金属陶瓷球管故障分析及判断

      随着CT技术发展，金属陶瓷球管应用越来越广泛。它采用金属外壳代替玻璃外壳、用陶瓷作电极支座，大大延长了X线球管使用寿命。但是性能再好的球管也会发生故障。分析球管故障的原因，总结出故障判断的方法，无疑是很重要的。下面针对Somatom Plus4 机型来进行说明。

从故障现象和出错信息可知，余属陶瓷球管损坏主要有以下几种：

1）阴极灯丝老化

故障原因为阴极灯丝钨金属加热蒸发逐渐变细内阻增大，使其发射电子能力减低，扫描时阴阳两极加上高压后，管电流低于正常值，当工作管电流(IT)低于正常管电流（1T_nom）35％时，X线剂量（Dose）测量控制电路送出信号，出错信息为E5047 IT。

球管灯丝老化判断不难。对于双焦点球管，大、小焦点自动切换，当1mm、2mm扫描时，使用小焦点，大于2mm扫描时，使用大焦点。当球管大焦点曝光时出现错误，而小焦点扫描时曝光正常，可通过直接测量灯丝电阻确定。可拔出阴极电缆，测量灯丝电阻，正常值应在零点几欧姆，如电阻太大，就可确定灯丝损坏。


2）旋转阳极故障

故障原因有两种：一是旋转阳极定子线圈损坏(开路或短路)；二是旋转阳极长期工作在高温状态下，导致轴承损坏，转动阻力变大甚至卡死，使阳极在曝光前达不到规定的转速。

正常三相定子线圈电阻应为3.3Ω。如定子线圈叵间短路，则电阻变小，线圈电流增大。当大于45A后，旋转阳极控制板报错，信息为E7013 I anode high阳极线圈过流。若用万用表测得一相线圈电阻小于3.3Ω时，即可而判定球管损坏。

如阳极旋转在曝光前达不到规定的速度，机器显示错误信息为E7023 anode speed wrg。在旋转阳极线圈电源电压正常情况下，可使用Service／Test／GanRot／RAC01阳极旋转测试软件检测。倘若阳极旋转噪声明显过大，并且不能达到额定转速，即可判定球管的旋转阳极损坏。


3）真空度不良

此种故障为常见，约占50％。由于阴极电子长期轰击阳极靶面，大部分转换成热能使得阳极靶面温度升高，造成阳极钯面金属蒸发，使球管的真空度下降。当球管加上高压后，会产生打火(arcing)导致管电流过大。打火发生的情况有三种：一是阳极对地；二是阴极对地；三是阴极对阳极。机器显示错误信息有五种：（1）E5011 UT>-82kV；（2）E5010 UT>+82kV；（3）E5013 UT；（4）E5046 1T>IT_nom Dose；（5）E5028 Short_inverter。

上述打火情况，起初可能偶尔出现，随着时间的推移会越来越频繁。如果做Service／Adjust/Getter／Gettering（球管除气训练）后，机器仍可正常扫描，或者当把扫描电压降为80kV时，机器仍可正常扫描，这就可能是球管的真空度不良耐压降低所致。判断球管的真空度不良，还需排除高压电缆、高压滑环、高压阻尼电阻器(damping resistance)、高压发生器等故障。

当机器发生、第二种错误信息时，可通过下面方法来判断：首先将高压长电缆直接接到高压阻尼电阻器，脱开机架内高压短电缆和高压滑环，若故障依旧，再把阴极与阳极电缆进行互换，故障信息相同，为球管故障。若故障随电缆更换而信息发生变化，则为电缆故障。球管故障，当出现E5011 UT>-82kV为阳极对地打火，压降变小，而致阴极电压变高之故；出现E5010 UT>+82kV为极阴对地打火。

第三种情况E5013 UT系工作管电压低于正常值10％时出现错误。第四种情况E5046 IT>IT_nom Dose为工作管电流大于正常值35％时发生。第五种情况E5028 short_inverter提示高压逆变器短路。当球管真空度严重不良至漏气时，严重打火才会出现此错误信息。后三者损坏球管可用假负载（dummy plug）测试来确定。方法是首先将球管高压电缆头拔出，把假负载代替球管插入高压阻尼电阻器进行耐压测试(Service／Test／Gen／HVC01)，若测试通过，就可确定为球管损坏。

4）保护装置损坏

球管热量主要通过循环油带走。球管保护装置有温度传感器，温度过热保护开关，压力传感器开关。当油温度≥80℃，或油压力>0.4bar时，会出现E9044 tbc_cable_break信息提示，停止扫描以保护球管。当油温度，压力在正常范围时，仍出现E9044错误信息，原因有（1）温度过热保护开关损坏；（2）压力传感器开关损坏；（3）D573板故障；（4）连接线插头接触不良或断开。当球管出现E9044错误时，可按下列办法处理：在机架断电状态下，拔出球管上×6插头，测量二个保护开关状态，当测量8、10两端时，电阻无量大，处于常开状态，确定温度过热保护开关损坏。