放療設(shè)備學(xué)復(fù)習(xí)題

1、放射治療設(shè)備中山大學(xué)新華學(xué)院 11生物醫(yī)學(xué)工程 11111020 關(guān)邵翔 2014-5-221. 國外與國內(nèi)分別在什么時間開始有了放射治療技術(shù)？國外：1896，國內(nèi)：20世紀30年代2. 放射治療的方式有幾種？3. 放射治療設(shè)備經(jīng)過了那幾個發(fā)展階段？4. 目前，國際上最著名的醫(yī)用電子直線加速器的生產(chǎn)廠商是哪幾家？美國瓦立安公司（Varian）；瑞典醫(yī)科達公司(Elekta)；德國西門子公司（Siemens）；5. 簡述放射源和放射線的類型與特點。6. 哪些射線是“直接致電離輻射”？哪些射線是“間接致電離輻射”，各有什么特點？帶電粒子（包括電子）都是“直接致電離輻射”。直接致電離輻射的射線都具有

2、明顯的 “射程” 。電子射程近（淺）；質(zhì)子與重粒子射程遠（深），并且深度可調(diào)。質(zhì)子與重粒子具有“布拉格峰”特性。光子與中子是“間接致電離輻射”。 間接致電離輻射的射線沒有明顯的 “射程”。間接致電離輻射的能量越高，最大劑量點的輻射深度越深，通常用“建成區(qū)”來表示間接致電離輻射能量特性。7. 射線、射線和射線 分別是什么射線？氦核、電子和光子8. 哪種設(shè)備是現(xiàn)代放射治療設(shè)備的主流機型？為什么？醫(yī)用直線加速器。因為：1.關(guān)閉電源后不會發(fā)出射線，減少工作人員傷害。2.可產(chǎn)生高能X射線與高能電子束，射線具有高能量，穿透力強，皮膚劑量低，半影小等優(yōu)點。3.近代醫(yī)用直線加速器可增加更多實用功能，如：全自動

3、多葉準直器系統(tǒng),LC、適時影像系統(tǒng)、X刀治療系統(tǒng)等。9. 舉例說明什么是放射性核素？它們有什么共同特性？處于不穩(wěn)定狀態(tài)（激發(fā)態(tài)）的同位素稱為放射性核素。特性：不穩(wěn)定核素會自發(fā)地衰變并同時放出射線。10. 電離輻射與物質(zhì)的相互作用類型有哪些？11. 簡述人工射線裝置的放射性原理。12. 為什么不能統(tǒng)一定義各種電離輻射的能量？請簡述各種射線的能量是如何定義的。中低能X射線的能量 ： 實踐中一般用半價層（half value laver, HVL）表示中低能X射線的輻射能量 。在描述中低能X射線能量的時候，除了用半價層表示之外，還應(yīng)該給出管電壓的數(shù)值和吸收體的同質(zhì)性系數(shù)。高能X射線的能量：實踐中用加

4、速電場的強度即標稱加速電位來定義高能X射線的能量，單位是兆伏（MV），例如：15 MV X-射線。X線的能譜，并非完全依賴于加速電子的能量，還與加速方式、電子束的偏轉(zhuǎn)方式、準直系統(tǒng)的設(shè)計，特別是靶和均整器的材料、形狀與厚度等直接相關(guān)。即使加速電場相同，不同的加速器輸出的X線輻射深度和作用效果會有大的差別。所以，需對能量進行定標。13. 簡述放射性活度的基本概念與計算方法。在某一時刻，處在特定能態(tài)的一定量的某種放射性核素在單位時間內(nèi)的衰變量稱為該核素的放射性活度A，即 A=dN/dt。14. 什么是吸收劑量？其單位是如何定義的？吸收劑量D是單位質(zhì)量的受照射物質(zhì)吸收的輻射能量。SI單位是：焦耳千克

5、-1，用符號Jkg-1表示，專用名稱是“戈瑞”，用符號“GY”表示。臨床上常用的單位是cGy，1Gy100cGy。15. 臨床上常用吸收劑量的單位是什么？ cGy16. 當(dāng)量劑量與吸收劑量的單位之間是什么關(guān)系？H=DQN；D-吸收劑量； Q-品質(zhì)因數(shù)，也稱為“權(quán)重因子”，它是用來描述不同類型和不同能量 的射線在相同吸收劑量條件下產(chǎn)生的不同生物效應(yīng)的的一個修正系數(shù)， 一般是通過實驗獲得的近似值，無量綱；N-是待定修正因子，是為今后引入其他修正因素留有余地，也是無量綱，目前指定為1。H是當(dāng)量劑量。17. 臨床劑量學(xué)的基本原則是什么？1. 放射線必須對準所要治療的病灶區(qū)域即“靶區(qū)”。照射區(qū)域的入射形

