专利名称：具有多路输出的医用微波磁控管和微波治疗设备的制作方法
技术领域：
本发明所述的具多路输出的医用微波磁控管和微波治疗设备，涉及医用微波磁控管，特别涉及到微波磁控管耦合腔以及微波治疗设备技术领域。
微波治疗设备一般由单一的微波源，向一个辐射器馈送微波能开展临床治疗，例如专利号ZL9010429.4具有稳定功率输出的微波治疗机，就是单路微波输出。
目前市场上出售的由中国虹光电子管厂制造的146系列磁控管，以及日本松下公司制造的2M210-M，东芝公司制造的2M172A磁控管，适用于家用微波炉如图1所示，这种连续波磁控管需用波导方式输出微波能，故我们称之为波导输出型磁控管。为临床辐射器操作方便，医用微波治疗设备大多数用同轴电缆传输微波能，因此电缆与磁控管之间需要一个耦合腔，人们希望耦合腔与该磁控管结合为一体，这样只要同轴电缆接头与耦合腔上的电缆插座相接，就可以把微波能量经电缆馈送到辐射器向病灶部位开展临床治疗，目前的微波治疗设备基本由单一的微波源供一个辐射器开展临床治疗，于是耦合腔与连续波磁控管结合为一体的新型医用微波磁控管，能否具有多路输出微波的功能，成为人们渴望解决的问题。
本发明的目的对于现有波导输出型磁控管不能用电缆及多路输出微波，故本发明对波导输出型磁控管进行改造，所形成的医用微波磁控管具有多路输出，并可用同轴电缆传输微波能量，应用这种具有多路输出的医用微波磁控管制作的微波治疗设备，解决了由单一的微波源同时向多个辐射器提供微波能量对患者进行临床治疗的技术问题，从而提高微波治疗设备的利用率。
一种具有多路输出的医用微波磁控管，在波导输出型磁控管的输出极[1]上，被柱形耦合腔体同心套住，柱形耦合腔体的上盖[2]设置电缆输出插座[3];或柱形耦合腔体的柱面[4]上设置电缆输出插座[3];或柱形耦合腔体的上盖[2]和柱面[3]上同时设置电缆输出插座[3]，供柱形耦合腔体内的电耦合器;或供柱形耦合腔体内的耦合环[5];或供柱形耦合腔体内的电耦合器和耦合环把微波能量经电缆输出插座[3]引出，柱形耦合腔体的底盖[6]呈环形，也可不设该底盖[6]。
本发明所述的具有多路输出的医用微波磁控管，是在波导输出型磁控管的基础上加上了柱形耦合腔体实现的。波导输出型的磁控管需用波导管把微波能量引出，本发明是用柱形耦合腔经电缆输出插座[3]把微波能量引出。该柱形耦合腔体内径为30～130mm，高30～150mm，同心套在波导输出型磁控管的输出极[1]上，在柱形耦合腔体的上盖[2]设置电缆输出插座[3]，一般为1至4个;或柱形耦合腔体的柱面[4]上设置电缆输出插座[3]，一般为1至4个;或柱形耦合腔体的上盖[2]和柱面[4]上同时设置输出插座[3]，一般为1至8个，这种电缆输出插座[3]均为标准的同轴电缆输出插座[3]，该电缆输出插座[3]的外导体与柱形耦合腔体连接，电缆输出插座[3]的内导体与柱形耦合腔内的电耦合器连接;或与耦合环[5]连接。柱形耦合腔体配置了底盖[6]呈环形，波导输出型磁控管的输出极[1]经耦合腔底盖中心孔准确同轴插入柱形耦合腔内。在某些耦合腔品质因数要求不高场合，耦合腔的设计可以不要底盖[6]，利用该磁控管上盖板[7]替代该耦合腔底盖[6]仍可实现微波能的良好耦合输出。电耦合器有两种其一，电耦合器呈凹形帽[8]状，扣在该磁控管的输出极[1]上，在凹形帽[8]上引出导线与电缆输出插座[3]的内导体连接。其二，电耦合器呈棒[9]状，长度为10～90mm，一端悬空，棒[9]与柱形耦合腔的柱面[4]平行，置于磁控管输出极[1]的旁侧，另一端分别与相应的电缆输出插座[3]的内导体连接，当柱形耦合腔体内的棒[9]状电耦合器设置两根以上时，允许各耦合棒[9]之间的长短各异、各耦合棒[9]相距磁控管的输出极[1]的距离也可各异，这种差异导致各电耦合器耦合的微波能的不同，从而实现各路不同的微波能输出。耦合环[5]一般称为磁耦合器，其一端与电缆输出插座[3]的内导体连接，另一端与电缆输出插座[3]的外导体连接，耦合环[5]所环绕的面积大小可相同或各异，其面积为0.5～6平方厘米，这种差异使耦合出的微波能量不同，耦合环[5]所环绕的形状一般为矩形。在柱形耦合腔体内可同时装置电耦合器和耦合环[5]。耦合环[5]和耦合棒[9]可由电缆输出插座[3]的内导体沿伸至柱形耦合腔体内绕制成耦合环[5]或作为耦合棒[9]。
