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目 录 1

第一章 医用电子加速器 1

第一节概述 1

一、放射治疗设备 1

二、加速器的种类 5

第二节医用电子直线加速器的发展 5

一、医用电子直线加速器的分类 5

二、医用电子直线加速器的发展概况 6

第三节 医用电子直线加速器的基本结构 9

一、电子的动量 （1 10

第二章微波的基本原理 12

第一节微波的概念 12

一、微波的概念 12

二、微波的主要特点 12

第二节 电磁波的产生及传播特性 13

一、电磁波的产生 13

二、交变电磁场的基本关系 14

三、电磁波的传播 15

第一节电离辐射的生物效应 18

二、各种传输线及其应用 19

一、导行波的基本类型 19

第三节传输线 19

三、传输线的工作状态 20

四、传输线的状态参数 23

第四节波导 25

一、矩形波导 26

二、圆波导 31

三、同轴线 32

四、波导中的能量传输与损耗 32

五、波导中电磁波的激发和耦合 33

第五节谐振腔和周期结构 34

一、谐振电路 34

二、谐振腔 35

三、周期结构和耦合 38

四、谐振腔链的工作模式 40

五、特征阻抗和渡越时间 41

第三章微波功率源和传输元件 44

第一节速调管 44

一、双腔速调管 45

二、多腔速调管 48

三、速调管的辅助装置 50

第二节磁控管 51

一、腔磁控管的基本构造 51

二、腔磁控管的基本原理 52

四、工作特性和负载特性 55

三、磁控管振荡模式 55

五、磁控管的使用 57

第三节波导元件 58

一、波导分支接头 59

二、移相器和环形分配器 60

三、波导弯角和柔性波导 62

四、定向耦合器 62

五、波导接头 63

六、波导膜片 64

七、衰减元件 65

八、短路活塞 66

第四节 自动频率控制系统 67

一、低能机的自动频率控制 67

二、高能机的自动频率控制 68

一、电子枪的结构 69

第一节电子枪 69

第四章加速系统的原理和结构 69

二、电子枪的工作原理 70

第二节行波加速管 71

一、工作原理 71

二、行波加速管的结构 76

三、行波加速管的主要特性参数 79

四、电子在行波加速管中的运动 82

一、工作原理 83

第三节驻波加速管 83

二、驻波加速结构 85

三、电子注入和群聚 86

四、驻波加速管的主要特性参数 87

第四节 多档X线能量加速管 89

一、行波和驻波加速管的比较 89

二、行波加速管能量的转换 91

三、驻波加速管能量的转换 91

第五节真空系统 93

一、钛泵的结构和电子在钛泵中的运动 94

二、钛泵的排气机理 95

三、钛泵的使用和维护 95

第六节加速管的使用和维护 97

一、电子枪 97

二、波导输入窗 97

三、腔体真空和冷却 97

四、加速管的维护 98

第一节脉冲调制器 99

一、脉冲调制器的主要技术参数 99

第五章脉冲调制器 99

二、脉冲调制器的基本类型 100

第二节氢闸流管 100

一、闸流管的结构 100

二、闸流管的工作原理 101

三、闸流管的使用与维护 102

一、直流谐振充电电路 103

第三节线型调制器的基本原理 103

二、低Q电路原理 104

三、脉冲形成网络 105

四、脉冲调制器电路 107

第六章射束偏转系统 109

第一节偏转系统概述 109

第二节磁场中电子的运动 110

二、电子在磁场中的运动 110

第三节射束发射度 114

三、射束偏转线圈 114

第四节非消色差偏转磁系统 117

第五节 消色差偏转系统 119

一、消色差偏转系统的特点 119

二、消色差偏转系统的类型 119

第七章治疗束的形成 125

第一节 概述 125

第二节治疗头 126

一、治疗头的空间要求 126

二、治疗头的主要部件 127

第三节 电子治疗束的形成 130

二、电子散射系统 130

一、电子治疗的特点 130

三、电子扫描系统 131

第四节 X线治疗束的形成 132

一、X线治疗束的特点 132

二、X线靶和过滤器 133

