专利名称：一种单光子6MeV医用低能加速管的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种加速管，尤其是ー种单光子6MeV医用低能加速管。
背景技术：
在医院临床放射治疗中，医用电子直线加速器是主要的放射治疗设备，而加速管是直线加速器产生射线的核心部件，其工作机理是利用具有一定能量的高能电子与大功率微波的微波电场相互作用，从而获得更高的能量。若将电子直接引出，则可作电子线治疗；若电子轰击重金属靶，发生韧致辐射，产生X射线，则可作X线治疗。加速管按能量区分可分为低能加速管(4_6MeV)、中能加速管(8_15MeV)、高能加速管(20-25MeV)三种；按加速结构不同分为驻波加速管和行波加速管两种类型。目前，6MeV医用电子直线加速器是医院装备最多的机型，是ー款性价比很高的放射治疗设备，可 以满足约85%需进行放射治疗的肿瘤患者的需要。它的加速管采用全密封结构，长度短，可直立在加速器治疗头内，无需偏转系统，同时还可省去聚焦系统及束流导向系统，整机结构紧凑，机型轻便，故障率低。精确放疗希望采用低分次疗法，毎次要求给予较高的剂量，临床上一般要求剂量率达到5-8Gy/min · m。已有的6MeV医用加速管，由于技术水平所限，加速管输出X射线均整后输出剂量率一般为2-3Gy/min · m，大大延长了治疗时间且不利于精确放疗的开展。这就是现有技术所存在的不足之处。
发明内容本实用新型要解决的技术问题，就是针对现有技术所存在的不足，而提供一种输出剂量率高的单光子6MeV医用低能加速管。本方案是通过如下技术措施来实现的该单光子6MeV医用低能加速管包括两端分别固定连接有电子枪和靶体的腔链本体，腔链本体的侧面固定连接有矩形波导，矩形波导上固定连接有微波输入窗和溅射离子泵，所述电子枪为阴控ニ极电子枪；所述腔链本体为6-7个束流孔径为4-6mm的加速腔与耦合腔组成的加速腔链，腔链本体的长度为31_33cm0优选上述束流孔径为5mm，腔链本体的长度为32. 5cm。上述腔链本体外侧设置有冷却水管，通过冷却水管对腔链本体进行冷却。上述靶体为水流直接冷却，将靶体直接浸入水中，这种冷却方式的散热效率高，利于延长靶体的使用寿命。上述溅射离子泵为抽速为5L/s的圆形钛泵，通过该溅射离子泵对腔链本体和矩形波导抽真空，工作时其真空电流小于O. 5μΑ。上述加速腔与耦合腔共轴或耦合腔置于加速腔轴线之外，可以根据具体需要灵活选择。为了达到牢固焊接的目的，使上述矩形波导与腔链本体为钎焊固定；电子枪与腔链本体、靶体与腔链本体、微波输入窗与矩形波导为氩弧焊固定。[0012]本方案的有益效果可根据对上述方案的叙述得知，该单光子6MeV医用低能加速管中，所述电子枪为阴控ニ极电子枪，通过阴控ニ极电子枪发射电子；所述腔链本体为6-7个束流孔径为4-6mm的加速腔与耦合腔组成的加速腔链，腔链本体的长度为31_33cm。该加速管的整管有较高的束流阻抗，使加速管的输出剂量率在均整后提高到4Gy/min · m到6Gy/min · m之间，且水下IOcm处的吸收剂量与最大吸收剂量之比优于67%,且打祀束斑小于Φ I. 5mm,有效的减小了加速器的半影指标,满足了临床精确放疗对加速管高效能、低损耗、快速出光、寿命长等的要求。由此可见，本实用新型与现有技术相比，具有实质性特点和进步，其实施的有益效果也是显而易见的。
图I为本实用新型具体实施方式
的结构示意图。
图2为轴耦合加速结构的主视结构示意图。图3为轴耦合加速结构的左视结构示意图。图4为边耦合加速结构的主视结构示意图。图5为边耦合加速结构的左视结构示意图。图中，I为电子枪，2为腔链本体，3为溅射离子泵，4为微波输入窗，5为矩形波导，6为祀体,7为稱合腔,8为加速腔,9为冷却水管。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式
