医用电子直线加速器的故障检修
医用电子直线加速器的故障检修【1】
[摘 要]医用电子加速器属于大型的医疗设备，它本身的价值以及科学含量非常的高，设备昂贵、结构精密、系统庞大，所以对于医用电子加速器的维护和保养工作难度也非常的高。
在维修的过程中涉及到的学科非常的多，像机械工程、高能物理、电气、计算机自动控制等对于维修人员的素质要求非常的高，需要维修人员在熟练的设备维护的技术之外，还要了解IDing的加速其工作原理以及实际的临床需求，本文就以医用电子加速器常见的电子枪故障为例，分析和定位故障原因以及详细的阐述维修过程，并对故障成因分析如何采取合理的措施避免此类故障的发生。
[关键词]医用电子加速器;电子枪故障;故障定位;故障检修
电子直线加速器是利用一定能量的高能电子与大功率微波的微波电场相互作用从而获得更高的能量，医用电子直线加速器就是利用这一原理对肿瘤等技能型放射治疗的粒子加速器。
而加速系统是其最终的核心部件，有加速管、微波功率源、脉冲调制器组成。
由于电子枪是典型的寿命元件，会随着使用时间的延长导致老化，逐渐的减低电子的发射能力，影响医用电子直线加速器正常使用，我们就从电子枪的典型故障分析，相关的故障确认和解决办法。
一、电子枪常见故障分析
电子枪常见的故障有以下几类：电子枪阴极故障、电子枪预热故、电子枪电路故障。
故障常见的表现现象和故障分析过程如下：电子强阴极故障。
由于电子枪在高温下发射电子，根据工作介质的特点，随着使用时间的延长会加速电子枪阴极灯丝的老化，减少电子的发射能力，所以这种故障的主要表现为剂量率偏低，这时候我们可以适当的调节电子枪灯丝的电流使得功率增大，如果剂量率获得提升那么基本确认是阴极故障。
当电子枪环境中真空度不好的时候也会导致故障的发生，枪中毒后，我们可以慢慢的激活枪灯丝，慢慢调大并进行调试;电子预热故障，电子枪一般在开机后需要经过15分左右的预热，如果开机15分钟以后，还有枪预热连锁的现象，我们就需要对灯丝预热系统进行检查，注意观察灯丝电压与电流是否出现了完整的三级变化。
而且观察变化过程是否正常，如果表现不正常首先检查预热系统的电路问题，如果排除了预热电路供电故障，则考虑继电器触点接触、变压器故障、电容故障，进一步的缩小故障范围;电子枪电路故障，新一代的直线加速器一般都采用三级�趴厍梗�电子枪电路故障的主要表现为无触发波形和错误触发波形，故障的常见原因为触发电路故障、传输线路故障、电容关联线路故障等，故障确认和维修的主要办法为。
首先就是利用示波器进行测量，分析预输出波形和示波器波形进行对比，并逐级往前面的电路进行故障排除，然后更换触发板观察波形变化，在故障确认的过程中一定要注意多方面的影响，有的时候由于传输线路的线路老化也会影响触发电路的性能，所以维修过程最好使用摇表测量，如果发现传输线路上小的黑点说明线路老化，或者发现接点处发生锈斑，处理的方法是对锈斑重新旱牢即可。
二、维修实例
1、故障现象
在医用电子直线加速器出束治疗的时候经常出现Dose rate error或者出现2T和2R error现象，治疗过程出现故障提示，进入维修模式进行调整以后，治疗几个病人后又出现类似的现象，而且剂量率下降非常的明显。
2、故障分析
剂量率明显下降，我们首先确定了故障的大致范围可能是加速枪出现了问题。
原因在于我院的医用电子直线加速器已经有几年没有更换电子枪，而且治疗量非常的大，医用电子直线加速器的工作负担非常大，怀疑是电子枪老化，导致性能和发射能力性能下降影响了束流故障，为此我们进入到了维修模式，观察6MV剂量的X射线时的item 381 Gun aim I值为5.82，相比于厂家性能标准的6.2反来说非常低，因此确认电子枪老化故障。
3、维修过程
由于是电子枪老化引起的故障，因此选择更换电子枪。
更换电子枪的首先需要一定的准备材料。
即无水酒精、洁净的塑料袋、高纯氮气、真空泵、Matrixx、剂量仪。
更换时间尽量选在周末尽量不要影响病人的治疗。
更换的步骤为：首先是拆除掉旧的电子枪，将机架调整到180°，拆除过程要使用高纯度的氮气套在真空管的外接口处，防治与外界空气相接触，并使得真空系统充满氮气后关闭真空阀门;安装新电子枪的过程要注意带上防尘手套，防治杂质影响到电子枪的性能，安装好后要注意使用密封胶圈套注意密闭性;安装完成以后注意后期的抽真空过程，抽真空的过程要根据使用真空泵型号的不同，调整抽真空的时间。
4、质控检测
质控检测是为了检测新更换的电子枪工作是否正常，检测的工作指标为射线质是否正常、光也符合度和计量校对等，首先是剂量校对。
为了确保治疗的安全性，必须对射野性能和输出剂量进行调试，使用Matrixx进行分析，使得出束测量的射野质量直到达到国家标准。
三、本次故障检修思考
由于电子枪的故障种类非常的多，本次维修确认为电子枪老化所致，因此进行了更换，由于电子枪属于正常老化器件，但是如果不正当的操作会加速电子枪的老化过程。
为了降低电子枪的老化和故障发生率，我们要对设备的型号、功能、加速原理以及正常的工作指标进行充分的了解，充分的了解工作原理和设备的结构，能够提高对于设备的使用规范，减少电子枪等寿命元器件的老化、磨损以及虚接的现象。
并储备一定的低值更换元件，结合完整和详细的设备加速器维护保养计划，在保养计划的前提下对于加速系统的常见的零部件进行检修和零件更换，特别是加速系统的触发和传输电路，避免因为电路系统等加速电子枪的老化速度。
结语：医用电子直线加速器是大型的医疗设备，有着重要的医学用途，而其加速系统是最为关键和核心的部件，我们对于加速系统中电子枪的常见故障进行了分析，并结合维修实例对典型的电子枪维修和更换过程进行了分析，对此类元器件的维护提供了参考。
参考文献
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医用电子直线加速器及机房的屏蔽防护【2】
[摘要] 医用电子直线加速器被广泛应用，得到迅速发展，医用电子直线加速器的辐射防护问题已引起了社会的普遍关注。
根据医用电子直线加速器的辐射特性，屏蔽是其辐射防护的主要方法。
NCRP报告反映了医用电子加速器机房的屏蔽防护研究现状，我国也制定了一系列的法律法规，以满足人们对电离辐射防护日益提高的需求。
[关键词] 医用电子直线加速器辐射特性屏蔽
1 前言
与钴60 治疗机相比，医用电子直线加速器剂量率高、剂量计算准确、治疗时间短、而且对深部肿瘤的疗效更为理想等优点，因此，医用电子加速器在世界各国迅速发展，已成为目前世界上主流的放疗设备。