1.0 为确认问题的所在，做了下述的检验：
（1） 单独关闭微波源，是否不出连锁 。
（2） 关闭加速管注入板的高压或者将高压从12kV 提高14kV 。是否不出连锁。
（3） 改变steering 的电流大小，从原先的 2o0m A 提高至290mA ，是否故障出现的频率明显降
低。
（4） 对偏转磁铁进行检测。在冷机关机时测量阻值。
（5） 医院是否定期检查水罐水位，定期换水
（6） 治疗结束后，要将机架转90或270度，防止漏水。
（7） 注意观察各接口之间是否漏水及橡胶管是否老化。
2.0 检查加速管冷却系统
水冷系统的检查包括内、外水循环两部的水温、水位、水压和两者压差的检查。瓦里安加速器的内循环水温40度，在40度时为最佳状态，水温超过42或低于36时要调节水冷系统使水温趋于40，水位过低时要及时补充去离子水（或蒸馏水）。检验钛泵是否正常工作，如果钛泵有问题，加速管将因真空恶化损坏，造成steering coil 以及相应的功能损坏。
3.0 加速管更换
更换加速管不但费用昂贵而且时间较长（一
般需要10天左右时问）。并且后续工作如百分深
度剂量、平坦度、对称性等都要重测，耗费周期
长。
加速器的加速管是一体的，需更换整个加速
管。更换加速管步骤：① 先把加速器大机架旋
转到180度，插好防止大机架(gantry )转动栓，
通过龙门吊架把小机头(collimator )移走，接着把
加速 管上的电路板等部件移走，再把加速管和
加速器连接部分松开，通过龙门吊架把旧加速管吊走。有一个小窍门可以把加速管束流窗中心与周围的偏转磁铁进行位置标记，以方便新加速管安装位置的确定。通过龙门吊架把新加速管运来并进行安装，使新加速管柬流窗中心的位置与原标记在偏转磁铁的标记一致，把小机头恢复，恢复加速管上的 电路板等以及上紧加速管与加速器连接部分。② 进行出束，出束前编程，剂量率很低但能出束，说明更换成功，大机架还是停留在180度位置，通过机架把测量水箱的四个柱子固定好，再把水箱架上，保持水箱的水平，加速器出束，水箱进行扫描，扫描前需把均整块移走，电离室是加上的，低剂量率出束，如扫描结果不理想通过水箱给的提示调整偏转磁铁位置，直到扫描结果满意。再把均整块加上，进行扫描，需对implane 、 crossplane 两个方向进行扫描，扫描前剂量率恢复至正常，通过扫描结果调整均整块位置，直到两个方向扫描结果满意，这一过程需较长时间，一般需1、2 天时间。③ 最后进行光射野验证，以及光距尺、等中心等校正。把加速器外围设备恢复。
4.0 该型号加速管价格约40万美元（进口到岸价格）。
北京维修站010-87858、上海维修站
021-637591
最新高考物理速度选择器和回旋加速器解题技巧及练习题 一、速度选择器和回旋加速器 1．如图所示的直角坐标系xOy ，在其第二象限内有垂直纸面向里的匀强磁场和沿y 轴负方向的匀强电场。虚线OA 位于第一象限，与y 轴正半轴的夹角θ=60°，在此角范围内有垂直纸面向外的匀强磁场；OA 与y 轴负半轴所夹空间里存在与OA 平行的匀强电场，电场强度大小E =10N/C 。一比荷q =1×106C/kg 的带电粒子从第二象限内M 点以速度v =2.0×103m/s 沿x 轴正方向射出，M 点到x 轴距离d =1.0m ，粒子在第二象限内做直线运动；粒子进入第一象限后从直线OA 上的P 点（P 点图中未画出）离开磁场，且OP =d 。不计粒子重力。 (1) 求第二象限中电场强度和磁感应强度的比值0 E B ； (2)求第一象限内磁场的磁感应强度大小B ； (3)粒子离开磁场后在电场中运动是否通过x 轴？如果通过x 轴，求其坐标；如果不通过x 轴，求粒子到x 轴的最小距离。 【答案】(1)32.010m/s ?；(2)3210T -?；(3)不会通过，0.2m 【解析】 【详解】 (1)由题意可知，粒子在第二象限内做匀速直线运动,根据力的平衡有 00qvB qE = 解得 30 2.010m/s E B =? (2)粒子在第二象限的磁场中做匀速圆周运动，由题意可知圆周运动半径 1.0m R d == 根据洛伦兹力提供向心力有 2 v qvB m R = 解得磁感应强度大小 3210T B -=? (3)粒子离开磁场时速度方向与直线OA 垂直，粒子在匀强电场中做曲线运动，粒子沿y 轴负方向做匀减速直线运动，粒子在P 点沿y 轴负方向的速度大小 sin y v v θ=
回旋加速器原理和考点分析 作者：丑佳丽 黑龙江省铁力职业教育中心学校 【内容摘要】 回旋加速器的原理和意义，并利用原理解决相关问题。增大加速电压或微粒的核质比增大，能使一个带电粒子获得很大的速度(能量), 但所占的空间范围大。能不能在较小的范围内实现多级加速呢因此人们创造出回旋加速器。回旋加速器的构造：两个D 形金属盒，粒子源，半径为R D ,大型电磁铁，高频振荡交变电压U.回旋加速器是产生大量高能量的带电粒子的实验设备．交变电压的周期与带电粒子做匀速圆周运动的周期相等。高频交流电源的周期与带电粒子在D 形盒中运动的周期相同是加速条件。回旋加速器的优点是体积小,缺点是粒子的能量不会很高。高频考点：回旋加速器中的D 形金属盒，它的作用是静电屏蔽。带电粒子从电场中获得能量。 做题过程中注意应用公式推导和运算。 【关键词】 带电粒子 加速 回旋加速器 一、如何能使带电粒子在较小的范围内实现多级加速 1．如何使一个带电的微粒获得速度（能量） 由动能定理K E W ?= 221mv qU = m qU v 2= 2.如何使一个带电粒子获得很大的速度(能量) 拓展：如: ①增大加速电压；②使微粒的核质比增大，等等。 3.带电粒子一定，即q/m 一定，要使带电粒子获得的能量增大，可采取什么方法 4.实际所加的电压，能不能使带电粒子达到所需要的能量（不能）怎么办 多级加速::带电粒子增加的动能为 ) (2 121321212 02n n U U U U q qU qU qU qU mv mv E ++++=+++==-= ? 分析：方法可行，但所占的空间范围大。能不能在较小的范围内实现多级加速呢因此人们创造出回旋加速器。 二、 回旋加速器的原理和考点 回旋加速器 图1 图2 图3