，并结合其附图，对本方案进行阐述。ー种单光子6MeV医用低能加速管，如图I所示，它包括两端分别固定连接有电子枪I和靶体6的腔链本体2，腔链本体2的侧面通过钎焊固定连接有矩形波导5，腔链本体2与矩形波导5的耦合度取I. 7，矩形波导5上固定连接有微波输入窗4和溅射离子泵3，微波输入窗4与矩形波导5为氩弧焊固定，该溅射离子泵3为抽速为5L/s的圆形钛泵，工作时其真空电流小于O. 5μΑ。所述电子枪I为阴控ニ极电子枪。所述腔链本体2为6-7个束流孔径为4_6mm的加速腔8与耦合腔7组成的加速腔链，腔链本体2的长度为31-33cm ;优选上述束流孔径为5mm，腔链本体2的长度为32. 5cm。其中，加速腔8与耦合腔7的结构形式可以采用如下两种方式(I)如图2和图3所示，加速腔8与耦合腔7共轴，形成双周期轴耦合加速结构；(2)如图4和图5所示，耦合腔7置于加速腔8轴线之外，形成双周期边耦合加速结构。在腔链本体2外侧焊接有冷却水管9，其结构简单，使用方便，通过冷却水管9对腔链本体2进行冷却。靶体6为水流直接冷却，将重金属靶体6直接浸入水中，使水量达IOL/m，这种冷却方式可以使靶体6快速冷却，其散热效率高，利于延长靶体6的使用寿命。电子枪I通过其阳极与腔链本体2连接，以保证电子枪I与腔链本体2的同心度。靶体6通过氩弧焊翻边与腔链本体2焊接固定。整管焊接完成后抽真空排气，并保证封管后整管真空度保持在10 Pa以上。根据粒子动力学和束流物理知识精确计算，使电子枪I的导流系数在O. 25—0. 33uP范围内。电子由电子枪I发射出后，在腔链本体2内在微波电场的作用下加速后轰击重金属靶体6产生X射线，从而进行治疗。[0025]本实用新型中未经描述的技术特征可以通过现有技术实现，在此不再赘述。 ·
权利要求1.ー种单光子6MeV医用低能加速管，它包括两端分别固定连接有电子枪和靶体的腔链本体，腔链本体的侧面固定连接有矩形波导，矩形波导上固定连接有微波输入窗和溅射离子泵，其特征是所述电子枪为阴控ニ极电子枪；所述腔链本体为6-7个束流孔径为4-6mm的加速腔与耦合腔组成的加速腔链，腔链本体的长度为31-33cm。
2.根据权利要求I所述的单光子6MeV医用低能加速管，其特征是所述束流孔径为5mm ο
3.根据权利要求I或2所述的单光子6MeV医用低能加速管，其特征是所述腔链本体的长度为32. 5cm。
4.根据权利要求3所述的单光子6MeV医用低能加速管，其特征是所述腔链本体外侧设置有冷却水管。
5.根据权利要求3所述的单光子6MeV医用低能加速管，其特征是所述靶体为水流直接冷却。
6.根据权利要求3所述的单光子6MeV医用低能加速管，其特征是所述溅射离子泵为抽速为5L/s的圆形钛泵，工作时其真空电流小于O. 5μΑ。
7.根据权利要求I所述的单光子6MeV医用低能加速管，其特征是所述加速腔与耦合腔共轴或耦合腔置于加速腔轴线之外。
8.根据权利要求3所述的单光子6MeV医用低能加速管，其特征是所述电子枪与腔链本体、靶体与腔链本体、微波输入窗与矩形波导为氩弧焊固定。
9.根据权利要求3所述的单光子6MeV医用低能加速管，其特征是所述矩形波导与腔链本体为钎焊固定。
专利摘要本实用新型提供了一种单光子6MeV医用低能加速管，它包括两端分别固定连接有电子枪和靶体的腔链本体，腔链本体的侧面固定连接有矩形波导，矩形波导上固定连接有微波输入窗和溅射离子泵，所述电子枪为阴控二极电子枪，通过阴控二极电子枪发射电子；所述腔链本体为6-7个束流孔径为4-6mm的加速腔与耦合腔组成的加速腔链，腔链本体的长度为31-33cm。该加速管的整管有较高的束流阻抗，使加速管的输出剂量率在均整后提高到4Gy/min·m到6Gy/min·m之间，且水下10cm处的吸收剂量与最大吸收剂量之比优于67%，且打靶束斑小于Φ1.5mm，有效的减小了加速器的半影指标，满足了临床精确放疗对加速管高效能、低损耗、快速出光、寿命长等的要求。
文档编号H05H9/00GK202634871SQ20122025852
公开日2012年12月26日 申请日期2012年6月4日 优先权日2012年6月4日
发明者王爱涛, 陶小魁, 任旗, 周勇, 张明, 蒋华, 车永新 申请人:山东新华医疗器械股份有限公司