JPS604400Y2 - Ｘ線発生装置 - Google Patents
Ｘ線発生装置Info
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- JPS604400Y2 JPS604400Y2 JP12108179U JP12108179U JPS604400Y2 JP S604400 Y2 JPS604400 Y2 JP S604400Y2 JP 12108179 U JP12108179 U JP 12108179U JP 12108179 U JP12108179 U JP 12108179U JP S604400 Y2 JPS604400 Y2 JP S604400Y2
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- Japan
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- voltage
- tube
- tetrode
- ray
- control
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Description
【考案の詳細な説明】
この考案は、Ｘ線発生装置、特に被検体のＸ線透過デー
タをコンピュータで処理し、被検体の断層像を再構成す
るコンピュータ断層撮影装置（以下ＣＴという）あるい
は循環器系のシネ撮影などにおいてパルス状Ｘ線を発生
するのに適したＸ線発生装置に関するもので、Ｘ線管に
印加する管電圧をテトロード管等の高圧制御素子で高速
スイッチングし、且つ高安定自動制御するものにおいて
、正確な矩形波状のパルスＸ線を発生できるようにした
Ｘ線発生装置を提供しようとするものである。
タをコンピュータで処理し、被検体の断層像を再構成す
るコンピュータ断層撮影装置（以下ＣＴという）あるい
は循環器系のシネ撮影などにおいてパルス状Ｘ線を発生
するのに適したＸ線発生装置に関するもので、Ｘ線管に
印加する管電圧をテトロード管等の高圧制御素子で高速
スイッチングし、且つ高安定自動制御するものにおいて
、正確な矩形波状のパルスＸ線を発生できるようにした
Ｘ線発生装置を提供しようとするものである。
近年、循環器装置の需要の拡大と、ＣＴの発展に伴ない
、リップルの少ない矩形波パルス電圧をＸ線管に印加し
て正確な矩形波パルスＸ線を発生する装置が要求される
ようになった。
、リップルの少ない矩形波パルス電圧をＸ線管に印加し
て正確な矩形波パルスＸ線を発生する装置が要求される
ようになった。
特にＣＴにおいては電圧リップルの画質に及ぼす影響が
大きく、理想的な矩形波パルスＸ線の発生が必要とされ
る。
大きく、理想的な矩形波パルスＸ線の発生が必要とされ
る。
この種の高精度パルスＸ線を発生するための手段として
テトロード管が採用されているが、これは高電圧コンデ
ンサに接続されているＸ線管と直列にテトロード管を接
続し、このテトロード管を高圧スイッチとして利用し、
それを０Ｎ−ＯＦＦ制御して矩形波の高電圧をＸ線管に
印加し、パルスＸ線を発生するようにしたものである。
テトロード管が採用されているが、これは高電圧コンデ
ンサに接続されているＸ線管と直列にテトロード管を接
続し、このテトロード管を高圧スイッチとして利用し、
それを０Ｎ−ＯＦＦ制御して矩形波の高電圧をＸ線管に
印加し、パルスＸ線を発生するようにしたものである。
第１図はテトロード管を用いたパルスＸ線発生装置の構
成を示す回路図で、１は高電圧変圧器の１次側回路に設
けられた例えばサイリスタよりなる１次側開閉スイッチ
、２は高電圧変圧器、３は整流回路、４，４′は高電圧
コンデンサ、５゜５′は充電電圧検出抵抗、６，６′は
テトロード管、７，７′はグリッド制御回路、８はＸ線
管、９はフィラメント加熱変圧器、１０は制御回路、１
１．１１’は出力電圧（管電圧）検出抵抗である。
成を示す回路図で、１は高電圧変圧器の１次側回路に設
