JPS5848399A - X線装置 - Google Patents

X線装置

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JPS5848399A
JPS5848399A JP56145801A JP14580181A JPS5848399A JP S5848399 A JPS5848399 A JP S5848399A JP 56145801 A JP56145801 A JP 56145801A JP 14580181 A JP14580181 A JP 14580181A JP S5848399 A JPS5848399 A JP S5848399A
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JP
Japan
Prior art keywords
ray tube
filament
tube
conditions
electron beam
Prior art date
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Pending
Application number
JP56145801A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenji Iwasaki
岩崎 賢二
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPS5848399A publication Critical patent/JPS5848399A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J35/00X-ray tubes
    • H01J35/02Details
    • H01J35/14Arrangements for concentrating, focusing, or directing the cathode ray

Landscapes

  • X-Ray Techniques (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は被検者O体格、撮影部位などの条件中Xll′
IlO定格などに応じ、最良のxII写真を撮影するこ
とのできるようkしたX線装置に関するものである。
X線診断装置の撮影条件を決めるものKは次のようなも
のがある。
■ 被検者の検査部位 ■ 被検者の性別0年令0体格 ■ X@管と被検者、フィル^と0距離■ 使用フィル
ム、増感紙のS* ■ 使用散九線防止格子等付属品 このうち、0項、0項については装置が決まれげ、自動
的に定まるものなので、その分あらかじめ、条件設定し
ておけばよい。また0項のうち、XM管とフィルムの距
離も装置が決まれば決まる値である。
従って、撮影条件を自動化するKは、上記以外の条件を
自動的に設定できるようにすればよい。被写体である被
検者の検査部位#′iあらかじめ胸部、腹部、腰部、脚
部等と部位別に区分され、それに応じたX1iI管電圧
を選定するようになった押しブタンを設け、これを選定
することによりX線線質を決定する。
被検者の性別0年令0体格もこれを選定する押しがタン
を設ける。年令は5才以下、10才以下、15才以下、
25才以下、50才以下、60オ以下、60才以上の如
き区分とし、それに応じて撮影条件が変更されるように
する。
体格は正常値より太っている、普通、やせているの三項
目の一つを入力する。
また、X線管と被検者の間の距離は、超音波距離測定装
置をX線管の放射口部に取プ付け、間を計測して算出す
る。この計測方法は超音波以外に光を用いる方法等もあ
るがζζでは省略する。
以上の入力条件aX線照射条件を規定するものであり、
これらKよ)、必要とするX@管電圧−XII管電流、
陽射時間が決定される。このうち、X線管電流−と曝射
時間…とを乗じたものを−S(マス値)と称してiるO
X@管電圧が一定ならばmAg値が同じときはX@量は
同じである。
とζろで、X1m写真の解像度を決めるものの一つKX
a管O焦点がある。今、M1図でf;X線管の焦点 /、:X線管焦点と被写体との距離 j、: X線管焦点と受像系(フィルム等)との距離 sexg管焦点によるがケ とすれば 8=/(m−1)iた、m−4(拡大率)と表わすこと
ができる。したがって上式よりX線管の焦点/F!小さ
いほどSが小さくな)、焦点による一ヶが小さく、尖鋭
な写真が撮れることがわかる。
一方、動きのある被写体と撮影するときは曝射時間が短
い方が動きによる一ケが少なく、失鋭な写真が撮れる・ しかし所定のmAs値が必要であることから曝射時間を
