【技术实现步骤摘要】
本申请涉及加速器领域，尤其涉及一种漂移管直线加速器及加速装置。
技术介绍
1、在中子加速、中子捕获、中子探照等领域，都需要用到中子加速器。其中，比较常见的是射频四极场（radio frequency quadruple，rfq）加速器和漂移管直线（drift tublinac，dtl）加速器。
2、以硼中子俘获治疗（boron neutron capture therapy，bnct）为例，硼中子俘获治疗是一种细胞级的靶向肿瘤放射疗法。传统的bnct主要依赖核反应堆作为中子源，但受限于其高昂的建设和维护成本，医疗机构难以普及。而随着加速器技术的发展，通过加速器驱动的硼中子俘获治疗（accelerator-based boron neutron capture therapy，ab-bnct）因其加速器中子源具有高流强、高占空比、高传输效率等优势，使得ab-bnct更安全、经济且易于推广。
3、目前，ab-bnct设备普遍采用射频四极场加速器来加速质子。因为rfq加速器能够在加速的同时，实现束流的横向聚焦和纵向聚束。但当rfq加速器长度增加时，其加速效率会随之下降，以现在已有的rfq加速器为例，如果需要输出能量达到2.8mev，工作频率达到165mhz，那么其长度就需要达到5.8m，这样一来极大地增加了设备成本、空间和研制难度。因此需要发展新的加速结构，降低加速器的长度和成本。因此，一些医疗机构开始采用射频四极场加速器和漂移管直线加速器相组合的加速方式。而为了达到更高的束流能量，就需要串联多个dtl加速器，
技术实现思路
1、本申请提供一种漂移管直线加速器及加速装置，以解决相关技术中的部分或者全部不足。
2、本申请提供了一种漂移管直线加速器，包括：第一耦合部、第二耦合部以及耦合件。所述耦合件设置于所述第一耦合部和所述第二耦合部之间，并将所述第一耦合部和所述第二耦合部耦合，以围设形成所述漂移管直线加速器的加速腔体。其中，所述耦合件包括耦合壳体、磁体漂移管以及漂移管支撑杆。所述耦合壳体围设形成所述耦合件的耦合腔体。所述磁体漂移管设置于所述耦合腔体内。所述漂移管支撑杆设置于所述耦合腔体内，并连接所述磁体漂移管和所述耦合壳体。所述磁体漂移管与所述第一耦合部和所述第二耦合部同轴设置，以在所述加速腔体中形成所述漂移管直线加速器的束流通道。
3、可选地，所述耦合件还包括四极磁铁。所述四极磁铁设置于所述磁体漂移管内。
4、可选地，所述耦合件包括水冷管道。所述水冷管道围绕所述磁体漂移管的周侧分布并沿所述漂移管支撑杆延伸至所述耦合壳体的表面。
5、可选地，所述第一耦合部和所述第二耦合部内设置有多个漂移管，多个所述漂移管间隔设置，并在所述加速腔体中形成所述漂移管直线加速器的加速间隙。
6、其中，所述第一耦合部内设置有6个所述漂移管；和/或，所述第二耦合部内设置有5个所述漂移管。
7、可选地，所述加速间隙的相位为0°；和/或，所述加速间隙的相位为-35°。
8、可选地，所述漂移管直线加速器还包括聚束槽。
9、所述聚束槽设置在所述第一耦合部的远离所述耦合件的一端。所述聚束槽朝向所述加速腔体的内部凹入；和/或，所述聚束槽设置在所述第二耦合部的远离所述耦合件的一端。所述聚束槽朝向所述加速腔体的内部凹入。
10、可选地，沿所述聚束槽朝向所述耦合件的方向，所述聚束槽的内径逐渐缩小。
11、可选地，所述磁体漂移管还包括强度检测器，用于检测所述束流通道中的束流强度；所述强度检测器设置于所述磁体漂移管内部；和/或，所述磁体漂移管还包括方向监测器，用于监测所述束流通道中的束流偏移量；所述方向监测器设置于所述磁体漂移管内部。
12、此外，本申请还提供了一种加速装置，包括功率源、射频四极场加速器以及如上文中所记载的漂移管直线加速器。其中，所述功率源连接于所述漂移管直线加速器的耦合件，用于向所述漂移管直线加速器馈入功率。所述射频四极场加速器的输出端朝向所述漂移管直线加速器，且与所述漂移管直线加速器同轴设置。
13、可选地，所述漂移管直线加速器还包括聚束磁铁。
14、所述聚束磁铁设置于所述漂移管直线加速器朝向所述射频四极场加速器的一端；和/或，所述聚束磁铁设置于所述漂移管直线加速器远离所述射频四极场加速器的一端。
