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醫(yī)科達(dá)醫(yī)用電子直線加速器磁控管維修維護(hù)及保養(yǎng)研究

2019-01-15 13:52:20郭旭峰郭瑞鋒朱彬羅曉郭順
中國醫(yī)療器械信息 2019年6期
關(guān)鍵詞:調(diào)諧器磁控管電路板

郭旭峰 郭瑞鋒 * 朱彬 羅曉 郭順

1 廣東醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院 (廣東 湛江 524000)2 廣東省農(nóng)墾中心醫(yī)院 (廣東 湛江 524002)

內(nèi)容提要: 隨著我國步入老齡化社會(huì),腫瘤患者數(shù)量不斷升高,腫瘤的治療水平也得到了長足的發(fā)展。其中作為腫瘤治療主要方式之一的放射治療,以其良好的治療效果獲得業(yè)內(nèi)人士認(rèn)可。醫(yī)用電子直線加速器是放射治療主要設(shè)備,保證其低故障率及高開機(jī)率是每個(gè)醫(yī)院必須考慮的問題。所以,對加速器零部件維修維護(hù)具有重大意義。其中加速器磁控管是加速器關(guān)鍵器件之一,確保其性能穩(wěn)定,決定了加速器提供能量的高低,及輸出劑量率的高低[1]。下面是針對加速器磁控管常見故障維修分析,以及對磁控管維護(hù)保養(yǎng)的建議。

1.故障一

1.1 故障現(xiàn)象

機(jī)器開機(jī),磁控管出現(xiàn)故障,即磁控管在自動(dòng)調(diào)諧模式下無法輸出最大劑量,并且劑量率急速下降,只有正常出束十分之一。

1.2 故障分析

針對故障,查看電路圖,對機(jī)器進(jìn)行檢修分析。把磁控管在手動(dòng)模式下運(yùn)行,發(fā)現(xiàn)劑量率能夠達(dá)到最大劑量輸出,由此推斷是自動(dòng)調(diào)諧結(jié)構(gòu)發(fā)生故障。通過查看器件各項(xiàng)參數(shù)后,發(fā)現(xiàn)機(jī)器已不再出束,并且ROOM DOOR1(門連鎖1)在開啟情況下,第一路相位數(shù)值與第二路相位數(shù)值讀數(shù)差異超出允許誤差。測得數(shù)值如下:設(shè)備121連鎖第一路相位信號(hào)是0.05,連鎖122第二路相位信號(hào)是1.52。二者之間差值已大于差異極限值0.5。

所以,可推斷問題主要原因應(yīng)該出在下述兩個(gè)方面:第一,測量信號(hào)值A(chǔ)I12-A(A側(cè)12位模擬輸入板)通道不流暢,導(dǎo)致錯(cuò)誤;第二,用于微波監(jiān)測的一對二極管存在相互排斥現(xiàn)象,導(dǎo)致無法匹配。

1.3 故障排除

采用先簡后繁維修原則進(jìn)行排查,查看電路圖得知,加速器一共為三個(gè)系統(tǒng)控制區(qū)域,每個(gè)控制區(qū)域可分A側(cè)和B側(cè),規(guī)格相一致的電路板一般可采取器件交換來判斷故障原因。所以,將8區(qū)B側(cè)AI12電路板調(diào)動(dòng)到A側(cè),將加速器開機(jī),出束,發(fā)現(xiàn)故障無法排除。據(jù)經(jīng)驗(yàn)推斷,故障原因應(yīng)出在檢波二極管上。

查閱電路圖,拆卸微波檢波二極管,采用萬用表對二極管進(jìn)行標(biāo)定,發(fā)現(xiàn)一個(gè)微波檢波二極管反相阻抗值稍微偏小,導(dǎo)致兩個(gè)二極管相互排斥,無法匹配。立刻更換備用的一對IN305C微波檢波二極管,再次開機(jī)出束,機(jī)器恢復(fù)正常。

2.故障二

2.1 故障現(xiàn)象

機(jī)器開機(jī),運(yùn)行至Ready狀態(tài),按出束鍵,無劑量射出,且出現(xiàn)Tuner Position(調(diào)諧部件位置)連鎖。通過檢查機(jī)器各項(xiàng)參數(shù)后,可知磁控管調(diào)諧功能異常,無法正常移動(dòng)。

