医科达Synergy 直线加速器高压控制系统的故障维修

钟青松

南方医科大学珠江医院 （广东广州 510282）

放射治疗是治疗肿瘤患者的主要手段，医科达Synergy直线加速器作为主要的放射治疗设备，目前在国内外应用较为广泛[1-2]。该直线加速器结构复杂，特别是高压控制部分，因此出现故障的概率也相对较高[3]。本研究针对我院1例医科达Synergy 直线加速器高压控制系统故障进行简要的分析排除，仅供同行参考。

1 故障维修

1.1 故障现象

开机后一切正常，无联锁报错信息，不出束。

1.2 故障分析

高压控制系统（图1）主要由脉冲形成网络（PFN）、闸流管（Thyratron）及高压脉冲电源等部分组成，其工作原理是三相电源通过三相整流滤波后加至升压电路，产生一高压送至调制器中，调制器的作用是向磁控管及电子枪提供具有确定宽度和幅度的高压脉冲。每部分均分别有各自的驱动和检测电路，其中任何一个环节出现故障，均会导致加速器不能出束。

图1 直线加速器高压控制系统部分框图

1.3 故障排除

进入service 模式，观察发现微波和高压均无输出，用示波器在维修测试端口PFV 观察波形，发现波形异常，说明磁控管无高压，所以不出束；根据本机的特点，无高压故障可从以下几个方面进行分析。

1.3.1 电源故障的排除

检查600 V 直流电压，由于充电变压器初级震荡电路由600 V 直流电压、充电变压器的初级线圈和2个达林顿管构成，所以若无600 V 直流电压，脉冲变压器将无高压输出，经检查该电压正常，排除电源故障的可能性。

1.3.2 光缆故障的排除

光缆故障可通过观察控制系统软件检测项（item）的part 值、光缆替代法、用手电筒在其一端照射观察另一端光导效果、用示波器测试维修端子的TV 信号的有无等方法来判断。医科达Synergy 直线加速器有9根光缆，与本故障有关的主要有3根，分别是PFN V MON H.E，PFN V MON L.E，THY PULSE DRIVE。首先，进入维修模式观察item 值，item 88的part 4为0，可以确定前2根光缆无故障（如有故障，item 88的part 4为1），第3根光缆采用替代法判断其好坏，用备用光缆替代THY PULSE DRIVE 光缆，发现故障依旧，证明第3根光缆正常。光缆和电压均正常，说明故障可能在闸流管触发板上。

1.3.3 闸流管触发板故障的排除

检查闸流管引线对地电压，分别为6.14 VAC、5.35 VAC、18.2 VDC，均正常；用示波器测PFV-V 波形，发现波形异常，测SKT1上有脉冲信号，怀疑闸流管触发板有问题；用万用表测量触发板各电压，+140 V 为143 V，-140 V为-139.6 V，R9对地为-139 V；取下触发板检查，发现电阻R10、R11表面有发黑的印记，经测量证实2个电阻已烧坏，用万用表二级管挡测量TR1 IRFP450，有击穿现象；更换R10、R11、TR1 IRFP450后，将触发板装上机，通电故障依旧，进机房闻到有烧焦的味道，经检查发现2只电阻再次烧坏；取下触发板，仔细分析图纸（图2），怀疑IC2ICL7667有问题；于是，再次更换R10、R11、TR1 IRFP450，为了防止再次烧坏元件，先断开R9，装上触发板，通电约5 min，2只电阻未烧坏，说明从+140 V 到-140 V 电路没有问题，问题应该出在IC2上；取下触发板，由于没有IC2可以替换，于是查IC2手册，发现是双通道MOS 管，从手册可以看出IC2的2、7脚是一个通道，4、5脚是另一个通道，于是断开2、7脚，将4、5脚接上电路板；改电路后，再次装上触发板，接上R9，通电出束正常，故障排除。

2 维修结果

（1）本次维修触发板损坏元器件有：电阻R10、R11 2.2 K/0.5 W 直插各2个，MOS 管IRFP450直插2只，集成块ICL7667直插8脚1只。（2）故障时触发板各电压：+140 V为+143 V，-140 V 为-139.6 V，R9对地为-139 V。修好后触发板各电压：+140 V 为+130 V，-140 V 为-135 V，R9对地为-135.4 V。

图2 闸流管触发板局部图

3 小结

医科达Synergy 直线加速器是一种复杂的大型医疗设备[4]，机器出现故障时，虽然可以显示故障代码联锁和软件检测项（item）的part 值来帮助维修工程师初步判断故障位置，但要快速排除故障还需要维修工程师具有较高的理论水平和丰富的实践经验才能根据故障现象作出正确的判断[5]，从而更有效地保障机器的正常运行。