醫科達直線加速器PRF En Chk聯鎖故障及處理

羅宇

浙江省腫瘤醫院設備科 （浙江杭州 310022）

醫用直線加速器是生物醫學領域的一種用來對腫瘤細胞進行放射治療的粒子加速裝置。該設備的核心原理是用人工方法借助不同形態的電場，在電磁裝置中將各種不同種類的帶電粒子加速，從而得到更高的能量[1]。我院從2006年起前后安裝啟用了4臺瑞典醫科達（Elekta）公司研發生產的直線加速器，期間多次出現PRF En Chk聯鎖故障，現對故障檢修情況進行總結，以供相關人員參考。

1 故障聯鎖

脈沖重復頻率（pulse repetition frequency，PRF）聯鎖不同于其他聯鎖，其出現不會切斷主電源，相反，如果出現不安全問題，PRF聯鎖會禁止程控脈沖信號發生器（programmable pulse generator，PPG）電路向射頻系統提供閘流管觸發脈沖（thyratron trigger pulses，TTP），從而停止出束，直至PRF聯鎖回路接通后，加速器才能恢復出束狀態。PRF聯鎖包含一套雙回路系統，回路PRF A和PRF B的PRF ENABLE信號分別通過3個控制區域（AREA 72 ICCA、AREA 12 RHCA、AREA 16 HTCA）的DIE電路板和與之關聯的ROC電路板，回到PPG電路板，見圖1。經過3個控制區域時，監測的主要設備參數有設備狀態、LT和HT繼電器吸合情況、TERMINATE和INTERRUPT按鍵、劑量通道、楔形板、均整器、限光筒、真空狀況、冷卻水系統、SF6氣壓等是否正常，如以上參數均正常，ROC電路板上的RLD-1繼電器吸合，信號通路連通[2]。

圖1 PRF聯鎖回路

2 故障分析及處理

在查閱故障相關圖紙4513 330 7021后可知，PRF En信號源自PPG電路板，通過各個控制區返回PPG。如果設備正常，PPG電路板上PL2的A3和C3端發送0V電壓至DIE電路板。如果出現PRF En Chk聯鎖，首先將PPG電路板接上延長測試板，將測到C16或C18是+5 V, 若在A3或C3測得電壓為+5 V，則表明PRF聯鎖回路開路，當按下START鍵后幾秒內，設備提示PRF En Chk聯鎖[3]。在設備出現該故障時，首先查看故障出現時的item452中Part4的數值，若值為1，則A路通，B路斷；若值為2，則A路斷，B路通；若值為3，則A、B兩路均斷開。參照圖紙，正常情況下，將機房門DOOR1和假墻門DOOR2關好，待運動部件到位且各個聯鎖均消除后，觀察12區、72區、16區ROC板的D40 LED燈應該是亮的，這表明ROC電路板上的RLD-1繼電器吸合了[4]。根據之前觀察到的item452中Part4的數值，觀察各區A、B側任何ROC板的D40是否出現異常，如果D40未亮則表明RLD-1未吸合（除非D40燈損壞），可以判定是ROC板出現故障。可將A、B兩側的ROC電路板相互對換以作測試。若各區的ROC電路板信號正常，且item452中Part4數值為1（大概率），根據經驗，應首先排查MLC部分，可以使用測試專用轉接線進行測試。將測試轉接線連接至12U處，并將波動開關撥至測試位置進行測試。若在test位置時故障未出現，而將開關撥回后故障又重現，且重復幾次，情況相同，則可判斷故障存在于設備的MLC部分，可依次檢查A、B兩端的扁平電纜及其相關接頭，更換26區的MLC electronic assembly電路板或MLC distribution電路板進行測試。若故障與test位置無關，則可判斷故障與MLC部分無關，繼續排查線纜部分，可用萬用表測量用于連通44區至60區的通信線纜linac2（即44B-60B）的4腳和5腳，如果針腳不通則可判定是此線纜的故障，進行更換即可。如線纜無故障，則繼續排查是否為92區主機內的LIB電路板，或16區上PPG和DIE電路板問題，可通過更換新備件進行測試。若各區的ROC電路板信號正常，且item452中Part4數值為2，則用萬用表測量用于連通44區至60區的通信線纜linac1（即44A-60A）上4腳和5腳的通斷，如不通則更換通信線纜linac1，如通則繼續排查16區上PPG和DIE電路板。若各區的ROC電路板信號正常，且item452中Part4數值為3，則用萬用表測量用于連通44區至60區的通信線纜linac1和linac2通斷，如不通則更換通信線纜，如通則繼續排查PPG和DIE電路板[5]。

3 故障總結

PRF En Chk信號由PPG電路板發出，途經16區、12區、72區、92區、26區連線，最后回到PPG電路板，是一個非常復雜的聯鎖。維修工程師需仔細觀察故障現象，整理思路，逐一順序排查，以快速準確地找到故障原因并完成修復。