瓦里安CL600C/D 加速器磁控管燈絲及“MFIL”聯鎖故障的檢修

査玉華

解放軍第307醫院 醫學工程科，北京 100071

瓦里安CL600C/D 加速器磁控管燈絲及“MFIL”聯鎖故障的檢修

査玉華

解放軍第307醫院 醫學工程科，北京 100071

本文簡要介紹了磁控管的工作原理及磁控管燈絲的供電和聯鎖電路，以瓦里安CL600C/D加速器的磁控管燈絲供電及聯鎖電路為例，描述了幾種常見燈絲聯鎖故障的檢修方法。

加速器；磁控管；醫療設備維修

0 前言

“MFIL”是CL600C/D加速器的五個主聯鎖之一，故障描述為“磁控管燈絲電流不足”。磁控管的燈絲在通電流加熱后使陰極發射電子，電子在陰陽極之間的諧振腔內自激振蕩并通過外加磁場的作用產生微波能量，經波導傳輸提供給加速管建立加速場所需的射頻功率，是加速器的高功率微波源。在磁控管中，陰極發射電子，磁控管的陰極對溫度特別靈敏，燈絲加熱電流過低，作為旁熱式的陰極溫度達不到額定值，導致其發射不足，磁控管工作就不穩定；但燈絲電流過大、陰極溫度過高又會導致其壽命大大縮短。因此在陽極加高壓以前，燈絲必須加到額定電壓，而且要保證規定的預熱時間。“MFIL”聯鎖的設置，就是為了保證燈絲在既定的時間、額定電壓、額定電流下給予陰極預熱并發射足夠的電子，從而使得磁控管輸出穩定的微波功率。瓦里安CL600C/D加速器設計了較為復雜的“MFIL”聯鎖電路為此提供保障。

這臺加速器磁控管燈絲的電源來自于主電源分配系統的C相，受內循環冷卻水、真空系統、燈絲加電第一步、燈絲加電第二步等條件的控制和燈絲調試系統的調試，產生磁控管燈絲電壓輸送到磁控管，其聯鎖信號也由此生成，其中任何控制條件異常或元器件出問題，均會出現磁控管燈絲加不上電壓而產生“MFIL”聯鎖的故障。

1 故障一

1.1 故障現象

加速器正常運行時突然斷電，再通電開機，待計算機啟動、加速器真空指示正常后開啟開機鑰匙，主聯鎖“MFIL”消失，15s后“MFIL”再現，再次重啟鑰匙，加速器正常；第二天開機，又出現上述現象，且多次重啟鑰匙后故障。

1.2 故障檢修

檢查磁控管燈絲保險絲正常，再檢查真空電源電路部分，測量變壓器T1次級為28VAC，經CR1整流后為30VDC的電壓在開啟鑰匙約10s后開始下降，至15s后該電壓降為約12VDC，同時出現“MFIL”聯鎖。測量磁控管燈絲電阻為8Ω（正常），但斷開燈絲引線時發現其連接不緊（出廠前裝配問題），重新連接燈絲引線，再開啟鑰匙，故障消失。

2 故障二

2.1 故障現象

晨檢時用鑰匙開啟加速器，主聯鎖“MFIL”消失，15s后“MFIL”再現，再次重啟鑰匙，又出現上述現象。多次重啟鑰匙故障不除。

2.2 故障檢修

檢查真空電源電路部分，變壓器T1輸出值在開啟鑰匙后瞬間正常，隨后下降。仔細檢查發現燈絲引線電纜因長時間高溫致使其內芯變形，在引線端測量燈絲電阻無窮大，導致負載開路，而直接測量燈絲電阻阻值正常。更換引線后故障消失。

3 故障三

3.1 故障現象

開機開啟鑰匙后“MFIL”聯鎖不消除，同時出現“VAC1”（真空1）聯鎖。

3.2 故障檢修

檢查真空電源電路，真空電源PS1的輸入端（1腳）為正常的12VDC，而輸出端（2腳）的3600VDC則僅為28VDC，更換高壓電源PS1，故障依舊。將高壓電源從電路板上焊下，用外接12VDC作為輸入，測得兩塊電源的輸出端均為正常的3600VDC，說明電源沒有損壞。檢查電路板后，判斷為電源的高壓端在電路板上的印刷電路對地阻值很低，造成高壓值下降，修復電路板后故障消失。

4 故障四

4.1 故障現象

加速器正常治療病人時出現“MFIL”、“MANG”（磁控管）和“TDLY”（預熱時間延時）聯鎖，治療中斷。用鑰匙關機再重新開啟，預熱時間結束后繼續治療，10個野次后再次出現上述故障。

4.2 故障檢修

加速器進入維修模式，觀察鑰匙開啟時MAG V（磁控管電壓）=14.26V，MAG I（磁控管電流）=8.1A，經12min預熱后，MAG V=14.26V，MAG I=7.8min，再出束18RADS時，MAG V=14.26V，MAG I=5.8min，同時出現上述聯鎖。判斷為磁控管陰極發射能力減弱（該支磁控管高壓時間約645h，其間因醫院搬遷停機約3年——磁控管系真空器件，長期不通電會影響其使用壽命），更換磁控管后機器正常。

5 故障五

5.1 故障現象

現象同故障二。

5.2 故障檢修

加速器進入維修模式，在鑰匙啟動時觀察MAG V、MAG I均為零。懷疑磁控管燈絲未加上電。檢查真空電源電路，測量變壓器T1的次、初級均無電壓；再查主電源分配系統，繼電器K9的2腳在鑰匙啟動時有110VAC， 15s后該電壓變為零，而1腳卻始終無電壓，隨即出現“MFIL”聯鎖；該繼電器受燈絲加壓第二步條件控制，測量K9的控制信號（線包引腳3、4腳）12VDC正常。這表明K9損壞未正常閉合。更換K9繼電器后加速器恢復正常。

6 故障六

6.1 故障現象

用鑰匙啟動開機，由“STBY”（預備狀態）位置旋轉至“ON”（開機狀態）位置時，在主電源分配系統里能聽到“滋滋”的輕微打火聲，2s后，磁控管燈絲電源開關CB13掉閘，15s后出現“MFIL”聯鎖。

6.2 故障檢修

檢查發現打火來自于變壓器T2。斷開CB13后再開啟鑰匙，在測試點TP3上可以測量到正常的110VAC且并無打火聲。這說明T2是正常的，問題出在后級負載上。斷開磁控管燈絲后啟動加速器，故障依舊，排除磁控管燈絲本身故障；而斷開真空電源系統的變壓器T1后再開機則CB13不掉閘。于是逐級檢查T1和磁控管燈絲之間的電路元件，查到整流橋CR1損壞（其中一支路電橋短路），該整流橋型號為MB351，參數是100V，35A，用AL-10（100V、60A）的整流橋替換，故障消失。

7 維修體會

磁控管是加速器最主要的零件之一，對其燈絲供電的電流、電壓要求很嚴格。為了保證加速器的穩定性，又為其設計了復雜的聯鎖保護電路，涉及到的條件和元器件較多，因此故障的幾率高。但是故障聯鎖的表象雖然都是“MFIL”，卻是由不同原因引起的，檢修時要根據每次故障的細微差別仔細檢查，認真分析，迅速解決問題。

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Troubleshooting to Varian CL600C/D Accelerator

ZHA Yu-hua
Medical Engineering Department, No.307 Hospital of PLA, Beijing 100071, China

TL53

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2011.06.054

1674-1633(2011)06-0131-02

2010-12-09

作者郵箱：ygk307@sina.com