直线加速器的束流输运系统与方法

摘要

本发明提供了一种用于直线加速器的带电粒子束输运系统和方法，包括具有沿着带电粒子源与直线加速器之间的加速轴线依次地排列的两个电极的透镜堆栈。从粒子源产生和提取带电粒子束(即粒子束流)之后，两个电极之间的电压差在时间上形成坡度变化，以将粒子束纵向压缩为短于加速器中产生的加速脉冲的脉宽。透镜堆栈中可设有另外的电极用于进行带电粒子束的横向聚焦，并独立于粒子束流的电流和能量控制最终束流斑大小。在具有多个可独立地切换脉冲形成线的行波加速器实施例中，也可通过同时触发多个相邻线，使得加速电场的物理尺寸长于带电粒子束，以及通过控制脉冲形成线的触发时序以进行交变相位聚焦，从而控制束流输运。

主权项

一种直线加速器系统，其包括：带电粒子源，其用于产生带电粒子束；直线加速器，其用于沿着加速轴线产生至少一个加速梯度；透镜堆栈，其具有沿着所述带电粒子源与所述直线加速器之间的加速轴线依次排列的两个电极；以及第一电压控制器装置，其用于使得所述两个电极之间产生的电压差在时间上形成坡度变化，以使所述粒子束的上游粒子比下游粒子具有更大的动能，从而在所述带电粒子束被注入所述直线加速器之前对所述带电粒子束进行纵向压缩。