浅析医科达Precise直线加速器的常见故障及维修

2021-04-03史梅芳

中国设备工程 2021年18期

史梅芳

（新沂市人民医院设备科，江苏新沂 221400）

随着肿瘤放射质量技术的发展，直线加速器作为放射治疗重要设备，应用也愈发广泛，设备商为满足肿瘤放射要求，设备构造设计愈发复杂、功能愈发强大，故障发生率也随之提高。而医科达Precise型号直线加速器作为常用高能数字化加速器，由中心旋转机架、控制台、治疗床、水暖温控系统、辐射头、高压脉冲电源构成，仪器能够将X线分为低、高档，根据患者情况选择。所以，为保证肿瘤放射治疗有效性，则应当加强维修该设备故障，提高设备应用可靠性与安全性。

1 故障一

1.1 故障现象

设备能够正常开机，电机治疗模式后，按下出束键，状态栏提示HTCONK报错，无法展开治疗。

1.2 原因分析

维修人员推出该模式后，进行维修模式，仍选择出束，发现CON K数值从0变1，CON D与CON J并无变化，仍显示0。通过说明书可知，加速器按下出束键后，以上三者经过穿联锁测试吸合，即按键后CON D与CON J应处于吸合状态。当前CON K处于吸合，CON J却未能吸合，导致CON D也无法吸合，无法加上高压，通过查看继电器系统电路图，明确吸合CON J需经过继电器吸合方能完成。通过分析故障情况，考虑设备可能产生以下故障原因：ROC供电电源故障；DIE电路板故障；IRC电路板故障。

1.3 故障维修

DIE电路板工作中，主要是转换模拟信号为可被计算机识别的数字信号。因此，人员在检查DIE电路板故障中，仅将CON K中13、14脚短接即可，CON K数值如若为0，则代表该电路板故障，为1则表明正常。短接后发现CON K为1，可排除该故障。维修人员根据自身经验，将医科达加速器部分电路板划分成A和B板，性能相同，可采取互换方式转移故障现象或排除故障，缩小维修范围，便于工程师维修，如AI12电路板、MTU电路板、多夜光栅驱动板、AO8电路板等。设备控制柜中电路板多为A、B板，ROC同样如此，分为ROC-A和ROC-B板，交换互换后发现未能排除故障，明确无供电电源故障。在IRC电路板中，也能够实现A、B互换，将IRC-A、IRC-B、IRC-C进行互换，开机治疗后，CON K与CON J显示1，且CON D吸合，小时故障。所以，判断IRC电路板存在继电器故障，更换规格相同继电器后，设备运行正常，完成故障维修。

2 故障二

2.1 故障现象

未运行机器时，设备时常产生治疗机头自动进行顺时针转动，甚至从0°转动至180°停下。

2.2 原因分析

机头转动控制方式为3种，即机房中手控盒转动控制、计算机软件角度设置控制、加速器波轮开关控制。维修人员根据故障情况，了解计算机未输入控制机头角度，也并未展开按键操作，可将这两个原因排除。机房手控由于需要波轮与使能键组合键控制，同时发生按键故障概率可能性小，排除后，推测机头波轮开关发生故障。

2.3 故障维修

机头波轮开关共4个，Y方向与X方向各有2个，切换控制软件至维修模式，观察两个方向上波轮信号，为Drot.Y.dem、Drot.X.dem。操作正常时，波轮处于中间位置，信号反馈至为0，故障后Drot.Y.dem信号反馈范围8-11，怀疑可能为Y方向开关故障。Y方向波轮开关波动后，具有良好弹性，能够正常回位无卡顿现象。拆下波轮面板岔头，第2、7针脚进行开关输出测量。中间位置时，开关电阻40kΩ，顺、逆来回波动开关，电阻变化范围41.7～38.5kΩ，拨到顺时针底部时41.7kΩ，为正常范围。清洁Y方向开关面板，又产生转动故障，排除了波轮开关故障。可能是控制电路板或信号传输线路故障，更换扁平传输电缆后，再未产生故障，完成故障维修。

