低能电子直线加速器的研究

发布时间：2020-05-10 13:33

【摘要】：低能电子直线加速器是近年来人们所广泛关注的热点之一,其在工业、农业以及医学方面已经展现出了巨大的应用价值。到目前为止,低能电子直线加速器在医疗卫生领域主要在两个方面迅速发展。一方面是低能驻波电子直线加速器,凭借其束流能量均匀、质量高、稳定性好以及加速器本身体积小等优势,在放射医疗领域已经开始逐步替代原有的低能行波电子直线加速器;另一方面是改进原来的常规医用电子直线加速器为双束电子直线加速器,其在能量开关的作用下能够输出两种不同能量段的电子束,从而使精确放疗得到实现。电子直线加速器的最关键指标就是最终输出电子束的品质,包括束斑尺寸以及束流能量等,而束流品质除了与输入的束流本身有关系外,其与电子直线加速器内的电场分布是有着非常密切的关系的,而电子直线加速器内的电场分布又是和加速腔体的尺寸息息相关的,因此,优化调整电子直线加速器腔体的相关尺寸是优化最终束流品质的重要方法。本论文首先对电子直线加速器的理论进行了介绍,简要提及了行波以及驻波电子直线加速器的加速原理,重点分析了驻波电子直线加速器的电磁场分布、相关参量以及几种重要的驻波电子直线加速结构;接着对一个单束的6MeV级磁轴耦合驻波电子直线加速器腔体尺寸进行了优化,使其轴向电场幅值分布达到最优,从而进一步提高了其输出电子束流的能量并优化了束斑尺寸。接下来在不改变优化后单束磁轴耦合驻波电子直线加速器基本结构的基础上,通过在其中一个轴耦合腔内添加能量开关的方法,得到了一种结构较为简单的双束驻波电子直线加速器,从而在一定程度上降低了输出束流的能量;最后通过去掉一个轴耦合腔,添加一个边耦合腔,然后将能量开关置于边耦合腔中的方法,得到了另一种双束驻波电子直线加速器,并最终成功的将输出束流能量降到了KeV级别。
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TL53

【共引文献】

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本文编号：2657378