一种硼中子俘获治疗系统的制作方法

专利2026-02-15  12


本发明涉及硼中子俘获治疗,具体涉及一种硼中子俘获治疗系统。


背景技术:

1、靶电流监测是常见的靶状态及加速器状态测量需求。由于加速器的加速的束流为带电粒子,沉积在靶上后会以电流的形式传导。

2、为了将靶的电流引出,需要靶与加速器、束流整形体等多个部件绝缘,再通过电线将绝缘的靶与电流表连接读取。

3、针对硼中子俘获治疗,固定靶的位置相对于其他中子源应用场景存在差异,靶周围会被束流整形系统包裹,且靶的放射性较高,若电线直接将靶与电流表相接,更换靶时,电线会拉扯电表影响设备,同时,需要在辐射环境下人工解除靶与电流表的连接,存在辐射问题,另外,电线过长,不方便将靶收容于废靶箱,废靶箱开合处夹到电线会造成放射泄露。

4、因此,急需要设计一款,用于硼中子俘获治疗、自动换靶以及更换慢化体调整束流等综合环境下的靶暗电流监测装置,其能够在全自动的情况下对靶电流进行读取的同时,并不影响靶的自动更换、收容,也不会对更换慢化体调整靶在束流整形体bsa处位置存在限制。


技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有的用于硼中子俘获治疗、换靶以及更换慢化体调整束流等综合环境下的靶暗电流监测,存在电线会拉扯电表影响设备,同时需要在辐射环境下人工解除靶与电流表的连接存在辐射影响,另外,电线过长,废靶收容过程会存在放射泄露等问题,而提供一种能够在全自动的情况下对靶的电流进行读取的同时,并不影响靶的自动更换、收容,也不会对更换慢化体调整靶在束流整形体bsa处位置存在限制的硼中子俘获治疗系统。

2、本发明实现其发明目的所采用的技术方案是:一种硼中子俘获治疗系统,包括带有质子通道的束流整形体和设置在质子通道内部的更换式靶组件,在束流整形体的外部设置有电流监测设备,所述的靶组件上设置有动触点,所述的电流监测设备上设置有与动触点形成移动触接导电模式的静触点。该硼中子俘获治疗系统, 通过在束流整形体外部设置一用于实时进行靶电流监测的电流监测设备,而且针对靶组件需要进行更换以及根据使用情况沿质子通道内外滑动等特点,电流监测设备与靶组件之间不采用导线直接进行硬连接,而是通过移动触接导电模式进行连接,从而避免了对靶组件自动更换、收容等的影响,也不会对更换慢化体调整靶组件在束流整形体内位置移动的限制,可以进行自动调整接触通电,断开接触断电操作。为了实现移动触接导电模式,分别在靶组件上设置有动触点和在电流检测设备上设置静触点,而动触点随靶组件一起移动,而静触点可以相对静止的设置在电流监测设备上,电流监测设备不移动只需要设置在与动触点能够实现触接的束流整形体外部,则可以实现靶组件与电流监测设备的触接通路导电,解除触接后断路,实现了对靶暗电流完全自动化监测,不需要人工操作解除靶组件与电流监测设备的连接。该硼中子俘获治疗系统,用于硼中子俘获治疗、自动换靶以及更换慢化体调整束流等综合环境下的靶暗电流测量,能够在全自动的情况下对靶的电流进行实时测量读取。解决了在自动换靶以及靶收容过程中,需要在辐射环境下人工解除靶与电流监测设备的连接,既存在辐射风险,也不利于自动化操作等问题,实现了通过机械手等自动设备进行全自动快速换靶、快速任意根据需要移动调整靶组件位置,以满足靶组件伸入束流整形体内部不同位置的需要,可以实现快速自动对废靶的收容。

3、作为优选,所述的动触点与静触点设置在一实现移动触接导电模式的接触式通路装置上。为了实现移动触接导电模式连接,在靶组件和电流监测设置之间设置一接触式通路装置,将动触点和静触点设置在接触式通路装置上,通过接触式通路装置就能够根据需要实现接触导电通路,不接触断路,有效避免了靶组件在移动、更换过程中对电流监测设备的拉扯等影响。

