阅读说明：本技术 一种用于超导质子治疗的束流输运线束流准直系统 (Beam transport line beam collimation system for superconducting proton treatment ) 是由 郑金星 宋云涛 谷鹏飞 王成 黄迪西 沈俊松 黄发领 张午权 韩曼芬 朱雷 于 2020-06-19 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种用于超导质子治疗的束流输运线束流准直系统,包括支撑平台、真空腔体和传动平台；所述支撑平台上固定连接有安装支架,所述安装支架上通过传动平台活动连接有移动支架,所述移动支架的顶端固定连接有第一波纹管,所述移动支架和第一波纹管之间固定连接有支撑杆；所述真空腔体安装在支撑平台上,所述真空腔体的底板对称固定连接有固定板,所述固定板之间活动连接有准直块,所述准直块的底端与支撑杆连接,本发明便于调整准直块的位置,从而达到对束流进行准直的目的。(The invention discloses a beam collimation system of a beam transport line for superconducting proton treatment, which comprises a supporting platform, a vacuum cavity and a transmission platform, wherein the supporting platform is provided with a vacuum cavity; the support platform is fixedly connected with an installation support, the installation support is movably connected with a movable support through a transmission platform, the top end of the movable support is fixedly connected with a first corrugated pipe, and a support rod is fixedly connected between the movable support and the first corrugated pipe; the vacuum chamber is arranged on the supporting platform, the bottom plates of the vacuum chambers are symmetrically and fixedly connected with the fixed plates, the collimation blocks are movably connected between the fixed plates, and the bottom ends of the collimation blocks are connected with the supporting rods.)

一种用于超导质子治疗的束流输运线束流准直系统

技术领域

本发明涉及质子治疗的医疗器械技术领域，具体是一种用于超导质子治疗的束流输运线束流准直系统。

背景技术

传统的癌症治疗用高能量的光子例如X射线或者伽马射线来摧毁癌细胞，这种治疗方法最大的缺点就是围绕着癌细胞周围的健康细胞也受到了射线的照射，杀死癌细胞的同时会对人体造成二次伤害。同时传统的治疗方法需要非常大的剂量来杀死很深部位的癌细胞，因为光子能量在人体内递减很快。

质子治疗是近些年来在癌症治疗领域高速发展的技术，尤其对于那些用传统治疗方法非常有风险的癌症治疗过程中其优势更加明显。质子、中子和电子是原子组成的主要元素，质子有一个单位的质量和一个单位的正电荷，质子有一个大于1032的半衰期，质子将衰变成一个中子，一个正电子和一个中微子。

在用质子治疗时，质子曲线呈现的是现缓慢上升后迅速变快，直到布拉格峰值，一过峰值便急速下降而趋于零，这个质子固有的特性为***提供了十分理想的治疗性能，主要有以下几个优点：只要将峰值部分对准肿瘤病灶处，则肿瘤部位就接收最大的剂量值，剂量利用率大大提高，疗效最好；在肿瘤前的正常细胞包括皮肤通常受到1/3-1/2的最大剂量，即受到的伤害程度比X射线或电子情况时少；肿瘤后部的正常细胞或铭感器官基本上不受辐射而不受伤害。可见质子治疗可以客服X射线和电子治疗的缺点而成为***的理想手段，其根源都是源自质子的布拉格峰特性。

然而传统方法多采用校正磁铁来保证束流角度，不仅造价高昂，而且只能进行束流角度的微调，在实际应用中效果并不十分理想。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于超导质子治疗的束流输运线束流准直系统，以解决上述背景技术中提出的传统方法多采用校正磁铁来保证束流角度，不仅造价高昂，而且只能进行束流角度的微调，在实际应用中效果并不十分理想问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于超导质子治疗的束流输运线束流准直系统，包括支撑平台、真空腔体和传动平台；

所述支撑平台上固定连接有安装支架，所述安装支架上通过传动平台活动连接有移动支架，所述移动支架的顶端固定连接有第一波纹管，所述移动支架和第一波纹管之间固定连接有支撑杆；

所述真空腔体安装在支撑平台上，所述真空腔体的底板对称固定连接有固定板，所述固定板之间活动连接有准直块，所述准直块的底端与支撑杆连接。

作为本发明进一步的方案：所述传动平台包括竖直转动连接在安装支架上的丝杆，所述安装支架上固定连接有用于驱动丝杆的电机，所述丝杆上螺纹连接有螺母，所述螺母上固定连接有滑动连接在安装支架上的滑块，所述滑块滑动连接在安装支架上，所述滑块与移动支架固定连接。

