一.加速器的基本操作與維護(hù)
加速器是具有高電壓大電流的真空器件(加速管、磁控管、閘流管)以及相應(yīng)的大功率微波傳輸器件、復(fù)雜的控制保護(hù)電路的大型醫(yī)療設(shè)備。相對(duì)故障率比較高。為減少故障率,增 加真空器件的使用壽命,并確保安全治療,加速器的日常維護(hù)非常重要。
(一)開關(guān)機(jī)
機(jī)器通電自檢完成后,將“待機(jī)/運(yùn)行”開關(guān)打到待機(jī)位置預(yù)熱10分鐘,開機(jī)預(yù)熱有助于保護(hù)磁控管燈絲,增加機(jī)器穩(wěn)定性能。機(jī)器在預(yù)熱10分鐘后,可將運(yùn)行預(yù)熱改為10分鐘, 這樣可以減小磁控管的燈絲損耗,但決不能低于5分鐘。(磁控管的小預(yù)熱時(shí)間)。 預(yù)熱完成后,可以按晨檢模式,讓加速器從重復(fù)頻率低處(150、180、200、220)出束1OOcGy劑量,讓磁控管逐步進(jìn)入工作狀態(tài),同時(shí)可以確定是否可以正常工作。在出束過程中如果出現(xiàn)高壓過流停止出束,清除連鎖后,不要馬上出束,等1分鐘,或減小重復(fù)頻率。 加速器停止治療,在關(guān)機(jī)前應(yīng)退回主選擇模式,把“運(yùn)行/待機(jī)”鑰匙開關(guān)達(dá)到“待機(jī)”位置,等待10分鐘后關(guān)機(jī)。這樣做主要為了保護(hù)磁控管燈絲,并保持加速管的真空度以保護(hù)燈絲。
(二)使用過程中的注意事項(xiàng)
1.定耐更換冷卻水
每半年更換一次水系統(tǒng)的蒸餾水,每月清洗過濾器。注意觀察水機(jī)上的水壓表指數(shù)應(yīng)≥0. 4MP,機(jī)架上的水壓表指數(shù)應(yīng)≥0 .184MP。如果水路不通暢,水壓降低,加速器的劑量率減小,磁控管、加速管、靶的壽命降低。
2.使用無水氟利昂如果使用普通冰箱用的氟利昂,將降低波導(dǎo)的絕緣性能。開始時(shí)沒有問題,時(shí)間長(zhǎng)后這種氣體里的水分和雜質(zhì)將導(dǎo)致波導(dǎo)頻繁打火,加速管、波導(dǎo)、磁控管都 可能因打火而損壞。
3.定期記錄機(jī)器的一些電器參數(shù)一些原始數(shù)據(jù)的記錄有助于提供對(duì)機(jī)器穩(wěn)定性的檢查,即使發(fā)現(xiàn)隱患。原始數(shù)據(jù)主要有:鈦泵電流;磁控管電流;加速管燈絲電流;充氣電流 波形。這些參數(shù)可作為維修參考,并作為判斷加速管、磁控管壽命的依據(jù)。
4.計(jì)量的校準(zhǔn)相對(duì)測(cè)量法,即不用水膜,在同樣光野(1O×lO),如果每次測(cè)量數(shù)值一致,說明加速器劑量沒有偏移。 光野、照射野重復(fù)性校準(zhǔn)。粗蒯方法:可采用10×10坐標(biāo)紙量標(biāo)準(zhǔn)位置,放置電離室在 光野的四個(gè)邊界線,測(cè)量相對(duì)劑量衰減(與中間位置比較)根據(jù)大小判斷照射野的偏差。
5.更換真空管應(yīng)注意的問題更換主閘流管應(yīng)注意:在關(guān)機(jī)一段時(shí)間后,等管冷卻后, 拔插管要托住其底部以防止玻璃破裂;注意冷卻風(fēng)扇的正常工作.否則嚴(yán)重影響其壽命,燈絲電壓不能小于6V;更換磁控管要注意輸出波導(dǎo)的新舊型號(hào)尺寸;安裝螺絲的質(zhì)量;注意冷 卻水的銅管不能亂扳(可用加熱后軟化的方法);不能用鋼鐵工具撞擊磁鋼;橡膠墊圈的質(zhì)量 和大小。更換加速管應(yīng)注意:拆管時(shí)注意四周三個(gè)調(diào)節(jié)對(duì)稱性的螺絲的位置及相應(yīng)的調(diào)節(jié) 量(縫隙),這樣在裝入新管后其對(duì)稱性不會(huì)偏差太大,容易調(diào)節(jié);不能亂扳其冷卻銅管,小心 漏水;更換燈絲高壓線,保證其性能;注意把鈦泵的磁鋼裝上,若鈦泵不工作,加速管將因?yàn)?