金屬陶瓷球管故障分析及判斷

隨著CT技術(shù)發(fā)展，金屬陶瓷球管應(yīng)用越來越廣泛。它采用金屬外殼代替玻璃外殼、用陶瓷作電極支座，大大延長了X線球管使用壽命。但是性能再好的球管也會發(fā)生故障。分析球管故障的原因，總結(jié)出故障判斷的方法，無疑是很重要的。下面針對Somatom Plus4 機(jī)型來進(jìn)行說明。



從故障現(xiàn)象和出錯信息可知，余屬陶瓷球管損壞主要有以下幾種：



1）陰極燈絲老化

故障原因?yàn)殛帢O燈絲鎢金屬加熱蒸發(fā)逐漸變細(xì)內(nèi)阻增大，使其發(fā)射電子能力減低，掃描時(shí)陰陽兩極加上高壓后，管電流低于正常值，當(dāng)工作管電流(IT)低于正常管電流（1T_nom）35％時(shí)，X線劑量（Dose）測量控制電路送出信號，出錯信息為E5047 IT。

球管燈絲老化判斷不難。對于雙焦點(diǎn)球管，大、小焦點(diǎn)自動切換，當(dāng)1mm、2mm掃描時(shí)，使用小焦點(diǎn)，大于2mm掃描時(shí)，使用大焦點(diǎn)。當(dāng)球管大焦點(diǎn)曝光時(shí)出現(xiàn)錯誤，而小焦點(diǎn)掃描時(shí)曝光正常，可通過直接測量燈絲電阻確定?？砂纬鲫帢O電纜，測量燈絲電阻，正常值應(yīng)在零點(diǎn)幾歐姆，如電阻太大，就可確定燈絲損壞。



2）旋轉(zhuǎn)陽極故障

故障原因有兩種：一是旋轉(zhuǎn)陽極定子線圈損壞(開路或短路)；二是旋轉(zhuǎn)陽極長期工作在高溫狀態(tài)下，導(dǎo)致軸承損壞，轉(zhuǎn)動阻力變大甚至卡死，使陽極在曝光前達(dá)不到規(guī)定的轉(zhuǎn)速。

正常三相定子線圈電阻應(yīng)為3.3Ω。如定子線圈叵間短路，則電阻變小，線圈電流增大。當(dāng)大于45A后，旋轉(zhuǎn)陽極控制板報(bào)錯，信息為E7013 I anode high陽極線圈過流。若用萬用表測得一相線圈電阻小于3.3Ω時(shí)，即可而判定球管損壞。

如陽極旋轉(zhuǎn)在曝光前達(dá)不到規(guī)定的速度，機(jī)器顯示錯誤信息為E7023 anode speed wrg。在旋轉(zhuǎn)陽極線圈電源電壓正常情況下，可使用Service／Test／GanRot／RAC01陽極旋轉(zhuǎn)測試軟件檢測。倘若陽極旋轉(zhuǎn)噪聲明顯過大，并且不能達(dá)到額定轉(zhuǎn)速，即可判定球管的旋轉(zhuǎn)陽極損壞。



3）真空度不良

此種故障為常見，約占50％。由于陰極電子長期轟擊陽極靶面，大部分轉(zhuǎn)換成熱能使得陽極靶面溫度升高，造成陽極鈀面金屬蒸發(fā)，使球管的真空度下降。當(dāng)球管加上高壓后，會產(chǎn)生打火(arcing)導(dǎo)致管電流過大。打火發(fā)生的情況有三種：一是陽極對地；二是陰極對地；三是陰極對陽極。機(jī)器顯示錯誤信息有五種：（1）E5011 UT>-82kV；（2）E5010 UT>+82kV；（3）E5013 UT；（4）E5046 1T>IT_nom Dose；（5）E5028 Short_inverter。

上述打火情況，起初可能偶爾出現(xiàn)，隨著時(shí)間的推移會越來越頻繁。如果做Service／Adjust/Getter／Gettering（球管除氣訓(xùn)練）后，機(jī)器仍可正常掃描，或者當(dāng)把掃描電壓降為80kV時(shí)，機(jī)器仍可正常掃描，這就可能是球管的真空度不良耐壓降低所致。判斷球管的真空度不良，還需排除高壓電纜、高壓滑環(huán)、高壓阻尼電阻器(damping resistance)、高壓發(fā)生器等故障。

當(dāng)機(jī)器發(fā)生、第二種錯誤信息時(shí)，可通過下面方法來判斷：首先將高壓長電纜直接接到高壓阻尼電阻器，脫開機(jī)架內(nèi)高壓短電纜和高壓滑環(huán)，若故障依舊，再把陰極與陽極電纜進(jìn)行互換，故障信息相同，為球管故障。若故障隨電纜更換而信息發(fā)生變化，則為電纜故障。球管故障，當(dāng)出現(xiàn)E5011 UT>-82kV為陽極對地打火，壓降變小，而致陰極電壓變高之故；出現(xiàn)E5010 UT>+82kV為極陰對地打火。

第三種情況E5013 UT系工作管電壓低于正常值10％時(shí)出現(xiàn)錯誤。第四種情況E5046 IT>IT_nom Dose為工作管電流大于正常值35％時(shí)發(fā)生。第五種情況E5028 short_inverter提示高壓逆變器短路。當(dāng)球管真空度嚴(yán)重不良至漏氣時(shí)，嚴(yán)重打火才會出現(xiàn)此錯誤信息。后三者損壞球管可用假負(fù)載（dummy plug）測試來確定。方法是首先將球管高壓電纜頭拔出，把假負(fù)載代替球管插入高壓阻尼電阻器進(jìn)行耐壓測試(Service／Test／Gen／HVC01)，若測試通過，就可確定為球管損壞。



4）保護(hù)裝置損壞

球管熱量主要通過循環(huán)油帶走。球管保護(hù)裝置有溫度傳感器，溫度過熱保護(hù)開關(guān)，壓力傳感器開關(guān)。當(dāng)油溫度≥80℃，或油壓力>0.4bar時(shí)，會出現(xiàn)E9044 tbc_cable_break信息提示，停止掃描以保護(hù)球管。當(dāng)油溫度，壓力在正常范圍時(shí)，仍出現(xiàn)E9044錯誤信息，原因有（1）溫度過熱保護(hù)開關(guān)損壞；（2）壓力傳感器開關(guān)損壞；（3）D573板故障；（4）連接線插頭接觸不良或斷開。當(dāng)球管出現(xiàn)E9044錯誤時(shí)，可按下列辦法處理：在機(jī)架斷電狀態(tài)下，拔出球管上×6插頭，測量二個保護(hù)開關(guān)狀態(tài)，當(dāng)測量8、10兩端時(shí)，電阻無量大，處于常開狀態(tài)，確定溫度過熱保護(hù)開關(guān)損壞。