短くすることはX線管電流を大きくすることが必要とな
る。
X線管におけるX線管電流とはその陰極と陽極との間を
流れる電流であり、陰極から放射された電子ビームが陽
極上に衝突することKよりここに焦点を結び、この焦点
にてX線Kll換されてXls曝射が成される仕組みと
なっている。
従って、陽極の焦点形成部は電子ビームの衝突によって
赤熱されることになるため、陽極が溶解しないように陽
極は円□錐台形状のものを回転させ、一点のみ加熱され
るようなことのないよう回転構造としである◇ しかし加熱による溶解の危険がある丸め、X線管におけ
るX線管電流の最大許容値はxIs管の焦点にようて制
限されておシ、XII管の焦点が小さいはど、最大許容
X線管電流は小さく奄ゐ。
この様子を第2図に示す。
第2図は三相余波整流出力を用い陽極の回転数は300
0 t、p−xmで陽極電圧を80 kV一定としたと
きの陽射時間と最大許容XII管電流との関係を・X線
管の焦点をΔラメータとして示したものである・実際に
Fiこの図の値で得られる電流値0901j!程度で使
うのがよいとされている〇九とえは人体の背部を撮影す
るとき社、80kVで15 mA8必要であるとされて
いるが、これを50 w@eで撮るときは300i必要
であり、100mm・Cで撮るときFi 150 rm
でよい。前者のときはX線管焦点の大きさは1.2 w
r 1−要し、後者のとき鉱0.8■でよい。前者の場
合被検体の体格が小さく 12 mA8でよいときは2
40mAでよくX線管焦点#Jii、 o■でよいこと
に&る◎通常の背部撮影には胃の動きによる両像のがケ
を防ぐため50mm・Cでの撮影を必要とするが、前部
麻酔剤を注射したときは胃の動きが停止するので100
 woeで撮影し、むしろ、X線管焦点を小さくして、
焦点による一ケを少なくするのがよい。
被検体O体格、部位によシ常に動きによる一ヶ、焦点に
よる♂ケを少なくし、最適の組み合せKするためKti
X線管の焦点が可変mになりていることが必要となる。
現在のX線管は焦点が1.2箇と0.6■、1.0−と
0.3箇の如く、比較的大きく異なる二つの焦点を持っ
ている。これ社主として、伏きい方の焦点が撮影用、小
さい方の焦点がx @ ’rv透視用になっていて細か
な目的別の焦点寸法を全く考えていないためである。
X線管は陰極から放射された電子♂−ムがター4’、 
) (陽極)に嶺り、この当った部分て、XmK変換さ
れることによシX線を曝射するものでありX線管の焦点
は第3図に示す如<Xm管L:b陰極31より出た電子
ビーム32がタングステンの如き重金属でできた陽極で
あるいわゆるターゲットssK*突する部分の厘積34
によって決まる。すなわち、電子ビームJ2の断面積を
決定する陰極の構造によりて焦点の大きさは決まるとい
うことができる。
陰極杜M4図に示す如く、フィラメント41とこのフィ
ラメントの周囲を囲むように設ゆられた電子ビーム集束
用の外部構体42とよりなり、それぞれの形状およびそ
の相対位置にようて電子ビームの形状が決ま〕、結果的
に焦点の大きさが決まる。
ヒの構造の陰極において、焦点との関係を考えてみると
、まず第1Kフイラメント41と外部構体42との位置
および外部構体O形状を工夫する辷とによって、tた、
外部構体42とフィラメント41とは同電位とするのが
普通であるが、とOMKフィラメント側を正とするよう
な電位差を持たせ為ことによ)、電界が生じフィラメン
トより放出される電子をより集束させるようKなる九め
、この電位差を制御することにようて集束度を変えるこ
とが可能で、これKより電子ビームの形状を変えること
ができる・特にこの電位差を連続的に変化させればこの
電位差による電界の作用によって電子ビームの集束状態
も変わり、従って電子ビームの形状も連続的に変化し、
XII管の焦点形状を連続的に可変させるととが可能と
なる。
本発明は上記事情に鑑みて成されたもので、フィラメン
トを電子ビーム集束用の外部構体で包囲し九構造の陰極
を持つX線管を用い、前記陰極のフィラメントと外部構
体との間に電位差を与えると共にこの電位差を可変制御
することができるように構成することにより、x#管の
焦点を可変できるようKL、目的に応じた焦点寸法とす
ることがてきて、最適なX線診断情報の得ることができ
るようにしたX線装置を提供することを目的とする・ 以下、本発明の一実施例について第4図、第5図を参照
しながら説明する。
本装置においてはX線管としてその陰極構造が第4図に
示す如くフィラメント41のまわりをその電子ビーム放
射方向側を除いて外部構体42で囲み電子ビームの集束
を蝶かる構造としたものを用いるものとする。そして、
この外部構体42とフィラメント41との間はフィラメ
ント41何が正となるような電位差を4えることができ
