Varian加速器C系列机型MOD连锁检修实例

赵永军

昆明医科大学第三附属医院 云南省肿瘤医院 放疗中心，云南 昆明650118

Varian加速器C系列机型MOD连锁检修实例

赵永军

昆明医科大学第三附属医院 云南省肿瘤医院 放疗中心，云南 昆明650118

本文介绍了Varian 医用加速器高压电路工作原理以及常见故障，分析了故障产生的原因，并简述了故障的检修过程及处理方法。

加速器；MOD连锁；分段切割假负载法；医疗设备维修

1 高压电路的工作原理

高压电路是由充电回路、放电回路和保护电路构成。

1.1 充电回路

三相交流电经高压变压器、高压整流器变为11 kV（A模式）或13 kV（B模式）的高压直流电，此直流电经充电电感、充电二极管给高压脉冲形成网络PFN（特性阻抗Ro=12.5 Ω）充电，通过DeQ电路来控制PFN上的实际电压值22 kV（A模式）或26 kV（B模式），在此过程中主闸流管处于截止状态[1]。

1.2 放电回路

当充电完毕后，主闸流管导通，储存在PFN中的电能经主闸流管、高压电缆、脉冲变压器初级放电，再经脉冲变压器升压后在次级产生121 kV（A 模式）或143 kV（B模式）的高压脉冲，此高压脉冲加到速调管阴极，使速调管工作。此过程中要求负载阻抗RL等于PFN的特性阻抗Ro，即RL=Ro。

1.3 保护电路

当负向不匹配RL＜Ro时，PFN就会出现反向充电，MOD连锁激活，同时切断高压电路，高压电路得到保护；当正向不匹配RL＞Ro时，充电电流＞7 A，HVOC连锁激活，同时切断高压电路，高压电路得到保护。削峰网络是由2个电阻并联后与1个电容器串联构成同样的2个削峰电路，分别连接在高压电缆的首端和末端，削峰电路因电容在高压脉冲上升沿和下降沿到来时处于低阻抗，使削峰电路与PFN的特性阻抗匹配，从而得以抑制脉冲高压过高带来的不良后果[2-3]。

2 故障检修实例

2.1 故障一

2.1.1 故障现象

在治疗病人的过程中，机器突然发出一声极其短暂的“嘶嘶”声巨响，MOD连锁激活。

2.1.2 故障分析与处理

MOD连锁故障是由于高压放电回路负向不匹配RL＜Ro或检测电路故障引起。在维修模式下清除连锁，虽能清除连锁，但按下出束键时又重复出现，说明MOD连锁检测电路工作正常。猜测该故障是由高压放电回路负向不匹配引起。可能由高压电缆打火、脉冲变压器短路、高压油箱内油质变坏、速调管真空不好或内部有短路等原因引起的。将机器的电子枪关掉，以防被照射，短路相应连锁，打开高压脉冲变压器油箱盖，将治疗室内的照明灯关掉，按下出束键时观察油箱内部，未发现打火迹象，这说明油质无问题，脉冲变压器及其周边元件出故障的可能性较小。故障原因可能为速调管或高压电缆有故障。采用脉冲变压器油箱内削峰电路中的2个电阻并联（其阻抗正好为12.5 Ω=PFN的特性阻抗）作假负载，同时将脉冲变压器甩开，按下出束键，MOD连锁仍激活，猜测该故障现象是由于高压电缆打火所致。进一步采用调制器上高压电缆接头处的削峰电路2个电阻并联作假负载，同时把高压电缆甩开，时间设置为0.02 min，按下出束键出束，MOD连锁不再激活，即可确定该故障是由高压电缆打火所致。更换新的高压电缆，试机，MOD连锁未激活，机器一切正常，故障排除[4]。

2.2 故障二

2.2.1 故障现象

在治疗过程中，机器突然发出一声“嘶、嘶”巨响，MOD连锁激活，无法出束治疗病人。

2.2.2 故障分析与处理

MOD连锁故障是由于高压放电回路负向不匹配RL＜Ro或检测电路故障引起。在维修模式下清连锁，能清除连锁，但按下出束键时又重复出现，说明MOD连锁检测电路工作正常，该故障是由高压放电回路负向不匹配引起。可能的原因有：① 高压电缆打火；② 脉冲变压器短路；③ 高压油箱内油质变质；④ 速调管真空密封不严；⑤ 内部存在短路。

