JPH11339996A - X線撮影装置 - Google Patents
X線撮影装置Info
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- JPH11339996A JPH11339996A JP14395098A JP14395098A JPH11339996A JP H11339996 A JPH11339996 A JP H11339996A JP 14395098 A JP14395098 A JP 14395098A JP 14395098 A JP14395098 A JP 14395098A JP H11339996 A JPH11339996 A JP H11339996A
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Abstract
容易に発生できるX線撮影装置を提供すること。 【解決手段】 熱電子を放出する2つの第1および第2
フィラメント15、16、収束電極17、X線を発生す
る陽極14、フィラメント15、16および収束電極1
7、陽極14をそれぞれ内部に収納した真空外囲器13
を有するX線管12と、このX線管12の陽極14とフ
ィラメント15、16との間に電圧を印加する直流電源
18とを具備したX線撮影装置において、第1フィラメ
ント15の電位を第2フィラメント15の電位よりも高
くまたは低く設定する第1フィラメント用バイアス電源
19、20と、収束電極17の電位を第2フィラメント
16の電位よりも低く設定する第2フィラメント用バイ
アス電源21とを設けている。
Description
が相違する複数のX線を用いて被写体を撮影するX線撮
影装置に関する。
て、患者に対する被爆量を少なくする方法としてパルス
透視技術がある。パルス透視技術では、X線イメージ管
で得られた画像をCCD素子などによって電気信号とし
て読み出している期間はX線の照射が停止される。した
がって、この方法を用いる場合、X線をある時間間隔で
パルス状に発生するX線発生装置が用いられる。
ントラストの画像を得るためには、低エネルギーで吸収
線量の多いX線を大量に照射する必要がある。このた
め、患者や術者の被爆線量が多くなるという問題があ
る。
の画像を高コントラストで得る方法として、エネルギー
サブトラクション技術がある。この技術は、X線エネル
ギーの違いによりX線吸収係数が異なるという性質を利
用している。例えば、金属板を挟んでその上下にCRス
クリーンを配置し、X線エネルギーが相違する画像を金
属板の固有ろ過を利用して各CRスクリーンに写す方法
である。そして、CRスクリーンに写された画像を処理
し、病巣の診断が行われる。しかし、エネルギーサブト
ラクション技術を用いた場合、画像の処理に時間がかか
るため実時間で画像を観察できないという問題がある。
う場合、気管支や肋骨を撮影するためのX線エネルギー
の条件と、肺胞や血管を撮影するためのX線エネルギー
の条件とが相違する。このため、X線エネルギーの条件
を一方だけで撮影すると、十分な画像情報が得られず、
早期の肺ガンを見落としたり、あるいは発見が遅れたり
することがある。
上のX線エネルギー条件でX線を発生させ、病巣部分を
撮影すると、1つのX線エネルギー条件で撮影した場合
に比べ、多くの画像情報が得られる。また、画像情報が
多ければ、それら画像情報を処理することによって、パ
ルス透視画像やX線CT画像の画質を向上できる。
を発生させる場合、従来のX線撮影装置では、X線管の
陽極と陰極間に印加される管電圧の大きさを切り替える
方法で行われている。このとき、X線管と電源とを接続
する高電圧ケーブルに浮遊容量があるため、電源の電圧
を切り替える際に電圧波形が乱れるという問題がある。
明する。図5の横軸は時間(t)、縦軸は管電圧(k
V)を示している。図5(a)は、高い電圧Aと低い電
圧Bが正常に切り替えられた状態を示している。しか
し、高電圧ケーブルの浮遊容量が影響すると、高い電圧
から低い電圧に切り替えた際に、浮遊容量に蓄積した電
荷の放電などによって、図5(b)に示すように、低い
電圧B部分にスパイクSが発生する。
る場合に、発生するX線のエネルギー条件を切り替える
ためにX線管に印加する管電圧を変化させると、電圧波
