PRF的产生及控制方法.pdfVIP

直线加速嚣在)【_刀系统应用中的 几何和计量特性校准及方法 沈庆贤许志新杨绍洲杨光 广州第一军医大学南方医院510515 立体定向放射外科系统(x一刀)已经成为颅脑外科的一个重要手段。 在x一刀治疗过程中，加速器的质量是治疗效果的重要保证，必须校准直线加 速器的几何特性和计量特性。 檀查疆日及方法t机头旋转轴线与等中心O点的偏移量≤lmm，加速器治疗床 旋转轴线与等中心。点的偏移量≤1mm，各组激光定位灯的光平面同垂直相交于等 中心。点．方法是将上光阑开到40cm，下光阑开到1cm．将慢性感光胶片垂直放 于治疗床项部，胶片的等中心对准机架的旋转中心．设置准直角度为0。，旋转机架 分别为90。、o。、275。、175。时，对胶片进行12Mu的照射，冲洗胶片．在胶片上 会出现1∞的交叉曝光线，测量90。和275。与O。交叉点的距离以及0。与175。、90。 交叉点之间的距离，就可以检测出机架旋转的精度。治疗床旋转精度同样用上述方 法进行。只需要将慢性感光胶片水平放置于治疗床的顶部位置，它的偏差应小于 ±1∞．对机架旋转的精度和治疗床旋转精度测量以后，在做综合wj∞々∞-lu乜试验。 其方法是：将加速器机头适配器固定在机头上．准直器开到5×5cm，把5mm准直 器装入加速器适配器，将等中心校验装置固定在治疗床上。模拟靶点为3mm的金 属球，在机架角度为o。，治疗床角度为0。时，调整金属球的位置，使其位于等中 心位置。然后分别以不同的机架角度和治疗床角度对金属球进行拍照．在照片上观 察测量3咖金属球在5mm直径的圆斑位置的偏差．就可以确定加速器等中心的旋 转精度． PRF的产生及其控制方法 徐庆旭 北京医疗器械研究所1000ll I■蔓】 PRF(脉冲重复频率)系统的稳定性和电子枪延时注入时间 77 的准确程度影响着医用加速器系统的射线输出量和能谱．高性能PRF系 统是使加速器系统具有稳定射线输出的不可缺少的一部分．本文主要阐 述BJ．14型医用驻波电子直线加速器中PRF的控制原理和实现方法，给 出了该系统的特点，井进行了问题讨论． 医用电子直线加速器系统中脉冲调制器、电子枪栅控以及各种与此同步系统所 需的触发控制信号均由脉冲重复频率(PRF)控制电路提供。 PRF的稳定性和可靠性对加速器系统可靠稳定工作和保证剂量系统的稳定性起 着最基本也是关键的作用。 1 PRF系统的作用和基本要求 PRF系统最基本的也是最主要的功能是为脉冲调制器、栅控电子枪提供同步触 发脉冲信号．同时也作为如AFc等其它单元的同步取样信号。对PRF的基本要求 包括： a．重复频率稳定可调(50～280Hz)： b．栅控电子枪的触发脉冲的延时可调。 上述要求的提出主要是为保证系统剂量率的稳定。第一，剂量率的大小在系统 其它因素不变的情况下正比于脉冲重复频率，频率的波动将直接造成剂量率的不稳 定，因此PRF系统必须能提供一个稳定的脉冲信号。第二，船控电子枪的触发时 机对射线输出量和能谱的改善起着重要的作用。工作于脉冲方式的加速器在每个微 波脉冲的开始和结束时，其管内场强的建立和衰减过渡过程中，如果电子束和微波 功率同时注入和馈入加速管，不仅会造成大量低能电子的产生，同时也会增加加速 管的负载，使过渡过程变长。如果能使加速管内场强建立的开始时期，管内处于空 载状态。场强会快速建立，当场强到达一定数值时再注入束流．则可减少低能电子 的产生，使能谱获得改善，射线输出量反而会提高。这里，束流注入的时间和稳定 性是影响输出量大小和能谱好坏的关键因素。这就要求PRF系统对延时注入的时 间可调，且稳定。由于加速管工作脉冲的脉宽仅有4us，所以注入时间的微小差别 将会影响输出量的大小，实验证明．注入时间调偏O．5us，会使输出量有10％左右 的变化。鉴于以上原因，PRF系统必须对注入时间可微量调节，并保持稳定，才能 保证输出量的稳定。 2 控制原理及方法 根据系统的要求，作者选取了用控制机通过可编程分频器件产生基准PRF信 号．再利用对高速时钟源(10MHz)手动和自动控制分频比的方法来产生栅控电子 枪的束