一种质子加速器束流配送机构制造技术

本实用新型专利技术提供一种质子加速器束流配送机构，包括吸收体、扩束机构、双向扫描磁铁和准直器；质子加速器的离子源中喷射的圆柱形射束经所述的吸收体后进入所述的扩束机构，在经过所述的扩束机构扩束后形成锥形射束进入所述的双向扫描磁铁中间；所述的锥形射束经过所述的双向扫描磁铁偏转后形成可摆动锥形射束进入所述的准直器中，所述可摆动锥形射束经过准直器后转变为截面为矩形的射束。本实用新型专利技术提供了结合两种照射方法，探讨一种主动式逐点纵向拉动布拉格峰的照射方法的一种质子加速器束流配送机构，满足市场需要。

【技术实现步骤摘要】
一种质子加速器束流配送机构
本技术涉及一种质子加速器束流配送机构。
技术介绍
束流配送机构是在加速器和靶之间设置的一系列粒子传输元件的组合，又称束流输运系统。广义的，可以把从加速器粒子发射装置和靶之间的所有元件统称为束流输运系统。束流配送机构中最常用的传输元件有二极磁铁，开关磁铁,四极电磁透镜,六极、八极等多极磁铁,螺线管,聚束器，能散调节器等。有的束流配送机构还配置有粒子分离器、束流导向器、束流准直器或光阑、冲击磁铁、扭曲磁铁、切割磁铁、聚束磁铁以及废流收集器等专用传输元件。通常，这些元件按照其对粒子运动的作用，可以分为三大类。①横向聚焦元件，如四极透镜和螺线管等；②纵向变换元件，如聚束器和能散调节器等；③偏转元件，如二极磁铁、静电偏转器和高频扫描偏转器等。这些传输元件的组合，不仅可实现束流的传输，还能根据需要改变束流的性能和参量，如束流几何形状、脉冲宽度、发散度匹配、能量分辨率以及时间结构等。中国技术专利授权公告号CN106879158B公开了一种医用质子直线加速器，该医用质子直线加速器，包括：离子源、低能加速段从离子源中引出质子的喷射器和中能加速段将质子能量加速至固定能量值的漂移管直线加速器；还包括:RF功率源和高能加速段的行波质子加速器，所述RF功率源为所述行波质子加速器提供高频功率，使得所述行波质子加速器腔体内形成高频电磁场；所述行波质子加速器连接于漂移管直线加速器之后，当质子束进入所述行波质子加速器腔体时受到高频电场的作用而加速，通过改变输入的所述高频功率的大小，可改变高频电场的强度，使得经过所述行波质子加速器加速后出射的质子束能量值连续可调节，获得不同能量值的质子束，满足癌症治疗的需要。所述行波质子加速器包括：多段依次连接的行波质子加速腔和周期性排列的耦合盘片；所述行波质子加速器为圆柱形腔体或方形腔体，包括多段依次连通的行波质子加速腔。所述耦合盘片设置于所述行波质子加速腔腔体内侧，耦合盘片呈周期性排列；所述耦合盘片上设置有径向通道，相邻的耦合盘片之间为加速隙，所述径向通道用于保证相邻加速隙间的磁场耦合；所述RF功率源有多个，每个RF功率源单独向每段加速腔提供高频功率，每个RF功率源的高频功率独立可调；所述周期性排列耦合盘片用于降低高频电场的相速度和保证相邻单元的高频磁场耦合。所述漂移管直线加速器为分离型漂移管直线加速器，所述分离型漂移管直线加速器包括：多个短腔，放置于短腔腔体内的漂移管，以及设置在相邻腔之间的磁铁聚焦装置。目前，医用质子加速器配送系统可提供两种照射方法，其中一种是主动式扫描照射方法，一种是被动式扩束照射方法，两种方式的配送系统各有特点，但不能满足治疗时对两种特点的需要。
技术实现思路
本技术的目的是针对目前，医用质子加速器配送系统可提供两种照射方法，其中一种是主动式扫描照射方法，一种是被动式扩束照射方法，两种方式的配送系统各有特点，但不能满足治疗时对两种特点的需要。本技术结合两种照射方法，探讨一种主动式逐点纵向拉动布拉格峰的照射方法的一种质子加速器束流配送机构。本技术中液压储能器充气装置的技术方案是：一种质子加速器束流配送机构，包括吸收体、扩束机构、双向扫描磁铁和准直器；质子加速器的离子源中喷射的圆柱形射束经所述的吸收体后进入所述的扩束机构，在经过所述的扩束机构扩束后形成锥形射束进入所述的双向扫描磁铁中间；所述的锥形射束经过所述的双向扫描磁铁偏转后形成可摆动锥形射束进入所述的准直器中，所述可摆动锥形射束经过准直器后转变为截面为矩形的射束；所述的锥形射束的轴心线与圆柱形射束的轴心线重合；所述扩束后的锥形射束的轴心线与扩束机构下表面的交点处为虚拟射线源的位置，所述可摆动锥形射束在与圆柱形射束的轴心线相垂直平面上的投影可覆盖截面为矩形的射束在与所述的圆柱形射束的轴心线相垂直平面上的投影。本技术提供了结合两种照射方法，探讨一种主动式逐点纵向拉动布拉格峰的照射方法的一种质子加速器束流配送机构，满足市场需要。进一步的，上述的质子加速器束流配送机构中：所述的吸收体为环形台阶式吸收体，所述环形台阶式吸收体的底面与所述的圆柱形射束的轴心线垂直,所述环形台阶式吸收体的台阶高度等差依次增加，所述圆柱形射束的轴心线与环形台阶式吸收体的台阶表面垂直，并从环形台阶式吸收体内外环之间的中点处穿过；所述环形台阶式吸收体的旋转轴心线与圆柱形射束的轴心线平行。进一步的，上述的质子加速器束流配送机构中：所述的扩束机构设置在所述的吸收体下方；包括上方的第一散射体和下方的第二散射体。进一步的，上述的质子加速器束流配送机构中：所述的双向扫描磁铁安装在所述扩束机构的下方；包括在Y方向和X方向相互垂直一组Y方向扫描磁铁和一组X方向扫描磁铁。进一步的，上述的质子加速器束流配送机构中：所述的准直器安装在所述双向扫描磁铁的下方设定距离处，是矩形孔准直器，包括上方一对以虚拟射线源为圆心Y方向摆动的屏蔽块和下方一对以虚拟射线源为圆心X方向摆动的屏蔽块；所述上方一对可Y方向摆动的屏蔽块和下方一对可X方向摆动的屏蔽块的内侧壁与可摆动锥形射束的发散方向平行。以下将结合附图和实施例，对本技术进行较为详细的说明。附图说明附图1、本技术实施例质子加速器束流配送机构水平放置的束流配送机构左视图。附图2、本技术实施例质子加速器束流配送机构立体图。附图3、本技术实施例质子加速器束流配送机构环形台阶式吸收体放大图。附图4、本技术实施例质子加速器束流配送机构射束偏转示意图。附图5、本技术实施例质子加速器束流配送机构原理图一。附图6、本技术实施例质子加速器束流配送机构原理图二。附图7、本技术实施例质子加速器束流配送机构原理图三。附图中各附图标记数字含义说明：1、环形台阶式吸收体11、环形台阶式吸收体的轴心线2、扩束机构21、第一散射体22、第二散射体3、扫描磁铁31、一组Y方向扫描磁铁32、一组X方向扫描磁铁4、矩形孔准直器41、一对可Y方向摆动的屏蔽块42、一对可X方向摆动的屏蔽块101、圆柱形射束102、扩束后的锥形射束103、虚拟射线源104、可摆动锥形射束105、截面为矩形的射束1001、人体刨面1002、肿瘤刨面1003、布拉格峰沿射束轴心线纵向移动的区域1004、某一能量质子射线从体表算起射入人体的深度标志线1005、深度标志线至布拉格峰移动区域低端的距离1006、布拉格峰移动区域纵向长度1007、将环形台阶式吸收体拉成直线的示意图1008、射束轴心线位置标志1009、布拉格峰移动区域对应的环形台阶式吸收体转动弧长10001、肿瘤在与圆柱形射束的轴心线相垂直平面上的投影10002、截面为矩形的射束在与圆柱形射束的轴心线相垂直本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种质子加速器束流配送机构，其特征在于：包括吸收体(1)、扩束机构(2)、双向扫描磁铁(3)和准直器(4)；/n质子加速器的离子源中喷射的圆柱形射束(101)经所述的吸收体(1)后进入所述的扩束机构(2)，在经过所述的扩束机构(2)扩束后形成锥形射束(102)进入所述的双向扫描磁铁(3)中间；所述的锥形射束(102)经过所述的双向扫描磁铁(3)偏转后形成可摆动锥形射束(104)进入所述的准直器(4)中，所述可摆动锥形射束(104)经过准直器(4)后转变为截面为矩形的射束(105)；/n所述的锥形射束(102)的轴心线与圆柱形射束(101)的轴心线重合；所述扩束后的锥形射束(102)的轴心线与扩束机构(2)下表面的交点处为虚拟射线源(103)的位置，所述可摆动锥形射束(104)在与圆柱形射束(101)的轴心线相垂直平面上的投影可覆盖截面为矩形的射束(105)在与所述的圆柱形射束(101)的轴心线相垂直平面上的投影。/n

