磁共振射频放大管故障分析

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故障现象：

Siemens Impact/1 .0T磁共振断层扫描仪开机后，计算机自检正常，但RF射频系统Downloading不能完成，在控制台的错误报告中提示射频系统处在Standby off状态，使用主菜单下的System/standby功能不能启动射频系统。

　　

查看设备室环境温度为20℃，RF射频柜冷却风扇运转正常，但高压电源HVPS (E4B)柜左上方四个LED(Anode Spannung, Anode Strom, ScreenSpannung, Screen Strom)均亮，正常情况下只有Anode Spannung和Screen Spannung的绿色LED亮，右下方电源控制单}t} PSCU D4板的三个LED均灭，正常时三个绿色LED亮，拔下该板上的输入信号RFPA一ON光纤，看到有红色光信号，而输出信号RFPA一Ready光纤无光信号。

　　

根据以上现象，参照随机Trouble Shooting Guide书中的射频功率放大器(RFPA)作流程图检查，提示SCU D4板正常，检查阳极和屏极电压。

　　

分析:

RFPA是由射频放大器(RF AmpliferE6)和高压电源(HVPS E4B)两部分组成。主机 电源分配器中的一路220VAC ( F23为射频放大器供电，另一路三相380VAC ( F4)为HVPS供电，并产生10kV阳极和1.5kV屏极高压，该高压电源启动时序由PSCU D4板控制。

　　

为证实阳极和屏极高压是否正常，先断开电源分配器的F4和F23保险，将HVPS柜背面的RF高压电缆拔出，插入、ervice plug，断开其后的负载即放大器部分，再合上F4和F23保险，观察HVPS(E4B)左上方只有两个绿色LED亮，因此判定高压部分正常，故障在其后的射频放大器(RF Am-plifer E6)部分。

　　

该射频放大器是由固态驱动放大器和球管末端功率放大器两级组成，最大输出lOkw峰值包络功率。驱动放大器接收来自射频信号单元( RFSU)的射频输入信号，其输出信号送给球管末端功率放大器，末端放大器则由球管和D1, D2, D3三块电路板组成，HVPS产生的1.5kV屏极高压直接由D1板输送给球管的屏级，栅极电压由D2 GRIDBI板产生后亦经D1板提供给球管，并通过RFSU输出的Unblank信号实现RF球管的导通(V-grid = -250VDC)和关断(V-grid= -400VDC。灯丝电压k}l D3 FIPS } Filament Power Supply)板提供，另外D3板上有一温度控制开关FCM与冷却风扇连接，风扇有问题使得HVPS柜过热时，FCM自动切断灯丝电路，保护射频放大器。

　　

检查:

首先取下service plug重新联接高压电缆，测量输入球管的几路电压的情况:在RFPA柜的正面，用万用表直流电压档测D3.X4对D3.X5之间电压为7.5V，表明球管灯丝电压正常。在RFPA E6柜的背面上拔下光纤D2. J1 ( RFPA一Unblank，用万用表直流电压档测D2. X9对D2.X7之间电压为-3.99V，再用电筒照射D2. J1光纤联结器，模拟Unblank信号，此时测得电压为-2.3V，栅压正常。各点电压均正常，初步判定是射频放大管(Ell)坏，为了进一步确认是球管的问题，断开F23和F4保险，将RF Amplifer E6柜背面上各电缆拔下，拉出RF Amplifer E6柜，打开上盖板，对球管各管脚放电，然后卸下球管，仔细观察发现球管表面有击穿痕迹。同时联接E6上电缆线，合上F4和F23，进行空载通电试验，观察HVPS上各LED灯显示正常，从而判定是RF球管(Ell)损坏。

　　

维修:

更换球管，按资料说明仔细调整各相关参数后，机器恢复扫描。

讨论:

1、鉴十磁共振RF系统是k}l RF Application System(RFAS}、RF Power Amplifier(RFPA}、RF SignalUnits C RFSU)三个基本部分构成。磁共振开机后完成Downloading及RFAS正常工作是通过FRPA和RFSU的正常工作得以实现，当RFPA, RFSU发生问题时都会出现Downloading失败或Unable to switchunits on/off的提T。根据磁共振RF系统工作原理及RF系统三个基本组成部分的相互关索;}r先角’service plug结合对各测试点进行测试以区分故障的大体部分，我们在五年对磁共振的维护中RF系统的故障多数集中在RFPA。

　　

2、该型机器所用射频功率放大管C RF Tube是由美国瓦里安(Varian)公司生产的四极电子管，是磁共振射频部分的重要部件，其价格昂贵，标定使用寿命为1-1.5年。我们在实际使用中采取无检查病人时，通过计算机软件控制使RF系统进入Standby off状态，尽可能的减少RF Tube的使用小时数，以延长其使用寿命。此外，保证MR设备所规定的环境温度、温度处在相对恒定状态及定期清洁防尘散热网也是延长RF-Tube使用寿命的重要环节。