常用醫(yī)用直線加速器電子感應(yīng)加速器高能X線的輸出量和照射野都小電子直線加速器當今臨床使用的主要加速器

常用醫(yī)用直線加速器電子感應(yīng)加速器高能X線的輸出量和照射野都小電子直線加速器當今臨床使用的主要加速器類型電子回旋加速器醫(yī)用電子直線加速器結(jié)構(gòu)醫(yī)用電子直線加速器由加速系統(tǒng)，輻射系統(tǒng)，劑量檢測系統(tǒng)，機架及治療床運動系統(tǒng)，電氣控制系統(tǒng)，溫控及充氣系統(tǒng)，真空系統(tǒng)，侍服系統(tǒng)(聚焦線圈、對中線圈)，偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)(偏轉(zhuǎn)室、偏轉(zhuǎn)磁鐵)組成。醫(yī)用電子直線加速器結(jié)構(gòu)微波源是磁控管或速調(diào)管，可以提供10cm波段的電磁波（頻率為2998MHz或2856MHz）電子槍發(fā)射可供加速的電子；真空系統(tǒng)由鈦泵和真空器件構(gòu)成，作用是保持加速管內(nèi)部和電子槍等部位的高度真空狀態(tài)，以避免燒壞燈絲、腔內(nèi)打火和能量損失等；醫(yī)用電子直線加速器結(jié)構(gòu)束流輸出系統(tǒng)主要在機頭部分，包括束流的偏轉(zhuǎn)、靶窗轉(zhuǎn)換、束流均整、束流準直、計量檢測等功能；水冷系統(tǒng)的作用是對加速管、微波源（磁控管或速調(diào)管）和偏轉(zhuǎn)磁鐵等產(chǎn)生熱能的部件進行冷卻，以保持設(shè)備穩(wěn)定運行；醫(yī)用電子直線加速器結(jié)構(gòu)治療床系統(tǒng)則是對病人進行放射治療時的床體結(jié)構(gòu)，可以進行X、Y、Z三個方向的直線運動和治療床系統(tǒng)等中心的旋轉(zhuǎn)運動，以滿足不同部位的治療需求；醫(yī)用電子直線加速器結(jié)構(gòu)自動控制系統(tǒng)包括能量控制和故障檢測兩大功能，在正常情況下，操作人員通過計算機對各大系統(tǒng)進行工作控制，發(fā)生各類故障時，計算機會自動進行檢測報警，并禁止治療，以保證絕對安全。醫(yī)用電子加速器的基本工作原理在電子直線加速器的加速管內(nèi)部，“諧振腔”在微波的激勵下產(chǎn)生沿軸線向前移動的高壓電場，電子被持續(xù)加速而獲得能量。電場強度越高，加速距離越長，電子獲得的能量就越高，這些獲得高能量的電子，直接引出就是電子射線，打靶以后就可以輸出X線。電子加速過程電子注入加速管持續(xù)加速電子接近光速，從微波獲取能量質(zhì)量和速度關(guān)系

m/m0=(1-β2)-1/2

EK=eV=(m-m0)C2加速管結(jié)構(gòu)

