JPH0797520B2 - Ｘ線管の枯らしを行う方法とそのためのｘ線管集合体 - Google Patents
Ｘ線管の枯らしを行う方法とそのためのｘ線管集合体Info
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- JPH0797520B2 JPH0797520B2 JP4033943A JP3394392A JPH0797520B2 JP H0797520 B2 JPH0797520 B2 JP H0797520B2 JP 4033943 A JP4033943 A JP 4033943A JP 3394392 A JP3394392 A JP 3394392A JP H0797520 B2 JPH0797520 B2 JP H0797520B2
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- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- H05G1/26—Measuring, controlling or protecting
- H05G1/54—Protecting or lifetime prediction
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- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- X-Ray Techniques (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＸ線イメージング装置に
関するものであり、更に詳しくは装置のＸ線管を介して
過渡電流サージを弱くして、このような電流サージによ
って生じる無線周波数放射を減少させるための手段に関
するものである。
関するものであり、更に詳しくは装置のＸ線管を介して
過渡電流サージを弱くして、このような電流サージによ
って生じる無線周波数放射を減少させるための手段に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】Ｘ線イメージング装置には、陰極と陽極
をそなえ、動作中にＸ線を放出する真空管が含まれてい
る。陰極にはタングステン熱電子放出源および集束表面
が含まれている。陰極は陰極を動作温度に加熱するフィ
ラメントが含まれている集合体の一部である。Ｘ線管の
電極間に電位が印加されると、熱電子的に放出された電
子は陰極と陽極との間の真空ギャップを横切って、陽極
に突き当たることによりＸ線を発生する。
をそなえ、動作中にＸ線を放出する真空管が含まれてい
る。陰極にはタングステン熱電子放出源および集束表面
が含まれている。陰極は陰極を動作温度に加熱するフィ
ラメントが含まれている集合体の一部である。Ｘ線管の
電極間に電位が印加されると、熱電子的に放出された電
子は陰極と陽極との間の真空ギャップを横切って、陽極
に突き当たることによりＸ線を発生する。
【０００３】Ｘ線管の動作中の主要な問題は電極表面上
の汚れまたはでこぼこのへりによって生じる激しい電界
勾配による電極相互間の高電圧放電またはアークであ
る。一般に「スピット」（ｓｐｉｔ）として知られてい
るこれらの放電によって、非常に強い電気雑音が放射、
伝導されるので、管近傍の電子回路の動作が妨げられる
ことがある。極端な場合には、スピットからの電気雑音
により近接した装置の半導体素子が破損することさえあ
る。
の汚れまたはでこぼこのへりによって生じる激しい電界
勾配による電極相互間の高電圧放電またはアークであ
る。一般に「スピット」（ｓｐｉｔ）として知られてい
るこれらの放電によって、非常に強い電気雑音が放射、
伝導されるので、管近傍の電子回路の動作が妨げられる
ことがある。極端な場合には、スピットからの電気雑音
により近接した装置の半導体素子が破損することさえあ
る。
【０００４】新しく製造された管には、しばしばかつ長
いスピットが生じる。使用可能な製品とするため、スピ
ットは大幅に削減しなければならない。スピットが生じ
る度に、強い電界勾配を生じた点のまわりの材料が気化
される。製造プロセスの一部として、スピットに強電界
勾配を生じ得る異物や表面粗さを気化させて電極を滑ら
かにさせることにより、新しいＸ線管の「枯らし」（ｓ
ｅａｓｏｎｉｎｇ）を行う。
いスピットが生じる。使用可能な製品とするため、スピ
ットは大幅に削減しなければならない。スピットが生じ
る度に、強い電界勾配を生じた点のまわりの材料が気化
される。製造プロセスの一部として、スピットに強電界
勾配を生じ得る異物や表面粗さを気化させて電極を滑ら
かにさせることにより、新しいＸ線管の「枯らし」（ｓ
ｅａｓｏｎｉｎｇ）を行う。
【０００５】枯らしプロセスは材料を気化するために利