一种具有多路输出的医用微波治疗设备，由微波振荡源，控制电路，和微波辐射器组成，其中微波振荡源采用了上述的具有多路输出的医用微波磁控管，由于这种磁控管具有多个电缆输出插座[3]对整机提供的微波能，故这种微波治疗设备可同时提供1至8个辐射器为患者治疗疾病。当具有多路输出的医用微波磁控管内耦合棒[9]的长短及在柱型耦合腔体内的位置不同;或耦合环[5]所环绕的面积不同，可使每路电缆输出插座[3]输出的微波能不同，这样给医护人员提供方便，对不同患者的不同疾患;或对同一患者的不同病灶区域施加不同的微波功率开展临床治疗。
本发明是把国内外家用微波炉磁控管装配上了柱形耦合腔，耦合腔上有多个电缆输出插座[3]，这样可使单一的微波源变成多路微波输出，本发明所具有的这种特征并没有使原有的磁控管变得庞大，反而比用波导输出微波的方式所占空间要小，用电缆线传输微波是十分方便，这相对于波导传输来说即灵活又不占空间。我们把这种具有多路输出的微波磁控管，应用在微波治疗设备上，使一台设备变成了多台时所具有的功能，改变了传统的单一微波源仅供一个辐射器对患者治疗的方式，本发明所述的具有多路输出的微波治疗设备可同时供给多个辐射器对患者治疗，由于一台微波治疗设备同时进行多人治疗，这种对传统微波治疗设备的更新，使微波治疗设备的应用效果成倍增长，而没有改变该设备的基本结构，这无疑是一种进步。
图1.微波炉用连续波磁控管示意2.上盖设有3个电缆输出插座的电耦合方式的磁控管示意3.上盖和柱面上各设有1个电缆输出插座的电耦合方式的磁控管示意4.上盖设有2个电缆输出插座的磁耦合方式的磁控管示意5.柱面上设有2个电缆输出插座的磁耦合方式的磁控管示意图实施例一如图2所示，制作一个柱形耦合腔体其内径为30mm，高为30mm，在上盖设置三个电缆输出插座[3]，即上盖[2]的中心设置一个、与上盖[2]中心对称设置两个，在柱形耦合腔体内用呈凹形帽[8]的电耦合器，扣在波导输出型磁控管输出极[1]上，并用导线把凹形帽[8]与上盖[2]中心位置的电缆输出插座[3]的内导体连接，另外与上盖[2]中心对称放置的两个电缆输出插座[3]的内导体分别与棒[9]状电耦合器连接，棒[9]的长度为18mm，距磁控管输出极[1]的距离为3mm，棒[9]的直径为1.5mm。
实施例二如图3所示，制作一个柱形耦合腔体其内径为50mm，高为60mm，在上盖[2]非中心外设置一个电缆输出插座[3]，其内导体与棒[9]电耦合器连接，棒[9]的长度为50mm，距磁控管输出极[1]的距离为8mm，棒[9]的直径为1.5mm。另外在柱形耦合腔体柱面[4]上设置电缆输出插座[3]一个，用呈凹形帽[8]的电耦合器扣在磁控管输出极[1]上，用导线把凹形帽[8]和电缆输出插座[3]的内导体连接起来。
实施例三如图4所示，制作一个柱形耦合腔体其内径为130mm，高为150mm，在上盖[2]均布二个，或三个，或四个电缆输出插座[3]，柱形耦合腔体内的耦合环[5]其一端与电缆输出插座[3]的内导体连接，另一端与电缆输出插座[3]的外导体连接，耦合环[5]所环绕的面积为0.5～6cm2，各个耦合环[5]之间所环绕的面积可以相同或不同，例如，柱形耦合腔体内有二个耦合环[5]其环绕的面积分别为3cm2、6cm2;或柱形耦合腔体内有三个耦合环[5]其环绕的面积分别为2cm2、4cm2、6cm2;或柱形耦合腔体内有四个耦合环[5]其环绕面积分别为0.5cm2、1.5cm2、3.5cm2、5.5cm2。耦合环[5]应放置在柱形耦合腔体内的子午面上，如图4所示。
