瓦里安CLINAC 21EX医用直线加速器连环故障分析与检修

赵武

赤峰市医院 设备科，内蒙古 赤峰 024000

瓦里安CLINAC 21EX医用直线加速器连环故障分析与检修

赵武

赤峰市医院 设备科，内蒙古 赤峰 024000

本文介绍了瓦里安CLINAC 21EX医用直线加速器不能开机等连环故障的分析与检修过程。

直线加速器；加速器连锁；医疗设备维修

0 前言

我院购置的美国瓦里安CLINAC 21EX型医用直线加速器曾因一次突然断电事故导致机器出现不能开机、不能加电、不能出束等连环故障，经过数日维修，最终排除故障。现将此次故障的现象及检修过程介绍如下。

1 故障现象一

机器在正常情况下，当打开稳压器电源给调制柜加电后，操作控制台显示器就应出现开机界面，机架(Gantry)及治疗床(Couch)就应通电并能进行各种运动操作，机器进入到正常待机状态。出现故障时，打开稳压器电源给调制柜通电后，控制台显示器只显示字符C/：，控制台计算机（Control Computer）不能自检，且机架和治疗床都不能得电，不能对机器进行任何操作。按下旋转控制电子柜的电源开关POWER KEYSWITCH开机，机器没有任何反应。

图 1 设备电路图

分析与检修：为了排除故障，首先必须解决开机问题，只有开机以后才能对机器进行各种在线测试。根据对设备原理及线路图分析可知，引起不能开机故障可能是控制电子柜内某些电路出现问题所致。控制电子柜主要由控制计算机、STD卡、信号调整卡、Varian卡等组成，出现此故障应是控制计算机系统存在问题，与其有关的电路主要有CRDIO、CRADC、Output Interface等几块集成电路板。经更换电路板CRDIO（01102400-02）后，开机时能进行到正常操作界面，但机架及治疗床仍不能加电。根据电路分析得知（如图1），机架及治疗床的供电部分都是由机架内Motherboard主板来进行分配的，很可能是此板有问题，经对此板上的测量点TP3进行测量发现DC12V电压只为DC3V左右，测量点TP18、TP19、TP23的DC5V电压仅为1.8V左右，显然直流电压不正常，用手触摸板上的7812稳压块发热很厉害。经更换7812稳压块后故障依旧，再更换板上的DC5V的整流桥（CR21）和7805稳压块后测量5V电压还是不正常。因5V电压也是由12V供给，说明此板12V电压及此电路板其它电路也有问题，DC12V的输出负载也可能存在问题。更换此板后检测各电压均已正常，机器开机能到“Standby”状态。

2 故障现象二

虽然机器开机能到“Standby”状态，但仍不能开启电子控制柜到“ON”状态，同时显示器出现控制连锁（CTRL Interlock）故障，这时用手感觉Motherboard板上的稳压块7812发热仍然很严重。

分析与检修：根据设备原理可知，机器主要有5个主 要 连 锁（VACL、CTRL、FLOW、PUMP、KFIL）。 其 中控制连锁CTRL是主要连锁，出现CTRL连锁的原因主要是控制处理器检测到控制系统出现硬件故障。经查阅电路图发现，Motherboard电路板上的DC12V电压有一路经此板上的继电器K3连接到控制电子柜内的一块OUTPUT INTERFACE电路板（100012755-03）上，怀疑此板有问题。经更换此板后，机器开机能从“Standby”状态开启到“ON”状态，同时CTRL连锁被清除，这时Motherboard上的7812稳压块发热严重现象也消失。

3 故障现象三

CTRL连锁消除后，进行高压出束试验，高压无法加上，不能出束。

分析与检修：根据原理可知，高压及中压是由调制柜（Modulator）来控制发出的，它产生一定功率的脉冲电压或电流来驱动速调管（Klystron），其产生的高压分两路：一路给RF功率源，大功率的RF脉冲经过微波传输系统到加速管，建立加速场；另一路高压脉冲延迟后加到电子枪。经检查发现为调制柜内连接氢闸流管的控制板的背板(Thyratron Backplane PCB)上一继电器（K1）线圈上并联的24V稳压二极管CR1(IN4749a)已被击穿，致使继电器线圈短路，继电器K1不能动作，引起相关电路不正常，导致高压无法加上。更换此型号稳压管后故障排除。

4 故障现象四

系统能够加高压，但进行高压出束试验时只能产生电子线而不能发出X射线，并出现故障信息：uploaded data not agree with downloaded data for energy table CRC(a Cyclic Redundancy Check) 。

分析与检修：根据故障信息，分析并处理如下：① 最初怀疑系统软件可能存在问题，重新对系统软件进行备份后仍不正常，且出现治疗界面无RV MODE UP菜单的现象，后来在物理模式(PHYSICS)下的SKIP VERIFY中选NO才得以恢复RV MODE UP模式菜单。② 根据有关故障信息方面的资料分析得知，此故障现象来自电子控制柜内的第18端口，即18 CRDIO-J3 W27/J3-OUTPUT IF，因为CRDIO和OUTPUT IF这两块板都已更换过，所以怀疑连接数据线W27及第二块CRDIO电路板也有问题，经测量数据线W27正常，最后更换第二块CRDIO（01102400-02）集成电路板后故障全部消除，设备恢复正常。

5 总结

此次设备故障维修历时10余天，故障连环出现，涉及电路板多，共更换4块电路板，替换几个电子元件，最终将故障排除。分析出现此次故障的原因认为可能是因突然断电导致与24V、12V电压相关的一些电路板及元件出现问题，致使机器出现连环故障。

[1] 杨敬渠.医科达直线加速器维修经验介绍[J].医疗装备,2006, 19(10):122.

[2] 魏党.医科达Precise直线加速器故障维修三例[J].医疗装备, 2008,21(11):41.

[3] 唐天梅.医科达直线加速器电离室故障维修与分析[J].中国医疗设备,2009,24(2):114.

Failure Analysis and Troubleshooting to Varian CLINAC 21EX Linear Accelerator

ZHAO Wu
Equipment Department,Chifeng Municipal Hospital,Chifeng Inner Mongolia 024000,China

TL53

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2010.11.045

2010-07-30

作者邮箱：cfzw777@163.com