SIEMENS PRIMUS－M型加速器調(diào)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(diào)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(diào)制器的結(jié)構(gòu)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(diào)制器;故障

1 調(diào)制器的結(jié)構(gòu)及工作原理

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

圖1 脈沖凋制器結(jié)構(gòu)圖

脈沖調(diào)制器工作原理可以簡(jiǎn)單理解為兩個(gè)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(jí)線圈繞組的選擇受控制臺(tái)信號(hào)的控制，高壓硅堆CR1－6整流和電容C1濾波 (Siemens圖號(hào):5681994)后行成調(diào)制器高壓直流電源，經(jīng)Charging choke、Charging diode對(duì)PFN網(wǎng)絡(luò)充電儲(chǔ)能。DE’Q電路對(duì)充電過程進(jìn)行控制，當(dāng)PFN達(dá)到所需能量要求時(shí)，DE’Q Regulator觸發(fā)可控硅CR1(Siemens圖號(hào):5747840)導(dǎo)通Choke次級(jí)對(duì)地低阻抗導(dǎo)通，充電過程停止。

放電過程:充電結(jié)束，機(jī)器觸發(fā)信號(hào)給T4變壓器，CR2可控硅導(dǎo)通，T2變壓器產(chǎn)生+1kV高壓給氫閘流管第3極 (Simens圖號(hào):5652268，氫閘流管為英國(guó)EEV公司產(chǎn)CX1159)，氫閘流管導(dǎo)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(chǎng)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(jī)器跳30#Modulator Incomplete，并且跳CB2電源開關(guān)。

檢查及修復(fù)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(diào)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(cè)量DQ電路±15V電源，無電壓信號(hào)，更換此電源模塊，用示波器測(cè)Pulse I、Charge I波形正常，機(jī)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(duì)充電網(wǎng)絡(luò)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(shí)狀態(tài)時(shí)充電電壓低，不會(huì)形成過流，但Pulse I過劑量飽和點(diǎn)，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(diào)制器CB2開關(guān)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(jī)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(fù)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(cè)量Inject I、RF和Pusle I信號(hào)。檢測(cè)發(fā)現(xiàn)Inject I、RF波形正常，Pusle I無信號(hào)。可以判定故障在調(diào)制器部分。繼續(xù)用示波器檢測(cè)Charge I波形無信號(hào)。觀察發(fā)現(xiàn)氫閘流管燈絲顏色偏紅 (正常應(yīng)為暗紅)，結(jié)合氫閘流管使用時(shí)間較長(zhǎng)，可能是氫閘流管老化，不能導(dǎo)通。用萬用表測(cè)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(dǎo)通，更換氫閘流管，機(jī)器正常出束。

分析原因:氫閘流管由于老化未能導(dǎo)通，不能形成放電回路，從而導(dǎo)致Pusle I和Charge I信號(hào)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(jié)語(yǔ)

機(jī)器不出速時(shí)，一定要用示波器首先確認(rèn)機(jī)器出故障的部分。一般調(diào)制器出現(xiàn)故障時(shí)，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(diào)制器部分結(jié)構(gòu)效為復(fù)雜，工程技術(shù)人員在平時(shí)的工作中要認(rèn)真研讀廠家的技術(shù)資料，在檢修時(shí)一定要用放電棒對(duì)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(xué)出版社，2004.

［2］Siemens加速器維修資料

TH774

B

1002－2376(2011)08－0079－02

2011－05－25