剂量监测装置和直线加速器制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种剂量监测装置，包括电离室、温度传感器、气压传感器、以及计算单元。所述电离室内限定有非封闭的腔体。所述温度传感器采集所述电离室的环境温度。所述气压传感器采集所述电离室的环境气压。所述计算单元配置为根据所述环境温度和所述环境气压确定修正因子，所述修正因子用于修正所述电离室检测得到的剂量值。所述剂量监测装置可用于直线加速器。

Dose monitoring device and linear accelerator

The invention provides a dose monitoring device, including an ionization chamber, a temperature sensor, a pressure sensor, and a calculation unit. The ionization chamber defines a non closed cavity. The temperature sensor collects the ambient temperature of the ionization chamber. The air pressure sensor collects the ambient air pressure of the ionization chamber. The calculation unit is configured to determine a correction factor for correcting the dose value detected by the ionization chamber according to the ambient temperature and the ambient pressure. The dose monitoring device can be used in a linear accelerator.

【技术实现步骤摘要】
剂量监测装置和直线加速器
本专利技术主要涉及放射治疗设备，尤其是涉及直线加速器的剂量监测装置。
技术介绍
用来发射高能辐射束的系统，例如直线加速器可以用在提供放射疗法之类的领域。例如，直线加速器发射一个辐射锥，这个辐射锥可以是电子束或者是光子(例如，X射线)束。在用于提供放射疗法时，所发射的射束会被适形，变成基本上适合病变组织的形状，以使得对周围健康组织的副作用降至最低程度。在放射疗法中，对不同的病情的病人通常会有不同的剂量处方，偏小的剂量会导致治疗效果不佳，较大的剂量又会有安全的风险，因而剂量的准确性至关重要。通常，电离室是作为监测和控制加速器输出剂量的主要部件。目前的电离室主要为封闭式结构。封闭式的电离室是将电离室放置在一个密闭的腔体内部，在腔体内部加充工作气体(例如氮气)，这样保证了电离室和外界的空气隔离，电离室工作在相对恒温恒压的工作气体里。但是，封闭式结构的电离室为了保证气密性，组装过程比较复杂，组装之后还要进行充气、密封、检漏等工序，对工艺要求较高。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种直线加速器及其剂量监测装置，采用一个开放式电离室，其不再需要封闭式的电离室。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种剂量监测装置，包括电离室、温度传感器、气压传感器、以及计算单元。所述电离室内限定有非封闭的腔体。所述温度传感器采集所述电离室的环境温度。所述气压传感器采集所述电离室的环境气压。所述计算单元配置为根据所述环境温度和所述环境气压确定修正因子，所述修正因子用于修正所述电离室检测得到的剂量值。在本专利技术的一实施例中，所述电离室包括一个或多个开口，所述开口用于连通所述腔体内的环境与所述腔体外的环境。在本专利技术的一实施例中，所述剂量监测装置还包括湿度传感器，采集所述电离室的环境湿度；其中所述计算单元配置为根据所述环境温度、所述环境气压和所述环境湿度确定所述修正因子。在本专利技术的一实施例中，所述温度传感器、所述气压传感器和/或所述湿度传感器设于所述电离室内。在本专利技术的一实施例中，所述温度传感器、所述气压传感器和/或所述湿度传感器设于所述电离室外。在本专利技术的一实施例中，剂量监测装置包括至少两个所述电离室，所述至少两个电离室中的一个为主电离室，另一个为冗余电离室。在本专利技术的一实施例中，所述主电离室和所述冗余电离室同轴且相邻地组装在一起。在本专利技术的一实施例中，所述电离室中具有平行排列的高压极和收集极，所述高压极和收集极之间适于形成垂直于所述高压极和收集极的电场。在本专利技术的一实施例中，剂量监测装置还包括修正单元，接收所述收集极所输出的剂量信号，且根据所述修正因子修正所述剂量值。在本专利技术的一实施例中，所述电场的强度使得所述电离室工作在电离区。本专利技术还提出一种直线加速器，包括如上所述的剂量监测装置。与现有技术相比，本专利技术采用开放式结构的电离室，显著简化了电离室的结构，也简化了组装和维护流程，提高了电离室的可靠性。并且本专利技术为电离室设置了一个基于环境的补偿机制，确保电离室的监测准确度。另外，本专利技术的电离室采取冗余设计，主次通道信号互相检查，更加安全可靠。