一种采用斯特林制冷循环方式制冷的粒子放疗扫描机构的制作方法

本技术涉及采用斯特林制冷循环方式制冷的粒子放疗扫描机构领域。

背景技术：

1、目前，医用粒子加速器治疗系统为旋转机架样式，体积很大，造价很高。为了减少体积、降低成本，对于配送系统为扫描照射方式的医用粒子加速器治疗系统，缩小体积的主要方法就是沿射束方向缩短束流配送系统的长度；但是，实际应用中，缩短扫描照射方式的配送系统就要缩短源轴距(虚拟光源至机架旋转中心的距离)，在保证必要照射空间的前提下缩短源轴距就要缩小双向扫描磁铁的体积，扫描磁铁体积的缩小就会降低磁场强度，如保持磁场强度不变就要加大励磁线圈的电流强度，加大电流强度会产生较多的热量，因此，目前，利用沿射束方向缩短束流配送系统的长度的方法减小医用粒子加速器治疗系统的旋转机架的潜力不足。

技术实现思路

1、本实用新型提供采用斯特林制冷循环方式制冷的粒子放疗扫描机构，它是一种与扫描机构融为一体的制冷机构，可有效及时地带走励磁线圈产生的热量。所谓融为一体是指扫描机构的部件组建和制冷系的部件组件实现通用，是一种专用的制冷机构。由于外观结构可以变化，本机构可用于不同的治疗系统，如旋转机架式照射系统或旋转座椅式照射系统等。

2、本实用新型为实现以上技术要求而采用的技术方案是：一种采用斯特林制冷循环方式制冷的粒子放疗扫描机构，包括双向扫描磁铁和斯特林制冷机，所述斯特林制冷机的冷腔与双向扫描磁铁与结合对双向扫描磁铁降温；所述斯特林制冷机与双向扫描磁铁融为一体。所述的双向扫描磁铁包括磁极，一对励磁线圈a和一对励磁线圈b；所述磁极包括十字交叉排布的上层两个磁极a和下层两个磁极b；所述上层两个磁极a的前后端面为相互平行的直面；所述下层两个磁极b的前端面为斜面，上方间隙较小，下方间隙较大，后端面为相互平行的直面，且与上层两个磁极a的前后端面相互垂直；所述励磁线圈a分别缠绕在上层两个磁极a上，另一所述励磁线圈b分别缠绕在下层两个磁极b上，上下双层磁极的后端面与一个上下开口的由导磁材料制作的矩形框式磁轭的四个内壁连接。

3、进一步的，上述的采用斯特林制冷循环方式制冷的粒子放疗扫描机构中：所述的斯特林制冷制冷机冷腔包括矩形框式磁轭、由非导磁材料制作的上下盖板和束流通道、所述磁极和绝热箱体；所述矩形框式磁轭的上下开口由上下盖板封住并连接，所述束流通道穿过上下盖板并与其连接，束流通道上端加工有纵向的矩形通道，下端加工有纵向的菱形通道，纵向的矩形通道与纵向的菱形通道连通，上所述磁极的前端嵌入到束流通道之中，并实现密封；矩形框式磁轭、上下盖板、束流通道和四个磁极组成一个封闭腔体，绝热箱体包围这个密封腔体，绝热箱体的上表面开有一个供射束通过的通孔，下表面开有一个供扫描射束通过的方形通孔，在由矩形框式磁轭上下盖板组成的箱体和绝热箱体侧壁开有两个通孔分别与斯特林制冷制冷机的排出器组件和压缩腔一侧组件对接。

4、进一步的，上述的采用斯特林制冷循环方式制冷的粒子放疗扫描机构中：所述斯特林制冷制冷机的排出器组件包括圆筒形状的排出器、圆柱形活塞a、直线电机a、绝热罩；所述圆柱形活塞a从排出器的一端沿轴线方向插入；在所述圆柱形活塞a上设置有推拉杆a和密封圈a；所述推拉杆a穿过直线电机a；所述绝热罩将排出器、直线电机a和活塞a整体置于其中；所述绝热罩是由绝热材料制作的一端开口并带法兰的圆柱形状罩子；绝热罩法兰一侧的端面与同侧排出器的端面齐平，绝热罩内柱面与排出器外柱面连接，法兰的截面为方形的沿推拉杆a的轴心线方向的限旋销a穿过绝热罩的底部，插入推拉杆a之中，限旋销a的法兰与绝热罩底部的外侧连接，在直线电机a的驱动下，在限旋销a的限制下，推拉杆a可推拉活塞a在排出器中往返移动。

