瓦里安CL600C/D 加速器磁控管灯丝及“MFIL”联锁故障的检修

査玉华

解放军第307医院 医学工程科，北京 100071

瓦里安CL600C/D 加速器磁控管灯丝及“MFIL”联锁故障的检修

査玉华

解放军第307医院 医学工程科，北京 100071

本文简要介绍了磁控管的工作原理及磁控管灯丝的供电和联锁电路，以瓦里安CL600C/D加速器的磁控管灯丝供电及联锁电路为例，描述了几种常见灯丝联锁故障的检修方法。

加速器；磁控管；医疗设备维修

0 前言

“MFIL”是CL600C/D加速器的五个主联锁之一，故障描述为“磁控管灯丝电流不足”。磁控管的灯丝在通电流加热后使阴极发射电子，电子在阴阳极之间的谐振腔内自激振荡并通过外加磁场的作用产生微波能量，经波导传输提供给加速管建立加速场所需的射频功率，是加速器的高功率微波源。在磁控管中，阴极发射电子，磁控管的阴极对温度特别灵敏，灯丝加热电流过低，作为旁热式的阴极温度达不到额定值，导致其发射不足，磁控管工作就不稳定；但灯丝电流过大、阴极温度过高又会导致其寿命大大缩短。因此在阳极加高压以前，灯丝必须加到额定电压，而且要保证规定的预热时间。“MFIL”联锁的设置，就是为了保证灯丝在既定的时间、额定电压、额定电流下给予阴极预热并发射足够的电子，从而使得磁控管输出稳定的微波功率。瓦里安CL600C/D加速器设计了较为复杂的“MFIL”联锁电路为此提供保障。

这台加速器磁控管灯丝的电源来自于主电源分配系统的C相，受内循环冷却水、真空系统、灯丝加电第一步、灯丝加电第二步等条件的控制和灯丝调试系统的调试，产生磁控管灯丝电压输送到磁控管，其联锁信号也由此生成，其中任何控制条件异常或元器件出问题，均会出现磁控管灯丝加不上电压而产生“MFIL”联锁的故障。

1 故障一

1.1 故障现象

加速器正常运行时突然断电，再通电开机，待计算机启动、加速器真空指示正常后开启开机钥匙，主联锁“MFIL”消失，15s后“MFIL”再现，再次重启钥匙，加速器正常；第二天开机，又出现上述现象，且多次重启钥匙后故障。

1.2 故障检修

检查磁控管灯丝保险丝正常，再检查真空电源电路部分，测量变压器T1次级为28VAC，经CR1整流后为30VDC的电压在开启钥匙约10s后开始下降，至15s后该电压降为约12VDC，同时出现“MFIL”联锁。测量磁控管灯丝电阻为8Ω（正常），但断开灯丝引线时发现其连接不紧（出厂前装配问题），重新连接灯丝引线，再开启钥匙，故障消失。

2 故障二

2.1 故障现象

晨检时用钥匙开启加速器，主联锁“MFIL”消失，15s后“MFIL”再现，再次重启钥匙，又出现上述现象。多次重启钥匙故障不除。

2.2 故障检修

检查真空电源电路部分，变压器T1输出值在开启钥匙后瞬间正常，随后下降。仔细检查发现灯丝引线电缆因长时间高温致使其内芯变形，在引线端测量灯丝电阻无穷大，导致负载开路，而直接测量灯丝电阻阻值正常。更换引线后故障消失。

3 故障三

3.1 故障现象

开机开启钥匙后“MFIL”联锁不消除，同时出现“VAC1”（真空1）联锁。

3.2 故障检修

检查真空电源电路，真空电源PS1的输入端（1脚）为正常的12VDC，而输出端（2脚）的3600VDC则仅为28VDC，更换高压电源PS1，故障依旧。将高压电源从电路板上焊下，用外接12VDC作为输入，测得两块电源的输出端均为正常的3600VDC，说明电源没有损坏。检查电路板后，判断为电源的高压端在电路板上的印刷电路对地阻值很低，造成高压值下降，修复电路板后故障消失。

4 故障四

4.1 故障现象

加速器正常治疗病人时出现“MFIL”、“MANG”（磁控管）和“TDLY”（预热时间延时）联锁，治疗中断。用钥匙关机再重新开启，预热时间结束后继续治疗，10个野次后再次出现上述故障。

4.2 故障检修

加速器进入维修模式，观察钥匙开启时MAG V（磁控管电压）=14.26V，MAG I（磁控管电流）=8.1A，经12min预热后，MAG V=14.26V，MAG I=7.8min，再出束18RADS时，MAG V=14.26V，MAG I=5.8min，同时出现上述联锁。判断为磁控管阴极发射能力减弱（该支磁控管高压时间约645h，其间因医院搬迁停机约3年——磁控管系真空器件，长期不通电会影响其使用寿命），更换磁控管后机器正常。

5 故障五

5.1 故障现象

现象同故障二。

5.2 故障检修

加速器进入维修模式，在钥匙启动时观察MAG V、MAG I均为零。怀疑磁控管灯丝未加上电。检查真空电源电路，测量变压器T1的次、初级均无电压；再查主电源分配系统，继电器K9的2脚在钥匙启动时有110VAC， 15s后该电压变为零，而1脚却始终无电压，随即出现“MFIL”联锁；该继电器受灯丝加压第二步条件控制，测量K9的控制信号（线包引脚3、4脚）12VDC正常。这表明K9损坏未正常闭合。更换K9继电器后加速器恢复正常。

6 故障六

6.1 故障现象

用钥匙启动开机，由“STBY”（预备状态）位置旋转至“ON”（开机状态）位置时，在主电源分配系统里能听到“滋滋”的轻微打火声，2s后，磁控管灯丝电源开关CB13掉闸，15s后出现“MFIL”联锁。

6.2 故障检修

检查发现打火来自于变压器T2。断开CB13后再开启钥匙，在测试点TP3上可以测量到正常的110VAC且并无打火声。这说明T2是正常的，问题出在后级负载上。断开磁控管灯丝后启动加速器，故障依旧，排除磁控管灯丝本身故障；而断开真空电源系统的变压器T1后再开机则CB13不掉闸。于是逐级检查T1和磁控管灯丝之间的电路元件，查到整流桥CR1损坏（其中一支路电桥短路），该整流桥型号为MB351，参数是100V，35A，用AL-10（100V、60A）的整流桥替换，故障消失。

7 维修体会

磁控管是加速器最主要的零件之一，对其灯丝供电的电流、电压要求很严格。为了保证加速器的稳定性，又为其设计了复杂的联锁保护电路，涉及到的条件和元器件较多，因此故障的几率高。但是故障联锁的表象虽然都是“MFIL”，却是由不同原因引起的，检修时要根据每次故障的细微差别仔细检查，认真分析，迅速解决问题。

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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

作者邮箱：ygk307@sina.com