【技術實現步驟摘要】
本說明書的多個實施例涉及束流監測，具體涉及一種基于閃爍光纖陣列的劑量監測裝置及束流控制裝置。
技術介紹
1、劑量監測系統是醫用電子加速器的重要組成部分，用于檢測加速器的輸出劑量率、累計劑量、平面劑量分布，并為加速器運行和劑量保護提供檢測和控制信號。在腫瘤臨床治療中準確監測醫用電子加速器的輸出劑量和劑量分布的變化至關重要。放射治療技術發展很快，目前出現了超高劑量率放療(flash放療)，flash放療的出現給劑量監測、束流控制帶來了新的挑戰。現有的基于電離室的劑量監測系統，對應常規放射治療的劑量率1～10gy/min(脈沖劑量率103～104gy/min)情況，完全可以滿足放療過程中劑量監測的需要，但是在超高劑量率情況下(如flash放療)，劑量率大于40gy/s(脈沖劑量率>104gy/s),由于正負離子的復合效應以及正電荷的屏蔽效應，電離室將出現飽和、甚至無法正常工作的情況。
2、因此，亟需一種新的監測裝置來更有效地解決放射治療中的劑量監測和控制問題。
技術實現思路
1、本說明書實施例提供了一種基于閃爍光纖陣列的劑量監測裝置及束流控制裝置，可以精準監測電子加速器的輸出劑量信息、射野劑量分布信息。
2、其技術方案如下：
3、第一方面，本說明書實施例提供了一種基于閃爍光纖陣列的劑量監測裝置，包括上下設置的第一閃爍光纖層、第二閃爍光纖層，且第一閃爍光纖層的設置方向與第二閃爍光纖層的設置方向垂直，以構成一二維閃爍光纖陣列探測器；
4、
5、所述第二閃爍光纖層中包括第二閃爍光纖模塊以及與第二閃爍光纖模塊連接的第二信號處理模塊；
6、所述第一閃爍光纖模塊包括多根平行排列設置的第一閃爍光纖，所述第二閃爍光纖模塊包括多根平行排列設置的第二閃爍光纖，且第二閃爍光纖的排列設置方向與第一閃爍光纖的排列設置方向垂直；
7、所述第一信號處理模塊包括依次連接的第一光電探測單元、第一電流電壓轉換單元，所述第一光電探測單元與第一閃爍光纖模塊連接；
8、所述第二信號處理模塊包括依次連接的第二光電探測單元、第二電流電壓轉換單元，所述第二光電探測單元與第二閃爍光纖模塊連接；
9、所述劑量監測裝置還包括分別與第一電流電壓轉換單元、第二電流電壓轉換單元連接的第三信號處理模塊；
10、所述第三信號處理模塊基于第一電流電壓轉換單元輸出的第一電壓脈沖信號、第二電流電壓轉換單元輸出的第二電壓脈沖信號，得到加速器輸出劑量信息、射野劑量分布信息。
11、作為優選的方案，所述第三信號處理模塊包括第一信號放大單元、第二信號放大單元、第一模數轉換單元、第二模數轉換單元、信號處理單元；
12、所述第一信號放大單元、第一模數轉換單元、信號處理單元依次連接，所述第一信號放大單元還與第一電流電壓轉換單元連接；
13、所述第二信號放大單元、第二模數轉換單元、信號處理單元依次連接，所述第二信號放大單元還與第二電流電壓轉換單元連接；
14、所述第一信號放大單元，對第一電壓脈沖信號進行信號放大處理，以得到第一電壓脈沖放大信號；
15、所述第一模數轉換單元，對第一電壓脈沖放大信號進行模數轉換處理，以得到第一電壓脈沖數字信號；
16、所述第二信號放大單元，對第二電壓脈沖信號進行信號放大處理，以得到第二電壓脈沖放大信號；
17、所述第二模數轉換單元，對第二電壓脈沖放大信號進行模數轉換處理，以得到第二電壓脈沖數字信號；
18、信號處理單元，基于第一電壓脈沖數字信號、第二電壓脈沖數字信號，得到加速器輸出劑量信息、射野劑量分布信息。