其真空度惡化而損壞。 由于醫(yī)用電子直線加速器能同時(shí)產(chǎn)生高壓、強(qiáng)流、微波和射線,因而在安全防護(hù)方面的 保護(hù)措施應(yīng)該更加局密。盡管直線加速器在設(shè)計(jì)上做到了大的安全眭和可靠性,但是如 果不能正確地使用或讓未經(jīng)過培訓(xùn)的人員使用,它可能是種危險(xiǎn)的設(shè)備,每個(gè)在直線加速器上工作的人員都必須充分地認(rèn)識(shí)到它的危險(xiǎn)性。
(三)使用環(huán)境要求
1.機(jī)房保持清潔、干燥如果機(jī)房灰塵較多、且比較潮濕,容易引起高壓打火損壞部件、所以房?jī)?nèi)既要通風(fēng),叉要保持清潔要配備一定數(shù)量的除溫機(jī)。
2.注意防火 加速器的磁控管在壽命快到時(shí),如果頻繁打火,可能會(huì)燃燒。機(jī)房?jī)?nèi)的 附屬電器,如除濕機(jī)、空調(diào)機(jī)等也可能引起火災(zāi)發(fā)生。
二、加速器主要部件的使用與維護(hù)
(一)磁控管的使用與維護(hù)
磁控管的壽命主要是決定于燈絲的壽命。磁控管中電子形成電子輪輻進(jìn)行高效率的能量交換,后形成穩(wěn)定振蕩,電子中有一部分不參與能量交換,而苴接回到陰極,即回轟陰極,使陰極溫度升高,考慮這一因素,磁控管在高功率輸出時(shí)需降低燈絲供電電壓,以維持陰 極溫度。磁控管對(duì)陰極溫度很敏感,燈絲加熱電流過小,陰極發(fā)射電子不足,磁控管工作就 不穩(wěn)定,溫度過高又會(huì)使燈絲壽命減小,所以必須保證陰極工作在所規(guī)定的溫度內(nèi)。在加高壓之前,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,在工作過程中,陰極高壓中 斷,燈絲必須加到滿電壓。在準(zhǔn)備工作中,可切斷燈絲電壓,或降低到額定值的7000/。
1.防止磁控管打火 可以根據(jù)磁控管陽(yáng)極平均電流表指針的偏轉(zhuǎn),可知打火現(xiàn)象發(fā) 生。正常工作的磁控管,在每一百萬個(gè)工作脈沖內(nèi)可能只有一次打火現(xiàn)象發(fā)生。打火過密,磁控管就容易受損,并且打火時(shí),相當(dāng)于調(diào)制器負(fù)載短路,有可能損壞調(diào)制器??梢圆扇∫韵罗k法盡量減少打火的發(fā)生。
①磁控管的兩根高壓線必須保持干凈。如果高壓線上落滿灰塵,就容易引起高壓放電打火•必須用無水酒精清洗干凈。
②磁控管的工作狀態(tài)突然改變 時(shí),經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生打火現(xiàn)象。如果陽(yáng)極電壓過高,提高脈沖重復(fù)頻繁率或增大脈沖寬度超范圍,磁控管燈絲預(yù)熱不足,陽(yáng)極電流過大等均能引起工作不穩(wěn)定和打火,所以改變脈沖頻率 等重要參數(shù)不要超過說明書規(guī)定。
2.保證冷卻系統(tǒng)工作 磁控管都采用冷水循環(huán)強(qiáng)迫冷卻來降低工作溫度。在磁控管 加高壓前應(yīng)保證冷卻系統(tǒng)的水壓、流量、溫度在一定范圍。
3.磁控管的維護(hù) 磁控管工作時(shí)間一般在高壓時(shí)工作250小時(shí),低壓時(shí)工作1000小 時(shí),不同的磁控管略有不同。對(duì)于新裝磁控管應(yīng)仔細(xì)檢查。這樣既能更多了解元器件的性 能,積累維修經(jīng)驗(yàn),又能避免誤判,延長(zhǎng)使用痔命,節(jié)約維修開支。在更換磁控管的時(shí)候,一定要做到膽大心細(xì)、輕拿輕放,調(diào)整時(shí)至少要麗人在場(chǎng)。蒯整前給脈沖形成網(wǎng)絡(luò)放電,避免觸電。磁控管更換后,必須對(duì)磁控管進(jìn)行老化訓(xùn)練,然后各個(gè)擋位射線能量和劑量重新校準(zhǔn)后才可使用。
