趙武

赤峰市醫(yī)院 設(shè)備科，內(nèi)蒙古 赤峰 024000

瓦里安CLINAC 21EX醫(yī)用直線加速器連環(huán)故障分析與檢修

趙武

赤峰市醫(yī)院 設(shè)備科，內(nèi)蒙古 赤峰 024000

本文介紹了瓦里安CLINAC 21EX醫(yī)用直線加速器不能開機(jī)等連環(huán)故障的分析與檢修過程。

直線加速器；加速器連鎖；醫(yī)療設(shè)備維修

0 前言

我院購置的美國瓦里安CLINAC 21EX型醫(yī)用直線加速器曾因一次突然斷電事故導(dǎo)致機(jī)器出現(xiàn)不能開機(jī)、不能加電、不能出束等連環(huán)故障，經(jīng)過數(shù)日維修，最終排除故障。現(xiàn)將此次故障的現(xiàn)象及檢修過程介紹如下。

1 故障現(xiàn)象一

機(jī)器在正常情況下，當(dāng)打開穩(wěn)壓器電源給調(diào)制柜加電后，操作控制臺(tái)顯示器就應(yīng)出現(xiàn)開機(jī)界面，機(jī)架(Gantry)及治療床(Couch)就應(yīng)通電并能進(jìn)行各種運(yùn)動(dòng)操作，機(jī)器進(jìn)入到正常待機(jī)狀態(tài)。出現(xiàn)故障時(shí)，打開穩(wěn)壓器電源給調(diào)制柜通電后，控制臺(tái)顯示器只顯示字符C/：，控制臺(tái)計(jì)算機(jī)（Control Computer）不能自檢，且機(jī)架和治療床都不能得電，不能對(duì)機(jī)器進(jìn)行任何操作。按下旋轉(zhuǎn)控制電子柜的電源開關(guān)POWER KEYSWITCH開機(jī)，機(jī)器沒有任何反應(yīng)。

圖 1 設(shè)備電路圖

分析與檢修：為了排除故障，首先必須解決開機(jī)問題，只有開機(jī)以后才能對(duì)機(jī)器進(jìn)行各種在線測試。根據(jù)對(duì)設(shè)備原理及線路圖分析可知，引起不能開機(jī)故障可能是控制電子柜內(nèi)某些電路出現(xiàn)問題所致?？刂齐娮庸裰饕煽刂朴?jì)算機(jī)、STD卡、信號(hào)調(diào)整卡、Varian卡等組成，出現(xiàn)此故障應(yīng)是控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)存在問題，與其有關(guān)的電路主要有CRDIO、CRADC、Output Interface等幾塊集成電路板。經(jīng)更換電路板CRDIO（01102400-02）后，開機(jī)時(shí)能進(jìn)行到正常操作界面，但機(jī)架及治療床仍不能加電。根據(jù)電路分析得知（如圖1），機(jī)架及治療床的供電部分都是由機(jī)架內(nèi)Motherboard主板來進(jìn)行分配的，很可能是此板有問題，經(jīng)對(duì)此板上的測量點(diǎn)TP3進(jìn)行測量發(fā)現(xiàn)DC12V電壓只為DC3V左右，測量點(diǎn)TP18、TP19、TP23的DC5V電壓僅為1.8V左右，顯然直流電壓不正常，用手觸摸板上的7812穩(wěn)壓塊發(fā)熱很厲害。經(jīng)更換7812穩(wěn)壓塊后故障依舊，再更換板上的DC5V的整流橋（CR21）和7805穩(wěn)壓塊后測量5V電壓還是不正常。因5V電壓也是由12V供給，說明此板12V電壓及此電路板其它電路也有問題，DC12V的輸出負(fù)載也可能存在問題。更換此板后檢測各電壓均已正常，機(jī)器開機(jī)能到“Standby”狀態(tài)。

2 故障現(xiàn)象二

雖然機(jī)器開機(jī)能到“Standby”狀態(tài)，但仍不能開啟電子控制柜到“ON”狀態(tài)，同時(shí)顯示器出現(xiàn)控制連鎖（CTRL Interlock）故障，這時(shí)用手感覺Motherboard板上的穩(wěn)壓塊7812發(fā)熱仍然很嚴(yán)重。

