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西门子医用加速器剂量率问题的多种表现
张卫东 王斌 徐群武
〔摘要〕本文从实际维修工作出发，较系统地讨论了西门子医用加速器剂量率问题的各种表现。
〔中国分类号〕TH774 〔文献标识码〕B 〔文章编号〕1002-2376(2000)09-0053-02
西门子Mevatron系列加速剂量率不稳定是一个较常见的问题，特别是对一些超设计寿命使用的二手加速器来说，剂量率不稳定的情况更为严重。
Mevatron 77型加速器要求在出束时，其闭环(Closed Loop)应稳定在300MU/min，并且要满足不出现高剂量连锁(Hi Rate)和平坦度/对称度连锁(FLAT/SYM)。现以我院Mevatron 77型加速器讨论几种剂量率不稳定的故障表现。
1.高剂量率连锁(Hi Ratel)
故障现象：X射线一出束即出现Hi Ratel连锁，出束中断；有时开始亦能出束，但到中途时同样会出现Hi Ratel连锁。
故障分析及处理：查电路图知，Hi Ratel是一个无条件连锁的信号，即只要Hi Ratel灯亮，无论维修钥匙(Research Key)是在开或关的位置，都会中断出束。
查图CC PCB-22(DOSE1 AMP PCB SCHEM)，发现电离室计数信号(CHBR)经6A、6B(XRAY)和3A、3B(ELEC CHBR)，各自经过一级运放(LM725)后一起送入LM348与标准电位比较，然后送出Hi Ratel信号(10B)。标准电位由-15V直流分压而得，约-10V左右。
首先肯定电子线出束时无Hi Ratel连锁，说明标准电位是正确的，则故障只可能出在X射线输入并放大这一路。用示波器测量TEST POINT2，出束时发现一幅值为8.4V左右的负脉冲，而正常时应为6.2V左右，明显偏高，故障集中在X射线的输入运放LM725上，LM725的5脚为频率补偿端，它通过电容C9和电阻R19接在直流-15V电源上，此电容和电阻的取值应与X射线的脉冲重复频率(PRF)有关，怀疑C9(2200PF)漏电，更换后，故障排除，TEST POINT 2处的负脉冲幅值为6V左右，满足要求。
2.剂量率过低(DOSE PATE)
故障现象：X射线出束时剂量率偏低，闭环在280MU/min处左右摆动，开环只能达到240MU/min且不稳定，很容易出现DOSE RATE连锁，中止出束。
故障分析及处理：这类问题的一般处理是通过调节各项参数来解决西门子加速器，为此专门设计了一组电位器束分别调节PULSEI(PFNE)、PRF、INJE、INJ I、BM I等参数，调节时应结合示波器波形来进行。
首先用示波器观察研究面板(Reaserch Panel)上PULSE I和INJ I波形。出束时PULSEI脉冲幅度在7.2V左右，稳定，脉宽在4US左右，且能受PFN E电位器的调节，而INJ I脉冲幅度在0.25V左右，且无论怎样调整INJ I电位器，INJ I脉冲幅度都变化不大，据此，怀疑闸流管CX1159性能变坏，更换后恢复正常，INJJ I波形幅度也能受调。
3.剂量率指针经常摆动(DOSE RATE)
故障现象：X射线出束时剂量率指针不稳定定，闭环情况下经常在280～330MU/min之间摆动，摆动严重时出现DOSE RATE连锁。
故障分析及处理：X射线出束时不能稳定在300MU/min，说明某项参数不稳定或达到极限，以至机器内部不断调整。
在用示波器观察INJ I波形时，发现在一次出束过程中其幅度在0.25V至0.35V之间变化，有时偏高，有时又偏低。首先怀疑是电子枪高压不稳定，用关断速调管高压，用示波器监视电子板高压(图INFECTOR WIRING DIAGRAM的TP1)的方法，发现电子枪高压为12.5kV且在“出束”过程中很稳定，说明电子枪高压是稳定的；接着怀疑电子枪灯丝电压过低，于是将灯丝电压由5.3V调至5.4V，INJ I波形仍没有改善，但在灯丝电压的反复和测试过程中，发现灯丝电压不稳定，在没有调整G2板T1(TYPE 10B)的情况，两次测量灯丝电压的值不一致，仔细观察电子枪灯丝和栅极的联接螺栓，发现松动，拧紧后，INJ I波形稳定，机器亦能稳定出束。
4.出束到中途时剂量率拉低(EOSE RATE)
故障现象：X射线刚出来时一切正常，剂量率表指针稳定，但在出束到中间某一剂量时剂量率指针往下摆，并不断下降，直至DOSE RATE灯亮，中断出束。
故障分析及处理：此类故障一般应怀疑是PC28板的时序问题，为了调整因参数变化而引起的触发时序改变问题，西门子加速器特意在PC28板上设计了一组电位器，用于微调各部分的触发时序。
为了进一步分析故障，先用示波器观察PULSE I，INJ FI波形，未见异常；再观察RF REEL波形，发现两尖峰中间不平坦，且两尖峰靠得太近。说明是射频驱动(RF DRIVER)的时序不对，调节PC28板R50电位器，尽量分开两尖峰且很中间部分最平，调整好后重新出束，X射线不再中途中断。
值得注意的是，RF DRIVER时序不对这类故障同样引起电子线剂量率指针的拉低，但其表现形式与X射线有所不同，若在去掉连锁的情况下出电子线，中途会发现剂量率指针的快速拉低又很快恢复的情况，大约每次治疗有一至二次这种情况，同样的处理方法，调节PC28板R51即可。
5.不坦度/对称度连锁(FLAT/SYM)
故障现象：X射线出束至中途某一剂量时FLAT/SYM灯亮，中止出来。
故障分析处理：首先，检查开环剂量率，发现达360MU/min左右，通过调节PFN E 和INJ I电位器使其开环剂量率稳定在300MU/min左右，这种方法能暂时解决此问题。但根本的问题是在PC23板的FLAT/SYM信号上，查PC23板图可知，X射线的四个电离室取样信号各自经电位器分压后分别送至U18的1、4、8、11脚，用数字万用表的直流电压挡分别测量这四脚电压，发现出束时其变化范围为：1，3.50～3.70V；4，1.90～2.06V；8，3.20～3.40V；11，2.10～2.30V。显然，1脚应与8脚基本一致，4脚应与11脚相差不大，相差过大即会产生FLAT/SYM信号。从以上测试信号可以看出，1脚显然偏高，调节R41电位器，使其幅度在3.20～3.40V之间变化。这样处理后，FLAT/SYM信号不再出现。
总之，医用加速器剂量率不稳定是一个十分常见的问题，国产加速器在这方面的要求不是太高，而对进口加速器，需在剂量率连锁问题上花较多精力，因为剂量率稳定直接影响着治疗的质量。 | 
