X射線球管損壞的故障表現(xiàn)以及解決方法

丁凱

（杭州凱龍醫(yī)療器械有限公司，浙江杭州 311400）

0.引言

X光機(jī)是醫(yī)院的常見設(shè)備，用于常規(guī)的拍片檢查等[1]。X射線球管是X光機(jī)的重要部件，一般使用壽命為10年左右，但是在實(shí)際工作過程中，由于種種原因，其平均使用壽命縮短了大約50%。X射線球管更換在增加經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)的同時(shí)，還增加了設(shè)備的停機(jī)時(shí)間，造成醫(yī)院工作效率變慢，對(duì)正常的醫(yī)療活動(dòng)造成不利影響。因此，要對(duì)X射線球管做好防護(hù)工作，提前發(fā)現(xiàn)隱患，保護(hù)設(shè)備，延長使用壽命，提高設(shè)備運(yùn)行效率。

1.X射線球管損壞的常見故障表現(xiàn)及其原因分析

1.1 管芯的真空度降低或玻殼受損

故障表現(xiàn)：過載報(bào)警。

原因分析：發(fā)生管芯真空度降低的故障，一般是由以下兩種原因造成的：（1）X射線球管本身或者機(jī)器的控制部分因素導(dǎo)致的金屬靶面發(fā)生受損情況、汽化情況，從而引起管芯的真空度下降；（2）X射線球管因?yàn)檫^長時(shí)間閑置不用，導(dǎo)致其管芯中有氣體進(jìn)入、管芯玻殼出現(xiàn)裂紋導(dǎo)致有油滲入，進(jìn)入的油經(jīng)過高溫的碳化作用而產(chǎn)生氣體，最終使得管芯的真空度降低。

發(fā)生該故障最常見是伴隨有高壓打火的現(xiàn)象，在國產(chǎn)X射線球管中，該類現(xiàn)象較多。因此，應(yīng)對(duì)非常用設(shè)備進(jìn)行定期的通電，防止發(fā)生該類故障。

1.2 X射線管陽級(jí)靶面發(fā)生損壞

故障表現(xiàn)：（1）由于X射線的輸出量不足，X射線的膠片感光度不足，成像質(zhì)量不高；（2）陽極金屬在高溫作用下發(fā)生蒸發(fā)，在玻璃壁上可見薄薄的金屬層出現(xiàn)；（3）如果使用放大鏡觀察，會(huì)發(fā)現(xiàn)靶面上有溶蝕、裂紋、龜裂等現(xiàn)象發(fā)生；（4）更嚴(yán)重的情況下，靶面融化濺落金屬鎢，鎢進(jìn)而損壞X射線球管使其爆裂。

原因分析：發(fā)生上述故障，主要是過負(fù)荷使用設(shè)備導(dǎo)致的；或者是在陽極轉(zhuǎn)速過低的情況下進(jìn)行了曝光；另外一種情況就是設(shè)備的散熱不良[2]。

1.3 燈絲發(fā)生開路或半開路

故障表現(xiàn)：施加高壓的情況下，管電流不產(chǎn)生或者不穩(wěn)定。

正常情況下，將陰極燈絲進(jìn)行加熱，直至其具備發(fā)生電子的能力，然后在兩極之間加上正向的高壓之后，在兩極之間必然會(huì)有電流通過。當(dāng)出現(xiàn)施加高壓，但是管電流不存在的情況時(shí)，檢查燈絲的供電無異常后，那么基本可以斷定是球管的燈絲發(fā)生了開路。在這時(shí)，曝光無法產(chǎn)生X射線，毫安表也不會(huì)發(fā)生任何反應(yīng)。通過X射線的窗口可觀察到燈絲并不亮。對(duì)X射線管的燈絲進(jìn)行測(cè)量，其阻值是無窮大的。因此可通過對(duì)燈絲電阻進(jìn)行測(cè)量來判斷、確認(rèn)該故障。

