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公开(公告)号：CN116966441A
公开(公告)日：2023-10-31
申请号：CN202310785343.2
申请日：2023-06-29
申请人： 中国科学院上海高等研究院
摘要： 本发明提供一种基于全直线加速器的质子重离子治疗装置一体机，包括沿着束流中心线依次排布的离子源、射频四极加速器、交叉指磁型漂移管直线加速器、边耦合漂移管直线加速器、一级加速段、剥离器、二极磁铁、二级加速段和二极磁铁；二极磁铁均沿着束流中心线排布；其中一部分二极磁铁是可在开启和关闭状态之间切换的可调二极磁铁，以使得束流随着每个可调二极磁铁的开启和关闭而沿不同方向传播并在每个可调二极磁铁的下游分裂成两个不同的束流中心线；每个束流中心线的末端设有一个质子旋转机架或超导重离子旋转机架。本发明的一体机同时满足质子和重离子的独立治疗需求、多离子粒子治疗需求，解决治疗装置的单一粒子治疗的技术问题。
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公开(公告)号：CN115623656A
公开(公告)日：2023-01-17
申请号：CN202211346053.X
申请日：2022-10-31
申请人： 中国科学院上海高等研究院
摘要： 本发明涉及一种基于直线加速段的质子CT增能装置，包括依次连接的预聚束结构、真空漂移段、直线加速段以及具有刮束器的弯转磁铁，所述直线加速段由若干子单元组成，每个子单元包括一个四极磁铁和至少一根质子直线加速管，每根质子直线加速管通过波导系统与功率源连接，且功率源和低电平控制系统连接；相邻的两个所述子单元中的质子直线加速管的β值不同，以在所述直线加速段中形成分段多β值分布，其中，β值等于所述质子直线加速管的单腔长度的两倍与所述质子直线加速管工作频率下的自由空间波长的比值。本发明能够将质子能量提升到330MeV及以上，同时降低回旋加速器或同步加速器引出的质子束流在直线加速段中的束流损失。
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公开(公告)号：CN112870560B
公开(公告)日：2022-09-20
申请号：CN202110007647.7
申请日：2021-01-05
申请人： 中国科学院上海高等研究院
IPC分类号： A61N5/10
摘要： 本发明提供一种基于射频偏转腔技术的质子束流立体角分配装置，包括：功率源系统、与之连接的射频结构系统、低电平系统；射频结构系统包括波导结构和射频偏转结构，射频偏转结构具备两个独立且正交的极化方向，对质子束流提供两个独立正交的横向偏转力，使质子束流偏转一立体角；低电平系统独立控制功率源系统的功率水平，使质子束流以不同的立体角发射。本发明的装置通过具有彼此正交的极化方向的射频偏转结构，实现任意立体角度偏转；且射频偏转结构和低电平系统相结合，使得偏转效果的响应时间与低电平系统相关，可利用低电平系统快速改变脉冲微波功率的输出功率，经过两个正交横向偏转力的矢量叠加，实现质子束流任意角度的快速变换。
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公开(公告)号：CN115887945A
公开(公告)日：2023-04-04
申请号：CN202211459263.X
申请日：2022-11-17
申请人： 中国科学院上海高等研究院
摘要： 本发明提供一种基于直线加速器的单室质子治疗装置，其包括沿着质子束的输运路径依次串联的直线加速器和旋转机架，直线加速器还包括位于质子束的输运路径上的二级磁铁，二极磁铁设置为将质子束的束流中心线进行偏转，使得质子束的输运路径折叠。本发明的基于直线加速器的单室质子治疗装置采用二极磁铁使质子束流发生偏转，以减小治疗装置的单边投影长度，形成不同折叠方式的束流输运路径，从而减小治疗装置的单边投影长度，满足质子治疗装置的小型化和单室化的需求。
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公开(公告)号：CN112843497A
公开(公告)日：2021-05-28
申请号：CN202110008927.X
申请日：2021-01-05
申请人： 中国科学院上海高等研究院
摘要： 本发明提供一种基于射频偏转腔技术的质子束流扫描装置，包括：功率源系统、射频结构系统、低电平系统；射频结构系统包括波导结构和射频偏转结构；射频偏转结构具备两个独立且正交的极化方向，对质子束流提供两个独立正交的横向偏转力；低电平系统独立控制两台功率源系统的功率水平，同时独立驱动两个正交极化方向的电磁场，经过所产生的两个正交横向偏转力的矢量叠加，使质子束流发射至待扫描物体的不同位置。本发明还提供相应扫描方法。本发明的装置通过具备两个独立正交的极化方向的射频偏转结构，实现任意立体角偏转；且其与低电平系统结合，可利用低电平系统快速改变脉冲微波功率的输出功率水平，实现质子束流任意角度的快速变换。
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公开(公告)号：CN116036498A
