SIEMENS PRIMUS－M型加速器调制器的故障分析

钱德军，唐从森

(江苏省建湖县人民医院，江苏建湖224700)

SIEMENS PRIMUS－M型加速器调制器的故障分析

钱德军，唐从森

(江苏省建湖县人民医院，江苏建湖224700)

SIEMENS M型加速器调制器的结构及工作原理，并分析其两例故障产生的原因。

直线加速器;调制器;故障

1 调制器的结构及工作原理

脉冲调制器结构如图1所示，主要有:Charging choke、Charging diode、DE’Q电路、PFN网络、氢闸流管和脉冲变压器等。

图1 脉冲凋制器结构图

脉冲调制器工作原理可以简单理解为两个工作过程:充电过程和放电过程。

充电过程:380V三相市电经变压器T1变压——变压器次级线圈绕组的选择受控制台信号的控制，高压硅堆CR1－6整流和电容C1滤波 (Siemens图号:5681994)后行成调制器高压直流电源，经Charging choke、Charging diode对PFN网络充电储能。DE’Q电路对充电过程进行控制，当PFN达到所需能量要求时，DE’Q Regulator触发可控硅CR1(Siemens图号:5747840)导通Choke次级对地低阻抗导通，充电过程停止。

放电过程:充电结束，机器触发信号给T4变压器，CR2可控硅导通，T2变压器产生+1kV高压给氢闸流管第3极 (Simens图号:5652268，氢闸流管为英国EEV公司产CX1159)，氢闸流管导通，电流经脉冲变压器升压后加在磁控管的两极，使电子在电磁场中振荡产生微波为电子加速提供能量。

2 故障分析

故障一:DQ电路故障

故障现象:治疗模式仅5MeV电子线可以出速，但剂量率低，X线和高能电子线机器跳30#Modulator Incomplete，并且跳CB2电源开关。

检查及修复过程:用示波检查5MeV电子线的Pulse I、Charge I和RF－REF发现Pulse I值偏高，Charge I为全波充电，判定故障在调制器部分。并且可以初步判定DE’Q电路失控，即问题在DE’Q Regulator部分。本先易后难的原则，用万用表测量DQ电路±15V电源，无电压信号，更换此电源模块，用示波器测Pulse I、Charge I波形正常，机器X线、电子线各能量正常出速。

分析原因:由于DE’Q不工作，对充电网络失去控制，所以PFN放电电压为2E(E为MOD P.S.电压)，在X线低能时状态时充电电压低，不会形成过流，但Pulse I过剂量饱和点，所以剂量率低。在电子线高能和X线状态，充电电压高，2E后形成过流，调制器CB2开关跳闸。

故障二:闸流管故障

故障现象:电子线、X线各能量均不出速，机器出剂量率联锁12#Dose rate1(SW)、13#Dose rate1(SW)、54#Dose rate1(HW)。

检查及修复过程:旁路所有硬件和软件联锁，选X线6MV能量编程，用示波器测量Inject I、RF和Pusle I信号。检测发现Inject I、RF波形正常，Pusle I无信号。可以判定故障在调制器部分。继续用示波器检测Charge I波形无信号。观察发现氢闸流管灯丝颜色偏红 (正常应为暗红)，结合氢闸流管使用时间较长，可能是氢闸流管老化，不能导通。用万用表测量氢闸流管灯丝电压正常，栅极电压为29.9V(正常为15～28V)，可以判定氢闸流管老化不能导通，更换氢闸流管，机器正常出束。

分析原因:氢闸流管由于老化未能导通，不能形成放电回路，从而导致Pusle I和Charge I信号的缺失。氢闸流采用氢气电离后离子作为通电载流子，而管子老化使得电离的离子不足，使得栅极和阴极间的电阻增加，从而使得栅极电压升高。

3 结语

机器不出速时，一定要用示波器首先确认机器出故障的部分。一般调制器出现故障时，Pusle I或Charge I波形异常，还常伴随PS O/C和CLIP O/L指示灯熄灭。另外直线加速器调制器部分结构效为复杂，工程技术人员在平时的工作中要认真研读厂家的技术资料，在检修时一定要用放电棒对高压部件作放电处理，确保人身安全。

［1］顾本广.医用加速器 ［M］.北京:科学出版社，2004.

［2］Siemens加速器维修资料

TH774

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1002－2376(2011)08－0079－02

2011－05－25