瓦里安CL600C/D 加速器磁控管燈絲及“MFIL”聯(lián)鎖故障的檢修

査玉華

解放軍第307醫(yī)院 醫(yī)學工程科，北京 100071

瓦里安CL600C/D 加速器磁控管燈絲及“MFIL”聯(lián)鎖故障的檢修

査玉華

解放軍第307醫(yī)院 醫(yī)學工程科，北京 100071

本文簡要介紹了磁控管的工作原理及磁控管燈絲的供電和聯(lián)鎖電路，以瓦里安CL600C/D加速器的磁控管燈絲供電及聯(lián)鎖電路為例，描述了幾種常見燈絲聯(lián)鎖故障的檢修方法。

加速器；磁控管；醫(yī)療設備維修

0 前言

“MFIL”是CL600C/D加速器的五個主聯(lián)鎖之一，故障描述為“磁控管燈絲電流不足”。磁控管的燈絲在通電流加熱后使陰極發(fā)射電子，電子在陰陽極之間的諧振腔內(nèi)自激振蕩并通過外加磁場的作用產(chǎn)生微波能量，經(jīng)波導傳輸提供給加速管建立加速場所需的射頻功率，是加速器的高功率微波源。在磁控管中，陰極發(fā)射電子，磁控管的陰極對溫度特別靈敏，燈絲加熱電流過低，作為旁熱式的陰極溫度達不到額定值，導致其發(fā)射不足，磁控管工作就不穩(wěn)定；但燈絲電流過大、陰極溫度過高又會導致其壽命大大縮短。因此在陽極加高壓以前，燈絲必須加到額定電壓，而且要保證規(guī)定的預熱時間。“MFIL”聯(lián)鎖的設置，就是為了保證燈絲在既定的時間、額定電壓、額定電流下給予陰極預熱并發(fā)射足夠的電子，從而使得磁控管輸出穩(wěn)定的微波功率。瓦里安CL600C/D加速器設計了較為復雜的“MFIL”聯(lián)鎖電路為此提供保障。

這臺加速器磁控管燈絲的電源來自于主電源分配系統(tǒng)的C相，受內(nèi)循環(huán)冷卻水、真空系統(tǒng)、燈絲加電第一步、燈絲加電第二步等條件的控制和燈絲調(diào)試系統(tǒng)的調(diào)試，產(chǎn)生磁控管燈絲電壓輸送到磁控管，其聯(lián)鎖信號也由此生成，其中任何控制條件異?；蛟骷鰡栴}，均會出現(xiàn)磁控管燈絲加不上電壓而產(chǎn)生“MFIL”聯(lián)鎖的故障。

1 故障一

1.1 故障現(xiàn)象

加速器正常運行時突然斷電，再通電開機，待計算機啟動、加速器真空指示正常后開啟開機鑰匙，主聯(lián)鎖“MFIL”消失，15s后“MFIL”再現(xiàn)，再次重啟鑰匙，加速器正常；第二天開機，又出現(xiàn)上述現(xiàn)象，且多次重啟鑰匙后故障。

1.2 故障檢修

檢查磁控管燈絲保險絲正常，再檢查真空電源電路部分，測量變壓器T1次級為28VAC，經(jīng)CR1整流后為30VDC的電壓在開啟鑰匙約10s后開始下降，至15s后該電壓降為約12VDC，同時出現(xiàn)“MFIL”聯(lián)鎖。測量磁控管燈絲電阻為8Ω（正常），但斷開燈絲引線時發(fā)現(xiàn)其連接不緊（出廠前裝配問題），重新連接燈絲引線，再開啟鑰匙，故障消失。

2 故障二

2.1 故障現(xiàn)象

晨檢時用鑰匙開啟加速器，主聯(lián)鎖“MFIL”消失，15s后“MFIL”再現(xiàn)，再次重啟鑰匙，又出現(xiàn)上述現(xiàn)象。多次重啟鑰匙故障不除。

2.2 故障檢修

檢查真空電源電路部分，變壓器T1輸出值在開啟鑰匙后瞬間正常，隨后下降。仔細檢查發(fā)現(xiàn)燈絲引線電纜因長時間高溫致使其內(nèi)芯變形，在引線端測量燈絲電阻無窮大，導致負載開路，而直接測量燈絲電阻阻值正常。更換引線后故障消失。