实施例四如图5所示，制作一个柱形耦合腔体其内径为100cm，高为100cm，在柱形耦合腔体的柱面[4]上均布二个，或三个，或四个电缆输出插座[3]，柱形耦合器腔体内的耦合环[5]其一端与电缆输出插座[3]的内导体连接，另一端与电缆输出插座[3]的外导体连接，耦合环[5]所环绕的面积为0.5～6cm2，耦合环[5]之间所环绕的面积可以相同或不同，例如，柱形耦合腔体内有二个耦合环[5]其环绕的面积分别为3cm2、6cm2;或柱形耦合腔体内有三个耦合环[5]其环绕的面积分别为2cm2、4cm2、6cm2;或柱形耦合腔体内有四个耦合环[5]其环绕的面积分别为0.5cm2、1.5cm2、3.5cm2、5.5cm2。耦合环[5]应放置在柱形耦合腔体内的子午面上，如图5所示。
实施例五如图2、图5所示，把这两个柱形耦合腔体可合并为一个，其内径为90cm，高为80cm，在柱形耦合腔体上的电缆输出插座[3]的位置，以及电耦合器和耦合环[5]的制作按实施例一和四的要求即可，但棒[9]的长度应为60cm。
实施例六如图3、图4所示，把这两个柱形耦合腔也可合并为一个，其该耦合腔体的内径为80cm，高为50cm，柱形耦合腔体上的电缆输出插座[3]可按图3、图4所示设置，电耦合器和耦合环[5]的制作按实施例二和三的要求即可，但棒[9]的长度应为30cm。
如上所述的实施例可以看出柱形耦合腔体上少则可设置一个电缆输出插座[3]其耦合方式可以是电耦合或耦合环[5]，多则可设置八个或九个电缆输出插座[3]其耦合方式可以是电耦合和耦合环[5]，例如上盖[2]设置四个电缆输出插座[3]，柱形耦合腔体内的耦合环[5]按45°分布，或上盖[2]设置5个电缆输出插座[3]，以电耦合器的方式耦合，柱形耦合腔体的柱面[4]上设置4个电缆输出插座[3]，以耦合环[5]方式耦合。可见按本发明设置的具有多路的医用微波磁控管所设置电缆输出插座[3]在柱形耦合腔体上的布局不限于上述的实施例。本发明所述的柱形耦合腔体的底盖[6]根据微波耦合效果要求而设计的，在某些耦合腔品质因数要求不高的场合，耦合腔的设计可以不要该底盖[6]。
上述的实施例所制作的柱形耦合腔体均与中国虹光电子管厂制造的146型微波炉用连续波磁控管，或日本松下公司制造的2M210-M型磁控管组合成为具有多路输出的医用微波磁控管。
实施例七一种具有多路输出的医用微波治疗设备，由微波振荡电路，控制电路，和微波辐射器组成，其中微波振荡电路中的微波源采用了上述的实施例所述的具有多路输出的医用微波磁控管，如果该磁控管制成单路输出也是可以的，本发明包含仅有一个电缆输出插座[3]的。当我们采用具有多路输出医用微波磁控管，那么就可以带多个微波辐射器同时对疾患作辐射治疗，选择本发明所述的磁控管可以使各路输出的微波功率大小一样，也可不一样，这些取决于柱形耦合腔体内的棒[9]状电耦合器的长短及所在位置和耦合环[5]所环绕的面积的大小，可见这种具有多路输出的医用微波磁控管在微波治疗设备上应用，不但可以同时对多人进行治疗，还可根据对患者治疗不同的需求施加不同的微波能量。
权利要求
1.一种具有多路输出的医用微波磁控管，在波导输出型磁控管的输出极[1]上，其特征是被柱形耦合腔体同心套住，柱形耦合腔体的上盖[2]设置电缆输出插座[3]；或柱形耦合腔体的柱面[4]上设置电缆输出插座[3]；或柱形耦合腔体的上盖[2]和柱面[4]上同时设置电缆输出插座[3]，供柱形耦合腔体内的电耦合器；或供柱形耦合腔体内的耦合环[5]；或供柱形耦合腔体内的电耦合器和耦合环[5]，把微波能量经电缆输出插座[3]引出，柱形耦合腔体的底盖[6]呈环形，也可不用该底盖[6]。