けられた例えばサイリスタよりなる１次側開閉スイッチ
、２は高電圧変圧器、３は整流回路、４，４′は高電圧
コンデンサ、５゜５′は充電電圧検出抵抗、６，６′は
テトロード管、７，７′はグリッド制御回路、８はＸ線
管、９はフィラメント加熱変圧器、１０は制御回路、１
１．１１’は出力電圧（管電圧）検出抵抗である。
第２図は第１図のグリッド制御回路７，７′、制御回路
１０に含まれる管電圧制御回路の一例で一方（陽極側）
のテトロード管６の制御回路のみが示されている。
１０に含まれる管電圧制御回路の一例で一方（陽極側）
のテトロード管６の制御回路のみが示されている。
図において１２は比較器、１３．１４は管電圧設定器を
構成するツェナーダイオードおよび管電圧設定用可変抵
抗器、１５は管電圧フィードバック用抵抗、１６はＸ線
曝射トリガ信号が印加されるインバータ、１７は前記イ
ンバータで制御されるトランジスタ、１８は高耐圧フォ
トカプラで第１図の制御回路１０とグリッド制御回路７
を連結するものである。
構成するツェナーダイオードおよび管電圧設定用可変抵
抗器、１５は管電圧フィードバック用抵抗、１６はＸ線
曝射トリガ信号が印加されるインバータ、１７は前記イ
ンバータで制御されるトランジスタ、１８は高耐圧フォ
トカプラで第１図の制御回路１０とグリッド制御回路７
を連結するものである。
１９はパワートランジスタ、２０〜２２は制御用抵抗で
ある。
ある。
上記構成において、インバータ１６にＸ線トリガ信号が
ない時、トランジスタ１７が導通状態にあり、ホトカプ
ラ１８には入力信号がなく、ホトカプラ１８のホトトラ
ンジスタは非導通であるので、制御トランジスタ１９は
完全導通し、抵抗、２０にテトロ−ドロのカットオフ電
圧が生じ、テトロード管６は非導通状態におり、Ｘ線管
８に管電圧が印加されない。
ない時、トランジスタ１７が導通状態にあり、ホトカプ
ラ１８には入力信号がなく、ホトカプラ１８のホトトラ
ンジスタは非導通であるので、制御トランジスタ１９は
完全導通し、抵抗、２０にテトロ−ドロのカットオフ電
圧が生じ、テトロード管６は非導通状態におり、Ｘ線管
８に管電圧が印加されない。
Ｘ線トリガ信号により高速パルス列がインバータ１６に
送られ、トランジスタ１７、ホトカプラ１８、トランジ
スタ１９は前記パルスに同期して比較器１２よりの信号
により駆動される。
送られ、トランジスタ１７、ホトカプラ１８、トランジ
スタ１９は前記パルスに同期して比較器１２よりの信号
により駆動される。
テトロード管６のアノード電圧はコントロールグリッド
電圧、すなわち抵抗２０に生じる電圧により制御される
。
電圧、すなわち抵抗２０に生じる電圧により制御される
。
従って、前記Ｘ線トリガパレスに同期してテトロード管
６が導通し、高圧パルスがＸ線管８に印加される。
６が導通し、高圧パルスがＸ線管８に印加される。
Ｘ線管８の印加電圧、すなわち管電圧は抵抗１１．１５
により比較器１２にフィードバックされるので、テトロ
ード管６，６′の制御作用によりこのフィードバック電
圧と可変抵抗器１４により設定された管電圧がバランス
した点で安定し、Ｘ線管８にはＸ線曝射中設定管電圧が
印加される。
により比較器１２にフィードバックされるので、テトロ
ード管６，６′の制御作用によりこのフィードバック電
圧と可変抵抗器１４により設定された管電圧がバランス
した点で安定し、Ｘ線管８にはＸ線曝射中設定管電圧が
印加される。
すなわち、高圧コンデンサ４，４′の両端電圧（充電電
圧）をＶｃ、テトロード管６の出力電圧（Ｘ線管８の両
端電圧すなわち管電圧）をＶｘとすると、ＶＣ−■Ｘだ
けテトロード管６，６′が負担するように制御回路１０
がテトロード管のグリッド電圧を制御し、管電圧を所期
値Ｖｘに保持する。
圧）をＶｃ、テトロード管６の出力電圧（Ｘ線管８の両
端電圧すなわち管電圧）をＶｘとすると、ＶＣ−■Ｘだ
けテトロード管６，６′が負担するように制御回路１０
がテトロード管のグリッド電圧を制御し、管電圧を所期
