JPS62154500A - Ｘ線装置 - Google Patents

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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、直列共振型ブリッジインバータ方式のＸ線装
置に関するものである。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

一般に直列共振型ブリッジインバータ方式のＸ線装置に
おいては、交流電源（一般に商用電源）からの交流入力
電圧を整流、平滑して直流電圧を得ると共に、これを大
容量のコンデンサを含む直列共振型ブリッジインバータ
を介して所定の交流電圧に変換し、これを基にＸ線管の
曝射に必要な直流電圧を発生させるようにしている。

ところで、このようなＸ線装置においては、一般に撮影
と呼ばれる比較的負荷の重い短時間曝射と透視と呼ばれ
る負荷の軽い長時間曝射とのモードが使われるが、これ
らいずれのモードにおいても、Ｘ線管電圧を広範囲に可
変したいという要望がある。

このため、従来は１つの直列共振型ブリッジインバータ
を用い、これに対するドライバーパルスの点弧周期を変
えることで、この要望に対処していたが、この従来方式
のものでは、曝射に必要な充分な管電圧可変幅が得られ
ないという基本的な欠点があった。しかも、従来のもの
では、透視時にも憑影時と同等の大きな共振電流が流れ
るため、長時間の使用により発生する発熱及び騒音の問
題もこれに加わることとなり、これの改良が望まれてい
た。

〔発明の目的〕

本発明は、前記事情に鑑みて成されたものであり、いず
れのモードにおいても充分な管電圧可変幅が得られ、し
かも、透視時の発熱及び騒音を抑えることの出来る新し
いＸ線装置の提供を目的とするものである。

〔発明の概要〕

前記目的を達成するための本発明の概要は、入力される
交流電圧を整流、平滑して直流電圧を得る整流平滑手段
と、変圧器の一次巻線と共振用コンデンサとを含む共振
回路に、所定の周期をもって前記直流電圧を印加するブ
リフジ部と、ブリッジ部にドライバーパルスを送って電
流供給タイミングを制御する制御手段とを有し、一次巻
線に流れる電流により誘起される前記変圧器の電圧を基
にＸ線管電圧を得る直列共振型ブリッジインバータ式ｘ
ｂｉ装置において、第１スイッチの切換えによって抵抗
値を可変とする補助抵抗回路と、第２スイッチの切換え
によって容量を可変とするコンデンサ回路とを前記変圧
器の一次巻線への通電経路途中に直列に接続すると共に
、前記一次巻線と並列に第３スイッチを接続し、かつ、
前記制御手段は予め設定された曝射条件に基づきＸ線管
への通電前に前記第１．第２スイッチを切換え制御して
所定の抵抗値、容量に切換え、さらにＸ線管への通電中
にあっては前記ドライバーパルスのタイミングから任意
時間経過後に前記第３スイッチへ開閉信号を出力して、
前記変圧器の二次巻線側に生ずる電流波形及び電流値を
制御する如（構成したことを特徴とするものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。

第１図において、１は本発明装置に交流電圧を供給する
主たる電源である。２は４個の整流器２ａ、２ｂ、２ｃ
、２ｄをブリッジ接続した整流手段、３は２個のコンデ
ンサ３ａ及び３ｂを互いに直列接続し、かつ前記整流手
段２より整流された電圧を平滑するための平滑手段で、
両者をもって第１の整流・平滑手段４を構成する。

５は一次巻線５ａ及び二次巻線５ｂを有する変圧器で、
この変圧器５の一次巻線５ａと前記コンデンサ３ａ、３
ｂの接続点との間には、インダクタンス６と、複数のコ
ンデンサを互いに並列接続した共振用コンデンサ群７と
、複数の抵抗を互いに並列接続した補助抵抗群８とが直
列に接続されて、共振回路を構成している。尚、一次巻
線５ａと補助抵抗群８との間には補助抵抗群８の抵抗値
を可変する抵抗値切換え用の第１スイッチ９を挿入して
この第１スイッチ９と補助抵抗群８とで補助抵抗回路を
構成すると共に、補助抵抗群８と共振用コンデンサ群７
との間には共振用コンデンサ群７の容量値を可変する容
量値切換え用の第２スイッチ１０を挿入してこの第２ス
イッチ１０と共振用コンデンサ群７とでコンデンサ回路
を構成している。１１は一次巻線５ａに対して並列に設
けられた第３スイッチ（例えば双方向サイリスタ）であ
る。１２は変圧器５の一次巻線５ａに流れる電流（一次
電流）を検出する第１検出手段（例えばカーレントトラ
ンス）、１３はこの第１検出手段１２の検出電流を電圧
信号に変換するＩ／Ｖ（電流−電圧）変換手段である。

