2100C直線加速器電子限光筒工作原理及常見故障檢修

1、2100c 直線加速器電子限光筒工作原理及常見故障檢修林玉峰 ,馬繼民(南京軍區(qū)福州總醫(yī)院 醫(yī)學工程科 ,福建 福州350025)2100c 直線加速器用電子射線治療腫瘤時 ,根據(jù)病人照射部位和腫瘤形狀 、大小的要求 , 需要配上各種大小的限光筒 , 并 在限光筒上套上鉛模 , 用來限制射線散射 , 避免電子與空氣中 的分子發(fā)生相互作用 。我院引進的瓦里安 2100c 高能加速器帶 有 5 個電子限光筒 , 分別是 6 6 、10 10 、15 15 、20 20 和25 25 。由于使用頻率高 ,在裝上和搬走的過程非常容易損壞 ,而且廠家一般不提供板級維修 , 需要更換的電路板及其它的部 件

2、價格都很昂貴 ,所以限光筒的維修很有意義 。1 限光筒的主要工作原理電壓值如表 1 。表 1 u 1u 6 輸入 (出) 端電壓值u 1u 2u 3u 4u 5u 62 腳3 腳 7 腳7v6v7v4v7v6v7v6v8v7v3v4v6v 4v 6v 6v 6v 1v 參考表中的數(shù)值 , 而且有多個限光筒可以對比 , 維修起來就比較方便 。從機器使用至今作者多次維修限光筒故障 , 總結(jié) 起來最容易發(fā)生的有下面幾種現(xiàn)象及排除方法 。故障現(xiàn)象 1 插上限光筒 , 機頭上 r e s e t 紅燈亮 , 按下 r e2s e t 開關(guān) , 準直器會自動調(diào)野 , 但松開 r e s e t 開關(guān)后 ,

3、 r e2s e t 紅燈又亮 , 且限光筒電路板上 l d 1 燈不亮 , 而用其它好 的限光筒試用 ,卻正常 。這種故障多次發(fā)生 ,每次原因各不相同 ,但常見的有 :( 1) f s r # 1 , 或 f s r # 3 , 或 f s r # 4 壓敏電阻開路或阻 值變小 ;( 2) f s r # 2 壓敏電阻開路 ;( 3) u 1 或 u 3 或 u 4 或 u 5 (l m 311n ) 集成片損壞 。 檢查時 , 首先拔掉限光筒上 j i 插頭 , 用萬用表測量各個壓敏電阻的阻抗 , 正常的應(yīng)該是 170k 左右 , 壓迫時會變小到2050k 。假如阻抗變小太多 , 常常是因

4、為壓敏電阻經(jīng)常受壓 ,與橡膠粘得太緊 , 可用手術(shù)刀片輕輕分開 , 再用無水酒精洗 , 阻 值基本上會恢復(fù)正常范圍 。假如是 f s r # 2 開路 , 可在電路板上 加 上 100 多 k 的 電 阻 替 代 壓 敏 電 阻 臨 時 使 用 。假 如 是f s r # 1 , f s r # 3 和 f s r # 4 開路 , 因為它們是起防碰作用 , 用 電 阻 替 代 的 方 法 不 太 安 全 , 只 好 更 換 整 個 to u c h gu a rd 。如果壓敏電阻無故障 , 就要分別測試 u 1 、u 3 、u 4 和 u 5 的輸入 、輸出端的直流電壓值 , 與上表中的正常

5、值進行比較 , 發(fā) 現(xiàn)哪一路異常 ,就更換該路的集成片 (l m 311n ) 。(三極管 q 2 、q 1 從來沒有發(fā)生過故障) 。故障現(xiàn)象 2 插上限光筒 , 準直器會自動調(diào)野 , 限光筒電路板 上的 l d 1 亮 , 但機頭上 d s1 紅燈亮 , 用其它好的限光筒插上卻正常 。這種故障的原因只有 f s r # 2 壓敏電阻 (l a t c h) 阻值變小或 u 2 集成片損壞 ,導(dǎo)致限光筒輸出的 f fd a l a t c h瓦 里 安 限 光 筒 靠 近 病 人 的 一 端 裝 有 防 碰 裝 置( to uc hgu a rd ) , 有 3 組 (l e f t , r

6、i g h t 和 b o t to m ) 壓敏電阻( f s r) 粘在橡膠上 , 一旦碰到病人或其它物體 , 機器所有機械 運動立即停止 , 起到保護病人和機器的作用 。橡膠上還有另外 兩組壓敏電阻 ( in s tl 和 l a t c h) , 用來監(jiān)控限光筒的鉛模 ( f in a l a p e r t u r e) 是 否 裝 上 并 鎖 好 。以 f s r # 1 (b o t to m ) 為例 , 從隨機電路圖可知 , r 8 給 f s r # 1 提供正 偏 , 保持 u 1 輸出端 7 腳為高電平 , 使 q 2 和 q 1 導(dǎo)通 , l d 1 指 示燈亮 ,