判斷該故障有兩點(diǎn)需要注意：

（1）某些時(shí)候，燈絲是半開路狀態(tài)，即不完全不通，而是時(shí)通時(shí)不通。當(dāng)工作狀態(tài)時(shí)，加熱變發(fā)生開路，一旦斷電冷卻了，又連通上，這就會(huì)發(fā)生誤判；（2）某些設(shè)備有燈絲逆變器，在逆變器中有電流存在并不等同于燈絲中有電流存在。

原因分析：（1）X射線球管真空度降低，有氣體進(jìn)入，燈絲在通電后會(huì)發(fā)生氧化，最終發(fā)生燒斷；（2）在長時(shí)間使用X射線球管后，其燈絲發(fā)射率會(huì)降低。在工作中，為得到額定管電流，則需提高其燈絲電壓，電壓的升高會(huì)導(dǎo)致燈絲發(fā)生熔斷；（3）燈絲的加熱電壓被錯(cuò)誤的調(diào)高也會(huì)導(dǎo)致燈絲燒斷。在工作中，高壓電纜插頭接觸不良導(dǎo)致的攝影毫安不足情況下，如果盲目將燈絲電壓調(diào)高，一旦接觸不良現(xiàn)象消除，燈絲就會(huì)因錯(cuò)誤的高壓而燒毀；（4）燈絲變壓器初級(jí)線圈局部發(fā)生短路情況、毫安調(diào)節(jié)電阻發(fā)生短路的情況，它們都會(huì)導(dǎo)致燈絲的電壓升高，進(jìn)而導(dǎo)致燈絲燒斷；（5）在更換電纜頭的時(shí)候，大小焦點(diǎn)接線如果被錯(cuò)誤連接，那么較高的大焦點(diǎn)電壓也會(huì)導(dǎo)致小焦點(diǎn)燈絲發(fā)生燒毀事故。

有實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)把燈絲電壓調(diào)高額定值的5%時(shí)，發(fā)射電子的數(shù)量是先前的150%，代價(jià)是燈絲的壽命縮減一半；當(dāng)把燈絲電壓降低額定值的5%時(shí)，發(fā)生電子的數(shù)量是先前的150%，此時(shí)燈絲的使用壽命是原來的2倍。因此，在電能相同的情況下，較小的燈電流對(duì)于X射線球管使用壽命有延長作用。

1.4 X射線球管發(fā)生漏油

故障表現(xiàn)：發(fā)生漏油。

原因分析：X射線球管漏油主要是窗口密封件受損、窗口有裂縫原因?qū)е碌摹Ｆ渲忻浛s器的老化破裂是最常見的。在使用過程中，若套管有油滲出，在嚴(yán)重情況下會(huì)引起高壓放電，十分危險(xiǎn)。如果想要確定漏油的具體位置，把有問題的管頭擦拭干凈，然后放置于烘箱，然后用60℃溫度進(jìn)行加熱，保持一段時(shí)間，待油稀釋后，再找到漏油的具體位置。

1.5 管套內(nèi)發(fā)生高壓打火

該類故障在發(fā)生時(shí)，報(bào)警顯示為過載，與球管發(fā)生漏氣的情況有相似點(diǎn)，需對(duì)其進(jìn)行細(xì)致判斷。同時(shí)，伴有輕微的“啪啪”打火聲，從球管中傳出。在此種情況下，雖然機(jī)器可以工作，但安全起見應(yīng)立即停用，因?yàn)榍蚬芤咽軗p不宜進(jìn)行工作。

1.6 旋轉(zhuǎn)陽極不轉(zhuǎn)

故障現(xiàn)象：發(fā)生該故障時(shí)，報(bào)警顯示為旋轉(zhuǎn)陽極故障。

故障原因：（1）旋轉(zhuǎn)陽極轉(zhuǎn)子卡死，或在長時(shí)間使用后，軸承發(fā)生磨損，其間隙過大，在通電后，分布磁場(chǎng)不均衡，發(fā)生吸死現(xiàn)象；（2）旋轉(zhuǎn)陽極的定子線圈受損，出現(xiàn)開路或者短路現(xiàn)象；（3）旋轉(zhuǎn)陽極的驅(qū)動(dòng)電壓不到位。