用できるエネルギーの影響を受ける。エネルギーは放電
アークに移される。過度に大きなエネルギーが移される
と、下にある材料とともに不完全なところが気化され
る。時には縁のへりが充分に鋭くて付加的なスピットお
よび電極のもっと激しい浸食が生じるようなクレータが
形成される。通常の枯らしでは、スピットに利用できる
エネルギーは管に給電する高電圧ケーブルの電圧および
容量によって決まり、通常は数十ジュールの範囲にあ
る。電流はケーブルの電圧と特性インピーダンスで決ま
り、千アンペア以上になり得る。
用できるエネルギーの影響を受ける。エネルギーは放電
アークに移される。過度に大きなエネルギーが移される
と、下にある材料とともに不完全なところが気化され
る。時には縁のへりが充分に鋭くて付加的なスピットお
よび電極のもっと激しい浸食が生じるようなクレータが
形成される。通常の枯らしでは、スピットに利用できる
エネルギーは管に給電する高電圧ケーブルの電圧および
容量によって決まり、通常は数十ジュールの範囲にあ
る。電流はケーブルの電圧と特性インピーダンスで決ま
り、千アンペア以上になり得る。
【０００６】放電のピーク電流を制御するため、管の陽
極と直列に制限抵抗が接続されていた。この技術の問題
は高電圧ケーブルに蓄積されたエネルギーがアークと抵
抗の両方に、制御されない比で放電されるということで
ある。抵抗とアークは直列になっているので、同じ電流
が流れる。アークは双曲線負抵抗ボルト−アンペア特性
をそなえており、抵抗は線形正抵抗特性をそなえてい
る。その結果、この二つが不安定で振動的に電源電圧と
電力を共有する。実際に気化プロセスに移されるエネル
ギーは若干ランダムであり、抵抗で制御するのが難し
い。
極と直列に制限抵抗が接続されていた。この技術の問題
は高電圧ケーブルに蓄積されたエネルギーがアークと抵
抗の両方に、制御されない比で放電されるということで
ある。抵抗とアークは直列になっているので、同じ電流
が流れる。アークは双曲線負抵抗ボルト−アンペア特性
をそなえており、抵抗は線形正抵抗特性をそなえてい
る。その結果、この二つが不安定で振動的に電源電圧と
電力を共有する。実際に気化プロセスに移されるエネル
ギーは若干ランダムであり、抵抗で制御するのが難し
い。
【０００７】製造中にＸ線管が適正に枯らされたときで
も、管がイメージング装置内で動作している間、これら
の放電が時々生じる。放電は管の寿命を短くするととも
に電気雑音を生じる。管がその実用寿命の終わりに近づ
くにつれて放電がますます頻繁となり、その主要な故障
モードの一つとなる。
も、管がイメージング装置内で動作している間、これら
の放電が時々生じる。放電は管の寿命を短くするととも
に電気雑音を生じる。管がその実用寿命の終わりに近づ
くにつれて放電がますます頻繁となり、その主要な故障
モードの一つとなる。
【０００８】
【発明の概要】Ｘ線イメージング装置には、Ｘ線ビーム
を生じるため陰極および陽極をそなえた真空管が含まれ
ている。装置にはＸ線管の動作中、高電圧電位を発生
し、維持するための電源も含まれる。
を生じるため陰極および陽極をそなえた真空管が含まれ
ている。装置にはＸ線管の動作中、高電圧電位を発生
し、維持するための電源も含まれる。
【０００９】実施例では、電源は管の陽極電極および陰
極電極に対する個別高電圧電源をそなえる。Ｘ線管は高
電圧ケーブルによって電気的に電源に接続されている。
一つの高電圧ケーブルは陽極電源をＸ線管の陽極に接続
し、もう一つの高電圧ケーブルは陰極電源を管の陰極に
接続する。個別誘導性素子（インダクタ）が各ケーブル
導体をＸ線管構成要素に結合する。誘導性素子は放電ス
ピットの間に陽極ケーブルおよび陰極ケーブルからＸ線
管に流れる過渡電流を抑圧し、それからの無線周波数信
号の放射を減らす。
極電極に対する個別高電圧電源をそなえる。Ｘ線管は高
電圧ケーブルによって電気的に電源に接続されている。
一つの高電圧ケーブルは陽極電源をＸ線管の陽極に接続
し、もう一つの高電圧ケーブルは陰極電源を管の陰極に
接続する。個別誘導性素子（インダクタ）が各ケーブル
導体をＸ線管構成要素に結合する。誘導性素子は放電ス
ピットの間に陽極ケーブルおよび陰極ケーブルからＸ線
管に流れる過渡電流を抑圧し、それからの無線周波数信
号の放射を減らす。
【００１０】誘導性素子は枯らしプロセスの間に使用さ
れるだけでなく、サービスに入った後もＸ線管回路内に
とどまることが好ましい。インダクタの継続的使用は強
電界により電極に吸引される粒子および電極の鋭いへり
で時折生じるスピットがＸ線管電極にひびを入らせた
り、他の損傷を生じたりしないようにする。イメージン
グ装置にこれらの誘導性素子が含まれていれば、普通の
スピットは制御され、管の実用動作寿命が伸びる。
れるだけでなく、サービスに入った後もＸ線管回路内に
とどまることが好ましい。インダクタの継続的使用は強
