摘要：多叶光栅是现代医用加速器的重要组成部分之一,其控制系统的稳定性和精确度直接影响手术中病人的生命安全。但目前国内的多叶光栅无论在稳定性还是在精确度上仍与世界先进水平相差甚远。为满足国内一台术中治疗加速器的研发需要,我们在传统多叶光栅控制基础上,利用可编程片上系统(System-on-aProgrammable-Chip,SOPC)技术对多叶光栅控制系统进行了软硬件重构,通过增加功能模块和改善电磁辐射防护等手段,研制了符合术中治疗加速器功能需求和机械安装尺寸的基于现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)芯片的全新控制系统。经测试,该控制系统功能完善,双路位置反馈可靠性高,测试结果满足国家现行对于多叶光栅系统性能要求,为术中治疗加速器的研制提供了可靠保证。

摘要：介绍一种用于移动术中放疗电子直线加速器中栅控电子枪阴极的设计、研制、发射性能测试及其在该加速器中的应用情况。基于栅控电子枪低蒸发、高可靠、长寿命的设计要求,研制出了钨基底平均孔度为21.6%、浸渍311主要单一相铝酸盐、覆Os-W膜浸渍覆膜钡钨阴极。测试结果表明:该阴极在工作温度950℃,直流发射电流密度5.8 A/cm2,在1000℃,脉冲宽度10μs,脉冲发射电流密度24.1 A/cm2,工作温度950℃,直流支取3.0 A/cm2,14000 h寿命发射稳定。该阴极制备栅控电子枪在医疗加速器中获得成功应用。

摘要：目的:设计医用电子直线加速器核心控制系统,用来严密控制协调各子系统的运行,以确保对治疗对象进行准确可靠的放射治疗。方法:采用基于可编程逻辑控制器(PLC)和分布式控制系统(DCS)架构的技术方案,根据医用电子直线加速器的控制系统需求特点和系统规模进行设计。结果:控制系统不仅可完成所承担的照射控制、安全联锁控制、运动控制、人机操作界面以及数据记录与校验等控制任务,并能够确保系统能稳定可靠运行。PLC控制器具备可靠性高、结构紧凑及组态方便的诸多优势,而分布式控制系统使计算机控制系统架构更为先进。结论:该解决方案不仅很好地满足了医用电子直线加速器的控制系统需求,并且具备研制周期短、修改与调试方便等优势。

摘要：PLC被广泛应用于各种测量控制系统中,包括医用电子直线加速器中的脉冲信号的计数测量。不同频率范围的脉冲信号的计数测量可以通过PLC专门的脉冲信号输入模块或数字量输入模块(DI模块)来实现。正确选用PLC的模块及设计合理的应用程序是优化PLC脉冲计数测量的关键。本文以日本横河电气公司FA-M3系列PLC为例,从应用的角度分析了脉冲计数测量的原理与实现方法。

摘要：对交流伺服电机的控制需要较大的实时计算量和较多硬件外设的支持,为满足对交流电机进行实时控制和简化控制系统结构的要求,以电机的矢量控制理论为基础,设计了一种基于TMS320F2812的永磁同步电机数字控制系统,充分利用数字处理器的高速数据运算能力和丰富的片上外设资源,实现系统的数字化实时控制,使系统具有良好的动态品质和稳态性能。

摘要：直线加速器治疗床主要用于肿瘤治疗时将病员的病灶置于辐射野内。为提高其运动精度和可靠性,本文以Atmega128单片机作为控制单元,运用PWM控制方式,采用驱动芯片IR2112、FGA25N120构成H桥驱动单元,设计了一种高性能的电机驱动控制系统。经过实际测试使用,该系统能提供足够大的驱动功率,使治疗床平稳和精确地运动。

摘要：基于二维平板探测器技术的锥束CT系统广泛应用于放射治疗前的摆位验证,但在以胰腺癌为代表的腹腔肿瘤放疗应用中会遇到呼吸运动和肠道蠕动导致的严重阴影与条状伪影问题,难以从CT影像中分辨病灶区域。由于胰腺等柔性脏器在呼吸运动作用下会存在非刚性形变,体表运动监测结果和实际脏器运动间存在难以量化的偏差,也难以监测以肠道蠕动为代表的不规则运动,故腹腔锥束CT运动伪影修正问题缺乏有效解决方案。本文基于生物动力学理论和人体生理学常识,提出全新的无需运动监测或体内标记物植入的放疗图像引导锥束CT运动伪影修正方法,设计基于伪影图像特征、融合各类CT图像域处理算法的伪影修正策略。将该策略应用于临床腹腔锥束CT影像处理后所得结果表明锥束CT图像质量有显著改善,典型软组织区域的平均CT数误差从90 HU降到30 HU,肠道空腔边界和周边软组织信息得到部分恢复。本文开发的伪影修正策略无需呼吸门控或增加投影数,避免标记物植入手术,可集成到现有工作流,为胰腺癌放疗图像引导提供肿瘤定位信息。

摘要：本文描述了医用6 MeV电子加速器的栅控电子枪,给出了电子枪的设计和计算,介绍了电子枪结构、阴极组件制备工艺和电子枪的装配工艺。对该栅控电子枪的测试表明:当阳极电压为28 kV,栅极偏压为60 V时,电子枪束流为500 mA。该栅控电子枪已成功应用在O-MX6i型6 MeV医用电子直线加速器上,通过调节栅极-阴极间的直流偏压,实现加速器束流流强的调节,使加速器的剂量率的调节更加稳定、方便。