三、X线扫描系统 134

第五节治疗束的污染 135

第八章剂量监测和射束稳定 137

第一节电离室 137

一、电离室的工作原理 137

二、电离室的结构 138

第二节积分剂量和剂量率 138

第三节野均匀性控制 139

第四节 多模式治疗机的检测和控制 141

第五节治疗射束的稳定性 142

第九章直线加速器的系统结构 144

第一节 Varian 2100C加速器的结构 144

一、Varian 2100C加速器的结构 144

二、Varian 2100C加速器的控制系统 146

第二节控制台电子柜 146

一、控制台计算机 147

二、系统计算机 147

三、信号状态板 148

四、Varian接口板 149

第三节射束产生控制系统 155

一、射束控制的基本时序 155

二、触发脉冲 156

二、RF能量控制 157

第四节射束能量控制系统 157

一、能量板 157

四、靶的控制 158

五、均整器转盘控制 158

第五节剂量控制系统 158

三、枪电流控制 158

一、静止治疗时剂量率的控制 159

二、动态治疗时剂量率的控制 159

第六节射束偏转控制系统 159

第七节联锁控制系统 160

一、联锁的监测和控制 161

二、联锁的原因及处理 161

第八节运动控制系统 167

三、动态射束传输的控制系统 168

二、位置读数系统 168

一、运动控制原理 168

第九节辅助控制系统 169

一、真空系统 169

二、动力气体系统 169

三、介质气体系统 170

四、温度控制系统 170

第十章治疗束的物理剂量特性 173

第一节 治疗束与物质的相互作用 173

一、电子束与物质的相互作用 173

二、X射线与物质的相互作用 174

三、各种相互作用发生的相对概率 175

二、射线的质 177

第二节射线的质和量 177

一、射线的量 177

三、射线能量的确定 178

第三节射束的剂量特征 179

一、临床剂量计算中常用的术语和概念 179

二、组织吸收参数 181

三、剂量分布 183

第十一章 医用加速器机房的辐射防护 185

一、辐射源 185

二、电离辐射效应发生规律 185

第二节辐射防护的基本原则和措施 186

一、辐射防护的目的 186

二、辐射防护中的三项基本原则 186

一、机房选址和防护的基本要求 187

三、辐射防护最优化原则对实际工作的指导意义 187

第三节加速器机房的防护设计与建设 187

二、加速器机房屏蔽计算 188

三、其他要求 191

第十二章 医用直线加速器选购和验收 193

第一节 医用直线加速器的选购 193

一、医用加速器的主要生产厂家 193

二、设备先进性和可拓展性 194

第二节 医用电子直线加速器的验收 196

一、验收的一般原则 196

二、加速器的性能指标 197

三、性能指标的检测方法 202

第一节质量保证的概述 213

第十三章 加速器的质量保证 213

第二节 加速器的定期维护 215

一、一级维护 215

二、二级维护 216

三、三级维护 218

第三节 机械精度的质量保证 218

一、光野灯的调整 219

二、光距尺的调整 220

三、位置读数的校准 222

四、激光灯的校准 225

第四节 物理剂量的质量保证 225

一、剂量检测显示的校准 225

二、剂量特性的校准 226

一、电子射野影像系统的基本原理 227

第十四章 射野影像系统和DICOM RT 227

第一节 电子射野影像系统 227

二、EPID的性能参数 229

三、EPID系统的应用 229

第二节 DICOM 3.0简介 230

一、DICOM 3.0的发展 230

二、DICOM 3.0的组成 230

三、基本概念 232

第三节 DICOM RT 233

一、DICOM RT的产生 233

二、DICOM RT对象 234

三、DICOM RT应用实例 234

四、DICOM RT的兼容性说明 236

参考文献 237

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