[发明专利]一种边耦合驻波加速管及驻波加速器

说明书

技术领域

本申请涉及医疗设备领域，尤其是指一种边耦合驻波加速管及驻波加速器。

背景技术

医用电子直线加速器是广泛用于恶性肿瘤放射治疗的大型医疗设备。医用电子直线加速器产生高能电子束，轰击金属靶，产生X射线，照射肿瘤细胞，实现放射治疗恶性肿瘤。

加速管是医用电子直线加速器的关键部件。加速管的一端可以与产生电子束的电子枪相耦接，另一端可以与靶组件耦接，把从电子枪注入的电子在微波电场作用下加速到高能，最后打靶产生高能X射线。

根据加速电子的方式的不同，加速管分为行波加速管和驻波加速管两种。驻波加速管分路阻抗高、加速效率高、结构紧凑、经济适用性强，适合于商业应用。特别是针对低能医用电子直线加速器，其设计通常采用加速管垂直方案，对结构紧凑要求较高。

按耦合孔位置来划分，驻波加速管有边耦合和轴耦合两种方式，其中边耦合方式的分路阻抗最高，渡越时间最高。

现有的边耦合加速管通常采用加速腔与边耦合腔以两腔体直接相连的方式，腔体工作频率调节时和加速腔与耦合腔耦合度相互影响，会给加工和调试带来极大的不方便，特别是对于腔体调试，加速腔和边耦合腔频率以及腔间耦合系数会同时受影响，调节难度增大；而在临床使用中，两个加速腔的频率变化相互影响，会导致医用电子直线加速器工作状态不稳定。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种边耦合驻波加速管及驻波加速器。

具体地，本申请是通过如下技术方案实现的：

本申请实施例的第一方面，提供了一种边耦合驻波加速管，包括主腔链，所述主腔链由同轴线的多个加速腔沿轴线方向依次排列形成，所述轴线上开设有贯通各个加速腔的束流通道，相邻的两个加速腔之间均设有一个边耦合腔，所述边耦合腔的两个连接端分别通过隔离耦合孔与相邻的加速腔连接。

作为优选，所述的边耦合腔交错分布于束流通道的两侧。

作为优选，所述隔离耦合孔是矩形孔、圆孔或椭圆孔。

作为优选，所述的主腔链分为聚束段和均匀段，所述聚束段由一个或若干个聚束腔组成，所述均匀段由若干个均匀腔组成，其中第一个聚束腔为首腔，最后一个均匀腔为末端腔。

作为优选，所述聚束腔的数量为两个，两个聚束腔按排列次序依次为首腔、第二聚束腔。

作为优选，所述均匀腔的数量为五个，五个加速腔按排列次序依次为第一均匀腔、第二均匀腔、第三均匀腔、第四均匀腔和末端腔。

作为优选，所述的主腔链为双周期结构。

作为优选，所述各个加速腔的平均相移均为π模。

作为优选，所述首腔的束流通道入口上下两侧的侧壁分别向内突伸形成鼻锥。

本申请实施例的第二方面，提供了一种驻波加速器，包括如上所述的边耦合驻波加速管。

本申请通过隔离耦合孔的设置使加速腔和边耦合腔相互独立，从而可以分别调节加速腔和边耦合腔的工作频率，易于调谐，工作稳定性更高，产生的束流的品质更好。

附图说明

图1是本申请边耦合驻波加速管的一种剖面结构示意图；

图2是本申请边耦合驻波加速管中首腔的剖面结构示意图。

图中，1-首腔，2-第二聚束腔，3-第一均匀腔，4-第二均匀腔，5-第三均匀腔，6-第四均匀腔，7-末端腔，8-束流通道，9-隔离耦合孔，10-鼻锥，11-第一边耦合腔，12-第二边耦合腔，13-第三边耦合腔，14-第四边耦合腔，15-第五边耦合腔，16-第六边耦合腔。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。