靶组件以及包括该靶组件的直线加速器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种靶组件，尤其涉及一种放疗设备的直线加速器的靶组件。
【背景技术】
[0002]放射治疗是癌症治疗的一种常用方式，它采用X射线辐照在癌组织上以杀死癌细胞，达到治疗的目的。
[0003]上述放射治疗通常采用的是医用电子直线加速器，其包括加速管和治疗头，其中，加速管的工作原理是将来自电子枪的电子在微波电场的作用下加速，电子束撞击靶组件中的靶产生X射线，用于治疗患者。
[0004]通常，靶组件设置于加速管之外并暴露在空气中，且靶的材料一般为钨。这样，工作时若剂量率较高的情况下，靶的温度就迅速上升并被空气中的氧气氧化生成氧化钨，而且该氧化钨在1100-1250摄氏度时熔融，此时，来自加速管的电子束的撞击能量会使该熔融状态下的氧化钨四处飞溅，飞溅的氧化钨可能会直接溅射到靶基板所面对的加速管输出窗上，久而久之，加速管输出窗上累积的氧化钨会导致其导热性能大大下降，因而发生破损。众所周知地，定期地更换该加速管输出窗是令人烦恼的工作，而且加速管输出窗的破损通常意味着整个加速管的破损，即，很可能需要更换整个加速管，这对于用户而言是非常昂贵的。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种靶组件。所述靶组件包括:基座；靶，其与氧气可接触地安装到所述基座上，用于在来自加速管的电子撞击下产生X射线；以及罩，其由电子可透过的材料制成，被布置于所述靶和所述加速管的输出窗之间，用于防止靶的氧化物污染所述加速管的输出窗。
[0006]选择性地，所述罩的材料为碳或铍。优选地，所述罩的材料为石墨或石墨膜。
[0007]选择性地，所述罩的厚度为10 μ m-100 μ m。优选地，所述罩的厚度为10 μ m-30 μ mD
[0008]选择性地，所述罩被可拆卸地安装到所述基座或者安装到所述基座的基座托架上。
[0009]根据本发明的另一个方面，公开了一种医用直线加速器，其包括如前所述的靶组件。
[0010]根据本发明的靶组件，可以通过罩阻隔靶和加速管的输出窗，因此，在工作过程中，即使靶被氧化生成熔融的氧化物且被溅射起来，这些氧化物也会集聚在罩上，从而免于加速管的输出窗的污染。这样，即使当罩的导热性能很差或破损时，只要更换罩即可，因此，比较易于维修，且维护成本很低。
【附图说明】
[0011]图1为根据本发明的一种实施方式的靶组件和加速管的一部分构成的结构示意图；
[0012]图2为根据本发明的另一种实施方式的靶组件和加速管的一部分构成的结构示意图；
[0013]图3为根据本发明的再一种实施方式的靶组件和加速管的一部分构成的结构示意图；
[0014]图4为图3的局部放大图；
[0015]图5为根据本发明的再一种实施方式的靶组件和加速管的一部分构成的结构示意图；以及
[0016]图6为图5的局部放大图。
【具体实施方式】
[0017]以下结合附图和具体实施例对本发明提出的X射线靶组件作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
[0018]图1为根据本发明的一种实施方式的靶组件和加速管的一部分构成的结构示意图。如图1所示，该靶组件100包括基座102、靶104以及罩106。其中，该基座102由导热性能良好的金属诸如铜制成的，其上限定有凹槽；该靶104通常由高原子量的金属诸如钨制成，并安装到前述凹槽内；罩106由电子基本可透过的材料诸如碳或铍制成，被布置在靶104和加速管200的输出窗206之间。众所周知地，前述加速管200包括用于加速电子的加速腔202、与加速腔202耦接并且供加速电子通过的漂移管204以及供电子束流最终通过的输出窗206。这样，来自阴极的电子通过加速腔202和漂移管204后穿过输出窗206，最后撞击到基座102上的靶104上，结果产生光子同时生成热量。
