醫(yī)用電子直線加速器原理

醫(yī)用電子直線加速器整機(jī)結(jié)構(gòu)第2頁(yè),共83頁(yè)，2024年2月25日，星期天醫(yī)用加速器分類按加速對(duì)象分醫(yī)用電子加速器醫(yī)用電子直線加速器醫(yī)用電子回旋加速器醫(yī)用電子感應(yīng)加速器醫(yī)用質(zhì)子加速器醫(yī)用重離子加速器第3頁(yè),共83頁(yè)，2024年2月25日，星期天醫(yī)用加速器分類按能量高低分低能加速器一檔X線中能加速器一檔或兩檔X線四到五檔E線高能加速器兩檔或三檔X線五到九檔E線第4頁(yè),共83頁(yè)，2024年2月25日，星期天醫(yī)用電子直線加速器定義醫(yī)用電子直線加速器是一種為放射治療提供符合臨床治療要求的X或E線輻射束的醫(yī)用治療裝置。電子直線加速器是利用微波電磁場(chǎng)加速電子并且具有直線運(yùn)動(dòng)軌跡的加速裝置加速對(duì)象：電子（只有帶電粒子才可以被加速）運(yùn)動(dòng)軌跡：直線第5頁(yè),共83頁(yè)，2024年2月25日，星期天醫(yī)用電子直線加速器原理概述1、三相市電通過(guò)主電源箱加到調(diào)壓器和高壓電源，高壓電源將該電壓升壓，經(jīng)過(guò)整流和濾波，產(chǎn)生12kV的直流電壓輸出到脈沖調(diào)制器。2、脈沖調(diào)制器將得到的直流高壓轉(zhuǎn)變?yōu)榇蠊β拭}沖供給磁控管，由磁控管震蕩產(chǎn)生2998MHZ微波功率，經(jīng)微波傳輸系統(tǒng)饋入加速管，在加速管中建立起加速電場(chǎng)。3、加速管電子槍陰極表面發(fā)射的電子，被陰極與陽(yáng)極間的電場(chǎng)加速，注入加速管的加速腔，處于合適相位的電子受到微波電磁場(chǎng)的加速，能量不斷增加，在加速管末端轟擊重金屬靶，發(fā)生韌致輻射，產(chǎn)生X射線。第6頁(yè),共83頁(yè)，2024年2月25日，星期天醫(yī)用電子直線加速器功能產(chǎn)生射線使射線適合放療第7頁(yè),共83頁(yè)，2024年2月25日，星期天產(chǎn)生射線第8頁(yè),共83頁(yè)，2024年2月25日，星期天適合放療第9頁(yè),共83頁(yè)，2024年2月25日，星期天XHA600醫(yī)用電子直線加速器第10頁(yè),共83頁(yè)，2024年2月25日，星期天主機(jī)結(jié)構(gòu)固定機(jī)架旋轉(zhuǎn)機(jī)架治療頭底座治療床旋轉(zhuǎn)機(jī)架固定機(jī)架治療床治療頭底座第11頁(yè),共83頁(yè)，2024年2月25日，星期天主電源箱第12頁(yè),共83頁(yè)，2024年2月25日，星期天電機(jī)驅(qū)動(dòng)箱第13頁(yè),共83頁(yè)，2024年2月25日，星期天充氣系統(tǒng)功能：防止波導(dǎo)傳輸微波大功率時(shí)放電現(xiàn)象發(fā)生，波導(dǎo)內(nèi)抽真空后沖高壓絕緣氣體。組成:氣瓶、過(guò)濾器、進(jìn)氣閥、電接點(diǎn)壓力表、安全閥、放氣閥。壓力應(yīng)考慮到波導(dǎo)窗的耐壓和氣體的絕緣能力，壓力范圍取：0.18~0.22MPa第14頁(yè),共83頁(yè)，2024年2月25日，星期天充氣系統(tǒng)放氣閥安全閥過(guò)濾器氣瓶進(jìn)氣閥電接點(diǎn)壓力表去充氣波導(dǎo)第15頁(yè),共83頁(yè)，2024年2月25日，星期天用戶聯(lián)鎖用戶自行安裝的部件與主機(jī)連接的接口激光定位燈電源控制主照明燈控制（當(dāng)野燈、測(cè)距燈、激光燈任一點(diǎn)亮?xí)r熄滅主照明燈）急停開(kāi)關(guān)防護(hù)門(mén)門(mén)聯(lián)鎖準(zhǔn)備指示燈和出束指示燈在加速器主機(jī)安裝之前，用戶須將十一根聯(lián)鎖線接至主機(jī)下方電纜溝內(nèi)，預(yù)留長(zhǎng)度三米。第16頁(yè),共83頁(yè)，2024年2月25日，星期天脈沖調(diào)制器功能：脈沖調(diào)制器是向脈沖工作的微波源提供脈沖功率的電源。要求：輸出一系列足夠大功率具有一定重復(fù)頻率、寬度、波形合適的脈沖電壓。