Varian加速器C系列機(jī)型MOD連鎖檢修實(shí)例

趙永軍

昆明醫(yī)科大學(xué)第三附屬醫(yī)院 云南省腫瘤醫(yī)院 放療中心，云南 昆明650118

Varian加速器C系列機(jī)型MOD連鎖檢修實(shí)例

趙永軍

昆明醫(yī)科大學(xué)第三附屬醫(yī)院 云南省腫瘤醫(yī)院 放療中心，云南 昆明650118

本文介紹了Varian 醫(yī)用加速器高壓電路工作原理以及常見(jiàn)故障，分析了故障產(chǎn)生的原因，并簡(jiǎn)述了故障的檢修過(guò)程及處理方法。

加速器；MOD連鎖；分段切割假負(fù)載法；醫(yī)療設(shè)備維修

1 高壓電路的工作原理

高壓電路是由充電回路、放電回路和保護(hù)電路構(gòu)成。

1.1 充電回路

三相交流電經(jīng)高壓變壓器、高壓整流器變?yōu)?1 kV（A模式）或13 kV（B模式）的高壓直流電，此直流電經(jīng)充電電感、充電二極管給高壓脈沖形成網(wǎng)絡(luò)PFN（特性阻抗Ro=12.5 Ω）充電，通過(guò)DeQ電路來(lái)控制PFN上的實(shí)際電壓值22 kV（A模式）或26 kV（B模式），在此過(guò)程中主閘流管處于截止?fàn)顟B(tài)[1]。

1.2 放電回路

當(dāng)充電完畢后，主閘流管導(dǎo)通，儲(chǔ)存在PFN中的電能經(jīng)主閘流管、高壓電纜、脈沖變壓器初級(jí)放電，再經(jīng)脈沖變壓器升壓后在次級(jí)產(chǎn)生121 kV（A 模式）或143 kV（B模式）的高壓脈沖，此高壓脈沖加到速調(diào)管陰極，使速調(diào)管工作。此過(guò)程中要求負(fù)載阻抗RL等于PFN的特性阻抗Ro，即RL=Ro。

1.3 保護(hù)電路

當(dāng)負(fù)向不匹配RL＜Ro時(shí)，PFN就會(huì)出現(xiàn)反向充電，MOD連鎖激活，同時(shí)切斷高壓電路，高壓電路得到保護(hù)；當(dāng)正向不匹配RL＞Ro時(shí)，充電電流＞7 A，HVOC連鎖激活，同時(shí)切斷高壓電路，高壓電路得到保護(hù)。削峰網(wǎng)絡(luò)是由2個(gè)電阻并聯(lián)后與1個(gè)電容器串聯(lián)構(gòu)成同樣的2個(gè)削峰電路，分別連接在高壓電纜的首端和末端，削峰電路因電容在高壓脈沖上升沿和下降沿到來(lái)時(shí)處于低阻抗，使削峰電路與PFN的特性阻抗匹配，從而得以抑制脈沖高壓過(guò)高帶來(lái)的不良后果[2-3]。

