為了滿足治療時(shí)患者的擺位需求，多數(shù)醫(yī)用直線加速器的治療床具有左右、前后上下運(yùn)動(dòng)以及等中心旋轉(zhuǎn)和床體旋轉(zhuǎn)等功能。由于治療床的前后移動(dòng)距離有限，在對(duì)某些部位(如腹部以下等部位)進(jìn)行治療時(shí)，患者需要盡可能地從治療床的床頭上床，會(huì)受到機(jī)頭的阻礙，導(dǎo)致不便。
新型加速器的治療床采用了非常獨(dú)特的設(shè)計(jì)，增加了床面滾動(dòng)控制系統(tǒng)。通過控制床面前后滾動(dòng)的旋鈕，即可對(duì)患者前后位置隨意進(jìn)行調(diào)整，根據(jù)旋鈕的旋轉(zhuǎn)角度和方向可以改變床面的運(yùn)動(dòng)速度和方向。

系統(tǒng)組成

該系統(tǒng)由霍爾開關(guān)控制旋鈕驅(qū)動(dòng)放大器、電動(dòng)機(jī)、變速箱、滾輪和旋轉(zhuǎn)床面等構(gòu)成。


線性霍爾開關(guān)

把霍爾元件、溫度補(bǔ)償電路、放大器等做在一個(gè)芯片上，封裝起來就構(gòu)成了集成霍爾開關(guān)，也稱為霍爾集成電路：集成霍爾傳感器主要分為線性型和開關(guān)型2種。前者輸出模擬量，后者輸出數(shù)字量，其主要元件均是利用霍爾效應(yīng)原理制成的。加速器床面滾動(dòng)控制系統(tǒng)采用的是線性霍爾，它是一個(gè)三端器件，在很寬的磁感應(yīng)范囿內(nèi)具有較好的線性度，如圖2所示。其中普腳1和管腳2是霍爾元件的偏置電流1e輸入端，管腳3是霍爾電壓的輸出端。偏置電流的設(shè)定由外部基準(zhǔn)電源給出。靜態(tài)時(shí)的輸出是2個(gè)輸人端電正之和的一半，如果將輸人兩端的電源設(shè)置為等值正負(fù)電源，則靜態(tài)輸出為0 V。一般規(guī)定，當(dāng)外加磁場(chǎng)的S極接近霍爾電路外殼上打有標(biāo)志的一面時(shí)，作用到霍爾電路上的磁場(chǎng)方向?yàn)檎?當(dāng)外加磁場(chǎng)的N極接近霍爾電路外殼上打有標(biāo)志的一面時(shí)，作用到霍爾電路上的磁場(chǎng)方同為負(fù)。由于霍爾器件只對(duì)垂直與霍爾片表而的磁感應(yīng)強(qiáng)度敏感，因此必須令磁力線和霍爾片表而垂直，通電后即可由輸小電壓得到該位置被測(cè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。如圖2所示，隨著磁場(chǎng)強(qiáng)度的增強(qiáng)，輸山電壓呈線性上升，當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度超過定的范圍后，進(jìn)入飽和狀態(tài)。它在磁感應(yīng)強(qiáng)度為-0.064~+0.064 Gs(1 Gs=l0^-4 T)范圍內(nèi)，輸出電壓為0.5~4.5 V，并具有較強(qiáng)的電流輸出能力(10 mA連續(xù)，20 mA最大)。

霍爾開關(guān)在床面滾動(dòng)系統(tǒng)中的應(yīng)用

霍爾器件需要工作電源，由于電源線和信號(hào)線連接的限制，不利于霍爾器件做旋轉(zhuǎn)動(dòng)作。因此，將它位置固定不動(dòng)，通過旋轉(zhuǎn)磁體來實(shí)現(xiàn)磁場(chǎng)的變化?；魻栭_關(guān)的控制極接到+6 V的直流穩(wěn)壓電源上。電流恒定靜態(tài)時(shí)它處于N極和S極的中心點(diǎn)，電壓輸出為0 V，電動(dòng)機(jī)處于靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)床面控制旋鈕旋轉(zhuǎn)時(shí)，磁體隨旋鈕轉(zhuǎn)動(dòng)，它隨旋轉(zhuǎn)方向的不同，分別處于S或N極磁場(chǎng)。
其所處磁場(chǎng)強(qiáng)度隨旋轉(zhuǎn)角度發(fā)生變化，因此產(chǎn)生不同極性的正比于磁場(chǎng)強(qiáng)度的輸出電壓，用于控制電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向和轉(zhuǎn)速。直流激勵(lì)時(shí)電路示意圖，如圖3所示。它隨著旋鈕的轉(zhuǎn)動(dòng)方向不同，可以檢測(cè)出正或負(fù)的磁場(chǎng)，放大器的輸出將被驅(qū)動(dòng)為正或負(fù)。