常用医用直线加速器电子感应加速器高能X线的输出量和照射野都小电子直线加速器当今临床使用的主要加速器.pptx

常用医用直线加速器电子感应加速器高能X线的输出量和照射野都小电子直线加速器当今临床使用的主要加速器类型电子回旋加速器

医用电子直线加速器结构医用电子直线加速器由加速系统，辐射系统，剂量检测系统，机架及治疗床运动系统，电气控制系统，温控及充气系统，真空系统，侍服系统(聚焦线圈、对中线圈)，偏转系统(偏转室、偏转磁铁)组成。

医用电子直线加速器结构微波源是磁控管或速调管，可以提供10cm波段的电磁波（频率为2998MHz或2856MHz）电子枪发射可供加速的电子；真空系统由钛泵和真空器件构成，作用是保持加速管内部和电子枪等部位的高度真空状态，以避免烧坏灯丝、腔内打火和能量损失等；

医用电子直线加速器结构束流输出系统主要在机头部分，包括束流的偏转、靶窗转换、束流均整、束流准直、计量检测等功能；水冷系统的作用是对加速管、微波源（磁控管或速调管）和偏转磁铁等产生热能的部件进行冷却，以保持设备稳定运行；

医用电子直线加速器结构治疗床系统则是对病人进行放射治疗时的床体结构，可以进行X、Y、Z三个方向的直线运动和治疗床系统等中心的旋转运动，以满足不同部位的治疗需求；

医用电子直线加速器结构自动控制系统包括能量控制和故障检测两大功能，在正常情况下，操作人员通过计算机对各大系统进行工作控制，发生各类故障时，计算机会自动进行检测报警，并禁止治疗，以保证绝对安全。

医用电子加速器的基本工作原理在电子直线加速器的加速管内部，“谐振腔”在微波的激励下产生沿轴线向前移动的高压电场，电子被持续加速而获得能量。电场强度越高，加速距离越长，电子获得的能量就越高，这些获得高能量的电子，直接引出就是电子射线，打靶以后就可以输出X线。

电子加速过程电子注入加速管持续加速电子接近光速，从微波获取能量质量和速度关系m/m0=(1-β2)-1/2EK=eV=(m-m0)C2

加速管结构加速管由电子枪、加速结构、引出系统、离子泵组成。电子枪产生供加速的电子，其阴极被加热后产生热发射电子，在阴极和阳极间的高压电场作用下，以一定的初始能量从阳极中心孔道穿出注入加速结构。

加速系统加速系统是医用电子直线加速器的核心，由加速管、微波传输系统、微波功率源、高压脉冲调制器等组成。按加速方式的不同又可分为行波和驻波两种加速系统。

(a)行波加速系统(b)驻波加速系统A-加速结构B-引出系统C-环流器D-耦合波导E-聚焦及导向线圈G-电子枪I-隔离器L-吸收负载M-高压脉冲调制器P-离子泵S-微波功率源T-脉冲变压器W-波导窗图8.3医用电子直线加速器加速系统

行波加速管的基本原理微波以行波形式加速电子的加速管称为行波加速管，微波以驻波形式加速电子的加速管叫做驻波加速管。行波加速：微波电磁场沿加速管中心轴向前传播，在谐振腔中激励生成行波电场，注入的电子就像踏着冲浪板一样，骑在行波电场上加速前进。如果能保持行波电场的速度始终与被加速的电子速度一致，就会持续不断地对电子进行加速，被加速的电子能量就会不断增加，这就是行波加速管的基本原理。

驻波加速管的基本原理驻波加速：微波电磁场被引入加速管后，就在腔体中建立起随时间振荡的轴向驻波电场，如果电子到达每个腔体的时候，该腔的电场也正好是由负变正，就可以让电子得到持续加速，被加速的电子的能量就会不断增加，这就是驻波加速管的基本原理。

行波和驻波结构比较长度：低能加速器，驻波管比行波管高，因此驻波管短，中、高能加速器，增益差别不大能谱和控制特性:行波加速管聚束特性优于驻波加速管，因此能谱较好；能量调节比驻波加速管容易。

微波源磁控管6个谐振腔，磁场作用下螺旋，以射频波方式发射能量。低、中能机常用磁控管作微波功率源。磁控管是微波自激震荡器，体积小，工作电压低，但其工作频率易漂移，因此需采用自动稳频系统，提高频率稳定度。速调管作为射频放大器使用，分聚速腔、漂移管和能量捕获腔，高能机需较高的微波功率，常用多腔速调管作为微波功率源。体积大，工作电压高，需要有前置激励来驱动，频率比较稳定，但也需自动调频系统使其与负载变化保持一致。

线速偏转系统900机头结构简单，机架等中心高度较低120cm2700机头结构较大，电子倒翻，机架等中心高度130cm;分三重聚焦和法国Pretzel型。

线速偏转系统滑雪型偏转系统采用三组近乎同一水平的900偏转磁铁系统，既保持机头垂向尺度小、等中心高度低特点，又提高光学聚焦精度，加速电子的轨迹成波浪形，故名滑雪型偏转系统

多叶准直器

多叶准直器多叶准直器(MLC)从1965年诞生并第一次使用