値Ｖｘに保持する。
Ｘ線曝射中は管電流によりＶｃは降下するがＶｃ−Ｖｘ
がテトロード管６，６′の制御可能範囲を超えると制御
回路１０からの信号でサイリスタ等のスイッチ１により
高電圧変圧器２の１次回路が閉成され、Ｖｃ−Ｖｘがテ
トロード管の負担可能な電圧になるようにＶｃが上昇し
、管電圧Ｖｘがテトロード管６，６′の作用で設定管電
圧に保持される。
がテトロード管６，６′の制御可能範囲を超えると制御
回路１０からの信号でサイリスタ等のスイッチ１により
高電圧変圧器２の１次回路が閉成され、Ｖｃ−Ｖｘがテ
トロード管の負担可能な電圧になるようにＶｃが上昇し
、管電圧Ｖｘがテトロード管６，６′の作用で設定管電
圧に保持される。
なお、第１図、第２図において制御回路１０で制御され
るコンデンサ４，４′の充電制御回路は省略されている
。
るコンデンサ４，４′の充電制御回路は省略されている
。
また管電圧は可変抵抗１４により任意に設定できる。
上記回路においてテトロード管６は抵抗２０に生じる電
圧、すなわち比較器１２で駆動されるフォトカプラ１８
で制御されるが、ホトカプラ入力信号対テトロード管の
コントロールグリッド電圧の関係は第３図Ａのごとく比
例する。
圧、すなわち比較器１２で駆動されるフォトカプラ１８
で制御されるが、ホトカプラ入力信号対テトロード管の
コントロールグリッド電圧の関係は第３図Ａのごとく比
例する。
テトロード管は、Ｘ線発生装置において管電流が一定で
あるので、定アノード電流領域で動作するが、テトロー
ドの増巾率μは非常に大きいのでスイッチング応答を早
くすれば、第４図ａのごとくリンギングを生じる。
あるので、定アノード電流領域で動作するが、テトロー
ドの増巾率μは非常に大きいのでスイッチング応答を早
くすれば、第４図ａのごとくリンギングを生じる。
またホトカプラの入力信号を大きく取り第３図Ａ直線の
傾斜を極端に低くすれば、リンキングは防止できるが第
４図すのごとく立上り時間が非常に長くなり、短時間パ
ルスに対し不都合を生じ、ホトカプラ入力信号を増大す
ることは好ましくない。
傾斜を極端に低くすれば、リンキングは防止できるが第
４図すのごとく立上り時間が非常に長くなり、短時間パ
ルスに対し不都合を生じ、ホトカプラ入力信号を増大す
ることは好ましくない。
この考案は、このような問題を解決するもので、テトロ
ード管による安定な管電圧制御が可能となり、それによ
る管電圧制御は安定し、Ｘ線曝射中常に一定な管電圧で
Ｘ線管を付勢でき、理想的な矩形波パルスＸ線を発生で
きるようにしたＸ線発生装置を提供しようとするもので
ある。
ード管による安定な管電圧制御が可能となり、それによ
る管電圧制御は安定し、Ｘ線曝射中常に一定な管電圧で
Ｘ線管を付勢でき、理想的な矩形波パルスＸ線を発生で
きるようにしたＸ線発生装置を提供しようとするもので
ある。
この考案では、テトロード管のスイッチング応答速度を
テトロード管の負担電圧制御領域においてスイッチング
応答速度を減少させて最終設定電圧付近の応答速度を抑
制することにより立上りを良くし、且つリンギングの発
生を防止して矩形波の管電圧がＸ線管に印加されるよう
にしたものである。
テトロード管の負担電圧制御領域においてスイッチング
応答速度を減少させて最終設定電圧付近の応答速度を抑
制することにより立上りを良くし、且つリンギングの発
生を防止して矩形波の管電圧がＸ線管に印加されるよう
にしたものである。
第５図は、テトロード管の負担電圧を自動調整して管電
圧を所期値に制御すると共にテトロード管の負担電圧制
御領域においてテトロード管のスイッチング応答速度を
減少させて立上りが急峻でしかもリンキングのない矩形
波状の管電圧をＸ線管に印加して理想的な矩形波パルス
Ｘ線を発生させるためのグリッド制御回路７，７′なら
びに制御回路１０の一実施例を示す回路図である。
圧を所期値に制御すると共にテトロード管の負担電圧制
御領域においてテトロード管のスイッチング応答速度を
