最新医用电子直线加速器原理 2018

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调压器
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高压电源
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调制器
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脉冲变压器
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磁控管电流波形
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运动系统
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运动系统
M D1 3 4 5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 E AR T H +VC C GND +MOT OR -M OT OR 1 2
主电源箱
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电机驱动箱
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充气系统
功能：防止波导传输微波大功率 时放电现象发生，波导内抽真空 后冲高压绝缘气体。 组成:气瓶、过滤器、进气阀、 电接点压力表、安全阀、放气阀。 压力应考虑到波导窗的耐压和气 体的绝缘能力，压力范围取： 0.18~0.22MPa
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Байду номын сангаас
医用电子直线加速器原理概述
1、三相市电通过主电源箱加到调压器和高压电源，高压电源将该电 压升压，经过整流和滤波，产生12kV的直流电压输出到脉冲调 制器。 2、脉冲调制器将得到的直流高压转变为大功率脉冲供给磁控管，由 磁控管震荡产生2998MHZ微波功率，经微波传输系统馈入加速 管，在加速管中建立起加速电场。 3、加速管电子枪阴极表面发射的电子，被阴极与阳极间的电场加速， 注入加速管的加速腔，处于合适相位的电子受到微波电磁场的 加速，能量不断增加，在加速管末端轰击重金属靶，发生韧致 辐射，产生X射线。
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运动系统
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电机驱动箱
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机架驱动
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剂量检测系统
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剂量检测系统
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资料
原理图、接线图 安装图 框图 系统图 说明书
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4
CD
P1-3 1B
IL ION1
1 RN2 A 1 . 5k +24 V
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行波加速模型
电子只能在存在加速电场的加速缝隙(D)中加速。 如果系统与电子以相同的速度前进，电子的加速能持续。 电子很容易达到光速，系统不可能达到光速。
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行波加速原理
电磁波
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行波加速原理
电子好像骑在波峰附近前进，始终处于电磁波的加速相位上，从而不 断获得能量
软波导 波导窗 环流器
定向耦合器
加速管 吸收负载 E2V
圆方转换
磁钢
磁控管
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环流器
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四端环流器 问问
3口 2口
1口 4口
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微波系统的组成
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前向波
2 1
4
3
E2V
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反射波
E2V
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三端环流器------前向波
E2V
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三端环流器------反射波
E2V
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加速管
加速管是加速器的心脏。它利用 微波传输系统输送过来的微波功 率加速电子，产生所需要的射线 束。 由靶体.馈能波导及陶瓷窗.小型 离子泵.驻波腔列及冷却水套.电 子枪组成。 注意不要用手摸或酒精擦拭陶瓷 窗。
驻波加速原理（3）
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驻波加速原理（4）
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驻波加速原理（5）
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驻波加速原理（6）
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驻波加速原理（7）
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驻波加速原理（8）
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驻波加速原理（9）
