[發明專利]射頻功率發生器的可調諧管放大器系統

有效

• 申請號: 201580069026.4
• 申請日: 2015-09-30
• 公開（公告）號: CN107005205B
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: A.巴克倫
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: H03F1/56
• 分類號: H03F1/56;H03F3/189;H03F3/20
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 郭帆揚;譚祐祥

管放大器系統包括平行于縱向軸線延伸并且在其間限定內部空間的多個導體壁。管放大器系統也包括橫向于縱向軸線延伸的短路板。短路板電耦接到導體壁。管放大器系統也包括具有接地板的可移動托盤組件，所述接地板平行于短路板延伸。接地板和短路板在其間限定具有一定長度的輸出腔。可移動托盤組件可去除地安裝到導體壁中的至少一個，使得接地板能夠沿著縱向軸線定位在多個不同水平處以改變輸出腔的長度。

相關申請的交叉引用

本文所闡述的主題類似于在美國申請第14/575,885號；第14/575,914號；和第14/575,958號中描述的主題，上述申請與本申請同日提交。以上申請的每一個通過引用整體并入本文。

技術領域

本文的主題總體上涉及射頻(RF)功率發生器，并且更特別地，涉及用于調諧RF功率發生器中的管放大器系統的機構和方法。

背景技術

放射性同位素(也稱為放射性核素)具有在醫學治療、成像和研究中的若干應用，以及在醫學上不相關的其它應用。產生放射性同位素的系統典型地包括粒子加速器，例如回旋加速器，其加速帶電粒子束(例如，H^-離子)，且并將束引導到靶材料中以生成同位素。回旋加速器包括將粒子提供到加速室的中心區域的粒子源。回旋加速器使用電場和磁場以沿著加速室內的預定軌道加速和引導粒子。磁場由電磁體和圍繞加速室的磁軛提供。電場由位于加速室內的一對射頻(RF)電極(或D形電極)生成。RF電極電耦接到RF功率發生器，所述RF功率發生器可以包括例如振蕩器，放大器，控制電路和電源。RF功率發生器激勵RF電極以提供電場。加速室內的電場和磁場使粒子采取具有增加的半徑的螺旋形軌道。當粒子到達軌道的外部分時，粒子朝著用于放射性同位素產生的靶材料被引導。除了控制粒子的軌道之外，RF電極可以用于從加速室中的粒子源牽拉粒子。

為了操作加速室內的RF電極，相當大量的電功率(例如，5kW至2MW)由RF功率發生器生成并且輸送到RF電極。RF功率發生器尤其包括殼體，所述殼體具有包括功率電子真空管的管放大器系統。功率電子真空管在下文中稱為功率管。功率管可以是例如具有陰極、陽極和控制柵極的功率三極管。功率管也可以是四極管或五極管。管放大器系統也可以包括一個或多個諧振器，每個諧振器具有內導體和外導體。

管放大器系統可以在例如甚高頻率(VHF)或更高頻率的范圍內的高頻下操作。當在這樣的頻率下操作時，管放大器系統內的每個基本部件可能對管放大器系統的最終性能具有影響。由于互連部件的數量和每個部件的制造公差，通常需要調諧管放大器系統以實現指定的性能。例如，可能需要通過移動短路板來調節管放大器系統內的諧振器的長度。對于使用拾取環路的系統，移動短路板可能需要重新定位拾取環路。作為系統調諧的另一示例，可能需要調節諧振器中的一個的電容器以提供更多或更少的電容。

諸如上述那些的調節可能是昂貴的和/或耗時的。而且，由于部件的數量和制造公差，用于一個系統的整體調諧過程(例如，調整的數量、順序和程度)通常不同于其它系統的調整過程。期望允許更魯棒或可重復的調諧過程的管放大器系統。

發明內容

在實施例中，提供了一種管放大器系統，其包括平行于縱向軸線延伸并且在其間限定內部空間的多個導體壁。所述管放大器系統也包括橫向于縱向軸線延伸的短路板。所述短路板電耦接到導體壁。所述管放大器系統也包括具有接地板的可移動托盤組件，所述接地板平行于所述短路板延伸。所述接地板和所述短路板在其間限定輸出腔，所述輸出腔具有沿著縱向軸線測量的長度。所述可移動托盤組件可去除地安裝到所述導體壁中的至少一個，使得所述接地板能夠沿著縱向軸線定位在多個不同水平處以改變所述輸出腔的長度。