专利名称:多叶片式准直仪的制造技术
多叶片式准直仪的制造发明领域本发明涉及多叶片式准直仪的制造。
技术背景多叶片式准直仪(MLC)用于(主要用于)放射治疗领域。将射束导 向病人时必须使之准直配合拟治疗区域的形状。重要的是要确保落到此 形状外各区域中的辐射计量尽可能地低，同时要确保整个拟治疗区域得 到处理。要是拟治疗区域有些部分未得到处理，疾病复发的可能性就会 增加，但要是照射了非治疗区域，则将伤害健康的组织，则会在治疗后 产生较大的副作用和要有较长的恢复时间。由于这种拟治疗区域罕有直线式边界，故用到了多叶片式准直仪。 这种准直仪包括一列指状的鴒片，各钨片相对于其余的钨片以平行关系 设置且可沿纵向移动。通过将各个钨片移至选定的位置，便给准直仪提 供了非线性边缘。 一般，在射束的各侧将设置一列或"一排，，这类钨片。MLC的一种例子示明于EP-A-0314214。鵠片需使其按精确形状制成，这种鴒片中一些部分的形状要限定成 能给它们所形成的X射线阴影以清晰的边缘，而其他一些部分的形状则 应根据驱动与导向机构的需要设定。此种准直仪的叶片之所以选用鴒制成，是因为它极不易为X射线透 过。钨材一般难以处理，而通常(在当前)是由放电加工成形。在这种 加工过程中，使导线相对于预定的形状追踪，同时相对于鴒片施加高压。 这样便形成了火花将钨片腐蚀。通过移动导线就能在钨片中形成预定的 形状。发明概述本发明人提出采用电化学加工(ECM)来使钨片成形。 在ECM技术中，将坯料吊挂于模具中而在其间留出小的间隙。使导 电流体流过此间隙，同时使大的电流从模具通到坯料。将坯料持续地腐 蚀而溶解到流体中。这样释出的离子为流体的流动冲涮开，目的在于防
止它们电解分离到模具上。事实上，此坯料乃是牺牲阳极。腐蚀速率对模具与坯料表面间的距离很敏感。因此，坯料便快速地取对应于模具内部形状的形状。由于模具与坯料间存在小的间隙，所以两者的形状不会一致，但通过对模具和对通过的总载荷进行细致的设计，便可以控制坯料的最终形状。在流体的选择中要作某些细致考虑。这种流体不得诱发坯料产生反应，例如生成表面氧化物。这类表面涂层会干扰导电过程。普遍选用的是氯化钠溶液。需要时可以对通过的电流控制其分布来影响腐蚀方式。例如，此电 流分布可以是稳定的通/断电流，或可以是脉冲电流。 一种已知的电流分 布形式是使电流升至峰值，然后降至零，继而成为简单的反向电流。这 种简单的反向电流起到清除有可能镀到模具上的任何材料的作用，从而 能保持模具的使用寿命。附图简述下面将参考附图以举例方式说明本发明的实施形式，附图中 图l与2分别是典型的MLC的叶片的侧视图与端视图； 图3示明一种可能的电流分布。实施形式的详述如上所述，多叶片式准直仪的叶片迄今必须由火花腐蚀制造。其他 的已知技术，由于叶片制造中需用的鵠料的性质以及叶片所要求的如
图1 与2所示的较复杂形状，已证明是不太适用的。参看图1与2，叶片IO—般由体部12构成，它是用来阻止X射线束进入其内同时制成为突出形式。这样就要求叶片较厚以便产生充分黑 的阴影。叶片的宽度自然要根据以它作为部件的多叶片式准直仪的分辨 率确定，因而是较窄的。叶片的前梢14倒圆来提供光滑的边缘，以使半阴影部最小化而与叶 片突入到光束内的距离无关。假设X射线是从可以视作为固定点源发出 的。则随着叶片更进一步移到X射线束内，此射束与叶片前梢相交的角 便将改变。但由于前梢14已倒圆，从而在从暗变亮时会平滑地过渡而与 叶片位置无关。 这种叶片在装配时是滑进机壳中形成的槽内，例如叶片的上边缘16 与下边缘18分别在20、 22处形成唇状，得以精确地滑合到槽内。