3例瓦里安CL23EX加速器故障聯(lián)鎖檢修

楊?lèi)?ài)建，季智勇，倪瑾，李慧

南通市腫瘤醫(yī)院 醫(yī)療設(shè)備科，江蘇 南通 226361

3例瓦里安CL23EX加速器故障聯(lián)鎖檢修

楊?lèi)?ài)建，季智勇，倪瑾，李慧

南通市腫瘤醫(yī)院 醫(yī)療設(shè)備科，江蘇 南通 226361

我院放療科于2001年7月使用瓦里安CL23EX型直線加速器，截止至今機(jī)器燈絲計(jì)時(shí)工作（Filament Timer）29505h，高壓計(jì)時(shí)工作（Beam-on Timer）5146h。該設(shè)備是駐波直線加速器，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、射束產(chǎn)生控制系統(tǒng)、射束能量控制系統(tǒng)、劑量監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)、射束偏轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)、聯(lián)鎖控制系統(tǒng)、機(jī)械運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)和各種輔助控制系統(tǒng)[1]。其工作原理是：由三相電壓轉(zhuǎn)換的11kV直流高壓對(duì)調(diào)制器中的脈沖形成網(wǎng)絡(luò)（PFN）進(jìn)行充電，經(jīng)高功率的氫閘流管到高壓電纜，再輸入到速調(diào)管的脈沖變壓器，產(chǎn)生110kV直流高壓給速調(diào)管，速調(diào)管產(chǎn)生具有一定頻率、幅度的微波能量經(jīng)微波系統(tǒng)一起耦合到加速管內(nèi)，在駐波加速管的諧振腔內(nèi)建立起很強(qiáng)的電場(chǎng)強(qiáng)度。同時(shí)，另一高壓供直流變壓器產(chǎn)生5～15kV直流負(fù)高壓供給電子槍發(fā)射電子，在加速管的超強(qiáng)電場(chǎng)強(qiáng)度的諧振腔內(nèi)被加速成高能電子束產(chǎn)生電子線，或者撞擊重金屬靶產(chǎn)生高能X線[2]。

該加速器自使用至今，總體性能穩(wěn)定，維修便利，但隨著設(shè)備的老化也時(shí)常出現(xiàn)一些故障，現(xiàn)就使用中遇到的3例典型故障介紹如下，以供參考。

1 故障一

1.1 故障現(xiàn)象

最初偶爾出現(xiàn)GFIL聯(lián)鎖，后來(lái)發(fā)展為早晨開(kāi)機(jī)和編程期間頻繁出現(xiàn)GFIL聯(lián)鎖。

1.2 故障分析與處理

GFIL聯(lián)鎖字面上的意思是槍燈絲電壓低或偏置電壓低。引起GFIL的因素很多，可能是操作錯(cuò)誤、高壓中斷錯(cuò)誤或者熱端中斷錯(cuò)誤。發(fā)生GFIL聯(lián)鎖，首先要判斷是電子槍的故障還是槍控制電路的故障。瓦里安加速器的電子槍控制電路由Cold Deck冷端和Hot Deck熱端組成，冷端由電源板、脈沖控制板、槍控制板和槍驅(qū)動(dòng)背板組成；熱端由燈絲電源板、槍驅(qū)動(dòng)脈沖板和熱端背板組成[3]。故障發(fā)生時(shí)查看Gun Power Supply電源模塊，DS1燈亮，DS2和DS3不亮。DS1指示主板（Master）電源工作狀況，DS2指示熱端（Hot deck）電源工作狀況，DS3指示高壓（High Voltage）電源工作狀況，因此電源模塊亮燈情況說(shuō)明：主板電源正常，熱端和高壓電源異常。關(guān)閉DS3、DS2、DS1對(duì)應(yīng)開(kāi)關(guān)，再重新分別打開(kāi)此3個(gè)開(kāi)關(guān)，即重啟該模塊，GFIL聯(lián)鎖故障往往可以消除。機(jī)器運(yùn)行一段時(shí)間后，運(yùn)用上述方法重啟電源模塊時(shí)，DS2和DS3突然不亮，GFIL聯(lián)鎖自然也無(wú)法消除。

