一种医用离子源的测试机构及测试装置的制作方法

1.本实用新型涉及离子源测试领域，特别是涉及一种医用离子源的测试机构及测试装置。


背景技术：

2.医用回旋加速器产生质子治疗所需的230mev质子束流，离子源是束流的源头，是加速器的关键部件。现有技术针对内置的潘宁离子源的测试主要采用装入回旋加速器后引出束流来测试束流质量，测试需要的配套设备复杂，测试成本高，测试的束流是经过加速器加速和筛选后的束流，不能单独对离子源的性能进行评价。


技术实现要素：

3.鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种医用离子源的测试机构及测试装置，改善了当前医用离子源测试需要的装备复杂，测试成本较高的问题。
4.为解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：
5.本实用新型提供一种医用离子源的测试机构，其包括：
6.电磁铁，固定设于支撑台上；
7.真空靶室，固定设于所述电磁铁内，且位于所述电磁铁的中心部分上；
8.引出电极，固定设于所述真空靶室内；以及
9.法拉第筒，活动设于所述真空靶室的内部的一侧。
10.在本实用新型一实施例中，所述电磁铁包括：
11.磁轭，固定设于所述支撑台上；
12.至少两个磁极，对称设于所述磁轭内部的两侧；
13.至少两个磁铁线圈，套设于所述磁极上；以及
14.磁铁电源，与所述磁铁线圈电性连接。
15.在本实用新型一实施例中，所述磁轭呈方形设置，且所述磁轭的中间位置为空心方形形状。
16.在本实用新型一实施例中，包括至少有两个圆孔，所述圆孔开设于所述真空靶室的两侧面的中心位置上，且所述圆孔与所述磁极采用密封圈密封连接。
17.在本实用新型一实施例中，包括至少有两个开孔，所述开孔设于所述真空靶室的两侧，所述开孔通过法兰接口分别与所述引出电极和所述法拉第筒连接，所述法兰接口与所述开孔密封连接。
18.在本实用新型一实施例中，所述法拉第筒的一侧固定安装有信号检测机构，且所述信号检测机构的上方固定设有滑槽。
19.本实用新型还提供一种测试装置，包括：
20.支撑台，
21.测试机构，设于所述支撑台上，所述测试机构包括：
22.电磁铁，固定设于所述支撑台上；
23.真空靶室，固定设于所述电磁铁内，且位于所述电磁铁的中心部分上；
24.引出电极，固定设于所述真空靶室内；以及
25.法拉第筒，活动设于所述真空靶室的内部的一侧。
26.在本实用新型一实施例中，还包括真空泵，所述真空泵包括机械泵和分子泵，所述分子泵固定连接在所述真空靶室的一端，且所述机械泵固定连接在所述分子泵上。
27.在本实用新型一实施例中，还包括至少两个真空规，所述真空规分别固定设于所述真空靶室的一端的两侧。
28.如上所述，本实用新型提供的一种医用离子源的测试机构及测试装置，通过模拟回旋加速器内部磁场、真空、电场条件，在不需要安装加速器的环境下，分析测量离子源引出束流的强度及束流成分，降低了离子源的测试成本。
附图说明
29.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
30.图1显示为本实用新型的夹紧装置的结构示意图。
31.图2显示为本实用新型的夹紧装置的整体结构图。
32.图3显示为本实用新型的夹紧装置的侧面剖视图。
33.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
34.10、电磁铁；11、磁轭；12、磁铁线圈；13、磁极；20、真空靶室；21、密封圈；22、法兰接口；23、引出电极；24、法拉第筒；25、信号检测机构；26、滑槽；27、真空泵；28、皮拉尼规；29、潘宁规；30、支撑台；40、离子源。
具体实施方式
35.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