(二)速調(diào)管的使用與維護(hù)
1.保護(hù)高壓絕緣 速調(diào)管要浸入變壓器油中絕緣,防止污染。
2.重視冷卻系統(tǒng) 保證冷卻系統(tǒng)正常工作,防止漏水。 3維持真空狀態(tài) 維持真空度,管子貯存時(shí)定期啟動(dòng)真空泵。
(三)電子槍的應(yīng)用與維護(hù)
1.盡量在較高的真空度下運(yùn)行,減少離子反轟擊及氧化,避免陰極“中毒”提高陰極熱
2.電子槍的熱子電流分布加到額定值(出廠已設(shè)置好)由于熱子溫度低時(shí)電阻小、電流 大,以防止突然大電流,燒壞熱于。
3.在滿足劑量條件下,盡可能降低工作溫度。
4.陰極要接“負(fù)高壓”防止高壓打火損壞熱子。
5.先接通柵極負(fù)偏壓,再燈絲預(yù)熱,預(yù)熱完畢,加陰極負(fù)高壓,后接通柵極脈沖。
(四)真空系統(tǒng)檢漏 整個(gè)加速器的各個(gè)真空管道應(yīng)防止其漏氣。真空檢測(cè)常用的有氣壓檢漏、氨敏紙檢漏、 熒光檢漏、高頻火花檢漏、放電管檢漏和儀器檢漏等多種方法。
1.氣壓檢漏 被檢零部件內(nèi)腔充以氣體(一般為空氣),充氣壓力的高低視零部件的強(qiáng) 度而定,充壓后的零部件如發(fā)出明顯的咝咝聲,音響源處就是漏孔位置。如不能用聲音直接 察覺漏孔,則用皂液涂于零部件可疑表面處,有氣泡出現(xiàn)處便是漏}L位置。此外,還可將充氣的零部件浸在清凈的水槽中,氣泡形成處便是漏}L位置。用水槽顯示漏}L,方便可靠,并 能同時(shí)全部顯示出漏}L位置。
2.氫敏紙檢漏 將被檢零部件內(nèi)腔抽空后,充人氨氣,在可疑表面處貼上溴酚藍(lán)的試 紙或試布,用透明膠紙封住,試紙或試布上有藍(lán)斑點(diǎn)出現(xiàn),即是t17L的位置。
3.熒光檢漏 將被檢的零部件浸入熒光粉的有色溶液(二氯乙烯或凹氯化碳)中,經(jīng)一定時(shí)問后取出烘干,漏孔處留有熒光粉,在器壁另一面用紫外線照射,發(fā)光處即為漏孔位置。
4.高頻火花檢漏 這種方法僅適用于玻璃真空系統(tǒng)。先將系統(tǒng)抽成真空,高頻火花檢漏儀的火花端沿著玻璃表面移動(dòng),火花集中成束形成亮點(diǎn)處即是漏孔位置。
5. 放電管檢漏 將放電管接到系統(tǒng)上,并將系統(tǒng)中抽成真空,在高頻電壓作用下系統(tǒng)中殘存氣體(空氣)產(chǎn)生紫紅色或玫瑰色輝光放電。若在系統(tǒng)可疑表面處涂上丙酮、汽油、酒精或其他易揮發(fā)的碳?xì)浠衔?,有藍(lán)色放電顏色出現(xiàn)之處便是漏孔位置。
6.真空計(jì)檢漏 根據(jù)相對(duì)真空計(jì)(熱導(dǎo)真空計(jì)和電離真空計(jì)等)的讀數(shù)檢漏的方法。 真空計(jì)的工作壓力范圍就是檢諞適用的壓力范圍。檢漏時(shí)在可疑處噴吹示漏氣體氫、氧、二氧化碳、乙烷或用棉花涂以乙醚、丙酮、甲醇等。示漏氣體進(jìn)入系統(tǒng)后會(huì)引起真空計(jì)讀數(shù)的 突然變化。
7.氦質(zhì)譜檢漏儀檢漏 氦質(zhì)譜檢漏儀檢漏的核心部分是探測(cè)分析器。氣體在電離室 中被電離成離子,由加速極加速并經(jīng)聚焦后進(jìn)人磁場(chǎng)。因磁場(chǎng)垂直于離子束的運(yùn)動(dòng)方向,離 子按照核質(zhì)比大小以各種曲率半徑偏轉(zhuǎn),其中示漏氣體的離子以一定曲率半徑偏轉(zhuǎn)進(jìn)入連接放大器的收集極。質(zhì)譜儀就是利用這種現(xiàn)象來檢漏的。
氨質(zhì)譜儀用氨為示漏氣休的原因 是:①氦在空氣中含量極少,材料出氣中的含量也幾乎為零;
