医用电子直线加速器稳频、温控及充气系统:微波系统的附属系统有自动稳频系统,自动温控系统和波导充气系统。微波自动稳频系统是为了协调微波源与加速管之间电磁振荡频率一致的重要环节。电子直线加速器应用的自动稳频系统一般有4种基本结构形式:晶振型、单腔型、双腔型和锁相型。自动控温系统也是医用电子直线加速器中重要的组成部分,因为在医用电子直线加速器中,有许多的部件在工作时都要发出不同的热量,而这些部件只有在恒温条件下才能保证稳定工作。温度控制方式一般采用水循环强制冷却自动恒温系统。波导充气系统是指给微波传输系统充以一定压强的特定气体的一套装置。随着科学技术的日新月异,除了传统的CT+LINAC配置。湖北组合移动式集装车辆检查系统直线加速器
电子直线加速器按照输出能量的高低划分,医用电子直线加速器一般分为低能机、机和高能机三种类型。不同能量的加速器的X射线能量差别不大,一般为4、6、8MV,有的达到10MV以上。按照X射线能量的档位划分,医用电子直线加速器可以分为单光子、双光子和多光子。(二)按照加速管工作原理方式:按加速管工作原理方式划分,医用电子直线加速器有两种加速方式:行波加速方式和驻波加速方式。(1)行波加速方式:是在网波导中周期性插入带中孔的圆形膜片,依靠这些膜片的反射作用,使中孔部分中传播的电磁场相位传播速度慢下来,甚至光速以下,以实现对电子的同步加速。这种波导管,称其为盘荷波导(加速管,取圆形膜片对波导管加载之意。(2)驻波加速方式:是在加速管在左右两端适!与位置放置短路板,形成一种电磁振荡的驻波状态,。加速管结构中所有的腔体都谐振在一个频率上,相邻两腔间的距离为D,而腔间电场相位差刚好为180°,即腔间电场刚好方向相反。湖北组合移动式集装车辆检查系统直线加速器双光子医用直线加速器偏转系统采用滑雪式消色散结构,可获得更好的束流分布。
直线感应加速器发展初期,平均重复率通常在大约100Hz以下,这主要是由于脉冲功率系统所用的充气火花隙开关工作频率的限制。上世纪80年代发展的磁开关技术是高平均功率技术的重大进展,它使直线感应加速器的重复频率从大约100Hz一下跃升至几kHz。采用磁开关技术建成的ETA-II加速器输出的电子束不只平均功率高达3MW,而且具有高峰功率(12GW)和好的束品质,用于产生高平均功率自由电子激光和微波的研究,以及后来的许多科学研究。主要经过前20年的发展,流强和峰功率得到了大幅的提升。
粒子的加速是通过相邻的漂移管之间的脉冲电场完成的,电场和粒子的同步是由电压源和相应的漂移管之间的传输线长度的时间延迟来实现。同时他在文章中写道:“现在来深入讨论实现这一想法的细节问题和可能遇到的困难为时尚早,我希望不久能做一个实验。”这个建议在当时由于电磁技术的水平所限制的确难以实现。但是这个概念相当重要,对直线加速器的发展产生了里程碑式的影响。。到了 1928年,直线加速器的概念正式被德国科学家RolfWideroe提出,他完成了世界上一台直线加速器。直线加速器按采用的加速波分类,有行波与驻波两类。
高能射线成像电子直线加速器之磁控管:在同步运动过程中,处在微波减速场中的那部分电子将自己的直流位能逐渐交给微波场,并向阳极靠拢,较后为阳极所收集。这部分电子向微波场转移能量。处在微波加速场的那部分电子从微波场获得能量并向阴极运动,较后打在阴极上。这部分电子在回轰阴极时打出次级电子,使互作用空间电子的数量因之增加。在互作用空间的电子中有利电子占绝大多数,而且均在向阳极运动过程中,有利电子回旋的时间又较长,它们能够充分地将直流位能轮换成微波能量;回轰阴极的电子比较少,而且它们从阴极发射后不久就打在阴极上,因而从微波场吸收能量也较少。直线加速器束流强度高、粒子注入和引出容易、可以分期分段建造。湖北组合移动式集装车辆检查系统直线加速器
双光子医用直线加速器控制系统全部采用微处理器控制,剂量更稳定。湖北组合移动式集装车辆检查系统直线加速器
微波源使用的有磁控管和速调管。行波医用电子直线加速器和低能驻波医用电子直线加速器使用磁控管作为微波功率源。磁控管是微波自激振荡器,体积小、重量轻、工作电压低,但其工作频率易漂移,因此需采用自动稳频系统,提高频率稳定度。中高能驻波医用电子直线加速器使用速调管作为功率源。速调管是微波功率放大器,可以提供更高的微波输入功率,但是其设备体积大,工作电压高,需要配置有低功率的微波激励源来驱动。虽然其工作频率比较稳定,但也需自动调频系统使其与负载变化保持一致。湖北组合移动式集装车辆检查系统直线加速器
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