19、作為優選的方案，所述加速器輸出劑量信息包括輸出劑量大小信息以及輸出劑量率信息。
20、作為優選的方案，所述第一閃爍光纖模塊包括依次設置的多個第一檢測區，多個第一檢測區內分別具有各自對應的多根第一閃爍光纖；所述第二閃爍光纖模塊包括依次設置的多個第二檢測區，多個第二檢測區內分別具有各自對應的多根第二閃爍光纖；
21、所述第一光電探測單元包括數量與第一檢測區數量一致且分別與多個第一檢測區兩兩對應連接的多個第一光電探測子單元；
22、所述第一電流電壓轉換單元包括數量與第一光電探測子單元數量一致且分別與多個第一光電探測子單元兩兩對應連接的多個第一電流電壓轉換子單元；
23、所述第二光電探測單元包括數量與第二檢測區數量一致且分別與多個第二檢測區兩兩對應連接的多個第二光電探測子單元；
24、所述第二電流電壓轉換單元包括數量與第二光電探測子單元數量一致且分別與多個第二光電探測子單元兩兩對應連接的多個第二電流電壓轉換子單元；
25、所述第三信號處理模塊分別與多個第一電流電壓轉換子單元、多個第二電流電壓轉換子單元連接，并基于多個第一電流電壓轉換子單元輸出的多個第一電壓脈沖子信號、多個第二電流電壓轉換子單元輸出的多個第二電壓脈沖子信號，得到加速器輸出劑量信息、射野劑量分布信息。
26、作為優選的方案，多個第一光電探測子單元均包括第一雪崩光電二極管、第二雪崩光電二極管以及分別與第一雪崩光電二極管、第二雪崩光電二極管連接的第一加法電路，所述第一加法電路還與其所屬第一光電探測子單元對應的第一電流電壓轉換子單元連接；第一雪崩光電二極管分別與其所屬第一光電探測子單元對應第一檢測區中的多根第一閃爍光纖的一端連接，第二雪崩光電二極管分別與其所屬第一光電探測子單元對應第一檢測區中的多根第一閃爍光纖的另一端連接；
27、多個第二光電探測子單元均包括第三雪崩光電二極管、第四雪崩光電二極管以及分別與第三雪崩光電二極管、第四雪崩光電二極管連接的第二加法電路，所述第二加法電路還與其所屬第二光電探測子單元對應的第二電流電壓轉換子單元連接；第三雪崩光電二極管分別與其所屬第二光電探測子單元對應第二檢測區中的多根第二閃爍光纖的一端連接，第四雪崩光電二極管分別與其所屬第二光電探測子單元對應第二檢測區中的多根第二閃爍光纖的另一端連接。
28、作為優選的方案，所述第一閃爍光纖模塊包括依次設置的三個第一檢測區；所述第二閃爍光纖模塊包括依次設置的三個第二檢測區；
29、且位于三個第一檢測區中的中間位置處的第一檢測區與位于三個第二檢測區中的中間位置處的第二檢測區兩者區域范圍重疊。
30、作為優選的方案，多個第一檢測區中的第一閃爍光纖數量均一致，且多個第一檢測區中的第一閃爍光纖設置間隔大小均一致；
31、多個第二檢測區中的第二閃爍光纖數量均一致，且多個第二檢測區中的第二閃爍光纖設置間隔大小均一致。
32、作為優選的方案，第一檢測區中的第一閃爍光纖數量與第二檢測區中的第二閃爍光纖數量也一致；
33、第一檢測區中第一閃爍光纖的設置間隔大小與第二檢測區中本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種基于閃爍光纖陣列的劑量監測裝置，其特征在于，包括上下設置的第一閃爍光纖層、第二閃爍光纖層，且第一閃爍光纖層的設置方向與第二閃爍光纖層的設置方向垂直；
