一種高低能Ｘ射線輸出裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術涉及Ｘ射線源裝置，具體涉及高能Ｘ射和低能Ｘ射線的輸出裝置。本發明專利技術公開的一種高低能Ｘ射線輸出裝置，包括：控制系統，用于控制電子槍電源、微波功率源，通過電子槍和加速裝置產生電子束；或控制實現不同的高低能電子束產生的時序；電子槍電源，向電子槍提供電能；微波功率源，用于加速電子直線加速管產生的電子束的速度；電子直線加速管，分別與電子槍電源和微波功率源連接，用于產生高能電子束；高壓電子槍電源，向高壓電子槍提供電能；高壓電子槍，與高壓電子槍電源連接，用于產生低能電子束；輻射靶，用于接受電子束產生Ｘ射線。本發明專利技術應用于放射治療及醫學成像中，或應用于無損檢測中。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及X射線源裝置，具體涉及高能X射和低能X射線的輸出裝置。
技術介紹
電子直線加速器可以產生高能電子束或將高能電子束打靶產生X射線。放射治療是利用電子束或X射線的電離能力和軔致輻射效應，使受照物品產生某些生物和物理效應，從而進行治療腫瘤的處理技術。在放射治療中，一般利用模擬定位機先對患者的病灶區域進行成像定位，然后利用電子直線加速器根據成像對設定的治療區域進行放射治療。近期的需求中，希望成像及放療都能夠在不移動病患的情況下完成。對于該需求，現有技術主要采用將X光機與直線加速器分別安裝在Gantry(旋轉機架)的不同角度，或在治療室的不同位置，對在不移動病患的情況下成像與放療。由于成像角度與治療角度不同，會出現一定偏差。另外，利用電子直線加速器的能量開關技術，分別利用低能電子束產生的X射線成像，利用高能電子束或X射線治療。但是，低能電子束難以低到＜100keV，成像質量不高。 無損探傷是利用X射線對物體的穿透能力，探測物體的內部結構。另外，最近提出利用兩種能量的電子束打靶產生的兩種能譜的X射線交替對被檢物體進行輻射成像，可以對物質的材料特性進行分辨。該應用需要電子束能量的快速轉換，并且要求電子束的能量差別盡量大。現有技術中，一般采用改變微波功率、微波頻率及電子束負載的方法來，快速調節電子束能量。電子束能量的調節范圍有限。
技術實現思路
(一)要解決的技術問題本專利技術的目的是提供一種成像質量高、電子束能量調節范圍大的高低能X射線輸出裝置。 (二)技術方案為了達到上述目的，本專利技術采取以下方案本專利技術的高低能X射線輸出裝置包括控制系統、電子槍電源、高壓電子槍電源、微波功率源、電子直線加速管、高壓電子槍，輻射靶，其中，--控制系統，用于控制電子槍電源、微波功率源，通過電子直線加速管產生高能脈沖電子束；或控制高壓電子槍電源，通過高壓電子槍產生直流或脈沖的低能電子束；或控制實現不同的高低能電子束產生的時序；--電子槍電源，在控制系統的控制下，向電子槍提供電能；--微波功率源，在控制系統的控制下，用于加速電子直線加速管產生的電子束的速度；--電子直線加速管，分別與電子槍電源和微波功率源連接，用于產生高能電子束；--高壓電子槍電源，在控制系統的控制下，向高壓電子槍提供電能；--高壓電子槍，與高壓電子槍電源連接，用于產生低能電子束；--輻射靶，用于接受高能電子束產生高能透射X射線，或用于接受低能電子束產生低能反射X射線。 其中，所述電子直線加速管包括電子槍、加速裝置。 其中，所述電子直線加速管與高壓電子槍垂直。 其中，所述高能透射X射線和低能反射X射線輻射方向相同。 其中，所述高壓電子槍上設有低能電子束的傳輸管，該傳輸管上設有X射線的輸出窗。 其中，所述輸出窗為鈦窗。 其中，所述低能電子束的傳輸管在X射線輸出窗位置為凹形，其中，X射線輸出窗位置靠近輻射靶靶點附近。 (三)有益效果1)由于采用上述技術方案，本專利技術與已有技術相比，能夠實現更大范圍的X射線能量的調節，能夠利用幾十keV及百keV電子束打靶產生的低能反射X射線進行更為清晰的成像，然后，轉換為MeV量級的電子束產生的透射X射線進行放射治療；2)本專利技術高低能X射線都能夠為脈沖形式，并且能夠實現高低能X射線脈沖的間隔轉換；3)本專利技術結構簡單，成本低，能夠適用于各種直線加速器設備中。附圖說明圖1是本專利技術工作原理示意框圖；圖2是本專利技術低能X射線工作狀態示意圖；圖3是本專利技術高能X射線工作狀態示意圖；圖4是本專利技術X射線輸出窗的結構示意圖。 