電界により電極に吸引される粒子および電極の鋭いへり
で時折生じるスピットがＸ線管電極にひびを入らせた
り、他の損傷を生じたりしないようにする。イメージン
グ装置にこれらの誘導性素子が含まれていれば、普通の
スピットは制御され、管の実用動作寿命が伸びる。
【００１１】従来は、ケーブルと直列に結合されたイン
ダクタンスを最小限にすることが一般に受け入れられる
慣行であった。このようなインダクタンスはケーブルの
固有容量と相互作用することによりリンギングを生じ
る。このリンギングにより、ケーブル上の電圧が２倍に
なることがある。陰極に対する陽極の電圧は既に４０，
０００ボルトから１５０，０００ボルトと極めて高いの
で、リンギングはケーブル絶縁体の絶縁破壊とともにケ
ーブルに接続された構成要素の破損を生じることがあり
得る。問題が存在する場合には、リンギング電圧を小さ
くするため、各誘導性素子に電圧制限素子を接続しても
よい。
ダクタンスを最小限にすることが一般に受け入れられる
慣行であった。このようなインダクタンスはケーブルの
固有容量と相互作用することによりリンギングを生じ
る。このリンギングにより、ケーブル上の電圧が２倍に
なることがある。陰極に対する陽極の電圧は既に４０，
０００ボルトから１５０，０００ボルトと極めて高いの
で、リンギングはケーブル絶縁体の絶縁破壊とともにケ
ーブルに接続された構成要素の破損を生じることがあり
得る。問題が存在する場合には、リンギング電圧を小さ
くするため、各誘導性素子に電圧制限素子を接続しても
よい。
【００１２】
【発明の目的】本発明の目的は絶縁破壊放電の間にＸ線
管を通って流れる電流を制限することにより、Ｘ線管が
以後の動作に必要な絶縁状態に復帰できるようにするこ
とである。
管を通って流れる電流を制限することにより、Ｘ線管が
以後の動作に必要な絶縁状態に復帰できるようにするこ
とである。
【００１３】もう一つの目的はケーブルに蓄積されるエ
ネルギーを制限して管構成要素を破損するような大きな
絶縁破壊電流が生じないようにする、Ｘ線管と高電圧源
からのケーブルとの間の機構を提供することである。
ネルギーを制限して管構成要素を破損するような大きな
絶縁破壊電流が生じないようにする、Ｘ線管と高電圧源
からのケーブルとの間の機構を提供することである。
【００１４】更にもう一つの目的はケーブルと管の組み
合わせに生じる電圧を制限する素子をその機構の中に組
み込むことである。
合わせに生じる電圧を制限する素子をその機構の中に組
み込むことである。
【００１５】更にもう一つの目的は絶縁破壊放電の間に
Ｘ線管の中で生じる高周波信号を抑圧してケーブルによ
って伝導されないようにすることである。
Ｘ線管の中で生じる高周波信号を抑圧してケーブルによ
って伝導されないようにすることである。
【００１６】
【実施例の記載】まず図１に示すように、全体を１０で
表したＸ線イメージング装置は病院や医療診療所のよう
な建物の二つの部屋に据え付けられる。一つの部屋には
電源１２とＸ線制御卓１４が据え付けられる。後で説明
するように電源１２には通常、数個の低電圧電源と高電
圧電源が含まれている。他方の部屋には、Ｘ線管集合体
１８およびＸ線検出集合体２０が搭載されたガントリ構
造１６が設けられる。Ｘ線検出集合体２０はフィルムホ
ルダ、およびビデオカメラ、またはコンピュータ断層撮
影の場合にはＸ線強度を電気信号に変換するＸ線検出器
で構成される。電力および制御信号を伝える電気ケーブ
ルはガントリ１６に搭載された構成要素から電源１２お
よび制御卓１４に柔軟なダクト２６および堅いダクト２
８を通って伸びる。
表したＸ線イメージング装置は病院や医療診療所のよう
な建物の二つの部屋に据え付けられる。一つの部屋には
電源１２とＸ線制御卓１４が据え付けられる。後で説明
するように電源１２には通常、数個の低電圧電源と高電
圧電源が含まれている。他方の部屋には、Ｘ線管集合体
１８およびＸ線検出集合体２０が搭載されたガントリ構
造１６が設けられる。Ｘ線検出集合体２０はフィルムホ
ルダ、およびビデオカメラ、またはコンピュータ断層撮
影の場合にはＸ線強度を電気信号に変換するＸ線検出器
で構成される。電力および制御信号を伝える電気ケーブ
ルはガントリ１６に搭載された構成要素から電源１２お
よび制御卓１４に柔軟なダクト２６および堅いダクト２
８を通って伸びる。
【００１７】検査する患者を支持するためのＸ線を透過
する台２２はガントリ１６に近接して配置される。台２
２は台がＸ線管集合体１８とＸ線検出集合体２０との間
を滑り得るように支持物２４の上に搭載される。
する台２２はガントリ１６に近接して配置される。台２
２は台がＸ線管集合体１８とＸ線検出集合体２０との間
を滑り得るように支持物２４の上に搭載される。
【００１８】図２は二つのケーブル３１および３２によ
るＸ線管集合体１８の電源１２内の高電圧電源３０への