瓦里安加速器核心的特点 瓦里安医用直线加速器的特点加速器核心部件 1.核心结构核心结构是指产生射线的几个高频高压真空部件，包括： A. 微波源－产生3G Hz频率（每秒30亿个脉冲）的大功率微波，是电子加速的策动源，主要采用磁控管震荡器或速调管放大器； B. 电子枪－发射电子，供加速管对电子进行加速加能；是数字化控制加速器的关键部件； C. 加速管－也有称“波导管”，用于对由电子枪发出的电子，在微波振荡的控制下进行加速增能，以达到所需的电子能量。 (1) 速调管和磁控管的差别大功率磁控管震荡器在早期的雷达系统中发挥了重要作用，为雷达技术的顺利发展和二次大战的胜利作出了重要贡献。在功率为兆瓦级以下时，磁控管能达到较好的性能，并能满足对其物理尺寸和轻便性的要求。因此，磁控管仍可应用于军用机载.移动雷达系统中。但磁控管在高功率运行时，未能表现出高效率.高增益和高稳定性。在现代大功率远程雷达中，已找不到磁控管的踪影。 瓦里安公司于1937年发明的微波速调管，在近六年的雷达应用中被证实，具有高的平均和峰值功率.高增益.高效率.高稳定性和低噪声，在兆瓦级或更高的输出功率时，具有很好的性能表现。
在中能和高能医用直线加速器中，微波源的输出功率一般达到五兆瓦以上。此时，磁控管的缺点主要在高功率时出现：1) 自激谐波。由于磁控管为“自激震荡式微波发生器”，同时施职发生微波和放大微波的功能。在较大功率的运行状态下，易产生谐波震荡，使微波频率和输出不稳定，导致加速器的输出束流不稳定，影响治疗；2) 频率稳定性差。在磁控管中，是用谐振腔内的马达的旋转来调节微波输出频率。由于马达的驱动存在有时间延迟误差和旋转定位误差，因此，磁控管对微波频率的稳定性的精确控制能力较差。 3) 功率容量低。在产生为高能电子加速所需的微波功率方面，由于磁控管的工作效率低，输出容量较难胜任大功率的要求，无法胜任临床上采用高能电子线的治疗；4) 寿命短。在大功率输出工作时，磁控管的运行寿命只有1000至4000工作小时左右，经常需要更换，导致设备的维护成本上升，和影响疗程的安排实施。 因此，磁控管微波源只适用于低能单光子的医用直线加速器。一般具有几兆伏能量输出的加速器，应该采用速调管来作为微波源，以满足大功率运行条件下对高性能和长寿命的要求。 速调管实际上是一个高效率和高稳定性的微波功率放大器。只要输入很低功率的微波信号，速调管就能将该微波放大到兆瓦
高中物理速度选择器和回旋加速器技巧(很有用)及练习题及解析 一、速度选择器和回旋加速器 1．某一具有速度选择器的质谱仪原理如图所示，A 为粒子加速器，加速电压为U 1；B 为速度选择器，磁场与电场正交，电场方向向左，两板间的电势差为U 2，距离为d ；C 为偏转分离器，磁感应强度为B 2，方向垂直纸面向里。今有一质量为m 、电荷量为e 的正粒子（初速度忽略，不计重力），经加速后，该粒子恰能通过速度选择器，粒子进入分离器后做匀速圆周运动，打在照相底片D 上。求： (1)磁场B 1的大小和方向 (2)现有大量的上述粒子进入加速器A ，但加速电压不稳定，在11U U -?到11U U +?范围内变化，可以通过调节速度选择器两板的电势差在一定范围内变化，使得加速后的不同速度的粒子都有机会进入C ，则打在照相底片D 上的宽度和速度选择器两板的电势差的变化范围。 【答案】（1）2112U m B d U e = 2）()()11112222m U U m U U D B e e +?-?=，()11min 1 U U U U U -?=() 11max 1 U U U U U +?=【解析】 【分析】 【详解】 （1）在加速电场中 2112 U e mv = 12U e v m = 在速度选择器B 中
2 1U eB v e d = 得 1B = 根据左手定则可知方向垂直纸面向里； （2）由可得加速电压不稳后获得的速度在一个范围内变化，最小值为 1v = 1 12 mv R eB = 最大值为 2v = 2 22 mv R eB = 打在D 上的宽度为 2122D R R =- 22D B = 若要使不同速度的粒子都有机会通过速度选择器，则对速度为v 的粒子有 1U eB v e d = 得 U=B 1vd 代入B 1 得 2U U = 再代入v 的值可得电压的最小值 min U U =最大值 max U U =
