西門(mén)子直線(xiàn)加速器注入電路常見(jiàn)故障的分析與排除探討

摘要：西門(mén)子直線(xiàn)加速器在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中會(huì)遇到一系列故障，這些故障如果得不到有效處理就會(huì)影響到實(shí)際工作效率。為了保證系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行，在實(shí)際工作過(guò)程中就需要加強(qiáng)對(duì)西門(mén)子直線(xiàn)加速器注入電路故障的研究。本文將重點(diǎn)分析當(dāng)前常見(jiàn)故障及采取專(zhuān)業(yè)措施來(lái)進(jìn)行排除。

關(guān)鍵詞：直線(xiàn)加速器；故障；注入電路；排查

西門(mén)子直線(xiàn)加速器注入器是一種重要的設(shè)備，該設(shè)備的主要功能呢過(guò)就是要產(chǎn)生射線(xiàn)。在實(shí)際工作過(guò)程中西門(mén)子數(shù)字式直線(xiàn)加速器注入電路會(huì)產(chǎn)生一系列故障[1]。這些故障產(chǎn)生之后或多或少地會(huì)影響到系統(tǒng)的使用。正是因?yàn)檫@樣，在實(shí)際工作過(guò)程中就需要加強(qiáng)對(duì)這些故障的研究。下面就來(lái)重點(diǎn)分析常見(jiàn)故障以及排除措施。

1 常見(jiàn)故障及排查

1.1故障一 第一種故障是在開(kāi)輻射之后不能夠出束，在這種故障中與往常計(jì)量相關(guān)電路故障不同，計(jì)量率是始終為零的，沒(méi)有出束。最初出現(xiàn)編號(hào)7 FLATNEES、編號(hào)8 SYMMETRY，最后出現(xiàn)的編號(hào)是12 DOSE RATE。

針對(duì)這種故障我們首先分析其范圍。通常情況下不能出束的故障主要是發(fā)生在射微、高壓以及注入單元電路中。這三種形式的電路輸出信號(hào)通常是要引導(dǎo)到波形接口箱BNC端子中。工作人員在經(jīng)過(guò)詳細(xì)判斷之后發(fā)現(xiàn)注入電路存在故障。由于沒(méi)有出現(xiàn)編號(hào)29\"INJECTOR\"聯(lián)鎖，由此可以判定同聯(lián)鎖信號(hào)的相關(guān)電路是正常的，因而要從其他部分來(lái)進(jìn)行深入分析。

在對(duì)注入電流部分、電源、注入觸發(fā)以及高壓部分進(jìn)行深入分析之后，工作人員發(fā)現(xiàn)故障產(chǎn)生于高壓部分。在高壓部分中Q8出現(xiàn)損壞現(xiàn)象，工作人員更換Q8大功率晶體管之后發(fā)現(xiàn)機(jī)器恢復(fù)正常。由此可見(jiàn)故障主要出現(xiàn)在Q8上。在實(shí)際工作過(guò)程中需要注意的是注入電路兩塊電路板都是在機(jī)架內(nèi)一側(cè)的，因而在檢測(cè)過(guò)程中空間就非常有限，此時(shí)為了實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確測(cè)量就需要把電路板取下來(lái)來(lái)觀(guān)察電阻值。

檢測(cè)過(guò)程中對(duì)于那些在西門(mén)子機(jī)架兩側(cè)都關(guān)機(jī)之后仍然帶電的電路需要關(guān)閉加速器總電源開(kāi)關(guān)，而且還需要用放電棒放電儲(chǔ)能元器件上的電荷。在拆下注入低壓控制板之后就會(huì)看到在板上會(huì)有一個(gè)圓形大電感T2。這一電感本身的重量是非常大的。為了順利檢測(cè)就需要用手將其托住。拆裝過(guò)程中也需要注意到保護(hù)連接的光纜。此外在更換三極管Q8的時(shí)候需要對(duì)基極和集電極進(jìn)行加熱。這樣做是為了避免印刷版金屬通孔受到損害。

1.2故障二 開(kāi)機(jī)治療在3h之后仍然不能夠出束，此時(shí)的劑量率呈現(xiàn)為零。同時(shí)還出現(xiàn)了同劑量相關(guān)的12、11聯(lián)鎖。在重啟1h之后仍然會(huì)出現(xiàn)上述故障，而在打開(kāi)機(jī)架中部外殼之后出束4h之后同樣會(huì)發(fā)生以上故障。

針對(duì)以上故障，工作人員初步認(rèn)為這是由于熱穩(wěn)定性不好造成的，對(duì)于直線(xiàn)加束器不能出束的排查主要是從INJECTOR1、AFC以及POLS I這三部分來(lái)進(jìn)行逐一排查。工作人員在經(jīng)過(guò)詳細(xì)分析之后發(fā)現(xiàn)INJECTOR1存在故障，正常情況下它的負(fù)脈沖幅度650mA，劑量率則是200MU。而在本次故障排查過(guò)程中工作人員卻發(fā)現(xiàn)它的負(fù)脈沖幅度只有300mA，計(jì)量率則是800MU左右。從中我們可以看出它的不正常。

