本發(fā)明屬于質(zhì)子重離子醫(yī)療裝置工程技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種用于回旋加速器質(zhì)子重離子醫(yī)療裝置中的束流阻斷機構(gòu)。

背景技術(shù)：

放射治療(放療)的準則是實現(xiàn)最大腫瘤的控制概率和最小的正常器官組織的損傷率，影響放療的療效和精確度因素包括病灶診斷、治療方案、射線和靶區(qū)的定位方法、劑量的給定等，但更為重要的因素是放射粒子的類型，常用的包括X射線、γ射線、質(zhì)子束及氦、碳等重離子束。與傳統(tǒng)的X射線、γ射線等比較，質(zhì)子重離子治療時能將峰值部分對準腫瘤病灶處，具有穿透力強、對周邊正常的器官組織損傷小、治療時間短等優(yōu)點，因此質(zhì)子重離子治療也被醫(yī)學(xué)界公認為較為優(yōu)越的理想放療方法。

采用回旋加速器作為主機的質(zhì)子重離子醫(yī)療裝置是目前腫瘤治療系統(tǒng)的發(fā)展趨勢及熱門研究方向，它主要由加速器、旋轉(zhuǎn)機架、固定治療室和一系列的束流傳輸部件組成。束流阻斷機構(gòu)作為束流傳輸部件中的一類，主要用于上位機控制系統(tǒng)發(fā)出束流異常指令后，對局部的束流進行快速切斷，并保證全部操作過程在密閉的真空條件下進行，無任何的束流擴散和泄露，從而在很大的程度上保證了腫瘤患者和醫(yī)護人員的安全。

為了提高質(zhì)子重離子醫(yī)療裝置的運行可靠性，現(xiàn)提供一種新的方案。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種用于回旋加速器質(zhì)子重離子醫(yī)療裝置中的束流阻斷機構(gòu)，達到在腫瘤治療過程中可靠性及精確性的要求。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

用于回旋加速器質(zhì)子重離子醫(yī)療裝置中的束流阻斷機構(gòu)，包括真空腔、真空腔支撐結(jié)構(gòu)、安裝高度調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)以及阻斷塊驅(qū)動結(jié)構(gòu)，所述的真空腔上側(cè)面設(shè)有真空腔蓋板；所述的阻斷塊驅(qū)動結(jié)構(gòu)安裝在真空腔蓋板上，包括阻斷塊；

所述的真空腔蓋板上安裝有鋁型槽，鋁型槽上部通過氣缸支架安裝有氣缸，中部通過滑動設(shè)置的導(dǎo)軌固定板固定有直線導(dǎo)軌，直線導(dǎo)軌上安裝有活塞桿套筒；所述的活塞桿套筒上端與氣缸的活塞桿螺紋連接；

所述的阻斷塊位于真空腔內(nèi)，所述的活塞桿套筒下端焊接有下連接桿，下連接桿與阻斷塊通過螺紋連接。

所述的真空腔支撐結(jié)構(gòu)包括底部支撐板、一對相互平行并與底部支撐板通過螺栓連接的豎直側(cè)向支撐板、通過螺紋連接固定在兩側(cè)向支撐板之間的中央支撐板、以及與底部支撐板平行的上部支撐板。

所述的安裝高度調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)包括調(diào)節(jié)螺栓、螺母以及真空腔固定板，調(diào)節(jié)螺栓底部安裝在上部支撐板上，上部通過螺母安裝真空腔固定板，真空腔固定板通過螺釘連接真空腔。

所述的鋁型槽底部兩側(cè)分別安裝有加強板及厚型支架，并分別固定在真空腔腔體及真空腔蓋板上。

所述的真空腔蓋板上開有通孔，真空腔蓋板通過井管與刀口法蘭焊接；所述的刀口法蘭通過波紋管連接活塞桿套筒。

所述的下連接桿上還通過螺栓連接有H型的絕緣桿，所述的絕緣桿采用G10材料制成。

所述的阻斷塊上還開有用于安裝電流引線的插孔，并在真空腔蓋板上預(yù)留有孔，用于安裝航空插座。

所述的導(dǎo)軌固定板上安裝有限位支架和限位開關(guān)。

所述的氣缸缸體上安裝有氣源接口,該接口通過軟管與氣源系統(tǒng)連接，氣源系統(tǒng)由PLC進行控制。

該束流阻斷機構(gòu)的工作流程為：

氣缸的缸體上安裝的氣源接口通過軟管與氣源系統(tǒng)連接，氣源系統(tǒng)由PLC進行控制；

當PLC接收到束流異常信號時，控制系統(tǒng)發(fā)出束流阻斷指令，壓縮空氣進入氣缸并推動活塞桿運動，從而推動下連接桿及阻斷塊的運動，此時波紋管處于壓縮狀態(tài)；

當阻斷塊到達束流管道處，限位開關(guān)將到位信號傳遞給PLC控制系統(tǒng)，氣缸停止進氣，機構(gòu)停止動作。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明可以對局部的束流進行快速切斷，并保證全部操作過程在密閉的真空條件下進行，無任何的束流擴散和泄露，從而在很大的程度上保證了腫瘤患者和醫(yī)護人員的安全；

本發(fā)明真空腔在氣缸的驅(qū)動下阻斷塊到達束流通道位置并將位移信息反饋給控制系統(tǒng)后停止動作，能夠?qū)崿F(xiàn)在不影響其他部件正常運行條件下，對異常的質(zhì)子重離子束流進行快速阻斷的功能，從而保障了患者和醫(yī)護人員的安全。

附圖說明

為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的說明。

圖1為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)立體示意圖；

圖2為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)中阻斷塊驅(qū)動結(jié)構(gòu)立體示意圖；

