专利名称：边耦合腔结构以及驻波电子直线加速器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种陶瓷密封的边耦合腔结构，特别涉及一种使用该边耦合腔结构的驻波电子直线加速器，特别是医用驻波电子直线加速器。
背景技术：
驻波电子直线加速器在放射治疗上获得广泛的应用，而‘束导放疗’(IGRT)更是近年来主攻的方向。在发明专利“相位(能量)开关-驻波电子直线加速器“(CN1649469)中，提出了一种新型的相位(能量)开关，本发明是为了实现上述专利功能的，直接相关的发明。为了实现发明专利“相位(能量)开关-驻波电子直线加速器”(CN1649469)所描述的功能，需要设计一种在边耦合腔中快速往返运动的活塞。图1示出了一种可用于上述发明的气动活塞。而如图1所示，现有技术中的活塞包括几个部分:由压缩空气驱动的气动开关；波纹管；机械支架和活塞。图2示出了已有技术中的边耦合腔结构。其中，边耦合腔2以与加速腔I相互耦合的方式设置在加速腔I 一侧。边耦合腔2如下形成:通过从腔体3突出的上耦合腔柱4和下耦合腔柱4’，将边耦合腔2分隔成两个腔室。在上耦合腔柱4和下耦合腔柱4’中央处附近，以贯穿腔体3的方式，设置用于活塞插入和抽出边耦合腔的活塞通道6。当活塞伸出进入边耦合腔2时，它将使边耦合腔2失谐，而活塞缩回时边耦合腔2将正常工作。这种设计有诸多缺点。首先，由于活塞在边耦合腔2中运动的区域是加速管的一部分，处在高真空状态，这就使整个装置变得很复杂，而且工艺上有很多困难。特别是小型医用加速管，用全密封结构，要经过长时间的高温排气处理，会影响波纹管的使用寿命。其次，波纹管有一定的压缩比，整个装置很难小型化。最后，快速往返运动使波纹管的寿命成为一个严重的问题。
发明内容
针对已有技术中的上述的问题，本发明的第一方面提出了一种边耦合腔结构，所述边耦合腔结构设置在加速腔一侧，包括:腔体；从所述腔体突出的上耦合腔柱和下耦合腔柱；设置在上耦合腔柱和下耦合腔柱中央处附近，并且贯穿所述腔体的活塞通道；以及陶瓷环，所述陶瓷环的端面部分被金属化，其中，通过被金属化的所述端面部分，利用密封焊接，将所述陶瓷环固定在所述上耦合腔柱和下耦合腔柱。本发明的第二方面提出了一种边耦合腔结构，所述边耦合腔结构设置在加速腔一侦U，包括:腔体；从所述腔体突出的上耦合腔柱和下耦合腔柱；设置在上耦合腔柱和下耦合腔柱中央处附近，并且贯穿所述腔体的活塞通道；以及陶瓷圆筒，所述陶瓷圆筒的端面部分以及内表面靠近上下端部附近的部分被金属化，其中，通过被金属化的所述端面部分以及内表面靠近上下端部附近的所述部分，利用密封焊接，将所述陶瓷圆筒固定在所述上耦合腔柱和下耦合腔柱。由于活塞在边耦合腔中运动的区域不是加速管的真空区域，因此无需使用波纹管，不仅使整个装置小型化，而且气动活塞可以方便地更换而不影响加速管的功能。此外，由于陶瓷圆筒的陶瓷材料壁更薄，因此在将其插入腔室中之后，能够进一步减小插入的陶瓷圆筒对电容造成的影响。
在为描述本发明所附的附图中，相似的附图标记一般指示相同、功能类似和/或结构类似的元件。附图中:图1是已有技术中的由压缩空气进行驱动、在真空状态下工作的气动活塞部件的立体图；图2是表不已有技术中使用的边稱合腔结构的不意图；图3是表示根据本发明第一实施方式的边耦合腔结构的示意图；以及图4是表示根据本发明第二实施方式的边耦合腔结构的示意图。
具体实施例方式如图3所示，根据本发明第一实施方式，提出了一种陶瓷密封的边耦合腔结构。边耦合腔2以与加速腔I相互耦合的方式设置在加速腔I一侧。边耦合腔2如下形成:通过从腔体3突出的上耦合腔柱4和下耦合腔柱4’，将边耦合腔2分隔成两个腔室。在上耦合腔柱4和下耦合腔柱4’中央处附近，以贯穿腔体3的方式，设置用于活塞插入和抽出边耦合腔的活塞通道6。当活塞伸出进入边耦合腔2时，它将使边耦合腔2失谐，而活塞缩回时边耦合腔2将正常工作。作为本发明的重要发明构思之一，第一实施方式还在上耦合腔柱4和下耦合腔柱4’之间设置了中空的陶瓷环7。该陶瓷环7可以选用优良的、微波损耗很小的陶瓷材料制成。陶瓷环7的端面部分5被金属化，在该端面部分5，实施密封焊接，使得陶瓷环7的上下端面分别与上耦合腔柱4的端面和下耦合腔柱4’的端面固定连接，并保证边耦合腔2的腔室的气密性。