用于BNCT紧凑型射频功率源系统的固态放大器的制作方法

本发明涉及加速器调控，尤指一种用于bnct紧凑型射频功率源系统的固态放大器。

背景技术：

1、癌症已成为人类健康的最大威胁之一，硼中子俘获治疗(bnct)是迄今为止原理最佳的癌症放射治疗手段，硼中子俘获治疗(bnct)是一种安全的二元靶向放疗技术,是脑胶质瘤、黑色素瘤的极佳治疗手段,同时对复发性脖颈癌、肝转移癌等有良好的治疗响应，随着加速器技术的发展,基于加速器的硼中子俘获肿瘤治疗装置因具有靶向精确、副作用低、适应症广、一次解决、易于在人口稠密地区医院普及使用等优点。

2、传统用于硼中子俘获治疗(bnct)装置的射频功率源系统往往系统结构复杂，成本高昂，不利于bnct装置的使用，基于此，我们提出用于bnct紧凑型射频功率源系统的固态放大器，以此获得性能高效稳定，且易于检测的bnct紧凑型射频功率源系统以满足bnct装置的要求。

技术实现思路

1、用于bnct紧凑型射频功率源系统的固态放大器，所述固态放大器用于接收来自低电平控制系统的射频信号，并产生高功率的射频信号，包括前置放大器、分配器、功放机柜和末级功放插件，其中低电平控制系统与前置放大器通讯连接，前置放大器通过分配器与功放机柜通讯连接，功放机柜通过分配器与末级功放插件通讯连接，末级功放插件同时通过合成器与功放机柜通讯连接。

2、所述的分配器包括一分四功率分配器和一分八功率分配器。

3、所述的合成器包括八合一功率合成器和四合一功率合成器。

4、所述的功放机柜包括四个可实现独立工作的功放机柜。

5、所述的末级功放插件，采用两级放大链方式，包括射频采样板、一分二功分器、两个放大模块、环形器及负载、二合一功率合成器、定向耦合器、监控板、水冷板和对外接口。

6、所述的两个放大模块为两个1200w的放大模块。

7、二合一功率合成器采用的是带隔离的正交合成器。

8、所述的末级功放插件上的输入输出对外接口设置有射频输入接口、射频输出接口、交流供电接口、状态与故障信号接口、水路输入和输出接口。

9、所述的射频功率源系统还包括低电平控制及功率检测一体化模块、高频保护模块、cpci机箱、compactpci刀片、同轴馈管、定向耦合器、高功率耦合器和加速腔。

10、固态放大器产生的高频电磁能量由封闭的同轴馈管定向地输送到加速腔。

11、采用本发明所达到的有益效果是：本发明的固态放大器，通过在机柜内的八合一功率合成器、四合一功率合器以及末级功放插件中的合成器均采用带隔离的合成器，功率合成网络各个端口相互隔离，从而可以保证固态放大器工作在全反射状态时，末级功放插件反射功率仅为单倍功率，不会出现由于功率的不平衡而承受几倍功率的情况，反射功率相对稳定，从而降低了末级功放插件中的环行器及负载承受的功率，末级功放插件中的环行器及负载承受反射功率能力只需大于1倍输出功率即可，从而使得在射频传输线路中无需加入高功率环行器来保护固态放大器，实现了降低成本；以此获得性能高效稳定，且易于检测的bnct紧凑型射频功率源系统以满足bnct装置的要求。

技术特征：

1.用于bnct紧凑型射频功率源系统的固态放大器，所述固态放大器用于接收来自低电平控制系统的射频信号，并产生高功率的射频信号，其特征在于：包括前置放大器、分配器、功放机柜和末级功放插件，其中低电平控制系统与前置放大器通讯连接，前置放大器通过分配器与功放机柜通讯连接，功放机柜通过分配器与末级功放插件通讯连接，末级功放插件同时通过合成器与功放机柜通讯连接。

2.根据权利要求1所述的用于bnct紧凑型射频功率源系统的固态放大器，其特征在于：所述的分配器包括一分四功率分配器和一分八功率分配器。

3.根据权利要求1所述的用于bnct紧凑型射频功率源系统的固态放大器，其特征在于：所述的合成器包括八合一功率合成器和四合一功率合成器。

4.根据权利要求1所述的用于bnct紧凑型射频功率源系统的固态放大器，其特征在于：所述的功放机柜包括四个可实现独立工作的功放机柜。

5.根据权利要求1所述的用于bnct紧凑型射频功率源系统的固态放大器，其特征在于：所述的末级功放插件为三十二路末级功放插件，采用两级放大链方式，包括射频采样板、一分二功分器、两个放大模块、环形器及负载、二合一功率合成器、定向耦合器、监控板、水冷板和对外接口。

6.根据权利要求5所述的用于bnct紧凑型射频功率源系统的固态放大器，其特征在于：所述的两个放大模块为两个1200w的放大模块。

7.根据权利要求5所述的用于bnct紧凑型射频功率源系统的固态放大器，其特征在于：二合一功率合成器采用的是带隔离的正交合成器。

8.根据权利要求1所述的用于bnct紧凑型射频功率源系统的固态放大器，其特征在于：所述的末级功放插件上的输入输出对外接口设置有射频输入接口、射频输出接口、交流供电接口、状态与故障信号接口、水路输入和输出接口。

9.根据权利要求1所述的用于bnct紧凑型射频功率源系统的固态放大器，其特征在于：所述的射频功率源系统还包括低电平控制及功率检测一体化模块、高频保护模块、cpci机箱、compactpci刀片、同轴馈管、定向耦合器、高功率耦合器和加速腔。

10.根据权利要求1或9所述的用于bnct紧凑型射频功率源系统的固态放大器，其特征在于：固态放大器产生的高频电磁能量由封闭的同轴馈管定向地输送到加速腔。

技术总结
本发明涉及加速器调控技术领域，尤指一种用于BNCT紧凑型射频功率源系统的固态放大器；所述固态放大器用于接收来自低电平控制系统的射频信号，并产生高功率的射频信号，包括前置放大器、分配器、功放机柜和末级功放插件，其中低电平控制系统与前置放大器通讯连接，前置放大器通过分配器与功放机柜通讯连接，功放机柜通过分配器与末级功放插件通讯连接，末级功放插件同时通过合成器与功放机柜通讯连接；本发明使得在射频传输线路中无需加入高功率环行器来保护固态放大器，实现了降低成本；以此获得性能高效稳定，且易于检测的BNCT紧凑型射频功率源系统以满足BNCT装置的要求。

技术研发人员：荣林艳,慕振成,傅世年,欧阳华甫,王博,万马良,谢哲新,张辉,王禾欣
受保护的技术使用者：散裂中子源科学中心
技术研发日：20230404
技术公布日：2024/1/15