西門子Primus E加速器不出射束故障的維修

楊瑞峰

陜西中醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院 放療科，陜西 咸陽 712000

西門子Primus E加速器不出射束故障的維修

楊瑞峰

陜西中醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院 放療科，陜西 咸陽 712000

本文介紹了6例西門子 Primus E直線加速器不出射束的故障現(xiàn)象與排除方法，以供放療醫(yī)學(xué)工程與物理工作者參考。

直線加速器；聯(lián)鎖；加速器維修；醫(yī)療設(shè)備維修

西門子Primus E 醫(yī)用加速器是全數(shù)字化直線加速器，自動化程度高，維護(hù)方便。該設(shè)備在我院使用以來劑量率故障和無射流輸出（即不出射線）故障時有發(fā)生。整機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)為用戶提供了方便的故障診斷代碼，通過對相關(guān)聯(lián)鎖號的分析和INJI、RF-POWER和Pluse I等波形的判斷，即可快捷、準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)問題所在并及時排除故障。

1 故障一

1.1 故障現(xiàn)象

開機(jī)后預(yù)熱正常。出束時出現(xiàn)聯(lián)鎖“54 DOSE RATE2（HW）”，“47 BENDIG MAGNET”和“13 DOSE RATE2（SW）”，并終止射束。同時觀察發(fā)現(xiàn)出束前2s內(nèi)，在開環(huán)狀態(tài)下，脈沖頻率較快并疾速停機(jī)。

1.2 故障分析與排除

進(jìn)入SERVICE模式，將硬件聯(lián)鎖關(guān)斷（將聯(lián)鎖板上的6個開關(guān)打到off位置）。這時54號聯(lián)鎖和47號聯(lián)鎖依然出現(xiàn)，只有將所有聯(lián)鎖軟關(guān)斷。對X射線編程并出束，觀察PULSE I、INJ I和RF-POWER的波形，發(fā)現(xiàn)PULSE I的幅度為5V左右，而INJ I的幅度為1V左右。調(diào)整X射線模式下的INJ I和PFN，電子線模式下6MeV、10MeV和在劑量率300和900下的INJ I和PFN，系統(tǒng)恢復(fù)正常。

2 故障二

2.1 故障現(xiàn)象

出現(xiàn)interlock#60 Dose 2 offset 劑量2漂移，interlock#85 IO RELAY BOARD 為I/O繼電器板聯(lián)鎖，終止出束。

2.2 故障分析與排除

監(jiān)測發(fā)現(xiàn)電離室2信號輸出幅度超出了允許的范圍，有可能是電離室本身的問題，也可能是控制板G42故障。經(jīng)檢查I/O繼電器板工作正常，故進(jìn)入Service菜單，對X射線編程，在開環(huán)狀態(tài)下出射線并調(diào)整INJ I和PFN以及IPFN的值，發(fā)現(xiàn)PFN變化時，對劑量率影響很小。出束觀察offset1 和offset2的值，其絕對值不能太大，一般應(yīng)小于500mV，正常情況下為幾到幾十mV。檢查中時而發(fā)現(xiàn)offset2的值很大（為652mV及9502mV），遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了允許值，故判斷問題出在G42板上。打開Gantry頸部機(jī)蓋，露出G42板，調(diào)整XMON2電位器（R10），并測量TP64對地電位，使其值最小。再調(diào)整設(shè)備狀態(tài)，使其恢復(fù)正常工作。

3 故障三

3.1 故障現(xiàn)象

開機(jī)后進(jìn)行治療時，不出射束，只有計時，并伴隨出現(xiàn)與劑量率相關(guān)的多重聯(lián)鎖：Interlock#58：Dose1 Saturation，Interlock#12：Dose Rate1（SW），Interlock#13：Dose Rate2（SW），Interlock#47 ：Bending Magnet（HW），Interlock#7：Flantness，Interlock#54：Dose Rate2（HW）等一系列聯(lián)鎖報警。

3.2 故障分析與排除

不出射束的故障通常在調(diào)制器和注入器兩個單元電路[3]。這些電路的輸出信號引導(dǎo)至波形接口箱（Waveform Interface Box）的BNC端子，用示波器測定PULSE I（高壓單元電路）、PFREFL（射頻反射波,測試探頭中應(yīng)并接50Ω電阻）以及其他電路均無波形。編程6MV X射線治療程式，測量注入器低壓控制板供電及各管工作點(diǎn)電壓正常。檢查MODULATOR中的PFN和高壓脈沖開關(guān)電路，當(dāng)測量閘流管CX1159時，燈絲電壓（1，5）為6.5VAC（TP2～TP3），柵極G1（4），G2（3）對地電壓為0。正常情況下，G2即控制柵極電壓為-147VDC～-156VDC（TP1～TP7）；G1即第二柵極電壓為17.8VDC（TP4～TP7）。

由此可見故障在閘流管及其周圍電路，如圖1所示。為了排除閘流管損壞，將閘流管撥出，對閘流管基座電路板各元件進(jìn)行靜態(tài)檢查，整流電橋及各二極管、電容電阻等均正常。然后開機(jī)加電，并測量G1、G2對地電壓仍為0V，因此，對閘流管供電電路進(jìn)行檢查，測量變壓器T3輸入端有120V交流，而輸出端7-9，9-12之間無輸出，故變壓器T3副邊沒有輸出， 似疑匝間開路。