②氫分子小,質(zhì)量輕,易于穿過漏孔;③氦是惰性氣體,不起化學(xué)作用,不污染真空系統(tǒng),操作安全;④質(zhì)荷比較接近氦(m=4)的 離子在質(zhì)譜圖上相距較遠(yuǎn),不易混雜。
檢漏時(shí),將檢漏儀與被檢容器或系統(tǒng)連接,抽真空達(dá)到工作壓力后,用氦氣噴吹被檢零部件的外表,儀表有氦的指示值處即為漏孔位置。氦質(zhì)譜檢漏儀是超高真空設(shè)備必不可少的檢漏儀器。
三、加速器常見故障排除
加速器的電路中有不少是雙通道的,若一路信號(hào)有問題,可用兩路信號(hào)交叉法來判斷;對(duì)一個(gè)大系統(tǒng),可用分割法處理,切斷一段看另一段;或用短路法短掉一段來判斷查找。測(cè)電壓、看波形、做記號(hào)、記線號(hào),做到心中有數(shù)再動(dòng)手,以免擴(kuò)大故障。
1.故障現(xiàn)象一 所有的治療參數(shù)均已設(shè)定,按START按鈕不啟動(dòng)加不上高壓,屆示:
READY TO START. 故障分析:根據(jù)治療連鎖圖啟動(dòng)高壓有兩條支路,一條是指控制支路,在運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)備好后有
一個(gè)機(jī)內(nèi)+24V電源經(jīng)用戶門連鎖、控制臺(tái)中斷、暫停按鈕和啟動(dòng)按鈕閉合使PWB76DDRLA得電自鎖,在寫08指令下PWB76PTR7導(dǎo)通、RL76DDA工作、加高壓支路完成。另一支路是由控制支路通過RLA動(dòng)合觸點(diǎn)啟動(dòng)RLC的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合連同交流24V到高壓接觸器a)N90D。這兩條支路哪一條出故障均加不上高壓。本次故障經(jīng)查是由PWB76-P上的TR7開路引起。換TR7后故障排除。像連鎖H{故障就可采用分段法處理,短掉一段看故障是否還 存在,若不存在即在被短掉的達(dá)段中元器件有故障,程陜就可以查出加以排除。
2.故障現(xiàn)象二 開機(jī)加高壓無劑量輸出,顯示DosiMetry Fault切機(jī)。 故障分析:先從治療狀態(tài)轉(zhuǎn)到測(cè)試狀態(tài),從自動(dòng)轉(zhuǎn)到手動(dòng)調(diào)諧。在手動(dòng)凋諧下能m線,劑量率正常、搶電流也正常,AFC誤差偏向正的一邊,其他均正常。按步驟☆A(yù)FC泵統(tǒng),在PWB62D脈沖放大峰值檢測(cè)板上接示渡器于TP1、TP2點(diǎn)觀察,TPl點(diǎn)幅度在iOV以上, 而TP2點(diǎn)幅度只有2V左右,一般平衡應(yīng)在8V左右。這下好像發(fā)現(xiàn)了問題,就著手調(diào)整兩路增益電位計(jì)使兩道平衡,調(diào)RV1l想降低TPl的幅度效果不明顯,調(diào)RV2要使TP2的幅度提高同樣不明顯。后將兩路輸入信號(hào)以交換,結(jié)果TP1幅度更小,TP2幅度更大。從現(xiàn) 象看問題應(yīng)該在兩路輸入信號(hào)的前面。前面就是雙腔調(diào)諧器和射頻檢波二極管。榆波二檄 管有輸入不會(huì)有問題。雙腔調(diào)諧器的位置數(shù)字也未變,調(diào)諧活塞手動(dòng)也靈活,估計(jì)不會(huì)有問 題。只好向后查,當(dāng)查到比較器IC1的輸出端TP3時(shí)發(fā)現(xiàn)有一個(gè)硐定的8V輸出,從反向輸 入端2加一個(gè)正信號(hào)而輸出端還是8V不變,判斷IC1損壞。換掉IC1后義重新調(diào)犍了兩路平衡。TP1、TP2都能調(diào)到8V,AFC誤差回到零,輸出劑揖率達(dá)到要求,機(jī)器恢復(fù)正常。
