摧毁癌细胞的幕后功臣：放疗加速器与磁控管的微妙关系

作者：Teledyne e2v

欢迎访问e展厅 展厅 4 医疗设备/医疗器械展厅 B超诊断仪, 心电图仪, CT机, 眼科设备, 裂隙灯, ... 肿瘤最常见的三种主要治疗方法有手术治疗、化学治疗和放射治疗。手术创伤性较大，有些部位手术难度高。化疗利用化学药物消灭肿瘤，药物进入人体后会分布到全身各处，适应范围大，但是副作用也较大。放疗则利用多束放射线所交叉的焦点造成高能量杀伤癌细胞，是治疗癌症的一个重要手段。MG5193磁控管与MG7095磁控管是放疗加速器的核心部件，平均四分之一秒就有一名癌症病人因为使用了该类产品而得到医治。 Teledyne e2v便是该磁控管的创始者，其磁控管产品能够提供从1MW到5MW峰值功率给放疗加速器，后者用来产生X射线摧毁癌细胞。该产品本身具备有相关的专业认证（如RoHS等），而且已经在众多知名医疗加速器厂商中推广使用，比如瓦里安、医科达和安科锐等，与系统集成获得了FDA/CFDA以及CE等国际国内认证，其产品应用在90%以上的医疗加速器。 Teledyne e2v对微波磁控管的研发和制造拥有60多年的历史，围绕着磁控管这个核心器件，他们研发了相应的全固态脉冲调制器电源技术，发展了与之相关的整个RF子系统。此RF子系统主要包括：全固态调制器电源、磁控管、电磁铁/永磁铁、方圆转换、传输波导、四端环流器以及AFC单元等，整个技术方案如下图所示。 此RF子系统集成当今世界最先进的全固态电源技术，与Teledyne e2v原产磁控管组合，可以针对客户的不同应用，提供全功率范围的稳定输出。下面左图是我们全固态调制器输出的脉冲电压（蓝色）和脉冲电流（绿色）波形。右图是我们的核心产品3.1MW峰值功率MG7095磁控管。 Teledyne e2v独有的RF子系统方案采用了全固态调制器开关电源技术，以及大功率S波段磁控管技术，总的来说其技术优势有：  紧凑的设计集成与测试：较小的体积、模块化操作、具有远程诊断能力。  无阻抗匹配问题：传统线性调制器或者带有脉变的固态调制器，都因有脉冲变压器做为隔离和升压器件而需要考虑电源和磁控管之间的阻抗匹配关系，一旦这个匹配关系被打破，就会造成磁控管工作在不匹配的状态下，从而引起磁控管跳模甚至打火。而采用全固态调制器的方案可以从根本上解决这个问题，在整个功率输出范围内无需考虑阻抗匹配问题，波形平顶一直保持不变。  脉冲波形更稳定，输出剂量率更高：全固态调制器与传统调制器相比，大大提高了脉冲的平顶度，减少了磁控管脉间的电子频漂效应，使得从低到高各个功率点输出的X射线剂量率更加稳定；由于输出功率的进一步提高，可以使客户在原有基础上，得到更大的射线剂量率，缩短了癌症患者的治疗时间。  缩短客户研发周期：使用此RF子系统后，客户可以直接与他们的核心器件组合调试，极大地缩短了研发的整个周期，使得客户可以快速推出新产品，抢占市场先机。  避免客户自己选型带来的不便：该方案核心是Teledyne e2v融合独有的优势集成而来，在严格的质量认证体系下生产，避免客户在众多选型供货商中找不到问题所在而焦虑，等价于Teledyne e2v把客户自己选型潜在的调试矛盾前移，使客户在接手后，放心进行后期的重要调试环节。 Teledyne e2v 目前在售前售后各个方面给客户全方位的技术支持。在售前阶段，我们紧贴客户的定位，给客户提供可行的技术方案和优秀产品的推荐；在售后阶段，我们根据客户的需要，工程师可以快速到客户现场调试进行技术支持。从2015年开始，我们在北京的生产基地投放了最先进的微波测试平台以及各种专业的测试仪器，比如频谱仪、功率计、网络分析仪等等，可以为客户提供从器件级到系统级的全套测试服务。” 此RF子系统的方案采用Teledyne e2v独家技术研发集成，是业内首创。在医疗加速器微波功率源产品领域，Teledyne e2v更是世界级行业标杆。Teledyne e2v不但可以为客户提供标准的微波系统解决方案或产品，也可以为客户提供定制化服务。 另外，高功率S波段磁控管MG8076是Teledyne e2v最新出炉的产品 (下左图)，此磁控管的主要特点是可以最高输出7.5MW的脉冲功率，7.5KW的平均功率；中心频率2998Mhz，工作比千分之一；磁控管长度0.59m，重量约13Kg；尺寸紧凑，特别适用于紧凑空间，较低成本但需要高剂量率或穿透效果的应用场合。以下是MG8076磁控管和配套电磁铁装配后的基本模型，客户还可以根据自己的需要匹配相关的永久磁铁(下右图)。 近日Teledyne e2v在北京朝阳区的运营中心举办盛大的扩建开幕典礼，本次的扩充及投资用以更有效地服务我们的业务合作伙伴，大大增加Teledyne e2v在放射治疗平台的供货和技术支持范围。”随着客户对我们产品以及技术需求的增加，扩充了的运营中心可为我们在亚太区客户提供更优质更全面的本地化技术服务，进一步提升生产力，并将继续为放射治疗、安检及其他大功率射频应用提供技术和应用支持的服务。北京的生产基地不但能为客户提供全系列RF产品服务，而且产品能够快速到达客户现场对新产品研发进行技术支持。目前北京团队还能为客户提供微波子系统半成品的生产装配，提供本地库存以及本地化采购等专业技术服务。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (1/31/2018)