VARIAN Clinac-23EX直線加速器典型故障維修與分析

李軍，張西志 ,汪步海，花威

1 南京航空航天大學(xué)核科學(xué)與工程系，南京市，210016

2 江蘇省蘇北人民醫(yī)院 放療科，揚州市，225001

1 機架停止運動故障

1.1 故障現(xiàn)象

早上開機時，發(fā)現(xiàn)加速器器的機臂Gantry不能動作。

1.2 維修與分析

首先按圖紙確定Gantry 的驅(qū)動信號的走向，其走向為：Console cable Diagram CRADC PCB板→(線路W32-1) → XB5的J2-1→(XBS板 motor interface主連接板)P1:35(Gantry cont)→Console Backplane J23-11→(線路W10) →Stand mother P33-11→Stand mother(主板)→Stand mother J6:1→(線路W1)Catchall panel→Gantry Driver →J5-5,6→Stand mother J43-1,2→ W78→Gantry rot Driver。確定走向后，在Stand mother主板上的GANTC信號是由J33:11進入，經(jīng)過CR29→CR28→U14:C→K1→J6:1出來。測量J6:1與J6:2間無10 V電壓，此處電壓應(yīng)為10 V,可確定問題應(yīng)在此電路以上，并且經(jīng)過測量可知Gantry 的驅(qū)動電機電壓70 V存在，問題應(yīng)在控制電路上。由于J6:1上無10V電壓，由此往后退，一直退到Console backplane板上的J23:11(Gantc信號)仍無10 V電壓。先更換XB5板上的 mother interface，結(jié)果仍無10 V電壓。于是檢查W32這根線，發(fā)現(xiàn)此線上有一根信號線 DAC CHO(W32-1)斷。后將這根線重新接上，XB5 W32-1(mother interface) 板的P1:35上重新有10 V參考電壓。10 V電壓恢復(fù)正常后，機臂也能運動了，加速器恢復(fù)正常。

2 高壓電流斷流器故障

2.1 故障現(xiàn)象

加速器治療中，頻繁出現(xiàn)“HVCB”聯(lián)鎖，而且調(diào)制器上的CB1開關(guān)總是跳開。重新合上CB1后仍可繼續(xù)治療，但是過后又頻繁出現(xiàn)此故障。

2.2 維修與分析

“HVCB”聯(lián)鎖為高壓過流報警聯(lián)鎖。經(jīng)過分析，CB1開關(guān)跳開的原因主要是電路上的元器件調(diào)制器門開關(guān)，或過溫開關(guān)跳掉，以保護后續(xù)電路。最后經(jīng)過反復(fù)測量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)調(diào)制器上Auxiliary Power DistribationPCB上的K6(KHV2)繼電器(Beam-on relays)壞掉（可能是接觸不好）。由于K6繼電器接觸不好，直接導(dǎo)致CB1開關(guān)跳開，進而出現(xiàn)“HVCB”聯(lián)鎖。后更換一同型號K6后，機器恢復(fù)正常。

3 6MV X線靶位置故障

3.1 故障現(xiàn)象

機器在旋轉(zhuǎn)機架時，當(dāng)能量選為6 MV X線或電子束時，會在機架旋轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)“TARG”聯(lián)鎖。且在0o或180o時出現(xiàn)概率小，在其他角度均會頻繁出現(xiàn)聯(lián)鎖，但是15 MVX能量檔不會出現(xiàn)此聯(lián)鎖。

3.2 維修與分析

出現(xiàn)此聯(lián)鎖后，初步懷疑可能為氣路或控制氣路的電路存在故障，而且可能為通信線或電路的接觸存在問題。因為與機架旋轉(zhuǎn)角度有關(guān)，存在接觸不良的問題，若接觸不好就會導(dǎo)致此聯(lián)鎖的發(fā)生。在旋轉(zhuǎn)機架的過程中，當(dāng)聽到有氣放出的時候，同時會出現(xiàn)“TARG”聯(lián)鎖。

