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1 医用电子直线加速器基本结构及工作原理

医用电子加速器是采用微波电场将电子加速到高能的一类射线装置，它能够根据患者病变部位治疗深度的要求提供不同能量的光子和电子，从而输出不同的辐射剂量以达到治愈疾病的目的[1]。

行波电子直线加速器和驻波电子直线加速器的具体结构虽各有其特点，但主要系统大致相同，由加速系统、应用系统、剂量检测系统、控制系统以及恒温水冷却和充气系统五大部分组成(如图1所示)，图中虚框部分为直射式加速器治疗头。

1.1 加速系统

加速系统是医用电子直线加速器的核心，由加速管、微波功率源、微波传输系统、电子注入系统和高压脉冲调制系统等组成。

图1 医用电子直线加速器的基本结构

(1)加速管是由电子枪、加速结构、引出系统、离子泵组成。电子枪产生电子，在阴极和阳极间的高压电场作用下，以一定的初始动能从阴极中心孔道注入加速腔。微波功率经耦合波导馈入后，在其中产生行波或驻波电磁场。引出系统的作用是将电子束引出。低能机的加速管较短，大多采用直射式；中、高能机的加速管较长，采用带偏转磁铁的偏转式引出系统。真空系统采用离子泵吸收气体，维持加速管的真空状态。

(2)微波功率源，其频率为2998 MHz和2856 MHz。功率源通常在低能时用磁控管，高能时用速调管。速调管比磁控管更能直接可靠地提供高能机所要求的高峰值RF脉冲功率。……