作为本发明进一步的方案：所述电机的驱动轴和丝杆上分别固定连接有第一带轮和第二带轮，所述第一带轮和第二带轮之间传动连接有同步带，电机工作带动第一带轮转动，由于第一带轮、同步带和第二带轮的配合实现丝杆的转动，同时由于丝杆与螺母螺纹连接，且螺母上固定连接有滑动连接在安装支架上的滑块，滑块滑动连接在安装支架上，因此在丝杆转动的过程中实现螺母向上或向下移动，进而通过滑块带动移动支架向上或向下移动。

作为本发明进一步的方案：所述安装支架上设置有用于滑块滑动连接的导轨，导轨的设置便于实现滑块在安装支架上滑动。

作为本发明进一步的方案：所述滑块通过安装板与移动支架固定连接，通过安装板的设置便于实现滑块与移动支架固定连接。

作为本发明进一步的方案：所述真空腔体的底端和顶端分别固定连接有腔体底板和腔体盖板，腔体底板与真空腔体焊接为一体，腔体盖板通过螺钉与真空腔体紧固。

所述固定板对称固定连接在腔体底板上。

作为本发明进一步的方案：所述固定板的相对侧壁上固定连接有连接块，所述连接块上开设有用于准直块活动连接的导向槽，通过连接块上导向槽的设置便于实现准直块向上或向下移动。

作为本发明进一步的方案：所述第一波纹管的顶端固定连接有第一KF法兰，所述第一KF法兰安装在腔体底板上，所述支撑杆的顶端固定连接在准直块的底端，第一波纹管端部使用第一KF法兰安装在腔体底板上，保证真空腔体的密闭性；

所述准直块上开设有锥形孔，准直块上设计有四个不同规格的锥形孔，用于对束流进行准直，准直块采用耐高温的无磁材料制作，保证其长期工作的可靠性。

作为本发明进一步的方案：所述真空腔体的两端端分别安装有第二KF法兰和第三KF法兰，所述第二KF法兰远离真空腔体的一端通过真空链式卡箍连接有第二波纹管。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

通过设置传动平台，从而便于调整准直块的位置，电机工作带动第一带轮转动，由于第一带轮、同步带和第二带轮的配合实现丝杆的转动，同时由于丝杆与螺母螺纹连接，且螺母上固定连接有滑动连接在安装支架上的滑块，滑块滑动连接在安装支架上，因此在丝杆转动的过程中实现螺母移动，进而通过滑块带动移动支架移动，移动支架与第一波纹管相连，推动或拉伸第一波纹管，同时使得安装在支撑杆上的准直块向上或者向下运动。

通过在连接块上开设有用于准直块活动连接的导向槽，便于实现准直块向上或向下移动。

通过在第一波纹管的顶端固定连接有第一KF法兰，并将第一KF法兰安装在腔体底板上，第一波纹管端部使用第一KF法兰安装在腔体底板上，保证真空腔体的密闭性。

通过在真空腔体的两端端分别安装有第二KF法兰和第三KF法兰，真空腔体前、后分别以第二KF法兰和第三KF法兰与真空系统连接，从而在各个方向上保证真空腔体在使用过程重的密封性,其漏率小于1.0×10^-11Pa·m³/s，保证束流在真空环境下的性能。

这种用于超导质子治疗的束流输运线束流准直系统便于调整准直块的位置，从而达到对束流进行准直的目的。

附图说明

图1为一种用于超导质子治疗的束流输运线束流准直系统的正视图；

图2为一种用于超导质子治疗的束流输运线束流准直系统的立体图；

图3为一种用于超导质子治疗的束流输运线束流准直系统中第一波纹管和安装支架的连接示意图；

图4为一种用于超导质子治疗的束流输运线束流准直系统中腔体底板和腔体盖板的连接示意图；

图5为一种用于超导质子治疗的束流输运线束流准直系统中第一波纹管和准直块的连接示意图；

图6为一种用于超导质子治疗的束流输运线束流准直系统中支撑杆和安装板的连接示意图；

图7为一种用于超导质子治疗的束流输运线束流准直系统中滑块和安装支架的连接示意图；

图中：1、支撑平台；2、真空腔体；3、传动平台；4、电机；5、安装支架；6、第一带轮；7、同步带；8、第二带轮；9、丝杆；10、导轨；11、螺母；12、滑块；13、安装板；14、移动支架；15、第一波纹管；16、第一KF法兰；17、支撑杆；18、准直块；19、连接块；20、固定板；21、第二KF法兰；22、真空链式卡箍；23、第三KF法兰；24、腔体底板；25、腔体盖板；26、第二波纹管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-7，本发明实施例中，一种用于超导质子治疗的束流输运线束流准直系统，包括支撑平台1、真空腔体2和传动平台3；

