一种回旋加速器离子源位置校准工具制造技术

本实用新型专利技术公开了一种回旋加速器离子源位置校准工具，包括光导、光源发生器以及散光部件；所述光导依次穿过所述回旋加速器的假D形盒上的束流出口和所述回旋加速器的D形盒的吸极，所述光导的外端面靠近所述离子源阳极的狭缝；所述光源发生器发出的光源依次经过所述散光部件和所述光导后投影在所述回旋加速器的离子源阳极上形成光投影，所述离子源阳极的狭缝在径向上位于光投影的中央。采用本实用新型专利技术提供的工具校准离子源的径向位置，不仅可使使离子源的位置定位准确，而且易于操作，校准速度快。

A position calibration tool for ion source of cyclotron

The utility model discloses a cyclotron ion source position calibration tool, which comprises an optical guide, a light source generator and a light scattering component; the optical guide successively passes through the beam outlet on the false D-shaped box of the cyclotron and the absorption pole of the D-shaped box of the cyclotron, the outer end face of the optical guide is close to the slit of the ion source anode; the light source from the light source generator The light projection is formed on the ion source anode of the cyclotron after successively passing through the astigmatic part and the photoconductive part, and the slit of the ion source anode is radially in the center of the light projection. Using the tool provided by the utility model to calibrate the radial position of the ion source can not only make the position of the ion source accurate, but also be easy to operate, and the calibration speed is fast.

【技术实现步骤摘要】
一种回旋加速器离子源位置校准工具
本技术涉及医用回旋加速器领域，特别涉及一种用以校准医用回旋加速器离子源径向位置的校准工具。
技术介绍
正电子发射计算机断层显像(PositronEmissionTomography,PET)是一种利用正电子放射性核素示踪进行活体功能成像的技术，目前常与CT/MRI等解剖形态成像技术相结合，形成PET-CT/PET-MRI等高端影像设备，同时完成功能与解剖成像，以无创伤、定量、动态、可视化的方式在体外从分子水平观察活体内的生理、生化、病理变化，是目前生命科学研究中最灵敏和特异的重要分子影像工具，也是临床实践中，用于肿瘤、心脑血管、神经和精神等疾病的诊断、疗效观察、预后评估等方面的重要手段。目前临床上获得的PET核素的常用方法是使用回旋加速器轰击不同的靶物质产生不同的核素。离子源是回旋加速器的四大核心部件之一，离子源产生的离子经吸极(Puller)拉出后进入磁场和电场运动，磁场使离子圆周运动，通过电场获得电场加速，改变了离子圆周运动的曲率，离子反复加速直至达到引出半径后，具有一定的能量，然后将离子引出轰击靶，与靶中的靶物质发生核反应产生放射性核素。吸极的作用是从离子源引出离子，吸极固定在Dee形盒(又称D形盒)上，离子源的阳极上有一狭缝，宽度(径向)通常为0.1-0.4mm，狭缝的轴向中心与吸极的轴向中心重合，通常情况下，吸极的缝隙比离子源狭缝宽10-20倍(径向)，甚者更宽。离子源阳极狭缝的外平面与吸极间的距离为0.5-3.0mm，通常在1.5-2.5mm之间。阳极与吸极间的距离可以用塞尺规测定，人为误差极小，然而，要将离子源阳极狭缝与吸极缝隙对准比较困难。如果离子源的位置没有调整好，从离子源阳极中引出的粒子会撞击吸极和假D盒上的束流出口，长时间会造成这些零部件损坏，其次偏离轨道的粒子不断碰撞在轨粒子，改变在轨粒子的运动方向，从而损失束流，为了获得一定的靶电流，就会提高离子源弧流，产生更多的负氢离子，弧流提高会加速离子源阴极和阳极的损耗，如果离子源阳极位置的偏离过大，无法引出束流或引出的束流相互碰撞而无法加速到达粒子运动的平衡轨道。申请为CN200510131760.7、授权公告日为2006年08月09日的中国专利公开了离子源设备和方法，根据一个实施例，本技术包括用于维持其中的等离子体放电的离子源管道，离子源管道包括沿所述离子源管道侧面的狭缝开口，其中狭缝开口具有小于0.29毫米的宽度，离子源管道还包括离子源管道端部中的端部开口，端部开口小于离子源管道的内径且自离子源管道的中心轴线朝向狭缝开口移动0-1.5毫米，等离子体柱相对于狭缝开口移动0.2-0.5毫米，离子源管道包括适于等离子体放电的空腔。现有技术的不足之处在于：从离子源管道的轴向看，狭缝的外平面比离子源阳极体在切向凹陷1mm，与吸极间的距离为1.5mm，要将离子源狭缝与吸极缝隙对准相当困难。如果从切向看，假Dee形盒(简称假D形盒),Dee形盒(简称D形盒)将吸极完全遮盖，现有技术中也提到配套的假Dee上同样也有一个缝隙，比吸极径向宽度略大，该设备配套了离子源径向位置检测工具，从检测工具的端孔插入Φ3mm金属棒，并将金属棒插入Dee形盒上的加速器中心孔(Φ3mm)，然后使检测工具绕轴向旋转，使用刻度线读取离子源阳极狭缝在径向的距离，从而确定狭缝与吸极径向开口的对准，该工具存在与前面同样的问题，从轴向看，阳极体遮盖了狭缝，而且不同位置看到不同的结果，很难精准地调校离子源位置。
技术实现思路
为了克服现有技术中离子源阳极狭缝与吸极缝隙对准比较困难的技术问题，本技术的目的是提供一种回旋加速器离子源位置校准工具，采用本技术提供的工具，不仅可定位准确，而且易于操作，校准速度快。本技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种回旋加速器离子源位置校准工具，包括光导、光源发生器以及散光部件；所述光导依次穿过所述回旋加速器的假D形盒上的束流出口和所述回旋加速器的D形盒的吸极，所述光导的外端面靠近所述离子源阳极的狭缝；所述光源发生器发出的光源依次经过所述散光部件和所述光导后投影在所述回旋加速器的离子源阳极上形成光投影，所述离子源阳极的狭缝在径向上位于光投影的中央。采用上述技术方案，当需要校准离子源阳极径向位置时，将光导沿切向插入加速器的中心平面，所述光导穿过假D形盒的束流出口和所述吸极的缝隙，所述头部接近离子源的狭缝的外平面；由光源发出的光源经光导直线路径和弯曲路径后投射在离子源的狭缝的外平面上，径向移动离子源，使离子源的狭缝位于光投影的正中位置，易于操作，校准速度快，节约时间。进一步优选为：所述光导包括依次连接的呈弧形的头部和尾部，所述头部上设置有所述外端面，所述尾部连接所述散光部件。采用上述技术方案，所述光导的头部的弧形与粒子束流运动轨迹一致，从所述头部确认所述离子源上的狭缝位于光投影的中央，可以保证引出的粒子的束流运动轨迹的正确，避免了在最初的几次加速过程中损失。进一步优选为：该弧形的圆心角为60-80度。采用上述技术方案，所述头部的弧形在60-80度之间可以更好的穿过束流出口和狭缝。进一步优选为：所述头部的弧形圆心角度为75度。采用上述技术方案，使得头部的弧形和束流运动的轨迹完全一致。进一步优选为：所述光导的横截面呈矩形。采用上述技术方案，所述光导的投影成矩形，使得狭缝可以被矩形的光投影覆盖，方便调整离子源位置，有助于狭缝准确地位于矩形投影的中央。进一步优选为：所述光源发生器上通过一连接件连接所述散光部件；所述连接件呈空心筒状，其一端连接所述散光部件，所述光源发生器位于所述连接件的空心处，所述光源发生器的导线从所述连接件的另一端引出来。采用上述技术方案，在所述光源发生器和所述散光部件之间设置一连接件，可便于定位光源发生器和所述散光部件，防止产生晃动。进一步优选为：所述散光部件和所述连接件一体成型。采用一体成型可减少加工工序，降低不良率，提高连接性能。进一步优选为：所述光导的材料为聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚砜、环烯烃共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯聚合物中的任意一种。采用上述技术方案，所述光导的材料的可选择性强，降低成本。进一步优选为：所述光源发生器为红光、绿光、蓝光或白光激光源发生器中的任意一种。采用上述技术方案，所述光源发生器的可选择性强，降低成本。进一步优选为：所述头部的外端面距离所述离子源阳极的狭缝为0-2mm。采用上述技术方案，在0-2mm的距离内，光源在狭缝上的投影更精准。附图说明图1是本技术实施例1中校准工具的剖视图；图2是本技术实施例1中校准工具的立体结构示意图；图3是本技术实施例1中校准工具的工作状态示意图；图4是本技术实施例1中提到的回旋加速器的爆炸图，示意出本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种回旋加速器离子源位置校准工具，用以校准离子源阳极(1)的径向位置，其特征在于：包括光导(7)、光源发生器(8)以及散光部件(11)；所述光导(7)依次穿过所述回旋加速器的假D形盒上(5)的束流出口(12)和所述回旋加速器的D形盒(4)的吸极(3)，所述光导(7)的外端面(91)靠近所述离子源阳极(1)的狭缝(2)；所述光源发生器(8)发出的光源依次经过所述散光部件(11)和所述光导(7)后投影在所述回旋加速器的离子源阳极(1)上形成光投影，所述离子源阳极(1)的狭缝(2)在径向上位于光投影的中央。/n

