西門子Primart加速器自動頻率控制系統故障分析

盧聯中

(廣州醫科大學附屬腫瘤醫院 放療中心，廣州510095)

西門子Primart加速器自動頻率控制系統故障分析

盧聯中

(廣州醫科大學附屬腫瘤醫院 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、射束負載和加速腔的機械和電特性的改變而改變，從而使電子相對于波產生滑相，引起電子能量的降低和電子能譜變寬，進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

1 直線加速器自動頻率控制系統概述

直線加速器自動頻率控制系統，簡稱AFC(Automatic Frequency Control)，是保證及其可以正常出束的關鍵。對于西門子高能機而言，AFC主要是一套可以根據加速波導管中的微波相位的移動特性，對微波的工作頻率進行測定和校正的零點系統，通過對微波源的命令，調節其輸出頻率，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的電子獲得全波加速。

當工作頻率正常時，通過相關儀器進行檢測，會發現二極管上的探測信號總和為零。而如果頻率不正常，會導致反射波的相位出現相應變化，系統檢測到這些相位變化量后，會自動將其轉化為誤差信號，信號在正方向或負方向的增加，會導致微波的工作頻率出現上下浮動，系統會自動調整，使其達到正確的工作頻率。

2 西門子Primart 直線加速器自動頻率控制系統故障分析

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

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)波形發現在能正常出束時波形是正常的。旋轉機架在對稱的角度時發現波形不正常、不能出束。打開機蓋查看AFC電路時發覺連接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架的角度有關，最后就不能出束了，唯一不同的是該故障不能重復。

分析與排除：進入維修模式旁路軟硬件聯鎖發現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現不正常而是一個方波。該故障反映出的 MANUAL/AUT0(手動/自動)模式下的現象，可以斷定 MANUAL/AUT0轉換開關電路存在問題，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調諧電機 。AD7512是個雙路的單刀雙擲開關電路。一路由AUTO/MANUAL信號控制，另一路由RUN UP信號控制。在STANDBY及MANUAL時，驅動電路的輸入是AFC-P與AFC-M之和。在RAD ON 并且AUTO時，驅動信號是增益分別調節以后的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：機器有時開機時正常，但是經過一段時間，會出現不能出束的情況。出現這種現象后，機器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現不正常，AFC增益太小。初步鎖定故障可能由AFC采樣時出現了問題，經分析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

當加速器出現劑量率不穩定或出現劑量率連鎖時，可以先使用示波器，查看PULSE-I、INJ-I、反射波等波形。通過認真仔細的分析和對比，實際上不難發現設備是否存在AFC故障、以及AFC部件中的其他問題。在發現故障后，可以根據故障變現出的現象，結合相關經驗和維修圖紙，對其進行分析和檢查，從而對故障發生的原因進行準確定位，并采取針對性的措施，對故障進行排除，使得設備可以始終保持一個良好的工作狀態，充分發揮自身的性能，為患者提供良好的治療服務。

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

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

[3]鐘日奎,梁偉玲.西門子直線加速器AFC的校準[J].醫療裝備,2010,23(5):4-5.

2014-02-16

TH774

B

1002-2376(2014)07-0071-02