圖1 CX1159閘流管基座電路板部分電路

變壓器T3為120V輸入，雙160V輸出，約10W。無現(xiàn)成的替換品，故更換PCB SCHEM THYRATRON基板，安裝閘流管并檢查無誤后，加電測試G1和G2對地電壓恢復(fù)正常值，射束輸出及劑量率工作正常。

4 故障四

4.1 故障現(xiàn)象

在病人治療期間，出現(xiàn)突然停止出束，MU只有7跳，聯(lián)鎖12、13、54等，即DOSE RATE1（SW）、DOSE RATE2（SW）、DOSE RATE2（HW）等。

4.2 故障分析與排除

進(jìn)入SERVICE菜單，對X射線編程并進(jìn)入SOFTPOT，B菜單。調(diào)整INJ I,往下調(diào)數(shù)十mV，并進(jìn)入open狀態(tài)出束。調(diào)整INJ I值，使劑量率趨于200。同時配合調(diào)整PFN值，再進(jìn)入閉環(huán)close狀態(tài)，觀察劑量率，直至正常。

調(diào)整后X射線機(jī)工作正常，但幾檔電子線和高低劑量率均不正常，無射束輸出，經(jīng)調(diào)高電子線INJ I值后恢復(fù)。該現(xiàn)象說明設(shè)備存在隱患。經(jīng)查注入器低壓控制板注入脈沖驅(qū)動管偏壓正常，但懷疑其性能變差，更換后并將其前級驅(qū)動運(yùn)放op400（14腳）一并更換。維修后對X射線和電子線各檔進(jìn)行調(diào)整，使其劑量率與設(shè)定劑量率一致。

5 故障五

5.1 故障現(xiàn)象

X射線治療時，劑量率出現(xiàn)快慢不均的聲音，忽快忽慢，爾后一直較快，出束14MU后終止出束，并出現(xiàn)聯(lián)鎖Interlock#58：Dose1 Saturation（劑量2飽和度）而停止出束。經(jīng)過對X射線治療模式下的INJ I和PFN進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，使得劑量率輸出在200MU（閉環(huán)狀態(tài)）繼續(xù)治療。2h后又出現(xiàn)類似現(xiàn)象，且電子線（10MEV,900MU/min）治療 時 出 現(xiàn) Interlock#58：Dose1 Saturation, Interlock#21：Hi Rate1,Interlock#22：Hi Rate2，說明Monitor1和Monitor2劑量脈沖超出了所允許的上限值，無射束輸出。觀察INJ I波形，其幅度衰落嚴(yán)重。

5.2 故障分析與排除

進(jìn)入Service模式，對X射線編程后，進(jìn)入到Softpot B菜單，對INJ E進(jìn)行降壓試驗(yàn)，并觀察劑量率的變化情況。當(dāng)電壓由8.5VDC降到7.0V時，劑量率仍沒有明顯的變化，這說明注入器部分出了故障。對6MV X射線編程，并測量注入器低壓控制部分（如圖1所示）Q8的基極電阻R47兩端對地的電壓，一端為0.1V，另一端11V, （正常時一端為0.8V，而另一端為12V），故確定為Q8損壞[2]。Q8為BUW35 NPN型大功率管，不易買到，可改用同性能的可替代管，如MJ16018及2N6547等。其參數(shù)如表1所示。

表1 同性能替代管相關(guān)參數(shù)對照表

更換型號為2N6547管子后，出束正常，調(diào)整并優(yōu)化相關(guān)參數(shù)，直至機(jī)器正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

由此可見調(diào)制器和注入器部分的故障直接影響射束和劑量率的輸出，使用中應(yīng)當(dāng)高度重視，及時調(diào)整優(yōu)化參數(shù)。

6 故障六

6.1 故障現(xiàn)象

治療過程中突然終止射束，之后無射束輸出，不能正常工作，同時出現(xiàn)聯(lián)鎖54、13等，出現(xiàn)過調(diào)制器電源保護(hù)。

6.2 故障分析與排除

進(jìn)入SERVICE模式，對X射線編程并調(diào)整INJ I和PFN無濟(jì)于事，懷疑高壓電源部分故障。隨后測試閘流管管腳電壓，燈絲電壓6.5V；2，3腳電壓為-147V；2，4腳電壓為0.6V，正常時應(yīng)為17.9V到20V之間。故障判斷閘流管老化損壞。測量發(fā)現(xiàn)2，4腳之間穩(wěn)壓二極管已擊穿，更換新的閘流管和穩(wěn)壓管后恢復(fù)正常。

[1]潘新慶,等.醫(yī)用直線加速器的日常維護(hù)和故障處理[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備,2004,(11):82.

[2]鄭溪園,鐘鶴立,余玉嬌.西門子直線加速器劑量電路常見故障的分析與維修[J].中國醫(yī)療設(shè)備,2008,(12):108-110.

[3]鄭溪園,等.西門子直線加速器注入電路常見故障的分析[J].醫(yī)療裝備,2006,(10):97.

Troubleshooting for SIEMENS Primus E Accelerator

YANG Rui-feng
Radiotherpy Department, Affiliated Hospital of Shaanxi Chinese Medicine College, Xianyang Shaanxi 712000, China

TL53

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2011.01.047

1674-1633(2011)01-0120-02

2010-06-02

作者郵箱：weiyangfj@163.com