首先檢查氣路，但未發(fā)現(xiàn)氣壓存在問題。在出現(xiàn)放氣的瞬間，我們將機架停在此位置，用手晃動相應(yīng)的氣路和電路，在氣路中未發(fā)現(xiàn)問題。在晃動控制電路P81時出現(xiàn)“TARG”消失，因此可判斷此根線與“TARG”聯(lián)鎖的出現(xiàn)有關(guān)。仔細查找P81信號線，發(fā)現(xiàn)P81-9線的接線觸J81-9接頭松動，稍用力一拉就拉出來了。于是將此根線重新固定，結(jié)果聯(lián)鎖消失，說明故障就存在這根線上。

隨后分析此根信號線的作用，此信號線P81-9的電壓為+24 V，走向為 CARR and Target上的P81-17→W29→A12 Target Driver上的J81-9(+24 V)→ 控制AIR CYL（氣路）（只控制6 MVX線和電子束）。15 MV高能X線不需要此氣路控制，因此不會出現(xiàn)“TARG”聯(lián)鎖。此+24 V為控制線，J81-9-8控制6 MVX線靶，J81-9-10控制電子束散射。

4 電離室故障

4.1 故障現(xiàn)象

加速器開機后，顯示“ION1”聯(lián)鎖，機器停止出束。

4.2 維修與分析

初步懷疑電離室系統(tǒng)出問題。進入機房發(fā)現(xiàn)Vacion power supply中的ION1 clear (DS11)燈熄滅，說明ION1 電路中電離室無高壓。檢查Vacion power supply中的電路，此處電路信號走向為：由綠色指示燈ION1 clear開始 J7-4 IL ION1→J10-3→Vacion H.V PS J11-3→J9-2，3→6A4P9→W109→電離室的J4。于是先首先斷開J9的插頭，發(fā)現(xiàn)J11-6，4間的±12 V電源經(jīng)PS4(電壓升壓器，提供500 V電壓)的輸出無500 V電源，而同時的另一通道（ION2）卻顯示DS12燈亮，在沒有負載的情況下，說明PS4電源模塊已壞掉，經(jīng)調(diào)換，證實PS4已燒壞，說明PS4導(dǎo)致DS11燈熄滅。但是PS4燒壞的原因可能是其它負載即電離室存在短路，一定要將負載的故障查出，否則還會燒掉PS4電源模塊。由于PS4電源與電離室的J4相通，先拔掉電離室上J4的四個輸入端，結(jié)果J4的AB間，CD間均有0.27 kΩ的電阻，而正常情況下此值應(yīng)為無窮大，這就說明電離室存在短路。于是拆開電離室，發(fā)現(xiàn)電離室的空腔有擊穿的小洞，大約有(1～2) mm左右大，而且已經(jīng)將表皮的導(dǎo)電層燒壞。這時只要將電離室的外殼的螺絲固定，就能測到J4的AB,或CD間的電阻，這是由于表皮層的材料燒壞后可能與外殼上的固定環(huán)（金屬的）導(dǎo)通，因此有一定的電阻值。用小刀將這燒壞的材料輕輕刮掉，直到測不到電阻為止，再將整個電離室重新安裝。

重新開機后，發(fā)現(xiàn)“ION1”聯(lián)鎖消失，但是卻出現(xiàn)了“EXQ1”，“EXQ2”聯(lián)鎖，這說明原電離室的安裝位置或燒壞的電離室結(jié)構(gòu)改變，導(dǎo)致劑量的分布發(fā)生變化，而且“EXQ1”和“EXQ2”上顯示數(shù)字(維修界面上的)值很大。于是通過調(diào)節(jié)XA19(B19)Beam position servo 板上的 R14和R16，最終將EXQ1，EXQ2的數(shù)值調(diào)到接近于0的數(shù)值，這時聯(lián)鎖故障排除。最后，再用MatriXX平板電離室對射線進行校準。確保射線質(zhì)的平坦度和對稱性符合標準。