圖中11、高壓電子槍；12、加速裝置；13、輻射靶；14、電子槍；15、高壓電子槍電源；16、微波功率源；17、電子槍電源；18、控制系統；19、電子直線加速管；31、X射線輸出窗；32、低能電子束的傳輸管。具體實施方式以下實施例用于說明本專利技術，但不用來限制本專利技術的范圍。參看圖1，本專利技術的一種高低能X射線輸出裝置，由電子槍14和加速裝置12組成的電子直線加速管19是高能電子束的產生裝置，產生的高能電子束打輻射靶13，并在輻射靶13的右側產生高能透射X射線。由高壓電子槍11及其高壓電子槍電源15組成低能電子束產生裝置，產生的低能電子束打在靶13的右面，并在同側產生反射X射線。通過控制系統18控制電子槍電源17、微波功率源16，通過電子槍14和加速裝置12產生高能脈沖電子束；或控制高壓電子槍電源15，通過高壓電子槍11產生直流或脈沖的低能電子束；或控制實現不同的高低能電子束產生的時序；參看圖2，本專利技術產生低能X射線；參看圖3，本專利技術產生高能X射線；其中，電子直線加速管19與高壓電子槍11垂直布置；高能X射線和低能X射線輻射方向相同。 參看圖4，X射線的輸出窗31為鈦窗或其它對低能及高能X射線吸收很小的材料或結構。本實施例為了減小X射線輸出窗31的面積，降低工藝難度，X射線輸出窗31的位置盡量靠近靶點，如圖4所示，能夠將低能電子束的傳輸管32在X射線輸出位置凹向靶點方向。 本專利技術能夠應用于放射治療及醫學成像的設備中，或應用于無損檢測中。本專利技術結構簡單，成本低，可以使用與幾乎所有的直線加速器設備中，應用廣泛。 值得提出的是，按照上述的實施方式，所述的電子加速器若改用其它高能電子發生器組成類似的技術方案，也應屬本專利技術的保護范圍。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種高低能Ｘ射線輸出裝置，其特征在于包括：控制系統（１８）、電子槍電源（１７）、高壓電子槍電源（１５）、微波功率源（１６）、電子直線加速管（１９）、高壓電子槍（１１），輻射靶（１３），其中，－－控制系統（１８），用于控制電子槍電源（１７）、微波功率源（１６），通過電子直線加速管產生高能脈沖電子束；或控制高壓電子槍電源（１５），通過高壓電子槍（１１）產生直流或脈沖的低能電子束；或控制實現不同的高低能電子束產生的時序；－－電子槍電源（１７），在控制系統（１８）的控制下，向電子直線加速管（１９）提供電能；－－微波功率源（１６），在控制系統（１８）的控制下，用于加速電子直線加速管產生的電子束的速度；－－電子直線加速管（１９），分別與電子槍電源（１７）和微波功率源（１６）連接，用于產生高能電子束；－－高壓電子槍電源（１５），在控制系統（１８）的控制下，向高壓電子槍（１１）提供電能；－－高壓電子槍（１１），與高壓電子槍電源（１５）連接，用于產生低能電子束；－－輻射靶（１３），用于接受高能電子束產生高能透射Ｘ射線，或用于接受低能電子束產生低能反射Ｘ射線。

【技術特征摘要】
1.一種高低能X射線輸出裝置，其特征在于包括控制系統(18)、電子槍電源(17)、高壓電子槍電源(15)、微波功率源(16)、電子直線加速管(19)、高壓電子槍(11)，輻射靶(13)，其中，--控制系統(18)，用于控制電子槍電源(17)、微波功率源(16)，通過電子直線加速管產生高能脈沖電子束；或控制高壓電子槍電源(15)，通過高壓電子槍(11)產生直流或脈沖的低能電子束；或控制實現不同的高低能電子束產生的時序；--電子槍電源(17)，在控制系統(18)的控制下，向電子直線加速管(19)提供電能；--微波功率源(16)，在控制系統(18)的控制下，用于加速電子直線加速管產生的電子束的速度；--電子直線加速管(19)，分別與電子槍電源(17)和微波功率源(16)連接，用于產生高能電子束；--高壓電子槍電源(15)，在控制系統(18)的控制下，向高壓電子槍(11)提供電能；--高壓電子槍(11)，與高壓電子槍電源(15)連接，用于產生低能...

【專利技術屬性】
技術研發人員：唐傳祥，陳懷璧，劉以農，程建平，劉耀紅，李任凱，
申請(專利權)人：清華大學，同方威視技術股份有限公司，
類型：發明
國別省市：11[中國|北京]