为了保证活塞的正常工作，陶瓷环7的中空部分还需与活塞通道6对准。上文中提到的密封焊接可以在氢气炉或真空炉中进行。由于陶瓷环7的存在，为保证边耦合腔2的正常工作，边耦合腔2的尺寸需要重新调整。但通过这样的结构，活塞在边耦合腔2中运动的区域不是加速管的真空区域。无需使用波纹管，不仅使整个装置小型化，而且气动活塞可以方便地更换而不影响加速管的功能。图4示出了本发明的第二实施方式。为简单起见，与第一实施方式相同的结构这里不再赘述。本实施方式与第一实施方式的不同点在于，使用薄壁的陶瓷圆筒7’来替换厚壁的陶瓷环7。由于薄壁的陶瓷圆筒7’的上下端面面积较小，若采用与第一实施方式相同的端面密封焊接方式，可能无法获得良好的气密性。为此，在第二实施方式中，除了在陶瓷圆筒7’的上下端面实施金属化，还在陶瓷圆筒7’的内表面靠近上下端部附近的部分实施金属化，并通过在陶瓷圆筒7’的上下端面以及陶瓷圆筒7’的内表面靠近上下端部附近进行密封焊接来将陶瓷圆筒7’固定连接于上耦合腔柱4的端面和下耦合腔柱4’的端面固定连接，并保证边耦合腔2的腔室的气密性。陶瓷圆筒的材料强度最好应以能够保证腔室的气密性为标准进行挑选。此外，最好由微波损耗很小的陶瓷材料制成。为了保证活塞的正常工作，陶瓷圆筒7’的中空部分还需与活塞通道6对准。同样，密封焊接可以在氢气炉或真空炉中进行。通过这样的结构，在第一实施方式所获得的技术效果的基础上，由于陶瓷圆筒7’的陶瓷材料壁更薄，因此在将其插入腔室中之后，能够进一步减小插入的陶瓷圆筒7’对电容造成的影响。以上，虽然对本发明的两个具体实施方式
进行了详细描述，但对本领域技术人员显而易见的是，在不背离本发明的精神和范围的情况下可在形式和细节方面作出各种变化。因此，本发明的范围不应由上述示例性实施方式中的任何一个来限制，而应当只根据所附权利要求书及其等效物来限定。
权利要求
1.一种边耦合腔(2)结构，所述边耦合腔结构设置在加速腔(I) 一侧，包括: 腔体⑶； 从所述腔体(3)突出的上耦合腔柱(4)和下耦合腔柱(4’ )； 设置在上耦合腔柱(4)和下耦合腔柱(4’)中央处附近，并且贯穿所述腔体(3)的活塞通道(6);以及 陶瓷环(7)，所述陶瓷环(7)的端面部分(5)被金属化， 其中，通过被金属化的所述端面部分(5)，利用密封焊接，将所述陶瓷环(7)固定在所述上耦合腔柱(4)和下耦合腔柱(4’ )。
2.如权利要求1所述的边耦合腔结构，其特征在于，在氢气炉或真空炉中进行所述密封焊接。
3.—种边耦合腔(2)结构，所述边耦合腔结构设置在加速腔(I) 一侧，包括: 腔体⑶； 从所述腔体(3)突出的上耦合腔柱(4)和下耦合腔柱(4’ )； 设置在上耦合腔柱(4)和下耦合腔柱(4’)中央处附近，并且贯穿所述腔体(3)的活塞通道(6);以及 陶瓷圆筒(7’)，所述陶瓷圆筒(7’ )的端面部分(5)以及内表面靠近上下端部附近的部分被金属化， 其中，通过被金属化的所述端面部分(5)以及内表面靠近上下端部附近的所述部分，利用密封焊接，的将所述陶瓷圆筒(7’ )固定在所述上耦合腔柱(4)和下耦合腔柱(4’)。
4.如权利要求3所述边耦合腔结构，其特征在于，在氢气炉或真空炉中进行所述密封焊接。
5.一种驻波电子直线加速器，其特征在于，具备权利要求1至4中任一项所述的边耦合腔结构。
全文摘要
本发明提供了一种边耦合腔结构以及使用该边耦合腔结构的驻波电子直线加速器。其中，边耦合腔结构设置在加速腔一侧，包括腔体；从腔体突出的上耦合腔柱和下耦合腔柱；设置在上耦合腔柱和下耦合腔柱中央处附近，并且贯穿腔体的活塞通道；以及陶瓷环，该陶瓷环的端面部分被金属化，其中，通过被金属化的端面部分，利用密封焊接，将陶瓷环固定在上耦合腔柱和下耦合腔柱。由于活塞在边耦合腔中运动的区域不是加速管的真空区域，因此无需使用波纹管，不仅使整个装置小型化，而且气动活塞可以方便地更换而不影响加速管的功能。此外，由于陶瓷圆筒的陶瓷材料壁更薄，因此在将其插入腔室中之后，能够进一步减小插入的陶瓷圆筒对电容造成的影响。
文档编号H05H9/04GK103179774SQ20111043114
公开日2013年6月26日 申请日期2011年12月21日 优先权日2011年12月21日
发明者姚充国 申请人:绵阳高新区双峰科技开发有限公司