[发明专利]一种驻波加速管及放射设备

说明书

本申请实施例公开了一种驻波加速管及放射设备，涉及放射领域，解决了现有加速管真空状态容易因能量调节而被破坏的问题。本申请的驻波加速管，包括壳体，壳体内具有真空腔室，壳体对应真空腔室至少设有一个射频功率耦合口，射频功率耦合口与真空腔室之间设有用于将真空腔室密封的密封件，密封件可使射频功率穿过，射频功率耦合口设置有开关组件，用于打开或关闭射频功率耦合口。本申请的驻波加速管用于对粒子进行加速。

技术领域

本申请实施例涉及但不限于放射领域，尤其涉及一种驻波加速管及放射设备。

背景技术

驻波加速管是工业探伤加速器和医用电子直线加速器的核心部件，通过驻波加速管将电子枪发射的电子加速至所需能量，然后打向金属钨靶产生X射线 (X-ray)，从而对工件进行射线探伤(radiographic testing，RT)或者对肿瘤病人开展放射治疗(radiationtherapy，RT)。在工业探伤领域，需要针对不同材质、不同厚度的工件开展测试，在放射治疗领域，需要针对不同类型、不同深度、不同部位的肿瘤开展治疗，能切换输出不同兆电子伏(million electron volts， MeV)甚至千电子伏(kilo electron volts，keV)的高低多档能量的加速管是解决这些需求的关键。

目前切换输出高低多档能量的方法主要是使用能量开关，目前多种带能量开关的加速结构方案被提出，其中大都是基于在加速结构的某个耦合腔中插入失谐短路棒的方式，以此改变后面加速腔中的加速电场分布，从而改变输出能量。由于加速结构工作时需要保持在真空状态，为实现失谐短路棒在真空中运动，需将失谐短路棒和真空波纹管连接，真空波纹管被压缩时失谐短路棒进入加速结构耦合腔，真空波纹管被拉伸时失谐短路棒从耦合腔中退出。

由于能量切换时需要来回压缩真空波纹管，长期使用会导致波纹管寿命降低甚至破损，从而破坏整个加速管的真空状态。

发明内容

本申请实施例提供的一种驻波加速管及放射设备，便于能量调节的同时具有良好的密封性，管内真空状态不易被破坏。

第一方面，本申请实施例提供一种驻波加速管，包括壳体，壳体内具有真空腔室，壳体对应真空腔室至少设有一个射频功率耦合口，射频功率耦合口与真空腔室之间设有用于将真空腔室密封的密封件，密封件保证了真空腔室的密封状态，并允许射频功率穿过，射频功率耦合口设置有开关组件，用于打开或关闭射频功率耦合口。

本申请实施例提供的驻波加速管，通过设置壳体，为粒子加速提供相应的场所，并为相关部件提供安装空间，壳体内设有射频电磁场，用于粒子加速，真空腔室的真空状态为粒子加速提供相应条件，真空腔室的真空度是影响装置加速效果的关键因素，射频功率耦合口则可以将真空腔室中的射频功率部分传出，从而调节驻波加速管最终输出粒子的能量，设置密封件将真空腔室与外界隔开，在保证射频功率可以穿过的同时，保证了真空腔室的密封性，开关组件设置在壳体外，其相关操作不会对真空腔室的密封造成影响，与相关技术中使用波纹管的方案相比，密封件对射频功率耦合口进行密封，且开关组件外置不会对真空腔室产生影响，有效提升了真空腔室的密封性，有力保障了加速管内的真空状态。

在本申请的一种可能的实现方式中，开关组件包括挡片和驱动件，驱动件用于驱动挡片在射频功率耦合口运动，以打开和关闭射频功率耦合口。

在本申请实施例提供的驻波加速管，设置的驱动组件可以带动挡片运动，当驱动组件带动挡片运动到遮挡住射频功率耦合口时，壳体内射频电磁场的强弱不改变，最终产生高能量的电子束，反之，当驱动组件带动挡片运动到打开射频功率耦合口时，壳体内射频电磁场的部分射频功率通过射频功率耦合口传出，加速管后段中的射频电磁场因此减弱，加速管最终产生低能量的电子束。

在本申请的一种可能的实现方式中，挡片开设有缺口，挡片盖设在射频功率耦合口，驱动件用于驱动挡片绕其中心旋转，以使缺口与射频功率耦合口对位，或挡片与射频功率耦合口对位。