15、本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
16、由上述实施例可知，本申请的漂移管直线加速器通过设置耦合件将第一耦合部和第二耦合部连接，从而实现了将两个加速器耦合连接为一个具备完整的加速腔体的漂移管直线加速器，有效地提高了漂移管直线加速器对束流的加速效率，使得通过漂移管直线加速器加速的束流拥有更高的束流能量。同时，第一耦合部、第二耦合部和耦合件同轴设置，这样的结构设置使得漂移管直线加速器的结构更具连贯性、整体性，并且也使得漂移管直线加速器的整体结构更紧凑、空间利用率更高，进而使得漂移管直线加速器拥有更高的便利性和实用性。与传统的多个加速器串联的方案相比，本申请的漂移管直线加速器有效地降低了功耗，进一步降低了使用成本，使得漂移管直线加速器的适用范围更广泛。此外，本申请中漂移管支撑杆的设置有效地提高了磁体漂移管结构的稳定性，确保了束流通道的畅通，进而确保了漂移管直线加速器对束流的加速效率和效果。
17、应理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
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1.一种漂移管直线加速器，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的漂移管直线加速器，其特征在于，所述耦合件还包括四极磁铁；所述四极磁铁设置于所述磁体漂移管内。
3.如权利要求1所述的漂移管直线加速器，其特征在于，所述耦合件包括水冷管道；所述水冷管道围绕所述磁体漂移管的周侧分布并沿所述漂移管支撑杆延伸至所述耦合壳体的表面。
4.如权利要求1所述的漂移管直线加速器，其特征在于，所述第一耦合部和所述第二耦合部内设置有多个漂移管，多个所述漂移管间隔设置，并在所述加速腔体中形成所述漂移管直线加速器的加速间隙；
5.如权利要求4所述的漂移管直线加速器，其特征在于，所述加速间隙的相位为0°；和/或，所述加速间隙的相位为-35°。
6.如权利要求1所述的漂移管直线加速器，其特征在于，所述漂移管直线加速器还包括聚束槽；
7.如权利要求6所述的漂移管直线加速器，其特征在于，沿所述聚束槽朝向所述耦合件的方向，所述聚束槽的内径逐渐缩小。
8.如权利要求1所述的漂移管直线加速器，其特征在于，所述磁体漂移管还包括强度检测器
9.一种加速装置，其特征在于，包括功率源、射频四极场加速器以及如权利要求1-8中任一项所述的漂移管直线加速器；其中，所述功率源连接于所述漂移管直线加速器的耦合件，用于向所述漂移管直线加速器馈入功率；所述射频四极场加速器的输出端朝向所述漂移管直线加速器，且与所述漂移管直线加速器同轴设置。
10.如权利要求9所述的加速装置，其特征在于，所述漂移管直线加速器还包括聚束磁铁；
...【技术特征摘要】
1.一种漂移管直线加速器，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的漂移管直线加速器，其特征在于，所述耦合件还包括四极磁铁；所述四极磁铁设置于所述磁体漂移管内。
3.如权利要求1所述的漂移管直线加速器，其特征在于，所述耦合件包括水冷管道；所述水冷管道围绕所述磁体漂移管的周侧分布并沿所述漂移管支撑杆延伸至所述耦合壳体的表面。
4.如权利要求1所述的漂移管直线加速器，其特征在于，所述第一耦合部和所述第二耦合部内设置有多个漂移管，多个所述漂移管间隔设置，并在所述加速腔体中形成所述漂移管直线加速器的加速间隙；
5.如权利要求4所述的漂移管直线加速器，其特征在于，所述加速间隙的相位为0°；和/或，所述加速间隙的相位为-35°。
6.如权利要求1所述的漂移管直线加速器，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：王盛，孔国庆，苏浩泉，李海鹏，李竞伦，
申请(专利权)人：华硼中子科技杭州有限公司，
类型：发明
国别省市：
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