CN102415219B - 高电压装置以及具备该高电压装置的放射线源、放射线透视摄像设备 - Google Patents

Abstract

本发明所涉及的高电压装置会等到旋转阳极(1)达到不会受损程度的高转数后对旋转阳极(1)施加规定的电压。也就是说，能够从对旋转阳极(1)施加电压的时刻起就输出已经是所期望强度的X射线。因而，能够紧接在对旋转阳极(1)施加电压之后进行诊断。也就是说，在开始X射线照射后，不需要如以往那样等到X射线强度成为适于诊断的强度，也不需要对被检体照射不必要的X射线。因而，能够抑制对被检体照射过量的X射线(同时改善了从手术操作者指示开始透视起到照射适于诊断的X射线为止的响应)。

Description

高电压装置以及具备该高电压装置的放射线源、放射线透视摄像设备

技术领域

本发明涉及一种对能够变更放射线强度的放射线源提供电力的高电压装置以及具备该高电压装置的放射线源、放射线透视摄像设备。

背景技术

在医疗机构中配备有获取被检体的透视图像的放射线透视摄像设备。对这种放射线透视摄像设备的以往的结构进行说明。以往的放射线透视摄像设备具备用于载置被检体的顶板、设置于顶板的上部的放射线源以及设置于顶板的下部的放射线检测单元(FPD)。放射线源和FPD能够沿着被检体M的体轴方向移动。

对放射线源53的结构进行具体的说明。如图7所示，放射线源53构成为：具有周缘为锥形状的圆板状的旋转阳极61。旋转阳极61位于真空容器62的中空部，容器的中空部保持真空。支承轴63旋转自如地支承旋转阳极61。阴极64设置于与旋转阳极61的周缘相向的位置，从此处向旋转阳极61的周缘部照射电子E。此时，对旋转阳极61与阴极64之间施加高电压。从阴极64发射的电子E撞击旋转阳极61的周缘部，从此处向真空容器62的外部照射X射线束B。例如在专利文献1中记载了这种结构的放射线源。

由电压施加部67提供对旋转阳极61与阴极64之间施加的电压。并且，使支承轴63旋转的旋转机构65设置的目的是为了使旋转阳极61相对于阴极64进行旋转。

输入部80输入手术操作者的指示，手术操作者能够通过该输入部80自如地操作放射线源53。主控制部81统一控制X射线管的各部。

说明这种放射线源53的动作。如图8所示，在停止了照射放射线的最初阶段，旋转阳极61与阴极64之间的电压V为0。

当手术操作者通过输入部80进行照射放射线的指示时，在此时刻TA，开始旋转阳极61的旋转，最初为0的旋转阳极61的转数R增加。与此同时，电压施加部67首先对旋转阳极61与阴极64之间施加低到即使旋转阳极61静止也不会受损的程度的最低电压VL。

当旋转阳极61开始旋转时，旋转阳极61不久达到规定的转数RA。但是，在时刻TA，旋转阳极处于静止，达到规定的转数RA需要一些时间。将该所需时间设为t1。

在旋转阳极61转速不足的过程中存在如下的危险性：当对两极61、64之间施加高电压时，旋转阳极61的周缘部的被电子撞击的部分被过度加热，因而旋转阳极61受损。根据以往的结构，为了防止上述情况的发生，在从旋转阳极处于静止状态起开始透视的情况下，在时刻TA，首先对两极61、64施加最低电压VL(例如50kV)。然后，在旋转阳极61的速度增加的同时逐渐升高施加于两极61、64的电压，最终使施加于两极61、64的电压成为适于诊断的电压VA(例如80kV)。将施加于两极61、64的电压从VL达到适于诊断的电压VA的期间设为E。由ABC(automatic brightness controller：自动亮度控制器)70来进行该电压控制，该ABC 70通过使放射线强度自动地发生变化来调节透视图像的亮度。

这样，根据以往的结构，构成为在开始照射放射线的时刻TA，在从旋转阳极静止的状态起开始透视的情况下，总是对两极61、64施加最低电压VL。

专利文献1：日本特开平9-213494号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，在以往结构的放射线源中存在如下的问题点。

即，在以往结构的放射线源中，在从旋转阳极静止的状态起开始透视的情况下，当开始放射线的照射时，对两极61、64施加的电压首先从最低电压VL开始，然后上升至适于诊断的电压VA。从适于诊断的电压VA施加于两电极61、64时起，放射线的强度成为手术操作者所期望的强度。即，在对两电极61、64施加的电压成为适于诊断的电压VA之前的期间，从放射线源发射的放射线的强度较弱。即，以低于适于诊断的电压VA的电压进行照射的放射线无法用于诊断。结果是需要等待直到对两电极61、64施加的电压成为适于诊断的电压VA。