粒子加速器：particle accelerator 一种用人工方法产生快速带电粒子束的装置。粒子加速器有三个基本组成部分：粒子源；真空加速系统和导引、聚焦系统。粒子加速器的效能通常以粒子所能达到的能量来表征。粒子能量在100MeV以下的称为低能加速器，能量在0.1～1GeV间的称为中能加速器，能量在1GeV以上的称为高能加速器。按照被加速粒子的种类，加速器可分为电子加速器、质子加速器和重粒子加速器等。按照加速电场和粒子轨道的形态，又可分为四大类：直流高压式加速器、电磁感应式加速器、直线谐振式加速器和回旋谐振式加速器。它们各自都有适于工作的粒子品种、能量范围以及性能特色。近年来，大中型的粒子加速器（如重离子加速器和高能加速器等）往往采用多种加速器的串接组合：例如由直流高压型加速器作预加速器，注入直线谐振式加速器加速至中间能量，再注入回旋谐振式加速器加速至终能量。这样的系统有利于发挥每一类加速器的效率和特色。（撰写：陈佳滠审订：关遐令） 串列加速器：tandem accelerator 利用一个高压使带电粒子获得两次加速的静电型加速器。串列加速器的直流高压通常由输电系统将电荷从低电位输送到高压电极上而形成。它的工作原理是将由负离子源产生负离子注入到加速器主体中，在高压电极的正电场的作用下，经低能段加速管被第一次加速。当负离子到达高压电极后，通过电子剥离器并被剥掉2个或多个电子，变为正离子。在高压电极作用下，正离子经高能段加速管再次被加速。图为中国原子能科学研究院的HI-13串列加速器主体外貌。（撰写：秦久昌审订：关遐令） 高压倍加器：Cockcroft-Walton accelerator 利用倍压整流方法产生直流高压，对离子或电子加速。其倍压整流工作原理如图所示，主要由高压变压器，高压整流器和高压电容器等组成。在无负载时，倍压整流线路输出的高压V随倍压级数n增加而线性增加，可表达为V-2nVa，式中Va为高压变压器T的次级绕组交流电压峰值。当有负载时，随着级数n的增加，线路的电压降和电压波动会严重增加，因此级数n不能太高。一般倍压整流器可输出直流高压从几百千伏（大气中）到兆伏级（高气压下）。高压倍加器由高压倍压整流电源，离子源（或电子枪），加速管、聚焦和传输系统，真空和控制系统组成。高压倍加器的输出功率较大，可以用作较理想的中子源，X光源少离子注入机。（撰写：秦久昌审订：关遐令） 静电加速器：electrostatic accelerator; Van de Graff accelerator 一种利用直流高压静电场对带电普子进行加速的高压型加速器。1933年美国范德格拉夫首先提出一种新的起电原理：一个圆筒形金属高压电极由几根绝缘柱支承。位于底部的电晕针排加电压后，电晕放电产生的离子（或电子），由橡胶带输送到高压电极上形成直流高压。早期静电加速器工作在大气中，由于气体击穿，限制了高压进一步升高，最高电压为6MV。后来发展为高气压型静电加速器，即把静电发生器，离子源和加速管等封在钢筒内，充以高压绝缘气体，大大地提高了电场击穿场强。静电加速器结构如图所示。静电加速器较其他加速器有如下特点：被加速离子的能量连续可调、离子的能量单一、可加速多种离子或电子、离子束聚焦良好、离子束靶点小。静电加速器是低能核物理实验的理想工具，同时还广泛应用于离子注入，材料分析、材料辐照等领域。（撰写：秦久昌审订：关遐令） 电子直线加速器：electron linac; electron linear accelerator 利用射频电场来加速电子的直线轨道加速器，由电子枪、加速管、射频功率源、射频传输、真空、冷却水、束流引出和控制等系统组成。迄今全世界已有数千台电子直线加速器用于放射治疗、无损探测、辐照加工和科学研究诸多领域。电子能量从几兆电子伏到几十吉电子伏，长度从几十厘米到几千米。现有的大部分电子直线加速器都工作在S波段，目前正在研制X波段加速结构。这种新结
高考物理速度选择器和回旋加速器解题技巧讲解及练习题 一、速度选择器和回旋加速器 1．某一具有速度选择器的质谱仪原理如图所示，A 为粒子加速器，加速电压为U 1；B 为速度选择器，磁场与电场正交，电场方向向左，两板间的电势差为U 2，距离为d ；C 为偏转分离器，磁感应强度为B 2，方向垂直纸面向里。今有一质量为m 、电荷量为e 的正粒子（初速度忽略，不计重力），经加速后，该粒子恰能通过速度选择器，粒子进入分离器后做匀速圆周运动，打在照相底片D 上。求： (1)磁场B 1的大小和方向 (2)现有大量的上述粒子进入加速器A ，但加速电压不稳定，在11U U -?到11U U +?范围内变化，可以通过调节速度选择器两板的电势差在一定范围内变化，使得加速后的不同速度的粒子都有机会进入C ，则打在照相底片D 上的宽度和速度选择器两板的电势差的变化范围。 【答案】（1）2112U m B d U e = 2）()()11112222m U U m U U D B e e +?-?=，()11min 1 U U U U U -?=() 11max 1 U U U U U +?=【解析】 【分析】 【详解】 （1）在加速电场中 2112 U e mv = 12U e v m = 在速度选择器B 中
2 1U eB v e d = 得 1B = 根据左手定则可知方向垂直纸面向里； （2）由可得加速电压不稳后获得的速度在一个范围内变化，最小值为 1v = 1 12 mv R eB = 最大值为 2v = 2 22 mv R eB = 打在D 上的宽度为 2122D R R =- 22D B = 若要使不同速度的粒子都有机会通过速度选择器，则对速度为v 的粒子有 1U eB v e d = 得 U=B 1vd 代入B 1 得 2U U = 再代入v 的值可得电压的最小值 min U U =最大值 max U U =
加速器概述 accelerator 定义 定义：一种使带电粒子增加速度（动能）的装置。加速器可用于原子核实验、放射性医学、放射性化学、放射性同位素的制造、非破坏性探伤等。粒子增加的能量一般都在0.1兆电子伏以上。加速器的种类很多，有回旋加速器、直线加速器、静电加速器、粒子加速器、倍压加速器等。加速器是用人工方法把带电粒子加速到较高能量的装置。利用这种装置可以产生各种能量的电子、质子、氘核、α粒子以及其它一些重离子。利用这些直接被加速的带电粒子与物质相作用，还可以产生多种带电的和不带电的次级粒子，象γ粒子、中子及多种介子、超子、反粒子等。目前世界上的加速器大多是能量在100兆电子伏以下的低能加速器，其中除一小部分用于原子