2.根据权利要求1所述的一种具有多路输出的医用微波磁控管，其特征是柱形耦合腔体的上盖[2]设置1至4个电缆输出插座[3];或柱形耦合腔体的柱面[4]上设置1至4个电缆输出插座[3];或柱形耦合腔体的上盖[2]和柱面[4]上设置2至8个电缆输出插座[3]。
3.根据权利要求1所述的一种具有多路输出的医用微波磁控管，其特征是柱形耦合腔体的内径为30～130mm，高30～150mm。
4.根据权利要求1所述的一种具有多路输出的医用微波磁控管，其特征是耦合环[5]中的一端与电缆输出插座[3]的内导体连接，另一端与电缆输出插座[3]的外导体连接，耦合环[5]所环绕的面为0.5～6平方厘米。
5.根据权利要求1所述的一种具有多路输出的医用微波磁控管，其特征是电耦合器呈凹形帽[8]，扣在波导输出型磁控管的输出极[1]上，在凹形帽[8]上引出导线与电缆输出插座[3]的内导体连接;或电耦合器呈棒[9]状，长度为10～90mm，其一端悬空，并与柱形耦合腔的柱面[4]平行地旋转在柱形耦合腔体内波导输出型磁控管输出极[1]的周围，另一端分别与相应的电缆输出插座[3]的内导体连接。
6.一种具有多路输出的医用微波治疗设备，由微波振荡电路，控制电路和微波辐射器组成，具有多路输出的医用微波磁控管作为微波振荡源，该医用微波磁控管是在波导输出型磁控管的输出极[1]上，其特征是被柱形耦合腔体同心套住，柱形耦合腔体的上盖[2]设置电缆输出插座[3];或柱形耦合腔体的柱面[4]上设置电缆输出插座[3];或柱形耦合腔体的上盖[2]和柱面[4]上同时设置电缆输出插座[3]，供柱形耦合腔体内的电耦合器;或供柱形耦合腔体内的耦合环[5];或供柱形耦合腔体内的电耦合器和耦合环[5]把微波能量经电缆输出插座[3]引出，柱形耦合腔体的底盖[6]呈环形，也可不用该底盖[6]。
7.根据权利要求6所述的一种具有多路输出的医用微波治疗设备，其特征是柱形耦合腔体的上盖[2]设置1至4个电缆输出插座[3];或柱形耦合腔体的柱面[4]上设置1至4个电缆输出插座[3];或柱形耦合腔体的上盖[2]和柱面[4]上设置2至8个电缆输出插座[3]。
8.根据权利要求6所述的一种具有多路输出的医用微波治疗设备，其特征是柱形耦合腔体的内径为30～130mm，高30～150mm。
9.根据权利要求6所述的一种具有多路输出的医用微波治疗设备，其特征是耦合环[5]中的一端与电缆输出插座[3]的内导体连接，另一端与电缆输出插座[3]的外导体连接，耦合环[5]所环绕的面为0.5～6平方厘米。
10.根据权利要求6所述的一种具有多路输出的医用微波治疗设备，其特征是电耦合器呈凹形帽[8]，扣在波导输出型磁控管的输出极[1]上，在凹形帽[8]上引出导线与电缆输出插座[3]的内导体连接;或电耦合器呈棒[9]状，长度为10～90mm，其一端悬空，并与柱形耦合腔的柱面[4]平行地放置在柱形耦合腔体内波导输出型磁控管输出极[1]的周围，另一端分别与相应的电缆输出插座[3]的内导体连接。
全文摘要
具有多路输出的医用微波磁控管和微波治疗设备涉及到磁控管耦合腔及微波治疗设备技术领域。它解决了传统波导输出型磁控管用电缆多路输出问题。应用该医用磁控管制作的微波治疗设备可一机多个辐射器供临床使用。该管是在波导输出型磁控管的输出极上用柱形耦合腔体套住，在该腔体上设有多个电缆输出插座，供腔体内的电耦合器和耦合环把微波能量引出。本发明主要用于医用微波设备领域。
文档编号H01J23/36GK1089390SQ93120909
公开日1994年7月13日 申请日期1993年12月18日 优先权日1993年12月18日
发明者柴玉瑛 申请人:柴玉瑛