一种用于直线加速器的AFC频率捕获带调整装置及方法与流程

本发明涉及医疗，尤其涉及一种用于直线加速器的afc频率捕获带调整装置及方法。

背景技术：

1、驻波直线加速器运行过程中，需要驻波加速管的谐振频率与功率源磁控管的输出频率相等，否则，加速器的剂量率会下降，甚至不能正常工作，afc系统(auto frequencycontrol)的作用就是使磁控管的输出频率始终与加速管的谐振频率相等。

2、目前，现有的afc系统由衰减器、混合环、可调移相器、控制电路组成，参考图1，afc系统控制工作的前提，是识别磁控管的输出频率与加速管的谐振频率的偏差，加速管有一个相频特性，也就是说，加速管对不同输入频率的微波，反射波的相位是不同的，如果能提取出相位的差别，就能测量出磁控管的输出频率与加速管的谐振频率的偏差。现有的技术是采用微波环形电桥，参考图2-图3，通过在电桥1、4端分别馈入谐振腔入射波与反射波取样信号e1与e4，在f＝f0时，调节移相器，使e1与e4在1与4端相位差为π/2。e1与e4在环形电桥2端和3端分别叠加，输出e2和e3，各自检波后输出脉冲v2和v3，误差信号ve＝v2-v3。当f偏离f0时，谐振腔输入端入射波与反射波相位差不再为零，环形电桥输入端e1与e4相位差不再是π/2。从图4可以看出，两个输出信号幅度|e2|和|e3|不再相等，误差信号不再为零，环形电桥的工作范围是正负180°

3、但是采用上述方式，现在技术中是直接将环形电桥的e2、e3作为指示信号给控制电路，控制电路根据afca-afcb的大小和极性，进行磁控管频率的调整依据，其缺点在于，频率的工作范围依赖于加速管的相频特性，如图6所示，当加速管的相频特性不对称时，afc系统的频率捕获带并不是关于谐振点对称的，频率的捕获带是[f1，f2]，而对于某些加速管，f2会距离f0很近，而f1会距离f0很远，这导致工作频率很容易落在捕获带[f1，f2]的外面，造成afc系统失效。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种用于直线加速器的afc频率捕获带调整装置及方法，能够调整afc系统的频率捕获带的位置，使谐振频率落在频率捕获带的中心，提高afc系统的工作稳定性。

2、为实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种用于直线加速器的afc频率捕获带调整装置，包括环形电桥j1、电阻r1、加法器u1、变阻器r2、电阻r3和加法器u2；

3、所述电阻r1一端和所述环形电桥j1的端口3连接；所述变阻器r2的调节端和加法器u1的反向输入端连接；所述电阻r3一端和所述电阻r1连接，另一端和所述加法器u1的输出端连接；所述加法器u2的反向输入端和所述环形电桥j1的端口2连接。

4、其中，所述加法器u1的同相输入端接地。

5、其中，所述变阻器r2的一个端口引脚和电源连接，另一端口引脚接地。

6、其中，所述加法器u2的同相输入端接地。

7、其中，所述环形电桥j1的端口1用于馈入前向波取样信号。

8、其中，所述环形电桥j1的端口4用于馈入反向波取样信号。

9、其中，所述加法器u1的输出端用于输出前向波的脉冲信号afca。

10、其中，所述加法器u2的输出端用于输出反向波的脉冲信号afcb。

11、第二方面，本发明还提供了一种用于直线加速器的afc频率捕获带调整方法，包括：

12、在环形电桥j1的端口1馈入前向波取样信号，在环形电桥j1的端口4馈入反向波取样信号；

13、通过加法器u1的输出端输出前向波的脉冲信号afca，通过加法器u2的输出端输出反向波的脉冲信号afcb。

14、其中，所述通过加法器u1的输出端输出前向波的脉冲信号afca，通过加法器u2的输出端输出反向波的脉冲信号afcb后，还包括步骤：

15、通过调节变阻器r2调整afc的频率捕获范围。

16、本发明的一种用于直线加速器的afc频率捕获带调整装置及方法，通过在afc系统的afca信号端加入环形电桥j1、电阻r1、加法器u1、变阻器r2、电阻r3，在afc系统的afcb信号端加入加法器u2，使得afca＝e3+v(v的幅度可以通过滑动变阻器设置)，afcb＝e2，这样，谐振时候，afca＝afcb。e1和e4的相位不再相差90°，如图8所示，e4与水平轴的夹角θ由设置电压v决定，这样，电桥鉴相器的工作范围是：-180°+2θ～180°+2θ，也就是说，合理设置v，可以改变电桥鉴相器的工作范围，这样，就可以调整afc系统的频率捕获带的范围了，afc系统的频率捕获带是由原来的[f1，f2]，变为[f1’，f2’]；通过上述方式，能够调整afc系统的频率捕获带的位置，使谐振频率落在频率捕获带的中心，提高afc系统的工作稳定性。

技术特征：

1.一种用于直线加速器的afc频率捕获带调整装置，其特征在于，

2.如权利要求1所述的一种用于直线加速器的afc频率捕获带调整装置，其特征在于，

3.如权利要求1所述的一种用于直线加速器的afc频率捕获带调整装置，其特征在于，

4.如权利要求1所述的一种用于直线加速器的afc频率捕获带调整装置，其特征在于，

5.如权利要求1所述的一种用于直线加速器的afc频率捕获带调整装置，其特征在于，

6.如权利要求1所述的一种用于直线加速器的afc频率捕获带调整装置，其特征在于，

7.如权利要求1所述的一种用于直线加速器的afc频率捕获带调整装置，其特征在于，

8.如权利要求1所述的一种用于直线加速器的afc频率捕获带调整装置，其特征在于，

9.一种用于直线加速器的afc频率捕获带调整方法，应用于如权利要求1-8任意一项所述的一种用于直线加速器的afc频率捕获带调整装置，其特征在于，包括：

10.如权利要求9所述的一种用于直线加速器的afc频率捕获带调整方法，其特征在于，

技术总结
本发明涉及医疗技术领域，具体涉及一种用于直线加速器的AFC频率捕获带调整装置及方法，包括环形电桥J1、电阻R1、加法器U1、变阻器R2、电阻R3和加法器U2；所述电阻R1一端和所述环形电桥J1的端口3连接；所述变阻器R2的调节端和加法器U1的反向输入端连接；所述电阻R3一端和所述电阻R1连接，另一端和所述加法器U1的输出端连接；所述加法器U2的反向输入端和所述环形电桥J1的端口2连接；通过在AFC系统的AFCA信号端加入环形电桥J1、电阻R1、加法器U1、变阻器R2、电阻R3，在AFC系统的AFCB信号端加入加法器U2，通过调节变阻器R2调整AFC系统的频率捕获带的位置，使谐振频率落在频率捕获带的中心，提高AFC系统的工作稳定性。

技术研发人员：陈玉辉,桑成林,张二鹏,李永胜,许世鹏
受保护的技术使用者：智维精准（北京）医疗科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/6/18