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驻波加速原理（10）也一样
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驻波加速原理（11）
医用电子直线 加速器原理
最新版本，公司有经验的工程师编写，，
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医用电子直线加速器整机结构
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医用加速器分类
按加速对象分 医用电子加速器
医用电子直线加速器 医用电子回旋加速器 医用电子感应加速器
医用质子加速器 医用重离子加速器
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医用加速器分类
电 源 输 出 部 分
+5V GND A B 2 3 6 8
+SE T 信 号 部 分 -S E T E NAB L E GND +T AC H INPUT -T AC H INP UT M ONIT OR n M ONIT OR I R E ADY +12 V -1 2V GND ADS 50 / 5A
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医用电子直线加速器功能
产生射线 使射线适合放疗
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产生射线
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适合放疗
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XHA600医用电子直线加速器
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主机结构
固定机架 旋转机架 治疗头 底座
治疗床
旋转机架
治疗头 治疗床 固定 机架
底座 生命至尊责任至上
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充气系统
进气阀
电接点压力表 去充 气波 导 过滤器 安全阀 气瓶 放气阀
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用户联锁
用户自行安装的部件与主机连接的接口 激光定位灯电源控制 主照明灯控制（当野灯、测距灯、激光灯任一点亮时熄灭主照明 灯） 急停开关 防护门门联锁 准备指示灯和出束指示灯 在加速器主机安装之前，用户须将十一根联锁线接至主机下方电 缆沟内，预留长度三米。
在一系列双圆筒电极之间，分别接上频率相同 的交变电源；在加速缝中，加速电场的幅值随 时间交变， 频率f0和圆筒电极缝隙之间距离D满足一定关系； 若D取5cm，v近似为光速，则fa等于3000MHz。 这样高频率的高压不可能用电线传输。 要实现这种加速模型只能在一个谐振腔列(链) 中完成。
原 理 图
1 7- De c- 20 0 2
L GND +5V RN1 9D 9 6 80 8
1
文件名:
CD
P1-3 3B
IL SP_ D
4 RN2 D 1 . 5k +24 V
C2 2 0 . 1u F 13 RN1 1D 9 2 2k
7 8
U2 D
10 9
12 13
U1 4D 11
D
SD
DCCOM
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驻波加速形象描述
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驻波加速管
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驻波加速管
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治疗头
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治疗床
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治疗床
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手控器和床控器
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控制台
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恒温水系统
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稳压电源
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高压系统
调压器 自动升压电路 高压电源 调制器 脉冲变压器 微波系统
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驻波加速原理
利用电磁波的轴向电场分量不断的推动电子加速 轴向电场的大小和方向是随时间交变的 振荡的包络线是不变的 只要电子的飞行（渡越）时间正好等于微波振荡的半周期，就能 满足持续加速
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驻波加速原理（1）
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驻波加速原理（2）
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微波传输系统
1、元方转换 2、定向耦合器 3、四端环流器 4、四端负载 5、定向耦合器 6、三端负载 7、充气波导 8、软波导
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XHA600的微波传输系统
四端环流器
软波导 波导窗
充气波导
1口 2口 4口
水负载
3口
加速管
钛泵
圆方转换
磁控管
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微波系统的组成
3 4
U2 B
14 13
4 5
U1 4B 6
D
SD
DCCOM
CR6 1 N44 48
12 11 C6 4 0 . 1u F
10
13
4
-1 2VON
3 RN2 C 1 . 5k
C2 1 0 . 1u F 14 +24 V RN1 1C 9 2 2k
