Page 87 - Giáo trình môn học Y học hạt nhân xạ trị

Người ta cũng sử dụng loại cathode nung gián tiếp trong loại súng dùng
diode. Trường hợp này, không thể thực hiện việc thay đổi nhanh sự phát xạ
electron được, bởi lẽ bề mặt được đốt gián tiếp của sợi đốt có nhiệt dung lớn hơn.
Mặt khác, nó lại có thể đạt được sự phát xạ electron đủ lớn để ổn định dòng
electron trong ống dẫn sóng. Còn cường độ dòng được xác định bởi điện áp đặt
vào súng electron và độ mở của anode. Tuy nhiên, sự thay đổi giữa chế độ điều
trị với chùm tia - X và chùm electron thì khó điều tiết hơn.
Việc lựa chọn cathode đốt trực tiếp hay gián tiếp tùy thuộc vào nhu cầu,
hay nói cách khác, nó tuỳ thuộc vào việc muốn thay đổi nhanh cường độ chùm
electron để ổn định năng lượng của dòng electron.
Loại cathode đốt trực tiếp phát sáng có sự hạn chế về thời gian sử dụng, nó
tuỳ thuộc vào nhiệt độ hoạt động. Về mặt lý thuyết thì loại cathode gián tiếp có
tuổi thọ lâu dài hơn nhiều. Trong thực tế sử dụng, tuổi thọ của cả 2 loại phụ thuộc
vào hệ chân không tốt đến mức nào. Có một số máy gia tốc đòi hỏi phải thay
cathode của súng điện tử thường xuyên. Thời gian toàn bộ để thay thế tùy thuộc
vào thời gian bơm, hút chân không cho cathode mới. Thông thường để thay một
cathode loại phủ oxide mất khoảng 24 giờ, còn với loại Vonfram có thể nhanh
hơn.
Nói chung các nhà sản xuất thường phải cung cấp ít nhất tổ hợp súng
electron và ống dẫn sóng đồng bộ trong một hệ thống và đã được hút chân không
cao. Toàn bộ hệ thống chỉ phải thay thế khi cathode bị hư hỏng. Tuổi thọ trung
bình của hệ thống từ 5-10 năm.
4.2.3. Súng ba cực
Súng điện tử 3 cực, hình 6.14(b) sử dụng một lưới điều khiển cường độ
chùm electron, và do đó có thể dùng loại cathode nung gián tiếp mà vẫn đảm bảo
việc điều chỉnh nhanh cường độ chùm electron.
Sự phân bố năng lượng và điều khiển súng electron được minh họa trên
hình 6.15 (a). Ống dẫn sóng được cấp nguồn một chiều (DC) so với đất, thông
thường ở mức điện áp 20 KV, điện áp này được xác định bởi năng lượng yêu cầu
của electron. Lưới điều khiển thường được giữ ở mức vừa đủ âm so với cathode
để ngắt dòng anode, vì thế biên độ và thời gian của các xung cường độ cấp vào
ống tăng tốc được khống chế bởi xung điện áp đặt vào lưới. Đương nhiên điện áp
xung này phải đồng bộ với điện áp đặt vào một máy phát cao tần (vi sóng). Với
hệ thống này, ta có khả năng thay đổi pha giữa sóng cao tần và các xung electron.
Đối với trường hợp dùng súng diode thì bắt buộc pha giữa sóng cao tần và các
xung electron phải chính xác như nhau. Lợi thế ở chỗ có sự chậm pha đôi chút
trước khi phun dòng electron sẽ cho phép máy gia tốc "lấp đầy" sóng cao tần và
đảm bảo rằng tất cả các electron sẽ được gia tốc cùng một mức năng lượng.
Mạch cung cấp và điều khiển điện lưới, hình 6.15 (b) phải có giá trị âm so
với đất ở mức điện áp cathode và phải cấp nguồn qua hệ thống biến áp thích hợp.
Năng lượng của các electron phun vào ống tăng tốc được xác định bởi nguồn điện
áp âm đặt vào cathode của súng electron.

87