5、进一步的，上述的采用斯特林制冷循环方式制冷的粒子放疗扫描机构中：所述的斯特林制冷制冷机的压缩腔一侧组件包括回热器、热端热交换器、压缩腔、圆柱形活塞b、直线电机b；所述回热器是由绝热材料制作且一端带有法兰的圆筒形状；所述回热器中填入吸热材料，回热器的另一端与所述热端热交换器的接头连接，所述热端热交换器的接头呈圆柱体接矩形体的形状，中空，下端开口，两个圆面上加工有圆形通孔，两个圆孔之间加工有与圆孔轴心线垂直的隔板；所述热端热交换器的接头的一侧的圆面与回热器连接，另一侧的圆面与所述压缩腔的一端连接；所述热端热交换器的一个侧面与冷却水的进出管道连接，热端热交换器的内部连接气流通道；压缩腔的另一端插入圆柱形活塞b；所述的圆柱形活塞b带推拉杆b和密封圈b；所述密封圈b嵌入圆柱形活塞b的两端，并与压缩腔内柱面紧配合，压缩腔的与推拉杆b同一侧的端面与所述直线电机b连接；所述推拉杆b穿过直线电机b；一个带法兰的截面为方形的沿推拉杆b的轴心线方向较长的限旋销b插入推拉杆b之中，限旋销b插穿过一个安装板并与其外端面连接，安装板与附近的其它物体连接；在直线电机b的驱动下，在限旋销b的限制下，推拉杆b可推拉活塞b在压缩腔中做往返移动。

6、进一步的，上述的采用斯特林制冷循环方式制冷的粒子放疗扫描机构中：所述的斯特林制冷制冷机的冷腔、排出器组件和压缩腔一侧组件按如下方式组合：在冷腔中矩形框式磁轭和绝热箱体同一侧的侧面上开有两个水平方向并列的通孔，其中一个通孔与排出器组件中的绝热罩对接，绝热罩的法兰与通孔周边的绝热箱体连接，另一个通孔与压缩腔一侧组件中的回热器对接，回热器的法兰与通孔周边的绝热箱体连接。

7、进一步的，上述的采用斯特林制冷循环方式制冷的粒子放疗扫描机构中：所述的斯特林制冷制冷机的冷腔、排出器组件和压缩腔一侧组件按如下方式组合：在冷腔中矩形框式磁轭和绝热箱体对的两个侧面上开有两个通孔，其中一个通孔与排出器组件的绝热罩对接，绝热罩的法兰与通孔周边的绝热箱体连接，另一个圆孔与压缩腔一侧组件中的回热器对接，回热器(2-3-1)的法兰与通孔周边的绝热箱体连接。

8、本实用新型提供一种与扫描机构融为一体的制冷机构，可有效及时地带走励磁线圈产生的热量。所谓融为一体是指扫描机构的部件组建和制冷系的部件组件实现通用，是一种专用的制冷机构。由于外观结构可以变化，本机构可用于不同的治疗系统，如旋转机架式照射系统或旋转座椅式照射系统等。

9、下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的说明。

技术特征：

1.一种采用斯特林制冷循环方式制冷的粒子放疗扫描机构，包括双向扫描磁铁(1)和斯特林制冷机(2)，所述斯特林制冷机(2)的冷腔(2-1)与双向扫描磁铁(1)结合对双向扫描磁铁(1)降温；其特征在于：所述斯特林制冷机(2)与双向扫描磁铁(1)融为一体；

2.根据权利要求1所述的采用斯特林制冷循环方式制冷的粒子放疗扫描机构，其特征在于：

3.根据权利要求2所述的采用斯特林制冷循环方式制冷的粒子放疗扫描机构，其特征在于：

4.根据权利要求3所述的采用斯特林制冷循环方式制冷的粒子放疗扫描机构，其特征在于：

5.根据权利要求4所述的采用斯特林制冷循环方式制冷的粒子放疗扫描机构，其特征在于：

6.根据权利要求4所述的采用斯特林制冷循环方式制冷的粒子放疗扫描机构，其特征在于：

技术总结
本技术提供一种采用斯特林制冷循环方式制冷的粒子放疗扫描机构，包括双向扫描磁铁和斯特林制冷机，所述斯特林制冷机的冷腔与双向扫描磁铁结合对双向扫描磁铁降温；所述斯特林制冷机与双向扫描磁铁融为一体。所述的双向扫描磁铁包括磁极，一对励磁线圈A和一对励磁线圈B。本技术提供一种与扫描机构融为一体的制冷机构，可有效及时地带走励磁线圈产生的热量。所谓融为一体是指扫描机构的部件组建和制冷系的部件组件实现通用，是一种专用的制冷机构。

技术研发人员：连天
受保护的技术使用者：连天
技术研发日：20221030
技术公布日：2024/1/15