[发明专利]一种直线加速器束流对称性闭环控制系统及方法

权利要求书

1.一种直线加速器束流对称性闭环控制系统，其特征在于，包括用于采样加速管中射束角度和位置偏离信号的电离室，所述电离室输出的偏离束流信号被传输至信号放大器进行放大，束流控制模块比较放大后的偏离束流信号并计算对称度误差值，通过改变套设在加速管外部的导向线圈中的电源大小来实现射束对称性调节，所述导向线圈能够实现角度和位置解耦合式的调节。

2.根据权利要求1所述的直线加速器束流对称性闭环控制系统，其特征在于，所述电离室采用平板型透射电离室；所述平板型透射电离室由3块电极板夹着2块收集板组成，所述2块收集板分别为横向收集板和径向收集板，所述2块收集板中的收集区相对交叉布置以覆盖加速管中的所有射束。

3.根据权利要求2所述的直线加速器束流对称性闭环控制系统，其特征在于，所述收集板中设有成5个收集区，分别包括：

位于收集板中心的圆形收集区，用于收集输出的剂量和剂量率信号；

分布在所述圆形收集区外围并对称的两个半圆环形收集区，用于收集径向和横向角度偏离束流信号；

以及分布在所述半圆环形收集区外围并对称的两个扇形收集区，用于收集径向和横向位置偏离束流信号。

4.根据权利要求2所述的直线加速器束流对称性闭环控制系统，其特征在于，所述导向线圈是由4个线圈组成，所述4个线圈均匀对称地分布在所述加速管的圆周外部，与收集区相对应设置。

5.根据权利要求4所述的直线加速器束流对称性闭环控制系统，其特征在于，所述导向线圈设有三组，分别分布于所述加速管的电子枪入口处、加速管中间位置和加速管末端；电子枪入口处的导向线圈用于控制径向和横向上角度偏离束流误差，中间位置和末端的导向线圈用于控制径向和横向上位置偏离束流误差。

6.一种根据权利要求1所述的直线加速器束流对称性闭环控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：电离室中位于中心的圆形收集区采样输出的剂量和剂量率信号；电离室中径向收集板对直线加速器束流沿径向偏离时的角度偏离束流信号和位置偏离束流信号进行采样，电离室中横向收集板对直线加速器束流沿横向偏离时的角度偏离束流信号和位置偏离束流信号进行采样；

步骤2：采样电流信号被传输至信号放大器，信号被放大处理后，输出至束流控制模块；束流控制模块比较采集的偏离束流信号，计算束流角度误差值和束流位置误差值；

步骤3：利用加速管电子枪入口处的导向线圈控制径向和横向上的角度偏离束流误差，利用加速管中间的导向线圈和加速管末端的导向线圈配合控制径向和横向上的位置偏离束流误差；通过耦合调节方法，实现角度和位置偏离束流信号的解耦合调节。

7.根据权利要求7所述的直线加速器束流对称性闭环控制方法，其特征在于，所述步骤3具体包括：

步骤3.1：根据所述步骤2中获取到角度偏离束流误差A≠0和位置偏离束流误差B≠0；

步骤3.2：第1组导向线圈电流变化为ΔI₁，使束流的角度偏离束流误差A变化到A’＝0；但第一组导向线圈的电流变化也会同时改变位置偏离束流误差，此时位置偏离束流误差B变化后的B’≠0；

步骤3.3：第2组和第3组耦合导向线圈电流变化ΔI₂，ΔI₃，使B’变为0的同时，确保角度偏离束流误差始终为0；

步骤3.4：第2组和第3组耦合导向项圈电流变化只要满足ΔI₂/ΔI₃的比例关系就能保证在调节位置束流误差的同时，确保角度偏离束流误差不变。