3例瓦里安CL23EX加速器故障聯鎖檢修

楊愛建，季智勇，倪瑾，李慧

南通市腫瘤醫院 醫療設備科，江蘇 南通 226361

3例瓦里安CL23EX加速器故障聯鎖檢修

楊愛建，季智勇，倪瑾，李慧

南通市腫瘤醫院 醫療設備科，江蘇 南通 226361

我院放療科于2001年7月使用瓦里安CL23EX型直線加速器，截止至今機器燈絲計時工作（Filament Timer）29505h，高壓計時工作（Beam-on Timer）5146h。該設備是駐波直線加速器，其系統結構包括計算機系統、射束產生控制系統、射束能量控制系統、劑量監測控制系統、射束偏轉控制系統、聯鎖控制系統、機械運動控制系統和各種輔助控制系統[1]。其工作原理是：由三相電壓轉換的11kV直流高壓對調制器中的脈沖形成網絡（PFN）進行充電，經高功率的氫閘流管到高壓電纜，再輸入到速調管的脈沖變壓器，產生110kV直流高壓給速調管，速調管產生具有一定頻率、幅度的微波能量經微波系統一起耦合到加速管內，在駐波加速管的諧振腔內建立起很強的電場強度。同時，另一高壓供直流變壓器產生5～15kV直流負高壓供給電子槍發射電子，在加速管的超強電場強度的諧振腔內被加速成高能電子束產生電子線，或者撞擊重金屬靶產生高能X線[2]。

該加速器自使用至今，總體性能穩定，維修便利，但隨著設備的老化也時常出現一些故障，現就使用中遇到的3例典型故障介紹如下，以供參考。

1 故障一

1.1 故障現象

最初偶爾出現GFIL聯鎖，后來發展為早晨開機和編程期間頻繁出現GFIL聯鎖。

1.2 故障分析與處理

GFIL聯鎖字面上的意思是槍燈絲電壓低或偏置電壓低。引起GFIL的因素很多，可能是操作錯誤、高壓中斷錯誤或者熱端中斷錯誤。發生GFIL聯鎖，首先要判斷是電子槍的故障還是槍控制電路的故障。瓦里安加速器的電子槍控制電路由Cold Deck冷端和Hot Deck熱端組成，冷端由電源板、脈沖控制板、槍控制板和槍驅動背板組成；熱端由燈絲電源板、槍驅動脈沖板和熱端背板組成[3]。故障發生時查看Gun Power Supply電源模塊，DS1燈亮，DS2和DS3不亮。DS1指示主板（Master）電源工作狀況，DS2指示熱端（Hot deck）電源工作狀況，DS3指示高壓（High Voltage）電源工作狀況，因此電源模塊亮燈情況說明：主板電源正常，熱端和高壓電源異常。關閉DS3、DS2、DS1對應開關，再重新分別打開此3個開關，即重啟該模塊，GFIL聯鎖故障往往可以消除。機器運行一段時間后，運用上述方法重啟電源模塊時，DS2和DS3突然不亮，GFIL聯鎖自然也無法消除。

卸下Gun Power Supply模塊，通過圖紙查看與DS2和DS3相關連的控制通道的元器件，包括保險絲F3/F4、接插件J2/P2、控制繼電器K2、芯片U1、電阻R6等[4]。觀察到電阻R6為假焊，查看電路圖知該電阻連接HD/HV Power Enable信號，看來是該電阻造成了上述故障聯鎖。焊好該電阻，重新啟動Gun Power Supply模塊，GFIL聯鎖不再出現，機器恢復正常工作。

2 故障二

2.1 故障現象

拍片過程中，當按“BEAM ON”時，連續出現報HWFA聯鎖，擰回鑰匙，按“ENTER”故障消除；或按“SETUP”編程照光，鑰匙擰至“ENABLE”，再按下“BEAM ON”時，仍然報HWFA聯鎖，但偶爾又會轉入正常，能出束，且偶爾不報聯鎖故障。

2.2 故障分析與處理

HWFA硬件連鎖故障出現后，機器所有的運動，包括多葉光柵、治療床和機架的各種直線或旋轉運動都被禁止。產生HWFA連鎖的原因很多，大致可歸納為5大類：初級、次級位置讀數（PRO）通道電壓誤差太大；初級、次級PRO通道不匹配；電源電壓誤差太大；DAC/ADC回路電壓不匹配；CPU發出出束命令時，沒有產生高壓信號[5]。檢查HWFA故障，可通過查看產生的誤差代碼來判斷。

