査玉華

解放軍第307醫(yī)院 醫(yī)學(xué)工程科，北京 100071

瓦里安CL600C/D 加速器磁控管燈絲及“MFIL”聯(lián)鎖故障的檢修

査玉華

解放軍第307醫(yī)院 醫(yī)學(xué)工程科，北京 100071

本文簡要介紹了磁控管的工作原理及磁控管燈絲的供電和聯(lián)鎖電路，以瓦里安CL600C/D加速器的磁控管燈絲供電及聯(lián)鎖電路為例，描述了幾種常見燈絲聯(lián)鎖故障的檢修方法。

加速器；磁控管；醫(yī)療設(shè)備維修

0 前言

“MFIL”是CL600C/D加速器的五個(gè)主聯(lián)鎖之一，故障描述為“磁控管燈絲電流不足”。磁控管的燈絲在通電流加熱后使陰極發(fā)射電子，電子在陰陽極之間的諧振腔內(nèi)自激振蕩并通過外加磁場(chǎng)的作用產(chǎn)生微波能量，經(jīng)波導(dǎo)傳輸提供給加速管建立加速場(chǎng)所需的射頻功率，是加速器的高功率微波源。在磁控管中，陰極發(fā)射電子，磁控管的陰極對(duì)溫度特別靈敏，燈絲加熱電流過低，作為旁熱式的陰極溫度達(dá)不到額定值，導(dǎo)致其發(fā)射不足，磁控管工作就不穩(wěn)定；但燈絲電流過大、陰極溫度過高又會(huì)導(dǎo)致其壽命大大縮短。因此在陽極加高壓以前，燈絲必須加到額定電壓，而且要保證規(guī)定的預(yù)熱時(shí)間?！癕FIL”聯(lián)鎖的設(shè)置，就是為了保證燈絲在既定的時(shí)間、額定電壓、額定電流下給予陰極預(yù)熱并發(fā)射足夠的電子，從而使得磁控管輸出穩(wěn)定的微波功率。瓦里安CL600C/D加速器設(shè)計(jì)了較為復(fù)雜的“MFIL”聯(lián)鎖電路為此提供保障。

這臺(tái)加速器磁控管燈絲的電源來自于主電源分配系統(tǒng)的C相，受內(nèi)循環(huán)冷卻水、真空系統(tǒng)、燈絲加電第一步、燈絲加電第二步等條件的控制和燈絲調(diào)試系統(tǒng)的調(diào)試，產(chǎn)生磁控管燈絲電壓輸送到磁控管，其聯(lián)鎖信號(hào)也由此生成，其中任何控制條件異?；蛟骷鰡栴}，均會(huì)出現(xiàn)磁控管燈絲加不上電壓而產(chǎn)生“MFIL”聯(lián)鎖的故障。

1 故障一

1.1 故障現(xiàn)象

加速器正常運(yùn)行時(shí)突然斷電，再通電開機(jī)，待計(jì)算機(jī)啟動(dòng)、加速器真空指示正常后開啟開機(jī)鑰匙，主聯(lián)鎖“MFIL”消失，15s后“MFIL”再現(xiàn)，再次重啟鑰匙，加速器正常；第二天開機(jī)，又出現(xiàn)上述現(xiàn)象，且多次重啟鑰匙后故障。

1.2 故障檢修

檢查磁控管燈絲保險(xiǎn)絲正常，再檢查真空電源電路部分，測(cè)量變壓器T1次級(jí)為28VAC，經(jīng)CR1整流后為30VDC的電壓在開啟鑰匙約10s后開始下降，至15s后該電壓降為約12VDC，同時(shí)出現(xiàn)“MFIL”聯(lián)鎖。測(cè)量磁控管燈絲電阻為8Ω（正常），但斷開燈絲引線時(shí)發(fā)現(xiàn)其連接不緊（出廠前裝配問題），重新連接燈絲引線，再開啟鑰匙，故障消失。

2 故障二

2.1 故障現(xiàn)象

晨檢時(shí)用鑰匙開啟加速器，主聯(lián)鎖“MFIL”消失，15s后“MFIL”再現(xiàn)，再次重啟鑰匙，又出現(xiàn)上述現(xiàn)象。多次重啟鑰匙故障不除。

2.2 故障檢修

檢查真空電源電路部分，變壓器T1輸出值在開啟鑰匙后瞬間正常，隨后下降。仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)燈絲引線電纜因長時(shí)間高溫致使其內(nèi)芯變形，在引線端測(cè)量燈絲電阻無窮大，導(dǎo)致負(fù)載開路，而直接測(cè)量燈絲電阻阻值正常。更換引線后故障消失。

3 故障三

3.1 故障現(xiàn)象

開機(jī)開啟鑰匙后“MFIL”聯(lián)鎖不消除，同時(shí)出現(xiàn)“VAC1”（真空1）聯(lián)鎖。

3.2 故障檢修

檢查真空電源電路，真空電源PS1的輸入端（1腳）為正常的12VDC，而輸出端（2腳）的3600VDC則僅為28VDC，更換高壓電源PS1，故障依舊。將高壓電源從電路板上焊下，用外接12VDC作為輸入，測(cè)得兩塊電源的輸出端均為正常的3600VDC，說明電源沒有損壞。檢查電路板后，判斷為電源的高壓端在電路板上的印刷電路對(duì)地阻值很低，造成高壓值下降，修復(fù)電路板后故障消失。