4、作为优选,所述的接触式通路装置包括滑动设置在靶组件上的可调定位通断组件和设置在束流整形体外部的触接导电组件。接触通路装置主要通过设置在靶组件上的可调定位通断组件,以及设置在束流整形体外部的触接导电组件来实现,可调定位通断组件可以沿靶组件轴向滑动,用于调节靶组件伸入束流整形体内部的位置,实现无论靶组件伸入束流整形体内部的位置如何变化,可调定位通断组件都能够与外部的触接导电组件进行接触导电,不接触断电操作,而且这种接触式通路分别设置在靶组件和束流整形体外部,在靶组件更换过程中,可调定位通断组件与靶组件一起移动、更换、收容,与触接导电组件互不干涉,不需要人工手动断开操作,降低了辐射风险,提高了自动换靶操作效率。

5、作为优选,所述的动触点设置在可调定位通断组件上,所述的静触点设置在触接导电组件,所述的可调定位通断组件与触接导电组件接触导电时,在靶组件、可调定位通断组件、触接导电组件与电流监测设备之间形成电流监测通路。通过可调定位通断组件与触接导电组件接触,在靶组件、可调定位通断组件、触接导电组件与电流监测设备之间形成电流监测通路,能够实时对电流的监测,而当断开接触式,各部件之间不存在连接关系,可以实现靶组件的移动、更换、收容等自动操作。

6、作为优选,所述的可调定位通断组件包括一绝缘滑动定位件,在所述的滑动定位件上固接有触接动件,所述的触接动件通过一导电通路与靶组件电连接。可调定位通断组件主要是通过一与靶组件绝缘设置的滑动定位件,在滑动定位件上固定一触接动件,导电触接件通过一较短的或可以伸缩的导电通路与靶组件中的靶体电连接,当需要将靶电流引出监测时,只需要触接动件与外部的触接导电组件接触就能形成通路,进行检测。

7、作为优选,所述的动触点设置在触接动件上,或者触接动件形成所述的动触点。动触点可以是设置在触接动件上的金属触点,也可以金属弹簧触点、金属探针等各种不同的形状;还可以将导电动触接动件直接设置成动触点。

8、作为优选,所述的靶组件上设置有滑槽,所述的滑动定位件滑动设置在滑槽内部且处于束流整形体外部。为了实现滑动定位件相对于靶组件的位置调节,使其始终处于束流整形体外部,作为优选方案是在靶组件上设置滑槽,通过滑动定位件与滑槽配合实现轴向滑动调节,而滑槽可以是直接开设在靶组件上,也可以是通过带滑槽的滑座固定在靶组件上实现,滑槽的位置及形状不作限制,只要能够实现相对滑动即可。

9、作为优选,所述的触接导电组件包括设置在束流整形体外部且处于质子通道外缘的触接静件,所述的触接静件与电流监测设备电连接。触接导电组件主要是通一触接静件来实现,触接静件与外部的电流监测设备电连接,触接静件和电流监测设备都不需要人工断开或拆除,能够实现靶组件与电流监测设备的自动电连接。

10、作为优选,所述的静触点设置在触接静件上或者触接静件形成所述的静触点。静触点可以是设置在触接静件上的金属触点,也可以金属弹簧触点、金属片等,也要以是其他导电材料;还可以将导电动触接静件直接设置成静触点。

11、作为优选,所述的触接静件固定在束流整形体外部,或者所述的触接静件移动式设置在整流整形体上。触接静件可以直接固定在束流整形体前反射板上且靠近质子通道外缘处,也可以根据需要在束流整形体上设置滑道,将触接导电组件滑动设置在滑道上,实现触接导电组件位置的调节,以满足靶组件上滑动定位件插入质子通道后处于不同位置的需要,触接导电组件滑动的目的在于靶组件一更换时不需要考虑滑动定位件的具体方向问题。

12、作为优选,所述的靶组件包括筒体和靶体,所述的靶体设置在筒体伸入束流整形体内部的一端,所述的靶体、接触式通路装置与电流监测设备形成通路。

13、作为优选,所述的电流监测设备包括外置式监测显示装置。采用外置式监测显示装置,可以将监测显示装置设置在束流整形体外部,也可以远离束流整形体即远离辐射源设置,方便在无辐射环境下实时观察监测数据。

14、作为优选,所述的耙组件上设置用于实现位置调节用刻度。在靶组件上设置刻度方便在自动换靶以及靶位置移动的调节,实现根据需求调节靶体伸入到束流整形体内部的距离,使调节更加精准。

15、本发明的有益效果是:(1)该硼中子俘获治疗系统,电流监测设备与靶组件之间通过移动触接导电模式进行连接,避免了采用线路硬连接而对靶组件移动、自动更换、收容等的影响,可以进行自动调整接触通电,不接触断电操作。