7、j 50 的 11 腳得到一個 + 12v 的 to u c h 信號 。如果 f s r # 1 受到壓迫 , 阻值變小 , u 1 輸出低電平 , q 2 和 q 1 截 止 , l d 1 燈滅 , j 50 的 11 腳降為低電平 。其余 4 組壓敏電阻工作 原 理 與 f s r # 1 大 致 相 同 , 正 常 時 f s r # 1 、 f s r # 3 、f s r # 4 同 時 產(chǎn) 生 一 個 高 電 平 的 co l l i s io n 信 號 , 而f s r # 2 (l a t c h) 和 f s r # 5 ( in s tl ) 分別產(chǎn)生高電平的f fd

8、 a l a t c h 和 f fd a in s tl 信號 。d 1 、d 5 、d 8 、d 11 和u 5 組成的電路相當于一個或門 , 只要 f s r # 1 、f s r # 2 、f s r # 3 與 f s r # 4 中任何一個開路 , u 5 的 7 腳就輸出低電 平 , q 2 和 q 1 截止 ,l d 1 燈滅 。另外 , u 7 ( 7805) 還送出一個 +5v 的 ea a v a il 信號 。限光筒電纜接口的右測打有一排小孔 , 不同的限光筒 , 孔 的位置各不相同 ,使用時插在 a c c m o u n t 上感光模塊的槽 內(nèi) , 槽中共有 13

9、對發(fā)光管和受光管 , 對不同的限光筒編成不同 的碼 , 根據(jù)編碼來識別不同的限光筒 , 并在控制室的電腦中顯 示 ( 6 6 為 43 , 10 10 為 53 , 15 15 為 63 , 20 20 為 73 , 25 25 為 83) 。當選好能量 ,插上限光筒后 ,準直器會按照不同的限 光筒自動調(diào)野 。2故障檢修正常時 , 限光筒電路板上 u 1 至 u 6 的輸入端和輸出端的信號異常 。(下轉(zhuǎn)第 81 頁)意方向移動軌跡球 , 顯示屏上相應(yīng)的 光標可隨意移動 , 用以測量臟器的大小 。軌跡球的工作原理如圖 1 所示 , c 、d 為紅外 發(fā)光二極管 ,a 、b 為紅外接收三極管 ,

10、e 為車輪式遮光片 (明暗間隙等距) , f 為海綿輥 。工作原理 ,當觸動軌跡球轉(zhuǎn)動時 ,軌跡 球摩擦帶動海綿輥 f (套在和遮光片一起的軸上) , 從而帶動遮光片 e 的轉(zhuǎn)動 。由于發(fā)光二極管 c 、d 發(fā)出連續(xù)的紅外光 ,經(jīng)過 轉(zhuǎn)動的遮光片 , 連續(xù)的紅外光變成間斷光射到接收管 a 和 b 上 , 接收管 a 和 b 的間斷變化通過軌跡球電路轉(zhuǎn)換成電位高低變化 ,體現(xiàn)在由 x (左 、右方向) 和 y (上 、下方向) 所構(gòu)成的坐 標系中 , 為一個x 和 y 的變化 , 通過軌跡球接口電路將此 變化送入 b 超機的 x 、y 計算電路 ,經(jīng)過運算后再輸出顯示器 ,從而使 光標在顯示器上

11、隨意移動 。由軌跡球工作原理可知 , 故障可能會出在兩個方面 , 一方 面是機械部分 , 這類故障較為簡單 , 如由于長時間使用 , 海綿輥磨損較為嚴重 , 使一些海綿碎片或灰塵落到遮光片或接收管 a和 b 上 , 使紅外光無法被接收管 a 和 b 接收 , 也就不會產(chǎn)生 x 和 y 信號 , 顯示器上的 光標也就不會動 ; 另一方面是 電路部分 , 主要包括發(fā)光 、接收管損壞或功率下降 , 電路中電阻 或電容等元器件的損壞都會引起不能產(chǎn)生紅外光 , 不會產(chǎn)生 x 和 y ,從而致使 光標也就不會移動 。檢修過程 按先后順序打開面板 、軌跡球盒 , 發(fā)現(xiàn)海綿輥磨損嚴重 ,而且灰塵較多 ,將海綿