分析與檢修：根據(jù)設(shè)備原理可知，機(jī)器主要有5個(gè)主 要 連 鎖（VACL、CTRL、FLOW、PUMP、KFIL）。 其 中控制連鎖CTRL是主要連鎖，出現(xiàn)CTRL連鎖的原因主要是控制處理器檢測到控制系統(tǒng)出現(xiàn)硬件故障。經(jīng)查閱電路圖發(fā)現(xiàn)，Motherboard電路板上的DC12V電壓有一路經(jīng)此板上的繼電器K3連接到控制電子柜內(nèi)的一塊OUTPUT INTERFACE電路板（100012755-03）上，懷疑此板有問題。經(jīng)更換此板后，機(jī)器開機(jī)能從“Standby”狀態(tài)開啟到“ON”狀態(tài)，同時(shí)CTRL連鎖被清除，這時(shí)Motherboard上的7812穩(wěn)壓塊發(fā)熱嚴(yán)重現(xiàn)象也消失。

3 故障現(xiàn)象三

CTRL連鎖消除后，進(jìn)行高壓出束試驗(yàn)，高壓無法加上，不能出束。

分析與檢修：根據(jù)原理可知，高壓及中壓是由調(diào)制柜（Modulator）來控制發(fā)出的，它產(chǎn)生一定功率的脈沖電壓或電流來驅(qū)動(dòng)速調(diào)管（Klystron），其產(chǎn)生的高壓分兩路：一路給RF功率源，大功率的RF脈沖經(jīng)過微波傳輸系統(tǒng)到加速管，建立加速場；另一路高壓脈沖延遲后加到電子槍。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)為調(diào)制柜內(nèi)連接氫閘流管的控制板的背板(Thyratron Backplane PCB)上一繼電器（K1）線圈上并聯(lián)的24V穩(wěn)壓二極管CR1(IN4749a)已被擊穿，致使繼電器線圈短路，繼電器K1不能動(dòng)作，引起相關(guān)電路不正常，導(dǎo)致高壓無法加上。更換此型號(hào)穩(wěn)壓管后故障排除。

4 故障現(xiàn)象四

系統(tǒng)能夠加高壓，但進(jìn)行高壓出束試驗(yàn)時(shí)只能產(chǎn)生電子線而不能發(fā)出X射線，并出現(xiàn)故障信息：uploaded data not agree with downloaded data for energy table CRC(a Cyclic Redundancy Check) 。

分析與檢修：根據(jù)故障信息，分析并處理如下：① 最初懷疑系統(tǒng)軟件可能存在問題，重新對(duì)系統(tǒng)軟件進(jìn)行備份后仍不正常，且出現(xiàn)治療界面無RV MODE UP菜單的現(xiàn)象，后來在物理模式(PHYSICS)下的SKIP VERIFY中選NO才得以恢復(fù)RV MODE UP模式菜單。② 根據(jù)有關(guān)故障信息方面的資料分析得知，此故障現(xiàn)象來自電子控制柜內(nèi)的第18端口，即18 CRDIO-J3 W27/J3-OUTPUT IF，因?yàn)镃RDIO和OUTPUT IF這兩塊板都已更換過，所以懷疑連接數(shù)據(jù)線W27及第二塊CRDIO電路板也有問題，經(jīng)測量數(shù)據(jù)線W27正常，最后更換第二塊CRDIO（01102400-02）集成電路板后故障全部消除，設(shè)備恢復(fù)正常。

5 總結(jié)

此次設(shè)備故障維修歷時(shí)10余天，故障連環(huán)出現(xiàn)，涉及電路板多，共更換4塊電路板，替換幾個(gè)電子元件，最終將故障排除。分析出現(xiàn)此次故障的原因認(rèn)為可能是因突然斷電導(dǎo)致與24V、12V電壓相關(guān)的一些電路板及元件出現(xiàn)問題，致使機(jī)器出現(xiàn)連環(huán)故障。

[1] 楊敬渠.醫(yī)科達(dá)直線加速器維修經(jīng)驗(yàn)介紹[J].醫(yī)療裝備,2006, 19(10):122.

[2] 魏黨.醫(yī)科達(dá)Precise直線加速器故障維修三例[J].醫(yī)療裝備, 2008,21(11):41.

[3] 唐天梅.醫(yī)科達(dá)直線加速器電離室故障維修與分析[J].中國醫(yī)療設(shè)備,2009,24(2):114.

Failure Analysis and Troubleshooting to Varian CLINAC 21EX Linear Accelerator

ZHAO Wu
Equipment Department,Chifeng Municipal Hospital,Chifeng Inner Mongolia 024000,China

TL53

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2010.11.045

2010-07-30

作者郵箱：cfzw777@163.com