[發明專利]操作行波線性加速器的方法及行波線性加速器

有效

• 申請號: 201410085964.0
• 申請日: 2010-01-25
• 公開（公告）號: CN103889139A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: P·D·特雷絲;R·H·米勒;J·王
• 申請（專利權）人: 愛可瑞公司
• 主分類號: H05H7/02
• 分類號: H05H7/02;H05H7/12;H05H9/02
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 陳瀟瀟;肖冰濱

本申請是申請日為2010年01月25日、申請號為201080005576.7、發明名稱為“包括用于交織多能量操作的頻率控制器的行波線性加速器”的中國專利申請的分案申請。

相關申請的交叉引用

該申請要求2009年10月16日提交的美國專利申請No.12/581,086；2009年1月26日提交的美國臨時申請No.61/147,447；以及2009年8月12日提交的美國臨時申請No.61/233,370的權益；每個申請的整體內容以引用方式并入與此。

技術領域

本發明涉及包括頻率控制器的行波線性加速器的交織操作用于生成至少兩個不同能量范圍的電子的系統和方法。可以使用電子來生成至少兩個不同能量范圍的x光。

背景技術

典型地使用大型集裝箱在國際和國內運送物品。根據港口的程序加載和卸載這些集裝箱的數量。由于在港口接收的大量集裝箱，所以港口檢查員有可能無法打開集裝箱來檢查其內含物。這會引起安全風險。

為了解決不能打開和檢查運輸集裝箱的內含物所引起的安全風險，已經開發貨物檢查裝置，在無需檢查員打開集裝箱的情況下掃描集裝箱的內部。傳統貨物檢查裝置使用能夠穿透集裝箱來識別其內含物的X光束或伽馬光束執行運輸集裝箱的放射鏡檢查。為了檢查裝滿的運輸集裝箱，由于加速器提供的高能量輸出（以及由此的更大的穿透性），典型地使用利用加速器產生X光束的貨物檢查裝置。

典型地，在貨物檢查系統中使用的線性加速器配置成產生單能量X光束。檢測器接收穿過運輸集裝箱沒有被吸收或散射的單能量X光束，并且產生運輸集裝箱的內含物的圖像。可以將圖像顯示給檢查員從而檢查員可以執行對內含物的視覺檢查。

一些貨物檢查裝置使用配置成發出兩個不同能級X光束的雙能量線性加速器。借助雙能量X光檢查系統，可以通過利用兩個不同能量的X光束輪流照射物品來射頻識別材料。雙能量X光檢查系統可以確定材料的質量吸收系數，以及由此確定材料的有效原子（Z）數。通過將利用低能量X光照射集裝箱獲得的衰減率與利用高能量X光照射集裝箱獲得的衰減率相比較來實現區分。區分是有可能的，這是因為不同的材料對于高能量X光和低能量X光具有不同的衰減程度，允許識別集裝箱中低Z數材料（諸如但不限于有機材料）、中Z數材料（諸如但不限于過渡金屬）以及高Z數材料（諸如但不限于放射材料）。這種系統因此可以提供貨物內含物的圖像并且識別組成貨物內含物的材料。

檢測被掃描的材料的Z數的雙能量X光檢查系統的能力使得這種檢查系統能夠自動檢測集裝箱中的不同材料，包括放射材料和諸如但不限于可卡因和大麻之類的違禁品。然而，傳統的雙能量X光檢查系統使用易受到頻率和功率起伏和溫度抖動影響的駐波線性加速器，在運行來將電子加速到低能量時引起來自線性加速器的光束能量不穩定。能量起伏和抖動會產生圖像偽像，造成待識別的掃描材料的不正確的Z數。這會引起錯誤虛警（即使不存在目標材料，也識別出目標材料）和錯誤漏警（即使存在目標材料，也沒有識別出目標材料）。

發明內容

如本文所披露的，提供了一種行波線性加速器，包括具有輸入端和輸出端的加速器結構；電磁波源，耦合到加速器結構來把電磁波提供給加速器結構；以及頻率控制器，與加速器結構的輸入端和輸出端相接。可以使用頻率控制器來將電磁波在加速器結構的輸入端的相位與電磁波在加速器結構的輸出端的相位相比較來檢測電磁波的相移。頻率控制器將信號發送給振蕩器，并且基于頻率控制器所檢測的相移幅度，振蕩器可以使得電磁波源生成修正頻率下的后續電磁波。電磁波源可以是速調管。

頻率控制器可以操作地連接到振蕩器，頻率控制器可以發送信號來調整振蕩器的頻率設置，并且振蕩器可以生成使得電磁波源生成修正頻率下的后續電磁波的頻率信號。在另一示例中，來自振蕩器的頻率信號可以經過放大器放大，并且放大器可以將經過放大的頻率信號提供給電磁波源。行波線性加速器可以進一步包括電子槍，該電子槍耦合到加速器結構的輸入端從而將一個或多個電子束提供給加速器結構。