3.故障現(xiàn)象三 平坦度故障切機(jī),提示Flatnees fault 18。 故障分析:因平坦度反映束流受多方控制因素的綜合影響,先看AFC系統(tǒng).將束流的質(zhì)量調(diào)好,看是否解決問題?按儀表提供的信息,2R誤差超標(biāo),重點(diǎn)從2R對(duì)中電路奮起,現(xiàn)在MCC上把2R暨手動(dòng),調(diào)2R來改變2R誤差無效,電子槍也未改變且對(duì)稱性反而變差。 看來調(diào)整已不能是系統(tǒng)恢復(fù)正常,故障可能出現(xiàn)在2R對(duì)中控制電路中。將示波器接在 PWB65C的TP2和TP3上,能看到從電離室來的信號(hào)約0 5。兩道信號(hào)基本平衡,肖把示 波器探頭接在TP4、TP5后,TP5有5v電平信號(hào),TP4就看不到信號(hào),再把探頭移到IC2的 輸入端,輸入端3有05v點(diǎn)平,而輸入端5就測(cè)不到。在TP11的漏極有信號(hào),源極就測(cè)不到信號(hào),結(jié)果是TRl1損壞開路。更換TR11后,調(diào)整2R電路后2R瞑差接近零。平坦度誤差也恢復(fù)正常。從TCT上開機(jī)一切恢復(fù)正常。
4.故障現(xiàn)象四 大機(jī)架轉(zhuǎn)動(dòng)控制失效操作不轉(zhuǎn)動(dòng)。 故障分析:按運(yùn)動(dòng)控制按鈕,運(yùn)動(dòng)控制燈亮,說明運(yùn)動(dòng)控制連鎖完成。連鎖回路沒有問題RL90D加電。只有在手動(dòng)下安全條件滿足RL91-B得電1二作,在RL91-B電機(jī)繼電器]二 作下,停止繼電器RL90-K工作,運(yùn)動(dòng)繼電器RL90A才工作。以上提供了機(jī)架轉(zhuǎn)動(dòng)的必要 條件,這時(shí)只要手輪控制器有正向電壓(C、w)或負(fù)電壓(C、C、w)輸出、邏輯門選通、加法 器、比較器、驅(qū)動(dòng)電路工作,電機(jī)無故障機(jī)架就能運(yùn)轉(zhuǎn)。經(jīng)查本次不轉(zhuǎn)動(dòng)是岡門電路IC9由 問題(安全信號(hào)故障),RL91-B得不到電所致。本系統(tǒng)還出現(xiàn)過手輪ic出問題,輸出-個(gè) 固定電壓,電機(jī)只向一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng),還出過驅(qū)動(dòng)板保護(hù)二極管擊穿故障。只要弄通電路圖, 大馬達(dá)電路出故障就能很快找出故障點(diǎn)加以解除。
5.故障現(xiàn)象五 正在治療中突然機(jī)器中斷,無任何提示,按任何鍵均無反應(yīng)。 故障分析:再開機(jī)后屏幕上只出現(xiàn)一個(gè)主菜單,按鍵盤上任何鍵均無反應(yīng),得不到任何信 息。先從控制臺(tái)電源人手,查5v電源,有;查5-24V轉(zhuǎn)換電源,也有。進(jìn)一步就將從發(fā)碼電 路到ASCII碼傳輸線找。在圖紙上IC12串行輸出器輸出端角25上接示渡器,在鍵盤上按 ERASE鍵(1011 1111)和↑鍵(1000 1001),均能看到有串行信號(hào)輸出,但將示渡器探頭放到TR,集電板后信號(hào)就消失了.查TR,基極0 7V,集電極0V,認(rèn)為TR1擊穿,換后故障照舊,后叉認(rèn)為TR1深飽和。
我們?cè)诖俗吡藦澛?,只認(rèn)為TR1集電極0V是飽和,沒有懷疑集電極0V本 身無電壓這一事實(shí)。像這類故障就應(yīng)先查工作電壓,再查編碼電路和傳輸電路,一直將鍵碼查 到送上數(shù)據(jù)總線,到微處理器2650接收,以及字符發(fā)生器接收,一般就能查出問題所在。本次 死機(jī)故障經(jīng)查是老鼠將信號(hào)線咬斷,使鍵碼發(fā)不到總線所致。在5v電源丟失、24V電源丟失、 編碼器、串行器、TR1及光耦合器故障時(shí),都會(huì)引起類似故障發(fā)生。