高電圧接続の概略を示す図である。高電圧電源３０は接
地された導電性のハウジング３５の中に収容され、管集
合体１８に異なる電圧および電流を供給するための数個
の個別回路で構成される。詳しく述べると、高電圧電源
３０には個別陽極電源３３および個別陰極電源３４が含
まれている。陽極電源および陰極電源は電源１２の中の
陽極インバータおよび陰極インバータ（図示しない）か
ら受けた電圧を増大して、アースに対する陽極電圧およ
び陰極電圧をそれぞれ端子３７および３８に生じる。端
子３７と端子３８との間の電位差は例えば４０，０００
ボルトと１５０，０００ボルトとの間にある。高電圧電
源３０はフィラメント電源（図示しない）からの電流も
受け、フィラメント電流を端子３８および３９に結合す
る変圧器３６をそなえている。
るＸ線管集合体１８の電源１２内の高電圧電源３０への
高電圧接続の概略を示す図である。高電圧電源３０は接
地された導電性のハウジング３５の中に収容され、管集
合体１８に異なる電圧および電流を供給するための数個
の個別回路で構成される。詳しく述べると、高電圧電源
３０には個別陽極電源３３および個別陰極電源３４が含
まれている。陽極電源および陰極電源は電源１２の中の
陽極インバータおよび陰極インバータ（図示しない）か
ら受けた電圧を増大して、アースに対する陽極電圧およ
び陰極電圧をそれぞれ端子３７および３８に生じる。端
子３７と端子３８との間の電位差は例えば４０，０００
ボルトと１５０，０００ボルトとの間にある。高電圧電
源３０はフィラメント電源（図示しない）からの電流も
受け、フィラメント電流を端子３８および３９に結合す
る変圧器３６をそなえている。
【００１９】二つの高電圧ケーブル３１および３２は高
電圧絶縁体および接地された導電性シールド４２および
４６で取り囲まれた一つ以上の中心導体４１，４４およ
び４５をそなえている。例えば、各ケーブルの特性イン
ピーダンスは４２オームであり、固有容量はフィート当
たり５０ピコファラッドである。陽極ケーブル３１の一
端では、中心導体４１が陽極電源３３の端子３７に接続
され、ケーブルシールド４２が高電圧電源３０の接地さ
れたハウジング３５に取り付けられる。陰極ケーブル３
２には、共通の負陰極電位を受けるように一端が高電圧
電源３０の端子３８に接続された第一の中心導体４４が
含まれている。陰極ケーブル３２の第二の中心導体４５
は端子３９に接続されている。したがって、ケーブルの
二つの中心導体がフィラメント電流を伝導する。陰極ケ
ーブル３２のシールド４６はハウジング３５への接続に
より接地される。他のＸ線装置では、個別導体を使って
フィラメント電流および陰極電位を伝導する。グリッド
または付加的フィラメントにバイアス電位を伝導すると
ともに、Ｘ線管集合体１８の他の構成要素に対する信号
を伝導するために、他の導体を設けることができる。
電圧絶縁体および接地された導電性シールド４２および
４６で取り囲まれた一つ以上の中心導体４１，４４およ
び４５をそなえている。例えば、各ケーブルの特性イン
ピーダンスは４２オームであり、固有容量はフィート当
たり５０ピコファラッドである。陽極ケーブル３１の一
端では、中心導体４１が陽極電源３３の端子３７に接続
され、ケーブルシールド４２が高電圧電源３０の接地さ
れたハウジング３５に取り付けられる。陰極ケーブル３
２には、共通の負陰極電位を受けるように一端が高電圧
電源３０の端子３８に接続された第一の中心導体４４が
含まれている。陰極ケーブル３２の第二の中心導体４５
は端子３９に接続されている。したがって、ケーブルの
二つの中心導体がフィラメント電流を伝導する。陰極ケ
ーブル３２のシールド４６はハウジング３５への接続に
より接地される。他のＸ線装置では、個別導体を使って
フィラメント電流および陰極電位を伝導する。グリッド
または付加的フィラメントにバイアス電位を伝導すると
ともに、Ｘ線管集合体１８の他の構成要素に対する信号
を伝導するために、他の導体を設けることができる。
【００２０】Ｘ線管集合体１８にはＸ線管４０が含まれ
ている。Ｘ線管４０の中には、真空ギャップで隔てられ
た陽極４８、陰極４９、およびフィラメント５０が入っ
ている。陰極ケーブル３２は一対の空心インダクタ５１
または５２によりＸ線管４０に結合されている。各イン
ダクタ５１，５２は陰極ケーブル３２の中心導体４４ま
たは４５をフィラメント５０の両端に結合することによ
り、変圧器３６からの電流をフィラメントを介して印加
する。これらの二つのインダクタ５１および５２は二本
巻き形式で巻かれ、フィラメント電流を比較的インピー
ダンスなしに通すが、スピット放電からの電流に対して
はなおインピーダンスを示す。したがって、結合された
インダクタは終端抵抗に比べて利点がある。
ている。Ｘ線管４０の中には、真空ギャップで隔てられ
た陽極４８、陰極４９、およびフィラメント５０が入っ
