趙永軍

昆明醫(yī)科大學第三附屬醫(yī)院 云南省腫瘤醫(yī)院 放療中心，云南 昆明650118

Varian加速器C系列機型MOD連鎖檢修實例

趙永軍

昆明醫(yī)科大學第三附屬醫(yī)院 云南省腫瘤醫(yī)院 放療中心，云南 昆明650118

本文介紹了Varian 醫(yī)用加速器高壓電路工作原理以及常見故障，分析了故障產(chǎn)生的原因，并簡述了故障的檢修過程及處理方法。

加速器；MOD連鎖；分段切割假負載法；醫(yī)療設備維修

1 高壓電路的工作原理

高壓電路是由充電回路、放電回路和保護電路構(gòu)成。

1.1 充電回路

三相交流電經(jīng)高壓變壓器、高壓整流器變?yōu)?1 kV（A模式）或13 kV（B模式）的高壓直流電，此直流電經(jīng)充電電感、充電二極管給高壓脈沖形成網(wǎng)絡PFN（特性阻抗Ro=12.5 Ω）充電，通過DeQ電路來控制PFN上的實際電壓值22 kV（A模式）或26 kV（B模式），在此過程中主閘流管處于截止狀態(tài)[1]。

1.2 放電回路

當充電完畢后，主閘流管導通，儲存在PFN中的電能經(jīng)主閘流管、高壓電纜、脈沖變壓器初級放電，再經(jīng)脈沖變壓器升壓后在次級產(chǎn)生121 kV（A 模式）或143 kV（B模式）的高壓脈沖，此高壓脈沖加到速調(diào)管陰極，使速調(diào)管工作。此過程中要求負載阻抗RL等于PFN的特性阻抗Ro，即RL=Ro。

1.3 保護電路

當負向不匹配RL＜Ro時，PFN就會出現(xiàn)反向充電，MOD連鎖激活，同時切斷高壓電路，高壓電路得到保護；當正向不匹配RL＞Ro時，充電電流＞7 A，HVOC連鎖激活，同時切斷高壓電路，高壓電路得到保護。削峰網(wǎng)絡是由2個電阻并聯(lián)后與1個電容器串聯(lián)構(gòu)成同樣的2個削峰電路，分別連接在高壓電纜的首端和末端，削峰電路因電容在高壓脈沖上升沿和下降沿到來時處于低阻抗，使削峰電路與PFN的特性阻抗匹配，從而得以抑制脈沖高壓過高帶來的不良后果[2-3]。

2 故障檢修實例

2.1 故障一

2.1.1 故障現(xiàn)象

在治療病人的過程中，機器突然發(fā)出一聲極其短暫的“嘶嘶”聲巨響，MOD連鎖激活。

2.1.2 故障分析與處理

MOD連鎖故障是由于高壓放電回路負向不匹配RL＜Ro或檢測電路故障引起。在維修模式下清除連鎖，雖能清除連鎖，但按下出束鍵時又重復出現(xiàn)，說明MOD連鎖檢測電路工作正常。猜測該故障是由高壓放電回路負向不匹配引起?？赡苡筛邏弘娎|打火、脈沖變壓器短路、高壓油箱內(nèi)油質(zhì)變壞、速調(diào)管真空不好或內(nèi)部有短路等原因引起的。將機器的電子槍關(guān)掉，以防被照射，短路相應連鎖，打開高壓脈沖變壓器油箱蓋，將治療室內(nèi)的照明燈關(guān)掉，按下出束鍵時觀察油箱內(nèi)部，未發(fā)現(xiàn)打火跡象，這說明油質(zhì)無問題，脈沖變壓器及其周邊元件出故障的可能性較小。故障原因可能為速調(diào)管或高壓電纜有故障。采用脈沖變壓器油箱內(nèi)削峰電路中的2個電阻并聯(lián)（其阻抗正好為12.5 Ω=PFN的特性阻抗）作假負載，同時將脈沖變壓器甩開，按下出束鍵，MOD連鎖仍激活，猜測該故障現(xiàn)象是由于高壓電纜打火所致。進一步采用調(diào)制器上高壓電纜接頭處的削峰電路2個電阻并聯(lián)作假負載，同時把高壓電纜甩開，時間設置為0.02 min，按下出束鍵出束，MOD連鎖不再激活，即可確定該故障是由高壓電纜打火所致。更換新的高壓電纜，試機，MOD連鎖未激活，機器一切正常，故障排除[4]。

2.2 故障二

2.2.1 故障現(xiàn)象

在治療過程中，機器突然發(fā)出一聲“嘶、嘶”巨響，MOD連鎖激活，無法出束治療病人。

2.2.2 故障分析與處理

MOD連鎖故障是由于高壓放電回路負向不匹配RL＜Ro或檢測電路故障引起。在維修模式下清連鎖，能清除連鎖，但按下出束鍵時又重復出現(xiàn)，說明MOD連鎖檢測電路工作正常，該故障是由高壓放電回路負向不匹配引起?？赡艿脑蛴校孩?高壓電纜打火；② 脈沖變壓器短路；③ 高壓油箱內(nèi)油質(zhì)變質(zhì)；④ 速調(diào)管真空密封不嚴；⑤ 內(nèi)部存在短路。