圖3為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)中阻斷器驅(qū)動結(jié)構(gòu)中直線導(dǎo)軌立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)中波紋管及真空腔內(nèi)部立體結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

一種用于回旋加速器質(zhì)子重離子醫(yī)療裝置中的束流阻斷機構(gòu)，如圖1-3所示，包括真空腔8、真空腔支撐結(jié)構(gòu)、安裝高度調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)以及阻斷塊驅(qū)動結(jié)構(gòu)；

所述的真空腔支撐結(jié)構(gòu)包括底部支撐板1、一對相互平行并與底部支撐板通過螺栓連接的豎直側(cè)向支撐板2、通過螺紋連接固定在兩側(cè)向支撐板之間的中央支撐板3、以及與底部支撐板平行的上部支撐板4；

所述的安裝高度調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)包括調(diào)節(jié)螺栓5、螺母6以及真空腔固定板7，調(diào)節(jié)螺栓5底部安裝在上部支撐板4上，上部通過螺母6安裝真空腔固定板7，真空腔固定板7通過螺釘連接有真空腔8，真空腔8上側(cè)面設(shè)有真空腔蓋板9；

所述的阻斷塊驅(qū)動結(jié)構(gòu)安裝在真空腔蓋板9上，包括阻斷塊23、下連接桿24、井管10、刀口法蘭11、波紋管12、活塞桿套筒13、氣缸14、鋁型槽15、氣缸支架16、直線導(dǎo)軌17、導(dǎo)軌固定板18、加強板21和厚型支架22；

在真空腔蓋板9上安裝有鋁型槽15，鋁型槽15上通過其內(nèi)部的滑塊及內(nèi)六角螺母安裝有導(dǎo)軌固定板18，在導(dǎo)軌固定板18上還固定有直線導(dǎo)軌17，用于安裝活塞桿套筒13，起到支撐和導(dǎo)向作用；同時，為了增加鋁型槽15的強度和剛性，在其底部兩側(cè)分別安裝有加強板21及厚型支架22，并分別固定在真空腔腔體8及真空腔蓋板9上；同理，氣缸14的缸體上、下端安裝有氣缸支架16并通過氣缸支架16固定在鋁型槽15上；

在真空腔蓋板9上開有通孔，井管10的上、下端分別與真空腔蓋板9及刀口法蘭11焊接；豎直方向上的波紋管12上、下端法蘭分別通過螺栓緊固安裝在刀口法蘭11及活塞桿套筒13上，使得全部阻斷過程在密閉條件下進行，保證了管道內(nèi)的介質(zhì)無外泄，并滿足了真空腔內(nèi)的真空度要求；活塞桿套筒13與氣缸14的活塞桿采用螺紋連接，因此在工作過程中活塞桿的伸縮即可帶動波紋管12在豎直方向的壓縮；

如圖4所示，在活塞桿套筒13下端焊接有下連接桿24，并與阻斷塊23通過螺紋連接；下連接桿24上還通過螺栓連接有H型的絕緣桿25，采用G10材料制成的絕緣桿可用于防止因物理作用產(chǎn)生的電流傳遞到阻斷塊驅(qū)動結(jié)構(gòu)及真空腔體8上；為了監(jiān)測產(chǎn)生的電流，在阻斷塊23上還開有用于安裝電流引線的插孔，并在真空腔蓋板9上預(yù)留有孔便于安裝航空插座；

導(dǎo)軌固定板18上安裝有限位支架19和限位開關(guān)20，當活塞桿套筒13運動到指定位置，即此時阻斷塊23完全覆蓋束流通道時，限位開關(guān)20可作為機械限位，保證活塞桿套筒13不會超出極限位置，從而保證阻斷塊23動作不超限，同時也可將活塞桿套筒13的位置信號反饋給控制系統(tǒng)，達到實時監(jiān)測的目標；限位開關(guān)20為歐姆龍限位開關(guān)ZC-Q55；

所述的氣缸14缸體上安裝有氣源接口,該接口通過軟管與氣源系統(tǒng)連接，氣源系統(tǒng)由PLC進行控制；當PLC接受束流異常信號時，氣源接通，電磁閥打開，氣體進入氣缸一端的進氣閥并推動活塞桿運動；當活塞桿套筒到達限位開關(guān)處，到位信號被反饋發(fā)給PLC系統(tǒng)，系統(tǒng)停止動作；

本發(fā)明具體的工作原理是：氣缸14的缸體上安裝的氣源接口通過軟管與氣源系統(tǒng)連接，氣源系統(tǒng)由PLC進行控制；當PLC接收到束流異常信號時，控制系統(tǒng)發(fā)出束流阻斷指令，壓縮空氣進入氣缸14并推動活塞桿運動；由于活塞桿套筒13與活塞桿為螺紋連接，活塞桿的伸縮運動帶動活塞桿套筒13的向下運動，從而推動下連接桿24及阻斷塊23的運動，此時波紋管12處于壓縮狀態(tài)；當阻斷塊23到達束流管道處，限位開關(guān)20將到位信號傳遞給PLC控制系統(tǒng)，氣缸14停止進氣，機構(gòu)停止動作，從而在很大的程度上保證了腫瘤患者和醫(yī)護人員的安全。

以上公開的本發(fā)明優(yōu)選實施例只是用于幫助闡述本發(fā)明。優(yōu)選實施例并沒有詳盡敘述所有的細節(jié)，也不限制該發(fā)明僅為所述的具體實施方式。顯然，根據(jù)本說明書的內(nèi)容，可作很多的修改和變化。本說明書選取并具體描述這些實施例，是為了更好地解釋本發(fā)明的原理和實際應(yīng)用，從而使所屬技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員能很好地理解和利用本發(fā)明。本發(fā)明僅受權(quán)利要求書及其全部范圍和等效物的限制。