医科达医用电子直线加速器磁控管维修维护及保养研究

2019-01-15郭旭峰郭瑞锋朱彬罗晓郭顺

中国医疗器械信息 2019年6期

郭旭峰郭瑞锋＊朱彬罗晓郭顺

1 广东医科大学附属医院（广东湛江 524000）2 广东省农垦中心医院（广东湛江 524002）

内容提要：随着我国步入老龄化社会，肿瘤患者数量不断升高，肿瘤的治疗水平也得到了长足的发展。其中作为肿瘤治疗主要方式之一的放射治疗，以其良好的治疗效果获得业内人士认可。医用电子直线加速器是放射治疗主要设备，保证其低故障率及高开机率是每个医院必须考虑的问题。所以，对加速器零部件维修维护具有重大意义。其中加速器磁控管是加速器关键器件之一，确保其性能稳定，决定了加速器提供能量的高低，及输出剂量率的高低[1]。下面是针对加速器磁控管常见故障维修分析，以及对磁控管维护保养的建议。

1.故障一

1.1 故障现象

机器开机，磁控管出现故障，即磁控管在自动调谐模式下无法输出最大剂量，并且剂量率急速下降，只有正常出束十分之一。

1.2 故障分析

针对故障，查看电路图，对机器进行检修分析。把磁控管在手动模式下运行，发现剂量率能够达到最大剂量输出，由此推断是自动调谐结构发生故障。通过查看器件各项参数后，发现机器已不再出束，并且ROOM DOOR1（门连锁1）在开启情况下，第一路相位数值与第二路相位数值读数差异超出允许误差。测得数值如下：设备121连锁第一路相位信号是0.05，连锁122第二路相位信号是1.52。二者之间差值已大于差异极限值0.5。

所以，可推断问题主要原因应该出在下述两个方面：第一，测量信号值AI12-A（A侧12位模拟输入板）通道不流畅，导致错误；第二，用于微波监测的一对二极管存在相互排斥现象，导致无法匹配。

1.3 故障排除

采用先简后繁维修原则进行排查，查看电路图得知，加速器一共为三个系统控制区域，每个控制区域可分A侧和B侧，规格相一致的电路板一般可采取器件交换来判断故障原因。所以，将8区B侧AI12电路板调动到A侧，将加速器开机，出束，发现故障无法排除。据经验推断，故障原因应出在检波二极管上。

查阅电路图，拆卸微波检波二极管，采用万用表对二极管进行标定，发现一个微波检波二极管反相阻抗值稍微偏小，导致两个二极管相互排斥，无法匹配。立刻更换备用的一对IN305C微波检波二极管，再次开机出束，机器恢复正常。

2.故障二

2.1 故障现象

机器开机，运行至Ready状态，按出束键，无剂量射出，且出现Tuner Position（调谐部件位置）连锁。通过检查机器各项参数后，可知磁控管调谐功能异常，无法正常移动。

2.2 故障分析

查阅资料得知，磁控管调谐器有两种类别：一类是电子调谐；一类是机械调谐。其中机械调谐为采用步进式电机令调谐部件获得移动，并把反馈回来信号与指定位置接受信号作对比。若出现差值，调谐部件将继续运行，直至运行至差值为零位置；而电子快速调谐主要把调谐部件真实所需节点信号转变成电流信号，使得驱动电路板把电流信号推送至调谐线圈中。所通过调谐线圈电流大小意味线圈磁铁真实节点。如果调谐器存在驱动信号，位置没有产生改变，则可能出现下述情况：第一，磁控管自带的调谐器存在问题，有卡顿缺陷；第二，可编程脉冲发生板、磁控管调谐驱动/枪灯丝电流驱动接口板、功率驱动板等器件存在故障；第三，监视系统电路板发生故障。

2.3 故障排除

依照先简后繁故障排除原则，第一步，检测可知调谐杆位置是存在读数的，而且AI12电路板属于通用类型，方便和另外相关区域电路板调换。使其调换后，故障现象依然存在，则可推断AI12电路板正常；第二步，经上述判断，主要故障原因极可能在驱动链路上。通过检修测试可知，有两块电路板不能调换，即PPG电路板和MT/GFinterface两块电路板。尝试把UPD电路板与驱动枪灯丝驱动电路板对调，调换后查看，可知调谐器可正常工作，但枪灯丝电流控制系统出现故障，可推断故障原因出在UPD板上。

驱动电路板元器件较简单，结构包含比较器、三极管、二极管等简单器件。拆卸驱动电路板，通过检修经验推断，出现问题最可能器件是电路板中的三极管。通过对三极管检修，分别测得C、E、B相互之间通路与断路情况。当检测TR5/TR6和TR3/TR4这四个三极管时，明显可见TR2和TR8两个接口已经发生短路，导致电流信号无法传送。更换P沟道增强型MOS管F9530N器件后，所有电路板可正常使用，功能恢复，加速器可正常运行。

3.磁控管维护与保养

磁控管是电子加速器关键器部件之一，为保证机器正常高效运转，避免故障高频率发生，必须对磁控管进行有效维护保养。

首先，为延长磁控管的使用寿命，必须避免磁控管的阴阳两级出现放电打火现象[2]。须遵循在开机出束之前，对其进行充分预热，存在多级能量档次时，应先出低能X射线，再根据需要逐级提高能级，直至出高能X射线。电子线预热同样也应该从低能级到高能级先后出束。其次，磁控管故障主要原因之一是内循环水质的把控是否到位[3]。因此要对磁控管内循环水质及温度做定期检测，且检测周期应尽量缩短。如果水质变差必须及时更换，温度产生突变应停机检查，保证内循环水温度恒定。最后，要尽量保持磁控管运行在最佳工作状态，应经常对磁控管滤芯进行检测，按期对自动频率控制系统进行维护等[4]。