2100C直线加速器电子限光筒工作原理及常见故障检修.doc

2100c 直线加速器电子限光筒工作原理及常见故障检修林玉峰 ,马继民(南京军区福州总医院 医学工程科 ,福建 福州350025)2100c 直线加速器用电子射线治疗肿瘤时 ,根据病人照射部位和肿瘤形状 、大小的要求 , 需要配上各种大小的限光筒 , 并 在限光筒上套上铅模 , 用来限制射线散射 , 避免电子与空气中 的分子发生相互作用 。我院引进的瓦里安 2100c 高能加速器带 有 5 个电子限光筒 , 分别是 6 6 、10 10 、15 15 、20 20 和25 25 。由于使用频率高 ,在装上和搬走的过程非常容易损坏 ,而且厂家一般不提供板级维修 , 需要更换的电路板及其它的部 件价格都很昂贵 ,所以限光筒的维修很有意义 。1 限光筒的主要工作原理电压值如表 1 。表 1 u 1u 6 输入 (出) 端电压值u 1u 2u 3u 4u 5u 62 脚3 脚 7 脚7v6v7v4v7v6v7v6v8v7v3v4v6v 4v 6v 6v 6v 1v 参考表中的数值 , 而且有多个限光筒可以对比 , 维修起来就比较方便 。从机器使用至今作者多次维修限光筒故障 , 总结 起来最容易发生的有下面几种现象及排除方法 。故障现象 1 插上限光筒 , 机头上 r e s e t 红灯亮 , 按下 r e2s e t 开关 , 准直器会自动调野 , 但松开 r e s e t 开关后 , r e2s e t 红灯又亮 , 且限光筒电路板上 l d 1 灯不亮 , 而用其它好 的限光筒试用 ,却正常 。这种故障多次发生 ,每次原因各不相同 ,但常见的有 :( 1) f s r # 1 , 或 f s r # 3 , 或 f s r # 4 压敏电阻开路或阻 值变小 ;( 2) f s r # 2 压敏电阻开路 ;( 3) u 1 或 u 3 或 u 4 或 u 5 (l m 311n ) 集成片损坏 。 检查时 , 首先拔掉限光筒上 j i 插头 , 用万用表测量各个压敏电阻的阻抗 , 正常的应该是 170k 左右 , 压迫时会变小到2050k 。假如阻抗变小太多 , 常常是因为压敏电阻经常受压 ,与橡胶粘得太紧 , 可用手术刀片轻轻分开 , 再用无水酒精洗 , 阻 值基本上会恢复正常范围 。假如是 f s r # 2 开路 , 可在电路板上 加 上 100 多 k 的 电 阻 替 代 压 敏 电 阻 临 时 使 用 。假 如 是f s r # 1 , f s r # 3 和 f s r # 4 开路 , 因为它们是起防碰作用 , 用 电 阻 替 代 的 方 法 不 太 安 全 , 只 好 更 换 整 个 to u c h gu a rd 。如果压敏电阻无故障 , 就要分别测试 u 1 、u 3 、u 4 和 u 5 的输入 、输出端的直流电压值 , 与上表中的正常值进行比较 , 发 现哪一路异常 ,就更换该路的集成片 (l m 311n ) 。(三极管 q 2 、q 1 从来没有发生过故障) 。故障现象 2 插上限光筒 , 准直器会自动调野 , 限光筒电路板 上的 l d 1 亮 , 但机头上 d s1 红灯亮 , 用其它好的限光筒插上却正常 。这种故障的原因只有 f s r # 2 压敏电阻 (l a t c h) 阻值变小或 u 2 集成片损坏 ,导致限光筒输出的 f fd a l a t c h瓦 里 安 限 光 筒 靠 近 病 人 的 一 端 装 有 防 碰 装 置( to uc hgu a rd ) , 有 3 组 (l e f t , r i g h t 和 b o t to m ) 压敏电阻( f s r) 粘在橡胶上 , 一旦碰到病人或其它物体 , 机器所有机械 运动立即停止 , 起到保护病人和机器的作用 。橡胶上还有另外 两组压敏电阻 ( in s tl 和 l a t c h) , 用来监控限光筒的铅模 ( f in a l a p e r t u r e) 是 否 装 上 并 锁 好 。