[发明专利]用于回旋加速器质子重离子医疗装置中的束流阻断机构

说明书

技术领域

本发明属于质子重离子医疗装置工程技术领域，具体为一种用于回旋加速器质子重离子医疗装置中的束流阻断机构。

背景技术

放射治疗(放疗)的准则是实现最大肿瘤的控制概率和最小的正常器官组织的损伤率，影响放疗的疗效和精确度因素包括病灶诊断、治疗方案、射线和靶区的定位方法、剂量的给定等，但更为重要的因素是放射粒子的类型，常用的包括X射线、γ射线、质子束及氦、碳等重离子束。与传统的X射线、γ射线等比较，质子重离子治疗时能将峰值部分对准肿瘤病灶处，具有穿透力强、对周边正常的器官组织损伤小、治疗时间短等优点，因此质子重离子治疗也被医学界公认为较为优越的理想放疗方法。

采用回旋加速器作为主机的质子重离子医疗装置是目前肿瘤治疗系统的发展趋势及热门研究方向，它主要由加速器、旋转机架、固定治疗室和一系列的束流传输部件组成。束流阻断机构作为束流传输部件中的一类，主要用于上位机控制系统发出束流异常指令后，对局部的束流进行快速切断，并保证全部操作过程在密闭的真空条件下进行，无任何的束流扩散和泄露，从而在很大的程度上保证了肿瘤患者和医护人员的安全。

为了提高质子重离子医疗装置的运行可靠性，现提供一种新的方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于回旋加速器质子重离子医疗装置中的束流阻断机构，达到在肿瘤治疗过程中可靠性及精确性的要求。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

用于回旋加速器质子重离子医疗装置中的束流阻断机构，包括真空腔、真空腔支撑结构、安装高度调节结构以及阻断块驱动结构，所述的真空腔上侧面设有真空腔盖板；所述的阻断块驱动结构安装在真空腔盖板上，包括阻断块；

所述的真空腔盖板上安装有铝型槽，铝型槽上部通过气缸支架安装有气缸，中部通过滑动设置的导轨固定板固定有直线导轨，直线导轨上安装有活塞杆套筒；所述的活塞杆套筒上端与气缸的活塞杆螺纹连接；

所述的阻断块位于真空腔内，所述的活塞杆套筒下端焊接有下连接杆，下连接杆与阻断块通过螺纹连接。

所述的真空腔支撑结构包括底部支撑板、一对相互平行并与底部支撑板通过螺栓连接的竖直侧向支撑板、通过螺纹连接固定在两侧向支撑板之间的中央支撑板、以及与底部支撑板平行的上部支撑板。

所述的安装高度调节结构包括调节螺栓、螺母以及真空腔固定板，调节螺栓底部安装在上部支撑板上，上部通过螺母安装真空腔固定板，真空腔固定板通过螺钉连接真空腔。

所述的铝型槽底部两侧分别安装有加强板及厚型支架，并分别固定在真空腔腔体及真空腔盖板上。

所述的真空腔盖板上开有通孔，真空腔盖板通过井管与刀口法兰焊接；所述的刀口法兰通过波纹管连接活塞杆套筒。

所述的下连接杆上还通过螺栓连接有H型的绝缘杆，所述的绝缘杆采用G10材料制成。

所述的阻断块上还开有用于安装电流引线的插孔，并在真空腔盖板上预留有孔，用于安装航空插座。

所述的导轨固定板上安装有限位支架和限位开关。

所述的气缸缸体上安装有气源接口,该接口通过软管与气源系统连接，气源系统由PLC进行控制。

该束流阻断机构的工作流程为：

气缸的缸体上安装的气源接口通过软管与气源系统连接，气源系统由PLC进行控制；

当PLC接收到束流异常信号时，控制系统发出束流阻断指令，压缩空气进入气缸并推动活塞杆运动，从而推动下连接杆及阻断块的运动，此时波纹管处于压缩状态；

当阻断块到达束流管道处，限位开关将到位信号传递给PLC控制系统，气缸停止进气，机构停止动作。

本发明的有益效果：本发明可以对局部的束流进行快速切断，并保证全部操作过程在密闭的真空条件下进行，无任何的束流扩散和泄露，从而在很大的程度上保证了肿瘤患者和医护人员的安全；

本发明真空腔在气缸的驱动下阻断块到达束流通道位置并将位移信息反馈给控制系统后停止动作，能够实现在不影响其他部件正常运行条件下，对异常的质子重离子束流进行快速阻断的功能，从而保障了患者和医护人员的安全。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明整体结构立体示意图；

图2为本发明整体结构中阻断块驱动结构立体示意图；

图3为本发明整体结构中阻断器驱动结构中直线导轨立体结构示意图；

图4为本发明整体结构中波纹管及真空腔内部立体结构示意图。