關(guān)掉電子槍，打開高壓脈沖變壓器油箱蓋，將治療室內(nèi)照明燈關(guān)掉，按下出束鍵時觀察油箱，未看到油箱內(nèi)有打火跡象，說明油質(zhì)沒問題。測量其周邊元件未發(fā)現(xiàn)有短路，說明故障可能在高壓電纜和速調(diào)管部分。采用脈沖變壓器油箱內(nèi)削峰電路的2個電阻并聯(lián)作假負載，按下出束鍵，MOD連鎖未激活，這說明高壓電纜正常，故障由速調(diào)管部分引起。另外，VAC2速調(diào)管真空連鎖未激活，說明速調(diào)管真空密封良好。然后檢查速調(diào)管燈絲供電電路，在脈沖變壓器油箱的蓋板上的J7插座A、B端測量燈絲供電電壓為60 V（正常值為236 V），將J7插頭拔出（目的是解除燈絲供電電源的負載）測量J7的A、B端電壓，結(jié)果其電壓值為正常值236 V，這說明調(diào)制器內(nèi)燈絲供電電路沒有問題，故障是由于燈絲電源的負載有短路所致。將速調(diào)管油箱內(nèi)的油抽出，一人在治療室測量燈絲變壓器的次級輸出電壓，另一人在控制室轉(zhuǎn)換控制柜的鑰匙開關(guān)（POWER開關(guān)），需注意由于已抽出油，速調(diào)管燈絲沒有得到冷卻，所以測量時間不能超過5 min，否則會燒壞速調(diào)管燈絲。測得燈絲變壓器T2的次級電壓僅為2 V。為甩開速調(diào)管燈絲負載，將速調(diào)管調(diào)離管座10 cm，測量燈絲變壓器的初、次級電壓均正常（初級為236 V，次級為7.51 V），由于是燈絲變壓器次級未加負載，所以還需作進一步加假負載測試。查資料得知，速調(diào)管燈絲變壓器輸出電壓為7.5 V、電流高達33 A。拆開速調(diào)管管腳防護罩，用其內(nèi)部的三根外加熱絲（輔助加熱用的，其功率為變壓器輸出的1/4）作假負載，結(jié)果測量T2輸出仍為7.5 V，這說明燈絲變壓器T2無故障，速調(diào)管燈絲有短路，更換速調(diào)管后，機器一切正常，故障排除[5]。

3 總結(jié)

通過MOD連鎖故障的檢修實踐和美國瓦里安高能加速器C系列機型高壓電路工作原理的分析得出一種檢修瓦里安高能加速器C系列機型MOD連鎖的有效方法：分段切割假負載法[6]。這種方法可歸納如下：① 采用高壓電纜末端即脈沖變壓器油箱內(nèi)的削峰電路中的2個電阻并聯(lián)作假負載，同時將脈沖變壓器甩開和采用高壓電纜首端即調(diào)制器上高壓電纜接頭處的削峰電路2個電阻并聯(lián)作假負載，同時把高壓電纜甩開，兩種方法靈活應用；② 時間設置為0.02 min，關(guān)掉電子槍，按下出束鍵，可快速準確地判斷故障元件所在。需注意的是，在作各分段切割假負載高壓試驗時，應在短時間內(nèi)完成，嚴格遵守高壓操作規(guī)程。為了阻抗匹配良好，高壓電纜如僅1根電纜有故障，需將4根電纜一起更換。

[1] 楊紹洲,陳龍華,張樹軍.醫(yī)用電子直線加速器[M].北京:人民軍醫(yī)出版社,2004.

[2] 何海,陳偉,黃強.西門子醫(yī)用加速器多葉光柵(MLC)故障維修[J].中國醫(yī)療設備,2015,30(1):161,163.

[3] 雷宏昌,馬蕾杰,孟令廣,等.醫(yī)用直線加速器無射線故障維修四例[J].中華放射腫瘤學雜志,2014,23(2):150-151.

[4] 劉鵬.醫(yī)用直線加速器真空系統(tǒng)的控制[J].醫(yī)學信息,2014,(17): 415.

[5] 盧聯(lián)中.瓦里安CLinac 23EX加速器HWFA常見故障維修技巧[J].醫(yī)藥前沿,2014,(13):86.

[6] 許章頂.BJ-6B醫(yī)用直線加速器結(jié)構(gòu)原理及維修[J].醫(yī)療裝備,2014,27(8):57-58.

《中國醫(yī)療設備》雜志關(guān)于取消“設備運行與保障”欄目的通告

尊敬的各位作者：

根據(jù)本刊編委會的一致決定，自2016年7月刊起，本刊將取消“設備運行與保障”欄目，自2016年1月起不再接收醫(yī)療設備故障維修方面的投稿，已錄用稿件將繼續(xù)刊登。為避免給廣大讀者帶來不便，特此通告。

《中國醫(yī)療設備》雜志社

2016年1月

Maintenance of MOD Interlock of Varian C-series Linear Accelerators

ZHAO Yong- jun
Radiotherapy Center, The Third Affi liated Hospital of Kunming Medical University, Yunnan Tumor Hospital, Kunming Yunnan 650118, China

TL53

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2016.01.063

1674-1633(2016)01-0183-02

2015-03-11

2015-05-20

作者郵箱：zhyj6978@126.com