核和核工程研究方面外，大部分用于其他方面，象化学、放射生物学、放射医学、固体物理等的基础研究以及工业照相、疾病的诊断和治疗、高纯物质的活化分析、某些工业产品的辐射处理、农产品及其他食品的辐射处理、模拟宇宙辐射和模拟核爆炸等。近年来还利用加速器原理，制成各种类型的离子注入机。以供半导体工业的杂质掺杂而取代热扩散的老工艺。使半导体器件的成品率和各项性能指标大大提高。很多老工艺不能实现的新型器件不断问世，集成电路的集成度因此而大幅度提高。加速器的发展 1919年英国科学家卢瑟福(E.Rutherford)用天然放射源中能量为几个MeV、速度为2×109厘米/秒的高速α 粒子束（即氦核）作为“炮弹”，轰击厚度仅为0.0004厘米的金属箔的“靶”，实现了人类科学史上第一次人工核反应。利用靶后放置的硫化锌荧光屏测得了粒子散射的分布，发现原子核本身有结构，从而激发了人们寻求更高能量的粒子来作为“炮弹”的愿望。 静电加速器（1928年）、回旋加速器（1929年）、倍压加速器（1932年）等不同设想几乎在同一时期提了出来，并先后建成了一批加速装置。 粒子加速器particle accelerator 用人工方法产生高速带电粒子的装置。是探索原子核和
瓦里安T r u e B e a m系统 Document number：WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT
瓦里安TrueBeam系统简介（RapidArc放疗） 发表者：1540人已访问 由美国瓦里安公司制造的TrueBeam系统是目前世界最先进的集合全新技术设计的新一代直线加速器。该系统可用于，包括针对影像导引的和放射外科治疗，其精准和高效的核心特点使该设备可以胜任多种技术，适用于不同疾病的治疗需求，将极大地提高治疗的速度和准确性，给许多原本无法治疗的病人带来新的希望。该系统运用了大量创新技术，能在复杂的癌症治疗过程中同步处理成像、患者摆位和移动管理，即使在治疗期间因病者的呼吸而不断移动，系统依然可以准确捕捉的最新位置。通过高强度模式，系统能够准确和快速地提供快于前几代技术2倍多的高剂量，大大缩短了治疗所需时间。系统还通过“智能”自动化操作，进一步加快治疗速度，以往简单的治疗得花15分钟或以上，现在只需不到2分钟就能完成。同时，TrueBeam系统的还拥有精密尖端设计，明显地提高治疗的精确度。 用于影像引导和放射外科治疗的TrueBeam系统是瓦里安医疗系统2009年4月首次在美国首次推出，目前正被美国和欧洲治疗中心用来治疗肺、肝、胰腺、头颈部、脑部和脊柱等部位。该系统由瓦里安医疗系统公司(VarianMedicalSystems)(NYSE:VAR)生产，本周亮相于在圣迭戈举行的美国放射学学会（AmericanSocietyforRadiationOncology，简称“ASTRO”）年会上。 TrueBeam旨在以前所未有的速度和准确性治疗正在移动的，它的独一无二体现在其在或放射外科治疗中动态完成同步成像、患者摆位、运动管理和治疗实施的能力。该系统显着减少了完成治疗所需要的步骤。TrueBeam还拥有比其他直线加速器剂量投照速度最多快4倍的高强度模式(HighIntensityMode)。 近日，美国瑞士瓦里安医疗系统-全球最大的放射治疗设备公司研发的全新设计的最先进的TrueBeam直线加速器在徐州市中心医院放疗科正式投入使用，这是江苏省内第一台如此高规格高性能的直线加速器，TrueBeam将影像引导放射治疗和放射外科治疗推向了新的高度，同时这也是第一种可以前所未有的速度和精度完成对移动靶区治疗的高度集成的放射治疗系统。 什么是TrueBeam系统 TrueBeam系统是美国瓦里安公司生产的TrueBeam电子直线加速器、医学 图像处理系统、呼吸门控设备和网络系统的统称。TrueBeam系统是目前世界最先进的集合全新技术设计的新一代直线加速器，该系统可用于放射治疗，包括
瓦里安医疗器械贸易（北京）有限公司高能直线加速器机房参考资料
高能直线加速器机房说明 1.此套图纸为高能直线加速器机房参考图纸，机房防护仅供院方参考使用，正式方 案应由专业防护设计单位设计完成，因各地区在具体防护需求上存在差异，所以最终确定的防护尺寸应以当地相关行政部门对预评价报告的批复为准； 2.此套图纸仅作为参考图纸而非正规建筑施工图纸，机房施工图纸应由院方委托建 筑设计院设计完成，并经相关部门审核批准后方可进行施工工作； 3.加速器机房需在装修施工完成后才可进行设备安装工作； 4.治疗室和控制室辅助机房内环境温度要求24－26度，相对湿度40-60％，治疗室 通风次数每小时10―12次，具体暖通管道的设计由设计院设计完成,室内通风系统进风口需要有除尘过滤装置，送排风系统及穿墙洞口的预留以预评价报告批复为准，建议排风直接排至本体或相邻最高建筑的楼顶； 5.设备接地必须在机房内单独引出一个接地点，且接地电阻不大于1欧姆； 瓦里安医疗器械贸易（北京）有限公司
附件一设备部分参数 X线： 1.最大X线能量10MV或15MV 2.最大剂量率600cGy/min或1000cGy/min 3.最大射野尺寸40×40cm（SSD=100cm） 4.射野泄露率≤0.1% 5.中子污染（15MV）≤0.2% 电子线： 1.最大常规电子线能量20MeV 2.最大常规电子线剂量率1000cGy/min 注：以上是典型配置的部分参数，具体到各设备的参数以合同签订配置为准。
