磁共振RFPA故障維修與分析
磁共振掃描儀主要由主磁體、射頻,、梯度,、計(jì)算機(jī)控制等部分組成，其中射頻部分主要由射頻振蕩器,、脈沖程序控制器,、發(fā)射門(mén),、射頻放大器(RFPA)和發(fā)射線圈等組成。它產(chǎn)生一個(gè)短而強(qiáng)的脈沖式射頻磁場(chǎng),，使機(jī)體組織內(nèi)的氫核(或磷,、碳等)受激發(fā)產(chǎn)生自旋并弛豫而發(fā)生MR現(xiàn)象。當(dāng)射頻脈沖關(guān)閉后,，在接收線圈中感應(yīng)出一個(gè)自由感應(yīng)衰減(FID free induc—tion decay)信號(hào),，這個(gè)信號(hào)由耦合電路進(jìn)入前置放大器、接收門(mén),、中頻放大器,，相敏檢波器得~tJFID信號(hào)，最后再進(jìn)行低放和濾波_ll,。其中,，射頻放大器由于功率大，使用頻率高．在日常工作中極易損壞,，目前由于各大生產(chǎn)廠家對(duì)技術(shù)封鎖和追求高額利潤(rùn),，當(dāng)射頻部分出現(xiàn)故障時(shí)往往整體更換，配件購(gòu)置的長(zhǎng)周期和高額的維修費(fèi)用給用戶帶來(lái)巨大損失,。為了擺脫廠家技術(shù)封鎖和零配件的限制,，經(jīng)過(guò)多年地研究、分析和摸索,，總結(jié)出一套成熟的維修經(jīng)驗(yàn),，每當(dāng)RFPA出現(xiàn)故障時(shí)使用國(guó)產(chǎn)元器件替換修復(fù)而不需整體更換,，極大地縮短了維修周期,，節(jié)省了維修費(fèi)用。為與同仁共享,，對(duì)此列舉闡述如下,。
1 故障現(xiàn)象
我科西門(mén)子公司生產(chǎn)的型號(hào)為IM．PACT 1．0T的超導(dǎo)MR機(jī)開(kāi)機(jī)完畢后．沒(méi)有進(jìn)入“System Ready”(系統(tǒng)準(zhǔn)備)狀態(tài)，機(jī)器不能掃描,。操作顯示器提示出錯(cuò)信息：“Power Switch：Aborted”(電源開(kāi)關(guān)：關(guān)閉),；“unable to switch unit(s)on／of”(設(shè)備單元無(wú)法開(kāi)／關(guān))。打開(kāi)射頻和梯度狀態(tài)顯示菜單,， 顯示：“RFPA Current State：Standby”(射頻放大器當(dāng)前狀態(tài)：備用),；“GPS Curent State ：Power 0n”(梯度供電當(dāng)前狀態(tài)：開(kāi)1。RF(射頻)的HVPS(高壓供電)柜面板上的Anode(陽(yáng)極)和Screen(屏極)的正常(綠燈)與故障指示燈(紅燈)輪流亮熄,，PSCU(供電控制單元)的AN—ON(陽(yáng)極電壓一開(kāi))指示燈也反復(fù)亮熄,。其余的Sc—On (屏極電壓一開(kāi))及READY(準(zhǔn)備就緒)指示燈均不亮，初步判斷設(shè)備的射頻部分存在故障,。
2 故障分析
該設(shè)備的射頻分為2大部分：射頻電源柜(HVPS)和射頻放大柜(RFPA),，HVPS柜指示出錯(cuò)．該柜本身或RFPA柜均可能有問(wèn)題,，可通過(guò)斷開(kāi)二者之間的X4接頭，用高壓短接頭將X4短接,，如果射頻電源柜的錯(cuò)誤指示燈不熄滅． 則說(shuō)明HVPS柜壞,， 如果HVPS的錯(cuò)誤指示燈熄滅，說(shuō)明本身自檢通過(guò)．提示RFPA柜存在故障121,。RFPA柜主要由3部分組成：大功率四級(jí)管,、D1板和D2板。RFPA柜壞時(shí),，可通過(guò)斷開(kāi)D1板上與D2板連接的接頭X2,，測(cè)量RFPA柜前面板上X3與X7及該柜后面板上X7與X9之間有無(wú)10V和一_4V電壓，來(lái)判斷D1或D2板故障,。
3 檢修過(guò)程
(1)在RFPA柜前面板上,，測(cè)量X3與X7之間無(wú)10V電壓(陽(yáng)極電壓10kV)，X4與X5之間有7．5V的電壓(燈絲電壓),，該柜后面板上X7與X9之間無(wú)一4V電壓(柵極電壓一400V),。使用軟件“Reload AU”f全部重新裝載)及重開(kāi)關(guān)射頻部分的電源均無(wú)效。將HVPS柜的高壓輸出端X4拔掉,，接上高壓短接頭,，上電后，所有狀態(tài)指示燈均正常,，確認(rèn)RFPA柜壞,。(2)觀察D1板上的大功率四級(jí)管的燈絲點(diǎn)亮正常，拔掉該管,，故障仍舊,，排除該管壞的可能性。測(cè)量其管腳．果然正常,。(3)在RFPA柜后面板上拔出兒光纜,，用手電照射其接受光耦，測(cè)量X7與X9之間仍無(wú)電壓,。斷開(kāi)D1板上與D2板連接的X2接頭,，在X3與X7之間及X7與X9之間分別測(cè)到10V和一_4V電壓，用手電照射兒的接受光耦,，一_4V變?yōu)橐?．3V電壓（柵級(jí)電壓為一250V時(shí),，大功率四級(jí)管導(dǎo)通)，說(shuō)明D2板好．D1板壞,。(4)使用排除法將D1板上X2線路上的各元器件逐一斷開(kāi),，通過(guò)測(cè)量X7與X9之間有無(wú)一4V電壓，來(lái)判斷哪一元器件損壞。首先斷開(kāi)Choke(電感),，一4V電壓有,，再斷Spark Gap(打火隙保護(hù)器)，測(cè)量其兩端電阻,，為MQ數(shù)量級(jí),，應(yīng)該是好的，再斷開(kāi)RF IN(射頻輸入)的X1和輸入的Choke,，有一_4V電壓,，最后只剩下D1板上RF IN和Vgrid(柵級(jí)電壓)的2個(gè)隔直
電容，由此推斷2個(gè)隔直電容中的1個(gè)或2個(gè)損壞,。
4 修復(fù)方法
更換D1板X(qián)2線路上的2個(gè)隔直電容,，開(kāi)機(jī)顯示狀態(tài)正常，再做RF校準(zhǔn),，機(jī)器掃描正常,。
