14MeV医用驻波加速管的微波调试

介绍了１４ＭｅＶ医用驻波加速管的微波调试情况。该加速管的加速能量与束流多档可调，可提供６、１５ＭＶ两档Ｘ射线和６—１４ＭｅＶ五档的电子线。该加速管总长１．４５ｍ，采用轴耦合双周期π／２模驻波结构。利用峰值２．６ＭＷ的脉冲磁控管为功率源，工作频率为２９９８ＭＨｚ，脉冲宽度４μｓ，重复频率为２５０ｙｓ。通过调节入口微波功率、电子枪的注入电压、电流等参数。

驻波加速管中的电子反轰现象

在以半腔为首腔的边耦合驻波加速管中观察到了电子反轰现象,由于电子反轰的结果,导致电于枪发射电流非正常增长。本文从纵向运动方程出发,用相轨道方法分析了驻波加速管中的电子反轰运动,并计算了不同电场分布、不同电场幅值及不同注入电压对电子反轰的影响。

C波段6MeV轴耦合驻波加速管的研制

为发展紧凑型电子直线加速器,本文研制了一支C波段轴耦合驻波加速管。该加速管包括3个聚束腔单元和9个均匀加速腔单元,总长度约284 mm。根据射频相位聚焦原理进行了初步物理设计,并对整管腔链进行等效电路分析及仿真优化,从而确定了尺寸参数,最后进行了冷测调配及高功率出束实验。基于该流程研发了C波段驻波加速管,其工作频率为5 713.6 MHz,束流能量可达6 MeV,脉冲流强为84.5 mA。

小型射频驻波加速管首腔腔型及注入条件对束流横向运动影响的研究

本文着重研究小型射频驻波加速管的首腔的腔型(对称腔与非对称腔)、场型、注入条件(横向发射度,注入角等)对束流横向运动的影响。讨论了减小横向发射度增长及减小束包络半径的途径。

低反轰高梯度驻波加速管的研究

高梯度驻波加速管常伴有电子反轰现象，引起电子枪阴极过热及发射不稳定。介绍了在一个６ＭｅＶ驻波加速管中开展降低反轰和提高加速梯度的设计和试验研究，并分析了驻波加速管的电子反轰与磁控管及热阴极微波电子枪的不同。

驻波加速管的工作特性

本文全面分析了驻波加速管的工作特性,了解这些工作特性对于使用、调整、维护医用驻波电子直线加速器等是很重要的。

横向运动对驻波加速管电子反轰的影响

驻波加速管的电子反轰除和各种纵向运动因素有关外,还和横向运动因素有关。本文分析了横向运动因素对电子反轰的影响,指出由于横向运动,最终作反向运动的电子只有一部分能反轰到电子枪阴极表面,本文给出了计算反轰束流包络、反轰率、反轰电流及反轰功率的方法。

C波段6MeV驻波加速管的调谐与匹配

为保证高功率微波在加速管中正确的建立加速电场,加速管焊接前要对管体的腔链和输入耦合器进行调谐和匹配。本文针对正在研制的C波段6MeV驻波加速管进行了匹配调谐,其中使用活塞探针法对各个腔体进行了调谐,通过调节耦合孔大小的方式对输入耦合器进行了调匹配,并使用场分布测试系统对调谐后的电场分布进行了测量,整管得到了较好的调配结果。此外,加速管的其他高频参量均与仿真设计值一致,验证了仿真设计的正确性。

C波段10 MeV驻波电子直线加速管的优化仿真

为提高加速器整机小型化程度,本文对已有C波段10 MeV加速管进行了模拟优化设计。通过光速段腔体腔型优化设计提高单腔有效分流阻抗,实现加速效率提升,使腔链总长缩短;通过优化聚束段使腔链整体性能满足设计要求。优化后加速管腔链总长由原来的652降至492 mm,并且能量、剂量率、脉宽等参数满足设计要求,后续将对优化后的加速管进行工艺和热测验证。

S波段2MeV轴耦合驻波加速管参数冷测调试

介绍了用于工业CT的S波段2MeV驻波电子直线加速管的微波冷测及调整,并详细描述了加速管频率的测量与调谐,加速管与矩形波导匹配,加速管品质因数及加速管整管场分布的测量,给出了加速管微波调试及调整的结果.结果如下:加速管的频率一致性达到±0.3MHz以内,过饱和状态下的耦合度为1.14,加速管单腔的品质因数约为12000±200,场分布的比值1:2.2:2.结果表明微波调试满足物理设计的要求.

