医用电子直线加速器结构主要包括电子枪、加速系统、束流传输系统等部件,原理简化如图所示。其中束流传输系统由导向磁场、偏转磁场和聚焦磁场组成,可以使电子束转向270°后打到靶。由于电子经过加速后有一定能量宽度,经过导向磁场后会使电子束发散,从而造成成像色差,因此需要通过偏转磁场和聚焦磁场来消除色差。
束流传输系统由三个半径为d的90°扇形磁场组成,圆心为O,方向垂直纸面向外,其中导向磁场和聚焦磁场为匀强磁场,磁感应强度为B1=B3=B。偏转磁场为非匀强磁场,磁感应强度B2沿径向呈一定规律分布,可使电子在其间做匀速圆周运动。
现电子束经加速系统后,以能量宽度[E-△E,E+△E]垂直导向磁场边界从P进入束流传输系统,最终粒子能在Q点汇聚并竖直向下打到靶上。已知 ,△E=4%E<<E,能量为E的电子刚好做半径为 的匀速圆周运动到达Q。