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

    2019-08-20 12:24:52張勇
    醫(yī)療裝備 2019年15期
    關(guān)鍵詞:劑量率電路板加速器

    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。

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