[发明专利]微波装置及其控制方法、直线加速器

说明书

本发明提供了一种微波装置及其控制方法。微波装置包括高压发生模块、脉冲波形产生模块、磁场发生模块和微波发生模块，其中，所述高压发生模块，用于产生高压脉冲；所述脉冲波形产生模块，用于产生预定波形的电流脉冲；所述磁场发生模块，用于将所述电流脉冲转化为磁场脉冲；所述微波发生模块，用于接收来自所述高压发生模块的所述高压脉冲以及来自所述磁场发生模块的所述磁场脉冲，以输出微波脉冲。该微波装置具有多种功率模式，并能在该多种功率模式下提供具有基本恒定的峰值功率的微波脉冲。

技术领域

本发明主要涉及微波产生领域，尤其涉及适用于直线加速器的微波装置，以及微波装置的控制方法。

背景技术

图像引导放射治疗(Image Guided Radiation Therapy，IGRT)是一种在治疗前或治疗中对患者进行成像，并根据成像结果来调整治疗位置、治疗条件的放疗设备。通常而言，在IGRT中采用同一直线加速器来产生成像束流和治疗束流，成像束流通常低于3MV，治疗束流通常高于6MV。现有的产生成像束流的方案是：降低微波装置输出的微波功率，并提高注入的电子流强来获得2MV左右的成像束流。

在低能IGRT中，直线加速器的微波装置大部分为磁控管。磁控管的基本原理是：磁控管内的电子在相互垂直的恒定磁场和恒定电场的控制下，与高频电磁场发生相互作用，把从恒定电场中获得能量转变成微波能量，从而产生微波能。对于直线加速器中的磁控管，通常是对其输入脉冲的高压以产生脉冲的高压电场，对其输入直流的电流以产生恒定的磁场，从而产生所需的微波脉冲。

为了降低磁控管输出的微波功率，目前通常采用的方式是：降低输入至磁控管的脉冲高压的幅度，同时相应地降低输入至磁控管的直流电流。但是这种方式会导致磁控管工作在不稳定的工作状态，使得产生的微波脉冲不稳定，进而导致成像电子束流不稳定。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种微波装置及其控制方法，该微波装置具有多种功率模式，并能在该多种功率模式下提供具有基本恒定的峰值功率的微波脉冲。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种微波装置，包括高压发生模块、脉冲波形产生模块、磁场发生模块和微波发生模块，其中，所述高压发生模块，用于产生高压脉冲；所述脉冲波形产生模块，用于产生预定波形的电流脉冲；所述磁场发生模块，用于将所述电流脉冲转化为磁场脉冲；所述微波发生模块，用于接收来自所述高压发生模块的所述高压脉冲以及来自所述磁场发生模块的所述磁场脉冲，以输出微波脉冲。

在本发明的一实施例中，所述微波装置具有第一功率模式，在所述第一功率模式下，所述高压发生模块产生所述高压脉冲，所述磁场发生模块产生与所述高压脉冲匹配的所述磁场脉冲，所述微波发生模块在所述高压脉冲和所述磁场脉冲的激励下产生所述微波脉冲。

在本发明的一实施例中，所述微波装置具有第二功率模式，在所述第二功率模式下，所述高压发生模块产生所述高压脉冲，所述脉冲波形产生模块产生预定波形的所述电流脉冲，所述磁场发生模块将预定波形的所述电流脉冲转化为所述磁场脉冲，其中所述微波脉冲至少包括第一部分和第二部分，其中，所述第一部分的幅值包括连续变化的部分，所述第二部分的幅值包括基本恒定的部分。

在本发明的一实施例中，所述第一部分包括峰值幅值点，所述第二部分是从所述峰值幅值点连续下降而得到的。

本发明的另一方面提供了一种微波装置，包括高压发生模块、磁场发生模块和微波发生模块，所述高压发生模块产生高压脉冲，并输入至所述微波发生模块，所述磁场发生模块产生具有预定波形的磁场脉冲，并输入至所述微波发生模块，其中，所述磁场脉冲至少包括第一磁场脉冲子部分和第二磁场脉冲子部分，所述第一磁场脉冲子部分和所述第二磁场脉冲子部分的其中一个的幅值与所述高压脉冲的幅值是匹配的，另一个的幅值与所述高压脉冲的幅值是失配的。