多层单元

简介

要解释刚果解放运动，必须提到SLC。MLC和SLC属于两种不同类型的NAND闪存，可以作为MP3播放器、移动存储盘等产品的存储介质。SLC的全称是单级单元，即单层单元闪存，而MLC的全称是多级单元，即多层单元闪存。两者的区别在于，SLC的每个单元只能存储一位数据，而MLC的每个单元可以存储两位数据，MLC的数据密度是SLC的两倍。

从排名的解释来看，当然MLC因为密度高有它的优势，MLC在成本方面也有很大的优势。据了解，许多芯片制造商开始从SLC工艺转向MLC工艺。2006年8月，三星正式从SLC转投MLC。10年6月，三星开始量产MLC闪存芯片。三星的芯片号是K9G，K9L开头的芯片是MLC芯片，HYUU开头的芯片也是MLC芯片。

特性

SLC的特点是成本高，容量小，速度快，而MLC的特点是容量大，成本低，但速度慢。MLC的每个单元是2位，是SLC的两倍。但由于每个MLC存储单元存储的数据量很大，结构相对复杂，出错的概率会增加，需要对错误进行纠正，导致其性能大大落后于结构简单的SLC闪存。另外，SLC闪存的优势在于副本数高达100000次，比MLC闪存高出10倍。此外，为了保证MLC的寿命，控制芯片验证了智能损耗均衡算法，使每个存储单元的写入次数可以平均分担，达到654.38+0万小时无故障时间(MTBF)。

劣势

不过，MLC虽然有自己的优点，但也掩盖不了它的缺点。

1，读写效率差

与SLC闪存相比，MLC的读写性能较差。SLC闪存可以重复读写65438+百万次左右，而MLC只能读写10000次左右，甚至有的产品只能达到5000次左右。

2.读写速度慢

同等条件下，MLC的读写速度比SLC芯片慢，MLC芯片的速度只有2M左右。

3.高能耗

在相同的操作条件下，MLC比SLC消耗更多的能量，消耗大约15%的电流。

这些原因，很大程度上取决于MLC系统的变化，需要新的控制芯片的支持。但是一些产品如MP3、u盘等仍然延续了老式的设计，MLC会带来各种问题，包括数据丢失、传输速度慢等缺陷。2006年大量SD卡被召回，原因是改用MLC芯片，没有新的主控芯片，影响很大。

状态

随着三星和东芝MLC闪存芯片的量产，MLC芯片的应用越来越广泛。由于全新MLC芯片存储密度的增加，对主控芯片的要求也越来越高。数字播放器、闪存盘等读写频繁的数字设备也增加了MLC闪存的出错概率。对于视频和音频等应用，需要有控制芯片和ECC验证机制。目前部分主控芯片通过纯软件验证，无形中增加了主控芯片的负担。也有一些主机将硬件4bitECC验证与软件验证相结合，减轻了主机的负担，但这只是在一定程度上降低了出错的概率，MLC的缺点，如芯片写次数限制、传输速度等无法克服。

MLC在建筑方面比SLC好。很多厂商在MLC上做了很多优化和开发，未来可能是一个主流方向，技术还不是很成熟。从成本上来说，MLC比SLC芯片便宜，所以很多厂商在原架构上选择MLC芯片，但是不加控制芯片，也不加ECC校验，这就让很多问题产生，也让很多业内人士惊呼MLC是“黑芯”。所以，大家在购买MP3、u盘等数码产品时，不能只看价格，需要多层次考虑。

MLC技术开始升温。应该说东芝在2003年2月推出了首款MLC架构NAND Flash。当时三星电子作为NAND Flash的龙头企业，对这种架构非常不屑，仍然一意孤行，大力推广SLC架构。第二年，2004年4月，东芝相继推出采用MLC技术的4BIT和8Gbit NAND Flash，显然为已经以容量见长的NAND Flash增添了实力。三星电子长期以来一直倡导SLC架构，声称SLC优于MLC，但该公司在2004年和2005年发表的关于MLC技术的ISSCC论文初步显示，其观点已经发生了变化。三星还没有在其网站上提供任何关于MLC闪存的营销资料，但此时已经开发出了一款4gb的MLC NAND闪存。这款产品的管芯面积为156mm2，比东芝的90nm MLC NAND闪存大18mm2。两大主流NAND闪存厂商在MLC架构上的竞争从此正式开始。除了三星和东芝这两家公司，拥有英特尔MLC技术的IM Technology希望在技术和MLC方面超越竞争对手，有后来者的势头。MLC技术的竞争如火如荼。多线中心.北京地铁在ACC(票务清算中心)和LC(线路中心)之间增加了一个特殊的线路中心，称为MLC。MLC的功能和作用如下:

