维修工程
178 ①云南省肿瘤医院放疗中心 云南 昆明 650118
人民解放战争是什么时间?
②昆明医科大学第三附属医院放疗中心 云南 昆明 650118作者简介：陈晓，男，(1965- )，本科学历，高级工程师，从事直线加速器的维护维修和质量控制工作。
[文章编号] 1672-8270(2021)02-0178-02 [中图分类号] R812 [文献标识码] B
Clinac iX linear accelerator MOD interlock fault maintenance/CHEN Xiao, LIU Xu-hong, ZHAO Y ong-ju
n, et al//China Medical Equipment,2021,18(2):178-179.
[Abstract] Analyzed the causes of the MOD interlock of Clinac iX linear accelerator, inspectchecked the high-voltage pulse forming network (PFN) discharge circuit, and found that the leakage of the high voltage pulse cable leakage or the partial short circuit of klystron filament would cause the MOD interlock. The targeted maitenancemaintenance was carried out, and related faults were resolved, which providesd reference for maintenance personnel to repair similar equipment.
[Key words] Modulator; Discharge circuit; Pulse cable; Fuel tank; Klystron; Interlock fault
[First-author’s address] Radiation Therapy Center, The Tumor Hospital of Yunnan Province, Kunming 650118, China.
[摘要] 分析Clinac iX型医用直线加速器MOD联锁的发生原因，检查高压脉冲形成网络(PFN)放电电路，同时发现高压脉冲电缆漏电或速调管灯丝局部短路，均会引发MOD联锁，为此针对性地进行检修，使相关故障得到解决。[关键词] 调制器；放电电路；脉冲电缆；油箱；速调管；联锁故障DOI: 10.3969/J.ISSN.1672-8270.2021.02.043 陈 晓①② 刘旭红①* 赵永军① 王 禅①
唐璜的艺术
Clinac iX型医用直线加速器MOD联锁故障检修creg
中国医学装备2021年2月第18卷第2期 China Medical Equipment 2021 February V ol.18 No.2
Clinac iX型医用直线加速器(美国瓦里安公司)调制器的主要作用是给速调管提供脉冲高压，使其对微波进行功率放大后注入加速管，加速管用微波电场加速电子打靶产生X射线用于放射。如果调制器高压脉冲形成网络(pulse forming network，PFN)的放电负载工作不正常，可能导致加速器出现MOD联锁[1]。通过了解PFN工作原理，分析排查MOD联锁故障原因，并对故障进行检修，为相关维修人员检修同类设备提供参考。1 PFN工作原理
调制器三相高压整流直流电源(+)经过充电线圈L1、高压充电二极管CR13-18对PFN电容(6个电容并联)充电[2]。当充电电流达到最大时，PFN电容充电电压达到高压电源整流输出电压(6 MV，11 kV)，此时L1储存能量最大，随后充电电流逐渐变小，并继续对PFN电容充电，当PFN电容充电电压达到要求值时(6 MV，最大22 kV)，DQ闸流管导通，PFN电容停止充电。受控制器触发脉冲控制，主闸流管导通，存储在PFN的电能经主闸流管向脉冲变压器T1放电，T1次级产生高频脉冲(6 MV，120 kV)供速调管[3]。为冷却和绝缘，T1、速调管和速调管灯丝变压器T2等浸泡在油箱耐高压绝缘油中。PFN和放电负载电路见图1。
2 MOD联锁检测信号产生和传输过程
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MOD联锁即调制器(modulator)联锁，是调制器PFN与放电负载(包含从调制器到油箱的4根高压脉冲电缆、T1和速调管等)负向不匹配造成，指放电负载阻抗小于PFN特性阻抗(12.5 Ω)。MOD联锁检测信号产生于调制器电流互感器T4，当负向不匹配时，PFN 电容会产生反向电压，此时削峰二极管CR19-22导通，T4输出MOD联锁检测信号，该信号传输到电子柜FAULT信号板，再经过INTERFACE#2号板缓冲后通过DI/O板到达控制器。当T4输出电压幅度＞5.5 V 时，控制器控制整机不能出束，并出现MOD联锁。3 故障案例分析3.1 速调管故障
