两种加速器靶驱动装置的比较与维修探讨

　　医用高能电子直线加速器一般配置2～3档X射线能量和6档电子线能量。在加速波导的末端是因不断被加速而获得能量的电子束，将电子束直接引出可以得到电子线治疗模式;电子束轰击重金属靶则可以获得相应能谱的X射线，从而得到X射线治疗模式。靶装置密封在靶端真空中;射线种类与能量间的转化，由靶驱动装置——驱动靶装置来完成，靶驱动装置在真空外。引出的电子束或X射线与治疗床面垂直，因此电子束的引出窗和X射线靶面则会与治疗床面平行。加速波导与治疗床面平行或接近平行，因此需要偏转磁铁来改变射线方向;而且因为电子束流能谱的色散原因，偏转磁铁还起到消除色差的作用。为了减少照射头的漏射线，各个结合部还设计了许多铅钨合金或不锈钢屏蔽挡块。这些都给靶装置或靶驱动装置的检测或维修操作带来诸多不便，因此靶驱动装置的检修一定要操作得当。

　　1 两种靶驱动装置的工作原理分析

　　瑞典医科达Elekta公司的加速器Synergy机型(简称E机)，美国瓦里安Varian公司的加速器CL2300CD机型(简称V机)。

　　1.1 E机

　　E机采用行波加速，电子束流能谱发散较小，采用90o3级复合消色差偏转。由于加速管与治疗床面呈22o夹角(机架为0o)，因此实际为偏转112o。3级分别是顺时针44o、逆时针44o和顺时针112o的滑雪式偏转。靶装置飞行管枪端方向连接波纹管以实现在飞行管整体运动时管内仍然保持真空状态，飞行管主体夹在3级偏转磁铁的磁极缝隙中，其用于运动的间隙<0.2 mm，近乎是紧配合结构。在飞行管驱动组件驱动下，飞行管可以在水平面上的枪-靶方向作轴线运动，以实现靶-窗转换。E机配置3档X射线，共用一块钨-铼-铜的合金靶，电子窗为一薄块镍片。

　　飞行管驱动组件分为A、B两部分，总体呈“T”字结构。A部分是“T”字的横，B部分是“T”字的竖。A部分顺飞行管的轴向方向安装在B部分之上，调整前后位置可以调节飞行管的初始位置。A部分包括直流电机M1、驱动齿轮、从动齿轮和从动轮轴及沿从动轮轴的滑槽。滑槽两端是微动开关SW1(X射线)和SW3(电子束)，从动轮旁是开关SW4。B部分垂直于飞行管的轴向方向安装在偏转磁铁组件上，包括推拉飞行管“L”形曲臂、弹簧张紧的大于号“>”形曲臂和电位器RV1。继电器PLA1和PLA3变换电压极性实现电机正转或反转，电机旋转时带动从动轮轴旋转，从动轮轴旋转带动微动开关压合杆及“L”臂顶端沿滑槽运动。从动轮旋转一圈，联动凸杠将会压合SW4闭合从而使电机停止转动。“L”臂长臂顶端的滑动使“L”字平面以底部的“横”为轴进行旋转，使位于飞行管轴线上的“L”字倒钩短臂沿飞行管轴线运动，同时将倒钩短臂的推拉力放大。对应于“L”臂长臂顶端两个端头位置，倒钩短臂有两个位置，分别对应于飞行管内的靶-窗中心，因此飞行管在轴向上的运动行程是靶-窗中心点间的距离，飞行管向枪端缩回是X-线靶位，向靶端拉出是电子束窗位。微动开关压杆在滑槽两端压合至SW1和SW3时，指示当前靶位。SW1、SW3和SW4的编码生成Item 200 TARG TYPE，指示靶类型。“>”型曲臂被飞行管枪端法兰盘推动使电位器RV1与飞行管位置联动，电压值编码后生成item 262 TARGETCHK，用于监测靶位置是否到位。