在变为图8的期间P后开始获得适于诊断的透视图像。也就是说，在图8的期间E过程中，对被检体M照射了不必要的放射线。从抑制被检体M的被照射量的观点考虑，期望构成为仅在获得适于诊断的透视图像的期间才从放射线源照射放射线，应该抑制期间E的不必要的照射。

本发明是鉴于这种情况而完成的，其目的在于提供一种能够抑制针对被检体的放射线辐射的高电压装置以及具备该高电压装置的放射线源、放射线透视摄像设备。

用于解决问题的方案

本发明为了完成这种目的而采用了如下结构。

即，第一发明所涉及的高电压装置用于在放射线源中提供电压，该放射线源具备旋转阳极、容纳旋转阳极的容器、使旋转阳极旋转的旋转单元以及控制旋转阳极的旋转控制单元，该高电压装置的特征在于，具备：电压施加单元，其对旋转阳极施加电压；以及电压施加指示单元，其在旋转阳极达到不会受损的程度的高转数时起对电压施加单元进行指示，使电压施加单元施加能够进行放射线透视摄像的规定电压。

[作用·效果]本发明所涉及的高电压装置等到旋转阳极达到不会受损程度的高转数后才对旋转阳极施加规定的电压。也就是说，即使从旋转阳极静止的状态起开始透视的情况下，也能够从对旋转阳极施加电压的时刻起输出已经是手术操作者所期望的强度的放射线。因而，能够紧接在对旋转阳极施加电压之后得到适于诊断的透视图像。也就是说，在开始放射线照射后，不需要如以往那样等到放射线强度增加并成为适于诊断的强度，也不需要对被检体照射不能用于诊断的放射线。因而，能够抑制对被检体照射不必要的放射线。

另外，第二发明为，根据第一发明所述的高电压装置，其特征在于，电压施加指示单元进行指示，使得在旋转阳极开始旋转而达到即使施加电压也不会受损的程度的高转数的时刻施加电压，电压施加指示单元根据(A)施加于旋转阳极的电流和电压来决定从旋转阳极开始旋转起到旋转阳极达到即使施加电压也不会受损的程度的高转数为止的期间。

另外，第三发明为，根据第一发明所述的高电压装置，其特征在于，电压施加指示单元进行指示，使得在经过了延迟时间的时刻施加电压，该延迟时间表示从结束对旋转阳极施加电压的时刻起到旋转阳极达到即使施加电压也不会受损的程度的高转数为止的期间，电压施加指示单元根据(A)施加于旋转阳极的电流和电压、以及(B)从结束对旋转阳极施加电压起到开始对旋转阳极的旋转进行制动为止的偏差时间来决定延迟时间。

[作用·效果]上述结构是电压施加指示单元如何判断旋转阳极的转数是否足够高的具体例。即，电压施加指示单元当从停止状态的旋转阳极开始旋转起经过某一期间时，判断为旋转阳极达到了不会受损的转数。另外，电压施加指示单元当从结束对旋转阳极施加电压的时刻起经过了延迟时间时，判断为旋转阳极达到了不会受损的转数。通过构成为这种结构，在旋转阳极的转数足够高的时刻施加电压，因此即使对旋转阳极与阴极之间施加规定的电压，旋转阳极也不会损坏。该延迟时间也可以与所施加的负载相应地改变。

另外，根据权利要求1到权利要求3中的任一项所述的高电压装置，权利要求4所涉及的发明的特征在于，第四发明为，根据第一发明至第三发明中的任一项所述的高电压装置，其特征在于，还具备转数测量单元，该转数测量单元测量旋转阳极的转数，其中，电压施加指示单元进行指示，使得在所测量出的转数大于等于即使施加电压旋转阳极也不会受损的程度的高转数的时刻施加电压。

[作用·效果]上述结构是电压施加指示单元如何判断旋转阳极的转数是否足够高的具体例之一。即，当由转数测量单元实际测量出的旋转阳极的转数大于等于规定的转数时，电压施加指示单元判断为旋转阳极达到了不会受损的转数。如果转数大于等于规定的转数(允许转数)，则可以认为旋转阳极的转数足够高，因此即使对旋转阳极与阴极之间施加规定的电压，旋转阳极也不会损坏。该允许转数也可与所施加的负载相应地改变。