附件二电源要求 电源要求： 1.加速器主机电源要求： 额定功率：45kV A 待机功率：3kV A 就绪功率：20kV A 线制：三相五线制（三相动力电，零线，接地线） 额定相间电压：360-440V AC 电源频率：50Hz 电压波动范围：不超过±5% 满负荷电流：65A 功率因数：90%或更高 电源内阻：最大89mΩ 2．OBI电源： 额定功率：47kV A 线制：三相四线（三相动力电、地线） 额定相间电压：400-480V AC 电压波动范围：不超过±10% 电源频率：50Hz 电流强度：最大浪涌电流63安培 电源内阻：最大0.17Ω 4.水冷机房电源 额定功率：10千瓦 线制：三相五线制（三相动力电，零线，接地线） 额定相间电压：380V-420V 电源频率：50Hz 电流强度：每相最大浪涌电流为30安培 5、服务器电源：（插座×2） 电压：220V 最大电流：16A 说明：1、2两条的电源统一由稳压柜（瓦里安提供）供给，设计方需考虑稳压柜的额定功率120KVA，若无OBI配置的型号，需按80KVA考虑。
瓦里安加速器核心的特 点 公司内部档案编码：[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]
瓦里安医用直线加速器的特点 加速器核心部件 1. 核心结构 核心结构是指产生射线的几个高频高压真空部件，包括： A.微波源－产生3G Hz频率（每秒30亿个脉冲）的大功率微波， 是电子加 B.速的策动源，主要采用磁控管震荡器或速调管放大 器； C.电子枪－发射电子，供加速管对电子进行加速加能；是数字化 控制加速器 的关键部件； D.加速管－也有称“波导管”，用于对由电子枪发出的电子，在 微波振荡的 E.控制下进行加速增能，以达到所需的电子能 量。 (1) 速调管和磁控管的差别 大功率磁控管震荡器在早期的雷达系统中发挥了重要作用，为雷达技术的顺利发展和二次大战的胜利作出了重要贡献。在功率为兆瓦级以下时，磁控管能达到较好的性能，并能满足对其物理尺寸和轻便性的要
求。因此，磁控管仍可应用于军用机载、移动雷达系统中。但磁控管在高功率运行时，未能表现出高效率、高增益和高稳定性。在现代大功率远程雷达中，已找不到磁控管的踪影。 瓦里安公司于1937年发明的微波速调管，在近六十年的雷达应用中被证实，具有高的平均和峰值功率、高增益、高效率、高稳定性和低噪声，在兆瓦级或更高的输出功率时，具有很好的性能表现。 在中能和高能医用直线加速器中，微波源的输出功率一般达到五兆瓦以上。此时，磁控管的缺点主要在高功率时出现： 1)自激谐波。由于磁控管为“自激震荡式微波发生器”，同时施职 发生微波和放大微波的功能。在较大功率的运行状态下，易产生 谐波震荡，使微波频率和输出不稳定，导致加速器的输出束流不 稳定，影响治疗； 2)频率稳定性差。在磁控管中，是用谐振腔内的马达的旋转来调节 微波输出频率。由于马达的驱动存在有时间延迟误差和旋转定位 误差，因此，磁控管对微波频率的稳定性的精确控制能力较差。 3)功率容量低。在产生为高能电子加速所需的微波功率方面，由于 磁控管的工作效率低，输出容量较难胜任大功率的要求，无法胜 任临床上采用高能电子线的治疗；
瓦里安TrueBeam系统简介（RapidArc放疗） 发表者：董昭 1540人已访问 由美国瓦里安公司制造的TrueBeam系统是目前世界最先进的集合全新技术设计的新一代直线加速器。该系统可用于放射治疗，包括针对影像导引的放射治疗和放射外科治疗，其精准和高效的核心特点使该设备可以胜任多种放疗技术，适用于不同疾病的治疗需求，将极大地提高肿瘤治疗的速度和准确性，给许多原本无法治疗的病人带来新的希望。该系统运用了大量创新技术，能在复杂的癌症治疗过程中同步处理成像、患者摆位和移动管理，即使肿瘤在治疗期间因病者的呼吸而不断移动，系统依然可以准确捕捉肿瘤的最新位置。通过高强度模式，系统能够准确和快速地提供快于前几代技术2倍多的高剂量，大大缩短了治疗所需时间。系统还通过“智能”自动化操作，进一步加快治疗速度，以往简单的治疗得花15分钟或以上，现在只需不到2分钟就能完成。同时，TrueBeam系统的还拥有精密尖端设计，明显地提高治疗的精确度。 用于影像引导放射治疗和放射外科治疗的 TrueBeam?系统是瓦里安医疗系统2009年4月首次在美国首次推出，目前正被美国和欧洲治疗中心用来治疗肺、肝、胰腺、头颈部、脑部和脊柱等部位肿瘤。该系统由瓦里安医疗系统公司 (Varian Medical Systems) (NYSE: VAR) 生产，本周亮相于在圣迭戈举行的美国放射肿瘤学学会（American Society for Radiation Oncology，简称“ASTRO”）年会上。 TrueBeam 旨在以前所未有的速度和准确性治疗正在移动的肿瘤，它的独一无二体现在其在放射治疗或放射外科治疗中动态完成同步成像、患者摆位、运动管理和治疗实施的能力。该系统显著减少了完成治疗所需要的步骤。TrueBeam 还拥有比其他直线加速器剂量投照速度最多快4倍的高强度模式 (High Intensity Mode)。
