SIEMENS PRIMUS－M型加速器調制器的故障分析

錢德軍，唐從森

(江蘇省建湖縣人民醫(yī)院，江蘇建湖224700)

SIEMENS PRIMUS－M型加速器調制器的故障分析

錢德軍，唐從森

(江蘇省建湖縣人民醫(yī)院，江蘇建湖224700)

SIEMENS M型加速器調制器的結構及工作原理，并分析其兩例故障產(chǎn)生的原因。

直線加速器;調制器;故障

1 調制器的結構及工作原理

脈沖調制器結構如圖1所示，主要有:Charging choke、Charging diode、DE’Q電路、PFN網(wǎng)絡、氫閘流管和脈沖變壓器等。

圖1 脈沖凋制器結構圖

脈沖調制器工作原理可以簡單理解為兩個工作過程:充電過程和放電過程。

充電過程:380V三相市電經(jīng)變壓器T1變壓——變壓器次級線圈繞組的選擇受控制臺信號的控制，高壓硅堆CR1－6整流和電容C1濾波 (Siemens圖號:5681994)后行成調制器高壓直流電源，經(jīng)Charging choke、Charging diode對PFN網(wǎng)絡充電儲能。DE’Q電路對充電過程進行控制，當PFN達到所需能量要求時，DE’Q Regulator觸發(fā)可控硅CR1(Siemens圖號:5747840)導通Choke次級對地低阻抗導通，充電過程停止。

放電過程:充電結束，機器觸發(fā)信號給T4變壓器，CR2可控硅導通，T2變壓器產(chǎn)生+1kV高壓給氫閘流管第3極 (Simens圖號:5652268，氫閘流管為英國EEV公司產(chǎn)CX1159)，氫閘流管導通，電流經(jīng)脈沖變壓器升壓后加在磁控管的兩極，使電子在電磁場中振蕩產(chǎn)生微波為電子加速提供能量。

2 故障分析

故障一:DQ電路故障

故障現(xiàn)象:治療模式僅5MeV電子線可以出速，但劑量率低，X線和高能電子線機器跳30#Modulator Incomplete，并且跳CB2電源開關。

檢查及修復過程:用示波檢查5MeV電子線的Pulse I、Charge I和RF－REF發(fā)現(xiàn)Pulse I值偏高，Charge I為全波充電，判定故障在調制器部分。并且可以初步判定DE’Q電路失控，即問題在DE’Q Regulator部分。本先易后難的原則，用萬用表測量DQ電路±15V電源，無電壓信號，更換此電源模塊，用示波器測Pulse I、Charge I波形正常，機器X線、電子線各能量正常出速。

分析原因:由于DE’Q不工作，對充電網(wǎng)絡失去控制，所以PFN放電電壓為2E(E為MOD P.S.電壓)，在X線低能時狀態(tài)時充電電壓低，不會形成過流，但Pulse I過劑量飽和點，所以劑量率低。在電子線高能和X線狀態(tài)，充電電壓高，2E后形成過流，調制器CB2開關跳閘。

故障二:閘流管故障

故障現(xiàn)象:電子線、X線各能量均不出速，機器出劑量率聯(lián)鎖12#Dose rate1(SW)、13#Dose rate1(SW)、54#Dose rate1(HW)。

檢查及修復過程:旁路所有硬件和軟件聯(lián)鎖，選X線6MV能量編程，用示波器測量Inject I、RF和Pusle I信號。檢測發(fā)現(xiàn)Inject I、RF波形正常，Pusle I無信號?？梢耘卸ü收显谡{制器部分。繼續(xù)用示波器檢測Charge I波形無信號。觀察發(fā)現(xiàn)氫閘流管燈絲顏色偏紅 (正常應為暗紅)，結合氫閘流管使用時間較長，可能是氫閘流管老化，不能導通。用萬用表測量氫閘流管燈絲電壓正常，柵極電壓為29.9V(正常為15～28V)，可以判定氫閘流管老化不能導通，更換氫閘流管，機器正常出束。

分析原因:氫閘流管由于老化未能導通，不能形成放電回路，從而導致Pusle I和Charge I信號的缺失。氫閘流采用氫氣電離后離子作為通電載流子，而管子老化使得電離的離子不足，使得柵極和陰極間的電阻增加，從而使得柵極電壓升高。

3 結語

機器不出速時，一定要用示波器首先確認機器出故障的部分。一般調制器出現(xiàn)故障時，Pusle I或Charge I波形異常，還常伴隨PS O/C和CLIP O/L指示燈熄滅。另外直線加速器調制器部分結構效為復雜，工程技術人員在平時的工作中要認真研讀廠家的技術資料，在檢修時一定要用放電棒對高壓部件作放電處理，確保人身安全。

［1］顧本廣.醫(yī)用加速器 ［M］.北京:科學出版社，2004.

［2］Siemens加速器維修資料

TH774

B

1002－2376(2011)08－0079－02

2011－05－25