瓦里安Truebeam直線加速器不出束故障維修一例

丁 紀(jì)，黃永祥

(徐州市中心醫(yī)院 放療中心，江蘇徐州221009)

瓦里安Truebeam直線加速器不出束故障維修一例

丁 紀(jì)，黃永祥

(徐州市中心醫(yī)院 放療中心，江蘇徐州221009)

美國瓦里安公司制造的TrueBeam系統(tǒng)是目前世界最先進(jìn)的集合全新技術(shù)設(shè)計(jì)的新一代直線加速器。較以前瓦里安生產(chǎn)的加速器相比，數(shù)學(xué)化成度相當(dāng)高，設(shè)備的錯(cuò)誤信息提示能夠迅速排除MLC等普通故障外，其配備的的示波器工具軟件，對(duì)于高壓故障的排除也很有益。本文介紹一例瓦里安Truebeam直線加速器不出束故障維修過程，目的讓大家能夠初步了解該機(jī)型的高壓部分故障的基本維修方法。

1 故障現(xiàn)象

在治療時(shí)，報(bào)BGM(束流模塊節(jié)點(diǎn))、STN(立柱模塊節(jié)點(diǎn))、SPV(系統(tǒng)控制節(jié)點(diǎn))等故障信息，不能出束;點(diǎn)Acknowledge，也不能消除故障;退出治療模式，進(jìn)入Service高級(jí)維修模式，發(fā)現(xiàn)各檔能量都是MOD(modlator，脈沖高壓調(diào)制器)聯(lián)鎖發(fā)紅，信息顯示為MOD:This fault occurs when PFN DAC is beyond set point by more than 0.25V in steady state。

2 維修過程

2.1 維修分析:直線加速器出束必須滿足兩個(gè)條件:(1)加速管內(nèi)微波的存在;(2)電子槍發(fā)出電子束流。脈沖高壓調(diào)制器的作用是給磁控管或速調(diào)管提供脈沖電壓，使磁控管或速調(diào)管產(chǎn)生微波。當(dāng)脈沖調(diào)制器給出的脈沖電壓或波形有問題時(shí)，加速器聯(lián)鎖電路起作用，阻止脈沖電壓的產(chǎn)生，從而阻止微波的產(chǎn)生，也就使直線加速器不能出束。2.2 常規(guī)檢查:對(duì)于直線加速器的高壓部分故障，不論什么原因引起的，都要首先進(jìn)行常規(guī)檢查:觀察高壓部件有無燒焦元件，如無，則調(diào)取6X能量，在出束指示燈Beam on發(fā)亮后，在按下Beam on鍵的同時(shí)，監(jiān)聽脈沖調(diào)制器部分是否有異響，以排除高壓電纜的線間有無短路的可能;然后對(duì)于Truebeam，更換脈沖調(diào)制器參數(shù)監(jiān)測電路BGMMOD電路板，以排除調(diào)制器故障信號(hào)誤報(bào)的可能性。

本故障情況是調(diào)制器在按下Beam on后的瞬間并無異響，同時(shí)更換BGM－MOD電路板后故障并沒消失，說明高壓電纜沒有被擊穿，BGM－MOD電路板也無問題。

2.3 波形檢查:直線加速器維修高壓故障時(shí)，需要測量各種高壓元件的輸出波形和脈沖調(diào)制器的輸出波形。所有的直線加速器都留有信號(hào)測量端口(包括Truebeam)，工程師用自配的示波器在此端口檢測波形，但瓦里安Truebeam的各種信號(hào)波形，可以用其自帶的波形測量軟件Smart Connect Scope來檢測各種波形。

打開Smart Connect Scope界面，選取Chanel1，再選取測量信號(hào)PFN V和HVPS1，前者是脈沖形成網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，后者是高壓調(diào)制器脈沖信號(hào)，在按下Beam on后，觀察其波形，發(fā)現(xiàn)PFN波形正常，而HVPS1呈現(xiàn)了完整的拋物線波形，正常的 HVPS1的波形應(yīng)該是尾部缺損的拋物線波形［1］。拋物線形狀波形表明:高壓脈沖調(diào)制器脈的沖信號(hào)形成時(shí)，脈沖幅度穩(wěn)定電路，即低Q電路未起作用。同時(shí)也印證了MOD故障提示信息的含義。

2.4 故障維修:瓦里安Truebeam直線加速器的高壓脈沖調(diào)制器系統(tǒng)中有兩個(gè)閘流管，其中較小的閘流管是低Q電路的開關(guān)元件;測量閘流管各極電壓，發(fā)現(xiàn)柵極電壓有些不正常，更換閘流管柵極控制電路板(Thyratron Grid Control)后，再選取6X能量出束，結(jié)果出束正常，MOD故障聯(lián)鎖消失，同時(shí)HVPS1波形的呈現(xiàn)出正常的尾部缺損的拋物線波形。再測試各檔能量，出束一切正常。

3 維修討論

由于直線加速器的脈沖調(diào)制器所用的直流電源是從工頻電源經(jīng)過整流器而得到，同時(shí)，PFN的電壓也會(huì)隨著充電電容的品質(zhì)因素而變化，所以脈沖調(diào)制器輸出的高壓脈沖幅度均有一定程度的變動(dòng)。當(dāng)PNF上充電電壓高于設(shè)定值時(shí)，低Q電路通過開關(guān)電路直接阻止或通過開關(guān)電路反饋?zhàn)柚闺娫磳?duì)網(wǎng)絡(luò)繼續(xù)充電(拋物線波形的尾部缺損的就是這個(gè)原因形成的)，從而穩(wěn)定脈沖幅度。

再分析本故障提示，原因就是由于閘流管柵極控制電路板故障，導(dǎo)致低Q電路不能進(jìn)行充電阻止作用，從而使PFN DAC電路監(jiān)測到的電壓高于設(shè)定值0.25V，從而導(dǎo)致脈沖調(diào)制器故障聯(lián)鎖，阻止加速器各檔能量的正常出束。

［1］顧本廣.醫(yī)用加速器［M］.北京:科學(xué)出版社，2003，455－458.

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