假设某区域有一个轨道交通票务分拣中心ACC和n条轨道交通线路LC。这N条线路由M家不同的轨道交通运营商管理，其中M

它是用于产生适形辐射场的机械运动部件，俗称多叶光栅、多叶孔径等，广泛应用于医学领域。

概念

英文名:multi-leaf collimator(简称MLC)

2000年，IEC60976对IEC976和IEC977进行了修订，主要增加了多叶准直器的内容。

类型

根据多叶准直器的运动模式，多叶准直器有手动和电动两种。后者的作用远大于前者，是主要形式；手动多叶准直器是通过手动驱动每个叶片来调整辐射场的剖面；电动多叶准直器由计算机控制，驱动每个叶片独立运动，从而达到动态或静态形成射野的目的。

多叶准直器通常需要与辐射头的次级准直器配合使用。所以根据多叶准直器的安装方式，有外置式和内置式两种。

因为对于大多数不同形状大小的靶区，一般只有少数叶片在有效视场范围内，其余在有效视场范围外的叶片要成对组合，防止辐射泄漏。但为了避免成对叶片相对碰撞造成的机械损伤，通常会留一点缝隙。这样，就需要为加速器的常规治疗准直器指定一个最小外接矩形野，使其既能屏蔽有效野内每对不完全闭合叶片端面的间歇性泄漏射线，又能屏蔽相邻叶片间微小的外接矩形野，并将相应的控制数据传输到相应的控制系统，从而实现最小矩形野和MLC有效野的自动设定和跟随。对于在共形场中成对叶片之间没有泄漏的人来说，这是不必要的。

结构特点

自多叶准直器问世以来，多叶准直器的结构设计一直在改进和完善。为了适应各种功能和用途，世界各国相继推出了各种结构形式的多叶准直器。纵观多叶准直器的发展历史，主要集中在提高一致性、减少透射半影、减少泄漏、适应动态和动态楔形板等先进功能上。比如叶子的数量从少到多，叶子的宽度从大到小；最大照射野根据需要向大小两端发展；对焦方式从无对焦到单对焦或双对焦；相邻叶片由平面接触插入凹凸；对侧叶片从中线到中线，行程由小到大。再加上独立驱动机构硬件的快速发展，MLC系统的功能大大增加，逐渐向满足临床应用要求、降低成本、便于加工、操作简单、高可靠性、低故障的方向快速发展。

叶片的宽度直接决定了由多叶准直器组成的不规则射野与计划靶区(PTV)形状之间的几何适合度(符合度)。叶片越薄，贴合性越好，但加工难度也越大。驱动电机和其他机构越来越复杂，成本就越高。因此，必须在一致性和成本之间做出合理的折衷。

刀片的高度必须能把原来的射线和辐射强度减弱到5%以下，即至少4。5个半值厚度。由于叶片之间需要保持低阻力的相对动态运动，叶片之间往往会有一些泄漏射线，这会降低叶片对原射线的屏蔽作用。叶片的高度需要适当加厚，一般不小于5cm厚的钨合金。如果泄漏辐射剂量降低到2%以下，通常需要7.5cm的钨合金厚度。

在设计叶片纵向截面时，应考虑两个因素:

A.为了保证相邻叶片之间以及相对叶片闭合时的最小泄漏剂量，决定了叶片的侧面大多嵌有凹凸槽。凹凸槽可以加工在叶片高度的中间，但这种结构加工精度要求高，技术难度大，有时会发现个别叶片在使用中因运动阻力大而失效，所以后来很多厂家对叶片采用了台阶结构。

b .刀片的底面和顶面必须在垂直于移动方向的平面内会聚到X射线靶的位置，这就决定了刀片的横截面应该是梯形的，即底面的宽度应该大于顶面的宽度，这样任何刀片都是平行于从源(靶)辐射出来并穿过这个面的射线。通过加工，所有叶片在以辐射源为中心，以辐射源到叶片底部的距离为半径的圆周上运动，可以形成无半影的双聚焦结构。