形が変化し、正しい電子ビームを発生できないことがあ
る。
ば、スイッチングテトロードなどを使用する方法があ
る。この方法は、高い電圧から低い電圧に切り替える際
に、電源の2次側の充電電流を放電し、その後、X線管
に電圧を印加する方法である。しかし、この方法は、エ
ネルギーの損失が多くなるという問題がある。
ると電源の温度が上昇する。そのため、熱を放出するた
めの機構が必要となり、その結果、装置全体が大型化
し、またコストが増大する。このため、パルス透視技術
などにおいてエネルギーサブトラクション技術の利用が
妨げられている。
で、2つ以上のX線エネルギー条件をもつX線を容易に
発生できるX線撮影装置を提供することを目的とする。
出する少なくとも2つの第1および第2フィラメント、
前記熱電子を収束するための収束電極、前記熱電子の衝
突によってX線を発生する陽極、前記フィラメントおよ
び前記収束電極、前記陽極をそれぞれ内部に収納した真
空外囲器を有するX線管と、このX線管の前記陽極と前
記フィラメントとの間に印加する電圧を発生する直流電
源とを具備したX線撮影装置において、前記第1フィラ
メントの電位を前記第2フィラメントの電位よりも高く
または低く設定する第1フィラメント用バイアス電源
と、前記収束電極の電位を前記第2フィラメントの電位
よりも低く設定する第2フィラメント用バイアス電源と
を設けたことを特徴としている。
を参照して説明する。図1では、X線管のフィラメント
を加熱するための電源や、陽極を回転させる機構、X線
管の冷却機構などは発明の説明に必要でないため省略し
ている。
管12が収納されている。X線管12は全体が真空外囲
器13で構成され、真空外囲器13内の一端に回転陽極
14が配置されている。真空外囲器13内の他端には、
電子ビームを発生する第1および第2の2つのフィラメ
ント15、16が配置されている。フィラメント15、
16の前方には電子ビームを収束するための収束電極1
7が配置されている。
陰極構体として一体に構成されている。たとえば陰極構
体の2箇所に溝を形成し、その溝をそれぞれ収束電極と
し、また、溝の内部にフィラメント15、16が配置さ
れる。このような構造において、フィラメント15、1
6から放出された電子ビームを収束電極17で収束し、
陽極14上の同じ領域に電子衝撃面を形成するようにし
ている。
され、直流電源18の中点Pは接地されている。そし
て、直流電源18の+端子はX線管12の陽極14に接
続されている。直流電源18の−端子は共通接続点Qに
接続され、共通接続点Qと第1フィラメント15との間
に、正負の極性が逆向きになった第1および第2の2つ
のバイアス電源19、20が並列に接続されている。ま
た、共通接続点Qは第2フィラメント16と直接接続さ
れている。第2フィラメント16と収束電極17間に
は、収束電極17側が負の第3バイアス電源21が接続
されている。
a)、共通接続点Qの電圧を(Eb)とし、対アースに
対する高電圧ケーブルの浮遊容量を符号22、23で示
している。また、第1〜第3バイアス電源19〜21の
出力端間の電圧は同じ大きさ(Ec)に設定されてお
り、その+端子、−端子をそれぞれ符号+、−で表示し
ている。
ィラメント15、16からX線エネルギーの異なるX線
を発生する方法について図2を参照して説明する。図2
の縦軸は電圧(−kV)を示している。
ーを発生する場合を説明する。共通接続点Qとフィラメ
ント15間に第2バイアス電源20が接続され、第1バ
イアス電源19は切り離された状態にする。そして、共
通接続点Qと収束電極17間に第3バイアス電源21が
接続された状態にする。このとき、図2(a)に示すよ
うに、フィラメント15の電圧(E1f)および収束電極
17の電圧(Eg)は共通接続点Qの電圧(Eb)より
も低くなり、フィラメント16の電圧(E2f)は共通接
続点Qの電圧Ebと等しくなる。
ら電子が放出し、放出した電子が陽極14を衝撃する。
このとき、陽極14から発生するX線のエネルギ一は、
アノード電圧(Ea)と共通接続点Qの電圧(Eb)と
第2バイアス電源20の電圧(Ec)とが加算された
(Ea+Eb+Ec)となる。なお、フィラメント16
は第3バイアス電源21の接続によってカットオフとな
り電子ビームは放出されない。
ーを発生する場合を説明する。フィラメント16と収束
