加速器充电控制原理及故障检修

加速器充电控制原理及故障检修　刘　浩　（临沂市肿瘤医院，　山东临沂２７６００１）　（中图分类号］ＴＨ７７４　（文献标识码］Ｂ　（文章编号］１００２—２３７６（２０１１）１１—００７９—０２　目前瓦里安和西门子高能直线加速器，在国内　管导通将充电电流旁路，直流高压不再向ＰＦＮ充　市场的占有率都比较高，两者的工作原理相似：三　电，瓦里安加速器在ＰＦＮ的充电过程中，ＰＦＮ．Ｅ　相电源经高压变压器升压、滤波、整流、变成直流　的取样电压与ＰＦＮ预置电压比较，一旦前者大于　高压，对脉冲形成网络（ＰＦＮ）充电，产生脉冲形　后者，产生触发信号，经放大驱动ＤＱ管导通，充　成网络高压（ＰＦＮ．Ｅ）。ＰＦＮ．Ｅ经闸流管，脉冲高　电停止。　压变压器，生成脉冲高压，为速调管和电子提供　故障一：瓦里安２１００Ｃ＼Ｄ加速器６ＭＶ　ｘ线　能量。速调管输出高功率的微波，耦合到加速管　不出束。试验其它能量，低能电子线４Ｍｅｖ，６Ｍｅｖ，　中，将电子发射的电子加速到接近光速，高速电　９Ｍｅｖ，１２Ｍｅｖ出束，高能电子线１５Ｍｅｖ，１８Ｍｅｖ租　子轰击钨靶，产生高能ｘ线束。两种品牌加速器　１５ＭＶ　Ｘ线不出束。工程师模式下，ＤＩＳＰＬＡＹ各显　的区别主要是脉冲形成网络充电过程的控制方法不　示值中ＰＦＮ．Ｖ（西门子机器称ＰＦＮ．Ｅ）偏小，　同，西门子加速器的四极管串联在ＰＦＮ充电回路　６ＭＶ时为３７，正常为４１左右。测ＨＶＰＳ．Ｉ，　上，四极管的导通时间就是ＰＦＮ的充电时间，西　ＰＦＮ．Ｖ，ＲＦＤＲ，ＬＤＰＯＷＥＲ２及ＫＬＹ．Ｖ，ＫＬＹ．Ｉ各　门子加速器各能量对应的ＰＦＮ预置电压控制ＴＥＴ　波形，其中ＨＶＰＳ．Ｉ（即充电电流波形），６ＭＶ　Ｘ　—Ｔ脉冲的脉宽，ＴＥＴ—Ｔ脉冲控制四极管的导通　线及高能线束满幅，无ＤＱ波形。低能电子线有　时间，即充电时间，从而实现对ＰＦＮ．Ｅ的控制；　ＯＱ波，但很小，ＤＱ　Ｒａｔｅ只有２０—３０％（如图　瓦里安将ＤＱ管并联在充电回路的扼流圈上，ＤＱ　１），正常应在５０％左右，怀疑ＤＱ管坏，更换ＤＱ　管，故障依旧。６Ｍｅｖ电子线正常，６ＮＶ　Ｘ线不出　收稿日期：２０１１—０９—０６　束，６Ｍｅｖ和６ＭＶ的预置ＰＦＮ电压一样高，只是　２．２压力异常　２．４　ＲＢＣ，ＷＢＣ，ＰＴＬ计数错误　压力管道系统漏气时压力下降，应打开仪　检查计数孔是否被污染，执行“清除堵孔”　器，认真查找漏气部位，将其更换或固定好。压　程序；如不行，检同时排查细胞计数定量隔膜泵和　力管道某处堵塞时会引起压力升，清除堵孔可排　检出器之间的管道是否堵塞。长时间或大批量检测　除故障。压力泵连接轴上的螺丝易松动，此时高　标本时，要及时执行“自动清除洗”程序，进行　发出的声音与正常状态时不同将其固定好，即可　管道清洗，否则细胞计数结果偏高。仪器出现故障　排除故障。　后，显示屏上会有提示，但有时提示不确切，要认　２．３检测结果本底值错误　真分析，结合实际工作中积累的经验，大多数故障　首先执行“自开机时仪器自动检测本底或空　可切以排除。　白值结果偏高动清洗”程序；如不行，执行“清　［参考文献］　除堵孔”程序；还不行，检查系统管道有无漏气、　［１］丛玉隆，乐家新再论血细胞分析技术进展与临床应用　污染，检查并更换试剂。　［Ｊ］，中华检验医学杂志，２００７，３（０４）：３６５—３７０．　医疗装备２０１１第１１期　７９　６ＭＶ的触发频率高（２倍关系），而与频率有关　的主要器件是闸流管，于是更换闸流管，更换　后，故障依旧。分析ＨＶＰＳ．Ｉ波形，ＨＶＰＳ．Ｉ波形　满幅，ＤＱ　Ｒａｔｅ为零，ＤＱ管没动作，说明直流高　压一直向ＰＦＮ充电，直至ＨＶＰＳ．Ｉ波形末端，但　充电产生的ＰＦＮ．Ｖ依然达不到预置值，ＤＱ管始　终不动作。导致ＤＱ管不动作的原因可能是直流　故障二：西门子ＭＥＶ７７加速器，电子线治疗　时，ＲＡＤＯＮ后，响两声，便不再出束，同时机　房内有响声。进入机房观察，主电源分配ＨＶ空　关跳闸。开环下，测各波形，ＣＨＡＲＧＥ．Ｉ（充电　电流）波形异常，充电波形末端有下冲尖端（如　图２）。