加速管及其控制方法、加速管控制器和放射治疗系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及医疗设备领域，具体涉及一种加速管及其控制方法、加速管控制器和放射治疗系统。
【背景技术】
[0002]加速管是加速器的关键部件，它把从电子枪注入的电子在射频电场作用下加速到高能，最后打靶产生高能X射线。根据加速电子的方式的不同，加速管分为行波加速管和驻波加速管两种。
[0003]影像引导放射治疗(Image Guide Radiat1n Therapy, IGRT)是一种放射治疗技术，在放射治疗领域中具有广泛的应用。应用IGRT技术的加速器即IGRT加速器。
[0004]IGRT加速器通常采用驻波加速管对电子进行加速。在工作时，既可以产生千伏级的电子束，也可以产生兆伏级的电子束。其中所述千伏级的电子束打在所述IGRT加速器的成像靶上，可以产生用于成像的X射线。所述兆伏级的电子束可以用于对患者体内的病灶进行放射治疗。其中，所述千伏级的电子束以及所述兆伏级的电子束既可以由具有同一个放射源的IGRT加速器即同源的IGRT加速器产生，也可以由具有不同放射源的IGRT加速器产生。
[0005]因此，所述IGRT加速器不仅可以用于放射治疗，还可以在治疗前或治疗过程中，对患者体内的病灶或者正常器官进行监控，通过产生的影像来引导放射治疗，可以减少由于病灶移动等原因所引起的放射治疗的误差。
[0006]目前，有些同源IGRT加速管，虽然可以达到一定的成像质量，但实现方法较复杂。总体而言，现有的加速管难以通过简单的结构获得不同能量的电子束。
【发明内容】
[0007]本发明实施例解决的问题包括如下其中之一:如何实现一种结构更加简单且能量分布更加广泛或能级分布区间大的加速管。
[0008]为解决上述问题，本发明实施例提供一种加速管，所述加速管包括至少三个加速腔，各相邻的加速腔之间通过耦合腔耦合连接，至少一个耦合腔内设置有第一开关部件，所述第一开关部件适于打开或关闭所述耦合腔，且设置有所述第一开关部件的耦合腔所连接的相邻加速腔之间设置有适于贯通所述相邻加速腔以用于功率在所述相邻加速腔之间直接耦合传递的耦合通道，所述耦合通道平行于所述加速管的束流通道，与所述耦合腔的位置不相同且相对于所连通的加速腔非中心对称，在所述耦合通道上设置有第二开关部件，所述第二开关部件适于打开或关闭所述耦合通道。
[0009]具体地，当所述第一开关部件打开各相邻的加速腔之间设置的耦合腔，且所述第二开关部件关闭各加速腔之间设置的耦合通道时，所述加速管中任意相邻的加速腔内产生场强反相的电场，并且当所述第二开关部件打开一个耦合通道，且所述第一开关部件关闭所述耦合通道贯通的两个加速腔之间设置的耦合腔时，所述耦合通道贯通的加速腔内产生场强同相的电场。
[0010]可选地，所述第一开关部件和第二开关部件至少其中之一为短路棒。
[0011]可选地，所述耦合腔为边耦合腔。
[0012]可选地，所述耦合通道的位置被配置成与设置所述加速管加速所需能量相关联。
[0013]可选地，所述耦合通道设置在所述两个加速腔腔壁距离最近的位置。
[0014]为解决上述问题，本发明实施例还提供了一种放射治疗系统，所述系统包括加速器以及与所述加速器耦接的控制器，其中:
[0015]所述加速器包括:电子枪及与所述电子枪连接的加速管，所述加速管为上述实施例中所述的任一种加速管；
[0016]所述控制器适于根据接收到的控制所述加速管工作模式的指令，控制相应位置的加速腔内电场的场强相位。
