一種靶組件以及具有該靶組件的加速器制造技術

一種靶組件，包括靶，其用于接收電子束以產生高劑量率且能級小于等于6MV的光子射線，其中，所述靶的厚度為0.2?0.65mm，所述靶的材料選自鎢、金、鉭、錸、鎢合金的一種。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種靶組件以及具有該靶組件的加速器。
技術介紹
醫用直線加速器包括加速器以及射束準直部分。加速器通常包括加速管以及靶組件，其中，加速管用于對來自電子槍發出的電子加速，靶組件通常包括通常為高原子序數的靶材以及固定前述靶材的基板。來自加速管的電子束轟擊到靶材上會產生光子束，該光子束再經過射束準直部分，諸如初級準直器、次級準直器等，照射到患者的待治療的腫瘤部位，以殺死腫瘤。眾所周知的，靶材的厚度可以影響產生的光子量以及漏射的電子量，例如，當靶材過薄時，產生的光子量偏少同時漏射的電子量較多，反之，當靶材過厚時，漏射的電子量減少同時光子量也會下降。因此，靶材的厚度通常在特定的范圍內選擇以在更多的光子量以及更少的電子量之間權衡。現有技術中，一般選擇較厚的靶材以使其在產生較多的光子量的同時盡可能少地漏射電子。
技術實現思路
本專利技術提供了一種靶組件，包括靶，其用于接收電子束以產生高劑量率且能級小于等于6MV的光子射線，其中，所述靶的厚度為0.2-0.6mm，所述靶的材料選自鎢、金、鉭、錸、鎢合金的一種。具體地，所述靶的厚度為0.2-0.65mm、0.2-0.6mm、0.2-0.55mm、0.2-0.5mm、0.2-0.45mm、0.2-0.4mm、0.2-0.35mm、0.25-0.65mm、0.25-0.6mm、0.25-0.55mm、0.25-0.5mm、0.25-0.45mm、0.25-0.4mm、0.3-0.65mm、0.3-0.6mm、0.3-0.55mm、0.3-0.5mm、0.3-0.45mm、0.35-0.65mm、0.35-0.6mm、0.35-0.55mm、0.35-0.5mm、0.4-0.65mm、0.4-0.6mm、0.4-0.55mm、0.45-0.65mm、0.45-0.6mm或者0.5-0.65mm。可選擇地，所述靶的厚度為0.34-0.36mm。可選擇地，所述靶的厚度為0.44-0.46mm。具體地，在FF模式下，所述高劑量率為大于等于500MU/min；或者在FFF模式下，所述高劑量率為大于等于1000MU/min。選擇性地，在FFF模式下大于等于1000MU/min。根據本專利技術的另一方面，公開了一種加速器，其包括加速管以及前述的靶組件，所述加速管用于加速電子，所述靶組件的靶用于接收來自所述加速管的電子以產生光子射線。具體地，所述加速器為醫用直線加速器。附圖說明圖1是靶組件中鎢靶的厚度與光子能量通量的關系曲線圖；圖2是靶組件中鎢靶的厚度與電子能量通量的關系曲線圖；以及圖3是靶組件的深度和溫度的關系曲線圖；圖4是一種實施例的靶組件的熱效果圖；圖5是圖4的靶組件在豎直中心截面的單位粒子能量沉積曲線；圖6是圖4的靶組件在水平中心截面的單位粒子能量沉積曲線；圖7示出了根據本專利技術的一種靶組件的示意圖；以及圖8示出了根據本專利技術的一種加速器的示意圖。具體實施方式為使本專利技術的上述目的、特征和優點能夠更為明顯易懂，下面結合附圖對本專利技術的具體實施例作詳細地說明。本專利技術提出的靶組件包括基板以及固定到基板上的靶材。具體地，基板可以由銅或者不銹鋼等導熱性能良好的材料制成，基板上限定有凹槽，靶材通過諸如焊接的方式被固定到基板上，靶材可選例如鎢、金、鉭、錸或者這些金屬的合金。通常，靶材選用鎢或者鎢的合金，這里鎢的合金包括鎢和其他金屬，該其他金屬例如可以為錸或者不銹鋼，通常地，鎢的合金中其他金屬的質量比例很低，例如只占10％以內。另外，用作靶材的鎢的合金一般也會被稱為復合材料靶。較優地，在該基板內并且靠近靶材附近還設置有用于冷卻靶材的部件，諸如水管。選擇性地，該靶材也可以直接接觸冷卻介質而被冷卻，該冷卻介質諸如可以為水。本專利技術的靶組件一般與加速管耦接在一起，而且，為了拆卸方便，該靶組件通常作為一個單獨的組件被設置到加速管的真空殼體之外，例如，直接暴露在空氣中。本專利技術提出的靶組件可以用在醫用直線加速器中，其中，靶組件可以被置于醫用直線加速器的治療頭內并且與前述的加速管在束流路徑上耦合，這樣，來自加速管的高速電子束轟擊到靶組件的靶材上，產生光子束，該光子束可以用于治療患者的腫瘤。