6、狀必須與病灶形狀一致，潛在轉(zhuǎn)移區(qū)也要包括在照射區(qū)域之內(nèi)。2. 靶區(qū)的劑量分布要與病灶的立體形態(tài)盡量保持一致，靶區(qū)要達到90%以上的劑量分布，即90等劑量曲線包及靶區(qū)，而靶區(qū)內(nèi)的劑量分布梯度不能超過5%。3. 能量的選擇和照射野的設(shè)計應(yīng)盡量提高治療區(qū)域劑量，要盡量降低照射區(qū)正常組織受量。4. 保護病灶周圍重要器官免受照射，至少不能使它們接受超過其允許耐受量的范圍。18. PDD、SSD、SAD分別代表什么意思？百分深度劑量(Percent Depth Dose, PDD)定義為標準照射條件下（射野10cm10cm，SSD100cm）,射野中心軸上某一深度(d)處的吸收劑量(Dd)與參考點深度(d

7、0)處吸收劑量(Dd0)之比的百分數(shù)。一般參考點深度(d0)選在最大劑量點深度（dm）處。源皮距(Source Skin Distance，SSD)表示射線源到體模表面照射野中心的距離。源軸距(Source Axis Distance，SAD),表示射線源到機架旋轉(zhuǎn)軸或機器等中心處的距離。19. 簡述臨床劑量學(xué)的主要內(nèi)容。1.選用人體組織等效材料，模擬人體組織環(huán)境，間接測量劑量分布 。2.通過測量各種條件對PDD的影響，估算實際照射條件下人體組織的劑量分布特性。3.根據(jù)不同的照射模式，定義并測量劑量計算因子。4.制訂治療計劃，計算處方劑量。5.采取各種方法，進行劑量驗證。6.臨床劑量學(xué)的其他內(nèi)

8、容。20. 簡述放射衛(wèi)生防護工作的基本原則及其含義。1放射實踐的正當(dāng)化（justification of radiological practice）；任何伴有電離輻射的實踐，所獲得的利益，包括經(jīng)濟的以及各種有形、無形的社會、軍事及其它效益，必須大于所付出的代價，包括基本的生產(chǎn)代價、輻射防護代價以及輻射所致?lián)p害的代價等，這種實踐才是正當(dāng)?shù)模徽J為是可以進行的。2放射防護的最優(yōu)化（optimisation of radiological protection）；任何電離輻射的實踐，應(yīng)當(dāng)避免不必要的照射。任何必要的照射，在考慮了經(jīng)濟、技術(shù)和社會等因素的基礎(chǔ)上，就保持在可以合理達到的最優(yōu)水平。在謀求

9、最優(yōu)化時，應(yīng)以最小的防護代價，獲得最佳的防護效果，不能追求無限的降低劑量。3個人劑量和危險度限制（individual dose and risks limits）。所有實踐帶來的個人受照劑量必須低于當(dāng)量劑量限值標準。21. 放射衛(wèi)生防護一般采取哪幾項措施？為什么？1）時間防護：盡量縮短受照時間（原因是輻射劑量與受照時間成正比）；2）距離防護：增大與輻射源的距離（照射劑量率與距離平方呈反比）；3）屏蔽防護：人與源之間設(shè)置防護屏蔽（輻射常用低原子序數(shù)的鋁或有機玻璃；X、射線采用高原子的鉛、鐵或混凝土）22. 電場的兩種基本形態(tài)及其產(chǎn)生原理是什么？醫(yī)用電子直線加速器采用的是什么特性的電場？電場的形

10、態(tài)可分為“無旋場”和“有旋場”兩類?！盁o旋場”，是指電場有頭有尾，從正電荷出發(fā)，到負電荷終止；而“有旋場”是一種封閉的、無頭無尾的電場。有旋電場是通過磁場感應(yīng)而產(chǎn)生的，當(dāng)磁場強度隨時間變化時，就會在磁場的垂直面上感應(yīng)出渦旋電場。醫(yī)用電子直線加速器采用的是（動態(tài)無旋）的電場23. 電子加速器的類型有哪些？1）按照加速器原理分為：直流高壓型加速器、諧振型加速器、感應(yīng)型加速器2）按照加速器路徑可以分為：直線加速器和回旋加速器3）按照加速能量可以分為：低能加速器、中能加速器、高能加速器24. CT模擬定位機的功能有哪些？1.提供腫瘤和周圍各器官的清晰CT影像；2.提供組織不均勻性校正，提供了復(fù)雜的計算

11、機軟件，能夠?qū)崿F(xiàn)影像的三維重建，設(shè)計照射野，并將射野的三維分布結(jié)果疊加在影像上，利用激光定位系統(tǒng)完成對治療條件的虛擬模擬；3.將影像掃描、計劃設(shè)計和計劃模擬的功能集成到同一套系統(tǒng)上。25. 三維治療計劃系統(tǒng)有哪三項基本功能？1.圖像處理功能 2.劑量計算功能 3.計劃評估功能26. 低熔點鉛的成分有哪些？有什么特點？主要成分：鉛26.7%、鉍50%、錫13.3%、鉻10%特點： 1.熔點低，70，便于澆鑄成形；2.密度較高，約為9.4g/cm3(達到純鉛密度的83%)，符合臨床需要；3.常溫下硬度比純鉛高，成形的鉛擋塊不容易變形。27. 劑量驗證設(shè)備有哪些？常用的放射治療驗證分析設(shè)備有：熱釋光

