靶組件以及包括該靶組件的直線加速器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種靶組件，尤其涉及一種放療設備的直線加速器的靶組件。
【背景技術】
[0002]放射治療是癌癥治療的一種常用方式，它采用X射線輻照在癌組織上以殺死癌細胞，達到治療的目的。
[0003]上述放射治療通常采用的是醫(yī)用電子直線加速器，其包括加速管和治療頭，其中，加速管的工作原理是將來自電子槍的電子在微波電場的作用下加速，電子束撞擊靶組件中的靶產(chǎn)生X射線，用于治療患者。
[0004]通常，靶組件設置于加速管之外并暴露在空氣中，且靶的材料一般為鎢。這樣，工作時若劑量率較高的情況下，靶的溫度就迅速上升并被空氣中的氧氣氧化生成氧化鎢，而且該氧化鎢在1100-1250攝氏度時熔融，此時，來自加速管的電子束的撞擊能量會使該熔融狀態(tài)下的氧化鎢四處飛濺，飛濺的氧化鎢可能會直接濺射到靶基板所面對的加速管輸出窗上，久而久之，加速管輸出窗上累積的氧化鎢會導致其導熱性能大大下降，因而發(fā)生破損。眾所周知地，定期地更換該加速管輸出窗是令人煩惱的工作，而且加速管輸出窗的破損通常意味著整個加速管的破損，即，很可能需要更換整個加速管，這對于用戶而言是非常昂貴的。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種靶組件。所述靶組件包括:基座；靶，其與氧氣可接觸地安裝到所述基座上，用于在來自加速管的電子撞擊下產(chǎn)生X射線；以及罩，其由電子可透過的材料制成，被布置于所述靶和所述加速管的輸出窗之間，用于防止靶的氧化物污染所述加速管的輸出窗。
[0006]選擇性地，所述罩的材料為碳或鈹。優(yōu)選地，所述罩的材料為石墨或石墨膜。
[0007]選擇性地，所述罩的厚度為10 μ m-100 μ m。優(yōu)選地，所述罩的厚度為10 μ m-30 μ mD
[0008]選擇性地，所述罩被可拆卸地安裝到所述基座或者安裝到所述基座的基座托架上。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，公開了一種醫(yī)用直線加速器，其包括如前所述的靶組件。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的靶組件，可以通過罩阻隔靶和加速管的輸出窗，因此，在工作過程中，即使靶被氧化生成熔融的氧化物且被濺射起來，這些氧化物也會集聚在罩上，從而免于加速管的輸出窗的污染。這樣，即使當罩的導熱性能很差或破損時，只要更換罩即可，因此，比較易于維修，且維護成本很低。
【附圖說明】
[0011]圖1為根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式的靶組件和加速管的一部分構成的結構示意圖；
[0012]圖2為根據(jù)本發(fā)明的另一種實施方式的靶組件和加速管的一部分構成的結構示意圖；
[0013]圖3為根據(jù)本發(fā)明的再一種實施方式的靶組件和加速管的一部分構成的結構示意圖；
[0014]圖4為圖3的局部放大圖；
[0015]圖5為根據(jù)本發(fā)明的再一種實施方式的靶組件和加速管的一部分構成的結構示意圖；以及
[0016]圖6為圖5的局部放大圖。
【具體實施方式】
[0017]以下結合附圖和具體實施例對本發(fā)明提出的X射線靶組件作進一步詳細說明。根據(jù)下面說明和權利要求書，本發(fā)明的優(yōu)點和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實施例的目的。
[0018]圖1為根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式的靶組件和加速管的一部分構成的結構示意圖。如圖1所示，該靶組件100包括基座102、靶104以及罩106。其中，該基座102由導熱性能良好的金屬諸如銅制成的，其上限定有凹槽；該靶104通常由高原子量的金屬諸如鎢制成，并安裝到前述凹槽內；罩106由電子基本可透過的材料諸如碳或鈹制成，被布置在靶104和加速管200的輸出窗206之間。眾所周知地，前述加速管200包括用于加速電子的加速腔202、與加速腔202耦接并且供加速電子通過的漂移管204以及供電子束流最終通過的輸出窗206。這樣，來自陰極的電子通過加速腔202和漂移管204后穿過輸出窗206，最后撞擊到基座102上的靶104上，結果產(chǎn)生光子同時生成熱量。