電極17間から第3バイアス電源21が切り離され、フ
ィラメント16と収束電極17間が短絡状態にされる。
また、共通接続点Qとフィラメント15間に第1バイア
ス電源19が接続された状態にする。このとき、図2
(b)に示すように、フィラメント16の電圧(E2f)
と収束電極17の電圧(Eg)は共通接続点Qの電圧
(Eb)に等しくなり、フィラメント15の電圧(E1
f)は第3バイアス電源21の分(Ec)だけ高くな
る。
ら電子ビームが放出し、放出された電子が陽極14を衝
撃する。このとき、陽極14から発生するX線のエネル
ギーは、アノード電圧(Ea)とフィラメント16の電
圧(Eb)が加算された(Ea+Eb)となる。なお、
フィラメント15は、第1バイアス電源19の接続でカ
ットオフとなり電子ビームは放出されない。
ットオフモードとなり、電子ビームが放出しない場合を
説明する。フィラメント15と共通接続点Qの間から第
1および第2バイアス電源19、20が切り離され、フ
ィラメント15と共通接続点Qが直接接続される。ま
た、共通接続点Qと収束電極17間に第3バイアス電源
21が接続される状態とする。このとき、図2(c)に
示すように、共通接続点Qの電圧(Eb)とフィラメン
ト15の電圧(E1f)は等しくなり、収束電極17の電
圧(Eg)はフィラメント16の電圧(E2f)よりも低
くなる。
16の双方は、カットオフとなり電子ビームは放出され
ない。
圧を変化させることなく、第1〜第3バイアス電源の接
続や切り離しなどにより、2つのフィラメント15、1
6からX線エネルギーが相違するX線を発生でき、ま
た、X線の発生を停止できる。このような操作を繰り返
すようにすれば、高いX線エネルギーのX線の発生、低
いX線エネルギーのX線の発生、そしてX線の停止が順
に行われる。
り離しは高速で制御でき、また、電圧波形の乱れもな
い。このため、X線エネルギーの変更や停止を1ms以
下の高速で、正しい値に切り替えることができる。ま
た、第1〜第3バイアス電源の出力電圧を0V〜数千V
の範囲で可変できる構成にすれば、発生するX線のエネ
ルギ一も可変できる範囲内で任意に設定できる。
X線断層撮影などに使用されるCT装置を例にとって図
3を参照して説明する。符号31は診台で、診台31に
被験者32が載っている。被験者32を中心にして回転
する回転テーブル33が設けられており、回転テーブル
33には2つのX線装置34、35がある間隔で固定さ
れている。また、被験者31を間に挟んで、X線装置3
4、35と向き合う位置の回転テーブル33にX線検出
器36、37が固定されている。また、2つのX線装置
34、35の間に直流電源38が固定され、直流電源3
8から高圧ケーブル39を通して2つのX線装置34、
35に駆動電圧が供給されている。
放射され被験者32を透過したX線はX線検出器36で
検出され、また、X線装置35から放射され被験者32
を透過したX線はX線検出器37で検出される構成にな
っている。
34に対して駆動電圧を供給する回路構成について図4
を参照して説明する。図4では、図3に対応する部分に
は同一の符号を付し、重複する説明を一部省略する。
などから構成され、X線管41内の一端には陽極42
が、また、他端にはフィラメント43や収束電極44が
設けられている。それぞれの陽極42は直流電源38の
+端子に接続され、それぞれのフィラメント43と収束
電極44は共通に接続され、さらに直流電源38の−端
子に接続されている。なお、X線装置34は、フィラメ
ント43と収束電極44の共通接続点と直流電源38の
−端子との間にバイアス電源45が接続されている。
線管41には、X線装置34のX線管41よりもバイア
ス電源45の分だけ高い電圧が陽極42とフィラメント
43間に印加されている。このため、2つのX線装置3
3、34から相違するX線エネルギ一のX線が得られ
る。
置を用いて、異なるX線エネルギ一のX線による断層画
像を1回のスキャンで撮影でき、被写体の動きによるア
ーチファクトがほとんどどない画像を得ることができ
る。
エネルギ一の相違するX線を容易に実現できる。このた
め、CTを用いて胸部を診断する場合のように、肺胞や
血管などの柔らかい組織と、肋骨や気管支などの比較的
固い組織とで最適なエネルギ一条件が異なるときでも、
