Principios Operativos del Acelerador Lineal de Electrones y sus Componentes Clave

Funcionamiento del Acelerador Lineal de Electrones

Un dispositivo llamado cañón de electrones los inyecta en la guía de ondas aceleradora. Esta guía de ondas del acelerador recibe las microondas producidas por el sistema generador de microondas, y son estas las que se van a encargar de acelerar los electrones. Una vez que los electrones son acelerados, penetran en el cabezal. En este, el haz sufre una serie de modificaciones para generar un haz de electrones para el uso clínico.

Las microondas son ondas de radiofrecuencia. Las ondas de radiofrecuencia son ondas de menor energía dentro del espectro electromagnético.

Producción de Electrones en un Acelerador Lineal de Electrones (ALE)

Los electrones son producidos por emisión termoiónica en el cañón de electrones, el cual inyecta un conjunto de ellos en la estructura aceleradora. El cañón de electrones genera electrones, y en este dispositivo, dichos electrones sufren una primera aceleración.

El cañón de electrones funciona de manera muy similar a un tubo de RX; es decir, tendrá un cátodo desde el que se emiten electrones y un ánodo hacia el cual son acelerados. El cátodo es un filamento de tungsteno que se calienta mediante el paso de una corriente eléctrica, produciéndose el efecto termoiónico; es decir, la ionización del cátodo debido al calentamiento de este.

Dispositivos Generadores de Microondas: Magnetrón y Klystron

Estos dispositivos tienen las mismas funciones: proporcionan microondas en forma de pulsos de unos pocos microsegundos; es decir, son fuentes de microondas.

No obstante, el dispositivo llamado klystron no es exactamente un generador de microondas, sino un amplificador de la potencia de microondas que son generadas por otro dispositivo de baja potencia. Por el contrario, el magnetrón genera microondas de alta potencia sin necesidad de ningún otro dispositivo auxiliar.

Ambos dispositivos tienen la misma función: ceder la energía de los campos de microondas que generan a los electrones que son inyectados en la estructura aceleradora. Una diferencia entre ambos dispositivos es que los magnetrones son más pequeños y baratos que los klystrones. Los magnetrones se montan en el brazo, mientras que el klystron debe ser montado en el estativo.