對(duì)其進(jìn)行深入分析之發(fā)現(xiàn)不能出束的主要原因是由于注入器注入電流過(guò)低造成的，注入電流過(guò)低必然會(huì)使得劑量率大幅下降。在打開(kāi)機(jī)架中部外殼之后又能夠正常工作，這就說(shuō)明同輸出有關(guān)的大功率器件就有可能出現(xiàn)故障。在大功率器件進(jìn)行深入分析之后發(fā)現(xiàn)場(chǎng)效應(yīng)管Q3出現(xiàn)了故障。Q3的2端電壓是360V，而在正常情況下電壓應(yīng)該保持在600V左右。在更換Q3之后2端電壓則是在580V。從以上分析中我們就可以發(fā)現(xiàn)造成故障的真正原因是Q3出了問(wèn)題。

1.3故障三 這種故障是在開(kāi)輻射之后，不能出束，但是出現(xiàn)了編號(hào)29聯(lián)鎖INJECTOR。與上文步驟一樣，首先是要確定故障范圍。西門(mén)子加速器注入電路是由低壓控制板和高壓脈沖板組成的。觀(guān)察這兩塊電路板的隨機(jī)電路邏輯圖發(fā)現(xiàn)聯(lián)鎖信號(hào)是從J3-5端輸出的，輸入則是來(lái)源于+15VD和HVPS OLSENSE部分電路中。因此工作人員確定故障主要是發(fā)生在這兩塊電路板中。

確定故障范圍之后，工作人員而后是分析故障，首先仔細(xì)檢查了低壓控制板。在用數(shù)字萬(wàn)用表進(jìn)行測(cè)量之后工作人員發(fā)現(xiàn)K1間是沒(méi)有15V電壓的，因而不能夠吸合、J3-5端本身又沒(méi)有電壓，因而會(huì)出現(xiàn)聯(lián)鎖。在對(duì)+15VD電源檢測(cè)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，交流電源120VCP輸入端中慢熔保險(xiǎn)絲F1（0.5A）被熔斷，在歡樂(lè)保險(xiǎn)絲之后，開(kāi)輻射，出束正常。通過(guò)上述分析，我們就會(huì)發(fā)現(xiàn)主要是由于保險(xiǎn)絲熔斷才會(huì)產(chǎn)生故障的。

2 實(shí)際案例

西門(mén)子PRIMUS直線(xiàn)加速器是一種性能優(yōu)良的設(shè)備，這種設(shè)備應(yīng)用范圍比較廣泛。某醫(yī)院在2000年投入使用之后，直到現(xiàn)在為止都能夠正常使用。在對(duì)這十幾年的維修案例經(jīng)過(guò)詳細(xì)分析之后，工作人員就會(huì)發(fā)現(xiàn)造成注入電路出現(xiàn)出現(xiàn)故障的因素有很多，微波電路故障、加速管本身故障以及槍注入控制電路故障是其中主要的原因。

經(jīng)過(guò)對(duì)這十幾年故障案例的分析發(fā)現(xiàn)故障現(xiàn)象大致是相同的，故障點(diǎn)主要是出現(xiàn)在INJECT電路的不同位置。在實(shí)際工作過(guò)程中燈絲電壓、脈沖驅(qū)動(dòng)、陰極高壓、柵極偏置電壓等都都會(huì)影響到電路的正常運(yùn)行。通常情況下135V偏置電壓應(yīng)該是穩(wěn)定的，但是在實(shí)際工作過(guò)程中卻極有可能出現(xiàn)不穩(wěn)定的現(xiàn)象，一旦產(chǎn)生電壓不穩(wěn)的現(xiàn)象，INJ-1也必然會(huì)不穩(wěn)定，135V一旦丟失，INJ-1就會(huì)偏高[2-3]。這是需要我們重視的。INJ-1穩(wěn)定運(yùn)行是設(shè)備運(yùn)行的重要前提，實(shí)際工作過(guò)程中燈絲電壓、脈沖驅(qū)動(dòng)陰極高壓都會(huì)影響到它的穩(wěn)定。通常情況下當(dāng)脈沖驅(qū)動(dòng)不足的時(shí)候，INJ-1也就不會(huì)達(dá)到要求。這最終會(huì)引起劑量率聯(lián)鎖。

西門(mén)子直線(xiàn)加速器是醫(yī)院工作過(guò)程中常用設(shè)備，這種設(shè)備的注入電路一旦出現(xiàn)故障就會(huì)對(duì)整個(gè)工作造成影響。因此需要采取專(zhuān)業(yè)措施來(lái)保證其正常運(yùn)行。本文重點(diǎn)分析了當(dāng)前存在的故障及相應(yīng)的排查措施，之后又以實(shí)際案例進(jìn)行了說(shuō)明。今后要進(jìn)一步加強(qiáng)這方面的研究。

參考文獻(xiàn)：

[1]張奕宜.西門(mén)子MEVATRON加速器注入部件的維修[J].現(xiàn)代醫(yī)學(xué)儀器與應(yīng)用，2000（3）.

[2]楊紹洲，陳龍華，張樹(shù)軍.醫(yī)用電子直線(xiàn)加器[M].北京：人民軍壓出版社，2004：15.

[3]王全善西門(mén)于MD2型醫(yī)用電子直線(xiàn)加建器注人器結(jié)構(gòu)及檢修流程[J].醫(yī)療裝備，2004（8）.編輯/王敏