西门子Primus E直线加速器真空系统工作原理及典型故障维修分析

陈 利

(辽宁省鞍山市第四医院 放疗科，辽宁鞍山114034)

西门子Primus E直线加速器真空系统工作原理及典型故障维修分析

陈 利

(辽宁省鞍山市第四医院 放疗科，辽宁鞍山114034)

本文介绍了西门子PRIMUS E直线加速器真空系统的构成和工作原理，同时分析了典型故障的排除方法。

西门子Primus E直线加速器;真空

医用电子直线加速器的运行都离不开真空技术，都需要在高真空、甚至超高真空的条件下运行。真空技术在医用电子直线加速器中的主要作用:

(1)避免加速管内放电击穿无论是行波加速管，还是驻波加速管，为有效地加速电子，要建立很强的微波电场，一般为每cm几十kV到几百kV，所以要求加速管要维持高真空、甚至超高真空的状态。

(2)防止电子枪阴极中毒、钨丝材料的热子或灯丝氧化尤其是全驻波加速管采用氧化物阴极，有害气体会使阴极中毒，对真空的要求更高。

(3)减少电子与残余气体的碰撞损失。

我院使用的西门子Primus E加速器采用的是全密封加速管，这种加速管在出厂前经过整体钎焊、严格的真空检漏、高温真空去气处理，封离时保持超高真空，工作时，由一台离子泵维持超高真空。溅射离子泵的结果原理如图1所示。

图1

溅射离子泵的寿命很长，一般额定值是在5 mA的工作电流下，可工作5000小时，若工作电流在50 μA，则寿命可达5×105h(即50多年)，所以在加速管正常工作的条件下，离子泵的寿命大于加速管的寿命。溅射离子泵电源是高内阻的电源，其空载输出的电压在3—7 kV之间，它的高压输出端都串联着限流电阻，当离子泵放电电流大时，其输出电压降低，电流过大时，输出电压可降至300 V右。工作中系统突然暴露大气，放电会自动停止，故离子泵和电源都不会损坏。电源本身具有过流保护功能，当超过设定的电流值时，电源会自动切断，防止电源本身损坏。对于医用加速器的特殊需要，离子泵电源都有电流联锁功能，当离子泵电流超过某一值时，给出一个联锁信号。如为保护加速管和电子枪阴极 (灯丝)，设定离子泵电流不能超过200 μA，当超过这一值时，离子泵给出的联锁信号可切断加速器的高压和电子枪的低压，但离子泵仍在工作继续抽真空。我院西门子Primus E加速器报警真空过流，如果是加速管漏气，需将加速管送回制造厂返修，维修费昂贵且会耽误一批患者的治疗。首先与同型加速器互换排除真空检测系统故障，再测得离子泵电流18mA，未达到真空彻底破坏的18mA，从而判断加速管并未漏气，可能是由于离子泵在生产过程中残留的金属屑或溅射的钛膜脱落形成的金属屑正好落在阴阳极之间，造成短路，使钛泵高压加不上。联系德国厂家租用其高压放电装置处理离子泵两极垃圾，逐步给离子泵两极加高压至12.5kV，每次放电不超过一分钟，停歇一会再加高压，半小时后，12.5kV无放电现象，两极垃圾都处理干净了，真空指示恢复到零。

［1］PRIMUS MID－Energy System Manual

［1］V7 Digital MEVATRON Service Drawings

［3］顾本广，等。医用加速器。

TH774

B

1002－2376(2011)06－0072－01

2011－03－16