2.根據權利要求1所述的一種基于閃爍光纖陣列的劑量監測裝置，其特征在于，所述第三信號處理模塊包括第一信號放大單元、第二信號放大單元、第一模數轉換單元、第二模數轉換單元、信號處理單元；
3.根據權利要求2所述的一種基于閃爍光纖陣列的劑量監測裝置，其特征在于，所述加速器輸出劑量信息包括輸出劑量大小信息以及輸出劑量率信息。
4.根據權利要求1所述的一種基于閃爍光纖陣列的劑量監測裝置，其特征在于，所述第一閃爍光纖模塊包括依次設置的多個第一檢測區，多個第一檢測區內分別具有各自對應的多根第一閃爍光纖；所述第二閃爍光纖模塊包括依次設置的多個第二檢測區，多個第二檢測區內分別具有各自對應的多根第二閃爍光纖；
5.根據權利要求4所述的一種基于閃爍光纖陣列的劑量監測裝置，其特征在于，多個第一光電探測子單元均包括第一雪崩光電二極管、第二雪崩光電二極管以及分別與第一雪崩光電二極管、第二雪崩光電二極管連接
6.根據權利要求5所述的一種基于閃爍光纖陣列的劑量監測裝置，其特征在于，所述第一閃爍光纖模塊包括依次設置的三個第一檢測區；所述第二閃爍光纖模塊包括依次設置的三個第二檢測區；
7.根據權利要求6所述的一種基于閃爍光纖陣列的劑量監測裝置，其特征在于，多個第一檢測區中的第一閃爍光纖數量均一致，且多個第一檢測區中的第一閃爍光纖設置間隔大小均一致；
8.根據權利要求7所述的一種基于閃爍光纖陣列的劑量監測裝置，其特征在于，第一檢測區中的第一閃爍光纖數量與第二檢測區中的第二閃爍光纖數量也一致；
9.根據權利要求1所述的一種基于閃爍光纖陣列的劑量監測裝置，其特征在于，劑量監測裝置還包括正方體框體，所述第一閃爍光纖層與第二閃爍光纖層上下垂直設于所述正方體框體內。
10.一種束流控制裝置，其特征在于，包括產生束流的電子加速器、如權利要求1～9任一項所述的一種基于閃爍光纖陣列的劑量監測裝置以及基于劑量監測裝置獲取得到的加速器輸出劑量信息、射野劑量分布信息對電子加速器的運行參數進行調整的參數調整模塊。
...【技術特征摘要】
1.一種基于閃爍光纖陣列的劑量監測裝置，其特征在于，包括上下設置的第一閃爍光纖層、第二閃爍光纖層，且第一閃爍光纖層的設置方向與第二閃爍光纖層的設置方向垂直；
2.根據權利要求1所述的一種基于閃爍光纖陣列的劑量監測裝置，其特征在于，所述第三信號處理模塊包括第一信號放大單元、第二信號放大單元、第一模數轉換單元、第二模數轉換單元、信號處理單元；
3.根據權利要求2所述的一種基于閃爍光纖陣列的劑量監測裝置，其特征在于，所述加速器輸出劑量信息包括輸出劑量大小信息以及輸出劑量率信息。
4.根據權利要求1所述的一種基于閃爍光纖陣列的劑量監測裝置，其特征在于，所述第一閃爍光纖模塊包括依次設置的多個第一檢測區，多個第一檢測區內分別具有各自對應的多根第一閃爍光纖；所述第二閃爍光纖模塊包括依次設置的多個第二檢測區，多個第二檢測區內分別具有各自對應的多根第二閃爍光纖；
5.根據權利要求4所述的一種基于閃爍光纖陣列的劑量監測裝置，其特征在于，多個第一光電探測子單元均包括第一雪崩光電二極管、第二雪崩光電二極管以及分別與第一雪崩光電二極管、第二雪崩光電二極管連接的第一加法電路，所述第一加法電路還與其所屬第一光電探測子單元對應的第一電流電壓轉換子單元連接；第一雪崩光電二極管分別與其所...
【專利技術屬性】
技術研發人員：萬武光，
申請(專利權)人：蘇州宜瑞新速醫療科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。