西門子K型加速器閘流管電源電路分析及故障處理

胡中友，盧宏

銅陵市人民醫(yī)院 放療科，安徽 銅陵 244000

西門子K型加速器閘流管電源電路分析及故障處理

胡中友，盧宏

銅陵市人民醫(yī)院 放療科，安徽 銅陵 244000

本文敘了西門子PRIMUS-H型加速器閘流管電源及控制電路工作原理。通過分析幾例故障的檢查和處理過程，總結(jié)此類故障的處理思路，方法和經(jīng)驗。

醫(yī)用加速器；閘流管；故障；醫(yī)療設(shè)備維修

西門子PRIMUS-H型醫(yī)用直線加速器是其K型機系列的主流機型。此機型利用速調(diào)管作為微波功率放大器件，其優(yōu)點是微波輸出功率高，可加速超過15MV的高能電子，且性能穩(wěn)定。這類機器的脈沖功率調(diào)制系統(tǒng)主要組件為速調(diào)管、聚焦線圈、閘流管及IGBT調(diào)制電路等。

1 閘流管電路工作原理

閘流管電路是脈沖調(diào)制系統(tǒng)的重要一環(huán)。在系統(tǒng)觸發(fā)信號的作用下，通過閘流管的開啟和關(guān)斷，為電容電感充電線路充電，從而給速調(diào)管脈沖變壓器供電。

本機型使用TX1154型閘流管。此型管有5只管腳和陽極，分別是燈絲加熱極、接地極、RESERVOIR極、控制柵極、簾柵極和陽極。燈絲電源由K4箱內(nèi)的較大的變壓器T1供電，正常應(yīng)在AC6.15V～6.6V，RESERVOIR極電源應(yīng)有K4箱內(nèi)變壓器T2供電，電壓應(yīng)在AC5.2～5.8V。簾柵極電壓由K4控制電路板提供正常應(yīng)在DC-150V左右，控制柵極由系統(tǒng)觸發(fā)脈沖打開可控硅并通過K4內(nèi)控制電路板上的脈沖變壓器T1提供，一般在DC17～22V[1]。

2 故障一

2.1 故障現(xiàn)象

開機預(yù)熱結(jié)束后，準備預(yù)出束。RAD ON時出束指示紅燈閃爍，隨后出DOSE RATE2連鎖，劑量率顯示為0，機器因連鎖停止。

2.2 故障分析與排除

進機房查看K2連鎖燈指示正常，速調(diào)管聚焦線圈電源正常。旁路硬軟件連鎖。在維修模式下出束，用示波器檢查調(diào)制器系統(tǒng)有關(guān)信號。其中，Pulse-I、Dose-I、Dose-2、RF-REFL 和 Beam I 都難以捕捉，只有Inj-I正常。而此時聽不到閘流管啟動后的高頻鳴叫聲。初步判斷為閘流管部分故障。

這種機型的閘流管等高壓組件都是浸在油箱里并密封的。管座尾部、管腳引線暴露在油箱箱體上，供電電源及其控制電路K4外掛在油箱外壁上。測閘流管格管腳電壓，燈絲極AC6.27V（正常），RESERVOIR極AC5.45V（正常），控制柵極電壓DC19.42V（正常），簾柵極電壓為0。打開K4控制電路箱，發(fā)現(xiàn)R6左端引線處有裂口，關(guān)閉K4箱電源，測量R6電阻阻值5K（正常），測R6左端引線與閘流管簾柵極不通。剪斷R6左端引線，重新焊接。測其端子到閘流管簾柵極電阻為R6的值。開K4箱電源，待幾分鐘后測閘流管簾柵極電壓DC23V，再等5min測其電壓降到DC19.45V。出束試驗，閘流管起輝正常工作，有高頻鳴叫聲，劑量率正常。

3 故障二

3.1 故障現(xiàn)象

開機預(yù)熱結(jié)束后，準備預(yù)出束，RAD ON時出束指示紅燈閃爍，隨后出DOSE RATE2連鎖，劑量率顯示為0。出束停止。

3.2 故障分析及排除

進入維修模式，再次試驗出束。出連鎖前沒有聽到閘流管起輝后的高頻鳴叫聲。在2.2的維修經(jīng)驗基礎(chǔ)上，初步判定是閘流管及其電路故障。

檢查發(fā)現(xiàn)，閘流管管腳的燈絲極無電壓，其他各腳電壓正常。打開K4箱，檢查燈絲電源線路，發(fā)現(xiàn)燈絲變壓器T1無輸出。順序檢查其初級無輸入，初級保護電阻R1無輸出，關(guān)K4箱電源。仔細檢查發(fā)現(xiàn)，R1滑線電位器輸出端有電弧及碳化痕跡，測量發(fā)現(xiàn)此端與另一端不通。取出R1用砂紙打磨除去焦糊層，滑環(huán)移動到附近良好的接觸位置。將R1裝回原處通電，測變壓器T1輸出正常。測閘流管燈絲腳電壓AC6.35V正常。再次測其他管腳電壓皆正常。出束試驗，劑量率正常，故障排除。

4 故障三

4.2 故障現(xiàn)象

開機預(yù)熱結(jié)束后，準備出束。RAD ON時出束指示燈閃爍，隨后出DOSE RATE2連鎖。劑量率顯示為0。機器自動保護停止出束。

4.2 故障分析及排除

進入維修模式，再次試驗出束。出連鎖前沒有聽到閘流管起輝后的高頻鳴叫聲。在2.2維修經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，分析是否為閘流管電路故障。檢測K4箱輸出，控制柵極DC19.44V（正常），簾柵極DC-149V（正常），燈絲加熱極AC6.35V（正常），RESERVOIR極AC5.45V（正常）。初步判定為閘流管壞。閘流管壞一般是控制柵極電壓過高，或者是燈絲斷。進一步檢查燈絲極發(fā)現(xiàn)，其引線頭外絕緣塑料層有黑糊。撥開絕緣層發(fā)現(xiàn)引線即將斷裂。

關(guān)機后，小心焊接燈絲引線與閘流管座燈絲極，直至其牢固連接。測量接觸電阻<0.01Ω。通電預(yù)熱后，測燈絲極電壓AC6.25V，出束劑量率正常穩(wěn)定。故障修復(fù)。

5 小結(jié)

此類故障都發(fā)生在閘流管電源及其控制電路上，故障現(xiàn)象類似，而引起故障的原因卻來自不同的部分。閘流管管腳較少，各管腳的電壓相對穩(wěn)定很容易測出。其中，最值得注意的就是，當聽不到閘流管工作時的高頻鳴叫聲，初步就能判斷閘流管電路系統(tǒng)故障。

[1] 顧本廣.醫(yī)用加速器[M].北京:科學(xué)出版社,2003.

[2] 繆科.Precise直線加速器閘流管的工作原理及常見故障分析[J].中國醫(yī)療設(shè)備,2009,24(2):106-107.

[3] 王文嶺,馬磊.BJ-6B醫(yī)用電子直線加速器閘流管等故障分析與排除[J].中國醫(yī)療設(shè)備,2011,26(2):124.

[4] 樊維民.醫(yī)用加速器上閘流管的正確使用[J].現(xiàn)代腫瘤醫(yī)學(xué),2005,12(5):701.

Trouble-shooting and Analysis of Siemens K-class Accelerator Thyratron System

HU Zhong-you, LU Hong
Radiotherapy Department, Tongling People's Hospital, Tongling Anhui 244000, China

TH774

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2012.01.032

1674-1633(2012)01-0093-02

2011-07-22

作者郵箱：huzhongyou1966@yahoo.com.cn