西门子K型加速器闸流管电源电路分析及故障处理

2012-01-28胡中友卢宏

中国医疗设备 2012年1期

关键词：管脚灯丝栅极

胡中友，卢宏

铜陵市人民医院放疗科，安徽铜陵 244000

西门子K型加速器闸流管电源电路分析及故障处理

胡中友，卢宏

铜陵市人民医院放疗科，安徽铜陵 244000

本文叙了西门子PRIMUS-H型加速器闸流管电源及控制电路工作原理。通过分析几例故障的检查和处理过程，总结此类故障的处理思路，方法和经验。

医用加速器；闸流管；故障；医疗设备维修

西门子PRIMUS-H型医用直线加速器是其K型机系列的主流机型。此机型利用速调管作为微波功率放大器件，其优点是微波输出功率高，可加速超过15MV的高能电子，且性能稳定。这类机器的脉冲功率调制系统主要组件为速调管、聚焦线圈、闸流管及IGBT调制电路等。

1 闸流管电路工作原理

闸流管电路是脉冲调制系统的重要一环。在系统触发信号的作用下，通过闸流管的开启和关断，为电容电感充电线路充电，从而给速调管脉冲变压器供电。

本机型使用TX1154型闸流管。此型管有5只管脚和阳极，分别是灯丝加热极、接地极、RESERVOIR极、控制栅极、帘栅极和阳极。灯丝电源由K4箱内的较大的变压器T1供电，正常应在AC6.15V～6.6V，RESERVOIR极电源应有K4箱内变压器T2供电，电压应在AC5.2～5.8V。帘栅极电压由K4控制电路板提供正常应在DC-150V左右，控制栅极由系统触发脉冲打开可控硅并通过K4内控制电路板上的脉冲变压器T1提供，一般在DC17～22V[1]。

2 故障一

2.1 故障现象

开机预热结束后，准备预出束。RAD ON时出束指示红灯闪烁，随后出DOSE RATE2连锁，剂量率显示为0，机器因连锁停止。

2.2 故障分析与排除

进机房查看K2连锁灯指示正常，速调管聚焦线圈电源正常。旁路硬软件连锁。在维修模式下出束，用示波器检查调制器系统有关信号。其中，Pulse-I、Dose-I、Dose-2、RF-REFL 和 Beam I 都难以捕捉，只有Inj-I正常。而此时听不到闸流管启动后的高频鸣叫声。初步判断为闸流管部分故障。

这种机型的闸流管等高压组件都是浸在油箱里并密封的。管座尾部、管脚引线暴露在油箱箱体上，供电电源及其控制电路K4外挂在油箱外壁上。测闸流管格管脚电压，灯丝极AC6.27V（正常），RESERVOIR极AC5.45V（正常），控制栅极电压DC19.42V（正常），帘栅极电压为0。打开K4控制电路箱，发现R6左端引线处有裂口，关闭K4箱电源，测量R6电阻阻值5K（正常），测R6左端引线与闸流管帘栅极不通。剪断R6左端引线，重新焊接。测其端子到闸流管帘栅极电阻为R6的值。开K4箱电源，待几分钟后测闸流管帘栅极电压DC23V，再等5min测其电压降到DC19.45V。出束试验，闸流管起辉正常工作，有高频鸣叫声，剂量率正常。

3 故障二

3.1 故障现象

开机预热结束后，准备预出束，RAD ON时出束指示红灯闪烁，随后出DOSE RATE2连锁，剂量率显示为0。出束停止。

3.2 故障分析及排除

进入维修模式，再次试验出束。出连锁前没有听到闸流管起辉后的高频鸣叫声。在2.2的维修经验基础上，初步判定是闸流管及其电路故障。

检查发现，闸流管管脚的灯丝极无电压，其他各脚电压正常。打开K4箱，检查灯丝电源线路，发现灯丝变压器T1无输出。顺序检查其初级无输入，初级保护电阻R1无输出，关K4箱电源。仔细检查发现，R1滑线电位器输出端有电弧及碳化痕迹，测量发现此端与另一端不通。取出R1用砂纸打磨除去焦糊层，滑环移动到附近良好的接触位置。将R1装回原处通电，测变压器T1输出正常。测闸流管灯丝脚电压AC6.35V正常。再次测其他管脚电压皆正常。出束试验，剂量率正常，故障排除。

4 故障三

4.2 故障现象

开机预热结束后，准备出束。RAD ON时出束指示灯闪烁，随后出DOSE RATE2连锁。剂量率显示为0。机器自动保护停止出束。

4.2 故障分析及排除

进入维修模式，再次试验出束。出连锁前没有听到闸流管起辉后的高频鸣叫声。在2.2维修经验的基础上，分析是否为闸流管电路故障。检测K4箱输出，控制栅极DC19.44V（正常），帘栅极DC-149V（正常），灯丝加热极AC6.35V（正常），RESERVOIR极AC5.45V（正常）。初步判定为闸流管坏。闸流管坏一般是控制栅极电压过高，或者是灯丝断。进一步检查灯丝极发现，其引线头外绝缘塑料层有黑糊。拨开绝缘层发现引线即将断裂。

关机后，小心焊接灯丝引线与闸流管座灯丝极，直至其牢固连接。测量接触电阻<0.01Ω。通电预热后，测灯丝极电压AC6.25V，出束剂量率正常稳定。故障修复。