第17頁(yè),共83頁(yè)，2024年2月25日，星期天磁控管磁控管是在一定磁場(chǎng)和外加陽(yáng)極電壓作用下產(chǎn)生震蕩的微波管。產(chǎn)生微波電場(chǎng)英國(guó)EEV公司：MG5193第18頁(yè),共83頁(yè)，2024年2月25日，星期天微波傳輸系統(tǒng)1、元方轉(zhuǎn)換2、定向耦合器3、四端環(huán)流器4、四端負(fù)載5、定向耦合器6、三端負(fù)載7、充氣波導(dǎo)8、軟波導(dǎo)第19頁(yè),共83頁(yè)，2024年2月25日，星期天XHA600的微波傳輸系統(tǒng)四端環(huán)流器

磁控管水負(fù)載1口3口2口4口彎波導(dǎo)圓方轉(zhuǎn)換干負(fù)載充氣波導(dǎo)加速管軟波導(dǎo)波導(dǎo)窗鈦泵第20頁(yè),共83頁(yè)，2024年2月25日，星期天微波系統(tǒng)的組成E2V磁控管磁鋼圓方轉(zhuǎn)換軟波導(dǎo)加速管定向耦合器吸收負(fù)載環(huán)流器波導(dǎo)窗第21頁(yè),共83頁(yè)，2024年2月25日，星期天環(huán)流器第22頁(yè),共83頁(yè)，2024年2月25日，星期天四端環(huán)流器1口3口4口2口第23頁(yè),共83頁(yè)，2024年2月25日，星期天微波系統(tǒng)的組成第24頁(yè),共83頁(yè)，2024年2月25日，星期天前向波E2V1243第25頁(yè),共83頁(yè)，2024年2月25日，星期天反射波E2V第26頁(yè),共83頁(yè)，2024年2月25日，星期天三端環(huán)流器------前向波E2V第27頁(yè),共83頁(yè)，2024年2月25日，星期天三端環(huán)流器------反射波E2V第28頁(yè),共83頁(yè)，2024年2月25日，星期天加速管加速管是加速器的心臟。它利用微波傳輸系統(tǒng)輸送過(guò)來(lái)的微波功率加速電子，產(chǎn)生所需要的射線束。由靶體.饋能波導(dǎo)及陶瓷窗.小型離子泵.駐波腔列及冷卻水套.電子槍組成。注意不要用手摸或酒精擦拭陶瓷窗。第29頁(yè),共83頁(yè)，2024年2月25日，星期天醫(yī)用電子直線加速器電子加速原理行波加速原理駐波加速原理第30頁(yè),共83頁(yè)，2024年2月25日，星期天e加速電場(chǎng)加速電子模型--------++++++++VaDVa：電壓D：極間距E：電場(chǎng)強(qiáng)度E＝Va/DF＝e·EW＝F·D＝e·Va第31頁(yè),共83頁(yè)，2024年2月25日，星期天能量W=eVaW：電子獲得的能量e：電子電量Va：極間電位差由于E的限制，極限能量不能太高。第32頁(yè),共83頁(yè)，2024年2月25日，星期天行波加速模型電子只能在存在加速電場(chǎng)的加速縫隙(D)中加速。如果系統(tǒng)與電子以相同的速度前進(jìn)，電子的加速能持續(xù)。電子很容易達(dá)到光速，系統(tǒng)不可能達(dá)到光速。第33頁(yè),共83頁(yè)，2024年2月25日，星期天行波加速原理電磁波第34頁(yè),共83頁(yè)，2024年2月25日，星期天行波加速原理電子好像騎在波峰附近前進(jìn)，始終處于電磁波的加速相位上，從而不斷獲得能量第35頁(yè),共83頁(yè)，2024年2月25日，星期天行波加速原理減速半波加速半波-Ezφ電子在前進(jìn)的過(guò)程中始終處于加速電場(chǎng)的加速相位上，從而不斷獲得能量第36頁(yè),共83頁(yè)，2024年2月25日，星期天行波加速形象描述第37頁(yè),共83頁(yè)，2024年2月25日，星期天行波加速管內(nèi)部結(jié)構(gòu)行波加速管就是利用這個(gè)原理制成第38頁(yè),共83頁(yè)，2024年2月25日，星期天行波加速管外型第39頁(yè),共83頁(yè)，2024年2月25日，星期天駐波加速模型在一系列雙圓筒電極之間，分別接上頻率相同的交變電源；在加速縫中，加速電場(chǎng)的幅值隨時(shí)間交變，頻率f0和圓筒電極縫隙之間距離D滿足一定關(guān)系；若D取5cm，v近似為光速，則fa等于3000MHz。這樣高頻率的高壓不可能用電線傳輸。