（1）進入SERVICE，查EVERY LOG，閱讀HWFA故障及相關內容，相應提示為：Control Computer Beam on Failure。

（2）用酒精、橡皮清理鍵盤后，故障依舊。

（3）懷疑當按下“BEAM ON”時，50ms檢測信號有誤，并懷疑CPU BEAM ON時，HV高壓信號反應有誤。

（4）查圖紙“Signal Conditioning Cardcage”的“Timer Interface PCB”部分[6]，該PCB對應為電子控制柜之4#PCB。正常與故障情況下8只LCD指示情況，見表1。

表1 瓦里安CL23EX 8只LCD指示情況

依據異常情況時“DLYD HVON”不亮，查相應線路并考慮測量電阻R30高低電位變化，其中，KHV+端相應連 線 為：P1-27→ XB4-27→ J20-44（W9，Motherboard）→J1-17→ J2-45→ J24-20（W3，Modulator）。重新檢查故障現象，重點回憶操作過程，注意到故障發生均需“掰動鑰匙，按BEAM ON”，所以懷疑某組鑰匙內部接觸不良。

實際測量與鑰匙相連的J(P)5，ENABLE電路：1-2腳通、3-4腳時通時不通、3-5腳通。分析電路ENABLE3-4腳應為通[7]，鑰匙開關接觸不良。更換鑰匙開關，故障消除，機器恢復正常。

3 故障三

3.1 故障現象

出現CTRL、GFIL、KFIL、PUMP、KSOL、BMAG、TARG、ENSW 8個聯鎖，重啟反映極慢。

3.2 故障分析與處理

進入Service查看，但進入后控制計算機便一直處于Reading狀態（死機），重啟不能進入程序，僅提示：按“F1”——Retry，按“F2”——Setup，初步判斷控制計算機出了問題[8]。

分別進行內存條灰塵清理、內存條位置交換、3V記憶電池更換等操作，故障依舊。

將瓦里安EX23加速器控制柜中Dell主機的系統硬盤（容量為10GB）拆下，并將其安裝至普通電腦，啟動后普通電腦顯示Hard Disk Bad，Backup Or Replace It。從科室普通電腦尋得一容量亦為10GB的WinXP系統硬盤安裝至瓦里安EX23加速器電腦，啟動片刻后死機，原因是加速器原系統為DOS系統。判斷加速器硬盤已壞。

將10GB的硬盤格式化并分區，分C盤為1.8GB。進入DOS用隨機7張軟盤點擊setup.exe安裝，其中，3張DOS 6.22，1張DOS Patch，1張Varian Console Backup Disk，其余2張軟盤無需安裝。安裝后重啟，程序正常運行并能進入操作界面，操作步驟如下：

（1）做校正。因為劑量方面由硬件控制，故電氣參數不需校正，而模擬參數如床位置、機架旋轉、機頭旋轉、準直器、多葉光柵位置等硬盤模數轉換后記憶；

（2）將新硬盤在科室服務器上數據備份，以防萬一；

（3）由物理師做輻射劑量校正。

4 小結

在遇到設備故障時首先要仔細觀察設備的故障現象，如聯鎖部位、工作指示燈、氣壓表、水壓表及操作因素等，然后應根據掌握的專業理論知識和實際經驗，仔細分析故障可能是由哪部分電路原因引起的。另外，在維修中還應抓住產生異常的特點狀況，不拘泥于單一層面，換一種思維分析引起異常現象的原因。

總之，檢修時要抓住問題的關鍵，廣開思路，將分析、測量、觀察相結合，在吸收利用間接經驗的同時不斷積累直接經驗。

[1] 楊紹洲,陳龍華,張樹軍.醫用電子直線加速器[M].北京:人民軍醫出版社,2004.

[2] 尹述含,章衛東.瓦里安CL23EX型直線加速器劑量聯鎖故障處理[J].中國醫療器械雜志,2010,34(3):234.

[3] 竇文,王雪峰.瓦里安高能加速器電子槍控制電路的原理和常見故障維修[J].中國醫學裝備,2009,6(6):62.

[4] 高楓.Varian2300CID醫用直線加速器HWFA連鎖故障的檢修[J].中國醫療器械雜志,2005,29(2):155.

[5] 顧本廣.醫用加速器[M].北京:科學出版社,2003.

Three Cases of Trouble-shooting for Varian CL23EX Accelerator

YANG Ai-jian, JI Zhi-yong, NI Jin, LI Hui
Medical Equipment Department,Nantong Tumor Hospital,Nantong Jiangsu 226361, China

本文介紹了瓦里安CL23EX加速器的系統結構和工作原理，以聯鎖故障為例，分析了實際工作中3個典型的瓦里安加速器故障，并總結了檢修經驗。

加速器；聯鎖；聯鎖故障；醫療設備維修

1674-1633(2012)04-0112-02

2011-08-15

作者郵箱： ntjpg@126.com`

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10.3969/j.issn.1674-1633.2012.04.040