PHILIPS SL-18醫用加速器鈦泵保護電路設計
我院PHILPS SL- 18 醫用直線加速器1995 年裝機使用,2006 年發現加速器微波束流系統中飛行管的靶區有漏點,導致真空度下降,靶端鈦泵發熱。因更換飛行管價格昂貴,所以我們采取真空密封膠堵漏方法修復。由于靶區處于高能射線和高溫環境,真空密封膠使用6~ 8 個月后極易老化失效,原漏點再次泄漏后,立即破壞加速器微波束流系統真空。SL- 18 醫用直線加速器槍端、靶端兩個鈦泵分別由兩臺輸出直流7 kV 高壓的鈦泵電源供電,鈦泵電源本身無過流保護功能,當加速器微波束流系統真空度過低時,如果加速器處于關機狀態,操作人員無法根據加速器控制系統的真空度提示切斷鈦泵電源,短時間內總價值27 萬多元的2 個鈦泵很快因過流過熱燒毀。真空技術網(http://203scouts.com/)為防止燒毀鈦泵,2007 年我們設計安裝了加速器鈦泵保護電路,使加速器在微波束流系統真空突然下降、鈦泵溫升達到設定值時,自動切斷長延時UPS 對兩臺鈦泵電源的供電,使鈦泵停止工作,有效保護鈦泵的安全,同時發出聲光報警信號。
1、電路設計
元器件選擇: 東崎T℃7 型溫度控制器,Cu100型熱電阻式溫度傳感器Rt,JZ7 型中間繼電器J1,聲光報警器
2、工作原理
由于我院加速器真空泄漏出現在飛行管靶區附近,靶端鈦泵首先過流發熱,所以我們將溫度傳感器Rt 置于靶端鈦泵外殼,信號線A、B 連接到溫度控制器T℃7 ½ 、¾ 、¿三腳,溫度控制器T℃7 交流220 V 工作電壓由lx、ly二腳輸入,溫度控制器T℃7 交流220V 控制電壓由ly、l~二腳輸出。我們根據鈦泵過流發熱特性設定40 ℃ 時觸發溫度控制器T℃7 輸出~ 220 V 控制電壓,啟動聲光報警器工作,同時對中間繼電器J1 線圈加電,中間繼電器動作,常閉觸點J1- 1、J1- 2 斷開,切斷UPS 電源對靶端鈦泵電源和槍端鈦泵電源的供電,使兩個鈦泵停止工作,防止其過熱損壞。考慮到鈦泵長時間不工作會引起微波束流系統真空度下降,我們設定靶端鈦泵外殼溫度下降到28 ℃ 時,溫度控制器T℃7 動作,停止輸出~ 220 V 控制電壓,中間繼電器釋放,常閉觸點J1- 1、J1- 2 閉合,UPS 電源對靶端鈦泵電源和槍端鈦泵電源恢復供電,兩個鈦泵重新工作,以便維持微波束流系統盡可能高的真空度。
圖1
加速器鈦泵保護電路能夠在加速器關機不運行期間,微波束流系統出現真空泄漏,真空度突然下降時,使鈦泵間歇工作,將鈦泵工作溫度有效地控制在可調節的范圍內,經過反復試驗,我們設定溫控區間為28 ℃ ~ 40 ℃ ,有效防止鈦泵因過流過熱燒毀,避免巨大的經濟損失。近二年來,我院加速器關機后夜間出現二次靶區真空泄漏,該電路均起到有效的保護作用,實踐證明效果良好。