3 故障三

3.1 故障现象

设备开机后进入治疗模式，12MV能量级电子线剂量存在不稳定现象，提示Magnetron timer联锁。

3.2 原因分析

维修人员将设备转换为维修模式后，将其他能量级射线，包含电子线20MV、10MV、6MV及X射线15M和6M逐一出束，观察设备是否提示Magnetron timer联锁。人员检测后明确，电子线6MV产生不稳定剂量情况，其他能级射线正常。根据经验及说明书判断，推测故障原因在于磁控管产生问题。

3.3 故障维修

维修人员采取更换磁控管的维修方式，主要步骤如下：（1）启动加速器，顺时针旋转机架270°，充分暴露开关与气泵；（2）关机加速器，在放气口使用塑料袋封住后，拧开放气阀门，由于医科达加速器应用SF6为绝缘器，存在毒性，需利用塑料袋将气体全部收集，安全排放至外界，以免产生污；（3）关闭进出水管阀门，松开水管，将管内残余水排空后，水内由于添加了毒性药粉以免内部滋生细菌，维修人员需避免直接接触该液体；（4）拧开连接磁控管的电容，冷却磁控管户，慢慢抽出，此时后腔为负压，需拆卸连接磁控管头部的气体连接管，使得内外气压相同，不能蛮力拔出；（5）清洁新换磁控管表面，将其缓慢插入管腔中，连接水管、电容、气管；（6）启动加速器，登录Service模式，气泵阀门旋转至水平位置，将其他开关拧开后，抽管道为真空状态，关闭气泵、阀门，保证管道无漏气情况；（7）检查无误后转换至维修模式，更改电磁阀关闭状态，打开气瓶阀门充气，关闭阀门，控制台恢复电磁阀门关闭状态；（8）回水阀开启后，管道残余气体排空，将加水阀开启、回水阀关闭，水压为86.18kPa，阀门关闭；（9）登录维修状态，进行modulator、AFC中charge rate及M.Meg.T101的调试，使得mode treat dose为理想状态。完成磁控管安装后，开启机器无故障，完成故障维修。

4 故障四

4.1 故障现象

设备开机后，终端提示 Thy.Grid420联锁产生故障。

4.2 原因分析

闸流管型号Cxll54，调查电压正常值，在确保机械运作下检测栅极电压约为DCl 31 V，且持续上升至正常值，此时终端会消除Thy.Grid420联锁，耗时3min。根据上述时间段，表明闸流管元件产生问题，需对电压值逐一排查，阴极灯丝电压检测后，会产生电压过低与电压过高两种情况。

阴极灯丝电压保证变压器正常后，电压数值为正常标准，结果偏高，推测由于设备应用年限长，减小了发射垫资能力，线路老化，增加电阻内阻，阴极产生还原反应。而测得结果较低，则情况不同，管内请其含量多，电压值偏低会jangdi请其密度，进而影响压强，引发导通情况，氢气气压偏高，则会产生持续放电，造成跳闸。排除变压器供电电压后，人员分析闸流管自身情况，阴极电子发射不足，通常为闸流管应用时间长，造成电压偏差。

4.3 故障维修

电压情况排查，分别为控制栅极电压DCl32 V、储氢电压AC5.4V、阴极灯丝电压AC5. 9V。造成以上情况主要是由于工作中氢气浓度较低，控制栅极无法导通工作，且电阻内阻加大，与灯丝连接电压提高，机器厂时间运转发生超负荷情况。可从以上方面出发，阴极灯丝电压采取减少氢气量，增加储氢电压的方式，调整前端变压器抽头，操作中调节储氢电压变压器5.5V次级抽头至6.0V，调节初级抽头235V电压，开机检测明确提高储氢电压至5.8V，降低阴极灯丝电压至6.1V，控制栅极电压减少值18V，完成故障维修。