3例瓦里安CL23EX加速器故障联锁检修

2012-11-16杨爱建季智勇倪瑾李慧

中国医疗设备 2012年4期

关键词：热端加速器硬盘

杨爱建，季智勇，倪瑾，李慧

南通市肿瘤医院医疗设备科，江苏南通 226361

3例瓦里安CL23EX加速器故障联锁检修

杨爱建，季智勇，倪瑾，李慧

南通市肿瘤医院医疗设备科，江苏南通 226361

我院放疗科于2001年7月使用瓦里安CL23EX型直线加速器，截止至今机器灯丝计时工作（Filament Timer）29505h，高压计时工作（Beam-on Timer）5146h。该设备是驻波直线加速器，其系统结构包括计算机系统、射束产生控制系统、射束能量控制系统、剂量监测控制系统、射束偏转控制系统、联锁控制系统、机械运动控制系统和各种辅助控制系统[1]。其工作原理是：由三相电压转换的11kV直流高压对调制器中的脉冲形成网络（PFN）进行充电，经高功率的氢闸流管到高压电缆，再输入到速调管的脉冲变压器，产生110kV直流高压给速调管，速调管产生具有一定频率、幅度的微波能量经微波系统一起耦合到加速管内，在驻波加速管的谐振腔内建立起很强的电场强度。同时，另一高压供直流变压器产生5～15kV直流负高压供给电子枪发射电子，在加速管的超强电场强度的谐振腔内被加速成高能电子束产生电子线，或者撞击重金属靶产生高能X线[2]。

该加速器自使用至今，总体性能稳定，维修便利，但随着设备的老化也时常出现一些故障，现就使用中遇到的3例典型故障介绍如下，以供参考。

1 故障一

1.1 故障现象

最初偶尔出现GFIL联锁，后来发展为早晨开机和编程期间频繁出现GFIL联锁。

1.2 故障分析与处理

GFIL联锁字面上的意思是枪灯丝电压低或偏置电压低。引起GFIL的因素很多，可能是操作错误、高压中断错误或者热端中断错误。发生GFIL联锁，首先要判断是电子枪的故障还是枪控制电路的故障。瓦里安加速器的电子枪控制电路由Cold Deck冷端和Hot Deck热端组成，冷端由电源板、脉冲控制板、枪控制板和枪驱动背板组成；热端由灯丝电源板、枪驱动脉冲板和热端背板组成[3]。故障发生时查看Gun Power Supply电源模块，DS1灯亮，DS2和DS3不亮。DS1指示主板（Master）电源工作状况，DS2指示热端（Hot deck）电源工作状况，DS3指示高压（High Voltage）电源工作状况，因此电源模块亮灯情况说明：主板电源正常，热端和高压电源异常。关闭DS3、DS2、DS1对应开关，再重新分别打开此3个开关，即重启该模块，GFIL联锁故障往往可以消除。机器运行一段时间后，运用上述方法重启电源模块时，DS2和DS3突然不亮，GFIL联锁自然也无法消除。

卸下Gun Power Supply模块，通过图纸查看与DS2和DS3相关连的控制通道的元器件，包括保险丝F3/F4、接插件J2/P2、控制继电器K2、芯片U1、电阻R6等[4]。观察到电阻R6为假焊，查看电路图知该电阻连接HD/HV Power Enable信号，看来是该电阻造成了上述故障联锁。焊好该电阻，重新启动Gun Power Supply模块，GFIL联锁不再出现，机器恢复正常工作。

2 故障二

2.1 故障现象

拍片过程中，当按“BEAM ON”时，连续出现报HWFA联锁，拧回钥匙，按“ENTER”故障消除；或按“SETUP”编程照光，钥匙拧至“ENABLE”，再按下“BEAM ON”时，仍然报HWFA联锁，但偶尔又会转入正常，能出束，且偶尔不报联锁故障。

2.2 故障分析与处理

HWFA硬件连锁故障出现后，机器所有的运动，包括多叶光栅、治疗床和机架的各种直线或旋转运动都被禁止。产生HWFA连锁的原因很多，大致可归纳为5大类：初级、次级位置读数（PRO）通道电压误差太大；初级、次级PRO通道不匹配；电源电压误差太大；DAC/ADC回路电压不匹配；CPU发出出束命令时，没有产生高压信号[5]。检查HWFA故障，可通过查看产生的误差代码来判断。

（1）进入SERVICE，查EVERY LOG，阅读HWFA故障及相关内容，相应提示为：Control Computer Beam on Failure。

（2）用酒精、橡皮清理键盘后，故障依旧。

（3）怀疑当按下“BEAM ON”时，50ms检测信号有误，并怀疑CPU BEAM ON时，HV高压信号反应有误。

（4）查图纸“Signal Conditioning Cardcage”的“Timer Interface PCB”部分[6]，该PCB对应为电子控制柜之4#PCB。正常与故障情况下8只LCD指示情况，见表1。

表1 瓦里安CL23EX 8只LCD指示情况

依据异常情况时“DLYD HVON”不亮，查相应线路并考虑测量电阻R30高低电位变化，其中，KHV+端相应连线为：P1-27→ XB4-27→ J20-44（W9，Motherboard）→J1-17→ J2-45→ J24-20（W3，Modulator）。重新检查故障现象，重点回忆操作过程，注意到故障发生均需“掰动钥匙，按BEAM ON”，所以怀疑某组钥匙内部接触不良。

实际测量与钥匙相连的J(P)5，ENABLE电路：1-2脚通、3-4脚时通时不通、3-5脚通。分析电路ENABLE3-4脚应为通[7]，钥匙开关接触不良。更换钥匙开关，故障消除，机器恢复正常。

3 故障三

3.1 故障现象

出现CTRL、GFIL、KFIL、PUMP、KSOL、BMAG、TARG、ENSW 8个联锁，重启反映极慢。

3.2 故障分析与处理

进入Service查看，但进入后控制计算机便一直处于Reading状态（死机），重启不能进入程序，仅提示：按“F1”——Retry，按“F2”——Setup，初步判断控制计算机出了问题[8]。

分别进行内存条灰尘清理、内存条位置交换、3V记忆电池更换等操作，故障依旧。

将瓦里安EX23加速器控制柜中Dell主机的系统硬盘（容量为10GB）拆下，并将其安装至普通电脑，启动后普通电脑显示Hard Disk Bad，Backup Or Replace It。从科室普通电脑寻得一容量亦为10GB的WinXP系统硬盘安装至瓦里安EX23加速器电脑，启动片刻后死机，原因是加速器原系统为DOS系统。判断加速器硬盘已坏。

将10GB的硬盘格式化并分区，分C盘为1.8GB。进入DOS用随机7张软盘点击setup.exe安装，其中，3张DOS 6.22，1张DOS Patch，1张Varian Console Backup Disk，其余2张软盘无需安装。安装后重启，程序正常运行并能进入操作界面，操作步骤如下：

（1）做校正。因为剂量方面由硬件控制，故电气参数不需校正，而模拟参数如床位置、机架旋转、机头旋转、准直器、多叶光栅位置等硬盘模数转换后记忆；

（2）将新硬盘在科室服务器上数据备份，以防万一；

（3）由物理师做辐射剂量校正。