电子直线加速器核心部件可靠性测试平台制造技术

本实用新型专利技术涉及医疗器械领域，具体涉及一种电子直线加速器核心部件可靠性测试平台，包括加速管加速试验装置和调制器加速试验装置，所述加速管加速试验装置包括微波系统和功率源，所述功率源通过微波系统连接至加速管，所述调制器加速试验装置包括假负载，市电经稳压电源和调压器接入调制器，调制器通过高压电缆连接至假负载，同时，控制平台通过信号线连接至调制器。本实用新型专利技术可实现放疗设备核心部件的可靠性测试，确保调制器、加速管安装到整机上后可以稳定工作，故障率低。

【技术实现步骤摘要】
电子直线加速器核心部件可靠性测试平台
本技术涉及医疗器械领域，具体涉及一种电子直线加速器核心部件可靠性测试平台。
技术介绍
当前，放射治疗装备可靠性水平不高是我国放疗行业存在的一个突出问题，与进口装备相比，整机故障率较高，核心部件寿命较短，导致在医院运行的开机率得不到保障，并且部分创新能力强的研发企业出现因新研产品可靠性不过关而导致工程化推进缓慢的局面。综合分析这一现象的关键原因：整个行业缺乏可靠性标准要求，缺乏可靠性设计分析方法与工具，可靠性测试不充分且缺乏有效的手段，企业没有健全的可靠性管理体系。因此，当前放疗装备行业可靠性现状无法满足国产装备可靠性和工程化需求。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本技术的目的在于：提供一种电子直线加速器核心部件可靠性测试平台，可实现放疗设备核心部件的可靠性测试，确保调制器、加速管安装到整机上后可以稳定工作，故障率低。本技术为解决其技术问题所采用的技术方案为：所述电子直线加速器核心部件可靠性测试平台，包括加速管加速试验装置和调制器加速试验装置，所述加速管加速试验装置包括微波系统和功率源，所述功率源通过微波系统连接至加速管，所述调制器加速试验装置包括假负载，市电经稳压电源和调压器接入调制器，调制器通过高压电缆连接至假负载，同时，控制平台通过信号线连接至调制器。加速管加速试验装置工作原理：进行加速管可靠性试验时，由功率源提供微波功率，经微波系统传递后进入加速管，在加速管内部对电子枪发射的电子进行加速并最终打靶产生射线，由此可以对加速管的性能进行测试，并且可以利用该加速试验装置对加速管的进行疲劳测试，以便对加速管的可靠性进行充分的测试。调制器加速试验装置工作原理：市电网经稳压电源、调压器接入调制器，调制器将交流电整流，变压为直流高压，调压器可以调整该直流高压的电压值，控制平台向调制器发送触发信号，以此来控制调制器的功率输出，调制器输出的高压脉冲通过高压电缆作用到假负载上，该高压脉冲的电压值可以通过调压器进行调节。假负载对应设有电流采样装置，电流采样装置连接至示波器，直接通过示波器观察假负载电流波形，表征调制器的工作性能，直观明了。调压器位于稳压电源与调制器之间，可以调节调制器的输入电压。稳压电源位于市电网和调压器之间，可保证输出电压的稳定性。本技术工作时，首先通过调制器加速试验装置对调制器进行加速试验，利用假负载进行测试，假负载是理想状态的负载，不会出现打火等故障，因此可以用来测试调制器的性能，对调制器进行可靠性测试。然后通过加速管加速试验装置对加速管进行加速试验，由微波功率源提供微波功率，经微波系统传递后进入加速管，在加速管内部对电子进行加速并最终打靶产生射线。通过实验可以对加速管的性能以及可靠性进行充分的测试。最后将测试合格的调制器、加速管进行联合测试，确保整套系统稳定工作，无故障。由此便完成了医用电子直线加速器核心部件调制器、加速管的可靠性测试，可以确保调制器、加速管安装到整机上后可以稳定工作，不会产生故障。其中，优选方案为：所述微波系统包括充气波导、软波导、三端环流器、水负载、定向耦合器，所述功率源通过定向耦合器连接至三端环流器一端，三端环流器另外两端分别连接至水负载和软波导，软波导通过充气波导连接至加速管，充气波导上设置充气嘴，充气波导通过法兰与加速管连接，定向耦合器是具有方向性的功率采样器，用于功率，频率等参量的监测及提供控制电路需要的信号；软波导是一段有弹性可变形的波导，其作用是减少各微波元件在安装时的机械应力，使各微波元件的法兰连接接触良好，保护加速管的波导氩弧焊接口不致变形，同时使系统便于机械安装；三端环流器作用是防止传输系统中的反射波进入微波功率源，其利用了各向异性的铁氧体材料，在外加磁场的作用下，对微波呈现方向性，入射波可无衰减通过，反射波则被吸收；水负载是一种吸收负载，可以将加速管反射回来的微波吸收，防止反射波返回微波功率源而造成功率源无法正常工作；由充气嘴向微波系统中冲入SF6气体，其目的是为了增加波导内气体的密度，以缩短气体分子运动的平均自由程，从而提高波导击穿强度的阈值。