另外，根据权利要求3所述的高电压装置，权利要求5所涉及的发明的特征在于，第五发明为，根据第三发明所述的高电压装置，其特征在于，还具备输入单元，该输入单元用于输入手术操作者的指示，其中，电压施加指示单元进行指示，使得当由手术操作者发出使上一次针对旋转阳极的电压施加结束的指示之后且在旋转阳极处于保持不会受损的程度的高转数的状态时施加电压。

[作用·效果]上述结构是电压施加指示单元如何判断旋转阳极的转数是否足够高的具体例之一。在结束放射线的照射后，当经过固定时间时，开始对旋转阳极施加制动而使其减速，几分钟后旋转阳极完全停止，但是在制动后的一定时间内旋转阳极还未停止旋转。在旋转阳极的转数保持足够高的情况下，即使从旋转开始起不等待延迟时间，也能够立即对旋转阳极与阴极之间施加电压。在上述结构中，当从上次结束对旋转阳极施加电压的时刻起到通过输入单元输入开始照射放射线的指示的时刻为止的时间比规定的允许时间短时，旋转阳极的转数足够高而达到不会导致损坏的程度。因而，在这种情况下，上述结构中的电压施加指示单元即使在从旋转阳极开始旋转起经过延迟时间之前也判断为旋转阳极达到了不会受损的转数。由此，能够改善放射线源对于手术操作者输入的响应。该允许时间也可与所施加的负载相应地改变。

另外，第六发明为，根据第一发明至第五发明所述的高电压装置，其特征在于，还具备设定值存储单元，该设定值存储单元存储电压施加指示单元所参照的设定值，其中，设定值能够进行变更。

[作用·效果]根据上述结构，能够提供一种可通过变更检查的方法等来自由地应对的放射线源。即，手术操作者能够随意地变更设定电压值，因此，确保对旋转阳极与阴极之间施加的电压从被施加的时刻起就成为手术操作者所期望的电压。

另外，第七发明为，一种安装有第一发明至第六发明中的任一项所述的高电压装置的放射线源，其特征在于，具备：旋转阳极；容器，其容纳旋转阳极；旋转单元，其使旋转阳极旋转；以及旋转控制单元，其控制旋转阳极。

[作用·效果]根据上述结构，能够提供如下的一种放射线源：能够从开始照射起就输出期望的强度的放射线。

另外，第八发明为，一种具备第七发明所述的放射线源的放射线透视摄像设备，其特征在于，具备：放射线检测单元，其对从放射线源照射的放射线进行检测。

[作用·效果]根据上述结构，能够提供一种具备放射线源的放射线透视摄像装置，该放射线源能够从开始照射起就输出期望的强度的放射线。由于不会对被检体辐射不能用于诊断的放射线，因此能够提供一种可抑制针对被检体的放射线辐射的放射线透视摄像装置。

附图说明

图1是说明实施例1所涉及的X射线管的结构的功能框图。

图2是说明实施例1所涉及的旋转阳极的结构的立体图。

图3是说明实施例1所涉及的X射线管的动作的流程图。

图4是说明实施例1所涉及的X射线管的动作的时序图。

图5是说明实施例1所涉及的X射线管的动作的时序图。

图6是说明实施例2所涉及的X射线管的结构的功能框图。

图7是说明实施例2所涉及的X射线管的结构的功能框图。

图8是说明实施例2所涉及的放射线源的结构的时序图。

附图标记说明

1：旋转阳极；2：真空容器(容器)；3：支承轴；4：阴极；5：旋转机构(旋转单元)；6：旋转控制部(旋转控制单元)；7：电压施加部(电压施加单元)；8：电压施加指示部(电压施加指示单元)；9：转数测量部(转数测量单元)；10：X射线管(放射线源)；22：设定值存储部(设定值存储单元)；34：FPD(放射线检测单元)

具体实施方式

下面，参照附图来说明本发明所涉及的放射线源以及放射线透视摄像设备的最佳方式。此外，以下所说明的X射线为本发明的放射线的一例。

实施例1

说明本发明所涉及的X射线管10的结构。如图1所示，X射线管10具有旋转阳极1。旋转阳极1位于真空容器2的中空部2a，真空容器2的中空部2a保持真空。图2是说明实施例1所涉及的旋转阳极的结构的立体图。旋转阳极1由支承轴3旋转自如地进行支承。该旋转阳极1是圆盘状，并且沿着远离支承轴3的方向成为尖端越来越细的锥形状。即，旋转阳极1为伞型，其周缘部1a(参照图2)相对于支承轴3倾斜。此外，周缘部1a也被称为电子束的靶。真空容器相当于本发明的容器，X射线管相当于本发明的放射线源。