4 故障四

4.1 故障現(xiàn)象

加速器正常治療病人時(shí)出現(xiàn)“MFIL”、“MANG”（磁控管）和“TDLY”（預(yù)熱時(shí)間延時(shí)）聯(lián)鎖，治療中斷。用鑰匙關(guān)機(jī)再重新開啟，預(yù)熱時(shí)間結(jié)束后繼續(xù)治療，10個(gè)野次后再次出現(xiàn)上述故障。

4.2 故障檢修

加速器進(jìn)入維修模式，觀察鑰匙開啟時(shí)MAG V（磁控管電壓）=14.26V，MAG I（磁控管電流）=8.1A，經(jīng)12min預(yù)熱后，MAG V=14.26V，MAG I=7.8min，再出束18RADS時(shí)，MAG V=14.26V，MAG I=5.8min，同時(shí)出現(xiàn)上述聯(lián)鎖。判斷為磁控管陰極發(fā)射能力減弱（該支磁控管高壓時(shí)間約645h，其間因醫(yī)院搬遷停機(jī)約3年——磁控管系真空器件，長期不通電會(huì)影響其使用壽命），更換磁控管后機(jī)器正常。

5 故障五

5.1 故障現(xiàn)象

現(xiàn)象同故障二。

5.2 故障檢修

加速器進(jìn)入維修模式，在鑰匙啟動(dòng)時(shí)觀察MAG V、MAG I均為零。懷疑磁控管燈絲未加上電。檢查真空電源電路，測(cè)量變壓器T1的次、初級(jí)均無電壓；再查主電源分配系統(tǒng)，繼電器K9的2腳在鑰匙啟動(dòng)時(shí)有110VAC， 15s后該電壓變?yōu)榱?，?腳卻始終無電壓，隨即出現(xiàn)“MFIL”聯(lián)鎖；該繼電器受燈絲加壓第二步條件控制，測(cè)量K9的控制信號(hào)（線包引腳3、4腳）12VDC正常。這表明K9損壞未正常閉合。更換K9繼電器后加速器恢復(fù)正常。

6 故障六

6.1 故障現(xiàn)象

用鑰匙啟動(dòng)開機(jī)，由“STBY”（預(yù)備狀態(tài)）位置旋轉(zhuǎn)至“ON”（開機(jī)狀態(tài)）位置時(shí)，在主電源分配系統(tǒng)里能聽到“滋滋”的輕微打火聲，2s后，磁控管燈絲電源開關(guān)CB13掉閘，15s后出現(xiàn)“MFIL”聯(lián)鎖。

6.2 故障檢修

檢查發(fā)現(xiàn)打火來自于變壓器T2。斷開CB13后再開啟鑰匙，在測(cè)試點(diǎn)TP3上可以測(cè)量到正常的110VAC且并無打火聲。這說明T2是正常的，問題出在后級(jí)負(fù)載上。斷開磁控管燈絲后啟動(dòng)加速器，故障依舊，排除磁控管燈絲本身故障；而斷開真空電源系統(tǒng)的變壓器T1后再開機(jī)則CB13不掉閘。于是逐級(jí)檢查T1和磁控管燈絲之間的電路元件，查到整流橋CR1損壞（其中一支路電橋短路），該整流橋型號(hào)為MB351，參數(shù)是100V，35A，用AL-10（100V、60A）的整流橋替換，故障消失。

7 維修體會(huì)

磁控管是加速器最主要的零件之一，對(duì)其燈絲供電的電流、電壓要求很嚴(yán)格。為了保證加速器的穩(wěn)定性，又為其設(shè)計(jì)了復(fù)雜的聯(lián)鎖保護(hù)電路，涉及到的條件和元器件較多，因此故障的幾率高。但是故障聯(lián)鎖的表象雖然都是“MFIL”，卻是由不同原因引起的，檢修時(shí)要根據(jù)每次故障的細(xì)微差別仔細(xì)檢查，認(rèn)真分析，迅速解決問題。

[1] 顧本廣.醫(yī)用加速器[M].北京:科學(xué)出版社,2003:132-135.

[2] 顧嶺.加速器磁控管的使用與維護(hù)[J].中國醫(yī)療設(shè)備,2008,23 (4):108.

[3] 李賢富,羅玉軍,譚榜憲,等.BJ-6B加速器維修保養(yǎng)回顧分析[J].中華放射腫瘤學(xué)雜志,2010,19(6):557.

[4] 楊敬渠,李慶剛.醫(yī)用直線加速器維修經(jīng)驗(yàn)介紹[J].醫(yī)療裝備, 2009,22(8):166.

[5] 林勇鵬.磁控管與加速管的常見問題及日常維護(hù)[J].醫(yī)療設(shè)備信息,2003,18(11):56-57.

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

作者郵箱：ygk307@sina.com