12、劑量計、膠片劑量儀、多通道半導(dǎo)體劑量儀、射野影像系統(tǒng)等等。28. 現(xiàn)代體內(nèi)放射治療設(shè)備為什么叫做后裝機？目前的內(nèi)照射都是采用近距離后裝治療機進行近距離放射治療，所以現(xiàn)代體內(nèi)放射治療設(shè)備主要是指近距離后裝治療機，簡稱“后裝機” 。29. 現(xiàn)代后裝機采用的是什么放射源？其半衰期是多少？換一次放射源大約能用多長時間？現(xiàn)代近距離后裝治療機使用的放射源是放射性同位素“銥-192（192Ir）”，半衰期只有74天，大約半年時間就需要更換新源。30. 光子射線、電子射線的平坦度和對稱性都不能超過多少？光子射線的平坦度和對稱性都不能超過3%；電子射線的平坦度不能超過5%，電子射線的對稱性不能超過2%31. 現(xiàn)

13、代高能醫(yī)用電子直線加速器有哪兩種加速方式？各采用什么樣的整體結(jié)構(gòu)形式？為什么？行波和駐波。行波醫(yī)用電子直線加速器是“滾筒形”結(jié)構(gòu)，之所以設(shè)計為“滾筒形”，是因為高能行波加速管比較長，其長度可達2.5m，按滾筒形設(shè)計是其最佳結(jié)構(gòu)方案；駐波醫(yī)用電子直線加速器采用的是“支臂形”結(jié)構(gòu)。原因：高能筑波加速管比較短，空間上允許做成支臂結(jié)構(gòu)。32. 簡述醫(yī)用電子直線加速器的基本工作原理。在“高壓脈沖調(diào)制系統(tǒng)”的統(tǒng)一協(xié)調(diào)控制下，一方面，“微波源”向加速管內(nèi)注入微波功率，建立起動態(tài)加速電場；另一方面，“電子槍”向加速管內(nèi)適時放射電子。只要注入的電子與動態(tài)加速電場的相位和前進速度（行波）和交變速度（駐波）都能保持

14、一致，那么，就可以得到所需要的電子能量。如果被加速后的電子直接從輻射系統(tǒng)的“窗口”輸出，就是高能電子射線，若為打靶之后輸出，就是高能X線。33. 從整體結(jié)構(gòu)上看，行波加速器與駐波加速器主要有哪些不同點？1. 行波加速管較長（一般是2.5m左右），駐波加速管較短（1.5m左右）； 2. 行波加速器的微波源只適合選擇體積較小的“磁控管”，它可以與機架一起轉(zhuǎn)動；駐波加速器既可以選“磁控管”，也可以選擇“速調(diào)管”； 3. 行波加速管的微波電磁場只有前進波，沒有反射波，需要設(shè)置微波“吸收負載”。駐波加速管既有前進波，也有反射波，共同形成“駐波”，不需要“吸收負載”； 4. 行波加速管輻射頭的垂直距離較短

15、，駐波加速器輻射頭的垂直距離較長； 5. 行波加速器是通過“波紋管”的伸縮來移動“偏轉(zhuǎn)室”，從而實現(xiàn)X線與電子線的轉(zhuǎn)換，駐波加速器是通過移動“靶-窗轉(zhuǎn)換器”來實現(xiàn)的； 6. 行波加速器主要是采用改變微波功率的方式來轉(zhuǎn)換光子能量。駐波加速器是通過“能量開關(guān)”技術(shù)來轉(zhuǎn)換光子能量； 7. 行波加速器采用改變微波頻率的方式來調(diào)節(jié)電子射線的輸出能量，駐波加速器是采用改變微波注入功率的方式來調(diào)節(jié)電子射線的輸出能量； 8. 駐波加速器在微波源與駐波加速管之間加了一個四端口環(huán)流器，起到隔離及吸收全反射功率，行波加速器雖然也有隔離器，但為了防止功率不匹配時影響微波源的正常工作，但隔離功率比駐波小得多。34. 加

16、速管有哪兩種加速模式？請簡述它們的基本理論模型。35. 加速管內(nèi)建立行波電場的理論基礎(chǔ)是什么？36. 什么是“盤荷波導(dǎo)”？加速管為什么要設(shè)計為“盤荷波導(dǎo)”結(jié)構(gòu)？“盤荷波導(dǎo)”是指在圓波導(dǎo)中周期性地設(shè)置帶中孔的圓形金屬模片的圓波導(dǎo)管。該設(shè)計是為了適當(dāng)?shù)母蓴_改變斜射波與反射波的合成條件，從而使相速度降下來，達到同步加速電子的目的。37. 加速管內(nèi)不同加速段的電子速度是不相同的，怎樣才能保證行波電場始終滿足“同步加速條件”？38. 電子處于行波電場的什么相位才能進行有效加速？為什么？39. 行波加速管為什么要設(shè)計“相聚束器”？40. 什么是加速管的“工作模式”，不同工作模式加速管的盤荷間距是如何確定的