1.0 为确认问题的所在，做了下述的检验： （1） 单独关闭微波源，是否不出连锁 。 （2） 关闭加速管注入板的高压或者将高压从12kV 提高14kV 。是否不出连锁。 （3） 改变steering 的电流大小，从原先的 2o0m A 提高至290mA ，是否故障出现的频率明显降 低。 （4） 对偏转磁铁进行检测。在冷机关机时测量阻值。 （5） 医院是否定期检查水罐水位，定期换水 （6） 治疗结束后，要将机架转90或270度，防止漏水。 （7） 注意观察各接口之间是否漏水及橡胶管是否老化。 2.0 检查加速管冷却系统 水冷系统的检查包括内、外水循环两部的水温、水位、水压和两者压差的检查。瓦里安加速器的内循环水温40度，在40度时为最佳状态，水温超过42或低于36时要调节水冷系统使水温趋于40，水位过低时要及时补充去离子水（或蒸馏水）。检验钛泵是否正常工作，如果钛泵有问题，加速管将因真空恶化损坏，造成steering coil 以及相应的功能损坏。 3.0 加速管更换 更换加速管不但费用昂贵而且时间较长（一 般需要10天左右时问）。并且后续工作如百分深 度剂量、平坦度、对称性等都要重测，耗费周期 长。 加速器的加速管是一体的，需更换整个加速 管。更换加速管步骤：① 先把加速器大机架旋 转到180度，插好防止大机架(gantry )转动栓， 通过龙门吊架把小机头(collimator )移走，接着把 加速 管上的电路板等部件移走，再把加速管和 加速器连接部分松开，通过龙门吊架把旧加速管吊走。有一个小窍门可以把加速管束流窗中心与周围的偏转磁铁进行位置标记，以方便新加速管安装位置的确定。通过龙门吊架把新加速管运来并进行安装，使新加速管柬流窗中心的位置与原标记在偏转磁铁的标记一致，把小机头恢复，恢复加速管上的 电路板等以及上紧加速管与加速器连接部分。② 进行出束，出束前编程，剂量率很低但能出束，说明更换成功，大机架还是停留在180度位置，通过机架把测量水箱的四个柱子固定好，再把水箱架上，保持水箱的水平，加速器出束，水箱进行扫描，扫描前需把均整块移走，电离室是加上的，低剂量率出束，如扫描结果不理想通过水箱给的提示调整偏转磁铁位置，直到扫描结果满意。再把均整块加上，进行扫描，需对implane 、 crossplane 两个方向进行扫描，扫描前剂量率恢复至正常，通过扫描结果调整均整块位置，直到两个方向扫描结果满意，这一过程需较长时间，一般需1、2 天时间。③ 最后进行光射野验证，以及光距尺、等中心等校正。把加速器外围设备恢复。 4.0 该型号加速管价格约40万美元（进口到岸价格）。 北京维修站010-87858、上海维修站 021-637591
高能电子加速器辐照技术 高能电子加速器辐照技术是20世纪发展起来的一种灭菌保鲜技术，是以辐射加工技术为基础，运用x射线、γ射线或高速电子束等电离辐射产生的高能射线对食品进行加工处理，在能量的传递和转移过程中，产生强大的物理效应和生物效应，达到杀虫、杀菌、抑制生理过程、提高食品卫生质量、保持营养品质及风味、延长货架期的目的。 高能电子加速器辐照技术和传统钴源辐照相比照特点鲜明主要体现在： （1）快速辐照。辐照加工时间短，例如对一箱产品杀菌，耗时仅1分钟；而用钴源辐照可能要数十分钟。 （2）吸收剂量均匀。采用动态的传送装置，产品吸收剂量的不均匀度<5%。一次性大批量加工也可以小批量加工，加工方式灵活。 （3）可事先对产品密封包装，在辐照时不拆产品包装箱。能快速、安全通过，无二次污染。 （4）无环境污染。关机后无射线，安全可靠；而用钴源存在源的浪费和废源的处理问题。 （5）降解水产品、蜂产品中残留氯霉素，是目前国内外唯一的方法。 （6）投资低，产出高。 辐照加工产业近二三十年来发展十分迅速，北美、欧洲的辐照加工应用已十分广泛，亚洲、南美洲、非洲都相继有不少装置投入使用，年产值高达数千亿美元。如美国辐照加工产品产值为
核电的3.5倍，占到了美国GDP的3.9%，且目前正以每年20%的速度递增。 我国辐照加工产业具有较好的基础。“十二五”期间，国家将继续支持辐照技术的开发研究和产业化发展，并提出了保持年均15%以上的增长速度，到2015年达到3000亿元的目标。 近年来，随着和平利用原子能技术的发展以及人民物质生活水平的提高，对健康环保产品的需要日益增长，辐照加工技术和辐照加工服务也日渐深入到各行各业，辐照加工市场发展迅速。高能电子加速器辐照技术将重点应用于以下行业和领域：水产品行业、酒行业、茶叶行业、水果、果汁行业、蔬菜行业、肉食品行业、医药行业、粮食储藏、废水、污水处理行业、烟草行业、酱菜行业、宠物食品、化妆品及日用品行业、材料制造与改性、电子元器件性能改良等。 高能电子加速器辐照加工应用技术据行业协会预测，在2011年-2015年的5年内，我国电子辐照加速器应用量的平均增长率将达到15%以上，即在现有200台套（已建成）基础上翻一番，达到400台左右，一次性产业规模30-50亿元，二次产业规模500亿-800亿左右。结合我公司高能电子加速器辐照项目计算期确定为11年，其中建设期1年，投产期1年，达产期9年。考虑到本项目经营有一个过程，运营后第1年经营负荷确定为70%，第2年开始达到满负荷运转。综上分析项目达产年实现销售收入25750万元，利润总额9372万元，营业税金及附加3213万元，所得税2343万元。财务内部收益率税前29.29%，税后23.06%；财务净现值税前28462万元，税后17490万元；投资回收期税前5.31年；税后5.97年。资金回收期短，并且具有较好的经济效益、社会效益和生态效益，本项目前景广阔。
我院新引进的美国瓦里安Trilogy直线加速器是目前国际上最先进的放疗专用设备，具有满足临床需要的光子线和电子线多档能量组合，系统不仅可进行常规放疗技术，还具有目前国际最先进精确放疗技术如：图像引导放疗技术（IGRT）,调强放疗技术(IMRT)、快速旋转容积调强技术（Rapid Arc）、动态自适应放疗技术（DART）等。通过