減少させて立上りが急峻でしかもリンキングのない矩形
波状の管電圧をＸ線管に印加して理想的な矩形波パルス
Ｘ線を発生させるためのグリッド制御回路７，７′なら
びに制御回路１０の一実施例を示す回路図である。
その構成はパワートランジスタ１９のベース制御抵抗２
１と並列に定電圧ダイオード２３が接続されている点を
除き、第２図と変わるところはない。
１と並列に定電圧ダイオード２３が接続されている点を
除き、第２図と変わるところはない。
なお、ベース制御抵抗２１と定電圧ダイオード２３の並
列回路は信号抑制抵抗手段を構成し、この手段は後述の
ようにテトロード管制御信号の上昇率（変化率）をそれ
の負担電圧制御領域において抑制し、テトロード管のス
イッチング応答速度を減少させる作用をする。
列回路は信号抑制抵抗手段を構成し、この手段は後述の
ようにテトロード管制御信号の上昇率（変化率）をそれ
の負担電圧制御領域において抑制し、テトロード管のス
イッチング応答速度を減少させる作用をする。
第５図構成の動作は、第２図のものと本質的には同等で
あるが、定電圧ダイオード２３の働きにより、ホトカプ
ラ入力対コントロールグリッド電圧の関係は第３図Ｂの
ようになる。
あるが、定電圧ダイオード２３の働きにより、ホトカプ
ラ入力対コントロールグリッド電圧の関係は第３図Ｂの
ようになる。
第３図Ｂにおいて、ａ点はテトロード管のカットオフ電
圧、０点はグリッドバイアス零の点で、テトロードの負
担電圧は第３図斜線領域内で制御される。
圧、０点はグリッドバイアス零の点で、テトロードの負
担電圧は第３図斜線領域内で制御される。
その結果、テトロード管が非導通状態から最終設定電圧
に移行する過渡応答において、第３図Ｂのａ−ｂ間は急
速に立上り、ｂ点を超え最終設定電圧までの期間は、上
昇率が抑制されるので、第４図Ｃのごとく理想的な矩形
波パルスの管電圧をＸ線管に印加することができる。
に移行する過渡応答において、第３図Ｂのａ−ｂ間は急
速に立上り、ｂ点を超え最終設定電圧までの期間は、上
昇率が抑制されるので、第４図Ｃのごとく理想的な矩形
波パルスの管電圧をＸ線管に印加することができる。
なお、第５図では高電圧コンデンサの正側に介在するテ
トロード管６のグリッド制御回路７．それに関連する制
御回路１０を示したが、負側のテトロード管６′にも同
様の回路が設けられているものである。
トロード管６のグリッド制御回路７．それに関連する制
御回路１０を示したが、負側のテトロード管６′にも同
様の回路が設けられているものである。
以上のように、この考案によれば理想的な矩形波パルス
Ｘ線を発生することができ、その波高値を容易に制御し
うるＸ線発生装置を得ることができ、その構成も簡単で
ある。
Ｘ線を発生することができ、その波高値を容易に制御し
うるＸ線発生装置を得ることができ、その構成も簡単で
ある。
なお、上記実施例では高電圧発生部とＸ線管の間に介在
する制御管としてテトロード管を用いたが、この考案は
実施例に限定されるものではなく、高耐圧の三極管等テ
トロード管と同等の作用を有する高圧制御素子であれば
よい。
する制御管としてテトロード管を用いたが、この考案は
実施例に限定されるものではなく、高耐圧の三極管等テ
トロード管と同等の作用を有する高圧制御素子であれば
よい。
また実施例では信号抑制抵抗手段をベース制御抵抗２１
と定電圧ダイオード２３の並列回路で構成したが、テト
ロード管等高圧制御素子の負担電圧制御領域で前記抵抗
２１を短絡ないしそれの抵抗値を減少するように構成し
ても同等の効果を呈する。
と定電圧ダイオード２３の並列回路で構成したが、テト
ロード管等高圧制御素子の負担電圧制御領域で前記抵抗
２１を短絡ないしそれの抵抗値を減少するように構成し
ても同等の効果を呈する。
第１図はテトロード管を用いたパルスＸ線発生装置の構
成を示す回路図、第２図は第１図構成における従来の管
電圧制御回路を示す回路図、第３図はホトカプラ入力信