る構成とし、しかも、この電位差は所るものとする0 このような焦点可変mxm管を用い、撮影部位に適した
、XII管焦点焦点影時間、X線管電流を選定すること
Kよi最も良好なXII写真をとるようにする仁とがで
きる。
すがわち、第5図に示すように被検者の性別年令・体格
1撮影部位使用フィルム、使用装置、等の条件によ1、
X線管電圧および必要mAsが選定されるようこれら各
項目別条件を入力するための入力装置s1を設け、これ
ら入力条件をもとKX線管電圧や18を求める中央演算
処理装置52を設けて外部或いは内部の記憶装置53に
データの記憶および処理をさせ構成とする。中央演算処
理装置52の記憶装置ssK記図の特性#′i、X線管
の種類によりまた、陽極の回転数(多くは3.00 O
r、p、mあるい#i9.00 Or、p、mのいずれ
か)、陽極電源の種類、(単相全波整流、三相全波整流
等の別)等でも異る。これらを中央演算処理装置52に
記憶させておき、与えられた条件下での最適条件を算出
し、所定の値に電圧等を設定する054は中央演算処理
装置52の出力する算出条件に基づいてX線管陽極電圧
、曝射時間、バイアス電圧、フィラメント電圧等の設定
を行なう設定装置である〇このような焦点可変型X線管
を用いた本装置は入力装置51より被検者の性別、年令
、体格、撮影部位、使用フィルム、Xa管、・フィルム
間距離、X線管、被検者間、距離、グリッドの種類、X
線管の種類など使用装置条件等の各種条件を入力する。
するとこれら各種データはX線管電圧および必9 mA
Bが演算選定できるよう中央演算処理装置51に送られ
中央演算処理装置51祉これらデータを記憶する。
一方、記憶装置511にはXa管の特性や被写体部位別
のX線陽射条件などが記憶されており、中央演算処理装
置51は前記入力条件のデータをもとにこの記憶装置5
Sの情報を参照しつつ演算処理を行ないX線管電圧の選
定、X線管陰極のバイアス電圧0遺定(これよりXII
管焦点焦点まる)、X線管フィラメント電流の選定(こ
れKよりX線管電流が定まる)および曝射時間の選定を
行なう。
この選定された条件は設定装置14に出力され設定装置
54はこの選定された各々の条件に従った条件設定を行
なう。例えば胃の撮影において80 kV I S r
aAliで撮影すれば曳いと算出されればX線管理陽極
電圧は80 kVに設定される。
15 raA8と出れ社i被検者に背部運動停止剤を与
えていない場合は50 msの曝射時間となり、このと
き必要な電流300mAを得られる最低の焦点は1.0
1−程度であるので設定装置54dX線管の焦点が10
1鱈になるようなバイアス電圧をフイ、ラメント41と
外部構体42の間に印加するように設定し、該バイアス
電圧を与えるよう圧する。しかる後フィラメント電圧を
印加し、Xlsの曝射が行なわれる。本方式によれば、
常KX#管焦点はその条件下で必要奈最小限の値となり
、その焦点くおける最大出力でX線管を動作させるとと
Kなる。
その結果、得られた画像はX線管の焦点?ケ、被写体の
運動などによるがケなどを最小限に抑えた、尖鋭な写真
となる口 ところで、X線管の焦点を可変するには第4図の構成の
陰極においてフィラメント41と外部構体42の間に負
電圧をかけることで行なえるが、横長の陰極の構造から
みて、フィラメント410幅方向(横断方向)はフィラ
メント幅が狭いため、電界の作用する力がどこでもほぼ
同じで該方向に対する集束形状はバイアス電圧によりて
容易に所望のとう〕変化させ得るが、長手方向に対して
はフィラメント410両端側の外部構体42側壁とフィ
ラメント41の各位置との距離が異なるため、必ずしも
制御容易とは言い難い0ξれに対して第6図に示すよう
に、フィラメント410両端側の外部構、体42側壁開
口部端に鍔状の集電電極43m、43bをせり出させて
設は長手方向制御用の電極とし、とζにもフィラメント
−外部構体間の電圧とは別の電圧を加えれば、X、Y両
軸方向からそれぞれ異なる電界を与えることになるので
、集束を行ないやすくな)、焦点形状の一層良好な制御
が行なえる。第6図は焦点形状の一層良好な制御を行な
うための電極取付方法の一例を示したものであシ、他の
形状をとることは勿論差し支えない。
また、第5図に示した本装置において、被写体に示した
本装置において、被写体の体格を入力すること、あるい
はXls管、被写体間距離の算出を自動的に行なうよう
Kすることもできる。
即ち、X線管のx!I放射口の近傍に超音波発生源を設
置し、これより超音波を発生させ、被写体表面にて反射
され戻ってくるまでの時間を計測して距離を算出し、こ
れをもとに上述の体格及びX線管、被写体間距離データ
として中央演算処理装置szK与えれば良い。これによ