以 f s r # 1 (b o t to m ) 为例 , 从随机电路图可知 , r 8 给 f s r # 1 提供正 偏 , 保持 u 1 输出端 7 脚为高电平 , 使 q 2 和 q 1 导通 , l d 1 指 示灯亮 , j 50 的 11 脚得到一个 + 12v 的 to u c h 信号 。如果 f s r # 1 受到压迫 , 阻值变小 , u 1 输出低电平 , q 2 和 q 1 截 止 , l d 1 灯灭 , j 50 的 11 脚降为低电平 。其余 4 组压敏电阻工作 原 理 与 f s r # 1 大 致 相 同 , 正 常 时 f s r # 1 、 f s r # 3 、f s r # 4 同 时 产 生 一 个 高 电 平 的 co l l i s io n 信 号 , 而f s r # 2 (l a t c h) 和 f s r # 5 ( in s tl ) 分别产生高电平的f fd a l a t c h 和 f fd a in s tl 信号 。d 1 、d 5 、d 8 、d 11 和u 5 组成的电路相当于一个或门 , 只要 f s r # 1 、f s r # 2 、f s r # 3 与 f s r # 4 中任何一个开路 , u 5 的 7 脚就输出低电 平 , q 2 和 q 1 截止 ,l d 1 灯灭 。另外 , u 7 ( 7805) 还送出一个 +5v 的 ea a v a il 信号 。限光筒电缆接口的右测打有一排小孔 , 不同的限光筒 , 孔 的位置各不相同 ,使用时插在 a c c m o u n t 上感光模块的槽 内 , 槽中共有 13 对发光管和受光管 , 对不同的限光筒编成不同 的码 , 根据编码来识别不同的限光筒 , 并在控制室的电脑中显 示 ( 6 6 为 43 , 10 10 为 53 , 15 15 为 63 , 20 20 为 73 , 25 25 为 83) 。当选好能量 ,插上限光筒后 ,准直器会按照不同的限 光筒自动调野 。2故障检修正常时 , 限光筒电路板上 u 1 至 u 6 的输入端和输出端的信号异常 。(下转第 81 页)意方向移动轨迹球 , 显示屏上相应的 光标可随意移动 , 用以测量脏器的大小 。轨迹球的工作原理如图 1 所示 , c 、d 为红外 发光二极管 ,a 、b 为红外接收三极管 , e 为车轮式遮光片 (明暗间隙等距) , f 为海绵辊 。工作原理 ,当触动轨迹球转动时 ,轨迹 球摩擦带动海绵辊 f (套在和遮光片一起的轴上) , 从而带动遮光片 e 的转动 。由于发光二极管 c 、d 发出连续的红外光 ,经过 转动的遮光片 , 连续的红外光变成间断光射到接收管 a 和 b 上 , 接收管 a 和 b 的间断变化通过轨迹球电路转换成电位高低变化 ,体现在由 x (左 、右方向) 和 y (上 、下方向) 所构成的坐 标系中 , 为一个x 和 y 的变化 , 通过轨迹球接口电路将此 变化送入 b 超机的 x 、y 计算电路 ,经过运算后再输出显示器 ,从而使 光标在显示器上随意移动 。由轨迹球工作原理可知 , 故障可能会出在两个方面 , 一方 面是机械部分 , 这类故障较为简单 , 如由于长时间使用 , 海绵辊磨损较为严重 , 使一些海绵碎片或灰尘落到遮光片或接收管 a和 b 上 , 使红外光无法被接收管 a 和 b 接收 , 也就不会产生 x 和 y 信号 , 显示器上的 光标也就不会动 ; 另一方面是 电路部分 , 主要包括发光 、接收管损坏或功率下降 , 电路中电阻 或电容等元器件的损坏都会引起不能产生红外光 , 不会产生 x 和 y ,从而致使 光标也就不会移动 。检修过程 按先后顺序打开面板 、轨迹球盒 , 发现海绵辊磨损严重 ,而且灰尘较多 ,将海绵辊 (直径为 1c m ) 装到遮光轴上 ,并 用酒精清洁轨迹球盒 ,安装好 ,试机可以正常工作 。但使用不到1 个月 ,故障又出现 。