ている。陰極ケーブル３２は一対の空心インダクタ５１
または５２によりＸ線管４０に結合されている。各イン
ダクタ５１，５２は陰極ケーブル３２の中心導体４４ま
たは４５をフィラメント５０の両端に結合することによ
り、変圧器３６からの電流をフィラメントを介して印加
する。これらの二つのインダクタ５１および５２は二本
巻き形式で巻かれ、フィラメント電流を比較的インピー
ダンスなしに通すが、スピット放電からの電流に対して
はなおインピーダンスを示す。したがって、結合された
インダクタは終端抵抗に比べて利点がある。
【００２１】陽極ケーブル３１の中心導体４１は第三の
空心インダクタ５３により陽極４８に結合される。３個
のインダクタはそれぞれ、例えば１５マイクロヘンリー
の値になっている。インダクタンスの値はピーク電流を
制御し、また最も早い枯らしを生じるように調整され
る。Ｘ線管４０をイメージング装置の中に配置したとき
に使用されるインダクタのインダクタンスは管寿命を伸
ばすように選定される。
空心インダクタ５３により陽極４８に結合される。３個
のインダクタはそれぞれ、例えば１５マイクロヘンリー
の値になっている。インダクタンスの値はピーク電流を
制御し、また最も早い枯らしを生じるように調整され
る。Ｘ線管４０をイメージング装置の中に配置したとき
に使用されるインダクタのインダクタンスは管寿命を伸
ばすように選定される。
【００２２】陰極電位およびフィラメント電流に対して
個別導体が陰極ケーブルの中に設けられる場合、または
グリッド電極バイアスのためにもう一つの導体が設けら
れる場合には、付加的なインダクタがこれらの導体を管
の構成要素に結合する。
個別導体が陰極ケーブルの中に設けられる場合、または
グリッド電極バイアスのためにもう一つの導体が設けら
れる場合には、付加的なインダクタがこれらの導体を管
の構成要素に結合する。
【００２３】金属酸化物バリスタ（ＭＯＶ−ｍｅｔａｌ
ｏｘｉｄｅ ｖａｒｉｓｔｏｒ）５８のような第一の
電圧リミッタがＸ線管集合体１８の陽極４８と接地され
たケーシング５５との間に接続される。第二の電圧リミ
ッタである金属酸化物バリスタ５９が陰極４９と接地さ
れたケーシング５５との間に接続される。陽極と陰極と
の間の電圧が規定された量、例えば１８０，０００ボル
トを超える電圧だけ正規動作電圧を超えたとき、電圧リ
ミッタはアースに対する分路を提供する。実際には、こ
のような高電圧定格の単一のＭＯＶを設けることが難し
いことがあり、その場合には多数の低電圧定格の素子を
直列に接続して所望の定格を達成する。二つの電圧リミ
ッタはインダクタ５１−５３とケーブルの固有容量との
相互作用によってケーブル３１および３２に生じる電圧
リンギングを抑圧して管、インダクタおよびケーブルを
損傷しないようにする。金属酸化物バリスタ５８および
５９の代わりに、陽極−陰極間電圧リミッタ手段として
火花ギャップ、ツェナーダイオード、またはスナバ回路
のような他の素子を使うことができる。
ｏｘｉｄｅ ｖａｒｉｓｔｏｒ）５８のような第一の
電圧リミッタがＸ線管集合体１８の陽極４８と接地され
たケーシング５５との間に接続される。第二の電圧リミ
ッタである金属酸化物バリスタ５９が陰極４９と接地さ
れたケーシング５５との間に接続される。陽極と陰極と
の間の電圧が規定された量、例えば１８０，０００ボル
トを超える電圧だけ正規動作電圧を超えたとき、電圧リ
ミッタはアースに対する分路を提供する。実際には、こ
のような高電圧定格の単一のＭＯＶを設けることが難し
いことがあり、その場合には多数の低電圧定格の素子を
直列に接続して所望の定格を達成する。二つの電圧リミ
ッタはインダクタ５１−５３とケーブルの固有容量との
相互作用によってケーブル３１および３２に生じる電圧
リンギングを抑圧して管、インダクタおよびケーブルを
損傷しないようにする。金属酸化物バリスタ５８および
５９の代わりに、陽極−陰極間電圧リミッタ手段として
火花ギャップ、ツェナーダイオード、またはスナバ回路
のような他の素子を使うことができる。
【００２４】各インダクタ５１−５３には管スピットの
間に生じる放電アークを安定化する効果がある。アーク
電圧が変化するとき、各インダクタ両端間の電圧は即座
に一定電流を維持するために必要なレベルに変化する。
インダクタ５１−５３はエネルギーを消散できず、放電
の初めと終わりには蓄積されたエネルギーがないので、
アークで消散されるエネルギー量（Ｅｃ）はケーブルに
よって管集合体に与えられる電圧（Ｖ）および容量
（Ｃ）により精密に制御することができる。エネルギー
量はＥｃ＝０．５ＣＶ2 という関係に従って規定され
る。容量を調整するためケーブルと並列に付加的な個別
のコンデンサ５６および５７を配置することができる。
例えば、電極のでこぼこが著しくない枯らしプロセスの
後段の間にスピットを開始するため動作電圧でもっと多