17、？41. 為什么說行波加速管是“色散系統(tǒng)”？什么參數(shù)是影響色散特性的主要因素？42. 行波加速管的電場強度與什么因素有關(guān)？作為成品行波加速管來講，可以怎樣改變加速能量？43. 在行波加速管內(nèi)，微波功率具有什么樣的傳輸規(guī)律？為什么？44. 駐波加速電場是如何建立起來的？與行波加速電場相比，駐波加速電場有什么明顯特點？建立駐波電場的基本方法，是將盤荷波導(dǎo)加速管的兩端分別聯(lián)接“短路面”，讓注入加速管的微波P在加速管內(nèi)形成正向行波和反向行波，并雙向反射。45. 簡述駐波加速管的基本工作原理。作為模工作的駐波加速管，相鄰腔內(nèi)的電場強度總是這樣交替變換，幅度則隨著時間逐漸由小變大，再由大變小，周而復(fù)始。如

18、果在1#腔的電場強度由負變正的瞬間注入一個電子，則電子在前進的同時，電場強度不斷增加，電子不斷獲得能量，電場強度達到峰值時，電子也正好到達1#加速腔的中央位置，之后電場強度開始下降，電子依靠慣性在后半腔中飛行；當(dāng)電子進入2#腔的瞬間，相鄰加速腔的電場強度方向正好翻轉(zhuǎn)，這時，1#腔內(nèi)電場強度變?yōu)樨撝担?#腔內(nèi)的電場強度變?yōu)檎?，電子又?#腔內(nèi)被繼續(xù)加速獲得更高的能量。當(dāng)相鄰加速腔的電場強度方向再次翻轉(zhuǎn)時，電子又進入了下一個電場強度為正值并不斷增加的加速腔內(nèi)。這樣，盡管相鄰加速腔電場強度的大小和方向一直交替變換，但電子卻一直處于加速相位，所以，電子能量可以得到持續(xù)增加，直至達到我們所期望的電子能

19、量。這就是駐波加速管的基本工作原理。 46. 為什么說駐波加速管是單色結(jié)構(gòu)？為什么駐波加速管對微波頻率的要求更加嚴格？對特定工作模式的駐波加速管而言，它只能工作于單一的微波震蕩頻率，頻率偏離之后，不但場強降低，還會破壞駐波形成條件，從而破壞同步加速條件，所以，駐波加速管只能工作在單一微波頻率上，這說明駐波加速管是單頻微波器件.47. 行波和駐波加速管的參數(shù)有哪些？特性阻抗一般有多少？48. 什么是加速管的工作特性？加速管的工作特性包括哪些內(nèi)容？概念：加速管的工作特性是指加速管輸出參數(shù)隨輸入?yún)?shù)的變化關(guān)系.內(nèi)容：第一類工作特性負載特性，包括三項：（1）能量-負載特性、（2）功率-負載特性、（3）

20、強度-負載特性；第二類工作特性功率特性，包括三項：（1）能量-功率特性、（2）功率-功率特性、（3）強度-功率特性；第三類工作特性頻率特性，包括三項：（1）能量-頻率特性、（2）功率-頻率特性、（3）強度-頻率特性。 49. 請根據(jù)負載特性曲線分析束流負載變化時輸出參數(shù)的變化規(guī)律。50. 要改變加速管的輸出能量時，一般從哪幾個要素入手，為什么？“加速電場”、“束流負載”、“同步條件”。“加速電場”、“束流負載”、“同步條件”是一臺醫(yī)用電子直線加速器得以穩(wěn)定運行的三大基本要素，因此，要改變射線能量，必須從這三大要素入手。51. 行波加速管一般是采取什么措施來轉(zhuǎn)換高能X-射線與低能X-射線的？通過

21、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)來篩選所設(shè)定的輸出能量。52. 駐波加速管可以采取哪兩類措施來轉(zhuǎn)換高能X-射線與低能X-射線？方式一：通過偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)來篩選所設(shè)定的輸出能量。方式二：“能量開關(guān)”技術(shù)。53. 為什么行波加速管可以通過“跳頻”來改變電子線的輸出能量，而駐波加速管不可以？駐波結(jié)構(gòu)的加速管容許微波頻率的變化范圍較小。駐波結(jié)構(gòu)的加速管只有一個工作頻率點。駐波加速管單位長度的能量增益較高，故整體結(jié)構(gòu)較短，但能譜較差，對微波頻率的穩(wěn)定性要求較高，能量的改變與調(diào)節(jié)相對困難一些等特點。54. 醫(yī)用加速器的核心部件“三管一槍”代表什么？55. 醫(yī)用電子直線加速器一般采用哪個頻段的微波？其波長是多少？醫(yī)用電子直線加速器一般采