[0017]可选地，所述控制器适于当接收到指示所述加速管工作在第一模式的指令时，控制所述第一开关部件和第二开关部件，以打开各相邻的加速腔之间设置的耦合腔，关闭各加速腔之间设置的耦合通道，使得所述加速管中任意相邻的加速腔内产生场强反相的电场；并适于当接收到指示所述加速管工作在第二模式的指令时，控制所述第一开关部件和第二开关部件，以打开一个耦合通道，且关闭所述耦合通道贯通的两个加速腔之间设置的耦合腔，使得所述耦合通道贯通的加速腔内产生场强同相的电场。
[0018]为解决上述问题，本发明实施例还提供了一种加速管控制器，所述加速管为上述本发明实施例中所述的任一种加速管，所述加速管控制器包括:
[0019]指令接收单元，适于接收控制所述加速管工作模式的指令；
[0020]第一控制单元，适于当接收到指示所述加速管工作在第一模式的指令时，控制所述第一开关部件和所述第二开关部件，以打开各相邻的加速腔之间设置的耦合腔，关闭各加速腔之间设置的耦合通道，使得所述加速管中任意相邻的加速腔内产生场强反相的电场；
[0021]第二控制单元，适于当接收到指示所述加速管工作在第二模式的指令时，控制所述第一开关部件和所述第二开关部件，以打开一个耦合通道，且关闭所述耦合通道贯通的两个加速腔之间设置的耦合腔，使得所述耦合通道贯通的加速腔内产生场强同相的电场。
[0022]为解决上述问题，本发明实施例还提供了一种加速管控制方法，所述加速管为上述本发明实施例中所述的任一种加速管，所述控制方法包括:
[0023]接收控制所述加速管工作模式的指令；
[0024]当接收到指示所述加速管工作在第一模式的指令时，控制所述第一开关部件和所述第二开关部件，以打开各相邻的加速腔之间设置的耦合腔，关闭各加速腔之间设置的耦合通道，使得所述加速管中任意相邻的加速腔内产生场强反相的电场；
[0025]当接收到指示所述加速管工作在第二模式的指令时，控制所述第一开关部件和所述第二开关部件，以打开一个耦合通道，且关闭所述耦合通道贯通的两个加速腔之间设置的耦合腔，使得所述耦合通道贯通的加速腔内产生场强同相的电场。
[0026]与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下优点:
[0027]通过在加速管中的不同的加速腔之间，根据需要选取耦合腔或耦合通道，并通过耦合腔或耦合通道中所设置的开关部件控制相应耦合腔或耦合通道的打开或关闭，来控制所述耦合腔或耦合通道所连通的相邻加速腔中的电场的场强相位，进而控制电场中经过的电子束的加速或减速的状态，最终可以根据需要获得不同能量的电子束，从而采用一个加速管可以满足用户的不同需求。并且，相比于现有加速管，上述加速管结构更加简单，更加方便用户的使用。
【附图说明】
[0028]图1是本发明实施例中的加速管处于第一工作模式时的剖面结构示意图；
[0029]图2是本发明实施例中的加速管处于第二工作模式时的剖面结构示意图；
[0030]图3是本发明实施例中的加速管处于第一工作模式时各加速腔内的电场分布图；
[0031]图4是本发明实施例中的加速管处于第二工作模式时各加速腔内的电场分布图；
[0032]图5是本发明实施例中的放射治疗系统的结构示意图；
[0033]图6是本发明实施例中的加速管控制器结构示意图；
[0034]图7是本发明实施例中的加速管控制方法流程图。
【具体实施方式】
[0035]如前所述，现有的加速管难以通过简单的结构获得不同能量的电子束。例如，目前，在有些同源加速器中，将加速管分成两部分，其中一部分用于获得最佳的电子束，另一部分中设置可调移相器和功率衰减器，用于改变所述最佳的电子束的能量，从而可以达到一定的成像质量，但由于可调移相器和功率衰减器的增加，使得所述同源IGRT加速器实现较复杂。
[0036]针对上述问题，本发明实施例