医科达直线Precise型加速器故障维修及分析二例

邵健

浙江省肿瘤医院设备科 （浙江杭州 310022）

医科达公司生产的Precise型加速器是一款高能数字化医用电子直线加速器，在肿瘤患者放射治疗中应用广泛[1-2]。医用直线加速器结构复杂，既保证机器的安全性与可靠性，也为故障排除与检测提供大量有用的信息。

1 故障一

1.1 故障现象

机器未运行时，不时出现治疗机头（collimator）自动向顺时针方向转动，有时从0°转到180°限位才停下。

1.2 故障分析及排除

控制机头转动的方式有3种，即控制计算机软件中设置角度、机房内手控盒控制转动、加速器机头上的波轮开关控制。根据故障现象分析，控制计算机中没有输入机头角度，也没有进行按键操作，可以排除。机房内手控是由使能键和波轮的组合键控制转动，2个按键同时发生故障的概率很小，可以先排除。因此，推测是机头上的波轮开关故障。

机头上的波轮开关一共4个，X方向和Y方向上分别有2个。将控制软件切换到维修模式，查看X方向和Y方向波轮的信号检测，分别是Drot.X.dem（Item351/ Part4）与Drot.Y.dem（Item352/ Part4）。正常未进行操作时，波轮处于中间位置，2个信号反馈值均为0。出现故障时Drot.Y.dem的值在8～11跳变，由此怀疑是Y方向波轮开关故障。拨动Y方向的波轮开关，开关弹性良好，且能正确回位不卡顿。将波轮开关面板的插头拆下，在第2与第7针脚测量开关的输出。开关在中间位置时电阻为40 kΩ，将开关顺时针、逆时针来回拨动时，电阻在41.7～38.5 kΩ变化，其中顺时针拨到底为41.7 kΩ，属于正常范围。将Y方向2个开关面板拔下准备清洁时，又出现自动转动故障，由此可排除波轮开关故障。推测是信号传输线路或控制电路板故障。更换机头下方一圈的扁平传输电缆，观察测试许久，故障不再出现。

1.3 故障小结

机头下方的扁平传输电缆随着机头转动，常受到摩擦或挤压受力，容易出现接触不良或破皮短路的情况。而加速器机头由单个波轮开关控制转动方式，存在着一定缺陷，后期医科达公司对此做了升级，由床控制面板的使能键加上机头波轮开关的组合键方式，控制机头转动，大大提高了可靠性。

2 故障二

2.1 故障现象

治疗过程中，偶尔出现剂量率突然下降，报“Low Dose Mon”联锁，且报错几次后又能恢复正常运行。

2.2 故障分析及排除

引起剂量率低的因素包括磁控管老化、PFN故障、AFC故障、枪灯丝故障等[3]。先做剂量率优化，对AFC、电子枪伺服相关参数进行调试和校准，发现无明显偏差。根据故障现象，推测是某些参数瞬间波动较大，导致剂量率突变。选择6 M的X线能量，观察GUN V mon（Item216/Part4）、GUN I mon（Item217/Part4）、Tuner ctrl（Item161/Part4）信号的反馈值，出束时分别为19.42、7.91、228左右，且基本无波动，均正常。用示波器接MI接头，查看磁控管波形，发现波形正常且无打火情况。

测试过程中，突然出现“Bend.Meg V”联锁。Bend.Meg V是对束流偏转系统输入电压的检测，电压的改变将导致束流能量和剂量率发生改变。查看Bend.Meg V（Item384/Part4）信号的反馈值，发现正常出束时，反馈值稳定在4.10，出现故障时，反馈值在3.61～3.93波动。推测偏转线圈电压异常波动，导致剂量率下降，而一开始波动幅度较小，所以先报了剂量率联锁。

对照图纸，偏转系统在大机头底下270°方向上有2个长条状金属端子，分别连接接地线和输入电压（bending coarse）；90°方向有1个端子，连另一个输入电压（bending fine）。矫正时通过调节2个输入电压的值，以及它们之间的电势差，来调节3个偏转线圈的磁场强度。将输入电缆断开，测量各端子与边上铅块之间的电阻，发现270°方向的两个端子与其底下铅块间的电阻不到1 Ω，正常应为绝缘。推测端子的绝缘层有破损而导致铅块短路，从而影响输入电压。吊起大机头露出2个金属端子，检查绝缘层，未发现明显破损。清洁后装回，测量电阻为兆欧级别，属于正常。将机头装回，发现再次出现短路，且3颗固定螺钉稍微松开后，短路现象消失。推测绝缘层有小裂痕，当压紧时才发生与铅块接触短路的情况。再次吊起大机头，将包裹端子的绝缘层用绝缘胶布加厚，装回后反复测试，故障消失。

2.3 故障小结

此故障出现时仅有“Low Dose Mon”联锁，而引起剂量率波动的因素很多，且故障现象偶然出现，难以捕捉，因此排查时间较长。医科达Precise加速器使用的是滑雪式消色差偏转系统，除了实现束流偏转外，还起到了聚焦和消色差的作用[4]。偏转系统故障，将对机器能量筛选和能量稳定造成影响。

3 小结

直线加速器结构复杂，大量有用的信号和参数都设置了单独的Item号，熟悉这些信号的含义和正常范围，有助于快速找准维修方向，并排除故障。