通过分析可知 ,发光和接收管均为红外光 线 , 所以当打开轨迹球盒 , 用手直接转动海绵辊 , 认真观察显示屏上 光标 , 若 光标可以随意移动 , 则认为发光管是没有问 题 ; 否则肯定是发光管的功率下降或己损坏 。于是降低 b y 、a y发光管 (上 、下方向) 的限流电阻 rb y ( 679) 和 r a y ( 620) 的 阻值 ,以增大 b y 、a y 发光管的功率 。具体方法是分别给限流电 阻 rb y 和 ra y 并联 500 和 450 的电阻 ,装好轨迹球和面板 , 重新开机 , 长时间试机 , 转动轨迹球时 , 光标随意移动方向性好 ,故障排除 。维修体会 本文通过对 do r ni e r a i - 5200s 型彩超 3 例典型 故障原因的分析 、检查及故障的排除 , 使我们清楚地认识到 : 尽管超声诊断仪的故障现象千变万化 , 错纵复杂 , 只要掌握其工作原理 , 查清故障原因 , 再通过各种方法 , 都能排除故障 , 解决 问题 。 参考文献 1 徐新民 ,马长久 . 多尼尔 5200 型彩色多普勒仪故障检修一例j . 医疗卫生装备 ,2001. 22 (增) : 9 - 47.(上接第 72 页)测量 u 2 的 2 、3 、7 脚 。电压值分别是 1. 7v 、4v 和 1v 。其中 2 脚输入电值从 7v 降为 1. 7v , 7 脚从正常的高电平变为低 电平 ,说明 u 2 没坏 。测量 f s r # 2 阻抗只有 35k 。用以上所述的处理 f s r 阻抗变小的方法处理后 ,限光筒恢复正常 。故障现象 3插上限光筒 , 机头上 d s2 绿灯亮 , r e s e t 红灯 不亮 , 限光筒电路板上的 l d 1 灯亮 , 但准直器不会自动调野 ,电脑上 co l l 和 a c c 故障灯提示 ,而换上其它限光筒却无故障 。这种故障的可能有 f s r # 5 ( in s tl ) 开路或 u 6 集成片损 坏 ,导致限光筒输出的 f fd a in s t 信号异常 。测量 u 6 的输出端 7 脚的电压为高电平 , 其输入端 2 脚和3 脚都正常 ,说明 u 6 损坏 。更换 u 6 后 ,限光筒恢复正常 。故障现象 4插上限光筒 , 机头上 r e s e t 红灯亮 , 按住 r e2s e t 复位键 , r e s e t 灯灭 , 准直器可以自动调野 , 但松开r e s e t 键 , r e s e t 灯又亮 , 且换上其它 4 个限光筒 , 故障现 象一致 。不插限光筒 ,作 x 线治疗时 ,机器都正常 。查限光筒电路板上 l d 1 灯亮 ,测试 u 1 到 u 6 各个输入端和输出端的电压值都正常 , q 1 集电极 , 即 j 50 的 11 脚的电压 为 11. 5v , 属正常电压范围 , j 50 的 4 脚 ( ea a v a il ) 和 j 50的 6 脚 ( co l l i s io n ) 都是高电平 , 说明限光筒本身无故障 ,并发出了正常的信号 。按下 r e s e t 键时 , 可以听到 s ta n d 上 a c c c n t rl b k pl n 板里 r y1 继电器的动作声音 , 说明继电器 r y1 正常 。再从厂家提供的电路图分析 ,松开 r e s e t 复位键后 ,因为继电器 r y1 不能自保 ,导致 r e s e t 灯又亮 。要使 r y1 保持 工作 ,限光筒输出 + 11. 5v 的 to u c h 信号必须送到 r y1 的8 脚 。说明当中有发生开路现象 。取下 a c c m o u n t ,用万用表测量它们之间的通断 , 发现 j 50 到 j 31 之间的扁平电缆的第11 脚被折断 。修复电缆线后 ,所有限光筒工作正常 。 从以上检修结果可以看出 , 限光筒的故障主要发生在 5 组压敏电阻 , 限光筒电路板上 6 个 l m 311n 芯片 , 以及限光筒与 a c c m o u n t 接口后的扁平电缆 。这与操作员平时的不当操 作有很大关系 。使用时 ,必须轻拿轻放 ,对准插