22、用S波段2998MHz或2856MHz（波長10cm）的微波頻率，所以可稱之為S波段醫(yī)用電子直線加速器。微波是頻率（波長）介于紅外線與無線電波之間的一種電磁波，其頻率范圍大約是31053102MHz（對應(yīng)的波長范圍是11000mm）。56. 微波的基本特點有哪些？1.高頻特性 2.短波特性 3.散射特性 4.穿透性 5.量子特性57. 微波源有那兩種類型？兩者的主要區(qū)別是什么？微波源的類：磁控管（Magnetron）是集微波產(chǎn)生與功率放大于一體的大功率微波器件。 速調(diào)管（Klystron） 是一種微波功率放大器件，其前端必須配備可以產(chǎn)生小功率微波源的微波驅(qū)動器（RF Driver），兩者共同構(gòu)

23、成大功率微波源。58. 微波在波導(dǎo)管中傳播時的相波長g與在自由空間傳播時的自由波長之間是什么關(guān)系？為什么微波在波導(dǎo)管內(nèi)傳輸時的相速度會大于光速？59. 磁控管系統(tǒng)包括哪幾個部分？各起什么作用？磁控管系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)包括管體和管外磁鐵兩大部分，而管體又可分為陰極和陽極兩個主要部分。管外磁鐵的作用是：為管體提供軸向磁場，是磁控管微波震蕩系統(tǒng)不可或缺的重要組成部分。一般來講，小功率的磁控管多是采用永久磁鐵，大功率的磁控管多是采用電磁鐵。管體是：微波產(chǎn)生與發(fā)射的主體結(jié)構(gòu)；實踐中，當(dāng)談到磁控管的時候，往往就是特指管體部分。60. 磁控管的振蕩頻率是由什么因素決定的？磁控管的微波頻率調(diào)節(jié)原理，一般是在陽極的

24、諧振腔中插入一根金屬桿來干擾內(nèi)部的諧振條件以改變微波頻率，通過調(diào)節(jié)插入深度，就可以在一定范圍內(nèi)得到不同頻率的微波。61. 在磁控管沒有軸向磁場的情況下，是否可以施加徑向高電壓？不可以施加徑向高電壓。B0=0時，R無窮大，電子沿直線全部打到陽極上，這就是只加徑向直流電壓，不加軸向磁場時的情況。由于這時大量高速電子打到陽極上，會引起溫度劇增，因此，無軸向磁場時是不允許施加直流電壓的！62. 何謂磁控管的工作特性？ 通常，是在負載匹配的情況下，以陽極工作電壓為縱坐標，以陽極工作電流為橫坐標，由生產(chǎn)廠家通過實驗測量并據(jù)實繪制“等磁通曲線”、“等功率曲線”和“等效率曲線”。63. 通常情況下，應(yīng)該如何選

25、擇磁控管的工作點？一般來講，工作點應(yīng)選定在工作特性曲線圖上工作區(qū)域的右上方比較合適。64. 什么是磁控管的負載特性？磁控管的負載特性，是指輸出功率與輸出頻率隨微波負載阻抗匹配情況而變化的基本規(guī)律。65. 速調(diào)管系統(tǒng)包括哪幾個部分？各起什么作用？速調(diào)管系統(tǒng)主要由微波射頻驅(qū)動器（RF Driver）、速調(diào)管（Klystron）和套在管外的聚焦線圈三大部分構(gòu)成。 微波射頻驅(qū)動器：向速調(diào)管注入微波。速調(diào)管：是一個微波功率放大器。聚焦線圈：對高速運動的電子產(chǎn)生更大的徑向群聚作用。 66. 簡述速調(diào)管的基本工作原理？當(dāng)速調(diào)管工作時，首先要注入低功率微波源，讓四個諧振腔受激產(chǎn)生諧振。這時，由電子槍注入的初始

26、電子束流處于相對松散的狀態(tài)，當(dāng)這些電子高速運動經(jīng)過輸入腔槽口時，只要相位合適，必然會通過能量交換來加強腔內(nèi)的初始振蕩功率，而電子本身的動能會降低，其結(jié)果是處于正半周的電子被減速。同樣原因，處于負半周的電子會被加速。在經(jīng)過“漂移管”時，前邊的電子和后邊的電子會進一步向一齊靠攏，這種電子向一起匯聚的現(xiàn)象稱為電子的“群聚”效應(yīng)。當(dāng)達到最后一個諧振腔，即輸出腔時，可將“群聚”電子團看成一個個攜帶巨大電量與能量的小“電子球”，這些球與球之間的距離正好就是電磁振蕩的一個周期，于是，就可以在最后一個腔的出口處輸出頻率由驅(qū)動器確定、而功率被巨幅放大的微波能量。67. 微波傳輸模式？矩形波導(dǎo)和圓形波導(dǎo)傳輸最低模

27、式是什么？68. 行波加速器與駐波加速器的微波傳輸系統(tǒng)各有什么特點？兩者之間有什么區(qū)別？行波醫(yī)用電子直線加速都是以磁控管作為微波源。行波低能醫(yī)用加速器一般只能輸出一個單光子能量，而行波高能醫(yī)用加速器通?？梢暂敵鲭p光子，并且可以輸出多檔電子射線。行波醫(yī)用加速器的微波傳輸系統(tǒng)包括微波輸入和微波輸出兩部分 。由于行波電場的反射功率不大，一般的鐵氧體部件就能吸收，所以，行波加速器通常只需要配置一只諧振式隔離器就能滿足需要。與行波加速器不同，駐波加速器的微波系統(tǒng)不是分為兩段，而是連為一個整體。 駐波加速器的微波能量一般是從加速管中段注入。 駐波加速器上也有吸收負載，但不是接在末端，而是接在四端環(huán)流器上，

