[发明专利]粒子束枪控制

权利要求书

1.一种放射枪系统，包括：

粒子束枪，所述粒子束枪产生粒子束并且是第一短直线加速器的组成部分，其中所述粒子束枪包括光电阴极和弯转磁体；以及

枪控制部件，所述枪控制部件控制所述粒子束的产生特性，所述产生特性包括对应于至少20Gy/秒的剂量率的粒子束保真度特性，其中所述枪控制部件包括激光部件，所述激光部件能够操作用于响应于所述激光部件的激发而控制来自所述光电阴极的电子发射的开关选通；以及所述弯转磁体能够操作用于使所述电子弯转并且为所述激光提供通往所述光电阴极的直线对传路径，其中所得的已弯转的射束然后被传送到第二直线加速器中以使所述射束加速至其最终能量。

2.根据权利要求1所述的放射枪系统，其中所述枪控制部件对所述粒子束产生的分辨率控制使得能够以脉冲内水平递送剂量。

3.根据权利要求1所述的放射枪系统，其中由所述枪控制部件对来自所述光电阴极的电子发射的所述开关选通的分辨率控制使得能够以微团束水平递送剂量。

4.根据权利要求3所述的放射枪系统，其中所述微团束水平在5至15μsec脉冲宽度内的每个3GHz频率循环包括单独的团束。

5.根据权利要求3所述的放射枪系统，其中所述粒子束特性包括以大约4.4×10^-6cGy/电子团束的团束级分辨率来配置电子团束中的发射电子。

6.根据权利要求1所述的放射枪系统，其中在5微秒脉冲中，在光电阴极注入器的选通功能中存在15,000次开关操作/团束，以控制与每团束剂量的分辨率相对应的剂量输出。

7.根据权利要求1所述的放射枪系统，其中在与脉冲上升/下降时间的瞬变相关联的脉冲降能扩散的中间部分之内启动所述选通。

8.根据权利要求1所述的放射枪系统，其中所述粒子束枪是栅控枪，并且所述控制部件包括以对应于团束分辨率的速率开启和关闭的枪驱动器，其中所述团束分辨率定义了团束中的电子量，并且所述枪驱动器的开启和关闭产生与团束分辨率相对应的粒子量。

9.根据权利要求8所述的放射枪系统，其中选通是在333皮秒处。

10.一种放射治疗系统，包括：

射束产生系统，所述射束产生系统产生和传输粒子束，其中所述射束产生系统包括：

粒子束枪，所述粒子束枪产生粒子束，其中所述粒子束枪为栅控枪；和

枪控制器，所述枪控制器控制所述粒子束的产生特性，所述产生特性包括对应于至少20Gy/秒的剂量率的粒子束保真度特性，其中所述枪控制部件包括能够进行开关选通的枪驱动器，并且被配置为在与脉冲上升/下降时间的瞬变相关联的脉冲降能扩散的中间部分之内启动所述选通；以及

控制部件，所述控制部件接收和指导规定的治疗计划的执行。

11.根据权利要求10所述的放射治疗系统，其中所述射束生成系统包括直线加速器以及将粒子束沿朝向和进入喷嘴的方向引导的部件。

12.根据权利要求11所述的放射治疗系统，其中所述喷嘴能够被安装在固定、旋转或可移动机架上或者是固定、旋转或可移动机架的一部分，使得所述喷嘴能够相对于支撑装置移动。

13.根据权利要求10所述的放射治疗系统，其中所述射束生成系统使得能够实现粒子束生成的高分辨率控制。

14.一种放射方法，包括：

产生粒子束；

控制所述粒子束的产生特性，所述控制包括根据与治疗计划对应的射束保真度特性控制所述粒子束的脉冲化或开关选通，其中所述治疗计划包括至少20Gy/秒的剂量率；

加速所述粒子束中的粒子；以及

使所述粒子束沿着指向靶标的路径弯转。