[發明專利]一種回旋加速器剝離靶驅動裝置

有效

• 申請號: 201710268892.7
• 申請日: 2017-04-24
• 公開（公告）號: CN106961781B
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發明（設計）人: 劉開鋒;李冬;秦斌;樊明武;余調琴;陳金華;劉旭
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H05H13/00
• 分類號: H05H13/00;H05H7/00
• 代理公司: 華中科技大學專利中心42201
• 代理人: 廖盈春,李智

技術領域

本發明涉及醫用回旋加速器技術領域，更具體地，涉及一種回旋加速器剝離靶驅動裝置。

背景技術

正電子發射斷層顯像(positron emission tomography/computed tomography，PET/CT)作為一種對于腫瘤的早發現、早治療有著極大優勢的新型醫療設備不斷被國內各大醫院引進，應用于臨床診斷和分子影像學研究。短壽命放射性核素¹¹C、¹³N、¹⁵O、¹⁸F是PET檢測中使用的藥物，這些放射性核素絕大部分是由專門用于生產同位素的小型醫用回旋加速器生產的。醫用回旋加速器結構緊湊、生產效率高、性能穩定及易于使用和維護，在成套PET檢測設備中應用十分廣泛。負氫束流采用剝離電子方式引出，具有效率高、結構簡單、成本低的特點。對于不同類型的同位素，需要在不同的靶位進行生產，對束流進行引出時需要分別將束流引出到不同的靶位上，因此需要剝離薄膜處于不同的引出位置上。為了提高不同生產靶位的束流切換效率，需要對剝離薄膜的位置和姿態進行可在線調整。同時，為了診斷引出束流的品質，需要對引出束流流強大小進行監測。

圖1所示為現有采用剝離引出方式的PET回旋加速器設備，如圖1所示，包括：剝離膜支架20、磁極10以及剝離薄膜30。磁極10用于約束粒子束的運行軌道。剝離膜支架20伸入磁極10區域，其旋轉中心位于磁極10表面，需在磁極10上開孔進行固定，以使剝離薄膜可以圍繞磁極運動。

但是，采用圖1所示的回旋加速器設備，位于磁極區域的剝離膜支架20及其軸承部件材料均要求不導磁且受到粒子轟擊時不易活化，對材料的要求很高。另外，在磁極10表面開孔會引起局部磁場畸變。

綜上，現有回旋加速器設備剝離膜支架的一端固定在磁極上，對磁極產生的磁場造成了破壞，且對剝離膜支架及其軸承部件材料的要求較高。

發明內容

針對現有技術的缺陷，本發明的目的在于解決剝離靶驅動裝置影響粒子加速區域磁場、剝離膜支架及其軸承部件材料特殊性技術問題。

需要說明的是，本發明以下實施例以碳膜作為剝離薄膜為例，進行說明。本發明實施例還可選用其他材料作為剝離薄膜。

為實現上述目的，本發明提供了一種回旋加速器剝離靶驅動裝置，該裝置包括：雙通道碳膜結構和弧形導軌；弧形導軌設置在回旋加速器的磁極的周圍，用于使雙通道碳膜結構在其上進行滑動；雙通道碳膜結構包括剝離薄膜單元，所述剝離薄膜單元用于對所述回旋加速器的粒子源產生的負氫離子剝離電子形成質子。

本發明實施例提供回旋加速器剝離靶驅動裝置，可以根據束流實際位置和束流靶位要求，實時在弧形導軌上調節剝離薄膜至相應的束流軌道和方位，無需再將剝離膜支架的一端固定在磁極上，避免了對磁極的破壞，同時無需特殊材料制備剝離膜支架及其軸承部件。

在一個可選的實施例中，剝離薄膜單元包括第一碳膜和第二碳膜，第一碳膜和第二碳膜的位置相錯；回旋加速器剝離靶驅動裝置還包括：楔形滑道；楔形滑道固定在弧形導軌上，用于切換第一碳膜和第二碳膜的位置。

具體地，通過兩個可以切換相互位置的碳膜，降低了對真空室的破壞頻率，節約了時間和成本。

在一個可選的實施例中，雙通道碳膜結構還包括：碳膜座滑軌單元、碳膜座、滾輪單元以及位置探針單元；碳膜座用于承載碳膜座滑軌單元；碳膜座滑軌單元貫穿碳膜座，頂端固定第一碳膜和第二碳膜；滾輪單元固定在碳膜座滑軌單元上，用于當雙通道碳膜結構在弧形導軌上滑動至楔形滑道的位置時，滾輪單元在楔形滑道的作用下切換第一碳膜和第二碳膜的位置；位置探針單元固定在碳膜座的上方，與碳膜座滑軌單元接觸以檢測第一碳膜和第二碳膜的位置。

具體地，通過雙通道碳膜結構與楔形滑軌作用，完成碳膜的位置切換，有效降低了碳膜的拆卸更換頻率。

在一個可選的實施例中，該裝置還包括：剝離靶座、定力發條、繞線輪組、V型滾輪組；雙通道碳膜結構固定在剝離靶座上，剝離靶座底部固定V型滾輪組，剝離靶座通過V型滾輪組在弧形導軌上進行滑動，定力發條和繞線輪組分別固定在弧形導軌上，定力發條和繞線輪組分別與剝離靶座的兩端連接；通過控制繞線輪組旋轉以帶動剝離靶座在弧形導軌上滑動，以控制雙通道碳膜結構在弧形導軌上滑動。

在一個可選的實施例中，該裝置還包括：剝離靶驅動結構，剝離靶驅動結構用于驅動剝離靶座在弧形導軌上滑動。磁極、粒子源、雙通道碳膜結構、弧形導軌、楔形滑道、剝離靶座、定力發條、繞線輪組以及V型滾輪組設置在真空室內；剝離靶驅動結構設置在真空室外。