为了减少叶片端面对半影的影响，叶片端面的设计尤为重要。通常有两种设计类型；弯曲端面和直立端面。采用圆弧设计后，原光线可以在叶片沿垂直于光线中轴线方向运动的任何位置与端面相切。利用弯曲的端面可以扩大射野的半影，半影会随着刀片离开光束中心轴的位置而变化。但如果合理选择端面曲率半径，在叶片整个直线运动过程中，光线与端面的切向长度可以保持近似恒定，从而使拍摄视场的半影基本保持恒定，不随叶片位置变化。

当采用垂直端面设计时，叶片可以两种方式移动:

A.刀片沿着以X射线源(目标)为中心的弧形轨迹移动。此时无论在哪里，其端面始终与原光线相切。

B.如果叶片沿垂直于光束中心轴的直线轨迹运动，叶片到达指定位置后必须旋转一个小角度，使其直立端面与原光线的发散相切。因为叶片多，这种转角设计技术难度大。

(1)非焦点结构

早期的MLC主要用于头部和身体的小病灶，多为不聚焦的叶片平移结构。这种刀片上下左右厚度一致，所有刀片都是平移运动。叶片顶部和底部形成的视场大小和形状相同，穿透半影无法消除。对于小爷来说，因为波束的张角很小，所以影响不大；但是对于小野来说，会造成临床上不能接受的更大的半阴影。

(2)单聚焦结构

这种结构使所有叶片在以辐射源为中心，以辐射源到叶片底部的距离为半径的圆周上运动，使叶片端面始终与射线束平行，消除了叶片运动方向上的半影。但是，在垂直于叶片运动的方向上，仍然存在半影，因为叶片上下宽度相等。1996之前为body生产的大MLC(40cm×40cm为最大视场)多为这种单聚焦结构。

(3)双聚焦结构

对于安装在非聚焦二次准直治疗机上的MLC，有必要采用双聚焦结构。双聚焦结构是将单聚焦结构的MLC的每个叶片加工成宽度方向宽度不等的发散形，端面为梯形，每个端面向上的延长线应与放射源点相交。换句话说，每个叶片的两侧和端面在任何位置都必须与其相邻的梁平行。当安装在任何治疗机器上时，这种结构可以消除穿透半影。当然，消除半影的焦点设计与MLC的安装高度有关，要考虑电路连接、配重、结构空间、驱动控制等诸多因素。由于加速器头结构复杂，设计要求高，对已经使用的加速器头进行改造会造成很多困难。因此，除了中小尺寸的附加外MLC，多叶准直器中的双聚焦、叶片结构的大部分MLC都是由国内外加速器厂商生产的。

(4)防漏结构

临床应用要求每个刀片独立灵活运动，摩擦力小。相邻叶片不能挤得太紧，贴得太松容易导致辐射泄漏。为了解决这个矛盾，可以把每个叶片加工成一边有槽，一边有榫，这样相邻的两个叶片通过槽和榫重叠，利用光线只能直线传播的特性，可以获得很好的防泄漏效果。这种槽榫结合既不太紧也不太深。有些公司的MLC由40对钨合金组成，叶片厚度为7.5cm，在等中心平面上的投影宽度为1.1cm，相邻叶片在等中心平面上的槽榫重叠厚度仅为0.1cm，因此相邻叶片的投影中心距为1.0cm，可以保证其泄漏率小于2%。

(5)穿越中心线的设计

随着MLC应用的进一步发展，针对不同形状和复杂剂量分布野的动态非线性楔形野、动态强度调制和逆向设计等应用技术越来越先进，往往需要成对的叶片以不同的变速从最远端向另一端同方向运动。因此，叶片运动中线行程是实现高性能适形强照射方法的必要条件，已成为衡量现代MLC功能的重要指标之一。要求刀片中线行程尽量大，一般不小于12cm。

控制点

为了使每个叶片随时到达准确的位置，每个厂家都采用不同的叶片控制方法，但都必须包括三项内容:

A.监控叶片位置

包括使用机械限位开关来监控叶片、光学摄像系统、线性编码器等的开关状态。

B.刀片控制逻辑

包括控制开关状态、刀片位置、刀片移动速度和刀片的剂量补偿。

C.刀片移动到位机构

使用数字或模拟模式控制刀片就位。

(1)监控铲刀位置

为了确保叶片安全可靠地就位，必须定期监控叶片的位置。对于开关式准直器，机械限位开关用于监控刀片的开关(开、关)状态。另一种常见的方法是使用高精度的线性电位器作为线性编码器，它具有良好的线性度和精度。但是由于导线太多，空间大，一旦电位器出现问题，在紧凑的MLC中很难发现，所以需要使用高可靠性、高质量的电位器。另一种监测方法是使用光学相机:就是在加速器治疗头原有的场照明系统中增加一个分光镜，将MLC上端面反射的光通过分光镜反射到MLC的位置接收器上。常用的接收器是CCD摄像机，它将视频信号转换成数字信号，送入MLC控制器中的图像处理器，这样就可以监测MLC的叶片位置。这种光学摄像系统的优点是:实时显示MLC叶片位置，布线少，空间分辨率高，位置线性好。但是CCD相机不耐辐射，需要经常更换。

