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，包括依次经过一个环形台阶式第一吸收体、一个环形台阶式第一散射体、一组圆形第二散射体B、一个双向扫描磁铁、一组圆形第二散射体A、一组矩形第二吸收体和一个双聚焦多叶准直器后，与等中心平面垂直相较于等中心；本实用新型专利技术中：所述的环形台阶式第一吸收体、环形台阶式第一散射体、一组圆形第二散射体A、一组矩形第二吸收体和一个双聚焦多叶准直器组成一个随射野变化纵向拉动布拉格峰的宽束照射系统；所述的环形台阶式第一吸收体、环形台阶式第一散射体、一组圆形第二散射体B、一个双向扫描磁铁和一个双聚焦多叶准直器组成一个逐点纵向拉动布拉格峰的窄束照射系统。

【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。目前，医用质子加速器配送系统一般可提供两种照射方法，一种是主动式扫描照射方法，另一种是被动式扩束照射方法。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，上述医用质子加速器配送系统不是以逐点拉峰照射为特征，就是以变野拉峰照射为特征；不能满足用户对将两种拉峰照射方法集成到一个质子加速器束流配送机构中，实现一机两用，可视肿瘤的具体情况，采用不同的拉峰照射方法的需要。
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不是以逐点拉峰照射为特征，就是以变野拉峰照射为特征；不能满足用户对将两种拉峰照射方法集成到一个质子加速器束流配送机构中，实现一机两用，可视肿瘤的具体情况，采用不同的拉峰照射方法的需要，提供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、散射体和准直器；质子加速器束流输运系统终端发出的圆柱形射束的轴心线依次经过一个环形台阶式第一吸收体、一个环形台阶式第一散射体、一组圆形第二散射体B、一个双向扫描磁铁、一组圆形第二散射体A、一组矩形第二吸收体和一个双聚焦多叶准直器后，与等中心平面垂直相较于等中心；从等中心平面算起，沿射束轴心线，取环形台阶式第一吸收体底面高度为第一虚拟射线源所在位置；取双向扫描磁铁中上方X方向扫描磁铁上表面的高度为第二虚拟射线源的位置，取双向扫描磁铁中下方Y方向扫描磁铁上表面的高度为第三虚拟射线源的位置。进一步的，上述的质子加速器束流配送机构，所述环形台阶式第一吸收体底面朝下，通过其内侧的过度环与圆形吸收体托盘的上表面连接；环形台阶式第一吸收体的底面和台阶表面及圆形吸收体托盘的上下表面均与圆柱形射束轴心线垂直；圆柱形射束轴心线穿过环形台阶式第一吸收体内外环之间的中间位置；圆柱形射束轴心线与经过圆形吸收体托盘圆心的旋转轴心线平行。进一步的，上述的质子加速器束流配送机构：所述环形台阶式第一散射体底面朝上，与环形台阶式第一吸收体的底面连接；其内环和外环直径分别与环形台阶式第一吸收体的内环和外环直径相等；其台阶表面与圆柱形射束轴心线垂直；其台阶升高方向与环形台阶式第一吸收体的台阶升高方向相反；其最低台阶与环形台阶式第一吸收体最高台阶部位对应，其最高台阶与环形台阶式第一吸收体最低台阶部位对应。进一步的，上述的质子加速器束流配送机构：所述的一组圆形第二散射体B的轴心线相互平行，且与圆柱形射束轴心线平行；所述的一组圆形第二散射体B经一个屏蔽块与一个直线机构连接，所述的直线机构的移动方向与圆柱形射束轴心线垂直，与一组圆形第二散射体B的轴心线连线平行；一组圆形第二散射体B的轴心线连线与圆柱形射束轴心线垂直相交。进一步的，上述的质子加速器束流配送机构：所述双向扫描磁铁包括上方一对与一个直线反向连动机构X连接的X方向扫描磁铁和下方一对与一个直线反向连动机构Y连接的Y方向扫描磁铁，X方向扫描磁铁相向的表面相互平行，且与圆柱形射束轴心线平行，并距圆柱形射束轴心线的距离相等；上表面与圆柱形射束轴心线垂直；直线反向连动机构X的移动方向与X方向扫描磁铁相向的表面垂直，与圆柱形射束轴心线垂直；所述Y方向扫描磁铁相向的表面相互平行，且与X方向扫描磁铁相向的表面相垂直；Y方向扫描磁铁的上表面、相向表面和侧面相互垂直，侧面与射束轴心线平行；直线反向连动机构Y与Y方向扫描磁铁相向的表面垂直，与直线反向连动机构X的移动方向垂直；直线反向连动机构Y与一个摆动机构相连，摆动机构的摆动轴心线与圆柱形射束轴心线垂直相交于第二虚拟射线源，摆动轴心线与直线反向连动机构X的移动方向平行。进一步的，上述的质子加速器束流配送机构：所述一组圆形第二散射体A分别嵌入圆形散射体托盘周边的圆形通孔中，所述的圆形第二散射体A的底面和圆形散射体托盘的上下表面均与圆柱形射束轴心线垂直；每个圆形第二散射体A的圆心分布在与圆形散射体托盘圆心同心的圆周上；圆柱形射束轴心线与圆形第二散射体A圆心分布其上的圆周线相交；圆柱形射束轴心线与经过圆形散射体托盘圆心的旋转轴心线平行。进一步的，上述的质子加速器束流配送机构：所述一组矩形第二吸收体从侧向插入到一个多边形吸收体托盘中，其中，每个矩形第二吸收体的底面和多边形吸收体托盘上下表面均与圆柱形射束轴心线垂直；每个矩形第二吸收体矩形几何中心分布在与多边形吸收体托盘几何中心同心的圆周上；圆柱形射束轴心线与矩形第二吸收体几何中心分布其上的圆周线相交；圆柱形射束轴心线与经过多边形吸收体托盘几何中心的旋转轴心线平行。进一步的，上述的质子加速器束流配送机构：所述双聚焦多叶准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，包括吸收体、散射体和准直器；其特征在于：质子加速器束流输运系统终端发出的圆柱形射束的轴心线(101)依次经过一个环形台阶式第一吸收体(1)、一个环形台阶式第一散射体(2)、一组圆形第二散射体B(3)、一个双向扫描磁铁(4)、一组圆形第二散射体A(5)、一组矩形第二吸收体(6)和一个双聚焦多叶准直器(7)后，与等中心平面(102)垂直相较于等中心(103)；/n从等中心平面(102)算起，沿射束轴心线(101)，取环形台阶式第一吸收体(1)底面高度为第一虚拟射线源(104)所在位置；/n取双向扫描磁铁(4)中上方X方向扫描磁铁(41)上表面的高度为第二虚拟射线源(105)的位置，取双向扫描磁铁(4)中下方Y方向扫描磁铁(42)上表面的高度为第三虚拟射线源(106)的位置。/n