これらの画像を確実に得ることができ、正しい診断を行
うことができる。また、X線エネルギ一が相違するX線
を用いて撮影する場合でも、2回に分ける必要がなくな
り診断を迅速化できる。また、エネルギーサブトラクシ
ョン技術や2方向から撮影するバイプレーンシステムの
利用が容易になり、集団検診などの精度を向上できる。
3、34から出力されるX線エネルギ一が相違するX線
を用いて被験者32を撮影する。そして、被験者32を
撮影した画像をX線検出器36で検出し、これをテレビ
カメラなどを用いて電気信号の画像に変換し、その後、
X線エネルギ一が相違するX線で得られた画像どうしを
減算する方法である。この方法によれば、X線エネルギ
一が相違するX線で得られた画像の差成分が強調され、
病巣などの検出を容易に行える。
線エネルギ一が相違するX線を得ている。したがって、
X線エネルギ一が相違するX線を同時に、あるいは、僅
かな時間間隔で発生でき、実質的に時間差のない画像の
差成分を検出できる。この結果、検診精度が向上する。
また、電気信号などの形で信号を処理するため、実時間
で処理でき、検診が迅速化する。
するX線を得る場合、図3の構成だけでなく、図1のよ
うな構成を用いることもできる。図1の構成を用いた場
合には、X線エネルギ一が相違するX線が所定の時間間
隔で発生する。このため、X線エネルギ一が相違するX
線で得られた画像どうしを減算する場合は、2つの画像
のたとえば一方を遅延回路などを用いて遅らせ、時間を
一致させるなどの処理が必要となる。
内に2つのフィラメントを設けた場合で説明している
が、3つ以上のフィラメントを設けることもできる。ま
た、図3の実施形態では、X線装置が2つの例で説明し
ている。しかし、この場合も、X線装置を3台以上で構
成することもできる。また、X線装置を3台以上で構成
した場合、X線装置にそれぞれ異なる出力電圧のバイア
ス電源を組み込めば、X線装置から多くの種類のX線エ
ネルギ一をもったX線を、たとえば同時に発生させるこ
とができる。
ルギー条件をもつX線を容易に発生できるX線撮影装置
を実現できる。
図である。
を説明するための図である。
の構成図である。
構成図である。
である。
Claims (7)
- 【請求項1】 熱電子を放出する少なくとも2つの第1
および第2フィラメント、前記熱電子を収束するための
収束電極、前記熱電子の衝突によってX線を発生する陽
極、前記フィラメントおよび前記収束電極、前記陽極を
それぞれ内部に収納した真空外囲器を有するX線管と、
このX線管の前記陽極と前記フィラメントとの間に印加
する電圧を発生する直流電源とを具備したX線撮影装置
において、前記第1フィラメントの電位を前記第2フィ
ラメントの電位よりも高くまたは低く設定する第1フィ
ラメント用バイアス電源と、前記収束電極の電位を前記
第2フィラメントの電位よりも低く設定する第2フィラ
メント用バイアス電源とを設けたことを特徴とするX線
撮影装置。 - 【請求項2】 熱電子を放出する少なくとも2つの第1
および第2フィラメント、前記熱電子を収束するための
収束電極、前記熱電子の衝突によってX線を発生する陽
極、前記フィラメントおよび前記収束電極、前記陽極を
それぞれ内部に収納した真空外囲器を有するX線管と、
このX線管の前記陽極と前記フィラメントとの間に印加
する電圧を発生する直流電源とを具備したX線撮影装置
において、前記第1フィラメントと前記直流電源との間
に接続される第1フィラメント用バイアス電源と、前記
第2フィラメントと前記収束電極との間に接続される第
2フィラメント用バイアス電源とを設けたことを特徴と
するX線撮影装置。 - 【請求項3】 第1フィラメント用バイアス電源が、極
性の向きが逆で、並列に接続された2つの電源から構成
されている請求項1または請求項2記載のX線撮影装
置。 - 【請求項4】 第2フィラメント用バイアス電源が、直
流電源の極性の向きと同じ向きで接続されている請求項
1または請求項2記載のX線撮影装置。 - 【請求項5】 それぞれが、熱電子を放出するフィラメ
ント、前記熱電子を収束するための収束電極、前記熱電
子の衝突によってX線を発生する陽極、前記フィラメン
トおよび前記収束電極、前記陽極をそれぞれ内部に収納
した真空外囲器を有する少なくとも2つのX線管と、こ
