当射线经过电离室时,电离室产生与射线强度成正比的电流信号(A、B和C、D),并送到剂量电路两个独立的通道中。当监测的剂量等于控制台上予置时,通道一起作用,终止出束。当由于某种原因通道一失灵时,通道二则在监测剂量比控制台上予置高出30单元,终止出束,并通过故障灯和蜂鸣器告之操作者机器出现故障。两通道的监测剂量在控制台上都有数字显示,所出的射线剂量一致保存在另一个独立的机械计数器上,机械计数器上预置了最大剂量数,这样即使两个通道都出现故障,机械计数器达到了预设剂量后而终止,确保了患者安全,从而实现了剂量的三级保护。系统还实时监测所出射线的对称性,如果对称性超标会马上终止出束,具体系统框图见图1。
电离室包括两独立的密封穿透型电离室,各有一组信号电极(A、B在上室,C、D在下室),信号电极A、B与C、D垂直放置。电离室要稳定的工作,必须为其提供稳定的-500V直流电压,并对其监测,当电压不正常时机器保护并出现故障指示,这两个电离室分别由独立的180VAC-500VDC整流倍压电路供电。当X射线穿过电离室时与其中的气体分子相互作用发生电离,正离子被吸向参考电极,电子吸向信号电极,所以信号电极实际上变成一个恒流源,在脉冲期间产生与射线强度成正比的电荷输出。
1 2 3.通道控制电路
其原理如图2电离室信号A加到I C 1上,B加到IC2上,其中IC1、IC2组成了基本的电荷电压转换电路,IC1与IC2通过6脚输出,IC1与IC2的输出通过R14与R15注入到IC3的2脚,IC3完成两路信号的相加,IC3的输出通过R27送到由IC5组成的剂量调节单元,通过调节R31可以校准剂量,IC5的输出:一路通过1X6-17送到剂量率表显示射线的剂量率,一路通过R35送到IC9的1脚,IC9、IC10组成电压脉冲发生器,将积分电路给出的与剂量率成正比的电压转变成脉冲信号,此脉冲信号的频率与输入的电压成正比,这个脉冲信号通过光藕IC12A隔离,送到由IC11A和IC11组成的1:100分频器,对脉冲信号进行分频,从1X6-52输出到计数器,此时计数器显示的数值正好是以“拉德”为单位的剂量,计数单元输出的BCD码驱动控制台上的MU1数字显示,比较电路对计数器输出与控制台指轮设置剂量值进行比较,当剂量计数达到指轮设置值时,比较器给出一个剂量1完成信号去束停电路,终止机器出束。
IC4完成两路信号的相减工作,对电离室(A、B)信号进行比较,此信号通过IC6、IC7、IC8、光藕IC12B、1X6-7组成的剂量对称性检测电路输出到连锁保护电路中,当射线场不对称时,对称检测电路给出一个与非对称度相应的信号去对称连锁电路,当此信号超过指定的范围时,对称连锁电路将终止机器出束,并点亮控制台上的对称(SYM)故障灯。
故障检修实例:
故障现象一:通道一与通道二剂量数值不一致,相差很大。
分析与检测:
先用剂量仪监测加速器的剂量发现通道二正常,用示波器检测通道一XJ1测试点,此时比较两通道的波形发现一致,说明是由后级电路引起的,监测XJ3测试点,调节R31发现XJ3点电压不变化,说明IC5损坏,试换IC5,调节R31校准剂量,加速器恢复正常。
故障现象二:不出束时通道一有剂量指示,通道二正常。
分析与检测:
将通道一、通道二积分板对调,故障现象不变,说明故障出在前级,用示波器监测1X6-27电离室输出,发现和出束与否无关,说明可能是电离室损坏或者信号线开路引起,试将机头吊起将电离室输出端子用扳子拧紧,故障排除。
故障现象三:出束时控制台“SYM”
灯亮,机器无法出束。
分析与检测:
此故障显示机器有对称故障或者其保护电路有故障,出束时检测XJ5测试点为高电平,说明保护电路起控,检测XJ4测试点也为高电平且电压不稳定,检测IC4的6脚的电压也不稳定,检测IC4的7脚发现15V电压不稳定,说明15V接线端子接触不良,试将电路板拨下用纯酒精处理后重新插入,“SYM”故障清除,机器恢复正常。
4.结束语
医用加速器剂量系统设计复杂,连锁保护线路多,相应的故障率比较高,这对于工程人员要求较高,必须熟知这部分的原理的基础上认真谨慎细致的观察设备故障现象,由于剂量系统的重要性,切记不要乱将连锁保护短路掉,稍有不慎就会造成重大的事故,必须认真处理好每个环节,剂量系统维修后必须校正剂量,这样才能保证系统的正常安全的运行。
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