西门子Primart加速器自动频率控制系统故障分析

卢联中

(广州医科大学附属肿瘤医院 放疗中心，广州510095)

西门子Primart加速器自动频率控制系统故障分析

卢联中

(广州医科大学附属肿瘤医院 放疗中心，广州510095)

直线加速器加速管的谐振频率随温度、输入功率、射束负载和加速腔的机械和电特性的改变而改变，从而使电子相对于波产生滑相，引起电子能量的降低和电子能谱变宽，进而引起剂量率降低和照射野变坏。为了使微波源(磁控管)频率保持与加速管共振频率一致，需要采用频率锁环电路，叫自动频率控制。

西门子Primart；直线加速器；自动频率控制系统

1 直线加速器自动频率控制系统概述

直线加速器自动频率控制系统，简称AFC(Automatic Frequency Control)，是保证及其可以正常出束的关键。对于西门子高能机而言，AFC主要是一套可以根据加速波导管中的微波相位的移动特性，对微波的工作频率进行测定和校正的零点系统，通过对微波源的命令，调节其输出频率，从而使微波源的输出频率与加速管谐振腔的谐振频率相互匹配，使得加速管谐振腔内的电子获得全波加速。

当工作频率正常时，通过相关仪器进行检测，会发现二极管上的探测信号总和为零。而如果频率不正常，会导致反射波的相位出现相应变化，系统检测到这些相位变化量后，会自动将其转化为误差信号，信号在正方向或负方向的增加，会导致微波的工作频率出现上下浮动，系统会自动调整，使其达到正确的工作频率。

2 西门子Primart 直线加速器自动频率控制系统故障分析

故障一：在几个射野联动治疗中，有的角度能正常出束而且剂量率稳定，有的角度不能出束、控制台报54号联锁，或者能出束但剂量率极其不稳定。该故障可以反复出现。

分析与排除：首先怀疑是AFC故障引起的，用示波器查看反射波(RF-REP)波形发现在能正常出束时波形是正常的。旋转机架在对称的角度时发现波形不正常、不能出束。打开机盖查看AFC电路时发觉连接AFC电路的二根铜管接头明显的松动，重新紧固后故障解除。

故障二：刚开始时与故障一很相似，就是说好像出束和机架的角度有关，最后就不能出束了，唯一不同的是该故障不能重复。

分析与排除：进入维修模式旁路软硬件联锁发现AFC的反馈值(AFCM)为0，在手动模式下无论怎么修改AFC的编程值，其反馈值都为0，没有任何变化。用示波器查看反射波波形发现不正常而是一个方波。该故障反映出的 MANUAL/AUT0(手动/自动)模式下的现象，可以断定 MANUAL/AUT0转换开关电路存在问题，因此检查 MANUAL/AUT0的信号通道，由图纸得知此信号依次通过 MANUAL/AUT0(J1一4 )，U2，R6，U1，TP2，TP1-10。(AFC—MTR—PWR)，最后到 AFC调谐电机 。AD7512是个双路的单刀双掷开关电路。一路由AUTO/MANUAL信号控制，另一路由RUN UP信号控制。在STANDBY及MANUAL时，驱动电路的输入是AFC-P与AFC-M之和。在RAD ON 并且AUTO时，驱动信号是增益分别调节以后的ERROR信号。 (AD7512)易于受辐射损坏的IC，一旦其切换不良或者有漏电，就会使AFC不正常。随后，更换了一只新的AD7512故障解除。

故障三：机器有时开机时正常，但是经过一段时间，会出现不能出束的情况。出现这种现象后，机器READY后按暂停键可以正常出束，否则控制台报剂量率连锁。

分析与排除:用示波器查看反射波波形发现不正常，AFC增益太小。初步锁定故障可能由AFC采样时出现了问题，经分析LM298是一个取样电路由AFC-T来开启一个2μs的取样门。通常这个门应该在PULSE-I的中间。LM298因辐射而老化。使它输出的ERROR信号变小或漏电；更换LM298后故障解除。

3 讨论

当加速器出现剂量率不稳定或出现剂量率连锁时，可以先使用示波器，查看PULSE-I、INJ-I、反射波等波形。通过认真仔细的分析和对比，实际上不难发现设备是否存在AFC故障、以及AFC部件中的其他问题。在发现故障后，可以根据故障变现出的现象，结合相关经验和维修图纸，对其进行分析和检查，从而对故障发生的原因进行准确定位，并采取针对性的措施，对故障进行排除，使得设备可以始终保持一个良好的工作状态，充分发挥自身的性能，为患者提供良好的治疗服务。

[1]杨绍洲.医用电子直线加速器[M].北京:人民军医出版社,2003,67-68.

[2]马筠.西门子直线加速器AFC故障维修与分析[J].医疗设备信息,2005,20(12):87.

[3]钟日奎,梁伟玲.西门子直线加速器AFC的校准[J].医疗装备,2010,23(5):4-5.

2014-02-16

TH774

B

1002-2376(2014)07-0071-02