阴极4的前端位于真空容器2的中空部2a，并且与旋转阳极1的周缘部1a相向。当对旋转阳极1、阴极4施加电压时，从该阴极4的前端向旋转阳极1的周缘部1a照射电子E。从阴极4发射出的电子E撞击旋转阳极1的周缘部1a，并由此处向真空容器2的外部照射X射线束B。此外，阴极4的前端成为发射电子的灯丝。

旋转阳极1、真空容器2、支承轴3以及阴极4合称为管球11。

对旋转阳极1和阴极4施加的高电压由电压施加部7来提供。从电压施加部7提供的电压是可变的。电压施加指示部8向电压施加部7发送指示信号，电压施加部7按照该指示信号中止对旋转阳极1与阴极4之间施加电压，或者恢复电压的施加。电压施加部相当于本发明的电压施加单元，电压施加指示部相当于本发明的电压施加指示单元。

阴极加热电流供给部17对阴极4提供低电压的电流。该电流通过呈线圈状的阴极4使阴极4加热。即，在X射线管10中，在产生X射线之前预先加热阴极4。加热后的阴极4容易发生热电子发射，在该状态下当通过电压施加部7对两极1、4施加高电压时，电子E接连不断地从阴极4向旋转阳极1飞出。该阴极加热电流供给部17由阴极加热电流控制部12进行控制。

使支承轴3旋转的旋转机构5设置的目的是为了使旋转阳极1相对于阴极4进行旋转。此外，旋转机构5由旋转控制部6进行控制。另外，输入部21用于输入手术操作者的指示，手术操作者能够通过该输入部21进行开始透视的指示、X射线条件的变更。绝缘环3a是支承轴3的轴承。该绝缘环3a将支承轴3和真空容器2绝缘，并且防止空气从真空容器2的外部流向真空的中空部2a。旋转控制部相当于本发明的旋转控制单元，旋转机构相当于本发明的旋转单元。

转数测量部9逐次监视旋转阳极1的转数。转数测量部9向后述的主控制部29发送转数数据。转数测量部相当于本发明的转数测量单元。

设定电压值存储部22、延迟时间存储部23以及允许值存储部24是分别存储后述的设定电压值Va、延迟时间D以及允许时间AT的存储部。另外，在X射线管10中设置有时间差获取部18。关于设置这些部的意义在后记述。此外，手术操作者能够通过输入部21来更新存储在设定电压值存储部22中的设定电压Va。

X射线管10中设置有主控制部29，该主控制部29统一控制旋转控制部6、电压施加指示部8以及阴极加热电流控制部12。主控制部29由CPU构成，通过执行各种程序来实现各部。另外，也可以将上述各部分配给负责各部的运算装置来执行。

接着，说明实施例1所涉及的X射线管10的动作。图3是说明实施例1所涉及的X射线管的动作的流程图。示出加入实施例1所涉及的X射线管10的动作特征后的一系列动作。即，下述说明的X射线管10的动作例具备以下各步骤：照射开始指示步骤S1，对输入部21输入照射开始的指示；旋转开始步骤S2，使旋转阳极1开始旋转；电压控制步骤S3，控制电压施加部7的电压；电压施加开始步骤S4，开始施加电压；照射结束指示步骤S5，对输入部21输入结束照射的指示；旋转制动开始步骤S6，使对旋转阳极1的旋转的制动开始；电压施加中止步骤S7，中止施加电压；照射恢复指示步骤S8，对输入部21输入恢复照射的指示；旋转恢复步骤S9，使旋转阳极1恢复旋转；电压再控制步骤S10，控制电压施加部7的电压；以及电压施加恢复步骤S11，恢复施加电压。下面，按顺序说明上述各步骤的详细内容。

<照射开始指示步骤S1、旋转开始步骤S2>

首先，手术操作者通过输入部21对X射线管10指示照射X射线。于是，旋转控制部6立即指示旋转阳极1开始旋转，处于旋转停止状态的旋转阳极1开始旋转。

<电压控制步骤S3>

接着，通过电压施加指示部8来调节电压施加部7的电压。即，电压施加指示部8读出存储在设定电压值存储部22中的设定电压值Va，将电压施加部7的电压设为Va。此外，在该时刻，电压施加指示部8没有指示电压施加部7施加电压，因此，由电压施加部7对两极1、4进行的电压施加仍然中止。