28、其作用不是吸收剩余微波能量，而是為了吸收失配時的反射波，以避免影響甚至損壞微波源。系統(tǒng)也必須采用四端口環(huán)流器進行隔離。反射功率也通過端口3聯(lián)接的大功率吸收負載消耗掉 。69. 從微波系統(tǒng)上區(qū)分，醫(yī)用駐波加速器可分為哪兩種類型？各有什么特點？醫(yī)用駐波加速器可分為高能和低能兩種類型駐波加速器。低能駐波醫(yī)用電子直線加速器是采用磁控管（Megnetron）作為微波源，所以常被稱為M型駐波加速器。由于駐波加速管是一個高Q諧振腔，微波頻率稍有變化就會引起失諧，容易形成全反射，普通的諧振式隔離器承受不了這么高的反射功率，所以必須采用四端口環(huán)流器進行隔離。 反射功率可通過端口3聯(lián)接的大功率吸收負載消耗掉。高能

29、駐波醫(yī)用電子直線加速器多是采用速調(diào)管（Klystron）作為微波源，所以常被稱為K型駐波加速器。駐波高能醫(yī)用電子直線加速器多是配用速調(diào)管，不能與機架一起轉(zhuǎn)動，必須配用旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)，這是駐波高能醫(yī)用電子直線加速器微波系統(tǒng)的技術(shù)難點之一。 這種系統(tǒng)也必須采用四端口環(huán)流器進行隔離。反射功率也通過端口3聯(lián)接的大功率吸收負載消耗掉 。 70. 微波頻率自動控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)原理是什么？要進行微波頻率自動控制，首先要進行微波取樣，其中包括微波的頻率取樣和相位取樣等。 經(jīng)過即時鑒頻處理再與設(shè)定值進行 信號比較，并實時顯示取樣比較結(jié)果。 當(dāng)比較結(jié)果處在設(shè)定范圍內(nèi)時表示工作正常，不作調(diào)整；超出設(shè)定范圍較小時系統(tǒng)會自

30、動跟蹤調(diào)節(jié)，超差較大時要自動停止工作并即時顯示報錯信息，以便進行人工檢查處理。71. 為什么高能行波加速器采用“自動控相穩(wěn)頻系統(tǒng)”，而高能駐波加速器要采用“自動鎖相穩(wěn)頻系統(tǒng)”？這兩類微波頻率自動控制系統(tǒng)的主要區(qū)別是什么？駐波加速器微波頻率自動控制系統(tǒng)的目的就是為了將微波鎖定在加速管的唯一工作頻率上，所以，駐波頻率自動控制系統(tǒng)又叫作鎖相自動穩(wěn)頻系統(tǒng)。 為了保證電子輻射模式下設(shè)定的頻率和輸出能量的精確性與穩(wěn)定性，現(xiàn)代高能行波醫(yī)用電子直線加速器多是采用行波控相自動穩(wěn)頻系統(tǒng)。高能行波加速器采用“自動控相穩(wěn)頻系統(tǒng)”配置的微波源是磁控管，高能駐波加速器要采用“自動鎖相穩(wěn)頻系統(tǒng)”配置的微波源是速調(diào)管。72.

31、 在M型駐波加速器自動鎖相穩(wěn)頻系統(tǒng)中，接在混合環(huán)1端的移相器有什么作用？該移相器可否接在混合環(huán)的2端，為什么？監(jiān)測入射波信號，起鑒相器的作用。不可以，因為相移器是為了將檢測到的入射波信號相移/2，以實現(xiàn)混合環(huán)的鑒相器功能。73. 簡述K型駐波加速器自動鎖相穩(wěn)頻系統(tǒng)的基本控制原理。當(dāng)系統(tǒng)處于匹配狀態(tài)時（即微波頻率符合加速管的設(shè)計頻率），不會產(chǎn)生反射波，四端雙孔定向耦合器的（3）端檢測不到微波信號， 3dB耦合器的B口無信號輸入，這時相當(dāng)于同相輸入，X端和Y端輸出的信號幅值相等，系統(tǒng)不作調(diào)節(jié)； 失諧時，雙向耦合器的（3）端會檢測到微波反射信號。一般來說，反射波與入射波不會是同相位，根據(jù)3dB耦合器

32、的異相輸入不等幅輸出特點，X端和Y端的輸出信號必然會隨著輸入信號相位角的變化而增加或減??； 檢測到信號變化之后，后級控制電路和調(diào)頻電路就可以將微波源的諧振頻率拉回到駐波加速管的固有振蕩頻率，從而實現(xiàn)控相自動穩(wěn)頻鎖相目的。 74. 波導(dǎo)管內(nèi)為什么要充氣？一般是充入什么氣體？通常需要多大的充氣壓力？目的是防止微波功率傳輸時可能發(fā)生的波導(dǎo)管內(nèi)打火現(xiàn)象。充入的氣體類型，早期直接泵入壓縮空氣；現(xiàn)在一般是氮氣（N2）、氟里昂（F12）和六氟化硫（SF6）氣體。 行波加速器以充入氟利昂氣體居多，壓力通?？杀３衷?.150.18MPa 。 駐波加速器以充入六氟化硫（SF6）氣體居多，充氣壓力一般保持在0.05