[0019]更具體地，該罩106通過固定到加速管200的固定裝置300安裝到加速管200上并使該罩106處于加速管200的輸出窗206和靶104之間。該固定裝置300可以由與加速管200的輸出窗206的支撐部分材料基本相同的材料制成，在此，例如由銅制成，其包括環(huán)形支撐件302以及在環(huán)形支撐件302上限定的環(huán)形槽(未示出)。環(huán)形支撐件302以諸如焊接的方式固定連接到加速管200的輸出窗206上，前述罩106的形狀與環(huán)形槽的形狀彼此匹配并被容納于其內再通過鎖止件(未示出)被鎖定就位。該鎖止件例如可以為多個可樞轉地連接到該環(huán)形支撐件302上的卡爪，當罩106被適配到環(huán)形槽內后，多個卡爪均被樞轉到與罩106接合的位置處。
[0020]選擇性地，該環(huán)形支撐件302可以以可拆卸的方式固定連接到加速管200的輸出窗206上。
[0021]優(yōu)選地，該罩106的材料為石墨或者石墨膜，所述石墨膜為石墨制成的薄膜高分子聚合物。由前述材料制成的罩106的厚度在10 μπι-100 μπι之間，優(yōu)選地，在10 μπι-30 μπι之間。這樣的罩106具有性能優(yōu)異的導熱性。
[0022]根據(jù)前述結構，直線加速器工作時，若劑量率較高的情況下，諸如，約600MU/min，由鎢制成的靶104的溫度迅速上升并且其一部分被空氣中的氧氣氧化而生成氧化鎢，而且該氧化鎢在1100-1250攝氏度時熔融，此時，來自加速管200的電子束的撞擊能量會使該熔融狀態(tài)下的氧化鎢四處飛濺，飛濺的氧化鎢會被前述的罩106阻擋并集聚于其面向靶104的表面上，而不會濺射到加速管200的輸出窗206上。這樣，由于加速管200的輸出窗206不會被諸如氧化鎢的靶氧化物所污染，故加速管200得以安全地防護；再則，若由于該罩106所集聚的靶氧化物過多而導致其導熱性能過低從而嚴重影響劑量率輸出時，可以更換該罩106。
[0023]圖2為圖1的實施例的一種變型，在本實施例中，與圖1相同或相似的元件以與圖1相同的附圖標記表示。下面主要從與前述實施例的不同之處來簡述該實施例。固定裝置300可以由與加速管200的輸出窗206的支撐部分材料基本相同的材料諸如銅構成，其包括環(huán)形支撐件302和蓋板304。該環(huán)形支撐件302靠近加速管200的輸出窗206的一端圍繞中空通孔向外延伸并形成有凸臺302a，在環(huán)形支撐件302上鄰近凸臺的周邊均勻地開設有多個螺紋盲孔并且在遠離凸臺302a的周邊還均勻地開設有多個螺紋通孔。蓋板304中央限定有階梯狀通孔，遠離加速管200 —側的孔徑更大并且被配置成能夠容納環(huán)形支撐件302的另一端的凸臺302a的形狀，蓋板304的周邊還限定有多個螺紋通孔。安裝時，罩106被置于環(huán)形支撐件302的凸臺302a上，蓋板304中央的較大的通孔容納環(huán)形支撐件302的凸臺302a并使階梯孔的肩部壓抵罩106，再利用諸如螺栓的緊固件穿過蓋板304的螺紋通孔以及環(huán)形支撐件302的螺紋盲孔以將蓋板304和環(huán)形支撐件302固定連接在一起，最后，通過諸如螺栓的緊固件穿過環(huán)形支撐件302的螺紋通孔以將環(huán)形支撐件302固定到加速管200上。應當可以理解，應用這種固定裝置300，需要事先在加速管200上設置螺紋盲孔。也可以理解，該環(huán)形支撐件302、罩106和蓋板304構成的整體可以與加速管200間隔開地固定到加速管200上。
[0024]圖3為根據(jù)本發(fā)明的另一種實施方式的靶組件和加速管的一部分構成的結構示意圖；圖4為圖3的局部放大圖。在本實施例中，與圖1相同或相似的元件以與圖1相同的附圖標記表示。與前述實施例不同之處在于，固定裝置300并不是固