高精度和高稳定的剂量率为肿瘤患者提供全身各部位精确有效的治疗。 容积调强(Rapid Arc)：放射治疗领域的新革命快速旋转容积调强技术是近年放疗领域的一项重大突破，该技术得益于新直线加速器设备的革新性能设计，为放疗的速度，精确度和病人舒适性提供了新的标杆。自09年进入中国以来，目前国内仅4家医疗中心能开展此项技术，我院为华南地区第一家。 特点： ●通过高速动态多叶光栅、可变剂量率、可变机架旋转速度，以优 化的单次弧形调强照射完成治疗。
●治疗速度快，2分钟完成病人摆位，2分钟完成治疗。剂量分布 更理想，包括凹面形状的肿瘤和各种复杂形状的肿瘤都能做到剂量高度适形。 ●更少的漏射线、散射线，使周围正常组织得到更好的保护。 ●与传统的调强放疗相比照射时间减半，病人舒适度更高。常规放 疗模式如电子线治疗、非共面治疗、自主呼吸门控治疗仍然可以继续使用 图像引导系统（IGRT）：治疗位置准确的可靠保证
IGRT (Image-guided radiation therapy)为近年开展起来的新技术，是解决摆位误差、呼吸运动、组织结构形变、位移等多种因素引起的照射误差最为有效的方法。它通过将高分辨率成像设备集成于直线加速器上，在治疗前后即时采集图像，确定靶区和敏感组织的位置、位移、形变等情况。精确引导摆位治疗，最大限度减少照射野的偏离，尤其适合临近敏感器官如椎旁肿瘤、鼻咽癌等定位精度要求高的肿瘤。对于受呼吸运动影响较大的胸腹部肿瘤，结合呼吸门控系统将会得到更好的治疗效果。 特点： ●创新性地将拍片、透视和锥形束CT技术结合，高分辨率数字 即时图像和3D的CT图像，可为医生提供准确的肿瘤位置及其活动情况。
高中物理速度选择器和回旋加速器解题技巧及经典题型及练习题(1) 一、速度选择器和回旋加速器 1．如图为质谱仪的原理图。电容器两极板的距离为d ，两板间电压为U ，极板间的匀强磁场的磁感应强度为B 1,方向垂直纸面向里。一束带电量均为q 但质量不同的正粒子从图示方向射入，沿直线穿过电容器后进入另一磁感应强度为B 2的匀强磁场，磁场B 2方向与纸面垂直，结果分别打在a 、b 两点，若打在a 、b 两点的粒子质量分别为1m 和2m .求： (1)磁场B 2的方向垂直纸面向里还是向外? (2)带电粒子的速度是多少? (3)打在a 、b 两点的距离差△x 为多大? 【答案】(1)垂直纸面向外 (2)1U v B d = (3)12122()U m m x qB B d -?= 【解析】 【详解】 (1)带正电的粒子进入偏转磁场后，受洛伦兹力而做匀速圆周运动， 因洛伦兹力向左，由左手定则知，则磁场垂直纸面向外. (2)带正电的粒子直线穿过速度选择器，受力分析可知： 1U qvB q d = 解得：1U v B d = (3)两粒子均由洛伦兹力提供向心力 2 2v qvB m R = 可得：112m v R qB = ，222 m v R qB = 两粒子打在底片上的长度为半圆的直径，则： 1222x R R ?=- 联立解得：12122() U m m x qB B d -?= 2．如图所示，水平放置的平行板电容器上极板带正电，下极板带负电，两板间存在场强为 E 的匀强电场和垂直纸面向里的磁感应强度为 B 匀强磁场.现有大量带电粒子沿中线 OO ′ 射
入，所有粒子都恰好沿 OO ′ 做直线运动.若仅将与极板垂直的虚线 MN 右侧的磁场去掉，则其中比荷为 q m 的粒子恰好自下极板的右边缘P 点离开电容器.已知电容器两板间的距离为2 3mE qB ，带电粒子的重力不计。 （1）求下极板上 N 、P 两点间的距离； （2）若仅将虚线 MN 右侧的电场去掉，保留磁场，另一种比荷的粒子也恰好自P 点离开，求这种粒子的比荷。 【答案】（1）3mE x =2）'4'7q q m m = 【解析】 【分析】 （1）粒子自 O 点射入到虚线MN 的过程中做匀速直线运动，将MN 右侧磁场去掉，粒子在MN 右侧的匀强电场中做类平抛运动，根据类平抛运动的的规律求解下极板上 N 、P 两点间的距离；（2）仅将虚线 MN 右侧的电场去掉，粒子在 MN 右侧的匀强磁场中做匀速 圆周运动，根据几何关系求解圆周运动的半径，然后根据2 ''m v q vB R = 求解比荷。 【详解】 （1）粒子自 O 点射入到虚线MN 的过程中做匀速直线运动， qE qvB = 粒子过 MN 时的速度大小 E v B = 仅将MN 右侧磁场去掉，粒子在MN 右侧的匀强电场中做类平抛运动， 沿电场方向：2 2 322mE qE t qB m = 垂直于电场方向：x vt = 由以上各式计算得出下极板上N 、 P 两点间的距离2 3mE x qB = （2）仅将虚线 MN 右侧的电场去掉，粒子在 MN 右侧的匀强磁场中做匀速圆周运动，设经过 P 点的粒子的比荷为 ' ' q m ，其做匀速圆周运动的半径为 R ，
医用直线加速器 医用加速器是生物医学上的一种用来对肿瘤进行放射治疗的粒子加速器装置。带电粒子加速器是用人工方法借助不同形态的电场，将各种不同种类的带电粒子加速到更高能量的电磁装置，常称“粒子加速器”，简称为“加速器”。要使带电粒子获得能量，就必须有加速电场。依据加速粒子种类的不同，加速电场形态的不同，粒子加速过程所遵循的轨道不同被分为各种类型加速器。目前国际上，在放射治疗中使用最多的是电子直线加速器。 电子直线加速器 电子直线加速器是利用具有一定能量的高能电子与大功率微波的微波电场相互作用，能量电子直接引出，可作电子线治疗。电子打击重金属靶，产生韧致辐射，发射X射线，作X线治疗。 根据电子与微波电场的作用方式不同，电子直线加速器分为行波加速器和驻波加速器。 一个最简单的电子直线加速器至少要包括，一个加速场所（加速管），一个大功率微波源和波导系统，控制系统，射线均整和防护系统。当然市场上作为商品的设备要远比这些复杂，但这些基本部件都是必不可少的。