１４は前記第１整流・平滑手段４からの出力を所定の周
期をもって前記共振回路に供給するためのブリ・ノジ部
で、それぞれブリッジ接続された２個のダイオード１５
．１６及び２個のサイリスタ１７．１８を有する。１９
は前記両サイリスク１７．１８に所定の周期でドライバ
ーパルスを送出して前記共振回路への直流電圧印加のタ
イミングを制御する制御手段で、この制御手段１９はま
た前記サイリスタ１７．１８へ送られたドライバーパル
スのタイミングから任意の可変時間を経過した後に、前
記第３スイッチ１１へ開閉制御信号を印加し得る遅延時
間可変式のタイマー回路（図示せず）を備えている。

そして、前述した各要素によって直列共振型ブリッジイ
ンバータ２０が構成される。

２１は前記二次＠線５ｂに誘起された電圧を４個の整流
器によって整流するブリッジ方式の整流回路、２２はこ
の整流回路２１に並列に接続され、かつ整流回路２１か
らの出力を平滑するコンデンサで、この両者でもって第
２整流・平滑手段２３が構成されている。２４ａ、２４
ｂはこの第２整流・平滑手段２３からの直流出力電圧（
Ｘ線管電圧）をＸ線管２５の陽極２５ａ及びフィラメン
ト２５ｂに印加するための高圧ケーブル、２６は前記Ｘ
線管電圧を検出するための第２検出手段で、これは前記
第２整流・平滑手段２３の出力端子と接地との間に直列
に接続した抵抗２６ａ、２６ｂから成り、これらの抵抗
２６ａ、２６ｂによりＸ線管電圧を検出し、その検出結
果に基づき前記制御手段１９　（タイマー回路を含む）
を制御し得るようになっている。そして、これらの各要
素により高圧側の回路が構成されている。

次にこのように構成された装置の作用について説明する
。

先ず第３スイッチ１１の働きについて述べる。

第３スイッチ１１が閉成されると、一次電流は一次巻線
５ａをバイパスして流れるため、変圧器５の二次巻線５
ｂには電圧が誘起されない。従って、一次電流における
電流波形の１インパルス（１山）の任意の時間で第３ス
イッチ１１を閉成すれば、出力電圧（すなわち、最終的
にＸ線管電圧）を制御することが可能になる。この場合
、第３スイッチ１１にはインダクタンス６及び共振用コ
ンデンサ群７が直列に接続されることになるため、これ
が一次巻線５ａの短絡後において共振条件を満たし正常
の動作が行われる。

これは、第２図に示すように、前記制御手段１９から送
られるドライバーパルスＧＰＩ　、　ＧＰ２のＯＲゲー
ト信号をそれぞれタイマー回路にてＴ秒間遅延させ、こ
れを第３スイッチ１１の制御信号（開閉信号）　ＧＰ３
とすることによって達成できるものである。

また、Ｘ線管電圧の変更はサイリスタ１７，１８の点弧
周期を可変にすることや第３スイッチ１１の投入位相を
可変的に制御することで達成可能となるが、負荷条件に
よりまだ充分な可変領域が得られない場合もある。この
ような場合、共振電流を低減させるため、本実施例装置
のように補助抵抗群８の抵抗値や共振用コンデンサ群７
の容量値を可変する手段が有効である。

即ち、Ｘ線管２５への通電前には予めＸ″４ｊＡ曝射条
件が設定されるため、このＸ線曝射条件、例えばＸ線管
電流に基づいて第１スイッチ９と第２スイッチ１０を制
御手段１９によって切り換え、補助抵抗群８と共振用コ
ンデンサ群７の中から適切な組み合せを選択して任意の
抵抗値と容量値を設定する。これらの切換えは、Ｘ′ｆ
ａ管２５への通電前に終了しておく。

また、これら第１スイッチ９及び第２スイッチ１０の切
り換え選択と同様、前記制御手段１９から送られるドラ
イバーパルスＧＰＩ　、　ＧＰ２の周期をも選択可変に
することにより全負荷範囲を網羅することが可能となる
。

以上述べたように、本発明を用いる時は、前記共振回路
に挿入した補助抵抗及び共振用コンデンサの値の適宜設
定、並びに第３スイッチ１１の位相制御及びサイリスク
１７．１８の周期可変を併せて行うことにより、撮影、
透視モードにおけるＸ線管電圧制御が可能となるのであ
る。

すなわち、撮影と呼ばれる短時間曝射モードの場合には
、管電流が小さくなるにつれ、共振回路の補助抵抗群８
の抵抗値が大きくかつ共振用コンデンサ群７の容量値が
小さくなるよう第１スイッチ９及び第２スイッチ１０を
切り換えて選択された状態（これは共振電流を抑える働
きをする）になる。また、この時のサイリスク１７．１
８の点弧タイミングは第２図のように短く設定しである
ため、Ｘ線管電圧は高いものとなり、従って脈動率の少
ない高出力・高線量のエネルギが得られることになる。