16、(2)用于硼中子俘获治疗、自动换靶以及更换慢化体调整束流等综合环境下的靶暗电流测量,能够在全自动的情况下对靶电流进行实时测量读取,满足靶伸入束流整形体内部不同位置的移动调整需要。

17、(3)可调定位通断组件与靶组件一起移动、更换、收容,与触接导电组件互不干涉,不需要人工手动断开操作,降低了辐射风险,提高了自动换靶、移动、收容、监测操作效率。


技术特征:

1.一种硼中子俘获治疗系统,包括带有质子通道(4)的束流整形体(1)和设置在质子通道(4)内部的更换式靶组件(2),其特征在于:在束流整形体(1)的外部设置有电流监测设备(3),所述的靶组件上设置有动触点(21),所述的电流监测设备上设置有与动触点(21)形成移动触接导电模式的静触点(31)。

2.根据权利要求1所述的硼中子俘获治疗系统,其特征在于:所述的动触点(21)与静触点(31)设置在一实现移动触接导电模式的接触式通路装置(5)上。

3.根据权利要求2所述的硼中子俘获治疗系统,其特征在于:所述的接触式通路装置(5)包括滑动设置在靶组件(2)上的可调定位通断组件(10)和设置在束流整形体(1)外部的触接导电组件(11)。

4.根据权利要求3所述的硼中子俘获治疗系统,其特征在于:所述的动触点(21)设置在可调定位通断组件(10)上,所述的静触点(31)设置在触接导电组件(11),可调定位通断组件(10)与触接导电组件(11)接触导电时,在靶组件(2)、可调定位通断组件(10)、触接导电组件(11)与电流监测设备(3)之间形成电流监测通路。

5.根据权利要求3所述的硼中子俘获治疗系统,其特征在于:所述的可调定位通断组件(10)包括一绝缘滑动定位件(101),在所述的滑动定位件(101)上固接有触接动件(102),所述的触接动件(102)通过一导电通路(103)与靶组件(2)电连接。

6.根据权利要求5所述的硼中子俘获治疗系统,其特征在于:所述的动触点(21)设置在触接动件(102)上或者触接动件(102)形成动触点。

7.根据权利要求5所述的硼中子俘获治疗系统,其特征在于:所述的靶组件(2)上设置有滑槽(12),所述的滑动定位件(101)滑动设置在滑槽(12)内部且处于束流整形体(1)外部。

8.根据权利要求3所述的硼中子俘获治疗系统,其特征在于:所述的触接导电组件(11)包括设置在束流整形体(1)外部且处于质子通道外缘的触接静件(112),所述的触接静件(112)与电流监测设备(3)电连接。

9.根据权利要求8所述的硼中子俘获治疗系统,其特征在于:所述的静触点(31)设置在触接静件(112)上或者触接静件(112)形成所述的静触点(31)。

10.根据权利要求8所述的硼中子俘获治疗系统,其特征在于:所述的触接静件(112)固定在束流整形体(1)外部,或者所述的触接静件(112)移动式设置在整流整形体(1)上。

11.根据权利要求2至10任意一项所述的硼中子俘获治疗系统,其特征在于:所述的靶组件(2)包括筒体(6)和靶体(7),所述的靶体(7)设置在筒体(6)伸入束流整形体(1)内部的一端,所述的靶体(7)、接触式通路装置(5)与电流监测设备(3)形成通路。

12.根据权利要求1至10任意一项所述的硼中子俘获治疗系统,其特征在于:所述的电流监测设备(3)包括外置式监测显示装置(8)。

13.根据权利要求1至10任意一项所述的硼中子俘获治疗系统,其特征在于:所述的靶组件(2)上设置用于实现位置调节用刻度。


技术总结
本发明公开了一种硼中子俘获治疗系统,包括带有质子通道的束流整形体和滑动设置在质子通道内部的更换式靶组件,在束流整形体的外部设置有电流监测设备,所述的靶组件上设置有动触点,所述的电流监测设备上设置有与动触点形成移动触接导电模式的静触点。该硼中子俘获治疗系统,电流监测设备与靶组件之间通过移动触接导电模式进行连接,避免了采用线路硬连接而对靶组件移动、自动更换、收容等的影响,可以进行自动调整、接触通电,不接触断电等操作,能够在全自动的情况下对靶电流进行实时测量读取,不需要人工手动断开操作,降低了辐射风险,提高了自动换靶、移动、收容、监测操作效率。

技术研发人员:王盛,胡耀程,范晶晶,谢宇鹏,杨东旭
受保护的技术使用者:华硼中子科技(杭州)有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/7/25
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