在放射治療中，出射的光子束的能級一般是特定化的，例如，4MV、6MV、10MV、15MV、18MV、21MV，同時，對于劑量率要求一般也是特定化的，例如，在FF模式下的劑量率為200MU/min、400MU/min、500MU/min或600MU/min。對于光子能級相對較高(例如10MV、15MV、18MV、21MV)的情形，因為單個電子對劑量率的貢獻較大，所以較低的靶電流就可以產生希望的劑量率，即使該希望的劑量率在FF模式(FlatteningFilter，具有均整過濾器)下高至600MU/min或者在FFF模式(FlatteningFilterFree，不具有均整過濾器)下高至1400MU/min，同時，打靶過程中單個電子產生并沉積到靶材中的熱量占入射電子能量的比例也相對較小，所以靶材的導熱并不是一個麻煩。但對于光子能級相對較低(例如4MV、6MV)同時劑量率相對較高的情形，因為較高的靶電流才可以產生希望的劑量率，例如在FF模式下希望劑量率為500MU/min，而較高的靶電流必然產生大量的熱沉積，所以，靶材的散熱就成了問題。在此，需要指出的是，本專利技術特別地適用于出射光子束的能級小于等于6MV且其劑量率為高劑量率的情形，而且本領域普通技術人員知悉在FF模式和FFF模式下所謂“高劑量率”所指代的范圍是不同的，這是因為FFF模式就是FF模式去除掉均整過濾器的情形，所以對于具體形狀的均整過濾器，本領域普通技術人員是可以根據一種模式下的劑量率來推算另一種模式下的劑量率。在本申請中，“高劑量率”一般情況指的是在FF模式下大于等于500MU/min，或者在FFF模式下大于等于1000MU/min。對于具有FF以及FFF模式其中之一模式的直線加速器而言，當FF模式劑量率大于等于500MU/min、或者FFF模式劑量率大于等于1000MU/min、或者FF模式劑量率雖小于500MU/min但去除均整過濾器(即，實質的FFF模式)后劑量率大于等于1000MU/min時，均落入本專利的保護范圍。對于具有FF以及FFF兩種模式的直線加速器而言，只要其中一種模式的劑量率落入上述范圍，即落入本專利的范圍。具體地，當FF模式下劑量率大于等于500MU/min、或者FFF模式下劑量率不小于1000MU/min、或者當FF模式下劑量率小于500MU/min但FFF模式下劑量率不小于1000MU/min時，均落入本專利的保護范圍。換言之，這里的FFF模式除了包括醫用直線加速器明確包括的出束狀態，也可以包括醫用直線加速器雖然僅明確包括有FF的出束狀態但可以被去除其均整過濾器進行測試的狀態。現有技術中，對于光子能級相對較低同時劑量率相對較高的情形，一些知名公司傾向于將靶材設計為大于但接近0.8mm，如0.89mm、1mm，以便于在得到高劑量率的同時能夠將電子漏射降到最低，可以根據圖1和圖2對這種厚度的選擇進行理解。如圖1，圖1給出了當靶材為鎢時靶材的厚度與等中心平面上以機械等中心為中心并以2.5cm為半徑的圓形截面內本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種靶組件，包括靶，其用于接收電子束以產生高劑量率且能級小于等于6MV的光子射線，其中，所述靶的厚度為0.2?0.65mm，所述靶的材料選自鎢、金、鉭、錸、鎢合金的一種。

【技術特征摘要】
1.一種靶組件，包括靶，其用于接收電子束以產生高劑量率且能級小于等于6MV的光子射線，其中，所述靶的厚度為0.2-0.65mm，所述靶的材料選自鎢、金、鉭、錸、鎢合金的一種。2.根據權利要求1所述的靶組件，其中，所述靶的厚度為0.2-0.6mm、0.2-0.55mm、0.2-0.5mm、0.2-0.45mm、0.2-0.4mm、0.2-0.35mm、0.25-0.65mm、0.25-0.6mm、0.25-0.55mm、0.25-0.5mm、0.25-0.45mm、0.25-0.4mm、0.3-0.65mm、0.3-0.6mm、0.3-0.55mm、0.3-0.5mm、0.3-0.45mm、0.35-0.65mm、0.35-0.6mm、0.35-0.55mm、0.35-0.5mm、0.4-0.65mm、0.4-0.6...

【專利技術屬性】
技術研發人員：韓衛，劉艷芳，肖鑫，馬龍，
申請(專利權)人：上海聯影醫療科技有限公司，
類型：發明
國別省市：上海;31