号対コントロールグリッド電圧特性を示す特性図、第４
図は説明用の管電圧波形図、第５図はこの考案要部の管
電圧制御回路の一例を示す回路図である。 １：１次側開閉スイッチ、２：高電圧変圧器、３：整流
回路、４．４’：高電圧コンデンサ、６．６’：テトロ
ード管、？、７／＠グリッド制御回路、８：Ｘ線管、９
：フィラメント加熱変圧器、１０：制御回路、１１，１
１’：管電圧検出抵抗、１２：比較器、１４：管電圧設
定用可変抵抗、１５：管電圧フィードバック用抵抗、１
６：インバータ、１７，１９：）ランジスタ、１８：フ
ォトカプラ、２０，２１，２２：制御用抵抗、２３：ツ
ェナーダイオード。
成を示す回路図、第２図は第１図構成における従来の管
電圧制御回路を示す回路図、第３図はホトカプラ入力信
号対コントロールグリッド電圧特性を示す特性図、第４
図は説明用の管電圧波形図、第５図はこの考案要部の管
電圧制御回路の一例を示す回路図である。 １：１次側開閉スイッチ、２：高電圧変圧器、３：整流
回路、４．４’：高電圧コンデンサ、６．６’：テトロ
ード管、？、７／＠グリッド制御回路、８：Ｘ線管、９
：フィラメント加熱変圧器、１０：制御回路、１１，１
１’：管電圧検出抵抗、１２：比較器、１４：管電圧設
定用可変抵抗、１５：管電圧フィードバック用抵抗、１
６：インバータ、１７，１９：）ランジスタ、１８：フ
ォトカプラ、２０，２１，２２：制御用抵抗、２３：ツ
ェナーダイオード。
Claims (2)
- （１）高電圧発生部とＸ線管との間に高圧制御素子を接
続し、この高圧制御素子をスイッチング制御してパルス
Ｘ線を発生するものにおいて、前記高圧制御素子に高電
圧発生部の高電圧の一部を負担させて、この負担電圧を
制御してＸ線管管電圧を所定値に制御する制御系を設け
ると共にこの制御系に前記高圧制御素子の負担電圧制御
領域において制御信号の変化率を抑制する信号抑制抵抗
手段を設け、前記高圧制御素子の負担電圧制御領域のス
イッチング応答速度を減少するようにしたことを特徴と
するＸ線発生装置。 - （２）前記高圧制御素子がテトロード管であることを特
徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記載のＸ線発生
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12108179U JPS604400Y2 (ja) | 1979-08-31 | 1979-08-31 | Ｘ線発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12108179U JPS604400Y2 (ja) | 1979-08-31 | 1979-08-31 | Ｘ線発生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5637498U JPS5637498U (ja) | 1981-04-09 |
| JPS604400Y2 true JPS604400Y2 (ja) | 1985-02-07 |
Family
ID=29353247
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12108179U Expired JPS604400Y2 (ja) | 1979-08-31 | 1979-08-31 | Ｘ線発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS604400Y2 (ja) |
-
1979
- 1979-08-31 JP JP12108179U patent/JPS604400Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5637498U (ja) | 1981-04-09 |
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