36.请参阅图1所示，本实用新型提供了一种医用离子源的测试装置，医用离子源是质子束流治疗的源头，是加速器的关键部件，因此在使用前需要对离子源的性能进行检测，然而现有的测试装置需要配备加速器，并且测试成本较高，因此简单有效的测试装置能够单独对离子源进行性能检测，大大提高检测效率。具体的，操作人员将离子源40固定安装在支撑台30上，使用电磁铁10建立磁场，在磁场中放置真空靶室20并且连接真空泵27，在真空靶室20内安装引出电极23，并且在真空靶室20的另一侧安装法拉第筒24，打开引出电极23的高压电源，离子源40发射正离子打在法拉第筒24上，使用信号检测机构25检测离子源束流品质。
37.请参阅图1所示，本实用新型提供了一种医用离子源的测试机构，电磁铁10可以包
括磁轭11、磁铁线圈12、磁极13和磁铁电源，磁轭11固定安装在支撑台30上，且磁轭11的形状可以为空心正方形，也可以为空心长方形。磁极13的数量至少为两个，也可以为多个偶数个。以磁极13的数量为两个为例进行说明，两个磁极13对称设于磁轭11内部的两侧，两个磁铁线圈12分别套设置在磁极13上。磁铁电源与磁铁线圈12电性连接，电磁铁10的中间位置开设一个通孔，用于装入离子源。
38.请参阅图1所示，本实用新型提供了一种医用离子源的测试机构，真空靶室20固定设于所述电磁铁10内，且位于所述电磁铁10的中心部分上，真空靶室20的两侧中心位置开有两个圆孔，且真空靶室20的两个圆孔与磁铁线圈12采用密封圈21密封连接。然不限于此，真空靶室20的两侧中心位置的开孔也可以是方形或者其他形状，与孔相配合的密封圈21也可以为其他形状。真空靶室20的另外两侧分别开有一个孔用于固定安装法兰接口22，引出电极23通过一侧法兰接口22固定安装于真空靶室20内，信号检测机构25通过另外一侧法兰接口22固定安装在真空靶室20上，且信号检测机构25上方开设有滑槽26，法拉第筒24滑动设于滑槽26上。法拉第筒24可以沿着滑槽26左右滑动用以接收正离子。
39.请参阅图1所示，本实用新型提供了一种医用离子源的测试装置，真空靶室20的底端靠外一侧开设一个孔用于固定安装真空泵27，真空泵27包括分子泵和机械泵，分子泵固定连接在真空靶室20上，机械泵固定连接在分子泵上。然不限于此，真空泵27也可以固定安装于真空靶室20的其他位置。真空靶室20的上端分别固定安装有皮拉尼规28和潘宁规29，用于检测真空靶室20内部的真空度。
40.请参阅图1所示，在本实用新型的一个实施例中，操作人员先将离子源40固定安装在支撑台30上，再将磁轭11固定安装在支撑台30上，将磁铁线圈12固定安装在磁轭11的两侧，真空靶室20固定安装在磁轭11的中心位置，真空靶室20的两侧通孔通过密封圈21与磁极13密封连接。再将离子源40的管道穿过电磁铁10的通孔放入真空靶室20。这时将引出电极23通过法兰接口22固定安装在真空靶室20内，再将信号检测机构25通过法兰接口22固定安装在真空靶室20的一侧，在信号检测机构25上方开设一个滑槽26，将法拉第筒24活动设于滑槽26上。此时操作人员可左右移动调整法拉第筒24的位置，确定法拉第筒24的位置后将真空泵27固定安装在真空靶室20的底端一侧，由真空泵27抽出真空靶室20内的空气，先后分别使用皮拉尼规28和潘宁规29检测真空靶室20是否达到真空状态。达到需要的真空状态时将离子源40接通氢气电源开始工作，在引出电极23的作用下，正离子从离子源中被引出，离子束流经过磁场的偏转到达法拉第筒24，再根据信号检测机构25分析得到束流强度。再次移动确定法拉第筒24的位置，重新抽空真空靶室20内的空气并且先后分别使用皮拉尼规28和潘宁规29检测真空靶室20是否达到真空状态，接通电源测量记录不同位置的束流强度，分析计算各种引出离子的束流强度和性能。
41.综上所述，本实用新型提供的一种医用离子源的测试机构及测试装置，通过模拟回旋加速器内部磁场、真空、电场条件，在不需要安装加速器的环境下，分析测量离子源引出束流的强度及束流成分，降低了离子源的测试成本。
42.在本说明书的描述中，参考术语“本实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中
以合适的方式结合。
43.以上公开的本实用新型实施例只是用于帮助阐述本实用新型。实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。