[发明专利]线性加速器

说明书

技术领域

本发明涉及线性加速器(直线加速器(linacs))，并且特定而言涉及由于具有可旋转叶片的耦合单元而具有变化能量的线性加速器。

背景技术

在使用放射疗法来治疗癌症和其它疾病时,强力的适当辐射束被导向至患者的患病区域处。此束在其路径中倾向于杀死活细胞，因此其用来对抗癌症细胞，且因而特别希望确保该束被正确地瞄准。不能正确地瞄准可能会导致对患者健康细胞不必要的破坏。

多种方法用于对此进行检查，并且诸如Elekta^TM Synergy^TM装置这样的装置采用两个辐射源，能够形成治疗束的高能加速器和用于产生诊断束的较低能量的X射线管。它们都安装于同一可旋转的机架上，以90°分离开。每个具有相关联的平板检测器，分别用于照射野/验证图像（portal image）和诊断图像。

在我们较早期的申请WO-A-99/40759中，描述了一种用于线性加速器的新颖的耦合单元，其允许所产生的束的能量较之于迄今已可能实现的更容易地变化。在我们随后的申请WO-A-01/11928中，描述了该结构可如何在也能够用于产生高能治疗束的加速器中用于产生适合于诊断使用的极低能束。

在这两个之前较早的申请中，通过旋转在耦合着线性阵列的相邻加速单元的单元中的叶片来调适束能量。在我们的又一申请WO-A-2006/097697中，描述了该结构的一种调适，其允许设备产生高能辐射束和低能辐射束的密集散布的脉冲。通过高速旋转所述叶片和使辐射束以类似方式脉动，能通过改变叶片旋转的频率来容易地调适辐射脉冲的能量。

这些现有申请中每一个的公开由此以引用的方式而被合并。读者应当注意到本申请发展了在这些申请中所提出的原理，这些申请应结合本申请来阅读并且其公开应认为形成本申请公开的部分。

后一种布置带来以下问题：叶片在线性加速器内部并且因此在真空下。借助于“摆动杆(wobblestick)”耦合来旋转地驱动叶片。在此布置(参看图1)中，第一轴杆50从耦合腔内可旋转的叶片延伸到线性加速器外部。在腔外侧，轴杆以一定角度弯曲并且成角度的端部焊接到一组柔性的波纹管52上。在波纹管内侧和第一轴杆周围存在着真空。第二轴杆54以相对应的角度而弯曲，并且松动地耦合到波纹管52外侧和因此第一轴杆50的弯曲部。在使用中，第二轴杆54如图所示被旋转地驱动，且其中旋转运动被传送到耦合腔内的第一轴杆50，并且造成叶片22旋转。

但是，在驱动轴杆54与内轴杆50之间的松动的耦合对于叶片22能被驱动的速度设置了上限。此外，柔性波纹管52限制了线性加速器能被“烘烤”的温度，有效地限制了系统的真空品质。

发明内容

本发明的实施例力图/设法解决这些问题。

在一方面，一种线性加速器包括：布置为呈线性阵列的多个加速腔，其相邻的加速腔对经由相应耦合腔而电磁耦合；耦合腔中的至少一个包括可旋转的导电元件，由此用以改变由该耦合腔所提供的耦合。借助于电绝缘隔壁/分隔（partition）来隔绝/封闭导电元件与加速腔。

这种布置允许在叶片周围的压力高于加速器的其余部分，显著地简化了可用于控制叶片旋转的机构，并且允许制造中更高的烘烤温度和使用中更高的旋转速率。例如，在一个实施例中，耦合器件延伸穿过耦合腔的外壁，用于将导电元件耦合到耦合腔外部的驱动器件。耦合器件也由隔壁而与加速腔隔绝。

在一个实施例中，导电元件包括平坦叶片。平坦叶片可跨越耦合腔的基本上整个长度或者小于耦合腔长度的一半而延伸。

绝缘隔壁可呈多种形式。在一个实施例中，其隔绝整个耦合腔与相邻加速单元。在一种替代实施例中，隔壁横向于导电元件的旋转轴线而延伸，即，其跨整个耦合腔的轴线上而切割，限制了导电元件仅为该腔的一部分。在又一替代实施例中，隔壁呈围绕着导电元件的圆柱形状，且圆柱的轴线平行于该元件的旋转轴线而伸展。

各种绝缘材料可用于隔壁中。例如，材料可为电介质和/或陶瓷，诸如高密度氧化铝。

附图说明

现将参考附图仅以举例说明的方式描述本发明的实施例，在附图中：

图1示出了在从动轴杆与真空下的轴杆之间的常规“摆动杆”旋转耦合；

图2示出了在之前较早的申请No. WO-A-99/40759中描述的线性加速器；

图3示出了根据本发明的一实施例的线性加速器；

图4示出了本发明的另一实施例的线性加速器；

图5示出了根据本发明的又一实施例的线性加速器；以及