X射線球管損壞的故障表現以及解決方法

丁凱

（杭州凱龍醫療器械有限公司，浙江杭州 311400）

0.引言

X光機是醫院的常見設備，用于常規的拍片檢查等[1]。X射線球管是X光機的重要部件，一般使用壽命為10年左右，但是在實際工作過程中，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濟負擔的同時，還增加了設備的停機時間，造成醫院工作效率變慢，對正常的醫療活動造成不利影響。因此，要對X射線球管做好防護工作，提前發現隱患，保護設備，延長使用壽命，提高設備運行效率。

1.X射線球管損壞的常見故障表現及其原因分析

1.1 管芯的真空度降低或玻殼受損

故障表現：過載報警。

原因分析：發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器的控制部分因素導致的金屬靶面發生受損情況、汽化情況，從而引起管芯的真空度下降；（2）X射線球管因為過長時間閑置不用，導致其管芯中有氣體進入、管芯玻殼出現裂紋導致有油滲入，進入的油經過高溫的碳化作用而產生氣體，最終使得管芯的真空度降低。

發生該故障最常見是伴隨有高壓打火的現象，在國產X射線球管中，該類現象較多。因此，應對非常用設備進行定期的通電，防止發生該類故障。

1.2 X射線管陽級靶面發生損壞

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

原因分析：發生上述故障，主要是過負荷使用設備導致的；或者是在陽極轉速過低的情況下進行了曝光；另外一種情況就是設備的散熱不良[2]。

1.3 燈絲發生開路或半開路

故障表現：施加高壓的情況下，管電流不產生或者不穩定。

正常情況下，將陰極燈絲進行加熱，直至其具備發生電子的能力，然后在兩極之間加上正向的高壓之后，在兩極之間必然會有電流通過。當出現施加高壓，但是管電流不存在的情況時，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生了開路。在這時，曝光無法產生X射線，毫安表也不會發生任何反應。通過X射線的窗口可觀察到燈絲并不亮。對X射線管的燈絲進行測量，其阻值是無窮大的。因此可通過對燈絲電阻進行測量來判斷、確認該故障。

判斷該故障有兩點需要注意：

（1）某些時候，燈絲是半開路狀態，即不完全不通，而是時通時不通。當工作狀態時，加熱變發生開路，一旦斷電冷卻了，又連通上，這就會發生誤判；（2）某些設備有燈絲逆變器，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，有氣體進入，燈絲在通電后會發生氧化，最終發生燒斷；（2）在長時間使用X射線球管后，其燈絲發射率會降低。在工作中，為得到額定管電流，則需提高其燈絲電壓，電壓的升高會導致燈絲發生熔斷；（3）燈絲的加熱電壓被錯誤的調高也會導致燈絲燒斷。在工作中，高壓電纜插頭接觸不良導致的攝影毫安不足情況下，如果盲目將燈絲電壓調高，一旦接觸不良現象消除，燈絲就會因錯誤的高壓而燒毀；（4）燈絲變壓器初級線圈局部發生短路情況、毫安調節電阻發生短路的情況，它們都會導致燈絲的電壓升高，進而導致燈絲燒斷；（5）在更換電纜頭的時候，大小焦點接線如果被錯誤連接，那么較高的大焦點電壓也會導致小焦點燈絲發生燒毀事故。

有實驗表明，當把燈絲電壓調高額定值的5%時，發射電子的數量是先前的150%，代價是燈絲的壽命縮減一半；當把燈絲電壓降低額定值的5%時，發生電子的數量是先前的150%，此時燈絲的使用壽命是原來的2倍。因此，在電能相同的情況下，較小的燈電流對于X射線球管使用壽命有延長作用。

1.4 X射線球管發生漏油

故障表現：發生漏油。

原因分析：X射線球管漏油主要是窗口密封件受損、窗口有裂縫原因導致的。其中脹縮器的老化破裂是最常見的。在使用過程中，若套管有油滲出，在嚴重情況下會引起高壓放電，十分危險。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℃溫度進行加熱，保持一段時間，待油稀釋后，再找到漏油的具體位置。

1.5 管套內發生高壓打火

該類故障在發生時，報警顯示為過載，與球管發生漏氣的情況有相似點，需對其進行細致判斷。同時，伴有輕微的“啪啪”打火聲，從球管中傳出。在此種情況下，雖然機器可以工作，但安全起見應立即停用，因為球管已受損不宜進行工作。

1.6 旋轉陽極不轉

故障現象：發生該故障時，報警顯示為旋轉陽極故障。

故障原因：（1）旋轉陽極轉子卡死，或在長時間使用后，軸承發生磨損，其間隙過大，在通電后，分布磁場不均衡，發生吸死現象；（2）旋轉陽極的定子線圈受損，出現開路或者短路現象；（3）旋轉陽極的驅動電壓不到位。

2.X射線球管故障預防措施及維護建議

2.1 培訓專業的設備管理人員

當前各大醫院都具備X光設備條件，這些設備日常使用除了醫護人員外，應再培訓一部分專業的設備管理人員。這些專業的設備管理人員要進行專門的、統一的培訓，對各種高科技設備都要熟知，這樣就能及時對設備進行巡視并發現問題，及時處理，減輕醫護人員工作負擔，提高工作效率，提升設備的綜合利用率。專業的維護使設備一直處在良好的運行狀態，即使有損失發生也控制在最小范圍。

2.2 規范設備操作步驟

為了將X射線球管有效地保護起來，在電路設計的過程中，可把X射線球管的燈絲加熱電壓值進行調整，調整至額定電壓值之下。當醫護人員使用設備進行X射線檢測工作時，可在接通曝光手閘后，把X射線球管燈絲電壓加到額定值，這個時候獲得的X射線量便是額定的量，在曝光結束之后，醫護人員放開手閘之后，X光機便會自動地恢復為預熱狀態。如果醫護人員對此過程及原理并不熟知，便會在實際操作中對加熱時間進行隨意的延長，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于X射線球管的使用壽命都有縮短作用。因此，要進一步規范設備的操作步驟，保護設備正常使用。

2.3 對設備進行定期維護

X光機使用年限的增加，使用周期的延長都使得其中的很多電路元件發生老化或者變質、破損等情況。這些問題的出現，將會導致X光機球管電流變大，導致燈絲發生熔斷等故障。所以，在日常使用過程中，要加強設備的定期檢查、維護工作力度，不要敷衍了事，要切實執行到位，將設備隱患及時消缺，保障設備的健康運行，把經濟損失降到最小[3]。

2.4 對設備進行檢查

新裝設備要首先對外包裝進行檢查，查看是否有損傷或者缺陷存在，再對球管的幾何尺寸、電氣規格等進行檢查。檢查合格后，對其進行性能試驗，即燈絲加熱。在管的兩端加上電壓進行試驗查看是否符合要求，達標再投入使用。

3.結語

X射線球管發生損壞的情況很多，有管芯的真空度降低或玻殼受損、X射線管陽級靶面發生損壞、燈絲發生開路或半開路、X射線球管發生漏油、管套內發生高壓打火、旋轉陽極不轉等，為保障設備的正常使用，要嚴守操作規則，定期進行維護保養，發現問題及時進行處理，提高X光機的影像質量與工作效率。