用于束失准检测的系统、装置和方法与流程

本文中所描述的主题一般涉及检测、调节和安全地中断加速器系统中的失准束的系统、装置和方法。

背景技术：

1、硼中子俘获疗法(bnct)是一种治疗多种类型癌症——包括一些最难治的癌症类型——的物理疗法。bnct是一种选择性地旨在治疗肿瘤细胞同时使用硼化合物保护正常细胞的技术。一种含有硼的物质被注入血管，并且硼会聚集在肿瘤细胞中。然后患者接受中子放射治疗(例如，形式为中子束)。中子与硼发生反应，以杀死肿瘤细胞，同时减少对周围的正常细胞的伤害。长期的临床研究证明，能谱在3-30千电子伏(kev)范围内的中子束更适合实现更有效的癌症治疗，同时降低患者的辐射负荷。该能谱或能量范围通常称为超热能。

2、大多数用于产生超热中子(例如，超热中子束)的常规方法基于质子与铍或锂(例如，铍靶或锂靶)的核反应。

3、对于基于静电加速器的解决方案，束诊断装置是带电粒子束线设计的固有部分。束输送中的一项关键任务是确保束正确定位在束线内(例如，束与束线部件和壁没有直接相互作用)。放置或使用此类束诊断装置的任何影响都可能与束能量成比例，因为束破坏力随束能量上升。对于直流(dc)束的输送尤其如此，其中可能在毫秒时间尺度内对束线部件以及接受基于束的治疗的患者造成不可逆的损伤。因此，连续监测束位置是基于加速器的解决方案中束输送成功的关键，因为它能够快速中断或调节已被检测为失准的束。

4、出于这些和其他原因，需要安全地监测并且能够中断在基于加速器的解决方案中输送的失准束的改进的、高效的和紧凑的系统、装置和方法。

技术实现思路

1、系统、装置和方法的示例性实施例在本文中被描述为用于中子束系统的注入器系统以及中子束系统的加速器系统中的束失准检测。示例性实施例涉及束系统中束失准的检测。

2、在各种实施例中，基于从束注入器的磁性元件获得电流测量结果或获得束注入器的被偏置部件的电压测量结果，可在束系统的束注入器或注入器系统中检测束失准。当电流测量结果偏离标称条件或电压测量结果偏离标称条件时，可以确定束是失准的。

3、在各种实施例中，基于获得加速器系统的输入束电流和输出束电流以及与加速器系统的电荷交换装置相关联的各种参数以评估束损失，可在束系统的加速器系统中检测束失准。当检测到的束损失超过束损失阈值时，可以确定束失准。

4、在查阅以下附图和详细描述后，本文中所描述的主题的其他系统、装置、方法、特征和优点对于本领域技术人员将是显而易见的或将变得显而易见。意图是所有这种附加的系统、方法、特征和优点都被包括在此描述内、在本文中所描述的主题的范围内并且受所附权利要求的保护。示例性实施例的特征绝不应被解释为限制所附权利要求，权利要求中没有对那些特征的明确叙述。

1.一种检测束注入器中束失准的方法，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述束注入器包括束位置监测仪。

3.根据权利要求2所述的方法，进一步包括：

4.根据权利要求2所述的方法，进一步包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述束注入器包括一个或多个刮束器构件。

6.根据权利要求5所述的方法，进一步包括：

7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其中，所述至少一个磁性元件包括束方向控制磁体或螺线管。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其中，所述至少一个偏置部件包括离子源、预加速器管或静电透镜。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法，其中，所述束注入器将束注入到加速器系统。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法，进一步包括：

11.根据权利要求1-10中任一项所述的方法，进一步包括：

12.一种用于检测束注入器中的束失准的系统，该系统包括：

13.根据权利要求12所述的系统，其中，所述束注入器包括束位置监测仪。

14.根据权利要求13所述的系统，其中，所述至少一个存储器存储指令，所述指令与所述至少一个处理器一起将所述控制系统进一步配置成：

15.根据权利要求13所述的系统，其中，所述至少一个存储器存储指令，所述指令与所述至少一个处理器一起将所述控制系统进一步配置成：

16.根据权利要求12所述的系统，其中，所述束注入器包括一个或多个刮束器构件。

17.根据权利要求16所述的系统，其中，所述至少一个存储器存储指令，所述指令与所述至少一个处理器一起将所述控制系统进一步配置成：

18.根据权利要求12-17中任一项所述的系统，其中，所述至少一个磁性元件包括束方向控制磁体或螺线管。

19.根据权利要求12-18中任一项所述的系统，其中，所述至少一个偏置部件包括离子源、预加速器管或静电透镜。

20.根据权利要求12-19中任一项所述的系统，其中，所述束注入器构造成将束注入到加速器系统。

21.根据权利要求12-20中任一项所述的系统，其中，所述至少一个存储器存储指令，所述指令与所述至少一个处理器一起将所述控制系统进一步配置成：

22.根据权利要求12-21中任一项所述的系统，其中，所述至少一个存储器存储指令，所述指令与所述至少一个处理器一起将所述控制系统进一步配置成：

23.一种检测加速器系统中束失准的方法，该方法包括：

24.根据权利要求23所述的方法，其中，由第一电流监测仪测量结果和第一刮束器构件测量结果确定所述输入束电流。

25.根据权利要求23所述的方法，其中，由第二电流监测仪测量结果和第二刮束器构件测量结果确定所述输出束电流。

26.根据权利要求23-25中任一项所述的方法，进一步包括向控制系统或计算装置发送束失准信号。

27.根据权利要求23-25中任一项所述的方法，进一步包括向控制系统或计算装置发送所述输出束电流与所述输入束电流之间的差异的信号

28.根据权利要求23-27中任一项所述的方法，进一步包括在判定为束失准时中断束传播。

29.一种检测加速器系统中束失准的方法，该方法包括：

30.根据权利要求29所述的方法，其中，所述输入束电流由第一电流监测仪测量结果和第一刮束器构件测量结果组成。

31.根据权利要求29所述的方法，其中，所述输出束电流由第二电流监测仪测量结果和第二刮束器构件测量结果组成。

32.根据权利要求29-31中任一项所述的方法，进一步包括向控制系统或计算装置发送束失准的信号。

33.根据权利要求29-31中任一项所述的方法，进一步包括向控制系统或计算装置发送所述输出束电流与所述输入束电流之间的差异的信号。

34.根据权利要求29-31中任一项所述的方法，进一步包括在判定为束失准时中断束传播。

35.一种检测加速器系统中束失准的方法，所述方法包括：

36.根据权利要求35所述的方法，进一步包括向控制系统或计算装置发送束失准的信号。

37.根据权利要求35-36中任一项所述的方法，进一步包括向控制系统或计算装置发送流速、能量和温度差的信号。

38.根据权利要求35-37中任一项所述的方法，进一步包括在判定为束失准时中断束传播。

39.一种检测加速器系统中束失准的方法，该方法包括：

40.一种用于检测加速器系统中的束失准的系统，该系统包括：

41.根据权利要求40所述的系统，进一步包括：

42.根据权利要求40所述的系统，进一步包括：

43.根据权利要求40所述的系统，进一步包括：

44.一种束系统，包括：

45.一种用于检测束系统中的束失准的方法，所述方法包括以下的一个或多个：