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14MeV医用驻波加速管的微波调试.pdf
第 31 卷第 1 期 原 子 能 科 学 技 术 . 31, . 1 V o l N o 1997 年 1 月 A tom ic Energy Science and T echno logy Jan. 1997 14M eV 医用驻波加速管的微波调试 靳清秀 童德春 林郁正 杨 越 孙敬清 (清华大学工程物理系, 北京, 100084) 介绍了 14M eV 医用驻波加速管的微波调试情况。该加速管的加速能量与束流多档可调, 可 提供 6、15M V 两档 X 射线和 6—14M eV 五档的电子线。该加速管总长 145 m , 采用轴耦合双周 期 2 模驻波结构。利用峰值 2 6 的脉冲磁控管为功率源, 工作频率为 2998 , 脉冲宽度 MW M H z 4 s, 重复频率为 250 ys。通过调节入口微波功率、电子枪的注入电压、电流等参数, 实现加速管的 能量调变。 关键词 医用驻波加速管 长腔链 微波调试 近几年来, 我国放射医疗事业迅速发展, 促进了国内放射医疗设备的研制和生产, 如低能 医用驻波电子直线加速器目前已形成批量生产能力, 技术已趋于成熟。随着我国医疗科学水平 的提高及对放疗设备日益增长的需求, 国家在“八五”期间制定了研制中能医用驻波电子直线 加速器的攻关计划。14M eV 驻波加速管是其核心部件。这里介绍所研制的该管的微波调试工 作。 1 加速管简介 为研制中能双光子医用驻波电子直线加速器, 要求利用峰值 2 6 MW 的脉冲磁控管为功 率源, 工作频率为 2998 M H z, 设计出一支长约 14 m 的驻波加速管, 仅靠调节入口微波功率、 ( 电子枪的注入电压、电流等参数, 便可提供能量 6—14 M eV 多档可调的电子束及 X 射线 表 ) 1 。为满足上述要求, 首先进行精心的物理设计, 通过粒子动力学计算及腔形优化, 最后选用的 方案为: 整个腔链从聚束段到光速段相速 值及电场幅值 E z 分为 3 个均匀段; 采用轴耦合双 周期结构 2 模工作方式, 腔链总长为 145 , 谐振回路数达 59 个。为了整管有较高的分流 m 阻抗, 以确保束流最高能量可达 14 , 选取的驻波加速管的束流孔径小到只有 7 , 所 M eV mm 设计的加速管, 不用外加聚焦磁场, 依靠驻波加速腔中射频场本身的聚焦作用, 使出口束斑可 控制在 2—3 内。加速腔链与馈电波导之间的耦合度 c 兼顾各档束流负载情况后定为 mm 17。 国家“八五”科技攻关项目 收稿日期: 收到修改稿日期: 6 原子能科学技术 第 31 卷 表 1 14M eV 加速管各档工作参数 Table
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