盧聯(lián)中

(廣州醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院 放療中心，廣州510095)

西門子Primart加速器自動頻率控制系統(tǒng)故障分析

盧聯(lián)中

(廣州醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院 放療中心，廣州510095)

直線加速器加速管的諧振頻率隨溫度、輸入功率、射束負(fù)載和加速腔的機(jī)械和電特性的改變而改變，從而使電子相對于波產(chǎn)生滑相，引起電子能量的降低和電子能譜變寬，進(jìn)而引起劑量率降低和照射野變壞。為了使微波源(磁控管)頻率保持與加速管共振頻率一致，需要采用頻率鎖環(huán)電路，叫自動頻率控制。

西門子Primart；直線加速器；自動頻率控制系統(tǒng)

1 直線加速器自動頻率控制系統(tǒng)概述

直線加速器自動頻率控制系統(tǒng)，簡稱AFC(Automatic Frequency Control)，是保證及其可以正常出束的關(guān)鍵。對于西門子高能機(jī)而言，AFC主要是一套可以根據(jù)加速波導(dǎo)管中的微波相位的移動特性，對微波的工作頻率進(jìn)行測定和校正的零點(diǎn)系統(tǒng)，通過對微波源的命令，調(diào)節(jié)其輸出頻率，從而使微波源的輸出頻率與加速管諧振腔的諧振頻率相互匹配，使得加速管諧振腔內(nèi)的電子獲得全波加速。

當(dāng)工作頻率正常時，通過相關(guān)儀器進(jìn)行檢測，會發(fā)現(xiàn)二極管上的探測信號總和為零。而如果頻率不正常，會導(dǎo)致反射波的相位出現(xiàn)相應(yīng)變化，系統(tǒng)檢測到這些相位變化量后，會自動將其轉(zhuǎn)化為誤差信號，信號在正方向或負(fù)方向的增加，會導(dǎo)致微波的工作頻率出現(xiàn)上下浮動，系統(tǒng)會自動調(diào)整，使其達(dá)到正確的工作頻率。

2 西門子Primart 直線加速器自動頻率控制系統(tǒng)故障分析

故障一：在幾個射野聯(lián)動治療中，有的角度能正常出束而且劑量率穩(wěn)定，有的角度不能出束、控制臺報54號聯(lián)鎖，或者能出束但劑量率極其不穩(wěn)定。該故障可以反復(fù)出現(xiàn)。

分析與排除：首先懷疑是AFC故障引起的，用示波器查看反射波(RF-REP)波形發(fā)現(xiàn)在能正常出束時波形是正常的。旋轉(zhuǎn)機(jī)架在對稱的角度時發(fā)現(xiàn)波形不正常、不能出束。打開機(jī)蓋查看AFC電路時發(fā)覺連接AFC電路的二根銅管接頭明顯的松動，重新緊固后故障解除。

故障二：剛開始時與故障一很相似，就是說好像出束和機(jī)架的角度有關(guān)，最后就不能出束了，唯一不同的是該故障不能重復(fù)。

分析與排除：進(jìn)入維修模式旁路軟硬件聯(lián)鎖發(fā)現(xiàn)AFC的反饋值(AFCM)為0，在手動模式下無論怎么修改AFC的編程值，其反饋值都為0，沒有任何變化。用示波器查看反射波波形發(fā)現(xiàn)不正常而是一個方波。該故障反映出的 MANUAL/AUT0(手動/自動)模式下的現(xiàn)象，可以斷定 MANUAL/AUT0轉(zhuǎn)換開關(guān)電路存在問題，因此檢查 MANUAL/AUT0的信號通道，由圖紙得知此信號依次通過 MANUAL/AUT0(J1一4 )，U2，R6，U1，TP2，TP1-10。(AFC—MTR—PWR)，最后到 AFC調(diào)諧電機(jī) 。AD7512是個雙路的單刀雙擲開關(guān)電路。一路由AUTO/MANUAL信號控制，另一路由RUN UP信號控制。在STANDBY及MANUAL時，驅(qū)動電路的輸入是AFC-P與AFC-M之和。在RAD ON 并且AUTO時，驅(qū)動信號是增益分別調(diào)節(jié)以后的ERROR信號。 (AD7512)易于受輻射損壞的IC，一旦其切換不良或者有漏電，就會使AFC不正常。隨后，更換了一只新的AD7512故障解除。

故障三：機(jī)器有時開機(jī)時正常，但是經(jīng)過一段時間，會出現(xiàn)不能出束的情況。出現(xiàn)這種現(xiàn)象后，機(jī)器READY后按暫停鍵可以正常出束，否則控制臺報劑量率連鎖。

分析與排除:用示波器查看反射波波形發(fā)現(xiàn)不正常，AFC增益太小。初步鎖定故障可能由AFC采樣時出現(xiàn)了問題，經(jīng)分析LM298是一個取樣電路由AFC-T來開啟一個2μs的取樣門。通常這個門應(yīng)該在PULSE-I的中間。LM298因輻射而老化。使它輸出的ERROR信號變小或漏電；更換LM298后故障解除。

3 討論

當(dāng)加速器出現(xiàn)劑量率不穩(wěn)定或出現(xiàn)劑量率連鎖時，可以先使用示波器，查看PULSE-I、INJ-I、反射波等波形。通過認(rèn)真仔細(xì)的分析和對比，實際上不難發(fā)現(xiàn)設(shè)備是否存在AFC故障、以及AFC部件中的其他問題。在發(fā)現(xiàn)故障后，可以根據(jù)故障變現(xiàn)出的現(xiàn)象，結(jié)合相關(guān)經(jīng)驗和維修圖紙，對其進(jìn)行分析和檢查，從而對故障發(fā)生的原因進(jìn)行準(zhǔn)確定位，并采取針對性的措施，對故障進(jìn)行排除，使得設(shè)備可以始終保持一個良好的工作狀態(tài)，充分發(fā)揮自身的性能，為患者提供良好的治療服務(wù)。

[1]楊紹洲.醫(yī)用電子直線加速器[M].北京:人民軍醫(yī)出版社,2003,67-68.

[2]馬筠.西門子直線加速器AFC故障維修與分析[J].醫(yī)療設(shè)備信息,2005,20(12):87.

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2014-02-16

TH774

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1002-2376(2014)07-0071-02