(1)故障现象。按出束键时机器报MOD联锁。(2)故障分析。如果复位MOD联锁不能清除，故障判断在MOD联锁信号传输路径上的电子柜FAULT
图1
脉冲形成网络和放电负载电路图
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信号板、INTERFACE#2号板、DI/O板和控制器等。如可清除，则故障主要发生在放电电路，考虑由以下5种原因引起：①MOD联锁检测电路存在故障；②速调管灯丝存在局部短路；③4根高压脉冲电缆有漏电或打火；④油箱内有打火或元件损坏；⑤速调管内部高压打火[4]。
(3)故障排除。进入Service模式，点击键盘I、G键，MOD联锁可清除，表明MOD联锁信号传输路径电路正常。检查MOD联锁检测电路，测量削峰二极管CR19-22、压敏电阻RV1和RV2等正常；检查速调管灯丝及供电电路，电子柜钥匙转到STAND BY位置，在脉冲变压器油箱插头J7的A和B脚引出灰、黑两根线插入两根大头针，为避免短路，两根大头针之间需要离开一定距离，再将钥匙转到STAND ON位置开机，测量两根大头针之间电压为130 Vac，正常电压应为236 Vac [5]。因未见速调管灯丝(klystron filament，KFIL)联锁，可排除插头J7前端电路故障，判断为J7后端灯丝电路有局部短路故障。先抽出速调管端油箱口内的油，再打开油箱侧面圆形盖板，检查速调管底座，检查灯丝变压器T2输出的2只全波整流二极管D1和D2均正常，检查电容C3正常。断开T2输出与速调管底座HEATER端或
CATHODE端连接，将钥匙转到STAND ON位置开机，随后出现KFIL联锁，表明J7到T2线路及T2本身无局部短路情况，因此判断KFIL存在局部短路，速调管工作不正常，造成PFN 与放电负载出现负向不匹配，将速调管更换后机器恢复正常，故障排除。3.2 高压脉冲电缆故障
(1)故障现象。按出束键后，除MOD联锁外，有时会报出高压过流(high voltage overcurrent，HVOC)联锁。
(2)故障分析。当设备报出MOD联锁，且有时伴随HVOC联锁出现时，表明有过流，即流过电阻R1的平均电流＞1.5 A，或峰值电流＞7 A，因此主要考虑为放电电路有漏电或打火情况，如4根高压脉冲电缆有漏电或打火、T1油箱内打火或元件损坏以及速调管打火等[6]。
(3)故障排除。测量T1插头J7的A脚和B脚电压为
236 Vac，可排除速调管灯丝及灯丝供电电路故障。观察速调管真空指示值正常，可排除速调管内部高压打火的可能性。因此，拆除T1端油箱盖，进入机房内观察油箱内有无打火情况，为了安全和防止辐射，需在Service模式下点击键盘I、T键，将Gun Delay设置为ON，关闭X、Y钨门，剂量设置为1 MU，关闭机房内照明，观察到上高压的瞬间油箱内并无打火情况，未听到异常声音，可判断油箱内基本正常。检查4根高压脉冲电缆W5、W6、W7和W8，将各电缆两端的芯和屏蔽层与机器间的连接断开，逐根测量电缆芯和屏蔽层之间的电阻，实测发现其W7电缆芯和屏蔽层之间电阻仅为1.15 MΩ，
正常值应为无穷大，为此判断该电缆芯线与屏蔽层间可能漏电，因无备用电缆，应急仅接另外好的3根电缆试机，使机器可正常出束，同时订购新高压脉冲电缆，因新电缆与旧电缆规格不同，长度也不同，所以将4根新电缆全部换上，故障排除。4 结论
壹周立波秀2011根据故障案例分析，Clinac iX型医用直线加速器MOD联锁主要由PFN与放电负载负向不匹配引起，高压脉冲电缆漏电或速调管灯丝局部短路也会出该联锁。PFN放电电路有元件漏电或对地打火，机器除报MOD联锁外，还可能报出HVOC联锁。
丁纪，黄永祥.瓦里安Truebeam直线加速器不出束故障维修一例[J].医疗装备,2015,28(7):116.李云川.瓦里安Clinac Ⅸ直线加速器高压调制柜声音异响故障处置[J].科技创新与应用,2018(3):185-186.牟强善，郭洪栋，牟宗峰，等.Varian Clinac CX型医用直线加速器高压调制柜故障案例分析[J].中国医学装备,2019,16(8):154-155.阳建勋，杨世伟，叶昌盛，等.瓦里安Trilogy医用直线加速器故障维修三例[J].中国医疗器械信息,2019,25(11):168-169.李洪明，于浪，陈旭，等.Trilogy医用直线加速器TARG 联锁维修案例分析[J].中国医学装备,2019,16(3):175-177.杨春.Varian2300CD直线加速器闸流管及控制电路故障分析[J].医疗装备,2009,22(8):138-139.
参考文献 [1][2][3]
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[5]
新能源汽车产业发展规划[6]
收稿日期：2020-03-19
中国医学装备2021年2月第18卷第2期 Clinac iX 型医用直线加速器MOD 联锁故障检修-陈 晓 等
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