所述电流采样装置连接至示波器，直接通过示波器观察电流波形，直观明了。所述加速管加速试验装置还包括微波测试台，所述微波系统和功率源固定在微波测试台上。所述三端环流器、水负载、功率源、加速管均设置有冷却水路，冷却水路通过水管与水冷机组相连，对三端环流器、水负载、功率源和加速管进行冷却。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：本技术结构设计合理，一方面可以完全模拟医用电子直线加速器整机结构，对加速管、调制器进行测试，另一方面又可以在进行整机装配前测试加速管、调制器的性能可靠性，确保调制器、加速管安装到整机上后可以稳定工作，不会产生故障，避免了因该类部件性能不合格而造成的故障率高、设备可靠性无法保障等问题。附图说明图1是加速管加速试验装置立体图。图2是加速管加速试验装置俯视图。图3是调制器加速试验装置结构示意图。图中：1、功率源；2、加速管；3、充气波导；4、软波导；5、三端环流器；6、水负载；7、定向耦合器；8、充气嘴；9、微波测试台。具体实施方式下面结合附图对本技术实施例做进一步描述：实施例1：如图1-3所示，本技术所述电子直线加速器核心部件可靠性测试平台，包括加速管加速试验装置和调制器加速试验装置，所述加速管加速试验装置包括微波系统和功率源1，所述功率源1通过微波系统连接至加速管2，所述调制器加速试验装置包括假负载及电流采样装置，市电经稳压电源和调压器接入调制器，调制器通过高压电缆连接至假负载，同时，控制平台通过信号线连接至调制器。其中，功率源1采用微波功率源，微波系统包括充气波导3、软波导4、三端环流器5、水负载6、定向耦合器7，所述功率源1通过定向耦合器7连接至三端环流器5一端，三端环流器5另外两端分别连接至水负载6和软波导4，软波导4通过充气波导3连接至加速管2，充气波导3上设置充气嘴8，充气波导3通过法兰与加速管2连接，定向耦合器7是具有方向性的功率采样器，用于功率，频率等参量的监测及提供控制电路需要的信号；软波导4是一段有弹性可变形的波导，其作用是减少各微波元件在安装时的机械应力，使各微波元件的法兰连接接触良好，保护加速管2的波导氩弧焊接口不致变形，同时使系统便于机械安装；三端环流器5作用是防止传输系统中的反射波进入微波功率源，其利用了各向异性的铁氧体材料，在外加磁场的作用下，对微波呈现方向性，入射波可无衰减通过，反射波则被吸收；水负载6是一种吸收负载，可以将加速管2反射回来的微波吸收，防止反射波返回微波功率源而造成功率源1无法正常工作；由充气嘴8向微波系统中冲入SF6气体，其目的是为了增加波导内气体的密度，以缩短气体分子运动的平均自由程，从而提高波导击穿强度的阈值；电流采样装置连接至示波器，直接通过示波器观察电流波形，直观明了；加速管加速试验装置还包括微波测试台9，所述微波系统和功率源1固定在微波测试台9上；所述三端环流器5、水负载6、功率源1、加速管2均设置有冷却水路，冷却水路通过水管与水冷机组相连，冷却水路对三端环流器5、水负载6、功率源1和加速管2进行冷却。加速管加速试验装置工作原理：进行加速管2可靠性试验时，由本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电子直线加速器核心部件可靠性测试平台，其特征在于，包括加速管加速试验装置和调制器加速试验装置，所述加速管加速试验装置包括微波系统和功率源(1)，所述功率源(1)通过微波系统连接至加速管(2)，所述调制器加速试验装置包括假负载，市电经稳压电源和调压器接入调制器，调制器通过高压电缆连接至假负载，同时，控制平台通过信号线连接至调制器。

【技术特征摘要】
1.一种电子直线加速器核心部件可靠性测试平台，其特征在于，包括加速管加速试验装置和调制器加速试验装置，所述加速管加速试验装置包括微波系统和功率源(1)，所述功率源(1)通过微波系统连接至加速管(2)，所述调制器加速试验装置包括假负载，市电经稳压电源和调压器接入调制器，调制器通过高压电缆连接至假负载，同时，控制平台通过信号线连接至调制器。2.根据权利要求1所述的电子直线加速器核心部件可靠性测试平台，其特征在于，所述微波系统包括充气波导(3)、软波导(4)、三端环流器(5)、水负载(6)、定向耦合器(7)，所述功率源(1)通过定向耦合器...

【专利技术属性】
技术研发人员：任旗，孟超，苗青，王爱涛，
申请(专利权)人：山东新华医疗器械股份有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37