5 6
U2 C
12 11
9 10
U1 4C 8
D
SD
CD
C1 9 0 . 1u F 16 RN1 1A 9 2 2k
1 2
U2 A
16 15
1 2
U1 4A 3
D
SD
1
C :\ li x\ Sc h \x ha 6c \S c h2 \C ON CL E \S B1 B. s ch
CD
P1-3 2B
IL ION2
2 RN2 B 1 . 5k +24 V
C2 0 0 . 1u F 15 RN1 1B 9 2 2k
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医用电子直线加速器电子加速原理
行波加速原理 驻波加速原理
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加速电场加速电子模型
D
+ + + + + + + +
Va：电压
D：极间距
E：电场强度 E＝Va/D F＝e· E
e
Va
W＝F· D＝e· Va
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能量
W=eVa
W：电子获得的能量 e：电子电量 Va：极间电位差 由于E的限制，极限能量不能太高。
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行波加速原理
-Ez 加速半波 φ
减速半波
电子在前进的过程中始终处于加速电场的加速相位上，从而不断获得能量
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行波加速形象描述
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行波加速管内部结构
行波加速管就是利用这个原理制成
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行波加速管外型
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驻波加速模型
1V D 2 f0
按能量高低分 低能加速器 一档X线 中能加速器 一档或两档X线 四到五档E线 高能加速器 两档或三档X线 五到九档E线
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医用电子直线加速器定义
医用电子直线加速器是一种为放射治疗提供符合临床治疗要求的 X或E线辐射束的医用治疗装置。 电子直线加速器是利用微波电磁场加速电子并且具有直线运动轨 迹的加速装置 加速对象：电子（只有带电粒子才可以被加速） 运动轨迹：直线
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脉冲调制器
功能： 脉冲调制器是向脉冲工作的 微波源提供脉冲功率的电源。 要求： 输出一系列足够大功率具有 一定重复频率、宽度、波形 合适的脉冲电压。
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磁控管
磁控管是在一定磁场和外加 阳极电压作用下产生震荡的 微波管。 产生微波电场 英国EEV公司： MG5193
CR8 1 N44 48
12 11 C6 6 0 . 1u F
10
L GND R3 9 10 11 12 7 4HC4 07 8
13
+15 V
-1 5V
+12 V
旧底图总号
+5V
底图总号
P1-1 8B
日期
签字
P1-1 2A
XHA6C. 09.04.04-04
+5V +5V CR5 1 N44 48 RN1 5A 9 2 . 2k 1 2 3 C4 8 0 . 1u F U2 1A RN1 9A 9 6 80 6 DCCOM Q 5 7 4HC7 4 IDIA0 8 P1-3 4B IL SYM1 5 RN2 E 1 . 5k +24 V C2 3 0 . 1u F 12 RN1 1E 9 2 2k CR1 3 1 N44 48 1 D5 RN1 5E 9 2 . 2k +5V RN1 5F 9 2 . 2k U3 A 6 U3 2B 16 15 T L P52 1-4 5 L GND 3 7 4HC1 4 IDIA1 2 4 +5V D9 5 6 80 RN1 9E 9 5 DCCOM Q CL K 1 2 T L P52 1-4 1 L GND L GND +5V +5V RN1 5B 9 2 . 2k RN1 9B 9 6 80 8 7 4HC0 8 2 D6 2 U2 1B Q CL K Q 9 7 4HC7 4 IDIA0 9 T L P52 1-4 2 L GND L GND +5V +5V CR7 1 N44 48 RN1 5C 9 2 . 2k +5V RN1 9C 3 9 6 80 U2 2A 2 3 C6 5 0 . 1u F Q 6 DCCOM D7 P1-3 5B IL SYM2 6 RN2 F 1 . 5k +24 V 11 RN1 1F 9 2 2k C2 4 0 . 1u F CR1 4 1 N44 48 7 4HC0 8 RN1 5G 9 2 . 2k +5V RN1 5H 9 2 . 2k U3 B 7 8 U3 2C 14 13 T L P52 1-4 6 L GND 5 7 4HC1 4 IDIA1 3 6 +5V D1 0 6 6 80 RN1 9F 9 3 4 3 DCCOM CL K Q 5 7 4HC7 4 IDIA1 0 T L P52 1-4 3 L GND 7 4HC0 8 4 D8 +5V RN1 5D 9 2 . 2k 4 U2 2B Q CL K Q 9 7 4HC7 4 IDIA1 1 2 3 4 5 T L P52 1-4 4 L GND 7 4HC0 8 U3 6 13 HW DSFL T P1-2 0B R1 2 3 . 3k CR9 1 N44 48 1 2 T L P52 1-4 AGND CR1 0 1 N44 48 R1 3 3 . 3k U4 B R4 3 4 T L P52 1-4 14 13 4 . 7k U3 1A 1 3 2 R1 4 3 . 3k R5 CR1 1 1 N44 48 5 6 T L P52 1-4 DCCOM R1 5 1k R6 CR1 2 1 N44 48 7 8 T L P52 1-4 L GND R2 4 . 7k DSIL RST U4 D 10 +5V CAL + 9 10 7 4HC3 2 7 4HC1 4 4 . 7k U3 1C 9 8 1 U3 2A 2 U4 C 12 11 4 . 7k U3 1B 4 6 5 7 4HC3 2 7 4HC3 2 +5V U4 A 16 15 L GND 4 . 7k