14MeV醫用同源雙模中能電子直線加速管的研制

宋瑞英 賀守波 汪 鵬

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14MeV醫用同源雙模中能電子直線加速管的研制

宋瑞英 賀守波 汪 鵬

（上海聯影醫療科技有限公司 上海 201807）

醫用同源雙模中能電子直線加速管是影像引導放射治療技術(Image Guide Radiation Therapy, IGRT)中的核心部件，為確保放射治療直線加速器能夠提供穩定和高品質的成像射束、雙光子模式治療射束以及多檔電子射束，上海聯影醫療科技有限公司研制了基于一種新型的能量開關技術的14MeV醫用雙模駐波加速管。采用束流動力學程序Parmela對加速管整管的橫向聚焦和縱向聚束進行了動力學設計分析，為優化加速管腔體幾何結構提供了指標要求，最終利用電磁場仿真軟件Superfish及CST (Computer Simulation Technology)優化腔體結構設計并得到了最優的微波參數。模擬計算結果表明，該加速管總長1.3m，采用邊耦合雙周期p/2駐波結構，工作頻率2.998GHz，其輸出束流能量可以實現多檔可調，成像模式可輸出低于3MV的光子，治療束可輸出具有6MV和10MV兩檔的光子及4檔能量電子束（最高能量可達14MeV）。完成加工后，冷測結果與設計值符合得比較好，下一步將進行高功率微波老練。

醫用中能電子直線加速管，能量開關，影像引導放射治療技術，成像束，高劑量率

我國是人口大國，受老齡化、環境污染和生活方式改變等影響，我國癌癥人口每年以約260萬人的速度遞增。作為癌癥治療利器的醫用直線加速器，在我國的百萬人口配置率遠低于世界衛生組織公布的國際水平。據估算，我國需要再新增約4000臺加速器才可能緩解目前設備嚴重不足的狀態。……