支撑平台1上固定连接有安装支架5，安装支架5上通过传动平台3活动连接有移动支架14，移动支架14的顶端固定连接有第一波纹管15，所述移动支架14和第一波纹管15之间固定连接有支撑杆17；

真空腔体2安装在支撑平台1上，真空腔体2的底板对称固定连接有固定板20，具体为：真空腔体2的腔体底板24上对称固定连接有固定板20，固定板20之间活动连接有准直块18，准直块18的底端与支撑杆17连接。

传动平台3包括竖直转动连接在安装支架5上的丝杆9，安装支架5上固定连接有用于驱动丝杆9的电机4，丝杆9上螺纹连接有螺母11，螺母11上固定连接有滑动连接在安装支架5上的滑块12，滑块12滑动连接在安装支架5上，滑块12与移动支架14固定连接。

电机4的驱动轴和丝杆9上分别固定连接有第一带轮6和第二带轮8，第一带轮6和第二带轮8之间传动连接有同步带7，电机4工作带动第一带轮6转动，由于第一带轮6、同步带7和第二带轮8的配合实现丝杆9的转动，同时由于丝杆9与螺母11螺纹连接，且螺母11上固定连接有滑动连接在安装支架5上的滑块12，滑块12滑动连接在安装支架5上，因此在丝杆9转动的过程中实现螺母11向上或向下移动，进而通过滑块12带动移动支架14向上或向下移动。

安装支架5上设置有用于滑块12滑动连接的导轨10，导轨10的设置便于实现滑块12相对于安装支架5的滑动。

滑块12通过安装板13与移动支架14固定连接，通过安装板13的设置便于实现滑块12与移动支架14固定连接。

真空腔体2的底端和顶端分别固定连接有腔体底板24和腔体盖板25，腔体底板24与真空腔体2焊接为一体，腔体盖板25通过螺钉与真空腔体2紧固。

固定板20对称固定连接在腔体底板24上。

固定板20的相对侧壁上固定连接有连接块19，连接块19上开设有用于准直块18活动连接的导向槽，通过连接块19上导向槽的设置便于实现准直块18向上或向下移动。

第一波纹管15的顶端固定连接有第一KF法兰16，第一KF法兰16安装在腔体底板24上，移动支架14和第一波纹管15之间上固定连接有支撑杆17，支撑杆17的顶端固定连接在准直块18的底端，第一波纹管15端部使用第一KF法兰16安装在腔体底板24上，保证真空腔体2的密闭性；

准直块18上开设有锥形孔，准直块18上设计有四个不同规格的锥形孔，用于对束流进行准直，准直块采用耐高温的无磁材料制作，保证其长期工作的可靠性。

真空腔体2的两端端分别安装有第二KF法兰21和第三KF法兰23，第二KF法兰21远离真空腔体2的一端通过真空链式卡箍22连接有第二波纹管26，真空腔体2前、后分别以第二KF法兰21和第三KF法兰23与真空系统连接，从而在各个方向上保证真空腔体2在使用过程重的密封性,其漏率小于1.0×10^-11Pa·m³/s，保证束流在真空环境下的性能。

本发明在使用时，

电机4工作带动第一带轮6转动，由于第一带轮6、同步带7和第二带轮8的配合实现丝杆9的转动，同时由于丝杆9与螺母11螺纹连接，且螺母11上固定连接有滑动连接在安装支架5上的滑块12，滑块12滑动连接在安装支架5上，因此在丝杆9转动的过程中实现螺母11移动，进而通过滑块12带动移动支架14移动，移动支架14与第一波纹管15相连，推动或拉伸第一波纹管15，同时使得安装在支撑杆17上的准直块18向上或者向下运动，准直块18上设计有四个不同规格的锥形孔，用于对束流进行准直，准直块采用耐高温的无磁材料制作，保证其长期工作的可靠性。

虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

故以上所述仅为本申请的较佳实施例，并非用来限定本申请的实施范围；即凡依本申请的权利要求范围所做的各种等同变换，均为本申请权利要求的保护范围。