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记漫漫核磁共振谱仪维修之路

作者: 发布时间:2019-10-16 14:03

  2007年,云南民族大学申请民族药资源化学国家民委-教育部重点实验室立项获批,借此契机,学校于2008年购买了一台布鲁克AVIII 400MHz液体超导核磁共振波谱仪,整机已于2009年5月安装调试成功。我校是云南省高校第二家配置核磁共振的单位。其基本配置为Ultrashield Plus 400MHz磁体,BBO 探头,无自动进样器,软件为topspin2.1 版。

  2010年1月,由于原管理员要外出一年,领导让我接管这台核磁共振。我攻读博士的时候,基本只是解谱,对核磁硬件并不了解。接管核磁后才逐步了解。开始只是按时加液氮,压缩机定时排水等常规操作。2010年9月去北京参加了布鲁克核磁初级培训,填鸭式的教学也没学到太多,倒是解析出了一个结构,据当时的培训师吕娟说这么多年,我是第一个解对的。头几年核磁还是比较稳定,偶尔关机重启。2011年夏天,有核磁管断在探头里,咨询了工程师,拆下探头将其取出,还好只是头部断裂而底部未破。同年 10 月,出现样品无法调谐现象,调谐曲线不正常,当时已过质保期,我采用手工调谐保存解决了问题,都没找工程师。2012年10月,AQS风扇噪声明显加大,又一次咨询了工程师,是风扇失效了。停机后,我将风扇板取出,轴承上油,开机正常,基本没耽误时间。后来,其它AQS风扇接连报警,我从网上购买了很多风扇,反复试用,最后确定了一款NMB风扇能完美取代饱受争议的原装风扇。

  核磁第一次比较重大事故是在2014年4月,ipso无法正常启动,咨询了工程师和相关业内人士,认为ipso可能有问题,我曾拆开过ipso,也没见有外观损坏的元件。已经准备要报修了。最后,我想到了是否硬盘和系统问题,以前仪器停机维护的时候,我曾用另一块硬盘进行了全盘备份。将这块备份硬盘换上,一切正常。2016 年 8 月,学生反应核磁不能使用,我看了发过来的图片,不是常见的报错信息。我问过工程师,说有硬件问题让我报修。因时间等不起,就自己拆机检查,经检测是 AQS 电源硬件故障,以前有些电子维修的基础,很快顺利修好。刚修好半个月,探头又出现故障无法调谐故障,信息显示是探头不能移动到某个位置。由于每次调谐都能听到齿轮转动声,我推断调谐是串联谐振,电机带动齿轮转动,改变电容量,导致频率的变化进行调谐。由于时间使用长了,齿轮可能会卡住导致调谐过程失败。根据这个推断,我将核磁探头底部打开,给齿轮重新上油脂,然后装好,试机一次成功。

  核磁维修最艰难事故是2016年11月,核磁ipso不定时重启,毫无规律。最后基本确定了ipso有问题,咨询价格,工程师说大概17万左右。向领导汇报,领导觉得太高了,让我想想办法。14年我曾拆过ipso,有块嵌入式ETX主板,将ipso直接用ATX电源供电,发现还是有重启,期间为改善了CPU散热,购买了散热脂、散热帖、散热垫,进口国产都试过,问题还是没有得到根本解决,判断可能是ETX可能有问题。此主板是工控主板,在淘宝上刚好有拆机品,赶快购买。到货后,机柜外试机没问题。马上安装在AQS机柜上,刚开始一切正常,我还以为修好了,但过几天还是又重启了。当时很难受,很多天的努力几乎白费了。后来,根据以往经验,怀疑ipso电源的PG信号有问题。将ipso主板取出,直接用ATX电源在外部供电,测试了一个多星期,完全正常。自此,确定了ipso电源有问题。Ipso电源集成度很高,我花了一个晚上绘制其电路图,还是失败了。修理还是要换一种思路,既然不能直接修好,可以进行改装,后来我找了个1U服务器电源,将其接在ipso主板上,此电源高度只有4厘米,正好可以放在AQS和BSMS之间。装好后,一切正常,机柜门也能关上。

  16年下半年的三次大故障,让我心有余悸。为了避免再发生此类故障,还是要更积极参与核磁维护。我主动安装 SPD 组件,将日光灯电感镇流器换成电子镇流器,减少干扰。常规的EDLOCK校正,3D匀场,90度脉冲等次数比以前更勤快了。

  2017年11月,工程师上门维修隔壁兄弟院校核磁失超时我去看了下,据他说,16年下半年我校的3次大修,如果按全新件的话,要40万左右。而我维修的成本,还不到百分之一。而且节省了大量的时间,当然有些不是金钱能衡量的。

  2018 年 11 月,升级安装 24 位自动进样器。这是除首次安装调试成功后,布鲁克工程师唯一的一次上门。升级后,大大提高了检测效率。2018 年 3 月,探头温度无法获取。2019年6月还在保内的核磁进样器出问题了,因时间等不起,都是自己动手解决。

  在核磁 10 年的使用过程中,未购买过任何布鲁克的维修配件,未请布鲁克工程师专门上门维修,全靠自己钻研,在最短时间内解决问题,为学校节省了大量的维修经费和外送测试费用以及大量的等待时间。我们学校的排名直线上升,我校第一单位发表的德国应化,这台核磁功不可没。

  2018年12月,北京大学北京核磁共振中心发布了终止与布鲁克中国区业务往来的声明,引起业界的强烈震动。承蒙核磁界同行的厚爱,目前,已经有三个地区协会邀请我做关于核磁维护的报告。每次报告都是深受欢迎。我也认识了很多同行,也愿意和他们交流维护的经验。

  维修最大的感受还是要坚持,2016年那个寒冷的冬天,我躲在学校几乎最阴暗的小房子里,也曾经多次动摇,想放弃维修,毕竟维修不是本职工作。但看到很多老师和学生期待的眼光,问了外送样品的测试费和等待时间,我还是坚持下来了。

  明年1月,将是我管理核磁10年。我将继续为这台核磁正常运行奉献自己的力量。看到自己维护的核磁正常运行,也是一种幸福。

(作者:云南民族大学王韦)

  王韦.png王韦,云南民族大学民族医药学院(民族药资源化学国家民委-教育部重点实验室)副教授,博士研究生,2008年毕业于中国科学院昆明所植物化学专业。2010年1月接手管理云南民族大学Bruker AV III 400M液体核磁共振波谱仪,在近十年的的维护过程中,多次处理了仪器的重大故障,包括维修IPSO主板,IPSO电源,AQS电源,BBO探头,自动进样器等,没有因维修的原因请布鲁克工程师上门,没有购买过布鲁克的任何维修配件,仅仅花费数千元的维修费用,为单位节省了一百万以上的维修费用和外送 测试费用以及大量的时间。

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