后装机源缆传送机构的改进设计及精度研究

本文旨在改善近距离后装式放射治疗机在使用过程中易出现的放射源卡源的问题,同时为了提高后装治疗机放射源的源到位精度,针对后装放射治疗机的关键治疗机构——源缆传送机构,进行了结构改进设计.首先,针对机构中的关键零部件绕丝轮的槽形进行了改进设计,经过对比分析,选用三角形槽的设计方案,并通过计算60°夹角的三角槽对源缆的摩擦驱动力,证明三角形槽能够提供足够的摩擦驱动力.基于以上所做出的改进,实现了源缆传送机构中片基带对源缆的完全包覆,保证了源缆在出丝和收丝的过程中不出现乱丝的问题;其次,对源缆传送机构的弹簧张紧力进行了设计与计算,通过摩擦传动受力模型计算出张紧弹簧的最小张紧力值,确定了片基带与绕丝轮之间不出现滑移的条件;再次,设计了一种浮动导向管用于辅助源缆的出丝、收丝过程,分析了浮动导向管对提高源到位精度的影响;最后,基于电磁定位仪、光纤传感器以及直线导轨等元器件,创新搭建验证改进结果的实验平台,通过设置使用不同的弹簧张紧力、绕丝轮槽形以及浮动导向管的实验组别,进行对照实验.实验得到的数据显示,改进后的后装治疗机的源到位精度得到了提升,其精度为≤±0.6 mm,同时,后装治疗机出丝、收丝过程中的卡源现象显著减少.