附图说明图1是根据本专利技术一实施例的直线加速器的辐射头的结构示意图。图2是根据本专利技术一实施例的电离室的外形示意图。图3是根据本专利技术另一实施例的电离室的外形示意图。图4是根据本专利技术一实施例的剂量监测装置的电原理图。图5是根据本专利技术一实施例的气体探测器工作模式。具体实施方式为了更清楚地说明本申请的实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本申请应用于其他类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构或操作。如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。虽然本申请对根据本申请的实施例的系统中的某些模块做出了各种引用，然而，任何数量的不同模块可以被使用并运行在放射治疗计划系统上。所述模块仅是说明性的，并且所述系统和方法的不同方面可以使用不同模块。本专利技术的实施例描述直线加速器的剂量监测装置，其不需要封闭式的电离室，而是使用开放的电离室。图1是根据本专利技术一实施例的直线加速器的辐射头的结构示意图。此辐射头例如为用于放射治疗的治疗头，但本专利技术并不以此为限。参考图1所示，辐射头100内从上到下设有电子枪101、加速管102、靶(Target)103、初级准直器104、均整器(FlatteningFilter)105、电离室106以及多叶准直器107。加速管102可以是驻波加速管。电子枪101产生的电子束流注入加速管102后产生更高能的电子，电子再轰击靶103，产生X射线。X射线可经均整器105调整均匀性。在此，电离室106可监测经均整器105调整的X射线。当此直线加速器用于放射治疗时，放射治疗系统还可包括其它部件，例如可旋转的机架、微波元件等，这是本领域技术人员所熟知的，不再赘述。可以理解，当此直线加速器用于放射治疗以外的领域时，其辐射头的结构可以有所调整，例如增加、替换或者省略一些部件。电离室106的外形图可参考图2所示，可大致呈扁圆柱体，尽管这仅是示例。电离室106内限定有非封闭的腔体(图未示)。举例来说，腔体可包括一个或多个开口(图未示)，以便使腔体内部与外部相通。这样，电离室所处环境中的空气与腔体内部的空气相通。电离室106内部可具有高压极和收集极，以便监测穿过电离室106的X射线。高压极和收集极的设置和结构可以是多种多样的。例如，高压极和收集极为平行设置的平板。高压极和收集极均可为圆形。当施加电压时，高压极和收集极之间适于形成垂直于高压极和收集极的电场。在另一实施例中，可以设置冗余的电离室。具体地说，可包括两个电离室106a和106b，其中一个电离室106a为主电离室，另一个电离室106b为冗余电离室。主电离室106a和冗余电离室106b相互独立，可分别监测射线的剂量。在一个实施例中，主电离室106a和冗余电离室106b同轴且相邻地组装在一起。在本专利技术的实施例中，考虑到电离室的开放结构，为电离室设置了一个基于环境的补偿机制。图4是根据本专利技术一实施例的剂量监测装置的电原理图。参考图4所示，剂量监测装置200可包括电离室201、温度传感器202、气压传感器203、计算单元204和修正单元205。电离室201可以是如前描述的结构，其内部限定有腔体210，腔体210中可具有平行排列的高压极211和收集极212。高压极211和收集极212之间可施加高压，以便形成垂直于高压极211和收集极212的电场。电场为均匀场强的电场。所述高压极211和所述收集极212之间的垂直距离大约为毫米量级。当射线穿过电离室201的腔体210时，和气体分子相互作用形成的电子-离子对在电场力的作用下向两极板漂移，收集极212收集的离子信号被后端的RC电路收集后作为电离室201的输出信号D。电离室201可包本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种剂量监测装置，包括：电离室，所述电离室内限定有非封闭的腔体；温度传感器，采集所述电离室的环境温度；气压传感器，采集所述电离室的环境气压；以及计算单元，配置为根据所述环境温度和所述环境气压确定修正因子，所述修正因子用于修正所述电离室检测得到的剂量值。

【技术特征摘要】
1.一种剂量监测装置，包括：电离室，所述电离室内限定有非封闭的腔体；温度传感器，采集所述电离室的环境温度；气压传感器，采集所述电离室的环境气压；以及计算单元，配置为根据所述环境温度和所述环境气压确定修正因子，所述修正因子用于修正所述电离室检测得到的剂量值。2.根据权利要求1所述的剂量监测装置，其特征在于，所述电离室包括一个或多个开口，所述开口用于连通所述腔体内的环境与所述腔体外的环境。3.根据权利要求1所述的剂量监测装置，其特征在于，还包括：湿度传感器，采集所述电离室的环境湿度；其中所述计算单元配置为根据所述环境温度、所述环境气压和所述环境湿度确定所述修正因子。4.根据权利要求3所述的剂量监测装置，其特征在于，所述温度传感器、所述气压传感器和/或所述湿度传感器设于所述电离室内。5.根据权利要求3所述的剂量监测装置，其特征在于，所述温度...

【专利技术属性】
技术研发人员：李贺，章卫，傅费超，高延龙，
申请(专利权)人：上海联影医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31