くのエネルギーが必要とされることがある。
間に生じる放電アークを安定化する効果がある。アーク
電圧が変化するとき、各インダクタ両端間の電圧は即座
に一定電流を維持するために必要なレベルに変化する。
インダクタ５１−５３はエネルギーを消散できず、放電
の初めと終わりには蓄積されたエネルギーがないので、
アークで消散されるエネルギー量（Ｅｃ）はケーブルに
よって管集合体に与えられる電圧（Ｖ）および容量
（Ｃ）により精密に制御することができる。エネルギー
量はＥｃ＝０．５ＣＶ2 という関係に従って規定され
る。容量を調整するためケーブルと並列に付加的な個別
のコンデンサ５６および５７を配置することができる。
例えば、電極のでこぼこが著しくない枯らしプロセスの
後段の間にスピットを開始するため動作電圧でもっと多
くのエネルギーが必要とされることがある。
【００２５】本発明はＸ線管の枯らしの間に特に使用さ
れる。製造プロセスのこの部分では、新しいＸ線管４０
が絶縁油浴に入れられ、故意にスピットを生じるように
動作させられる。スピット放電は強電界勾配を生じ得る
異粒子や表面粗さを気化することにより、電極４８およ
び４９を滑らかにする。放電がもはや生じないような程
度まで電極が滑らかになる迄、枯らしが継続する。枯ら
しプロセスの間、高電圧ケーブルをＸ線管に結合するイ
ンダクタは放電のエネルギーを制限するので、電極の過
大な材料が除去されてクレータが形成されることが防止
される。
れる。製造プロセスのこの部分では、新しいＸ線管４０
が絶縁油浴に入れられ、故意にスピットを生じるように
動作させられる。スピット放電は強電界勾配を生じ得る
異粒子や表面粗さを気化することにより、電極４８およ
び４９を滑らかにする。放電がもはや生じないような程
度まで電極が滑らかになる迄、枯らしが継続する。枯ら
しプロセスの間、高電圧ケーブルをＸ線管に結合するイ
ンダクタは放電のエネルギーを制限するので、電極の過
大な材料が除去されてクレータが形成されることが防止
される。
【００２６】インダクタにまだ電流がある間に放電アー
クが消滅すると、蓄積されたエネルギーによりインダク
タ両端間の電圧が上昇し、ついに電圧絶縁破壊が生じ
る。通常、これは管内にアークを再び飛ばすが、管また
はインダクタの絶縁体の絶縁破壊を生じ得る。これが生
じないようにするため、電圧リミッタ５８および５９が
管の陽極と陰極との間に接続される。ケーブル導体とア
ースとの間の電位を制限することにより、電圧リミッタ
５８および５９はインダクタンスとケーブルの固有容量
との間の相互作用によるケーブル内のリンギングの抑圧
も行う。したがって、従来インダクタンスをこれらの高
電圧ケーブルに結合しない主な動機は電圧リミッタの使
用により除かれる。
クが消滅すると、蓄積されたエネルギーによりインダク
タ両端間の電圧が上昇し、ついに電圧絶縁破壊が生じ
る。通常、これは管内にアークを再び飛ばすが、管また
はインダクタの絶縁体の絶縁破壊を生じ得る。これが生
じないようにするため、電圧リミッタ５８および５９が
管の陽極と陰極との間に接続される。ケーブル導体とア
ースとの間の電位を制限することにより、電圧リミッタ
５８および５９はインダクタンスとケーブルの固有容量
との間の相互作用によるケーブル内のリンギングの抑圧
も行う。したがって、従来インダクタンスをこれらの高
電圧ケーブルに結合しない主な動機は電圧リミッタの使
用により除かれる。
【００２７】インダクタ５１−５３ならびに電流リミッ
タ５８および５９は枯らし装置で使用されるだけでな
く、図１および図２に示すＸ線イメージング装置１０で
も使用される。後者の使用はＸ線管としての正規動作の
間に生じるスピットからの逆効果を最小限にする。イン
ダクタはスピット放電の厳しさを弱める。したがって、
Ｘ線管の実用寿命が伸び、管に関連する構成要素は極端
な放電電流を受けない。イメージング装置の管集合体１
８の電圧リミッタは過大なリンギング電圧を防止する。
タ５８および５９は枯らし装置で使用されるだけでな
く、図１および図２に示すＸ線イメージング装置１０で
も使用される。後者の使用はＸ線管としての正規動作の
間に生じるスピットからの逆効果を最小限にする。イン
ダクタはスピット放電の厳しさを弱める。したがって、
Ｘ線管の実用寿命が伸び、管に関連する構成要素は極端
な放電電流を受けない。イメージング装置の管集合体１
８の電圧リミッタは過大なリンギング電圧を防止する。
【００２８】図２に示す陽極および陰極のインダクタの
使用には管の枯らしに直接関係しない他の利点もある。
観測の結果、スピット中の電気雑音レベルが著しく減少
した。この減少はケーブル容量に抗して動作し、殆どの
雑音を接地されたＸ線管ケーシング５５に閉じ込めるイ
ンダクタによるＬ−Ｃ低域ろ波作用によって得られたも
のである。
使用には管の枯らしに直接関係しない他の利点もある。