[0019]更具体地，该罩106通过固定到加速管200的固定装置300安装到加速管200上并使该罩106处于加速管200的输出窗206和靶104之间。该固定装置300可以由与加速管200的输出窗206的支撑部分材料基本相同的材料制成，在此，例如由铜制成，其包括环形支撑件302以及在环形支撑件302上限定的环形槽(未示出)。环形支撑件302以诸如焊接的方式固定连接到加速管200的输出窗206上，前述罩106的形状与环形槽的形状彼此匹配并被容纳于其内再通过锁止件(未示出)被锁定就位。该锁止件例如可以为多个可枢转地连接到该环形支撑件302上的卡爪，当罩106被适配到环形槽内后，多个卡爪均被枢转到与罩106接合的位置处。
[0020]选择性地，该环形支撑件302可以以可拆卸的方式固定连接到加速管200的输出窗206上。
[0021]优选地，该罩106的材料为石墨或者石墨膜，所述石墨膜为石墨制成的薄膜高分子聚合物。由前述材料制成的罩106的厚度在10 μπι-100 μπι之间，优选地，在10 μπι-30 μπι之间。这样的罩106具有性能优异的导热性。
[0022]根据前述结构，直线加速器工作时，若剂量率较高的情况下，诸如，约600MU/min，由钨制成的靶104的温度迅速上升并且其一部分被空气中的氧气氧化而生成氧化钨，而且该氧化钨在1100-1250摄氏度时熔融，此时，来自加速管200的电子束的撞击能量会使该熔融状态下的氧化钨四处飞溅，飞溅的氧化钨会被前述的罩106阻挡并集聚于其面向靶104的表面上，而不会溅射到加速管200的输出窗206上。这样，由于加速管200的输出窗206不会被诸如氧化钨的靶氧化物所污染，故加速管200得以安全地防护；再则，若由于该罩106所集聚的靶氧化物过多而导致其导热性能过低从而严重影响剂量率输出时，可以更换该罩106。
[0023]图2为图1的实施例的一种变型，在本实施例中，与图1相同或相似的元件以与图1相同的附图标记表示。下面主要从与前述实施例的不同之处来简述该实施例。固定装置300可以由与加速管200的输出窗206的支撑部分材料基本相同的材料诸如铜构成，其包括环形支撑件302和盖板304。该环形支撑件302靠近加速管200的输出窗206的一端围绕中空通孔向外延伸并形成有凸台302a，在环形支撑件302上邻近凸台的周边均匀地开设有多个螺纹盲孔并且在远离凸台302a的周边还均匀地开设有多个螺纹通孔。盖板304中央限定有阶梯状通孔，远离加速管200 —侧的孔径更大并且被配置成能够容纳环形支撑件302的另一端的凸台302a的形状，盖板304的周边还限定有多个螺纹通孔。安装时，罩106被置于环形支撑件302的凸台302a上，盖板304中央的较大的通孔容纳环形支撑件302的凸台302a并使阶梯孔的肩部压抵罩106，再利用诸如螺栓的紧固件穿过盖板304的螺纹通孔以及环形支撑件302的螺纹盲孔以将盖板304和环形支撑件302固定连接在一起，最后，通过诸如螺栓的紧固件穿过环形支撑件302的螺纹通孔以将环形支撑件302固定到加速管200上。应当可以理解，应用这种固定装置300，需要事先在加速管200上设置螺纹盲孔。也可以理解，该环形支撑件302、罩106和盖板304构成的整体可以与加速管200间隔开地固定到加速管200上。
[0024]图3为根据本发明的另一种实施方式的靶组件和加速管的一部分构成的结构示意图；图4为图3的局部放大图。在本实施例中，与图1相同或相似的元件以与图1相同的附图标记表示。与前述实施例不同之处在于，固定装置300并不是固