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加速器剂量率不稳故障分析
hc360慧聪网医疗器械行业频道 2004-07-16 15:22:32
    BJ-4型加速器是用于肿瘤治疗的驻波型医用直线加速器。该产品正常治疗时，剂量率在(300+50)cGY／min。由于加速器结构庞大、复杂，加之系统长期使用后，元件老化、参数漂移、性能不稳定，同时受电源的影响，在出束过程中，剂量率会出现波动。当系统调整不当或出现故障时，剂量率波动超过其正常范围，就会影响治疗效果，这时应对系统进行检修调整。引起剂量率不稳定的因素一般有以下几个方面。
     1  脉冲调制器
    脉冲调制器是将三相交流电调制成脉冲高压，经过脉冲变压器的一个绕组输出-43kV的脉冲高压馈给磁控管，产生2MW的微波功率经传输波导送至加速管，并在加速管的轴线方向上建立高梯度的驻波加速电场；脉冲变压器的另一绕组同步输出-40kV的脉冲高压馈给电子枪，电子枪射出的电子与微波功率同步注入到加速管并被加速电场加速到4MV，直接打靶(钨靶)产生X射线。当外电源波动较大或闸流管性能降低时，会影响微波的输出功率及电子枪发射的电子流量，从而会引起剂量率的波动，这时应进行调整或更换闸流管。
    2  冷却系统
    由于系统在出束时，在某些关键部件上会产生大量热量，从而使温度升高，参数漂移，特别是驻波加速管，既使是很微小的变化，也会引起微波反射，使剂量率有较大的波动，所以要求冷却内循环水有比较稳定的温度、压力和流量。当温控阀门和热交换器长期运行后，生锈或有异物阻塞时，或者外循环水进水压力不足、流量不够时，冷却效率降低，加速器在出束后，使温度升高到一定值后，就会引起剂量率的不稳定，这时应对水冷系统进行维护、保养或维修。
    3  锁相自动频率稳定系统(A.F.C.)
    BJ-4型医用直线加速器采用驻波型加速管，对微波频率有着较高的要求，即要求微波功率源(磁控管)的工作频率等于微波谐振腔(加速管)的固有频率，以便最有效地利用微波功率，从而获得最大的电子能量和稳定的剂量率。正常时应稳定在2998MHz，并随着加速管的变化，A·P·C系统通过测量入射波和反射波的相位自动对微波源的输出频率作适当调整，其控制精度和灵敏度有着较高的要求。由于控制电路中采用了场效应管和大功率驱动三极管，可能会出现损坏或不稳定情况，需要维修或更换。为确保A.F.C.系统长期稳定工作，应由有经验的维修人员定期进行调试。
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