一种复合式同源双束加速管能量开关的制作方法

本实用新型涉及一种能量开关，属于医用加速器技术领域，特别是一种复合式同源双束加速管能量开关。

背景技术：

医用电子直线加速器是目前实现放射治疗的主要设备，其中，加速管是医用加速器的核心部件，用于输出治疗用的射线，电子的加速过程就是在加速管内完成的。

根据加速结构的不同，加速管一般分为行波加速管和驻波加速管，一般情况下，驻波加速管的加速管效率要高于行波加速管。驻波加速管又分为轴耦合结构和边耦合结构。

临床应用对于电子加速器提出了不同的能量要求。在治疗时要先对患者进行摆位，以验证治疗计划。摆位时一般使用keV级射线进行成像，验证合格后采用MeV级射线进行治疗。目前，大多数医用电子直线加速器使用两套射线系统，一套可以输出keV级射线，另一套可以输出MeV级射线，分别进行成像和治疗，两套系统在医用加速器上相互垂直。由于这两套系统不同源，在摆位和治疗过程中容易造成较大的系统误差和随机误差，影响治疗效果。

目前已有多种同源双束加速管或能量开关的专利，但大多结构复杂，至少需要两个以上的能量开关，或者需要两根以上的失谐短路棒，这样造成了机械结构和控制系统的复杂。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种复合式同源双束加速管能量开关，该复合式同源双束加速管能量开关能够在同一根加速管中分别产生keV级能量射线和MeV级能量射线，也即能在同一台设备上实现病灶的成像和治疗，避免病灶摆位和治疗的位置误差，提高治疗位置的准确性。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种复合式同源双束加速管能量开关，所述加速管为驻波直线加速管，加速管包括若干个平行并列设置的加速腔，加速管的轴向中心线上设置有束流通道，相邻两个加速腔之间设置有一个边耦合腔，每个边耦合腔均通过边耦合孔与相邻的每个加速腔相连通；边耦合腔和加速腔形成电磁场通道；能量开关包括失谐短路棒、第一轴耦合腔、第二轴耦合腔和小加速腔；失谐短路棒设置在其中一个边耦合腔内，与设有失谐短路棒的边耦合腔相连通的两个加速腔之间，依次平行并列设置有所述第一轴耦合腔、小加速腔和第二轴耦合腔；第一轴耦合腔通过轴耦合孔和束流通道与相邻的加速腔相连通，第二轴耦合腔通过轴耦合孔和束流通道与小加速腔相连通；失谐短路棒能在边耦合腔和第一轴耦合腔内来回移动，用于输出keV级能量射线和MeV级能量射线。

当失谐短路棒离开第一轴耦合腔，进入边耦合腔中时，加速管处于减速状态，能够输出keV级能量射线，用于成像。

当失谐短路棒离开边耦合腔，进入第一轴耦合腔中时，加速管处于加速状态，能够输出MeV级能量射线，用于治疗。

所述驻波直线加速管为边耦合加速管。

所述驻波直线加速管为轴耦合加速管。

本实用新型采用上述结构后，上述边耦合腔和第一轴耦合腔共用一根失谐短路棒，失谐短路棒在边耦合腔和第一轴耦合腔中来回移动。在对患者进行摆位时，失谐短路棒离开第一轴耦合腔，进入边耦合腔中，此时，边耦合腔处于失谐状态，加速管输出keV级能量射线，keV级能量射线用于成像，摆位结束后，失谐短路棒离开边耦合腔，进入第一轴耦合腔中，此时，第一轴耦合腔处于失谐状态，加速管输出MeV级能量射线，MeV级能量射线用于对病灶的照射治疗，这样，通过同一根加速管实现成像和治疗，能够确保治疗的精确性。也即，能够使一台加速器同时具有成像和治疗的功能，提高了治疗效果，降低了治疗成本，且操作简便。

另外，本实用新型只需一根失谐短路棒，仅需要一套控制系统，在加工过程中便于调谐。

附图说明

图1显示了本实用新型一种复合式同源双束加速管能量开关的结构示意图。

图2显示了带有本实用新型能量开关的加速管的结构示意图。

其中有：1—失谐短路棒，2—边耦合腔，3—加速腔，4—束流通道， 5—第一轴耦合腔，6—第二轴耦合腔，7—轴耦合孔，8—边耦合孔，9—小加速腔。

具体实施方式

下面结合附图和具体较佳实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1和图2所示，加速管为驻波直线加速管，该驻波直线加速管可以为边耦合加速管，也可以为轴耦合加速管。

加速管主要由若干个加速腔3平行并列形成，加速管的轴向中心线上设置有束流通道4，相邻两个加速腔之间设置有一个边耦合腔2，每个边耦合腔均通过边耦合孔8与相邻的每个加速腔相连通；边耦合腔和加速腔形成电磁场通道。

如图1所示，一种复合式同源双束加速管能量开关，包括失谐短路棒1、第一轴耦合腔5、第二轴耦合腔6和小加速腔9。这里，小加速腔的作用主要是改变后面加速腔中场的方向。

失谐短路棒设置在其中一个边耦合腔内。本实用新型只需一根失谐短路棒，仅需要一套控制系统，在加工过程中便于调谐。

与设有失谐短路棒的边耦合腔相连通的两个加速腔之间，依次平行并列设置有上述第一轴耦合腔、小加速腔和第二轴耦合腔。

第一轴耦合腔通过轴耦合孔和束流通道与相邻的加速腔相连通，第二轴耦合腔通过轴耦合孔7和束流通道与小加速腔相连通。

失谐短路棒能在边耦合腔和第一轴耦合腔内来回移动，用于输出keV级能量射线和MeV级能量射线。

当失谐短路棒离开第一轴耦合腔，进入边耦合腔中时，加速管处于减速状态，能够输出keV级能量射线，用于成像。

当失谐短路棒离开边耦合腔，进入第一轴耦合腔中时，加速管处于加速状态，能够输出MeV级能量射线，用于治疗。

上述边耦合腔和第一轴耦合腔共用一根失谐短路棒，失谐短路棒在边耦合腔和第一轴耦合腔中来回移动。在对患者进行摆位时，失谐短路棒离开第一轴耦合腔，进入边耦合腔中，此时，边耦合腔处于失谐状态，加速管输出keV级能量射线，keV级能量射线用于成像，摆位结束后，失谐短路棒离开边耦合腔，进入第一轴耦合腔中，此时，第一轴耦合腔处于失谐状态，加速管输出MeV级能量射线，MeV级能量射线用于对病灶的照射治疗，这样，通过同一根加速管实现成像和治疗，能够确保治疗的精确性。也即，能够使一台加速器同时具有成像和治疗的功能，提高了治疗效果，降低了治疗成本，且操作简便。

以上详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本实用新型的保护范围。