一种用于质子治疗束流线的微弱束流信号测量系统技术方案

本发明专利技术提出了一种用于质子治疗束流线的微弱电流信号测量系统，该微弱电流信号测量系统包括带有多层屏蔽罩且与加速器干扰源近距离布设的前端电子学采集电路、与加速器干扰源远距离布设的主控电子学数据处理电路、布设在丝扫描探测器和前端电子学采集电路之间的连接线路1、布设在前端电子学采集电路和主控电子学数据处理电路之间的连接线路2；该前端电子学采集电路将丝扫描探测器的弱流信号转换成大增益的电压信号；该连接线路2消除了远距离传输电路上的干扰，本发明专利技术实现了在加速器开机状态同步进行束流线微弱信号调试的设计目标。用五层屏蔽墙代替现有技术厚重的水泥墙，成本仅为厚重的水泥墙的百分之一。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于质子治疗中的束流线丝扫描控制领域，具体涉及一种用于质子治疗束流线的微弱电流信号测量系统。

技术介绍

1、束流线是从加速器束流引出口到束流应用终端的桥梁。在束流线上间隔布设多个“眼睛”用以诊断束流的位置情况。束流信号测量系统负责采集“眼睛”观测到的数据并进行处理和判断，判断束流是否发生偏离，一旦发生偏离则向上位机报警。

2、束流信号测量系统分为强流束流信号测量系统和弱流信号测量系统，弱流信号测量系统用于质子治疗。

3、强流束流信号测量系统一般布设在远离加速器现场的位置、用以抗加速器的干扰。这是因为加速器周边区域辐射剂量场损失较大，如果将强流束流信号测量系统布设在加速器现场内，则加速器周边区域的辐射场很容易轰击布设在现场中的束流信号测量系统的电子学设备；还因为强流的信号强度远大于传输线的噪声信号，强流信号能够盖过传输线路的噪声信号，所以，对于强流束流信号测量系统，能够将其远距离加速器现场布设。

4、弱流束流信号测量系统的布设位置相对于对于强流束流信号测量系统要复杂很多、困难很多。一方面，弱流信号很弱，其信号强度本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于质子治疗束流线的微弱电流信号测量系统，该微弱电流信号测量系统用于采集质子治疗束流线上多个间隔布设的丝扫描探测器弱流信号，并判断该丝扫描探测器弱流信号是否出现异常，如果出现异常情况，向上位机发出报警；

2.根据权利要求1所述的一种用于质子治疗束流线的微弱电流信号测量系统，其特征在于：所述前端电子学采集电路由外到内设有辐射屏蔽罩和电磁屏蔽罩，所述辐射屏蔽罩包含两层，由外到内分别是聚乙烯板屏蔽层，该聚乙烯板用于屏蔽中子，以及铅屏蔽层，该铅屏蔽层用于屏蔽伽马射线；所述电磁屏蔽罩包含三层，最内层为马口铁屏蔽层，中间层为铝合金屏蔽层，最外层为坡莫合金屏蔽层；所述屏蔽罩保持与地...

【技术特征摘要】

1.一种用于质子治疗束流线的微弱电流信号测量系统，该微弱电流信号测量系统用于采集质子治疗束流线上多个间隔布设的丝扫描探测器弱流信号，并判断该丝扫描探测器弱流信号是否出现异常，如果出现异常情况，向上位机发出报警；

2.根据权利要求1所述的一种用于质子治疗束流线的微弱电流信号测量系统，其特征在于：所述前端电子学采集电路由外到内设有辐射屏蔽罩和电磁屏蔽罩，所述辐射屏蔽罩包含两层，由外到内分别是聚乙烯板屏蔽层，该聚乙烯板用于屏蔽中子，以及铅屏蔽层，该铅屏蔽层用于屏蔽伽马射线；所述电磁屏蔽罩包含三层，最内层为马口铁屏蔽层，中间层为铝合金屏蔽层，最外层为坡莫合金屏蔽层；所述屏蔽罩保持与地连接，用于消除电磁干扰对电路测量的干扰。

3.根据权利要求1所述的一种用于质子治疗束流线的微弱电流信号测量系统，其特征在于：所述前端电子学采集电路，包括信号选择器、高灵敏度的i-v电路、同相比例放大器、低通滤波电路；灵敏度选择开关、放大倍数选择开关、滤波频率选择开关；所述信号选择器用于选择束流线上不同位置的丝扫描探测器的弱电流信号、或者选择喂信号vcc；所述高灵敏度i-v转换电路基于差分放大器设计，用于将采集到的微弱电流信号放大，转换为不易受环境噪声影响的高信噪比的电压信号；所述同相比例放大器用于将高灵敏度i-v转换电路输出的电压信号转换为大增益电压信号，所述低通滤波电路用于过滤高于选定滤波频率的噪声或者干扰；所述灵敏度选择开关用于选择高灵敏度i-v转换电路的差分放大器输出端到输入端的不同电阻；所述放大倍数选择开关用于选择同相比例放大器的差分放大器输出端到输入端的不同电阻，以实现放大倍数的调整；所述滤波选择开关用于选择低通滤波电路不同的滤波频率。

4.根据权利要求3所述的一种用于质子治疗束流线的微弱电流信号测量系统，其特征在于：所述喂信号vcc即是前端电子学采集电路在使用测试电路测试自身电路功能时，为测试电...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷治国，胡明智，蒋天仡，汪洋，张天爵，张哲源，郑福，徐政，
申请(专利权)人：中国原子能科学研究院，
类型：发明
国别省市：