要實(shí)現(xiàn)這種加速模型只能在一個(gè)諧振腔列(鏈)中完成。第40頁(yè),共83頁(yè)，2024年2月25日，星期天駐波加速原理利用電磁波的軸向電場(chǎng)分量不斷的推動(dòng)電子加速軸向電場(chǎng)的大小和方向是隨時(shí)間交變的振蕩的包絡(luò)線是不變的只要電子的飛行（渡越）時(shí)間正好等于微波振蕩的半周期，就能滿足持續(xù)加速第41頁(yè),共83頁(yè)，2024年2月25日，星期天駐波加速原理（1）第42頁(yè),共83頁(yè)，2024年2月25日，星期天駐波加速原理（2）第43頁(yè),共83頁(yè)，2024年2月25日，星期天駐波加速原理（3）第44頁(yè),共83頁(yè)，2024年2月25日，星期天駐波加速原理（4）第45頁(yè),共83頁(yè)，2024年2月25日，星期天駐波加速原理（5）第46頁(yè),共83頁(yè)，2024年2月25日，星期天駐波加速原理（6）第47頁(yè),共83頁(yè)，2024年2月25日，星期天駐波加速原理（7）第48頁(yè),共83頁(yè)，2024年2月25日，星期天駐波加速原理（8）第49頁(yè),共83頁(yè)，2024年2月25日，星期天駐波加速原理（9）第50頁(yè),共83頁(yè)，2024年2月25日，星期天駐波加速原理（10）第51頁(yè),共83頁(yè)，2024年2月25日，星期天駐波加速原理（11）第52頁(yè),共83頁(yè)，2024年2月25日，星期天駐波加速形象描述第53頁(yè),共83頁(yè)，2024年2月25日，星期天駐波加速管第54頁(yè),共83頁(yè)，2024年2月25日，星期天駐波加速管第55頁(yè),共83頁(yè)，2024年2月25日，星期天治療頭第56頁(yè),共83頁(yè)，2024年2月25日，星期天治療床第57頁(yè),共83頁(yè)，2024年2月25日，星期天治療床第58頁(yè),共83頁(yè)，2024年2月25日，星期天手控器和床控器第59頁(yè),共83頁(yè)，2024年2月25日，星期天控制臺(tái)第60頁(yè),共83頁(yè)，2024年2月25日，星期天恒溫水系統(tǒng)第61頁(yè),共83頁(yè)，2024年2月25日，星期天穩(wěn)壓電源第62頁(yè),共83頁(yè)，2024年2月25日，星期天高壓系統(tǒng)調(diào)壓器自動(dòng)升壓電路高壓電源調(diào)制器脈沖變壓器微波系統(tǒng)第63頁(yè),共83頁(yè)，2024年2月25日，星期天調(diào)壓器第64頁(yè),共83頁(yè)，2024年2月25日，星期天高壓電源第65頁(yè),共83頁(yè)，2024年2月25日，星期天調(diào)制器第66頁(yè),共83頁(yè)，2024年2月25日，星期天脈沖變壓器第67頁(yè),共83頁(yè)，2024年2月25日，星期天磁控管電流波形第68頁(yè),共83頁(yè)，2024年2月25日，星期天運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)第69頁(yè),共83頁(yè)，2024年2月25日，星期天運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)第70頁(yè),共83頁(yè)，2024年2月25日，星期天運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)第71頁(yè),共83頁(yè)，2024年2月25日，星期天電機(jī)驅(qū)動(dòng)箱第72頁(yè),共83頁(yè)，2024年2月25日，星期天機(jī)架驅(qū)動(dòng)第73頁(yè),共83頁(yè)，2024年2月25日，星期天劑量檢測(cè)系統(tǒng)第74頁(yè),共83頁(yè)，2024年2月25日，星期天劑量檢測(cè)系統(tǒng)第75頁(yè),共83頁(yè)，2024年2月25日，星期天資料原理圖、接線圖安裝圖框圖系統(tǒng)圖說(shuō)明書(shū)第76頁(yè),共83頁(yè)，2024年2月25日，星期天原理圖第77頁(yè),共83頁(yè)，2024年2月25日，星期天接線圖第78頁(yè),共83