加速管由電子槍、加速結(jié)構(gòu)、引出系統(tǒng)、離子泵組成。電子槍產(chǎn)生供加速的電子，其陰極被加熱后產(chǎn)生熱發(fā)射電子，在陰極和陽極間的高壓電場作用下，以一定的初始能量從陽極中心孔道穿出注入加速結(jié)構(gòu)。加速系統(tǒng)加速系統(tǒng)是醫(yī)用電子直線加速器的核心，由加速管、微波傳輸系統(tǒng)、微波功率源、高壓脈沖調(diào)制器等組成。按加速方式的不同又可分為行波和駐波兩種加速系統(tǒng)。(a)行波加速系統(tǒng)(b)駐波加速系統(tǒng)A-加速結(jié)構(gòu)B-引出系統(tǒng)C-環(huán)流器D-耦合波導(dǎo)E-聚焦及導(dǎo)向線圈G-電子槍I-隔離器L-吸收負載M-高壓脈沖調(diào)制器P-離子泵S-微波功率源T-脈沖變壓器W-波導(dǎo)窗圖8.3醫(yī)用電子直線加速器加速系統(tǒng)行波加速管的基本原理微波以行波形式加速電子的加速管稱為行波加速管，微波以駐波形式加速電子的加速管叫做駐波加速管。行波加速：微波電磁場沿加速管中心軸向前傳播，在諧振腔中激勵生成行波電場，注入的電子就像踏著沖浪板一樣，騎在行波電場上加速前進。如果能保持行波電場的速度始終與被加速的電子速度一致，就會持續(xù)不斷地對電子進行加速，被加速的電子能量就會不斷增加，這就是行波加速管的基本原理。駐波加速管的基本原理駐波加速：微波電磁場被引入加速管后，就在腔體中建立起隨時間振蕩的軸向駐波電場，如果電子到達每個腔體的時候，該腔的電場也正好是由負變正，就可以讓電子得到持續(xù)加速，被加速的電子的能量就會不斷增加，這就是駐波加速管的基本原理。行波和駐波結(jié)構(gòu)比較長度：低能加速器，駐波管比行波管高，因此駐波管短，中、高能加速器，增益差別不大能譜和控制特性:行波加速管聚束特性優(yōu)于駐波加速管，因此能譜較好；能量調(diào)節(jié)比駐波加速管容易。微波源磁控管6個諧振腔，磁場作用下螺旋，以射頻波方式發(fā)射能量。低、中能機常用磁控管作微波功率源。磁控管是微波自激震蕩器，體積小，工作電壓低，但其工作頻率易漂移，因此需采用自動穩(wěn)頻系統(tǒng)，提高頻率穩(wěn)定度。速調(diào)管作為射頻放大器使用，分聚速腔、漂移管和能量捕獲腔，高能機需較高的微波功率，常用多腔速調(diào)管作為微波功率源。體積大，工作電壓高，需要有前置激勵來驅(qū)動，頻率比較穩(wěn)定，但也需自動調(diào)頻系統(tǒng)使其與負載變化保持一致。

線速偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)900機頭結(jié)構(gòu)簡單，機架等中心高度較低120cm2700

機頭結(jié)構(gòu)較大，電子倒翻，機架等中心高度130cm;分三重聚焦和法國Pretzel型。線速偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)滑雪型偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)

采用三組近乎同一水平的900

偏轉(zhuǎn)磁鐵系統(tǒng)，既保持機頭垂向尺度小、等中心高度低特點，又提高光學(xué)聚焦精度，加速電子的軌跡成波浪形，故名滑雪型偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)多葉準直器多葉準直器多葉準直器(MLC)從1965年誕生并第一次使用后,獲得了迅猛發(fā)展和廣泛應(yīng)用。MLC的最初應(yīng)用是取代傳統(tǒng)的擋塊,形成期望的射野形狀,開展經(jīng)典適形放療。與射野擋塊相比,MLC適形具有顯著優(yōu)勢:能大幅提高適形治療的效率,操作簡便,不會產(chǎn)生有害氣體或粉塵。多葉準直器但是,MLC的應(yīng)用并沒有局限在射野適形。它還廣泛應(yīng)用于旋轉(zhuǎn)照射:在放射源旋轉(zhuǎn)過程中,調(diào)節(jié)射野形狀跟隨靶區(qū)(PTV)的投影形狀;應(yīng)用于調(diào)強放射治療中:通過控制MLC葉片的運動,實現(xiàn)期望的劑量分布。廣泛的應(yīng)用已使MLC成為部分醫(yī)用直線加速器治療準直器的標準配置多葉準直器多葉準直器葉片縱截面設(shè)計縱截面形狀主