観測の結果、スピット中の電気雑音レベルが著しく減少
した。この減少はケーブル容量に抗して動作し、殆どの
雑音を接地されたＸ線管ケーシング５５に閉じ込めるイ
ンダクタによるＬ−Ｃ低域ろ波作用によって得られたも
のである。
【図１】本発明を組み入れたＸ線イメージング装置を絵
画的に表した側面図である。
画的に表した側面図である。
【図２】本発明に従って変形された高電圧電源およびＸ
線管のブロック図である。
線管のブロック図である。
１０ Ｘ線イメージング装置 １８ Ｘ線管集合体 ３０ 高電圧電源 ３１ 陽極ケーブル ３２ 陰極ケーブル ３３ 陽極電源 ３４ 陰極電源 ３６ 変圧器 ４０ Ｘ線管 ４１ 陽極ケーブルの中心導体 ４２ ケーブルシールド ４４ 陰極ケーブルの中心導体 ４５ 陰極ケーブルの第二の中心導体 ４６ ケーブルシールド ４８ 陽極 ４９ 陰極 ５０ フィラメント ５１ 空心インダクタ ５２ 空心インダクタ ５３ 空心インダクタ ５５ ケーシング ５８ 金属酸化物バリスタ ５９ 金属酸化物バリスタ
Claims (8)
- 【請求項１】 Ｘ線を放射するための真空管の枯らしを
行うための方法において、 陰極（４９）および陽極（４８）をそなえた、Ｘ線を放
射するための真空管（１８）、上記真空管を取り囲むケ
ーシング（５５）、上記ケーシング内に配置され、上記
陽極に接続されると共に、第一の導体（４１）をそなえ
た第一のケーブル手段（３１）を介して高電圧電源（３
３）に接続された第一のインダクタ（５３）であって、
絶縁破壊状態のもとで上記真空管を通って流れる過渡電
流を抑圧するための第一のインダクタ（５３）、上記ケ
ーシング内に配置され、上記陰極に接続されると共に、
第二の導体（４４）をそなえた第二のケーブル手段（３
２）を介して高電圧電源（３４）に接続された第二のイ
ンダクタ（５２）であって、絶縁破壊状態のもとで上記
真空管を通って流れる過渡電流を抑圧するための第二の
インダクタ（５２）、ならびに上記ケーブル手段の上記
第一の導体と上記第二の導体との間に結合された容量
（５６，５７）であって、Ｃを上記ケーブル手段の固有
容量と上記ケーブル手段に結合された容量との和とし、
Ｖを容量が結合された導体間の電圧であるとして、Ｅc
＝０．５ＣＶ 2 という式に従って上記真空管内の放電の
エネルギー（Ｅc ）を所望の値に変化させるための容量
（５６，５７）を含むイメージング装置用Ｘ線管集合体
を使用し、 スピットを生じさせて、強い電界勾配を生じ得る異粒子
や表面粗さを気化することにより、上記電極を滑らかに
し、その際、アークで消散されるエネルギー（Ｅc ）の
量を電圧Ｖおよび容量Ｃによって制御することを特徴と
する、Ｘ線を放射するための真空管の枯らしを行う方
法。 - 【請求項２】 Ｘ線を放射するための真空管の枯らしを
行うための方法を実施するために用いるイメージング装
置用Ｘ線管集合体において、 陰極（４９）および陽極（４８）をそなえた、Ｘ線を放
射するための真空管（１８）、 上記真空管を取り囲むケーシング（５５）、 上記ケーシング内に配置され、高電圧電源からのケーブ
ル手段（３１，３２）の第一の導体（４１）を介して上
記陽極に接続する第一のインダクタ（５３）で あって、
絶縁破壊状態のもとで上記真空管を通って流れる過渡電
流を抑圧するための第一のインダクタ（５３）、 上記ケーシング内に配置され、高電圧電源からの上記ケ
ーブル手段の第二の導体（４４）を上記陰極に接続する
第二のインダクタ（５２）であって、絶縁破壊状態のも
とで上記真空管を通って流れる過渡電流を抑圧するため
の第二のインダクタ（５２）、ならびに 上記ケーブル手段の上記第一の導体と上記第二の導体と
の間に結合される容量（５６，５７）であって、Ｃを上
記ケーブル手段の固有容量と上記ケーブル手段に結合さ
れた容量との和とし、Ｖを容量が結合された導体間の電
圧であるとして、Ｅc ＝０．５ＣＶ 2 という式に従って
上記真空管内の放電のエネルギー（Ｅc）を所望の値に
変化させるための容量（５６，５７） を含むことを特徴とするイメージング装置用Ｘ線管集合
体。 - 【請求項３】 上記真空管がフィラメント（５０）を含
み、上記ケーシング内には更に、上記陰極に接続されて
いて、フィラメント電流を供給する第三の導体（４５）
に接続される第三のインダクタ（５１）が配置されてい
る請求項２記載のイメージング装置用Ｘ線管集合体。 - 【請求項４】 更に、上記陽極と陰極との間の電圧を所
定レベルより下に制限する制限手段（５８，５９）を含
む請求項２または３記載のイメージング装置用Ｘ線管集
合体。 - 【請求項５】 上記制限手段が第一および第二の電圧リ
ミッタを含み、上記第一の電圧リミッタは上記陽極とア
ースとの間に結合され、上記第二の電圧リミッタは上記
陰極とアースとの間に結合されている請求項４記載のイ
