随着癌症发病率的不断攀升,我国自主研发的放射治疗设备也在蓬勃发展。放疗设备是对可靠性要求极高的产品,国外的放疗设备由于高可靠性,占据了国内的大部分市场。为了提高国内放疗设备的竞争力、保障患者及医护人员的安全,提升国产放疗设备的可靠性势在必行。医用直线加速器是使用比例最高、范围最广的放疗设备。脉冲调制器是医用直线加速器的核心部件之一,是为微波源提供合适的脉冲电压的电子设备,是保障脉冲质量及加速器治疗射线质量的关键设备。故障物理方法是一种常见的评估电子产品可靠性的方法。它借助对产品的故障模式与机理的分析,确定产品的薄弱点及相应的故障物理模型,并借助应力仿真分析确定所需参数,最后计算得到薄弱点的寿命。在寿命数据不足时,利用故障物理方法可以获得精确度较高的可靠性评估结果。本文利用故障物理方法及有限元仿真方法确定薄弱点的寿命,借助蒙特卡洛法对脉冲调制器进行可靠性评估,为国产脉冲调制器及医用直线加速器的可靠性研究提供一些参考。本文的研究工作包括以下几个方面:(1)结合脉冲调制器的产品信息,分析脉冲调制器的结构与功能,绘制结构、功能层次框图,并根据故障统计信息分析脉冲调制器的常见故障原因。(2)根据脉冲调制器的故障原因,并结合厂家工程师的意见确定脉冲调制器的关键故障机理、潜在故障点、以及相应的故障物理模型。(3)根据确定的故障物理模型,对脉冲调制器进行有限元仿真分析,得到脉冲调制器的温度分布以及镀通孔应变值,并分析得到脉冲调制器各个故障点的寿命分布规律。(4)建立脉冲调制器的可靠性模型,利用脉冲调制器的可靠性模型并结合故障点的寿命分布规律利用蒙特卡洛仿真方法对脉冲调制器进行可靠性评估,并分析得到脉冲调制器的寿命分布规律,计算出调制器的预期寿命。