33、0.08MPa。75. 在醫(yī)用電子直線加速器中，為什么要設(shè)置高壓脈沖調(diào)制系統(tǒng)，其基本作用是什么？在醫(yī)用電子直線加速器中，之所以設(shè)置高壓脈沖調(diào)制系統(tǒng)（HV Pulse Modulator），主要原因在于加速電場是動態(tài)交變電場。一方面，向微波源提供脈沖負高壓是能夠產(chǎn)生高能微波功率的必要條件之一。另一方面，為了讓電子發(fā)射系統(tǒng)實時發(fā)射電子，以滿足同步加速條件，必須對電子的發(fā)射時機（相位）、發(fā)射數(shù)量（脈沖波形和脈沖幅度）等進行有效控制，這也是高壓脈沖調(diào)制系統(tǒng)的重要任務(wù)之一。76. 高壓脈沖調(diào)制系統(tǒng)有哪兩種類型？各有什么主要特點？分別用在什么類型的加速器上？為了產(chǎn)生微波源所需要的脈沖負高壓，可以設(shè)計不同類

34、型的高壓脈沖調(diào)制系統(tǒng)。根據(jù)安裝條件和工作原理的不同，可分為“獨立式”高壓脈沖調(diào)制系統(tǒng)（free standing power supply）和“機載式”高壓脈沖調(diào)制系統(tǒng)（Flyback power supply）兩種類型。前者體積較大，多用在駐波加速器；后者體積較小，多用在行波加速器。77. 何謂PFN？為什么PFN也叫做仿真線？它在高壓脈沖調(diào)制系統(tǒng)中起什么作用？高壓脈沖形成網(wǎng)絡(luò)（Pulse Forming Network PFN）處于高壓脈沖調(diào)制系統(tǒng)的關(guān)鍵器件之首。之所以設(shè)置PFN，其根本目的是用來產(chǎn)生磁控管或速調(diào)管所需要的高壓方波負脈沖。因為這種PFN器件是根據(jù)開放式傳輸線理論而設(shè)計的仿真

35、傳輸器件，所以，PFN通常也被稱為仿真?zhèn)鬏斁€（Simulate Real Transmission Line），簡稱“仿真線”。78. 氫閘流管在高壓脈沖調(diào)制系統(tǒng)中起什么作用？為什么不能用可控硅等其它類型的開關(guān)器件？氫氣閘流管通常簡稱為氫閘流管（Hydrogen thyratron）。因為氫閘流管具有承受電壓高、脈沖電流大、觸發(fā)電壓低、脈沖寬度窄、電流上升快，點火穩(wěn)定、消電離速度快、導(dǎo)通時管壓降較低和運行壽命較長等諸多優(yōu)點被廣泛應(yīng)用在包括醫(yī)用電子直線加速器高壓脈沖調(diào)制系統(tǒng)在內(nèi)的各類高壓脈沖調(diào)制系統(tǒng)。所以，在醫(yī)用電子直線加速器的高壓脈沖調(diào)制系統(tǒng)上，當(dāng)談到閘流管時，通常指的就是氫閘流管。79. 醫(yī)

36、用電子直線加速器對電子槍的基本技術(shù)要求有哪幾項？常用的電子槍有哪兩種類型？各有什么基本特點？電子的發(fā)射數(shù)量（束流強度） 與陰極的結(jié)構(gòu)、陰極材料和加熱溫度（燈絲電流）有關(guān)； 電子的發(fā)射角度 與陰極和陽極的幾何形狀有關(guān) ； 電子的發(fā)射時機由控制電路來確定； 電子射程 取決于電場強度（陰極、陽極間的電壓）和電子在電場內(nèi)的運行距離。常用的電子槍有二極電子槍和三極（柵控）電子槍。二極電子槍的槍燈絲既是發(fā)熱體，也是電子發(fā)射極，結(jié)構(gòu)比較簡單，在行波加速器上一般都是可拆卸結(jié)構(gòu)，所以這種二極電子槍可以現(xiàn)場拆卸和更換安裝，維修費用比較低廉。三極電子槍能夠快速控制電子的發(fā)射，特別適合IMRT、動態(tài)旋轉(zhuǎn)治療和呼吸門控