り上以上述べたように本発明はフィラメントを電子ビー
ム集束用の外部構体で囲み前記フィラメントから陽極に
向は放射される電子ビームの集束を行ない易くした陰極
構造のXg管を用い、フィラメントと外部構体との間に
所望の電位差を与えるように構成したので、この電位差
を調整することKよりX線管の陽極上に形成される焦点
の大きさを可変することができ、従って、撮影時間を短
かくするときはnIAS値に応じ九大きな寸法の焦点、
ま六撮影時間を長くしても良い場合などではmAs値に
応じ九小さい焦点とするなどの撮影対象部位や撮影時の
状況或いはX線管の定格などに応じた最適な焦点寸法を
種々選択設定で色、最良のX線撮影ができるなど、優れ
た特徴を有するX線装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
fa1図は焦点による一ヶを示す図、第2図はXa管の
焦点による特性の変化を示す図、第3図はX線管の陰極
と陽極の関係を示す図、第4図はX線管の陰極の構造を
示す図、第5図は中央演算処理装置の機能を示す図、第
6図は可変焦点形X線管の変形例を示す図である。 3ノ・−陰極、33・・・liI極、41・・・フィラ
メント・ 42・・・外部構体・ 51・・・入力装置
、52・・・中央演算処理装置、53・・・記憶装置、
54・・・設定装置。 出願人代理人  弁理士 鈴 江 武 彦第5図 第6図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)74ラメントを電子ビーム集束用の外部構体で囲
    み前記フィラメントから陽極に向は放射される電子ビー
    ムの集束を行なうよう和した陰極構造の1M管を用いた
    xlIm装置において。 前記陰極におけるフィラメントと外部構体との間に所望
    の電位差を与える装置を設け、前記電位差を調整するこ
    とにより前配電子ビームの集束を可変できるよう°にし
    た仁とを特徴とするX線装置。
  2. (2)フィラメントを電子ビーム集束用の外部構体で囲
    み、前記フィラメントから陽極に向は放射される電子ビ
    ームの集束を行なうようにした陰極構造のxIII管を
    用い走Xa装置において、前記陰極におけるフィラメン
    トと外部術1体との間に所望の電位差を与える装置を設
    け、tた被写体の条件及びX線管・被写体間距離及びX
    @菅・フィルム間N闇などの条件と予め4見られたX線
    管特性及び被写体部位別のx!I陽射条件データをもと
    に前記XI/IWK与える電圧、電流、X線曝射時間、
    X@管の焦点の大きさを決める。 前記電位差をそれぞれ求める装置を設け、これら求めた
    条件で前記X線管を制御することを特徴とするX!I装
    置。
JP56145801A 1981-09-16 1981-09-16 X線装置 Pending JPS5848399A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03190043A (ja) * 1989-10-31 1991-08-20 General Electric Co <Ge> X線管アノードのスポットサイズの光学的感知方式およびx線管
WO2008006569A2 (de) 2006-07-11 2008-01-17 Carl Zeiss Industrielle Messtechnik Gmbh Anordnung zur erzeugung elektromagnetischer strahlung und verfahren zum betreiben der anordnung

Cited By (3)

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WO2008006569A2 (de) 2006-07-11 2008-01-17 Carl Zeiss Industrielle Messtechnik Gmbh Anordnung zur erzeugung elektromagnetischer strahlung und verfahren zum betreiben der anordnung
WO2008006569A3 (de) * 2006-07-11 2008-03-20 Zeiss Ind Messtechnik Gmbh Anordnung zur erzeugung elektromagnetischer strahlung und verfahren zum betreiben der anordnung

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