瓦里安Clinac ix型醫(yī)用直線(xiàn)加速器劑量率過(guò)低的維修

張勇

四川省自貢市第四人民醫(yī)院設(shè)備科 （四川自貢 643000）

醫(yī)用直線(xiàn)加速器所產(chǎn)生的X線(xiàn)、電子束主要用于治療癌癥和一些良性病變，其工作原理為：以高能量的X線(xiàn)或電子線(xiàn)照射病灶部位，破壞病變細(xì)胞[1]。加速器劑量率（dose rate，D/R）作為單位時(shí)間內(nèi)加速器根據(jù)計(jì)劃系統(tǒng)指令，在目標(biāo)野內(nèi)所投放的有效劑量，其在放射治療中至關(guān)重要[2]?，F(xiàn)就瓦里安Clinac ix型醫(yī)用直線(xiàn)加速器一例D/R過(guò)低故障進(jìn)行維修分析，報(bào)道如下。

1 故障現(xiàn)象

加速器開(kāi)機(jī)、預(yù)熱、自檢正常；在出束狀態(tài)下，有束流提示音；監(jiān)視窗口出束時(shí)長(zhǎng)與計(jì)數(shù)顯示正常；出束可維持5 s，監(jiān)視窗口隨即顯示劑量率低1（under dose rate1，UDR1）、劑量率低2（under dose rate1，UDR2）故障聯(lián)鎖，其間D/R值顯示為5 MU/min；手動(dòng)屏蔽故障聯(lián)鎖后可繼續(xù)出束，D/R值保持在5 MU/min，UDR聯(lián)鎖情況見(jiàn)圖1。經(jīng)測(cè)試，切換不同出束能量，故障現(xiàn)象無(wú)變化。

圖1 UDR聯(lián)鎖情況

2 故障分析

進(jìn)入維修模式，屏蔽出現(xiàn)的次要聯(lián)鎖，選擇適當(dāng)能量出束。維修模擬儀表顯示脈沖調(diào)制電壓（pulse-forming networks volta，PFN V）為22.42 V，見(jiàn)圖2。切換不同出束能量，PFN V值無(wú)變化。

圖2 維修模式模擬儀表

觸發(fā)UDR1、UDR2聯(lián)鎖的故障種類(lèi)較多，從圖2可見(jiàn)槍電壓（GUN V）值顯示為正常的-15.80 kV，可排除槍燈絲供電電路故障。通過(guò)調(diào)閱加速器正常晨檢報(bào)告（圖3），可知故障發(fā)生時(shí)PFN V值過(guò)低，雖高能量出束與低能量出束時(shí)PFN V略有不同，但均不應(yīng)低于40 V，正常晨檢報(bào)告見(jiàn)圖3。PFN V電壓值過(guò)低，應(yīng)首先考慮核對(duì)PFN V預(yù)設(shè)值并測(cè)量高壓電源電流（high voltage power supply current，HVPS I）波形。

圖3 正常晨檢報(bào)告

經(jīng)核對(duì)，PFN V預(yù)設(shè)值為正常的41.5 V。通過(guò)示波器測(cè)量HVPS I波形有失真（圖4），由此推斷故障由高壓系統(tǒng)引發(fā)，故障范圍劃定在：（1）高壓電容漏電；（2）高壓二極管擊穿；（3）晶閘管（dequeng，DeQ）自身故障；（4）DeQ控制電路故障；（5）DeQ反饋電路故障。

圖4 HVPS I失真波形

3 故障維修

在調(diào)制柜中，依次檢測(cè)高壓電容和高壓二極管，均正常。DeQ無(wú)法直接檢測(cè)，且未在備件庫(kù)預(yù)備范圍，嘗試先行更換備有的晶閘管柵極控制電路板，但故障依舊?？紤]到DeQ是耗損件，且裝機(jī)6年以來(lái)從未更換，遂將故障判定為其老化。但更換后故障依舊。此時(shí)劃定的故障范圍集中到了DeQ反饋電路上。再次進(jìn)入維修模式，發(fā)現(xiàn)在未出束的情況下應(yīng)為0 V的PFN V有23.55 V的顯示值。查閱DeQ反饋電路（圖5），該P(yáng)FN V顯示值來(lái)源于高壓分壓補(bǔ)償電路板。根據(jù)圖紙，測(cè)量此板反饋放大器HA3-5020-5第J3測(cè)試點(diǎn)第4腳。此腳作為檢測(cè)端，在未出束時(shí)電壓值應(yīng)為0 V，但實(shí)際測(cè)得電壓值15.1 V。測(cè)量第J3測(cè)試點(diǎn)的第1腳和第5腳，分別有正常的-15 V和+15 V電壓。由此判斷電流反饋放大器HA3-5020-5損壞，更換后故障排除，檢測(cè)到HVPS I波形恢復(fù)正常（圖6），同時(shí)D/R恢復(fù)正常。

圖5 DeQ反饋電路

圖6 HVPS I正常波形

4 討論

高壓分壓補(bǔ)償電路板前級(jí)接入38 kV（峰值）高壓，承擔(dān)取樣和反饋工作。由于電流反饋放大器HA3-5020-5短路損壞，導(dǎo)致同相輸入端的+15 V電壓短路到輸出端，其錯(cuò)誤的取樣結(jié)果一方面輸出到PFN V監(jiān)測(cè)窗口，另一方面作為D/R的檢測(cè)依據(jù)反饋到DeQ控制回路，使其誤判為D/R已達(dá)到預(yù)設(shè)值，造成實(shí)際D/R低[3]。

5 小結(jié)

DeQ長(zhǎng)期工作在高電壓、大電流、高熱的環(huán)境下，其在設(shè)計(jì)之初就被定義為耗損件。在實(shí)際維修工作中如出現(xiàn)D/R達(dá)不到預(yù)設(shè)值且HVPS I波形異常的情況，普遍為DeQ老化甚至損壞[4]。但實(shí)踐表明，HVPS I波形異常作為DeQ工作情況的一個(gè)反饋，只能表明其工作在非正常狀態(tài)，還需詳加分析是其自身?yè)p壞或是控制電路與檢測(cè)電路故障。