【技术特征摘要】
1.一种质子加速器束流配送机构，包括吸收体、散射体和准直器；其特征在于：质子加速器束流输运系统终端发出的圆柱形射束的轴心线(101)依次经过一个环形台阶式第一吸收体(1)、一个环形台阶式第一散射体(2)、一组圆形第二散射体B(3)、一个双向扫描磁铁(4)、一组圆形第二散射体A(5)、一组矩形第二吸收体(6)和一个双聚焦多叶准直器(7)后，与等中心平面(102)垂直相较于等中心(103)；
从等中心平面(102)算起，沿射束轴心线(101)，取环形台阶式第一吸收体(1)底面高度为第一虚拟射线源(104)所在位置；
取双向扫描磁铁(4)中上方X方向扫描磁铁(41)上表面的高度为第二虚拟射线源(105)的位置，取双向扫描磁铁(4)中下方Y方向扫描磁铁(42)上表面的高度为第三虚拟射线源(106)的位置。


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：所述环形台阶式第一吸收体(1)底面朝下，通过其内侧的过度环(11)与圆形吸收体托盘(12)的上表面连接；环形台阶式第一吸收体(1)的底面和台阶表面及圆形吸收体托盘(12)的上下表面均与圆柱形射束轴心线(101)垂直；圆柱形射束轴心线(101)穿过环形台阶式第一吸收体(1)内外环之间的中间位置；圆柱形射束轴心线(101)与经过圆形吸收体托盘(12)的旋转轴心线(13)平行。


3.根据权利要求2所述的质子加速器束流配送机构，其特征在于：所述环形台阶式第一散射体(2)底面朝上，与环形台阶式第一吸收体(1)的底面连接；其内环和外环直径分别与环形台阶式第一吸收体(1)的内环和外环直径相等；其台阶表面与圆柱形射束轴心线(101)垂直；其台阶升高方向与环形台阶式第一吸收体(1)的台阶升高方向相反；其最低台阶与环形台阶式第一吸收体(1)最高台阶部位对应，其最高台阶与环形台阶式第一吸收体(1)最低台阶部位对应。


4.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：所述的一组圆形第二散射体B(3)的轴心线相互平行，且与圆柱形射束轴心线(101)平行；所述的一组圆形第二散射体B(3)经一个屏蔽块(31)与一个直线机构(32)连接，所述的直线机构(32)的移动方向与圆柱形射束轴心线(101)垂直，与一组圆形第二散射体B(3)的轴心线连线平行；一组圆形第二散射体B(3)的轴心线连线与圆柱形射束轴心线(101)垂直相交。


5.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：所述双向扫描磁铁(4)包括上方一对与一个直线反向连动机构X(411)连接的X方向扫描磁铁(41)和下方一对与一个直线反向连动机构Y(421)连接的Y方向扫描磁铁(42)，X方向扫描磁铁(41)相向的表面相互平行，且与圆柱形射束轴心线(101)平行，并距圆柱形射...

【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