【技术特征摘要】
1.一种回旋加速器离子源位置校准工具，用以校准离子源阳极(1)的径向位置，其特征在于：包括光导(7)、光源发生器(8)以及散光部件(11)；所述光导(7)依次穿过所述回旋加速器的假D形盒上(5)的束流出口(12)和所述回旋加速器的D形盒(4)的吸极(3)，所述光导(7)的外端面(91)靠近所述离子源阳极(1)的狭缝(2)；所述光源发生器(8)发出的光源依次经过所述散光部件(11)和所述光导(7)后投影在所述回旋加速器的离子源阳极(1)上形成光投影，所述离子源阳极(1)的狭缝(2)在径向上位于光投影的中央。


2.根据权利要求1所述的回旋加速器离子源位置校准工具，其特征在于：所述光导(7)包括依次连接的呈弧形的头部(9)和尾部(10)，所述头部(9)上设置有所述外端面(91)，所述尾部(10)连接所述散光部件(11)。


3.根据权利要求2所述的回旋加速器离子源位置校准工具，其特征在于：所述头部(9)的弧形的圆心角为60-80度。


4.根据权利要求1所述的回旋加速器离子源位置校准工具，其特征在于：所述光导(7)的横截面呈矩形。


5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁万胜，庞燕，王博，邵亚辉，刘静，李骍，刘大治，梁都胜，王伟，宁宽，侯忠强，吕家根，
申请(专利权)人：陕西正泽生物技术有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61