驻波加速管的能量转换

与行波加速管一样，驻波加速管一般也是设计为可以输出高能（如15MV）和低能（如6MV）两档X线供临床任意选用，因此，驻波加速管在设计的时候，也必须首先满足高能（15MV）X线的基本技术要求，也可以通过改变微波注入能量和束流负载的方式来转换高能和低能两种X线的输出能量。但驻波加速管往往只有一个最佳工作点，通常只能保证高能X线时加速器处于最佳工作状态，一般可以通过改变微波注入能量和束流负载的方式来转换到低能X线，但这时束流能谱会进一步变差。因此，现代高能驻波加速管更多采用的是能量开关技术，该技术以瓦立安公司推出的能量开关技术最为典型。驻波加速管能量开关的基本工作原理，见图2-8-21。

图2-8-21　驻波加速管“能量开关”原理

A．高能X线模式；B．低能X线模式

驻波加速管能量开关技术的基本思路是，通过优化设计，让驻波加速管在加速用于产生X线的束流负载时，不论高能还是低能工作状态都可以处于最佳工作状态。在输出高能X线时，各个加速腔连续加速电子，可以输出最高的射线能量；为了转换为低能X线工作模式，可以在驻波加速管的适当部位插入一个干扰棒，破坏后面加速腔的驻波形成条件，让已经达到低能X线要求的电子束流在后面的腔内依靠惯性继续前进。由于该干扰棒所起的作用像开关一样阻断了微波能量的连续传输，故称其为驻波加速管的能量开关。当驻波加速管转换为低能X线工作模式时，以能量开关为界，前面的腔体组合称为加速段，后面的腔体组合称为漂移段。

由于驻波结构的单色特性，致使驻波加速管只容许有一个工作频率点，因此，即便是束流负载非常小的电子射线的能量转换，也不能通过调节微波振荡频率的方式来转换电子能量，通常主要是采用减小微波注入功率以降低驻波电场强度并适当增加束流负载的方法来改变并转换各档电子射线的能量。