关掉电子枪，打开高压脉冲变压器油箱盖，将治疗室内照明灯关掉，按下出束键时观察油箱，未看到油箱内有打火迹象，说明油质没问题。测量其周边元件未发现有短路，说明故障可能在高压电缆和速调管部分。采用脉冲变压器油箱内削峰电路的2个电阻并联作假负载，按下出束键，MOD连锁未激活，这说明高压电缆正常，故障由速调管部分引起。另外，VAC2速调管真空连锁未激活，说明速调管真空密封良好。然后检查速调管灯丝供电电路，在脉冲变压器油箱的盖板上的J7插座A、B端测量灯丝供电电压为60 V（正常值为236 V），将J7插头拔出（目的是解除灯丝供电电源的负载）测量J7的A、B端电压，结果其电压值为正常值236 V，这说明调制器内灯丝供电电路没有问题，故障是由于灯丝电源的负载有短路所致。将速调管油箱内的油抽出，一人在治疗室测量灯丝变压器的次级输出电压，另一人在控制室转换控制柜的钥匙开关（POWER开关），需注意由于已抽出油，速调管灯丝没有得到冷却，所以测量时间不能超过5 min，否则会烧坏速调管灯丝。测得灯丝变压器T2的次级电压仅为2 V。为甩开速调管灯丝负载，将速调管调离管座10 cm，测量灯丝变压器的初、次级电压均正常（初级为236 V，次级为7.51 V），由于是灯丝变压器次级未加负载，所以还需作进一步加假负载测试。查资料得知，速调管灯丝变压器输出电压为7.5 V、电流高达33 A。拆开速调管管脚防护罩，用其内部的三根外加热丝（辅助加热用的，其功率为变压器输出的1/4）作假负载，结果测量T2输出仍为7.5 V，这说明灯丝变压器T2无故障，速调管灯丝有短路，更换速调管后，机器一切正常，故障排除[5]。

3 总结

通过MOD连锁故障的检修实践和美国瓦里安高能加速器C系列机型高压电路工作原理的分析得出一种检修瓦里安高能加速器C系列机型MOD连锁的有效方法：分段切割假负载法[6]。这种方法可归纳如下：① 采用高压电缆末端即脉冲变压器油箱内的削峰电路中的2个电阻并联作假负载，同时将脉冲变压器甩开和采用高压电缆首端即调制器上高压电缆接头处的削峰电路2个电阻并联作假负载，同时把高压电缆甩开，两种方法灵活应用；② 时间设置为0.02 min，关掉电子枪，按下出束键，可快速准确地判断故障元件所在。需注意的是，在作各分段切割假负载高压试验时，应在短时间内完成，严格遵守高压操作规程。为了阻抗匹配良好，高压电缆如仅1根电缆有故障，需将4根电缆一起更换。

[1] 杨绍洲,陈龙华,张树军.医用电子直线加速器[M].北京:人民军医出版社,2004.

[2] 何海,陈伟,黄强.西门子医用加速器多叶光栅(MLC)故障维修[J].中国医疗设备,2015,30(1):161,163.

[3] 雷宏昌,马蕾杰,孟令广,等.医用直线加速器无射线故障维修四例[J].中华放射肿瘤学杂志,2014,23(2):150-151.

[4] 刘鹏.医用直线加速器真空系统的控制[J].医学信息,2014,(17): 415.

[5] 卢联中.瓦里安CLinac 23EX加速器HWFA常见故障维修技巧[J].医药前沿,2014,(13):86.

[6] 许章顶.BJ-6B医用直线加速器结构原理及维修[J].医疗装备,2014,27(8):57-58.

《中国医疗设备》杂志关于取消“设备运行与保障”栏目的通告

尊敬的各位作者：

根据本刊编委会的一致决定，自2016年7月刊起，本刊将取消“设备运行与保障”栏目，自2016年1月起不再接收医疗设备故障维修方面的投稿，已录用稿件将继续刊登。为避免给广大读者带来不便，特此通告。

《中国医疗设备》杂志社

2016年1月

Maintenance of MOD Interlock of Varian C-series Linear Accelerators

ZHAO Yong- jun
Radiotherapy Center, The Third Affi liated Hospital of Kunming Medical University, Yunnan Tumor Hospital, Kunming Yunnan 650118, China

TL53

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2016.01.063

1674-1633(2016)01-0183-02

2015-03-11

2015-05-20

作者邮箱：zhyj6978@126.com