37、治療的需要； 注入到加速管電子的能量的控制與束流強度的控制相互獨立，這樣能夠使束流傳輸?shù)目刂七_到最優(yōu)化，又很方便控制劑量率。2. 放射治療的方式有幾種？體外治療，體內(nèi)治療。 3. 放射治療設(shè)備經(jīng)過了那幾個發(fā)展階段？千兆伏級X線治療設(shè)備階段；兆伏級X線治療設(shè)備階段。10.電離輻射與物質(zhì)的相互作用類型有哪些？1.與核外電子發(fā)生非彈性碰撞2.與原子核發(fā)生非彈性碰撞3.與原子核發(fā)生彈性碰撞4.與原子核發(fā)生核反應(yīng)。11.簡述人工射線裝置的放射性原理。當(dāng)把帶電粒子置于足夠強度的電場之內(nèi)，這些帶電粒子就會受到電場力的作用而被加速。當(dāng)獲得一定能量的這些帶電粒子以束流的形式高速前進離開電場的時候就具有了粒子放射

38、性。即這些被加速的粒子打到物質(zhì)的時候就會引起物質(zhì)的電離并引起相應(yīng)的放射反應(yīng)。37.加速管內(nèi)不同加速段的電子速度是不相同的，怎樣才能保證行波電場始終滿足“同步加速條件”？P11238.電子處于行波電場的什么相位才能進行有效加速？為什么？P114 只有1/4相位（/2)的電場才有效加速。 因為：在相位0/2時，該相位范圍也是加速電場，但沒有自動穩(wěn)相功能，在此相位范圍內(nèi)注入的電子的大部分會因失步而丟失。所以只有/2才是加速電場。39. 行波加速管為什么要設(shè)計“相聚束器”？P114 行波電場的變化頻率是非?？斓?，電子的注入頻率不可能跟上行波電場的變化速度。在一個電子注入脈沖之內(nèi)，電子匯均勻分布在行波電

39、場的每一個相位上，但只有1/4的相位才可以加速電子，所以需要相聚束器把電子“匯聚”到加速相位上。40.什么是加速管的“工作模式”，不同工作模式加速管的盤荷間距是如何確定的？所謂加速管的工作模式，是指由盤荷波導(dǎo)隔離的鄰近兩個加速腔之間的相位移，一般是選擇90或120兩種工作模式。90工作模式稱為/2模，對應(yīng)的是d=1/4g ; 120工作模式稱為2/3模，對應(yīng)的是d=1/3g。41.為什么說行波加速管是“色散系統(tǒng)”？什么參數(shù)是影響色散特性的主要因素？（1）因為行波加速管存在一個通頻帶，在通頻帶范圍內(nèi)，不同相速度的行波電場可以同時向前傳輸?shù)奶匦?，就稱為行波加速管的色散特性，其概念是借用了不同顏色的

40、可見光在三棱鏡中因傳播速率不同導(dǎo)致折射率不同而分散開來的色散現(xiàn)象。（2）色散特性與盤荷內(nèi)孔半徑和微波波長的比值42.行波加速管的電場強度與什么因素有關(guān)？作為成品行波加速管來講，可以怎樣改變加速能量？（1）行波加速管的電場強度與輸入的微波功率和微波波長有關(guān)；（2）作為成品行波加速管來講，可以調(diào)節(jié)輸入的微波功率、調(diào)節(jié)微波波長來改變加速能量43.在行波加速管內(nèi)，微波功率具有什么樣的傳輸規(guī)律？為什么？P120微波功率具有近似的指數(shù)衰減規(guī)律。44. 駐波加速電場是如何建立起來的？與行波加速電場相比，駐波加速電場有什么明顯特點？建立駐波電場的基本方法，是將盤荷波導(dǎo)加速管的兩端分別聯(lián)接“短路面”，讓注入加速

41、管的微波P在加速管內(nèi)形成正向行波和反向行波，并雙向反射。特點：（1）正向行波和反向行波的諧振頻率與幅值相同；（2）正向行波和反向行波的相位移角數(shù)值相同，方向相反；（3）對于模駐波模式而言，正向行波和反向行波的相位移角必須是以及的倍數(shù)47. 行波和駐波加速管的參數(shù)有哪些？特性阻抗一般有多少？特性阻抗，渡越時間因子，無載品質(zhì)因素和有效特性阻抗有關(guān)。計算機網(wǎng)絡(luò)一般選用RG-8以太網(wǎng)粗纜和RG-58以太網(wǎng)細纜。（50歐），RG-59 用于電視系統(tǒng)。（75歐），RG-62 用于ARCnet網(wǎng)絡(luò)和IBM3270網(wǎng)絡(luò)。（93歐），特性阻抗與材料相對介電常數(shù)絕緣內(nèi)外徑等因素有關(guān)。49. 請根據(jù)負載特性曲線分析束流負載變化時輸出參數(shù)的變化規(guī)律。54. 醫(yī)用加速器的核心部件“三管一槍”代表什么？加速管、微波源（速調(diào)管、磁控管）、電子槍67.微波傳輸模式？矩形波導(dǎo)和圓形波導(dǎo)傳輸最低模式是什么？80.加速管密封形式有幾種？對真空度有何要求？共有三種: 密封駐波加速管真空系統(tǒng) 可拆卸的全密封駐波加速管真統(tǒng) 可拆卸的全密封行波加速管真空系統(tǒng)行波管的真空度一般要保持在1.3310-5Pa(110-7Trr)；駐波管的真空度一般要保