X射线球管损坏的故障表现以及解决方法

2021-11-28丁凯

中国科技纵横 2021年16期

丁凯

（杭州凯龙医疗器械有限公司，浙江杭州 311400）

0.引言

X光机是医院的常见设备，用于常规的拍片检查等[1]。X射线球管是X光机的重要部件，一般使用寿命为10年左右，但是在实际工作过程中，由于种种原因，其平均使用寿命缩短了大约50%。X射线球管更换在增加经济负担的同时，还增加了设备的停机时间，造成医院工作效率变慢，对正常的医疗活动造成不利影响。因此，要对X射线球管做好防护工作，提前发现隐患，保护设备，延长使用寿命，提高设备运行效率。

1.X射线球管损坏的常见故障表现及其原因分析

1.1 管芯的真空度降低或玻壳受损

故障表现：过载报警。

原因分析：发生管芯真空度降低的故障，一般是由以下两种原因造成的：（1）X射线球管本身或者机器的控制部分因素导致的金属靶面发生受损情况、汽化情况，从而引起管芯的真空度下降；（2）X射线球管因为过长时间闲置不用，导致其管芯中有气体进入、管芯玻壳出现裂纹导致有油渗入，进入的油经过高温的碳化作用而产生气体，最终使得管芯的真空度降低。

发生该故障最常见是伴随有高压打火的现象，在国产X射线球管中，该类现象较多。因此，应对非常用设备进行定期的通电，防止发生该类故障。

1.2 X射线管阳级靶面发生损坏

故障表现：（1）由于X射线的输出量不足，X射线的胶片感光度不足，成像质量不高；（2）阳极金属在高温作用下发生蒸发，在玻璃壁上可见薄薄的金属层出现；（3）如果使用放大镜观察，会发现靶面上有溶蚀、裂纹、龟裂等现象发生；（4）更严重的情况下，靶面融化溅落金属钨，钨进而损坏X射线球管使其爆裂。

原因分析：发生上述故障，主要是过负荷使用设备导致的；或者是在阳极转速过低的情况下进行了曝光；另外一种情况就是设备的散热不良[2]。

1.3 灯丝发生开路或半开路

故障表现：施加高压的情况下，管电流不产生或者不稳定。

正常情况下，将阴极灯丝进行加热，直至其具备发生电子的能力，然后在两极之间加上正向的高压之后，在两极之间必然会有电流通过。当出现施加高压，但是管电流不存在的情况时，检查灯丝的供电无异常后，那么基本可以断定是球管的灯丝发生了开路。在这时，曝光无法产生X射线，毫安表也不会发生任何反应。通过X射线的窗口可观察到灯丝并不亮。对X射线管的灯丝进行测量，其阻值是无穷大的。因此可通过对灯丝电阻进行测量来判断、确认该故障。

判断该故障有两点需要注意：

（1）某些时候，灯丝是半开路状态，即不完全不通，而是时通时不通。当工作状态时，加热变发生开路，一旦断电冷却了，又连通上，这就会发生误判；（2）某些设备有灯丝逆变器，在逆变器中有电流存在并不等同于灯丝中有电流存在。

原因分析：（1）X射线球管真空度降低，有气体进入，灯丝在通电后会发生氧化，最终发生烧断；（2）在长时间使用X射线球管后，其灯丝发射率会降低。在工作中，为得到额定管电流，则需提高其灯丝电压，电压的升高会导致灯丝发生熔断；（3）灯丝的加热电压被错误的调高也会导致灯丝烧断。在工作中，高压电缆插头接触不良导致的摄影毫安不足情况下，如果盲目将灯丝电压调高，一旦接触不良现象消除，灯丝就会因错误的高压而烧毁；（4）灯丝变压器初级线圈局部发生短路情况、毫安调节电阻发生短路的情况，它们都会导致灯丝的电压升高，进而导致灯丝烧断；（5）在更换电缆头的时候，大小焦点接线如果被错误连接，那么较高的大焦点电压也会导致小焦点灯丝发生烧毁事故。

有实验表明，当把灯丝电压调高额定值的5%时，发射电子的数量是先前的150%，代价是灯丝的寿命缩减一半；当把灯丝电压降低额定值的5%时，发生电子的数量是先前的150%，此时灯丝的使用寿命是原来的2倍。因此，在电能相同的情况下，较小的灯电流对于X射线球管使用寿命有延长作用。

1.4 X射线球管发生漏油

故障表现：发生漏油。

原因分析：X射线球管漏油主要是窗口密封件受损、窗口有裂缝原因导致的。其中胀缩器的老化破裂是最常见的。在使用过程中，若套管有油渗出，在严重情况下会引起高压放电，十分危险。如果想要确定漏油的具体位置，把有问题的管头擦拭干净，然后放置于烘箱，然后用60℃温度进行加热，保持一段时间，待油稀释后，再找到漏油的具体位置。

1.5 管套内发生高压打火

该类故障在发生时，报警显示为过载，与球管发生漏气的情况有相似点，需对其进行细致判断。同时，伴有轻微的“啪啪”打火声，从球管中传出。在此种情况下，虽然机器可以工作，但安全起见应立即停用，因为球管已受损不宜进行工作。

1.6 旋转阳极不转

故障现象：发生该故障时，报警显示为旋转阳极故障。

故障原因：（1）旋转阳极转子卡死，或在长时间使用后，轴承发生磨损，其间隙过大，在通电后，分布磁场不均衡，发生吸死现象；（2）旋转阳极的定子线圈受损，出现开路或者短路现象；（3）旋转阳极的驱动电压不到位。

2.X射线球管故障预防措施及维护建议

2.1 培训专业的设备管理人员

当前各大医院都具备X光设备条件，这些设备日常使用除了医护人员外，应再培训一部分专业的设备管理人员。这些专业的设备管理人员要进行专门的、统一的培训，对各种高科技设备都要熟知，这样就能及时对设备进行巡视并发现问题，及时处理，减轻医护人员工作负担，提高工作效率，提升设备的综合利用率。专业的维护使设备一直处在良好的运行状态，即使有损失发生也控制在最小范围。

2.2 规范设备操作步骤

为了将X射线球管有效地保护起来，在电路设计的过程中，可把X射线球管的灯丝加热电压值进行调整，调整至额定电压值之下。当医护人员使用设备进行X射线检测工作时，可在接通曝光手闸后，把X射线球管灯丝电压加到额定值，这个时候获得的X射线量便是额定的量，在曝光结束之后，医护人员放开手闸之后，X光机便会自动地恢复为预热状态。如果医护人员对此过程及原理并不熟知，便会在实际操作中对加热时间进行随意的延长，或者是曝光之后手闸忘记放开等，这些不正确的操作方式对于X射线球管的使用寿命都有缩短作用。因此，要进一步规范设备的操作步骤，保护设备正常使用。

2.3 对设备进行定期维护

X光机使用年限的增加，使用周期的延长都使得其中的很多电路元件发生老化或者变质、破损等情况。这些问题的出现，将会导致X光机球管电流变大，导致灯丝发生熔断等故障。所以，在日常使用过程中，要加强设备的定期检查、维护工作力度，不要敷衍了事，要切实执行到位，将设备隐患及时消缺，保障设备的健康运行，把经济损失降到最小[3]。