2.X射線球管故障預(yù)防措施及維護(hù)建議

2.1 培訓(xùn)專業(yè)的設(shè)備管理人員

當(dāng)前各大醫(yī)院都具備X光設(shè)備條件，這些設(shè)備日常使用除了醫(yī)護(hù)人員外，應(yīng)再培訓(xùn)一部分專業(yè)的設(shè)備管理人員。這些專業(yè)的設(shè)備管理人員要進(jìn)行專門的、統(tǒng)一的培訓(xùn)，對(duì)各種高科技設(shè)備都要熟知，這樣就能及時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行巡視并發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)處理，減輕醫(yī)護(hù)人員工作負(fù)擔(dān)，提高工作效率，提升設(shè)備的綜合利用率。專業(yè)的維護(hù)使設(shè)備一直處在良好的運(yùn)行狀態(tài)，即使有損失發(fā)生也控制在最小范圍。

2.2 規(guī)范設(shè)備操作步驟

為了將X射線球管有效地保護(hù)起來，在電路設(shè)計(jì)的過程中，可把X射線球管的燈絲加熱電壓值進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整至額定電壓值之下。當(dāng)醫(yī)護(hù)人員使用設(shè)備進(jìn)行X射線檢測(cè)工作時(shí)，可在接通曝光手閘后，把X射線球管燈絲電壓加到額定值，這個(gè)時(shí)候獲得的X射線量便是額定的量，在曝光結(jié)束之后，醫(yī)護(hù)人員放開手閘之后，X光機(jī)便會(huì)自動(dòng)地恢復(fù)為預(yù)熱狀態(tài)。如果醫(yī)護(hù)人員對(duì)此過程及原理并不熟知，便會(huì)在實(shí)際操作中對(duì)加熱時(shí)間進(jìn)行隨意的延長，或者是曝光之后手閘忘記放開等，這些不正確的操作方式對(duì)于X射線球管的使用壽命都有縮短作用。因此，要進(jìn)一步規(guī)范設(shè)備的操作步驟，保護(hù)設(shè)備正常使用。

2.3 對(duì)設(shè)備進(jìn)行定期維護(hù)

X光機(jī)使用年限的增加，使用周期的延長都使得其中的很多電路元件發(fā)生老化或者變質(zhì)、破損等情況。這些問題的出現(xiàn)，將會(huì)導(dǎo)致X光機(jī)球管電流變大，導(dǎo)致燈絲發(fā)生熔斷等故障。所以，在日常使用過程中，要加強(qiáng)設(shè)備的定期檢查、維護(hù)工作力度，不要敷衍了事，要切實(shí)執(zhí)行到位，將設(shè)備隱患及時(shí)消缺，保障設(shè)備的健康運(yùn)行，把經(jīng)濟(jì)損失降到最小[3]。

2.4 對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查

新裝設(shè)備要首先對(duì)外包裝進(jìn)行檢查，查看是否有損傷或者缺陷存在，再對(duì)球管的幾何尺寸、電氣規(guī)格等進(jìn)行檢查。檢查合格后，對(duì)其進(jìn)行性能試驗(yàn)，即燈絲加熱。在管的兩端加上電壓進(jìn)行試驗(yàn)查看是否符合要求，達(dá)標(biāo)再投入使用。

3.結(jié)語

X射線球管發(fā)生損壞的情況很多，有管芯的真空度降低或玻殼受損、X射線管陽級(jí)靶面發(fā)生損壞、燈絲發(fā)生開路或半開路、X射線球管發(fā)生漏油、管套內(nèi)發(fā)生高壓打火、旋轉(zhuǎn)陽極不轉(zhuǎn)等，為保障設(shè)備的正常使用，要嚴(yán)守操作規(guī)則，定期進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)進(jìn)行處理，提高X光機(jī)的影像質(zhì)量與工作效率。