此外，在照射开始指示步骤S1中，手术操作者有时在指示X射线照射之前会指示对设定电压值Va进行变更。此时，在由输入部21获得的新的设定电压值Vb被存储到设定电压值存储部22之后，电压施加指示部8根据该新的设定电压值Vb来控制电压施加部7。此外，在照射开始指示步骤S1的时刻，阴极加热电流供给部17被阴极加热电流控制部12控制，开始对阴极4进行加热。

<电压施加开始步骤S4>

接着，电压施加指示部8读出存储在延迟时间存储部23中的期间N。该期间N例如为0.5秒。或者，作为期间N也可以使用主控制部29根据设定电压值Va或Vb所产生的负载而算出的值。关于该期间N的计算方法在后记述。如图4的(a)所示，电压施加指示部8在从指示进行X射线照射的时刻St起经过某一期间N之后，对电压施加部7发出开始施加电压的指示。这样，对两极1、4施加设定电压Va，从X射线管10发射X射线。这样，电压施加指示部8构成为基于期间N进行施加电压的指示。此外，期间N表示从停止旋转的旋转阳极1开始旋转起到旋转阳极1达到即使施加电压也不会受损的程度的高转数为止的期间。

参照图4的(a)对电压施加开始步骤S4进行更为详细的说明。在指示进行X射线照射的时刻St，立即开始使旋转阳极1旋转。但是，在时刻St，旋转阳极1的转数没有足够高，如果从该时刻起对两极1、4施加高电压，则可能损坏旋转阳极1。因此，根据实施例1的结构，构成为在从时刻St起经过期间N后的时刻Dt对两极1、4施加高电压。在时刻Dt，旋转阳极1的转数足够高，因此旋转阳极1不会受损。

根据以往结构，在X射线照射开始的时刻，X射线强度弱，但是根据实施例1的结构，在X射线照射开始的时刻Dt，X射线强度成为手术操作者所期望的强度。这是由于在时刻Dt对两极1、4施加了设定电压Va。也就是说，从图4的(a)的时刻Dt起，照射适于诊断的强度的X射线的期间P开始。即，能够在开始X射线照射的同时开始诊断。

<照射结束指示步骤S5、旋转制动开始步骤S6、电压施加中止步骤S7>

当手术操作者通过输入部21指示X射线照射结束时[参照图4的(a)的时刻Et]，电压施加指示部8对电压施加部7发出中止施加电压的指示，从而停止照射X射线。之后，当经过固定时间(例如60秒)时[参照图4的(a)的时刻Ft]，旋转控制部6控制旋转机构5以进行制动使得旋转阳极1的旋转减速。制动后旋转阳极1也会继续旋转并自然减速，不久静止。此外，在该时刻电压施加部7的电压仍为Va。

<照射恢复指示步骤S8、旋转恢复步骤S9、电压施加恢复步骤S11>

接着，假设在X射线照射结束后需要再次照射X射线。手术操作者通过输入部21指示恢复X射线照射。于是，旋转控制部6控制旋转机构5以使旋转阳极1再次旋转。也就是说，如图4的(b)所示，从指示恢复X射线照射的时刻Gt起旋转阳极1开始加速旋转。此外，图4的(b)的箭头表示手术操作者发出结束X射线照射的指示的时刻(步骤S5的时刻)。为了尽可能抑制针对被检体的放射线辐射而指示结束X射线照射时，X射线照射立即被中止。另一方面，旋转阳极1的旋转仍有余量，从X射线照射中止起经过规定的偏差时间Q后开始旋转制动。将第一次开始进行旋转阳极1制动的时刻设为Ft。

由时间差获取部18来算出从时刻Ft至时刻Gt为止的时间(以下称为指示间时间FG)。然后，电压施加指示部8读出存储在允许值存储部24中的允许时间AT，将指示间时间FG与允许时间AT进行比较。并且，如图4的(b)所示，电压施加指示部8在指示间时间FG比允许时间AT短的情况下进行施加电压的指示。这样，在指示恢复X射线照射的时刻立即再次照射X射线。允许时间AT例如为5分钟。这样，电压施加指示部8构成为基于允许时间AT进行施加电压的指示。从结束X射线照射到恢复X射线照射为止的时间为延迟时间D。如图4的(b)所示，在指示间时间FG比允许时间AT短的情况下，延迟时间D变得比偏差时间Q与允许时间AT之和更短。

