專利名稱：一種用于微波熱療機(jī)的輻射器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種輻射器，特別是一種用于微波熱療機(jī)的輻射器。
背景技術(shù)：
微波熱療機(jī)是一種在臨床實(shí)踐中廣為應(yīng)用的醫(yī)療器械，作為其組 成部件的輻射器將微波信號源的能量最大限度地輻照出去，以治療患 病的器官和組織。現(xiàn)有輻射器分為體內(nèi)和體外兩種。用于體外的大多
是用TEM (Transverse Electro Magneticwave,橫向電磁波)勻場輻射 器，即在矩形介質(zhì)波導(dǎo)的窄邊加載高介低耗陶瓷板或金屬板的輻射 器。加載后的輻射器可以傳輸微波，但這種輻射器尚有以下幾個缺點(diǎn) ①輻射器能量不夠集中，溫度場建立時間較長；②輻射器的周圍場分 布較大，有的甚至大于國家規(guī)定的安全標(biāo)準(zhǔn)；(D能量穿透深度有限， 不能深入體內(nèi)病變組織；④要確保輻射器與熱療機(jī)匹配，對輻射器加 工精度要求很嚴(yán)，難以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)流程標(biāo)準(zhǔn)化；⑤對于大功率的微波輸 出，容易出現(xiàn)打火現(xiàn)象。目前尚未發(fā)現(xiàn)微波熱療機(jī)的體外輻射器采用 多層介質(zhì)加載的雙脊波導(dǎo)輻射器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種多層介質(zhì)加載的微波熱療機(jī)輻射器，解 決現(xiàn)有輻射器加工工藝要求嚴(yán)格，輻射能量不集中，穿透深度有限， 內(nèi)部容易打火，周圍場分布較大的問題。
本發(fā)明的技術(shù)方案是 一種用于微波熱療機(jī)的輻射器，由圓形波導(dǎo)、導(dǎo)電棒、第一金屬脊、第二金屬脊和三層介質(zhì)圓盤組成。圓形波 導(dǎo)為一端封閉的圓管，圓管內(nèi)壁固定兩條相同的金屬脊，即第一金屬 脊和第二金屬脊。兩條金屬脊以圓形波導(dǎo)中軸線為對稱軸對稱，金屬 脊的高度向圓形波導(dǎo)的開口端逐漸降低。導(dǎo)電棒插入圓形波導(dǎo)，穿過 第一金屬脊，與第二金屬脊連接。導(dǎo)電棒與圓形波導(dǎo)以及第一金屬脊 電隔離。在圓形波導(dǎo)的開口端，依次粘結(jié)三層介電常數(shù)不同的介質(zhì)圓 盤，其直徑與圓形波導(dǎo)相同，其平面垂直于圓形波導(dǎo)中軸線。使用時， 微波源饋線與導(dǎo)電棒和圓形波導(dǎo)的外壁連接。 本發(fā)明的有益效果為
圓形波導(dǎo)是厘米波段的一種常用天線，可以作為獨(dú)立的輻射天 線。但只使用圓形波導(dǎo)作天線，電磁近場聚焦作用較差，通過給圓形 波導(dǎo)加金屬脊的方式，使得電磁場集中在兩脊之間，輸出更集中，增 強(qiáng)單位面積能量密度，同時縮短建溫時間。導(dǎo)電棒插入圓形波導(dǎo)，并 穿過一個金屬脊延伸至另一個金屬脊，雙脊高度逐漸降低，實(shí)現(xiàn)阻抗 匹配，加熱效率更高，電磁場在體內(nèi)穿透深度更深。適當(dāng)選取三層介 質(zhì)圓盤的介電參數(shù)，使微波能量只往被輻照方向傳輸，加熱場更均勻， 不會出現(xiàn)局部過熱，同時使反向和周圍空間能量達(dá)到最小，從而與周 圍空間保持良好的電磁兼容性。


圖1為本發(fā)明一實(shí)施方式的軸向剖面結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明一實(shí)施方式在圖1的。6線的右剖視圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的一實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。 圖1為本發(fā)明一實(shí)施方式的軸向剖面結(jié)構(gòu)示意圖，即過圓形波導(dǎo) 中軸線的剖視圖。如圖所示輻射器由導(dǎo)電棒1，圓形波導(dǎo)2，第一金
