
상기 제1 스티어링 전자석은
상기 하부 요크의 외부면에 부착되어 있으며 하부 인너코일과 하부 아웃코일을 외부로부터 보호하기 위한 홈이 형성되어 있는 보호부를 더 포함하는 의료용 선형가속기의 엑스선 선량 최적화 장치를 이용한 의료용 선형 가속기.an accelerator tube for accelerating an incident electron beam emitted from the cathode; and
A first yoke portion installed on the inlet side to surround the outside of the acceleration tube, and closed in a box-like shape having an upper surface and a lower surface open so that a magnetic field is located therein, and a pillar in the center on each surface of the first yoke portion A first steering electromagnet having a first pole portion protruding inward in a shape and a first coil portion for generating a magnetic field is wound on the pillar shape of the first pole portion formed in the center on each side of the first yoke portion. ,
The first yoke unit
an upper yoke having an opening for exposing the upper inner coil and the upper outer coil to the outside in a plate shape;
a lower yoke having an opening for allowing the lower inner coil and lower outer coil to be exposed to the outside;
a left yoke having an opening for allowing the left inner coil and the left outer coil to be exposed to the outside; and
It includes a right yoke having an opening for allowing the right inner coil and the right outer coil to be exposed to the outside,
The first steering electromagnet is
A medical linear accelerator using an X-ray dose optimization device of a medical linear accelerator, which is attached to the outer surface of the lower yoke and further includes a protective part having a groove formed thereon to protect the lower inner coil and lower outer coil from the outside.
상기 가속관의 외부를 둘러싸도록 출구측에 설치되어 있으며, 상부면과 하부면이 개방된 상자형으로 자기장이 내부에 위치하도록 폐쇄하는 제2 요크부와, 상기 제2 요크부의 각면에서 중앙에 기둥형상으로 내부로 돌출되어 있는 제2 폴부 및 상기 제2 요크부의 각면에서 중앙에 형성된 상기 제2 폴부의 기둥형상에 감겨있으며 자기장을 발생시키는 제2 코일부를 구비하는 제2 스티어링 전자석을 더 포함하는 의료용 선형가속기의 엑스선 선량 최적화 장치를 이용한 의료용 선형 가속기.12. The method of claim 11,
A second yoke unit installed on the outlet side to surround the outside of the acceleration tube and closed so that the magnetic field is located therein in an open box shape with upper and lower surfaces, and a pillar in the center on each side of the second yoke unit A second steering electromagnet having a second pole portion protruding inward in a shape and a second coil portion for generating a magnetic field wound in the shape of a column of the second pole portion formed in the center on each side of the second yoke portion A medical linear accelerator using an X-ray dose optimization device of a medical linear accelerator.
캐소드에서 방출되어 입사되는 전자빔을 가속시키는 가속관;
상기 가속관의 외부를 둘러싸도록 입구측에 설치되어 있으며, 상부면과 하부면이 개방된 상자형으로 자기장이 내부에 위치하도록 폐쇄하는 제1 요크부와, 상기 제1 요크부의 각면에서 중앙에 기둥형상으로 내부로 돌출되어 있는 제1 폴부 및 상기 제1 요크부의 각면에서 중앙에 형성된 상기 제1 폴부의 기둥형상에 감겨있으며 자기장을 발생시키는 제1 코일부를 포함하는 제1 스티어링 전자석;
상기 가속관의 외부를 둘러싸도록 출구측에 설치되어 있으며, 상부면과 하부면이 개방된 상자형으로 자기장이 내부에 위치하도록 폐쇄하는 제2 요크부와, 상기 제2 요크부의 각면에서 중앙에 기둥형상으로 내부로 돌출되어 있는 제2 폴부 및 상기 제2 요크부의 각면에서 중앙에 형성된 상기 제2 폴부의 기둥형상에 감겨있으며 자기장을 발생시키는 제2 코일부를 포함하는 제2 스티어링 전자석; 및
상기 가속관의 출구에서 방출되는 전자빔이 충돌하면 엑스선을 방출하는 타켓을 포함하는 것으로,
상기 제1 요크부는
판형으로 상부 인너코일과 상부 아웃코일이 외부로 노출될 수 있도록 하기 위한 개구부를 구비한 상부 요크;
하부 인너코일과 하부 아웃코일이 외부로 노출될 수 있도록 하기 위한 개구부를 구비한 하부 요크;
좌측 인너코일과 좌측 아웃코일이 외부로 노출될 수 있도록 하기 위한 개구부를 구비한 좌측 요크; 및
우측 인너코일과 우측 아웃코일이 외부로 노출될 수 있도록 하기 위한 개구부를 구비한 우측 요크를 포함하고,
상기 제1 스티어링 전자석은
상기 하부 요크의 외부면에 부착되어 있으며 하부 인너코일과 하부 아웃코일을 외부로부터 보호하기 위한 홈이 형성되어 있는 보호부를 더 포함하는 의료용 선형가속기의 엑스선 선량 최적화 장치를 이용한 의료용 방사선 발생 장치.a cathode emitting an electron beam when a high voltage is applied;
an accelerator tube for accelerating an incident electron beam emitted from the cathode;
A first yoke portion installed on the inlet side to surround the outside of the acceleration tube, and closed in a box-like shape having an upper surface and a lower surface open so that a magnetic field is located therein, and a pillar in the center on each surface of the first yoke portion a first steering electromagnet including a first pole part protruding inward in a shape and a first coil part wound in a column shape of the first pole part formed in the center on each surface of the first yoke part and generating a magnetic field;
A second yoke unit installed on the outlet side to surround the outside of the acceleration tube and closed so that the magnetic field is located therein in an open box shape with upper and lower surfaces, and a pillar in the center on each side of the second yoke unit a second steering electromagnet including a second pole part protruding in the shape of a second pole part and a second coil part wound in a column shape of the second pole part formed in the center on each surface of the second yoke part and generating a magnetic field; and
To include a target that emits X-rays when the electron beam emitted from the exit of the acceleration tube collides,
The first yoke unit
an upper yoke having an opening for exposing the upper inner coil and the upper outer coil to the outside in a plate shape;
a lower yoke having an opening for allowing the lower inner coil and lower outer coil to be exposed to the outside;
a left yoke having an opening for allowing the left inner coil and the left outer coil to be exposed to the outside; and
It includes a right yoke having an opening for allowing the right inner coil and the right outer coil to be exposed to the outside,
The first steering electromagnet is
A medical radiation generating device using an X-ray dose optimization device of a medical linear accelerator, which is attached to the outer surface of the lower yoke and further includes a protection part having a groove formed therein for protecting the lower inner coil and the lower outer coil from the outside.
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