直线加速器是什么？

　　直线加速器通常是指利用高频电磁场进行加速，同时被加速粒子的运动轨迹为直线的加速器。高频直线加速器(high-frequency linear accelerator)简称直线加速器，是指用沿直线轨道分布的高频电场加速带电粒子的装置。

　　直线加速器的雏形概念较早是由英国科学家G.Ising在1924年提出，1924年他在一篇名为《产生高压极隧射线方法原理》的文章中提出了一个直线加速器的设计图样。


　　1928年E.维德罗提出加速原理。早期利用频率不太高的交变电场加速带电粒子，1946年后利用射频微波来加速带电粒子。


　　中国科学院高能物理研究所35MeV质子直线加速器的加速腔的能量时，电子的速度已接近光速，带圆孔的膜片装置适用于加速电子;质子或离子的质量较大，其速度较低，常采用带漂移管的装置。1966年建成的美国斯坦福电子直线加速器管长3050米，电子能量高达22吉电子伏，脉冲电子流强约80毫安，平均流强为48微安。


　　原理


　　加速器是由三根用绝缘材料制成的高柱和在它们中间的加速器管组成。加速器靠真空泵保持真空。外表流线型，不仅为了美观，而且为了防止从任何棱角或突出部分形成意外的放电。


　　在加速器管中有金属圈，它们同高压发生器相连的方式能使一系列金属圈的负压由底部向顶端逐渐升高。生产质子的离子源安装在加速器管的上端。带正电的质子由于受到带负电的金属圈的吸引而顺管射下--由于下面金属圈的负电压不断增大，质子的速度也不断增加。在加速器管的地端的地板下面，有一间装有接收器的小室，质子能够在这里同物质碰撞，在此过程中，轰击能够引起原子核的蜕变。


　　主要特点


　　束流的注入和引出很方便，束流强、传输效率高、束品质较好，可由前至后分段设计、制造和调试。由于加速器不存在偏转束的同步辐射限制，可将电子束加速到很高能量，是下一代超高能对撞机的第一候选者(见对撞机)。为使加速器有适当的长度，轴上加速电场强度一般在5-25兆伏/米，需要很大的微波功率源，因此单位束流功率所需造价和运行费用较高。现今提出的超导加速器可有效地降低运行费用。


　　医学应用


　　折叠产品用途


　　双光子医用直线加速器是用于癌症放射治疗的大型医疗设备，它通过产生X射线和电子线，对病人体内的肿瘤进行直接照射，从而达到消除或减小肿瘤的目的。


　　折叠产品特点


　　①能量分档多，能量范围宽。设计有完善的多级安全联锁，确保人员和设备的安全。


　　②全数字化的设计，整机采用计算机控制，操作软件采用图形界面，操作更简便。自动频率控制(AFC)、自动束流控制(AIC)、剂量监视和自动均整度控制(ADC)等控制系统全部采用微处理器控制，剂量更稳定。


　　③独立双通道的电离室设计，确保剂量测量的准确性。偏转系统采用滑雪式消色散结构，可获得更好的束流分布。


　　④加速管采用行波反馈系统，具有能量范围宽、能量稳定性高、束流能谱好，快速瞬态反应等的特点。配合大功率的微波反馈系统，很高微波能量高达6MW。


　　⑤限束装置的上下光阑可分别独立运动，适应不同治疗种类的需要。中心精度高。可配外置的X刀、多叶光栅等适形治疗系统。具有远程故障诊断功能，可通过互联网协助用户进行维护，维修更简便。


　　南京明基医院直线加速器线上预约，请拨打：400-082-1008.