12、輥 (直徑為 1c m ) 裝到遮光軸上 ,并 用酒精清潔軌跡球盒 ,安裝好 ,試機可以正常工作 。但使用不到1 個月 ,故障又出現(xiàn) 。通過分析可知 ,發(fā)光和接收管均為紅外光 線 , 所以當打開軌跡球盒 , 用手直接轉(zhuǎn)動海綿輥 , 認真觀察顯示屏上 光標 , 若 光標可以隨意移動 , 則認為發(fā)光管是沒有問 題 ; 否則肯定是發(fā)光管的功率下降或己損壞 。于是降低 b y 、a y發(fā)光管 (上 、下方向) 的限流電阻 rb y ( 679) 和 r a y ( 620) 的 阻值 ,以增大 b y 、a y 發(fā)光管的功率 。具體方法是分別給限流電 阻 rb y 和 ra y 并聯(lián) 500 和 45

13、0 的電阻 ,裝好軌跡球和面板 , 重新開機 , 長時間試機 , 轉(zhuǎn)動軌跡球時 , 光標隨意移動方向性好 ,故障排除 。維修體會 本文通過對 do r ni e r a i - 5200s 型彩超 3 例典型 故障原因的分析 、檢查及故障的排除 , 使我們清楚地認識到 : 盡管超聲診斷儀的故障現(xiàn)象千變?nèi)f化 , 錯縱復(fù)雜 , 只要掌握其工作原理 , 查清故障原因 , 再通過各種方法 , 都能排除故障 , 解決 問題 。 參考文獻 1 徐新民 ,馬長久 . 多尼爾 5200 型彩色多普勒儀故障檢修一例j . 醫(yī)療衛(wèi)生裝備 ,2001. 22 (增) : 9 - 47.(上接第 72 頁)測量 u

14、2 的 2 、3 、7 腳 。電壓值分別是 1. 7v 、4v 和 1v 。其中 2 腳輸入電值從 7v 降為 1. 7v , 7 腳從正常的高電平變?yōu)榈?電平 ,說明 u 2 沒壞 。測量 f s r # 2 阻抗只有 35k 。用以上所述的處理 f s r 阻抗變小的方法處理后 ,限光筒恢復(fù)正常 。故障現(xiàn)象 3插上限光筒 , 機頭上 d s2 綠燈亮 , r e s e t 紅燈 不亮 , 限光筒電路板上的 l d 1 燈亮 , 但準直器不會自動調(diào)野 ,電腦上 co l l 和 a c c 故障燈提示 ,而換上其它限光筒卻無故障 。這種故障的可能有 f s r # 5 ( in s tl

15、) 開路或 u 6 集成片損 壞 ,導(dǎo)致限光筒輸出的 f fd a in s t 信號異常 。測量 u 6 的輸出端 7 腳的電壓為高電平 , 其輸入端 2 腳和3 腳都正常 ,說明 u 6 損壞 。更換 u 6 后 ,限光筒恢復(fù)正常 。故障現(xiàn)象 4插上限光筒 , 機頭上 r e s e t 紅燈亮 , 按住 r e2s e t 復(fù)位鍵 , r e s e t 燈滅 , 準直器可以自動調(diào)野 , 但松開r e s e t 鍵 , r e s e t 燈又亮 , 且換上其它 4 個限光筒 , 故障現(xiàn) 象一致 。不插限光筒 ,作 x 線治療時 ,機器都正常 。查限光筒電路板上 l d 1 燈亮 ,測

16、試 u 1 到 u 6 各個輸入端和輸出端的電壓值都正常 , q 1 集電極 , 即 j 50 的 11 腳的電壓 為 11. 5v , 屬正常電壓范圍 , j 50 的 4 腳 ( ea a v a il ) 和 j 50的 6 腳 ( co l l i s io n ) 都是高電平 , 說明限光筒本身無故障 ,并發(fā)出了正常的信號 。按下 r e s e t 鍵時 , 可以聽到 s ta n d 上 a c c c n t rl b k pl n 板里 r y1 繼電器的動作聲音 , 說明繼電器 r y1 正常 。再從廠家提供的電路圖分析 ,松開 r e s e t 復(fù)位鍵后 ,因為繼電器

17、r y1 不能自保 ,導(dǎo)致 r e s e t 燈又亮 。要使 r y1 保持 工作 ,限光筒輸出 + 11. 5v 的 to u c h 信號必須送到 r y1 的8 腳 。說明當中有發(fā)生開路現(xiàn)象 。取下 a c c m o u n t ,用萬用表測量它們之間的通斷 , 發(fā)現(xiàn) j 50 到 j 31 之間的扁平電纜的第11 腳被折斷 。修復(fù)電纜線后 ,所有限光筒工作正常 。 從以上檢修結(jié)果可以看出 , 限光筒的故障主要發(fā)生在 5 組壓敏電阻 , 限光筒電路板上 6 個 l m 311n 芯片 , 以及限光筒與 a c c m o u n t 接口后的扁平電纜 。這與操作員平時的不當操 作有很大關(guān)系 。使用時 ,必須輕拿輕放 ,對準插