の少なくとも2つのX線管それぞれの前記陽極と前記フ
ィラメント間に印加する電圧を発生する直流電源とを具
備したX線撮影装置において、前記少なくとも2つのX
線管のうちの少なくとも1つのX線管の前記フィラメン
トと前記直流電源との間にバイアス電源を接続したこと
を特徴とするX線撮影装置。 - 【請求項6】 少なくとも2つのX線管と対向する位置
にそれぞれX線検出器を設けた請求項5記載のX線撮影
装置。 - 【請求項7】 X線エネルギーが相違する第1および第
2のX線を発生し被写体を撮影するX線発生装置と、こ
のX線発生装置で撮影された被写体の画像を画像信号と
して出力する出力装置と、この出力装置から出力される
前記第1のX線による画像信号と前記第2のX線による
画像信号との差を求める演算装置とを具備したX線撮影
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14395098A JP4220589B2 (ja) | 1998-05-26 | 1998-05-26 | X線撮影装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14395098A JP4220589B2 (ja) | 1998-05-26 | 1998-05-26 | X線撮影装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11339996A true JPH11339996A (ja) | 1999-12-10 |
| JP4220589B2 JP4220589B2 (ja) | 2009-02-04 |
Family
ID=15350830
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14395098A Expired - Fee Related JP4220589B2 (ja) | 1998-05-26 | 1998-05-26 | X線撮影装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4220589B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007222311A (ja) * | 2006-02-22 | 2007-09-06 | Shimadzu Corp | X線撮像装置 |
| JP2011049108A (ja) * | 2009-08-28 | 2011-03-10 | Toshiba Corp | X線管及びそれを用いたx線ct装置 |
| KR101092213B1 (ko) | 2009-10-06 | 2011-12-13 | 한국전기연구원 | X선 발생장치 및 그의 동작방법 |
| JP2015023013A (ja) * | 2013-07-24 | 2015-02-02 | キヤノン株式会社 | マルチ放射線発生装置及びそれを用いた放射線撮影システム |
-
1998
- 1998-05-26 JP JP14395098A patent/JP4220589B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007222311A (ja) * | 2006-02-22 | 2007-09-06 | Shimadzu Corp | X線撮像装置 |
| JP2011049108A (ja) * | 2009-08-28 | 2011-03-10 | Toshiba Corp | X線管及びそれを用いたx線ct装置 |
| KR101092213B1 (ko) | 2009-10-06 | 2011-12-13 | 한국전기연구원 | X선 발생장치 및 그의 동작방법 |
| JP2015023013A (ja) * | 2013-07-24 | 2015-02-02 | キヤノン株式会社 | マルチ放射線発生装置及びそれを用いた放射線撮影システム |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4220589B2 (ja) | 2009-02-04 |
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