本发明专利技术公开了一种超导旋转机架以及质子治疗设备，超导旋转机架包括：机架本体和束流传输系统。束流传输系统设于机架本体，束流传输系统包括第一弯曲模块、降能模块、超导消色差弯曲模块以及扫描治疗头，其中降能模块包括真空箱和降能系统，降能系统封装在真空箱内，真空箱的相对两侧形成有真空窗口，真空窗口处封盖有可供质子束穿过的窗膜，在降能系统封装在真空箱内后，真空箱适于单独抽真空。根据本发明专利技术实施例的超导旋转机架，可以对降能模块进行单独抽真空，避免降能模块内石墨放气缓慢导致的真空度不足以及抽真空效率低问题，同时将超导回旋加速器与束流传输系统物理隔开分别抽真空，提高系统稳定性，从而提高质子治疗设备的性能。备的性能。备的性能。
【技术实现步骤摘要】
超导旋转机架以及质子治疗设备
[0001]本专利技术涉及质子治疗
，尤其是涉及一种超导旋转机架以及质子治疗设备。
技术介绍
[0002]质子治疗因其独特的布拉格峰剂量分布和相对生物学效应，在实现靶区剂量覆盖最大化的同时减轻周围重要器官的辐射危害。近些年，计划和建造质子治疗设施的机构数量显著增加。大多数的质子治疗装置使用回旋加速器引出固定能量质子束，并通过降能系统和笔形束扫描治疗头将剂量均匀分布在三维体积上。
[0003]通常，质子治疗装置装配完成之后，进行整体抽真空，然而在整体抽真空过程中，由于降能系统内石墨存在缓慢放气的特性，导致抽真空效率降低，同时影响整体的真空度；另外，回旋加速器与束流传输系统一起抽真空，使得两者的真空相互影响，不利于系统稳定，从而影响质子治疗装置的整体性能。因此，需要改进。
技术实现思路
[0004]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种用于质子治疗的超导旋转机架，该超导旋转机架的降能模块通过在真空窗口处覆盖可供质子束穿过的窗膜，可以对降能模块进行单独抽真空，避免降能模块内石墨放气缓慢导致的真空度不足以及抽真空效率低问题，同时将回旋加速器与束流传输系统物理隔开分别抽真空，提高系统稳定性，从而提高质子治疗设备的性能。
[0005]本专利技术还提出了一种具有上述超导旋转机架的质子治疗设备。
[0006]根据本专利技术第一方面实施例的用于质子治疗的超导旋转机架，包括：机架本体；束流传输系统，所述束流传输系统设于所述机架本体，所述束流传输系统包括第一弯曲模块、降能模块、超导消色差弯曲模块以及扫描治疗头，其中所述降能模块包括真空箱和降能系统，所述降能系统封装在所述真空箱内，所述真空箱的相对两侧形成有真空窗口，所述真空窗口处封盖有可供质子束穿过的窗膜，在所述降能系统封装在所述真空箱内后，所述真空箱适于单独抽真空。
[0007]根据本专利技术实施例的用于质子治疗的超导旋转机架，通过在真空窗口处覆盖可供质子束穿过的窗膜，可以对降能模块进行单独抽真空，避免降能模块内石墨放气缓慢导致的真空度不足以及抽真空效率低问题，同时将回旋加速器与束流传输系统物理隔开分别抽真空，提高系统稳定性，，从而提高质子治疗设备的性能。
[0008]根据本专利技术的一些实施例，所述窗膜的厚度不大于60μm。
[0009]可选地，所述窗膜的厚度范围为40～60μm。
[0010]根据本专利技术的一些实施例，所述窗膜包括主体膜层和辅助膜层，所述辅助膜层叠置于所述主体膜层的至少一侧，所述主体膜层的厚度大于所述辅助膜层的厚度，所述主体膜层为高分子膜层，所述辅助膜层为金属膜层。