2 故障檢修實(shí)例

2.1 故障一

2.1.1 故障現(xiàn)象

在治療病人的過(guò)程中，機(jī)器突然發(fā)出一聲極其短暫的“嘶嘶”聲巨響，MOD連鎖激活。

2.1.2 故障分析與處理

MOD連鎖故障是由于高壓放電回路負(fù)向不匹配RL＜Ro或檢測(cè)電路故障引起。在維修模式下清除連鎖，雖能清除連鎖，但按下出束鍵時(shí)又重復(fù)出現(xiàn)，說(shuō)明MOD連鎖檢測(cè)電路工作正常。猜測(cè)該故障是由高壓放電回路負(fù)向不匹配引起。可能由高壓電纜打火、脈沖變壓器短路、高壓油箱內(nèi)油質(zhì)變壞、速調(diào)管真空不好或內(nèi)部有短路等原因引起的。將機(jī)器的電子槍關(guān)掉，以防被照射，短路相應(yīng)連鎖，打開(kāi)高壓脈沖變壓器油箱蓋，將治療室內(nèi)的照明燈關(guān)掉，按下出束鍵時(shí)觀察油箱內(nèi)部，未發(fā)現(xiàn)打火跡象，這說(shuō)明油質(zhì)無(wú)問(wèn)題，脈沖變壓器及其周邊元件出故障的可能性較小。故障原因可能為速調(diào)管或高壓電纜有故障。采用脈沖變壓器油箱內(nèi)削峰電路中的2個(gè)電阻并聯(lián)（其阻抗正好為12.5 Ω=PFN的特性阻抗）作假負(fù)載，同時(shí)將脈沖變壓器甩開(kāi)，按下出束鍵，MOD連鎖仍激活，猜測(cè)該故障現(xiàn)象是由于高壓電纜打火所致。進(jìn)一步采用調(diào)制器上高壓電纜接頭處的削峰電路2個(gè)電阻并聯(lián)作假負(fù)載，同時(shí)把高壓電纜甩開(kāi)，時(shí)間設(shè)置為0.02 min，按下出束鍵出束，MOD連鎖不再激活，即可確定該故障是由高壓電纜打火所致。更換新的高壓電纜，試機(jī)，MOD連鎖未激活，機(jī)器一切正常，故障排除[4]。

2.2 故障二

2.2.1 故障現(xiàn)象

在治療過(guò)程中，機(jī)器突然發(fā)出一聲“嘶、嘶”巨響，MOD連鎖激活，無(wú)法出束治療病人。

2.2.2 故障分析與處理

MOD連鎖故障是由于高壓放電回路負(fù)向不匹配RL＜Ro或檢測(cè)電路故障引起。在維修模式下清連鎖，能清除連鎖，但按下出束鍵時(shí)又重復(fù)出現(xiàn)，說(shuō)明MOD連鎖檢測(cè)電路工作正常，該故障是由高壓放電回路負(fù)向不匹配引起。可能的原因有：① 高壓電纜打火；② 脈沖變壓器短路；③ 高壓油箱內(nèi)油質(zhì)變質(zhì)；④ 速調(diào)管真空密封不嚴(yán)；⑤ 內(nèi)部存在短路。

關(guān)掉電子槍?zhuān)蜷_(kāi)高壓脈沖變壓器油箱蓋，將治療室內(nèi)照明燈關(guān)掉，按下出束鍵時(shí)觀察油箱，未看到油箱內(nèi)有打火跡象，說(shuō)明油質(zhì)沒(méi)問(wèn)題。測(cè)量其周邊元件未發(fā)現(xiàn)有短路，說(shuō)明故障可能在高壓電纜和速調(diào)管部分。采用脈沖變壓器油箱內(nèi)削峰電路的2個(gè)電阻并聯(lián)作假負(fù)載，按下出束鍵，MOD連鎖未激活，這說(shuō)明高壓電纜正常，故障由速調(diào)管部分引起。另外，VAC2速調(diào)管真空連鎖未激活，說(shuō)明速調(diào)管真空密封良好。然后檢查速調(diào)管燈絲供電電路，在脈沖變壓器油箱的蓋板上的J7插座A、B端測(cè)量燈絲供電電壓為60 V（正常值為236 V），將J7插頭拔出（目的是解除燈絲供電電源的負(fù)載）測(cè)量J7的A、B端電壓，結(jié)果其電壓值為正常值236 V，這說(shuō)明調(diào)制器內(nèi)燈絲供電電路沒(méi)有問(wèn)題，故障是由于燈絲電源的負(fù)載有短路所致。將速調(diào)管油箱內(nèi)的油抽出，一人在治療室測(cè)量燈絲變壓器的次級(jí)輸出電壓，另一人在控制室轉(zhuǎn)換控制柜的鑰匙開(kāi)關(guān)（POWER開(kāi)關(guān)），需注意由于已抽出油，速調(diào)管燈絲沒(méi)有得到冷卻，所以測(cè)量時(shí)間不能超過(guò)5 min，否則會(huì)燒壞速調(diào)管燈絲。測(cè)得燈絲變壓器T2的次級(jí)電壓僅為2 V。為甩開(kāi)速調(diào)管燈絲負(fù)載，將速調(diào)管調(diào)離管座10 cm，測(cè)量燈絲變壓器的初、次級(jí)電壓均正常（初級(jí)為236 V，次級(jí)為7.51 V），由于是燈絲變壓器次級(jí)未加負(fù)載，所以還需作進(jìn)一步加假負(fù)載測(cè)試。查資料得知，速調(diào)管燈絲變壓器輸出電壓為7.5 V、電流高達(dá)33 A。拆開(kāi)速調(diào)管管腳防護(hù)罩，用其內(nèi)部的三根外加熱絲（輔助加熱用的，其功率為變壓器輸出的1/4）作假負(fù)載，結(jié)果測(cè)量T2輸出仍為7.5 V，這說(shuō)明燈絲變壓器T2無(wú)故障，速調(diào)管燈絲有短路，更換速調(diào)管后，機(jī)器一切正常，故障排除[5]。