医用加速器的分类 分类情况 医用加速器按照能量区分可以分为低能机、中能机和高能机。 按照X能量的档位加速器分为单光子、双光子和多光子。 低中高能机的区分主要在于给出的电子线的能量。 医用加速器用于放疗的适应症 1、当其用于常规放疗时其适应症为： 医用加速器适应症广泛，可用于头颈、胸腔、腹腔、盆腔、四肢等部位的原发或继发肿瘤，以及手术后残留的术后或手术前的术前治疗等。 西门子直线加速器 它所产生的高能X线具有照射深度强，射线集中等优点为，不仅能有效杀死癌细胞，而且能保护正常组织少受损伤，是治疗深部肿瘤的理想设备。它优于国产加速器，可以产生六档电子线，为肿瘤治疗提供了更好的方法。 高能X线具有皮肤损伤小，照射量高，保证正常组织效果好的特点，主要用于治疗深部肿瘤，高能电子束，能量可变，可根据不同的肿瘤深度进行调节选择，可用于恶性肿瘤和偏心性肿瘤的治疗，术中放疗也多用于高能电子束。 恶性肿瘤患者的治疗提倡的是综合治疗，放射治疗是不可缺少的手段，约有70%的患者需行放射治疗，医用直线加速器是现今国际上先进的放疗设备。 瓦里安直线加速器 该加速器融合了现代医学影像技术、立体定位技术、计算机、核医学、放射物理、自动化智能控制等多种现代高新科技，可实现对全身肿瘤的常规放射治疗、三维立体定向精确放疗、立体定向放射外科治疗(俗称X-刀治疗)、适形调强放射治疗(诺力刀治疗)等。该直线加速器能最大限度杀死肿瘤，保护人体正常组织提供更加准确、高效、安全的技术保障。 1具有双光子、多档能量的电子线，保证各种不同深度的肿瘤治疗剂量组要。肿瘤隐藏的再深，他也能像海底捞针一样抓住它2。具有多叶准直系统，能完成精确放疗计划。可从三维方向上随着肿瘤的不同形状变化，产生与肿瘤形状近似的照射体积，使治疗更精确。3。具有三维调强治疗计划系统，调强放射治疗是当今世界上
第六节 回旋加速器 ●教学目标 一、知识目标 1.知道回旋加速器的基本构造及工作原理. 2.知道回旋加速器的基本用途. 二、能力目标 先介绍直线加速器，然后引出回旋加速器，并对两种加速器进行对比评述，引导学生思维，开阔学生思路. 三、德育目标 1.通过介绍两种加速器的利和弊，告诉学生应辩证地去看待某一事物. 2.通过介绍回旋加速器不利的一面，希望学生掌握现在的基础知识，将来能研究出更切合实际的加速器. ●教学重点 回旋加速器的工作原理. ●教学难点 回旋加速器的基本用途. ●教学方法 阅读法、电教法、对比法 ●教学用具 实物投影仪、CAI 课件 ●课时安排 1课时 ●教学过程 ［投影］本节课的教学目标： 1.知道回旋加速器的基本构造及工作原理. 2.知道加速器的基本用途. ●学习目标完成过程 一、引入新课 在现代的物理学中，为了进一步研究物质的微观结构，需要能量很高的带电粒子去轰击原子核，为了使带电粒子获得如此高的能量，就必须设计一个能给粒子加速的装置——加速器. 二、新课教学 让学生阅读课文，然后回答以下问题： ［问题1］用什么方法可把带电粒子加速？ ［学生答］利用加速电场给带电粒子加速. ［板书］由动能定理W =ΔE k qu =22 1mv ， v =m qu /2 ［问题2］带电粒子一定，即q/m 一定，要使带电粒子获得的能量增大，可采取什么方法？ ［学生答］带电粒子一定，即q/m 一定，要使带电粒子获得的能量增大，可增大加速电场两极板间的电势差. ［问题3］实际所加的电压，能不能使带电粒子达到所需的能量？（不能）怎么办？ ［学生答］实际所加的电压，不能使带电粒子达到所需要的能量.不能，可采用高极加
瓦里安医用直线加速器的特点 加速器核心部件 1. 核心结构 核心结构是指产生射线的几个高频高压真空部件，包括： A. 微波源－产生3G Hz频率（每秒30亿个脉冲）的大功率微波，是电子加 速的策动源，主要采用磁控管震荡器或速调管放大器； B. 电子枪－发射电子，供加速管对电子进行加速加能；是数字化控制加速器 的关键部件； C. 加速管－也有称“波导管”，用于对由电子枪发出的电子，在微波振荡的 控制下进行加速增能，以达到所需的电子能量。 (1) 速调管和磁控管的差别 大功率磁控管震荡器在早期的雷达系统中发挥了重要作用，为雷达技术的顺利发展和二次大战的胜利作出了重要贡献。在功率为兆瓦级以下时，磁控管能达到较好的性能，并能满足对其物理尺寸和轻便性的要求。因此，磁控管仍可应用于军用机载、移动雷达系统中。但磁控管在高功率运行时，未能表现出高效率、高增益和高稳定性。在现代大功率远程雷达中，已找不到磁控管的踪影。 瓦里安公司于1937年发明的微波速调管，在近六十年的雷达应用中被证实，具有高的平均和峰值功率、高增益、高效率、高稳定性和低噪声，在兆瓦级或更高的输出功率时，具有很好的性能表现。 在中能和高能医用直线加速器中，微波源的输出功率一般达到五兆瓦以上。此时，磁控管的缺点主要在高功率时出现： 1) 自激谐波。由于磁控管为“自激震荡式微波发生器”，同时施职发生微波和放大微 波的功能。在较大功率的运行状态下，易产生谐波震荡，使微波频率和输出不稳定，导致加速器的输出束流不稳定，影响治疗； 2) 频率稳定性差。在磁控管中，是用谐振腔内的马达的旋转来调节微波输出频率。由 于马达的驱动存在有时间延迟误差和旋转定位误差，因此，磁控管对微波频率的稳 定性的精确控制能力较差。 3) 功率容量低。在产生为高能电子加速所需的微波功率方面，由于磁控管的工作效率 低，输出容量较难胜任大功率的要求，无法胜任临床上采用高能电子线的治疗； 4) 寿命短。在大功率输出工作时，磁控管的运行寿命只有1000至4000工作小时左 右，经常需要更换，导致设备的维护成本上升，和影响疗程的安排实施。