2.2 故障分析

查閱資料得知,磁控管調(diào)諧器有兩種類別:一類是電子調(diào)諧;一類是機(jī)械調(diào)諧。其中機(jī)械調(diào)諧為采用步進(jìn)式電機(jī)令調(diào)諧部件獲得移動(dòng),并把反饋回來信號(hào)與指定位置接受信號(hào)作對比。若出現(xiàn)差值,調(diào)諧部件將繼續(xù)運(yùn)行,直至運(yùn)行至差值為零位置;而電子快速調(diào)諧主要把調(diào)諧部件真實(shí)所需節(jié)點(diǎn)信號(hào)轉(zhuǎn)變成電流信號(hào),使得驅(qū)動(dòng)電路板把電流信號(hào)推送至調(diào)諧線圈中。所通過調(diào)諧線圈電流大小意味線圈磁鐵真實(shí)節(jié)點(diǎn)。如果調(diào)諧器存在驅(qū)動(dòng)信號(hào),位置沒有產(chǎn)生改變,則可能出現(xiàn)下述情況:第一,磁控管自帶的調(diào)諧器存在問題,有卡頓缺陷;第二,可編程脈沖發(fā)生板、磁控管調(diào)諧驅(qū)動(dòng)/槍燈絲電流驅(qū)動(dòng)接口板、功率驅(qū)動(dòng)板等器件存在故障;第三,監(jiān)視系統(tǒng)電路板發(fā)生故障。

2.3 故障排除

依照先簡后繁故障排除原則,第一步,檢測可知調(diào)諧桿位置是存在讀數(shù)的,而且AI12電路板屬于通用類型,方便和另外相關(guān)區(qū)域電路板調(diào)換。使其調(diào)換后,故障現(xiàn)象依然存在,則可推斷AI12電路板正常;第二步,經(jīng)上述判斷,主要故障原因極可能在驅(qū)動(dòng)鏈路上。通過檢修測試可知,有兩塊電路板不能調(diào)換,即PPG電路板和MT/GFinterface兩塊電路板。嘗試把UPD電路板與驅(qū)動(dòng)槍燈絲驅(qū)動(dòng)電路板對調(diào),調(diào)換后查看,可知調(diào)諧器可正常工作,但槍燈絲電流控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障,可推斷故障原因出在UPD板上。

驅(qū)動(dòng)電路板元器件較簡單,結(jié)構(gòu)包含比較器、三極管、二極管等簡單器件。拆卸驅(qū)動(dòng)電路板,通過檢修經(jīng)驗(yàn)推斷,出現(xiàn)問題最可能器件是電路板中的三極管。通過對三極管檢修,分別測得C、E、B相互之間通路與斷路情況。當(dāng)檢測TR5/TR6和TR3/TR4這四個(gè)三極管時(shí),明顯可見TR2和TR8兩個(gè)接口已經(jīng)發(fā)生短路,導(dǎo)致電流信號(hào)無法傳送。更換P溝道增強(qiáng)型MOS管F9530N器件后,所有電路板可正常使用,功能恢復(fù),加速器可正常運(yùn)行。

3.磁控管維護(hù)與保養(yǎng)

磁控管是電子加速器關(guān)鍵器部件之一,為保證機(jī)器正常高效運(yùn)轉(zhuǎn),避免故障高頻率發(fā)生,必須對磁控管進(jìn)行有效維護(hù)保養(yǎng)。

首先,為延長磁控管的使用壽命,必須避免磁控管的陰陽兩級出現(xiàn)放電打火現(xiàn)象[2]。須遵循在開機(jī)出束之前,對其進(jìn)行充分預(yù)熱,存在多級能量檔次時(shí),應(yīng)先出低能X射線,再根據(jù)需要逐級提高能級,直至出高能X射線。電子線預(yù)熱同樣也應(yīng)該從低能級到高能級先后出束。其次,磁控管故障主要原因之一是內(nèi)循環(huán)水質(zhì)的把控是否到位[3]。因此要對磁控管內(nèi)循環(huán)水質(zhì)及溫度做定期檢測,且檢測周期應(yīng)盡量縮短。如果水質(zhì)變差必須及時(shí)更換,溫度產(chǎn)生突變應(yīng)停機(jī)檢查,保證內(nèi)循環(huán)水溫度恒定。最后,要盡量保持磁控管運(yùn)行在最佳工作狀態(tài),應(yīng)經(jīng)常對磁控管濾芯進(jìn)行檢測,按期對自動(dòng)頻率控制系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)等[4]。

4.總結(jié)

加速器磁控管作為加速器的關(guān)鍵器部件之一,價(jià)格昂貴,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,維護(hù)成本高,維修難度大。針對磁控管極易出現(xiàn)老化及損壞的現(xiàn)象,應(yīng)要求工作人員必須定期對其進(jìn)行檢測,合理對其使用,確保能實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并及時(shí)處理,以便延長機(jī)器設(shè)備使用壽命,有效降低科室運(yùn)營成本。

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