3 總結(jié)

通過(guò)MOD連鎖故障的檢修實(shí)踐和美國(guó)瓦里安高能加速器C系列機(jī)型高壓電路工作原理的分析得出一種檢修瓦里安高能加速器C系列機(jī)型MOD連鎖的有效方法：分段切割假負(fù)載法[6]。這種方法可歸納如下：① 采用高壓電纜末端即脈沖變壓器油箱內(nèi)的削峰電路中的2個(gè)電阻并聯(lián)作假負(fù)載，同時(shí)將脈沖變壓器甩開(kāi)和采用高壓電纜首端即調(diào)制器上高壓電纜接頭處的削峰電路2個(gè)電阻并聯(lián)作假負(fù)載，同時(shí)把高壓電纜甩開(kāi)，兩種方法靈活應(yīng)用；② 時(shí)間設(shè)置為0.02 min，關(guān)掉電子槍?zhuān)聪鲁鍪I，可快速準(zhǔn)確地判斷故障元件所在。需注意的是，在作各分段切割假負(fù)載高壓試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)在短時(shí)間內(nèi)完成，嚴(yán)格遵守高壓操作規(guī)程。為了阻抗匹配良好，高壓電纜如僅1根電纜有故障，需將4根電纜一起更換。

[1] 楊紹洲,陳龍華,張樹(shù)軍.醫(yī)用電子直線加速器[M].北京:人民軍醫(yī)出版社,2004.

[2] 何海,陳偉,黃強(qiáng).西門(mén)子醫(yī)用加速器多葉光柵(MLC)故障維修[J].中國(guó)醫(yī)療設(shè)備,2015,30(1):161,163.

[3] 雷宏昌,馬蕾杰,孟令廣,等.醫(yī)用直線加速器無(wú)射線故障維修四例[J].中華放射腫瘤學(xué)雜志,2014,23(2):150-151.

[4] 劉鵬.醫(yī)用直線加速器真空系統(tǒng)的控制[J].醫(yī)學(xué)信息,2014,(17): 415.

[5] 盧聯(lián)中.瓦里安CLinac 23EX加速器HWFA常見(jiàn)故障維修技巧[J].醫(yī)藥前沿,2014,(13):86.

[6] 許章頂.BJ-6B醫(yī)用直線加速器結(jié)構(gòu)原理及維修[J].醫(yī)療裝備,2014,27(8):57-58.

《中國(guó)醫(yī)療設(shè)備》雜志關(guān)于取消“設(shè)備運(yùn)行與保障”欄目的通告

尊敬的各位作者：

根據(jù)本刊編委會(huì)的一致決定，自2016年7月刊起，本刊將取消“設(shè)備運(yùn)行與保障”欄目，自2016年1月起不再接收醫(yī)療設(shè)備故障維修方面的投稿，已錄用稿件將繼續(xù)刊登。為避免給廣大讀者帶來(lái)不便，特此通告。

《中國(guó)醫(yī)療設(shè)備》雜志社

2016年1月

Maintenance of MOD Interlock of Varian C-series Linear Accelerators

ZHAO Yong- jun
Radiotherapy Center, The Third Affi liated Hospital of Kunming Medical University, Yunnan Tumor Hospital, Kunming Yunnan 650118, China

TL53

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2016.01.063

1674-1633(2016)01-0183-02

2015-03-11

2015-05-20

作者郵箱：zhyj6978@126.com