（空军军医大学第一附属医院西京医院陕西西安710032）
摘要：经济进步带动了CT机应用范围的进展加速，当下X线管旋转阳极系统维修要求逐渐提高。为了保证其整体应用技术与时俱进，需要加强技术创新，充分提高维修水平，从而实现CT机的应用目的。论文概述了相关内容，分析了X线管的旋转阳极系统，研究了旋转阳极控制驱动电路。
关键词：CT机；X线管；旋转阳极；维修
1前言
CT机作为常见基础设备设施，对当代社会医学行业的稳定发展具有极大影响，是推动经济进步的保障。因此我们应该十分重视X线管旋转阳极系统维修的发展与建设，通过大量的实践和经验的累计，促进维修技术达到领先水平。
2概述
现代CT中所用的X线管都应用旋转阳极球管，其容量从0.4到8.0MHU，X线管旋转阳极系统是X线高压发生器的重要组成部，它是由X线管和旋转阳极控制电路组成，其正确启动和正常的运转是X线管乃至X线系统正常工作的重要保证。多数X线管旋转阳极系统除应用高质量的X线管外，还应用高性能旋转阳极控制电路。在X线管的故障中有一半是旋转阳极系统的问题引起的。随着医疗科学的不断发展，CT机作为医疗器械变得越来越不可或缺，很多原来没有配备CT机的医院在新医改政策的促进下，也都开始购进最新代的CT机，这也就不断促进CT机市场的发展，目前主要是由通用医疗、飞利浦、西门子和东芝四家控制市场份额。随着CT机不断地更新换代，也会出现新的故障，但曝光故障一直是CT机最常见的，所以在CT机的使用过程中，需要格外的注意。
3X线管的旋转阳极系统
X线管中的旋转阳极系统是由阳极、定子线圈、转子和转子内的轴承组成。其阳极、转子和转子内的轴承被封闭在高真空的玻璃管或金属管内，定子线圈装在管壳外，其结构类似小型单相或三相异步电机。其轴承的固体润滑和球管的真空度是决定X线管寿命的主要因素，目前国内在轴承方面还没有突破，因此CTX线管国内还不能生产。
X线管管壳爆裂发现7例，只有1例旋转阳极不能旋转，大都表现为CT机不能上高压。轴承损坏发现9例，大都表现为球管损坏前旋转阳极的噪音很大，等到CT机报高压系统错误，XG反应时间超过。有时也能听到球管的旋转阳极旋转声响，这对正确判断球管问题还是高压系统的其它问题有一定的难度。定子线圈问题发现2例，启动线圈短路1例，启动线圈烧坏1例，表现为旋转阳极不能旋转，CT机报高压系统错误，XG反应时间超过，旋转阳极错误。未发现工作线圈故障。这种问题比较简单，用万用表测量就能判断。
4旋转阳极控制驱动电路
旋转阳极控制电路要能提供快速启动，在1～2s左右的时间内由静止达到额定转速（低速管2800r/min，高速管8500r/min，或更高）。对电路来说要提供足够大的启动电流和电压。当启动达到额定转速后，送出曝光信号。当启动达到额定转速后，转为正常运行。要有保护装置，一般在定子回路中设有电流、电压保护。为了减少轴承磨损，延长球管寿命，要有制动装置，一般是在曝光结束后，用一直流电通过工作线圈来制动。单相旋转阳极控制电路一般应用50Hz或60Hz交流电源，其转速n与电源频率f成正比，n=120f/p，p一般为2，单相旋转阳极启动电路同单相电机启动运行相似，需要用启动电容进行相移，要提高阳极转速通常应用变频逆变技术，而不应用过去的磁饱和三倍频技术。
CT旋转阳极控制驱动电路，一般由旋转阳极控制单元（旋转阳极逻辑控制程序固化在ROM或EPROM中），逆变驱动单元等组成，逆变器现在一般采用MOSFET或IGBT，也有的用可控硅等组成桥式逆变电路，其工作直流是由单相或三相交流整流为直流，通常是同高压发生器共用一个直流电源。逆变电路由高压控制电路控制，再加上一些电容、接触器、电阻、整流管等组成。控制单元接收高压控制电路的信号产生和接收旋转阳极的各种控制信号，如逆变驱动频率（180Hz）、接触器的吸合信号，制动信号等。接受旋转阳极的反馈信号，如逆变驱动单元的电流、电压、启动和运行线圈的电流以判断是否达到运行的速度。有的球管在阳极转子表面均匀分布着4个反光点，通过光纤引入光束，照在旋转阳极转子的反光点上，来测量其速度。
还有一种单相驱动电路采用大功率管分别在启动线圈和运行线圈组成半桥驱动电路，选择同线圈相串联的电容使其工作在给定的频率处组成LC谐振。三相旋转阳极控制电路同单相相似，其所用电源为三相50Hz或60Hz380V交流电源，由三个双向可控硅与三相绕组组成，控制可控硅的导通角来控制其转速。有的CT机应用三组半桥逆变方法产生倍频交流电来提高阳极的转速。旋转阳极控制驱动电路主要的问题是逆变管、整流管、电容（漏电、击穿、容量变小等）、控制单元集成电路、接触器、继电器等。
球管打火引起制动用整流二极管击穿。CT扫描过程中听到扫描架内有很大的打火声，CT机无法扫描，报XG出错，经查为制动用整流二极管击穿，换上新的工作正常，第二天又出现同样的问题，而球管为新换的，怀疑是球管打火引起问题，重新换球管，工作正常。
控制单元的光电耦合器损坏使得其同高压控制器无通讯，而报XG反应时间超过。另一例为光电耦合器击穿而引起供制动整流的可控硅工作，造成CT在扫描中被中断。逆变管损坏3例，其中两例为CT机正在扫描，突然停电，引起逆变管IGBT损坏。使旋转阳极不能起动。另一例是旋转阳极达不到正常运行速度。而且旋转阳极声音很大，经查为三相中有一相无电压。进一步确认为逆变的三组半桥电路中有一组半桥的一个可控硅烧坏。
启动线圈的电容击穿使旋转阳极不能起动运转一例，表现为在扫描过程中突报高压失败，旋转阳极过流，CT不能扫描。1例为同线圈相串联的电容容量变小，使旋转阳极不能起动运转。另外控制单元直流有5V、±15V电源，其中有一例为-15V电源问题导致旋转阳极不能启动运转。未发现逆变所需的直流整流部分故障，和接触器继电器部分故障。但同行有一例接触器触点严重烧蚀而引起旋转阳极不能正常启动故障。
5讨论
旋转阳极系统故障容易与球管故障相混淆，因此在判断要特别小心。首先应根据CT所提供的错误信息，指示灯的指示情况，有无异常烧焦的气味，有无异常的响声，判断故障的大概部位。如果怀疑是旋转阳极控制驱动电路，应首先检查电源部分包括直流电源，启动线圈有无启动电压，是否正常。保险管有无烧坏，如烧坏那有可能是大功率器件损坏。如果怀疑是控制单元有问题，如不能直接判断什么地方问题，最好到同型号的CT机器上试验。其它部分的故障，比较容易判断。
6结束语
总之，随着世界经济格局的不断变化和我国经济水平的持续提高，CT机X线管旋转阳极系统维修将不断升级、革新，只有不断适应时代的发展和科技的飞速进步，与时俱进，才能将其维修技术提升至一个新的高度。
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