卸下Gun Power Supply模塊，通過(guò)圖紙查看與DS2和DS3相關(guān)連的控制通道的元器件，包括保險(xiǎn)絲F3/F4、接插件J2/P2、控制繼電器K2、芯片U1、電阻R6等[4]。觀察到電阻R6為假焊，查看電路圖知該電阻連接HD/HV Power Enable信號(hào)，看來(lái)是該電阻造成了上述故障聯(lián)鎖。焊好該電阻，重新啟動(dòng)Gun Power Supply模塊，GFIL聯(lián)鎖不再出現(xiàn)，機(jī)器恢復(fù)正常工作。

2 故障二

2.1 故障現(xiàn)象

拍片過(guò)程中，當(dāng)按“BEAM ON”時(shí)，連續(xù)出現(xiàn)報(bào)HWFA聯(lián)鎖，擰回鑰匙，按“ENTER”故障消除；或按“SETUP”編程照光，鑰匙擰至“ENABLE”，再按下“BEAM ON”時(shí)，仍然報(bào)HWFA聯(lián)鎖，但偶爾又會(huì)轉(zhuǎn)入正常，能出束，且偶爾不報(bào)聯(lián)鎖故障。

2.2 故障分析與處理

HWFA硬件連鎖故障出現(xiàn)后，機(jī)器所有的運(yùn)動(dòng)，包括多葉光柵、治療床和機(jī)架的各種直線或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)都被禁止。產(chǎn)生HWFA連鎖的原因很多，大致可歸納為5大類(lèi)：初級(jí)、次級(jí)位置讀數(shù)（PRO）通道電壓誤差太大；初級(jí)、次級(jí)PRO通道不匹配；電源電壓誤差太大；DAC/ADC回路電壓不匹配；CPU發(fā)出出束命令時(shí)，沒(méi)有產(chǎn)生高壓信號(hào)[5]。檢查HWFA故障，可通過(guò)查看產(chǎn)生的誤差代碼來(lái)判斷。

（1）進(jìn)入SERVICE，查EVERY LOG，閱讀HWFA故障及相關(guān)內(nèi)容，相應(yīng)提示為：Control Computer Beam on Failure。

（2）用酒精、橡皮清理鍵盤(pán)后，故障依舊。

（3）懷疑當(dāng)按下“BEAM ON”時(shí)，50ms檢測(cè)信號(hào)有誤，并懷疑CPU BEAM ON時(shí)，HV高壓信號(hào)反應(yīng)有誤。

（4）查圖紙“Signal Conditioning Cardcage”的“Timer Interface PCB”部分[6]，該P(yáng)CB對(duì)應(yīng)為電子控制柜之4#PCB。正常與故障情況下8只LCD指示情況，見(jiàn)表1。

表1 瓦里安CL23EX 8只LCD指示情況

依據(jù)異常情況時(shí)“DLYD HVON”不亮，查相應(yīng)線路并考慮測(cè)量電阻R30高低電位變化，其中，KHV+端相應(yīng)連 線 為：P1-27→ XB4-27→ J20-44（W9，Motherboard）→J1-17→ J2-45→ J24-20（W3，Modulator）。重新檢查故障現(xiàn)象，重點(diǎn)回憶操作過(guò)程，注意到故障發(fā)生均需“掰動(dòng)鑰匙，按BEAM ON”，所以懷疑某組鑰匙內(nèi)部接觸不良。

實(shí)際測(cè)量與鑰匙相連的J(P)5，ENABLE電路：1-2腳通、3-4腳時(shí)通時(shí)不通、3-5腳通。分析電路ENABLE3-4腳應(yīng)為通[7]，鑰匙開(kāi)關(guān)接觸不良。更換鑰匙開(kāi)關(guān)，故障消除，機(jī)器恢復(fù)正常。

3 故障三

3.1 故障現(xiàn)象

出現(xiàn)CTRL、GFIL、KFIL、PUMP、KSOL、BMAG、TARG、ENSW 8個(gè)聯(lián)鎖，重啟反映極慢。

3.2 故障分析與處理

進(jìn)入Service查看，但進(jìn)入后控制計(jì)算機(jī)便一直處于Reading狀態(tài)（死機(jī)），重啟不能進(jìn)入程序，僅提示：按“F1”——Retry，按“F2”——Setup，初步判斷控制計(jì)算機(jī)出了問(wèn)題[8]。