[0011]根据本专利技术的一些实施例，所述机架本体包括前支撑架、前支撑环、后支撑架、后支撑环、筒体和叉桥支架，所述前支撑架和所述后支撑架沿前后方向相对且间隔设置，所述前支撑环可转动地支撑于所述前支撑架，所述后支撑环可转动地支撑于所述后支撑架，所述筒体的轴向前端与所述前支撑环相连，所述叉桥支架的至少部分设在所述筒体的外周壁且所述叉桥支架与所述筒体的轴向后端相连，所述叉桥支架的后端与所述后支撑环相连，所述第一弯曲模块的至少部分、所述降能模块和所述超导消色差弯曲模块均设于所述叉桥支架，所述扫描治疗头设于所述筒体内。
[0012]在本专利技术的一些可选实施例中，所述叉桥支架包括沿前后方向排布的第一安装平台和第二安装平台，所述第二安装平台位于所述第一安装平台的前侧，所述第一弯曲模块的至少部分和所述降能模块设于所述第一安装平台，所述超导消色差弯曲模块的至少部分设于所述第二安装平台，所述第一安装平台在由后至前的方向上朝向上倾斜延伸，所述第二安装平台沿前后方向水平延伸。
[0013]在本专利技术的一些可选实施例中，所述叉桥支架还包括位于左右两端的维护平台，所述超导旋转机架的配电柜设于所述维护平台。
[0014]在本专利技术的一些可选实施例中，所述叉桥支架的内部设有相互垂直的加强筋板；和/或，所述叉桥支架为左右对称结构。
[0015]根据本专利技术的一些实施例，所述第一弯曲模块包括第一磁铁组件，所述第一磁铁组件包括聚焦磁铁组和第一偏转磁铁，所述聚焦磁铁组包括沿质子束的传输方向依次排布的多个第一聚焦磁铁，所述第一聚焦磁铁为常温四极磁铁，所述第一偏转磁铁为超导二极磁铁或永磁铁。
[0016]根据本专利技术的一些实施例，所述超导消色差弯曲模块的色散函数不大于7mm/%。
[0017]根据本专利技术的一些可选实施例，所述超导消色差弯曲模块包括第二磁铁组件，所述第二磁铁组件为三元弯曲段结构，所述第二磁铁组件包括沿质子束的传输方向依次排布的第二偏转磁铁、第三偏转磁铁和第四偏转磁铁，所述第二偏转磁铁和所述第三偏转磁铁之间设有第二聚焦磁铁，所述第三偏转磁铁和所述第四偏转磁铁之间设有第三聚焦磁铁，所述第二聚焦磁铁和第三聚焦磁铁均为超导四极磁铁，所述第二偏转磁铁、所述第三偏转磁铁和所述第四偏转磁铁均为超导磁铁。
[0018]在本专利技术的一些可选实施例中，所述第二偏转磁铁和所述第四偏转磁铁是能够产生二极磁场和四极磁场的斜螺线管型超导磁铁，其中偏转220MeV能力的质子束时，所述二极磁场小于3T，所述四极磁场的梯度小于55T/m。
[0019]在本专利技术的一些可选实施例中，所述第二偏转磁铁、所述第三偏转磁铁和所述第四偏转磁铁的偏转角度均相同；和/或，所述第四偏转磁铁在等中心点处的杂散磁场不高于0.3mT。
[0020]在本专利技术的一些可选实施例中，所述第二磁铁组件还包括第四聚焦磁铁和第五聚焦磁铁，所述第四聚焦磁铁位于所述第二偏转磁铁的上游侧，所述第五聚焦磁铁位于所述第四偏转磁铁的下游侧，所述第四聚焦磁铁和所述第五聚焦磁铁均为常温四极磁铁。
[0021]可选地，所述第二聚焦磁铁以及所述第三聚焦磁铁的聚焦常数小于20m
‑1，所述第四聚焦磁铁以及所述第五聚焦磁铁的聚焦常数小于5m
‑1。
[0022]在本专利技术的一些可选实施例中，所述第二磁铁组件被配置为关于第三偏转磁铁的
中心轴线呈镜像对称，所述镜像对称包括磁场对称以及结构对称。
[0023]根据本专利技术第二方面实施例的质子治疗设备，包括：回旋加速器，所述回旋加速器用于产生质子束；超导旋转机架，所述超导旋转机架为根据本专利技术上述第一方面实施例的超导旋转机架，所述超导旋转机架位于所述回旋加速器的下游侧。