屬脊3，第二金屬脊4，第一層介質(zhì)圓盤5，第二層介質(zhì)圓盤6，第三 層介質(zhì)圓盤7組成。第一金屬脊3和第二金屬脊4的形狀相同，橫截 面均為矩形，如圖2所示，金屬脊的高度向圓形波導(dǎo)的開口端逐漸降 低。第一金屬脊3和第二金屬脊4以圓形波導(dǎo)2的中軸線為對稱軸對 稱地固定在圓形波導(dǎo)內(nèi)壁上。導(dǎo)電棒1從圓形波導(dǎo)2側(cè)壁上的圓孔插 入，穿過第一金屬脊3上的圓孔，與第二金屬脊4連接。導(dǎo)電棒l與 圓形波導(dǎo)2以及第一金屬脊3不接觸，形成電隔離。在圓形波導(dǎo)的開 口端，依次用硅膠粘貼第一層介質(zhì)圓盤5，第二層介質(zhì)圓盤6，第三 層介質(zhì)圓盤7。三層介質(zhì)圓盤的直徑相同，均與圓形波導(dǎo)相同，其平 面垂直于圓形波導(dǎo)2的中軸線。
采用本實(shí)施方式時，圓形波導(dǎo)可選用915MHz的微波波導(dǎo)，第一 層介質(zhì)圓盤5的介電常數(shù)為5.76，第二層介質(zhì)圓盤的介電常數(shù)為 12.25，第三層介質(zhì)圓盤的介電常數(shù)為15.21。圖l示出微波的輻照方 向8。使用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，通過選取參數(shù)不同的微波波導(dǎo)和介質(zhì)圓盤， 可設(shè)計出具有相同性能，用于不同頻段的輻射器。
權(quán)利要求
1、一種用于微波熱療機(jī)的輻射器，由圓形波導(dǎo)(2)、導(dǎo)電棒(1)、第一金屬脊(3)、第二金屬脊(4)和三層介質(zhì)圓盤(5、6、7)組成；圓形波導(dǎo)(2)為一端封閉的圓管，圓管內(nèi)壁固定兩條相同的金屬脊；第一金屬脊(3)和第二金屬脊(4)以圓形波導(dǎo)(2)的中軸線為對稱軸對稱，兩條金屬脊的高度向圓形波導(dǎo)(2)的開口端逐漸降低；導(dǎo)電棒(1)插入圓形波導(dǎo)(2)，穿過第一金屬脊(3)，與第二金屬脊(4)連接；導(dǎo)電棒(1)與圓形波導(dǎo)(2)以及第一金屬脊(3)電隔離；在圓形波導(dǎo)(2)的開口端，依次粘結(jié)三層介電常數(shù)不同的介質(zhì)圓盤(5、6、7)，其直徑與圓形波導(dǎo)(2)相同，其平面垂直于圓形波導(dǎo)(2)的中軸線。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的輻射器，其特征在于使用該輻射器時，微波源饋線與 導(dǎo)電棒(1)和圓形波導(dǎo)(2)的外壁連接。
全文摘要
本發(fā)明提供一種多層介質(zhì)加載的微波熱療機(jī)輻射器，由圓形波導(dǎo)、導(dǎo)電棒、第一金屬脊、第二金屬脊和三層介質(zhì)圓盤組成。圓形波導(dǎo)為一端封閉的圓管，圓管內(nèi)壁固定兩條相同的金屬脊。兩條金屬脊的高度向圓形波導(dǎo)的開口端逐漸降低。導(dǎo)電棒與圓形波導(dǎo)以及第一金屬脊電隔離，與第二金屬脊連接。在圓形波導(dǎo)的開口端，依次粘結(jié)三層介電常數(shù)不同的介質(zhì)圓盤。本發(fā)明提供的輻射器具有輻射波輸出集中，建溫時間短，加熱效率高，對加工精度要求不高的特點(diǎn)。
文檔編號A61N5/04GK101543662SQ200910138309
公開日2009年9月30日 申請日期2009年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月22日
發(fā)明者珈 劉, 劉培國, 劉繼斌, 周東明, 周蔚紅, 李高升, 田曉山, 頡 蔣 申請人:中國人民解放軍國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)