直线加速器通常是指利用高频电磁场进行加速，同时被加速粒子的运动轨迹为直线的加速器。高频直线加速器（high-frequencylinearaccelerator）简称直线加速器，是指用沿直线轨道分布的高频电场加速带电粒子的装置。按被加速粒子的种类，可分为电子直线加速器、质子直线加速器、重离子直线加速器和超导直线加速器等。加速器是由三根用绝缘材料制成的高柱和在它们中间的加速器管组成。加速器靠真空泵保持真空。外表流线型，不但为了美观，而且为了防止从任何棱角或突出部分形成意外的放电。在加速器管中有金属圈，它们同高压发生器相连的方式能使一系列金属圈的负压由底部向顶端逐渐升高。北京电子直线加速器系统
高能射线成像电子直线加速器之磁控管：磁控管通常工作在π模,相邻两个谐振腔腔口处微波电场相位正好相差180°,即微波电场方向正好相反。虽然这种微波场为驻波场,但在π模的情况下,相当于两个相同的微波场在圆周上沿相反的方向运动,两个场的相速值相等。从阴极发射出的电子在正交电磁场作用下作轮摆线运动。调节直流电压和恒定磁场,使电子在圆周方向的平均漂移速度正好等于在其方向上运动的一个微波场的相速,电子就可以与微波场作同步运动。这样,互作用空间全部电子与微波场相互作用的总的效果是,电子将直流位能交给微波场,在磁控管中建立起稳定的微波振荡。北京电子直线加速器系统重离子直线加速器是研究核物理和核化学以及生产超铀元素的工具，还可用重离子束引发热核反应等。
直线加速器表示给定高频功率损耗，结构能建立多高的加速电场。分路阻抗的高低决定于选用的频率、结构的几何尺寸与形状及相邻加速单元间高频相位的变化量（工作模式）。通常频率越高，结构尺寸越小，分路阻抗和加速率越高。二是加速结构的稳定性，它表征由于结构的误差和邻近非加速模式对束流的影响。对驻波加速结构，实现稳定性的主要途径是采用所谓的双周期结构，即除了由负载形成的周期性加速单元外，还引进周期性的耦合单元，调节耦合单元的位置和尺寸，便可提高结构的抗干扰性。
医用电子直线加速器是一种比较复杂的大型医用没备。涉及诸多学科和技术，如加速器物理、核物理、无线电、电工学、电子学、自动化控制、电磁学、微波技术、机械、精密加工、电子计算机、制冷、流体力学等。这里只简单介绍医用电子直线加速器的一般结构。不论是行波医用电子直线加速器，还是驻波医用电子直线加速器；不论是低能医用电子直线加速器，还是中高能医用电子直线加速器，尽管在结构上各有千秋，但基本结构是一致的。主要包括加速管、脉冲调制器、电子、微波系统、真空系统、稳频、温控及充气系统、射线束引出系统、医疗头、医疗床。电子直线加速器应用的自动稳频系统一般有4种基本结构形式：晶振型、单腔型、双腔型和锁相型。
电子直线加速器的工作原理，简单来说是给电子加速。高速运动的电子打靶，产生了高能的X射线。如果高速运动的电子没有打靶，而是直接引出，就有了电子线。两者都是应用于医疗病瘤。加速器的中心部件为加速管，因为加速管要给电子进行加速。加速管的中心是微波，微波会在加速管中建立起微波电场，从而给电子加速。医用电子直线加速器是指利用微波电磁场加速电子并且具有直线运动轨道的加速装置，用于患者病瘤或其他病灶放射医疗的一种医疗器械。它能产生高能X射线和电子线，具有剂量率高，照射时间短，照射野大，剂量均匀性和稳定性好，以及半影区小等特点。电子直线加速器微波功率源，可以采用磁控管或速调管，根据需要，对电子进行加速，提供能量。北京电子直线加速器系统
直线加速器当采用行波加速时，可使结构设计成等阻抗或等梯度型。北京电子直线加速器系统
医用电子直线加速器剂量监测系统：剂量监测系统由剂量监测电离室、剂量监测电路组成。电子直线加速器较为普遍使用的剂量监测仪是长久性安装在加速器里的透射电离室剂量仪。电离室位于辐射系统之内，安装在均整滤过器或散射箔与光子线的次级准直器之间，由若干片极片构成，其中有两对用于监测辐射野内相互垂直的两个方向的均整度，有一片用于监测辐射的能量变化，有两片用于检测辐射的吸收剂量。多数使用平板电离室，其大小应覆盖整个医疗射野，少数使用指形电离室。其功能是监测X射线、电子束的剂量率、积分剂量和射野的对称性、平坦度。北京电子直线加速器系统
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