分別進(jìn)行內(nèi)存條灰塵清理、內(nèi)存條位置交換、3V記憶電池更換等操作，故障依舊。

將瓦里安EX23加速器控制柜中Dell主機(jī)的系統(tǒng)硬盤(pán)（容量為10GB）拆下，并將其安裝至普通電腦，啟動(dòng)后普通電腦顯示Hard Disk Bad，Backup Or Replace It。從科室普通電腦尋得一容量亦為10GB的WinXP系統(tǒng)硬盤(pán)安裝至瓦里安EX23加速器電腦，啟動(dòng)片刻后死機(jī)，原因是加速器原系統(tǒng)為DOS系統(tǒng)。判斷加速器硬盤(pán)已壞。

將10GB的硬盤(pán)格式化并分區(qū)，分C盤(pán)為1.8GB。進(jìn)入DOS用隨機(jī)7張軟盤(pán)點(diǎn)擊setup.exe安裝，其中，3張DOS 6.22，1張DOS Patch，1張Varian Console Backup Disk，其余2張軟盤(pán)無(wú)需安裝。安裝后重啟，程序正常運(yùn)行并能進(jìn)入操作界面，操作步驟如下：

（1）做校正。因?yàn)閯┝糠矫嬗捎布刂疲孰姎鈪?shù)不需校正，而模擬參數(shù)如床位置、機(jī)架旋轉(zhuǎn)、機(jī)頭旋轉(zhuǎn)、準(zhǔn)直器、多葉光柵位置等硬盤(pán)模數(shù)轉(zhuǎn)換后記憶；

（2）將新硬盤(pán)在科室服務(wù)器上數(shù)據(jù)備份，以防萬(wàn)一；

（3）由物理師做輻射劑量校正。

4 小結(jié)

在遇到設(shè)備故障時(shí)首先要仔細(xì)觀察設(shè)備的故障現(xiàn)象，如聯(lián)鎖部位、工作指示燈、氣壓表、水壓表及操作因素等，然后應(yīng)根據(jù)掌握的專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，仔細(xì)分析故障可能是由哪部分電路原因引起的。另外，在維修中還應(yīng)抓住產(chǎn)生異常的特點(diǎn)狀況，不拘泥于單一層面，換一種思維分析引起異常現(xiàn)象的原因。

總之，檢修時(shí)要抓住問(wèn)題的關(guān)鍵，廣開(kāi)思路，將分析、測(cè)量、觀察相結(jié)合，在吸收利用間接經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)不斷積累直接經(jīng)驗(yàn)。

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

[2] 尹述含,章衛(wèi)東.瓦里安CL23EX型直線加速器劑量聯(lián)鎖故障處理[J].中國(guó)醫(yī)療器械雜志,2010,34(3):234.

[3] 竇文,王雪峰.瓦里安高能加速器電子槍控制電路的原理和常見(jiàn)故障維修[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)裝備,2009,6(6):62.

[4] 高楓.Varian2300CID醫(yī)用直線加速器HWFA連鎖故障的檢修[J].中國(guó)醫(yī)療器械雜志,2005,29(2):155.

[5] 顧本廣.醫(yī)用加速器[M].北京:科學(xué)出版社,2003.

Three Cases of Trouble-shooting for Varian CL23EX Accelerator

YANG Ai-jian, JI Zhi-yong, NI Jin, LI Hui
Medical Equipment Department,Nantong Tumor Hospital,Nantong Jiangsu 226361, China

本文介紹了瓦里安CL23EX加速器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作原理，以聯(lián)鎖故障為例，分析了實(shí)際工作中3個(gè)典型的瓦里安加速器故障，并總結(jié)了檢修經(jīng)驗(yàn)。

加速器；聯(lián)鎖；聯(lián)鎖故障；醫(yī)療設(shè)備維修

1674-1633(2012)04-0112-02

2011-08-15

作者郵箱： ntjpg@126.com`

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10.3969/j.issn.1674-1633.2012.04.040