一方、透視と呼ばれる長時間曝射モードの場合には、前
述の撮影の場合に比べて共振回路の補助抵抗群８の抵抗
値はさらに大きくかつ共振用コンデンサ７の容量値も°
さらに小さくなるよう選択された状態となる。また、こ
の時のサイリスタ１７゜１８の点弧タイミングは第３図
に示すように、第２図に比べて充分長く設定されている
ため、動作周波数は低く抑えられることになる。従って
、透視モードにおいては、電源電圧及び動作周波数が下
がり、これが変圧器５の鉄心磁束密度を下げて磁歪によ
る騒音を抑えると共に、共振電流を抑えて発熱を防止す
ることになる。

本発明は、前述した実施例に限定されるものではなく、
その要旨の範囲内で種々変形することが可能である。例
えば、図示実施例の場合、ブリッジ部はハーフブリフジ
としたが、これはフルブリッジでも良く、また、共振回
路に直列に挿入したインダクタンスは前記ブリッジ部の
直列に接続された素子間に巻方向が互いに逆方向となる
ように２個直列に接続し、その中間点を前記共振回路へ
接続しても良く、さらに整流・平滑手段とインバータ部
との間に挿入しても良い。また、前記補助抵抗回路、コ
ンデンサ回路は第１．第２スイッチ９．１０の切換えに
よって並列接続されたうちの−の抵抗、コンデンサを選
択してその抵抗値、容量を可変とするように構成したが
、ａ・ずしもこのような構成に限られず、第１．第２ス
イッチ９゜１０の切り換えによって抵抗値、容量を可変
とする種々の構成を採用し得る。例えば、複数の抵抗。

コンデンサをそれぞれ直列に接続して任意の直列組み合
せの抵抗値、容量を選択できるようにしてもよい。この
他、容量値及び抵抗値の選択可能な端子材のコンデンサ
及び抵抗を使用しても良い。

〔発明の効果〕

以上詳述したように本発明によれば、抵抗値を可変の補
助抵抗回路と容量値を可変のコンデンサ回路とを変圧器
の一次巻線への通電途中に直列に接続すると共に、一次
巻線に並列にスイッチを接続することにより、撮影モー
ド・透視モードにおいても充分な管電圧可変幅が得られ
、しかも透視モード時の発熱及び騒音を抑えることので
きるＸ線装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のＸ１ｊ！装置の一実施例を示す回路図
、第２図及び第３図は一次電流とドライバーパルスのタ
イミングとの関係を示す波形図である。 ■・・・交流ＭＪ、？ＨＸ、４・・・整流・平滑手段、
５・・・変圧器、５ａ・・・一次巻線、５ｂ・・・二次
巻線、６・・・インダクタンス、７・・・共振用コンデ
ンサ群、８・・・補助抵抗群、９・・・第１スイッチ、
１０・・・第２スイッチ、１１・・・第３スイッチ、１
２・・・第１検出手段、１４・・・ブリッジ部、１７．
１８・・・サイリスク、１９・・・制御手段、２５・・
・Ｘ線管。 代理人　弁理士　　則　近　憲　体 間　　大胡典夫

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力される交流電圧を整流、平滑して直流電圧を
   得る整流平滑手段と、変圧器の一次巻線と共振用コンデ
   ンサとを含む共振回路に、所定の周期をもって前記直流
   電圧を印加するブリッジ部と、ブリッジ部にドライバー
   パルスを送って電流供給タイミングを制御する制御手段
   とを有し、一次巻線に流れる電流により誘起される前記
   変圧器の電圧を基にＸ線管電圧を得る直列共振型ブリッ
   ジインバータ式Ｘ線装置において、第１スイッチの切換
   えによって抵抗値を可変とする補助抵抗回路と、第２ス
   イッチの切換えによって容量を可変とするコンデンサ回
   路とを前記変圧器の一次巻線への通電経路途中に直列に
   接続すると共に、前記一次巻線と並列に第３スイッチを
   接続し、かつ、前記制御手段は予め設定された曝射条件
   に基づきＸ線管への通電前に前記第１、第２スイッチを
   切換え制御して所定の抵抗値、容量に切換え、さらにＸ
   線管への通電中にあっては前記ドライバーパルスのタイ
   ミングから任意時間経過後に前記第３スイッチへ開閉信
   号を出力して、前記変圧器の二次巻線側に生ずる電流波
   形及び電流値を制御する如く構成したことを特徴とする
   Ｘ線装置。
2. （２）前記共振回路を構成するコンデンサ回路は容量値
   選択可能な端子付コンデンサである特許請求の範囲第１
   項記載のＸ線装置。
3. （３）前記共振回路を構成する補助抵抗回路は抵抗値選
   択可能な端子付抵抗である特許請求の範囲第１項記載の
   Ｘ線装置。