【技术特征摘要】
1.一种质子加速器束流配送机构，其特征在于：包括吸收体(1)、扩束机构(2)、双向扫描磁铁(3)和准直器(4)；
质子加速器的离子源中喷射的圆柱形射束(101)经所述的吸收体(1)后进入所述的扩束机构(2)，在经过所述的扩束机构(2)扩束后形成锥形射束(102)进入所述的双向扫描磁铁(3)中间；所述的锥形射束(102)经过所述的双向扫描磁铁(3)偏转后形成可摆动锥形射束(104)进入所述的准直器(4)中，所述可摆动锥形射束(104)经过准直器(4)后转变为截面为矩形的射束(105)；
所述的锥形射束(102)的轴心线与圆柱形射束(101)的轴心线重合；所述扩束后的锥形射束(102)的轴心线与扩束机构(2)下表面的交点处为虚拟射线源(103)的位置，所述可摆动锥形射束(104)在与圆柱形射束(101)的轴心线相垂直平面上的投影可覆盖截面为矩形的射束(105)在与所述的圆柱形射束(101)的轴心线相垂直平面上的投影。


2.根据权利要求1所述的质子加速器束流配送机构，其特征在于：所述的吸收体(1)为环形台阶式吸收体，所述环形台阶式吸收体的底面与所述的圆柱形射束(101)的轴心线垂直,所述环形台阶式吸收体的台...

【专利技术属性】
技术研发人员：连卫东，
申请(专利权)人：连卫东，
类型：新型
国别省市：北京;11