所述叶片还具有辅助准直用的朝后突出的唇部24以及可接纳螺帽的 通孔26。这样，此螺帽便可拧合到用来驱动叶片IO朝前和向后运动的转 动轴上。但是由火花腐蚀来形成这种形状的过程很慢，制成一个叶片要用24 小时。于是，为了制造足够的叶片，就必须并列地设置大量的火花腐蚀 加工机。电化学加工(ECM)能提供高得多的清除率，这与火花腐蚀产生的凹 坑效应相比还能获得较平滑的表面光洁度，虽然适当地选择火花加工工 艺可以减小凹坑尺寸，但一般将留下这类小坑。迄今，ECM只用于恰切定位加工工艺中，例如涡轮叶片与电动剃刀刀头的制造中，似乎未发现其普遍性的应用。通过ECM来形成叶片从原理上说是简单明了的。在此需有内部形状为所需叶片形状放大型式的模具，这样就在模具与最终叶片形状之间留 有小的间隙。此模具需有与电源连接的连接件且要有用于导电流体的入 口与出口。粗成形的坯件将置于模具中并与电源的阳极相连。使导电流 体开始流动并启动电源。坯件的原料会沿积到此流体的溶液中而由流体 的流动沖涮开。腐蚀继续，模具与坯件间的距离将加大。随着此间距的增大，间隙 间的局部电阻便升高。这样，此腐蚀过程就具有一种固有的负反馈而上 述间隙会自动地变得更规则，于是确保了坯件的最终形状可符合模具的 内部形状。必要时可以控制所通过的电流的分布形式以影响腐蚀方式。例如此 电流分布可以是稳定的通/断电流，或可以是脉冲电流。 一种已知的电流 分布形式示明于图3。此电流升至峰值28，然后于30处降至零，继而成 为简单的反向电流32。这种简单的反向电流起到清除有寸能镀到模具上 的任何材料的作用。自然应该认识到，在不脱离本发明范围的前提下是可以对上述实施形式作出许多变更型式的。
权利要求
1.用于多叶片式准直仪叶片制造的方法，此方法包括采用电化学加工。
2. 权利要求
1的方法，其中的电化学加工步骤将氯化钠溶液用作导 电工作流体。
3. 权利要求
1或2的方法，其中于电化学加工步骤中通过基本上稳 定的电流。
4. 权利要求
1或2的方法，其中所通过的电流控制成非线性分布。
5. 权利要求
3的方法，其中所述非线性分布是使电流升至峰值的一 种分布。
6. 权利要求
5的方法，其中于该峰值之后使电流反向。
7. 用于多叶片式准直仪的叶片，此叶片是由电化学加工方法成形的。
8. 多叶片式准直仪，它包括权利要求
7的至少一个叶片。
9. 电化学加工用模具，它具有用于与电源连接的连接件、供导电流 体流入用的入口 、与多叶片式准直仪的叶片所需形状相符的内部形状。
10. 用于制造多叶片式准直^l中叶片的方法，此方法实质上如在此i兌明书中参考附图所描述的和/或如附图中所例示的。
11. 用于制造多叶片式准直仪中叶片的设备，此设备实质上如在此说 明书中参考附图所描述的和/或如附图中所例示的。
专利摘要
提出了应用电化学加工(ECM)形成叶片。ECM是将坯件吊挂于模具内而于其中留有小间隙的技术。使导电流体通过此间隙流动，同时将大电流从模具通到坯件。坯件持续腐蚀，溶解到流体中。此流体不得诱发坯件材料起反应例如反应生成表面氧化物，一般选用氯化钠溶液作为这种流体。必要时可以控制所通过的电流的分布形式以影响腐蚀方式。例如此电流分布可以是稳定的通/断电流，或可以是脉冲电流。一种已知的电流分布形式是使电流升至峰值，然后降至零继而成为简单的反向电流。
文档编号G21K1/02GKCN101213616SQ200680024029
公开日2008年7月2日 申请日期2006年6月30日
发明者D·N·伯恩 申请人:伊利克塔股份有限公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan