在微波热疗中,辐射器是一个关键部件,用于向人体病变组织发射微波并通过生物热效应使其达到热疗要求的温度,实质上是一种微波近场天线。根据热疗的加热部位的不同,医用微波辐射器主要有腔外式、腔内式、植入式三种基本类型。其中,腔内式辐射器已经广泛用于治疗多种空腔脏器肿瘤,其外形一般是不同直径的棒状,内部结构主要有绝缘偶极子和螺旋天线等形式。微波治疗技术的发展和辐射器的进展密切相关。医用微波辐射器,尤其是植入式辐射器和腔内式辐射器的研制,为癌症的热疗提供了新的方法。目前,癌症微波热疗辐射器的研究已受到了广泛关注。近年来,一些学者把微波热疗用于直肠癌治疗,并显现良好的开端。但直肠癌热疗是一种正在研究的方法,面临的问题仍是加温、控温和测温等工程学方面的问题。医疗单位迫切需要一种可以用于直肠癌微波热疗的医用微波辐射器,并同时解决治疗中的测温控温问题。为此,本文开展了研制腔内式直肠癌微波热疗辐射器的一些工作。论文首先介绍了微波治癌的作用机理和发展概况,讨论了医用微波辐射器基本理论及其设计方法、主要类型及其在治癌中的应用情况、目前医用微波辐射器研究的主要内容及发展趋势等问题。在此基础上,论文提出一种具有温度监控功能的腔内式直肠癌微波热疗辐射器的设计方案,代表着腔内式辐射器发展的一个新方向。将自行设计的法向模螺旋天线和具有抗微波干扰能力的绝缘型铠装热电偶置于同一支治疗导管中以达到在热疗过程中同时监测温度的目的。然后,以热场分布、温升特性为主要内容,对设计出的辐射器进行了性能实验研究。实验结果表明,辐射器发热情况良好,能够产生直肠癌热疗所需要的周向辐射场。为开展辐射器的性能研究工作,论文设计了一套具有功率控制功能的微波治癌机实验系统。该系统采用能与单片机直接接口的固态调压模块对磁控管电源进行控制,进而实现微波功率的连续调控。论文专门设计了磁控管输出腔,用以将磁控管产生的微波引出加以利用。