3 故障三

3.1 故障現(xiàn)象

開機開啟鑰匙后“MFIL”聯(lián)鎖不消除，同時出現(xiàn)“VAC1”（真空1）聯(lián)鎖。

3.2 故障檢修

檢查真空電源電路，真空電源PS1的輸入端（1腳）為正常的12VDC，而輸出端（2腳）的3600VDC則僅為28VDC，更換高壓電源PS1，故障依舊。將高壓電源從電路板上焊下，用外接12VDC作為輸入，測得兩塊電源的輸出端均為正常的3600VDC，說明電源沒有損壞。檢查電路板后，判斷為電源的高壓端在電路板上的印刷電路對地阻值很低，造成高壓值下降，修復電路板后故障消失。

4 故障四

4.1 故障現(xiàn)象

加速器正常治療病人時出現(xiàn)“MFIL”、“MANG”（磁控管）和“TDLY”（預熱時間延時）聯(lián)鎖，治療中斷。用鑰匙關機再重新開啟，預熱時間結(jié)束后繼續(xù)治療，10個野次后再次出現(xiàn)上述故障。

4.2 故障檢修

加速器進入維修模式，觀察鑰匙開啟時MAG V（磁控管電壓）=14.26V，MAG I（磁控管電流）=8.1A，經(jīng)12min預熱后，MAG V=14.26V，MAG I=7.8min，再出束18RADS時，MAG V=14.26V，MAG I=5.8min，同時出現(xiàn)上述聯(lián)鎖。判斷為磁控管陰極發(fā)射能力減弱（該支磁控管高壓時間約645h，其間因醫(yī)院搬遷停機約3年——磁控管系真空器件，長期不通電會影響其使用壽命），更換磁控管后機器正常。

5 故障五

5.1 故障現(xiàn)象

現(xiàn)象同故障二。

5.2 故障檢修

加速器進入維修模式，在鑰匙啟動時觀察MAG V、MAG I均為零。懷疑磁控管燈絲未加上電。檢查真空電源電路，測量變壓器T1的次、初級均無電壓；再查主電源分配系統(tǒng)，繼電器K9的2腳在鑰匙啟動時有110VAC， 15s后該電壓變?yōu)榱?，?腳卻始終無電壓，隨即出現(xiàn)“MFIL”聯(lián)鎖；該繼電器受燈絲加壓第二步條件控制，測量K9的控制信號（線包引腳3、4腳）12VDC正常。這表明K9損壞未正常閉合。更換K9繼電器后加速器恢復正常。

6 故障六

6.1 故障現(xiàn)象

用鑰匙啟動開機，由“STBY”（預備狀態(tài)）位置旋轉(zhuǎn)至“ON”（開機狀態(tài)）位置時，在主電源分配系統(tǒng)里能聽到“滋滋”的輕微打火聲，2s后，磁控管燈絲電源開關CB13掉閘，15s后出現(xiàn)“MFIL”聯(lián)鎖。

6.2 故障檢修

檢查發(fā)現(xiàn)打火來自于變壓器T2。斷開CB13后再開啟鑰匙，在測試點TP3上可以測量到正常的110VAC且并無打火聲。這說明T2是正常的，問題出在后級負載上。斷開磁控管燈絲后啟動加速器，故障依舊，排除磁控管燈絲本身故障；而斷開真空電源系統(tǒng)的變壓器T1后再開機則CB13不掉閘。于是逐級檢查T1和磁控管燈絲之間的電路元件，查到整流橋CR1損壞（其中一支路電橋短路），該整流橋型號為MB351，參數(shù)是100V，35A，用AL-10（100V、60A）的整流橋替換，故障消失。

7 維修體會

磁控管是加速器最主要的零件之一，對其燈絲供電的電流、電壓要求很嚴格。為了保證加速器的穩(wěn)定性，又為其設計了復雜的聯(lián)鎖保護電路，涉及到的條件和元器件較多，因此故障的幾率高。但是故障聯(lián)鎖的表象雖然都是“MFIL”，卻是由不同原因引起的，檢修時要根據(jù)每次故障的細微差別仔細檢查，認真分析，迅速解決問題。

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Troubleshooting to Varian CL600C/D Accelerator

ZHA Yu-hua
Medical Engineering Department, No.307 Hospital of PLA, Beijing 100071, China

TL53

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2011.06.054

1674-1633(2011)06-0131-02

2010-12-09

作者郵箱：ygk307@sina.com