(2)叶片位置的控制

叶片位置的确定和控制是实现MLC功能的前提。刀片的位置应该与它打算形成的场的边界一致。线性编码电位器或光学摄像系统记录或显示的叶片位置应与光场大小相当，也必须是实际光线场的大小。对于端面垂直的双聚焦MLC，由于其端面始终平行于光线扩散，其射野的标定方法与常规方法相同。但对于带圆弧端面的MLC叶片，情况就变得复杂了，因为光线指示的是端面切点的位置，而不是原来光线强度减弱50%的位置。幸运的是，通过计算和实践证明，在使用的视场范围内，光场和光线场的最大差值不超过1mm。在某些MLC上，通过缩短光源到1cm(SAD=99cm)中心的距离，可以稍微扩大光场的指示范围，使之符合光线场，但此时下叶准直器的光场会比光线场稍大。为了解决这个问题，在下叶准直器的上端面贴上一对薄铝消光装置，两者一致。

上述方法解决了光和辐射场在等中心水平不一致的问题，但是在非标称源皮肤距离的照射中仍然存在误差。因此，在一些设计中，辐射场的大小和MLC叶片的相应位置被列在表格中并存储在MLC控制微型计算机中。只要指导好处方辐射场的大小，就可以得出刀片应该移动的位置。刀片移动控制逻辑还可以根据治疗需要(如是否调整强度)控制刀片移动的速度、相对刀片和相邻刀片之间的碰撞。

(3)叶片驱动机构

对于切换MLC，通常采用活塞气动控制，可以使叶片快速进入开合状态；对于非开关标准MLC，一般由微型电机驱动，通过丝杠将电机的旋转运动转变为叶片的直线运动。叶片的移动速度可以设计在0.2-50毫米/秒左右，常用速度为1-2厘米/秒

(4)叶片位置的校对

叶片位置的校对是保证叶片准确到位的重要措施。它将来自CCD摄像头的像素信号或来自线性电位器的电压信号与刀片的位置一一对应，并定期重复。各个公司生产的MLC自校准系统也各不相同。在一些MLC系统中，预设垂直于MLC移动方向的窄而长的红外光束。当MLC被驱动时，刀片自动越过它。叶片截获红外宽度后，与叶片位置的编码信息进行比对，然后根据预先列出的几何关系计算公式进行标定，并存储在MLC控制计算机的相应表格中。在一些MLC中，在治疗头中预设四个固定参考反射器，以形成固定参考场框架。校对时，只需用胶片照射一组预设的默认场，MLC场用胶片法校准。

(5)治疗准直器或备用准直器的自动跟踪。

治疗或备用准直器的自动跟踪是为了屏蔽相对叶片和相邻叶片之间的泄漏射线。除了备用准直器，有些使用标准加速器治疗准直器跟随。下一个准直器的位置应该由相应MLC叶片的当前位置的编码信号来控制。

使用

多叶准直器发展的主要目的是实现适形放射治疗。然而，由于其出色的机械结构和在计算机自动化控制下灵活多样的精确运动，它具有许多潜在的功能。

最简单的例子就是替换传统的固体挡块。事实上在放射治疗中。特别是一些大野和一些术后放疗，只需要几个带光圈的固定野。比如大面积斗篷野、hoe野、面颈联合野、字符野、浅表肿瘤的电子单向固定野、标准化放疗中的交叉野、三野角度照射等。这种静态固定野照射对停止的动态控制没有要求，可以通过手动MLC和具有精确位置控制功能的MLC轻松完成。

无论是定位片还是模拟定位得到的体表标记野，只要按比例描出野的形状和等中心(或坐标原点)，用数字化仪或扫描仪输入与MLC配合使用的三维治疗计划系统，系统很快就可以用编辑好的数据文件驱动MLC的每个叶片，形成所需的适形停止野形状。