耦合系数和束流强度对驻波加速器性能的影响和耦合系数的测量

根据加速器和微波谐振腔的基本理论,采用微波电路理论,分析和计算了驻波加速器输入波导和加速腔之间的耦合系数和束流强度对能量、束流功率、效率和X射线辐射强度等性能的影响。当耦合系数大于1时,随着耦合系数增加,加速器最大输出能量下降。随着加速器束流强度增加,加速器能量V_s降低。对于给定的束流强度,随着耦合系数增加,加速器输出能量、电子注束流功率和X射线的辐射强度存在最大值。为了使加速器获得最佳性能,确定和测量耦合系数十分重要。论文在大功率速调管输出电路的外观品质因子测试方法的基础上,针对不同耦合系数,推导出了驻波加速管的外观品质因子、固有品质因子与加速管输入端处的群延迟和驻波比的相互关系,建立了相应的测试方法。采用矢量网络分析仪,通过测量加速管输入端的群延迟和驻波比,可测得耦合系数等相关参数,该方法已在实验中获得了验证。

基于多注速调管的S波段9MeV能量可调加速管设计与研制

设计了一种S波段9 MeV驻波电子直线加速管。工作频率为2998 MHz,管长为780 mm。其使用3.1 MW多注速调管作为微波功率源,最大工作比可达到2‰,同时通过调节加速管输入功率及电子枪高压,可实现打靶电子束能量连续可调,可应用于无损检测领域,为工业探伤提供合适的能量、提高探伤效率。本文以工业领域常用的9 MeV/6 MeV能挡为例进行仿真设计及束流测试。

BJ-14医用驻波直线加速器微波锁相自动频率控制系统

自动频率控制系统 (简称AFC系统 )是医用加速器中微波频率的重要控制单元 ,其性能的优劣直接影响到微波频率的准确性和稳定性 ,即而影响系统的射线物理指标 ,是一直受关注的关键点之一。本文将阐述北京医疗器械研究所BJ - 14型医用驻波直线加速器AFC系统的设计考虑和工作原理 ,并就其特点给出讨论。

BJ-6B型医用驻波电子直线加速器故障两例

本文列举了两例BJ-6B型医用驻波电子直线加速器电路虚焊导致的故障,并较为详细地描述了故障原因的查找及解决过程。

BJ-14医用驻波电子直线加速器

BJ-14医用驻波电子直线加速器是一种既能进行X线治疗又能进行电子线治疗的中能医用加速器,是适合中国患者特点的新一代治疗肿瘤的理想设备,由北京医疗器械研究所和贵州风华机器厂联合研制开发生产。 产品主要特点: 符合中国特点的双光子(X辐射)能量,可实现6MV、8MV和10MV任意能量的X辐射治疗。 具有多档电子辐射,最高能量达14MeV。

微波技术在医用电子直线加速器加速管中的应用

目的:了解和掌握微波技术在医用电子加速器加速管中的应用。方法:介绍医用电子加速器、行波加速管和驻波加速管的原理及构成,并对两种加速管的结构、稳定系统及传输系统等进行比较。结果:驻波加速管具有较高的效率,加速管与电子枪较短,结构紧凑,但对脉冲调制器、自动稳频、偏转系统及微波传输系统均具有较高要求,而行波加速管虽然效率较低,但能谱好,能量调节较容易。结论:目前两种加速管均在电子直线加速器上得到应用,了解微波技术在医用电子加速器中的应用,更易于掌握医用电子加速器。

螺旋断层放疗系统更换加速管故障维修1例

1故障现象 我院于2012年上半年购置了先进的螺旋断层放疗系统（TOMO），该设备高压部分集驻波加速管、电子枪、靶于一体。某天早上开机时，在控制台计算机（operationstation，OS）屏幕上硅示：“Gun Board Logic Error”。重新开关机2-3次后，系统可正常启动，但在做第一次出束Warm up时，剂量率为80MU／min，而正常剂量率应为340MU／min。上述故障反复出现1周后，系统停机，无法使用。