调低ＰＦＮ预置电压，减小ＣＨＡＲＧＥ．Ｉ波　形脉宽，ＣＨＡＲＧＥ．Ｉ波形可正常。调各能量　ＰＦＮ．Ｅ，ＰＲＦ，ＩＮＪ．Ｉ，低能量电子线有时可出束，　高压本身有问题，也可能高压负载故障，将高压　拉低。先测静态直流高压。开机，不出束（闸流　管不动作，无负载），用高压测试棒测高压电容　ｃｌ的电压，低能为９．３ｋＶ，高能为１０．４ｋＶ，正　常为１１ｋＶ和１３ｋＶ，说明故障在直流高压部分。　测高压变压器初级电压，Ａ模式下，４Ｍｅｖ、　６Ｍｅｖ、９Ｍｅｖ、１２Ｍｅｖ时，ＡｌＡ２、Ａ１Ａ３、Ａ２Ａ３　电压为３５０Ｖ左右，６ＭＶ时为３２５Ｖ左右。Ｂ模式　下，Ｂ１Ｂ２、Ｂ１Ｂ３、Ｂ２Ｂ３电压在３４０左右，故障　在此。再测Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４各Ｌ—Ｔ间的压降，　Ｋ２的Ｌ—Ｔ间有２６Ｖ压降。分析线路：Ｋ２线圈　接在Ｋ１的常开接点上，出束时，控制台送出　ＲＡＤ　ＯＮ信号到Ｋ１线圈，Ｋ１吸合，电源经Ｒ１，　Ｒ２，Ｒ３接到高压初级。同时Ｋ１常开接点闭合，　Ｋ２得电吸合，将Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３短路，３８０Ｖ直接　加到高压初级。Ｋ２的Ｌ—Ｔ间有压降，可能Ｋ２　没吸合。停机，测Ｋ２线圈，阻值无穷大，Ｋ２　坏，更换Ｋ２后，机器正常。　分析故障时，Ｋ２不动作，Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３一直　串接在高压变压器初级，起了分压作用，致使初级　电压降低，直流高压不够。低能电子线负载较小，　Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３分压小，而且低能线束的ＰＦＮ预置电　压又低，可通过ＤＱ管调节，使ＰＦＮ．Ｖ达到预置　值，可正常出束。低能ｘ线虽然ＰＦＮ预置电压和　低能电子线一样，但由于工作频率高，负载大，　Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３分压大，ＨＶＰＳ．Ｉ波形满幅，ＰＦＮ．Ｖ　也达不到预置值。高能线束ＰＦＮ预置电压高，负　载大，ＰＦＮ．Ｖ更不够，不能出柬。　图１　图２　但高能量不出。另外，ＰＵＩＳＥ．Ｉ幅度调不上去，　只有６Ｖ，正常为８Ｖ。分析ＣＨＡＲＧＲ．Ｉ波形，末　端下冲，充电电流瞬间变大，ＨＶ空气开关有时　跳闸，充电回路可能击穿打火现象。开环状态　下，进入机房，关掉电子灯丝，保证在出束状　态下，无射线输出，使机房内的维修人员免受超　剂量照射。关掉机房内灯，观察速调柜内ＰＦＮ，　速调管及直流高压部分有无打火现象，无异常。　故障应在此之前。检查高压变压器初级。打开主　电源分配部分盖板，开机，发现高压初级主接触　器Ｋ２的一相打火，由于长时间发热打火，基座　已损坏。想办法固定好，上紧，并做好绝缘处　理。开机，测ＣＨＡＲＧＥ．Ｉ波形，正常。但高能量　依然不出束。开环下，调高能量档的ＰＦＮ．Ｅ，　ＰＲＦ，ＩＮＪ．Ｉ，使剂量率达到峰值。再打到闭环，　各能量出束正常。　分析低能量电子线的负载小，电源主接触器　Ｋ２的电流也小，损坏的接头可能不会打火。但高　能量线束和低能ｘ线的负载都很大，主接触器Ｋ２　的电流就大，损坏的接头打火，ＣＨＡＲＧＥ．Ｉ波形下　冲。虽然测得的充电电流急增，但此时充电电流不　再流向ＰＦＮ，ＰＦＮ．Ｅ不再增加，高能量所需的　ＰＦＮ．Ｅ不够，不能出束。　体会以上两例故障的现象相似，ＰＦＮ充电波形　也都异常。在维修过程中，根据瓦里安和西门子加　速器不同的充电过程控制原理，仔细分析各自故障　时的充电波形，查找充电波形异常的原因，结合平　时的维修经验，再联系其他所测波形，数据，都找　到了故障所在。由此可见，掌握加速器各部分的原　理，熟练运用波形分析的方法，对加速器维修很有　必要。　Ｍｅｄｉｃａｌ　Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　Ｖｏ１．２４，Ｎｏ．１　１