メージング装置用Ｘ線管集合体。 - 【請求項６】 上記制限手段は、上記ケーシングと陽極
との間に接続された第一の金属酸化物バリスタ、および
上記ケーシングと陰極との間に接続された第二の金属酸
化物バリスタを含んでいる請求項４記載のイメージング
装置用Ｘ線管集合体。 - 【請求項７】 上記ケーブル手段が、上記高電圧電源を
上記陽極に結合する中心導体（４１）をそなえると共
に、該中心導体を取り囲み、かつ上記ケーシン グに接続
された接地されたシールド（４２）をそなえる第一のケ
ーブル（３１）、ならびに上記高電圧電源およびフィラ
メント電流源を上記陰極およびフィラメントに結合する
ための複数の導体（４４，４５）をそなえると共に、該
複数の導体を取り囲む接地されたシールド（４６）をそ
なえる第二のケーブル（３２）を含み、上記第一のイン
ダクタが上記第一のケーブルの中心導体と上記陽極との
間に接続され、上記複数の導体が上記第二および第三の
インダクタを上記陰極およびフィラメントに接続する請
求項２乃至６のいずれか１項に記載のイメージング装置
用Ｘ線管集合体。 - 【請求項８】 アースに対して正電位の第一の電圧源
（３３）、アースに対して負電位の第二の電圧源（３
４）、およびフィラメント電流の第三の電圧源（３６）
をそなえた電源を含み、上記第二のケーブルの一つの導
体が一端で上記第二および第三の電圧源に接続され、他
端で上記第二および第三のインダクタの内の一つにより
上記フィラメントおよび陰極の両方に結合され、そして
上記第二のケーブルのもう一つの導体が一端で上記第三
の電圧源に接続され、他端で上記第三のインダクタによ
り上記フィラメントに接続されている請求項７記載のイ
メージング装置用Ｘ線管集合体。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/647,872 US5132999A (en) | 1991-01-30 | 1991-01-30 | Inductive x-ray tube high voltage transient suppression |
| US647,872 | 1991-01-30 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04319296A JPH04319296A (ja) | 1992-11-10 |
| JPH0797520B2 true JPH0797520B2 (ja) | 1995-10-18 |
Family
ID=24598604
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4033943A Expired - Lifetime JPH0797520B2 (ja) | 1991-01-30 | 1992-01-27 | Ｘ線管の枯らしを行う方法とそのためのｘ線管集合体 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5132999A (ja) |
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| JP (1) | JPH0797520B2 (ja) |
| CN (1) | CN1033196C (ja) |
| CA (1) | CA2056504A1 (ja) |
| DE (1) | DE69207441T2 (ja) |
| IL (1) | IL100719A (ja) |
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| US5388139A (en) * | 1989-12-07 | 1995-02-07 | Electromed International | High-voltage power supply and regulator circuit for an X-ray tube with closed-loop feedback for controlling X-ray exposure |
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| US5347571A (en) * | 1992-10-06 | 1994-09-13 | Picker International, Inc. | X-ray tube arc suppressor |
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| CN111157174B (zh) * | 2019-12-31 | 2025-07-22 | 西门子爱克斯射线真空技术(无锡)有限公司 | 用于测量x射线管的真空度的装置、方法和系统 |
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