醫(yī)科達(dá)Synergy 直線加速器高壓控制系統(tǒng)的故障維修

鐘青松

南方醫(yī)科大學(xué)珠江醫(yī)院 （廣東廣州 510282）

放射治療是治療腫瘤患者的主要手段，醫(yī)科達(dá)Synergy直線加速器作為主要的放射治療設(shè)備，目前在國(guó)內(nèi)外應(yīng)用較為廣泛[1-2]。該直線加速器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，特別是高壓控制部分，因此出現(xiàn)故障的概率也相對(duì)較高[3]。本研究針對(duì)我院1例醫(yī)科達(dá)Synergy 直線加速器高壓控制系統(tǒng)故障進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析排除，僅供同行參考。

1 故障維修

1.1 故障現(xiàn)象

開機(jī)后一切正常，無聯(lián)鎖報(bào)錯(cuò)信息，不出束。

1.2 故障分析

高壓控制系統(tǒng)（圖1）主要由脈沖形成網(wǎng)絡(luò)（PFN）、閘流管（Thyratron）及高壓脈沖電源等部分組成，其工作原理是三相電源通過三相整流濾波后加至升壓電路，產(chǎn)生一高壓送至調(diào)制器中，調(diào)制器的作用是向磁控管及電子槍提供具有確定寬度和幅度的高壓脈沖。每部分均分別有各自的驅(qū)動(dòng)和檢測(cè)電路，其中任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障，均會(huì)導(dǎo)致加速器不能出束。

圖1 直線加速器高壓控制系統(tǒng)部分框圖

1.3 故障排除

進(jìn)入service 模式，觀察發(fā)現(xiàn)微波和高壓均無輸出，用示波器在維修測(cè)試端口PFV 觀察波形，發(fā)現(xiàn)波形異常，說明磁控管無高壓，所以不出束；根據(jù)本機(jī)的特點(diǎn)，無高壓故障可從以下幾個(gè)方面進(jìn)行分析。

1.3.1 電源故障的排除

檢查600 V 直流電壓，由于充電變壓器初級(jí)震蕩電路由600 V 直流電壓、充電變壓器的初級(jí)線圈和2個(gè)達(dá)林頓管構(gòu)成，所以若無600 V 直流電壓，脈沖變壓器將無高壓輸出，經(jīng)檢查該電壓正常，排除電源故障的可能性。

1.3.2 光纜故障的排除

光纜故障可通過觀察控制系統(tǒng)軟件檢測(cè)項(xiàng)（item）的part 值、光纜替代法、用手電筒在其一端照射觀察另一端光導(dǎo)效果、用示波器測(cè)試維修端子的TV 信號(hào)的有無等方法來判斷。醫(yī)科達(dá)Synergy 直線加速器有9根光纜，與本故障有關(guān)的主要有3根，分別是PFN V MON H.E，PFN V MON L.E，THY PULSE DRIVE。首先，進(jìn)入維修模式觀察item 值，item 88的part 4為0，可以確定前2根光纜無故障（如有故障，item 88的part 4為1），第3根光纜采用替代法判斷其好壞，用備用光纜替代THY PULSE DRIVE 光纜，發(fā)現(xiàn)故障依舊，證明第3根光纜正常。光纜和電壓均正常，說明故障可能在閘流管觸發(fā)板上。

1.3.3 閘流管觸發(fā)板故障的排除

檢查閘流管引線對(duì)地電壓，分別為6.14 VAC、5.35 VAC、18.2 VDC，均正常；用示波器測(cè)PFV-V 波形，發(fā)現(xiàn)波形異常，測(cè)SKT1上有脈沖信號(hào)，懷疑閘流管觸發(fā)板有問題；用萬用表測(cè)量觸發(fā)板各電壓，+140 V 為143 V，-140 V為-139.6 V，R9對(duì)地為-139 V；取下觸發(fā)板檢查，發(fā)現(xiàn)電阻R10、R11表面有發(fā)黑的印記，經(jīng)測(cè)量證實(shí)2個(gè)電阻已燒壞，用萬用表二級(jí)管擋測(cè)量TR1 IRFP450，有擊穿現(xiàn)象；更換R10、R11、TR1 IRFP450后，將觸發(fā)板裝上機(jī)，通電故障依舊，進(jìn)機(jī)房聞到有燒焦的味道，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)2只電阻再次燒壞；取下觸發(fā)板，仔細(xì)分析圖紙（圖2），懷疑IC2ICL7667有問題；于是，再次更換R10、R11、TR1 IRFP450，為了防止再次燒壞元件，先斷開R9，裝上觸發(fā)板，通電約5 min，2只電阻未燒壞，說明從+140 V 到-140 V 電路沒有問題，問題應(yīng)該出在IC2上；取下觸發(fā)板，由于沒有IC2可以替換，于是查IC2手冊(cè)，發(fā)現(xiàn)是雙通道MOS 管，從手冊(cè)可以看出IC2的2、7腳是一個(gè)通道，4、5腳是另一個(gè)通道，于是斷開2、7腳，將4、5腳接上電路板；改電路后，再次裝上觸發(fā)板，接上R9，通電出束正常，故障排除。

2 維修結(jié)果

（1）本次維修觸發(fā)板損壞元器件有：電阻R10、R11 2.2 K/0.5 W 直插各2個(gè)，MOS 管IRFP450直插2只，集成塊ICL7667直插8腳1只。（2）故障時(shí)觸發(fā)板各電壓：+140 V為+143 V，-140 V 為-139.6 V，R9對(duì)地為-139 V。修好后觸發(fā)板各電壓：+140 V 為+130 V，-140 V 為-135 V，R9對(duì)地為-135.4 V。

圖2 閘流管觸發(fā)板局部圖

3 小結(jié)

醫(yī)科達(dá)Synergy 直線加速器是一種復(fù)雜的大型醫(yī)療設(shè)備[4]，機(jī)器出現(xiàn)故障時(shí)，雖然可以顯示故障代碼聯(lián)鎖和軟件檢測(cè)項(xiàng)（item）的part 值來幫助維修工程師初步判斷故障位置，但要快速排除故障還需要維修工程師具有較高的理論水平和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)才能根據(jù)故障現(xiàn)象作出正確的判斷[5]，從而更有效地保障機(jī)器的正常運(yùn)行。