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不论是低能医用电子直线加速器，还是中高能医用电子直线加速器，尽管在结构上各有千秋，但基本结构是一致的，主要包括加速管、脉冲调制器、电子枪、微波系统、真空系统、稳频、温控及充气系统、射线束引出系统、治疗头、治疗床。
1．电子枪
电子枪是电子发射系统的核心器件，是产生、加速及会聚高能量密度电子束流的装置，它发射出具有一定能量、一定束流以及速度和角度的电子束(又称电子注)。电子注参数的好坏直接影响到加速管质量的高低。
加速管对电子枪除要求其发射的电子注必须具有很好的层流外，还要求其发射的电子注具有一定的注入流强、注入电压、足够的射程以及一定的注入角和注腰半径等。
2．微波系统
微波系统由微波功率源和微波传输系统组成，微波源提供加速管建立加速场所需的射频功率，作为微波源使用的有磁控管和速调管，本厂的加速器使用磁控管作为微波功率源。
3．束流传输系统
束流传输系统是为了电子在加速过程中的束流聚焦、束流导向和束流偏转移除而设置的自动控制系统。它可分为聚焦系统、导向系统和偏转系统三部分。
4．稳频、温控及充气系统
微波系统的附属系统有自动稳频系统、自动温控系统和波导充气系统。
微波自动稳频系统是为了协调微波源与加速管之间电磁振荡频率一致的重要环节。
自动控温系统也是医用电子直线加速器中重要的组成部分，因为在医用电子直线加速器中，有许多的部件在工作时都要发出不同的热量，而这些部件只有在恒温条件下才能保证稳定工作，温度控制方式一般采用水循环强制冷却自动恒温系统。
波导充气系统是指给微波传输系统充以一定压强的特定气体的一套装置，目的是为了增加波导管内气体分子的密度，缩短气体分子的平均自由程，从而提高波导管的击穿强度阈值，防止微波功率传输时可能发生的波导管内打火现象。
5．真空系统
真空系统可以保持电子运动区域和加速管内的高度真空状态，一方面可以防止电子枪阴极中毒、钨丝材料的热子或灯丝氧化，另一方面可以避免加速管内放电击穿，还可以减少电子与残余气体的碰撞损失。
6．高压脉冲调整系统
在使用微波电场加速电子的加速器中，为了得到尽可能高的加速电场，瞬时微波功率很大，因此微波源都是脉冲工作的。
脉冲调制器是向这种微波源提供脉冲功率的电源，其工作原理是利用储能放电的原理形成高压脉冲，经脉冲调制器将该电压进一步放大后供微波功率源使用。
7．辐射系统
辐射系统的作用，是按照需要对电子束进行X线转换和均整输出，或直接均整后输出电子射线，并对输出的X线或电子射线进行实时监测和限束照射。
辐射头的基本结构：加速管安装在辐射头的上部，紧贴加速管引出窗的是靶，接下来分别是初级准直器、束流均整过滤器或散射箔、电离室、辐射野光学模拟系统、一对上准直器、一对下准直器、附件盘。