公开(公告)日：2023-05-02
申请号：CN202310228264.1
申请日：2023-03-10
申请人： 中国科学院上海高等研究院
摘要： 本发明提供一种基于全直线加速器的多室质子治疗装置，包括沿着质子束的输运路径依次排布的质子全直线加速器、高能输运线和旋转机架；高能输运线具有一个输入端和多个末端，高能输运线的每个末端均设有一个偏转结构并通过偏转结构与旋转机架相连；偏转结构处于工作状态时，经过该偏转结构的质子束的束流中心线发生偏转，偏转结构处于关闭状态时，经过该偏转结构的质子束不发生偏转。本发明的基于全直线加速器的多室质子治疗装置，采用偏转结构实现电磁场的快速切换，能够满足快速切换能量的质子通过同一束流管道，也能够快速切换质子的束流轨迹，使质子束偏转进入不同的旋转机架，实现束团的快速分配，实现多个质子治疗室共时放疗的新治疗模式。
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公开(公告)号：CN112843497B
公开(公告)日：2022-09-16
申请号：CN202110008927.X
申请日：2021-01-05
申请人： 中国科学院上海高等研究院
摘要： 本发明提供一种基于射频偏转腔技术的质子束流扫描装置，包括：功率源系统、射频结构系统、低电平系统；射频结构系统包括波导结构和射频偏转结构；射频偏转结构具备两个独立且正交的极化方向，对质子束流提供两个独立正交的横向偏转力；低电平系统独立控制两台功率源系统的功率水平，同时独立驱动两个正交极化方向的电磁场，经过所产生的两个正交横向偏转力的矢量叠加，使质子束流发射至待扫描物体的不同位置。本发明还提供相应扫描方法。本发明的装置通过具备两个独立正交的极化方向的射频偏转结构，实现任意立体角偏转；且其与低电平系统结合，可利用低电平系统快速改变脉冲微波功率的输出功率水平，实现质子束流任意角度的快速变换。
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公开(公告)号：CN112657072B
公开(公告)日：2022-09-16
申请号：CN202110007637.3
申请日：2021-01-05
申请人： 中国科学院上海高等研究院
摘要： 本发明提供一种基于直线加速器的超高剂量率质子治疗装置，包括依次相连的质子直线加速器、质子束团分配系统、全能量静态超导治疗支架和质子束团扫描系统，质子直线加速器提供能量可切换的脉冲质子束流，重复频率至少1千赫兹，出口平均流强至少30微安；分配和扫描系统结构相同，均基于射频偏转结构和低电平系统使质子束流偏转；全能量静态超导治疗支架基于多组对应于不同照射角度的超导线圈单元。本发明还提供相应的扫描方法。本发明的装置可实现1千赫兹的重复频率，且分配和扫描系统均基于低电平系统和射频偏转结构，实现束流立体角分配和单层超快扫描及切换，使单个治疗流程可以涵盖所需的扫描和能量层数，在规定时间内快速完成全区域扫描。
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公开(公告)号：CN114534118A
公开(公告)日：2022-05-27
申请号：CN202111580478.2
申请日：2021-12-22
申请人： 中国科学院上海高等研究院
摘要： 本发明提供一种质子束的计算机断层扫描装置，包括沿质子束流的走向依次排布的加速器、S波段高梯度质子加速结构、超快质子束团分配系统、治疗机架和超快质子束团扫描系统，安装于治疗机架上的质子CT系统；加速器设置为发射质子能量为70MeV‑235MeV的质子束流；S波段高梯度质子加速结构设置为在开启状态和关闭状态之间可切换，在开启状态时质子能量提升到350MeV。本发明还提供了相应的成像模式。本发明的扫描装置将质子束流能量由235MeV提高到350MeV并且用于治疗机架上，保证质子布拉格峰完全落在人体之外，减少对健康组织和器官伤害；通过质子CT技术直接获得RSP值，减小了图像引导误差，且提高了射程精度。
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公开(公告)号：CN112870560A
公开(公告)日：2021-06-01
申请号：CN202110007647.7
申请日：2021-01-05
申请人： 中国科学院上海高等研究院
IPC分类号： A61N5/10
摘要： 本发明提供一种基于射频偏转腔技术的质子束流立体角分配装置，包括：功率源系统、与之连接的射频结构系统、低电平系统；射频结构系统包括波导结构和射频偏转结构，射频偏转结构具备两个独立且正交的极化方向，对质子束流提供两个独立正交的横向偏转力，使质子束流偏转一立体角；低电平系统独立控制功率源系统的功率水平，使质子束流以不同的立体角发射。本发明的装置通过具有彼此正交的极化方向的射频偏转结构，实现任意立体角度偏转；且射频偏转结构和低电平系统相结合，使得偏转效果的响应时间与低电平系统相关，可利用低电平系统快速改变脉冲微波功率的输出功率，经过两个正交横向偏转力的矢量叠加，实现质子束流任意角度的快速变换。
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