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| 瓦里安电子直线加速器介绍 |
| 2011-06-17 |
瓦里安医疗系统公司自1961年在斯坦福大学医院安装第一台医用电子直线加速器以来，产品发展从上世纪60年代的简单加速器，80年代的计算机控制加速器，90年代的动态适形技术到世纪之交的调放疗所需的放疗设备纵使。电子直线加速器是瓦里安的核心产品，公司在加速器制造中拥有多项专利技术。
速调管技术
电子直线加速器采用微波电磁场对电子进行加速。对加速器而言，微波功率源犹如汽车上的发动机，其性能直接影响到输出射线的能量和课题率。用于电子直线加速器的微波功率源有两种：速调管和磁控管。速调管是由瓦里安兄弟于1937年发明的，起初用于雷达的微波源。相比于磁控管，速调管的输出功率大得多，能把电子流加速到比较高手能量，因此适合于高能直线加速器，对低能加速器，由于加速电子所需根据微波功率小，可采用磁控管。速调管的工作寿命是磁控管的5倍，而价格只是它的2倍。速调管与磁控管的这种差别，主要是由于它们工作机制不同。
三极枪技术
被加速的电子由电子枪注入到加速管中，与其它制造商使用的二级枪不同，瓦里安的加速器使用三级枪。在三级枪中灯丝一直牌发射热电子状态，热电子流是否进入加速管取决于位于灯丝与阳极之间栅极的电位差。而在二极枪中，注入加速管的热电子流是靠加热电子枪的灯丝电流来控制的。三极枪控制栅极电位的反应时间无疑要远小于二极检中的热效应控制的。所以三级枪加速器的出束响应时间要快于二极枪加速器。由于加速器中课题控制电离室的探测效率会随课题率而变化，出束响应慢的加速器的课题误差会相应大一点。如果说在常规放疗中这种剂量误差可以不计，那么在多子野的静态调强治疗中，由于照射牌频繁的小剂量开/关状态，相应的剂量误差就无法忽略。在四维投照、图像引导放疗等高技术治疗中，这种由栅控电子快速束流响应更是至关重要。
驻波管技术
医用电子直线加速器中加速管内的微波电磁场可有两种波动方式：行波和驻波。一般而言，在医用电子直线加速器的能量范围下，采用驻波方式更为有利，因为在此能量范围内，驻波加速管的加速效率较行波加速管高，因此同样能量下，驻波加速管较短小，使整机较灵巧。
能量开关技术
根据经典电动力学理论，对一特定开关的加速管，其谐振频率是一定的。在谐振状态下，加速以及最大的输出；如果偏离了谐振，被加速的电子会损失在加速管里产生有害的热量，为了达到同样的输出剂量率，就需要提高输入加速管制微波功率。瓦里安巧妙地利用能量开关来改变加速管制谐振状态，使得在高能和低能两种能量下，加速管都能工作在谐振状态。降低了能耗，提高了低能状态的课题率。还减少了热量排放。 |
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