[0024]根据本专利技术实施例的质子治疗设备，通过设置上述的超导旋转机架，可以对降能模块进行单独抽真空，避免降能模块内石墨放气缓慢导致的真空度不足以及抽真空效率低问题，同时将回旋加速器与束流传输系统物理隔开分别抽真空，提高系统稳定性，从而提高质子治疗设备的性能。
[0025]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0026]本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于质子治疗的超导旋转机架，其特征在于，包括：机架本体；束流传输系统，所述束流传输系统设于所述机架本体，所述束流传输系统包括第一弯曲模块、降能模块、超导消色差弯曲模块以及扫描治疗头，其中所述降能模块包括真空箱和降能系统，所述降能系统封装在所述真空箱内，所述真空箱的相对两侧形成有真空窗口，所述真空窗口处封盖有可供质子束穿过的窗膜，在所述降能系统封装在所述真空箱内后，所述真空箱适于单独抽真空。2.根据权利要求1所述的超导旋转机架，其特征在于，所述窗膜的厚度不大于60μm。3.根据权利要求2所述的超导旋转机架，其特征在于，所述窗膜的厚度范围为40～60μm。4.根据权利要求1所述的超导旋转机架，其特征在于，所述窗膜包括主体膜层和辅助膜层，所述辅助膜层叠置于所述主体膜层的至少一侧，所述主体膜层的厚度大于所述辅助膜层的厚度，所述主体膜层为高分子膜层，所述辅助膜层为金属膜层。5.根据权利要求1所述的超导旋转机架，其特征在于，所述机架本体包括前支撑架、前支撑环、后支撑架、后支撑环、筒体和叉桥支架，所述前支撑架和所述后支撑架沿前后方向相对且间隔设置，所述前支撑环可转动地支撑于所述前支撑架，所述后支撑环可转动地支撑于所述后支撑架，所述筒体的轴向前端与所述前支撑环相连，所述叉桥支架的至少部分设在所述筒体的外周壁且所述叉桥支架与所述筒体的轴向后端相连，所述叉桥支架的后端与所述后支撑环相连，所述第一弯曲模块的至少部分、所述降能模块和所述超导消色差弯曲模块均设于所述叉桥支架，所述扫描治疗头设于所述筒体内。6.根据权利要求5所述的超导旋转机架，其特征在于，所述叉桥支架包括沿前后方向排布的第一安装平台和第二安装平台，所述第二安装平台位于所述第一安装平台的前侧，所述第一弯曲模块的至少部分和所述降能模块设于所述第一安装平台，所述超导消色差弯曲模块的至少部分设于所述第二安装平台，所述第一安装平台在由后至前的方向上朝向上倾斜延伸，所述第二安装平台沿前后方向水平延伸。7.根据权利要求5所述的超导旋转机架，其特征在于，所述叉桥支架还包括位于左右两端的维护平台，所述超导旋转机架的配电柜设于所述维护平台。8.根据权利要求5所述的超导旋转机架，其特征在于，所述叉桥支架的内部设有相互垂直的加强筋板；和/或，所述叉桥支架为左右对称结构。9.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋云涛，韩曼芬，沈俊松，陈永华，丁开忠，陈根，江峰，曹海林，张鑫，魏江华，李俊，刘璐，邢以翔，
申请(专利权)人：合肥中科离子医学技术装备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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