说明允许时间AT。允许时间AT是如下的时间。即，当从上次结束对旋转阳极1施加电压的时刻起到通过输入单元输入开始放射线照射的指示的时刻为止的时间比该允许时间AT更短时，旋转阳极1处于保持即使施加电压也不会受损的程度的高转数的状态。

当指示间时间FG小于允许时间AT时，旋转阳极1的转速足够快，即使对两极1、4施加高电压，旋转阳极1也不会损坏。并且，电压施加部7的电压为Va，因此在手术操作者指示恢复X射线照射的时刻Gt对两极1、4施加电压Va。也就是说，从时刻Gt起，照射适于诊断的强度的X射线的期间P重新开始。即，手术操作者能够在恢复照射X射线的同时获得适于诊断的X射线透视图像。

接着，对指示间时间FG大于等于允许时间AT的情况进行说明。当指示间时间FG大于等于允许时间AT时，旋转阳极1的转速慢，如果直接对两极1、4施加高电压，则可能损坏旋转阳极1。因而，电压施加指示部8在指示间时间FG大于等于允许时间AT的情况下直接使对两极1、4施加的高电压停止。如图5的(a)所示，从X射线照射结束的时刻Et起经过延迟时间D，电压施加指示部8进行施加电压的指示。如果从时刻Gt起经过了延迟时间D，则由于旋转阳极1的转速足够高，因此即使对两极1、4施加高电压，旋转阳极1也不会损坏。从结束X射线照射起到恢复X射线照射为止的时间为延迟时间D。如图5的(a)所示，在指示间时间FG大于等于允许施加AT的情况下，延迟时间D比偏差时间Q与允许时间AT之和相等或者比二者之和更长。

也就是说，不论指示间时间FG为何值，在再次照射X射线的时刻，旋转阳极1的转速足够高，旋转阳极1不会损坏。并且，从再次照射X射线的时刻起对两极1、4施加电压Va。因而，手术操作者能够在恢复X射线照射的同时获得适于诊断的X射线透视图像。

<电压再控制步骤S10>

此外，还能够在再次照射X射线时改变设定电压值Va。即，如图5的(b)所示，当假设在指示恢复X射线照射之前手术操作者通过输入部21指示将设定电压值由Va变更至Vb时，通过对两极1、4施加电压Vb来恢复X射线照射。这样的动作通过以下的动作而完成：在电压施加指示部8对电压施加部7发出恢复施加电压的指示之前，电压施加部7从设定电压值存储部22读出电压的设定值。这样，在每次恢复X射线照射时，都能够对之前的X射线照射情况下的两极1、4的施加电压进行自由地变更。在这种情况下，也能够通过设定适当的延迟时间D来使基于设定电压值Vb的X射线照射开始。

最后，对期间N以及指示间时间FG大于等于允许时间AT的情况下的延迟时间D的计算方法进行举例说明。首先，旋转阳极1处于停止状态下的受损极限负载(开始损坏的最大负载)为2kW。并且，使旋转阳极1以60Hz进行旋转时的受损极限负载为20kW。

受损极限负载与旋转阳极1的转数的平方根成比例，因此，当将对旋转阳极1施加的负载设为a(kW)、将此时旋转阳极开始损坏的最高转数设为r时，(60)^1/2/(20-2)＝r^1/2/(a-2)的关系成立。利用该式对r求解则成为如下那样。

r＝60·(a-2)²/18²

这样，求出旋转阳极1开始损坏的最高转数r。例如，当a＝8kW时，r大约为7Hz。由此，当在旋转阳极1的转数与r为大约7Hz的转数相比更慢的状态下对旋转阳极1施加8kW的负载时，旋转阳极1可能被损坏。

旋转阳极1从停止状态起每1秒增加20Hz，因此旋转阳极1的转数从旋转开始增加至转数r大约需要0.3秒。在此，考虑到安全系数1.3而设为大约0.4秒。即，当旋转阳极1的负载为8kW时，期间N大约为0.4秒。当将旋转阳极1的转数增加速度设为v(Hz/sec)时，一般如下那样求出期间N和延迟时间D。

N＞r/v

D＞r/v+Q

此外，Q为上述偏差时间。由电压施加指示部8来计算期间N和延迟时间D。因而，与管电压、管电流相关的数据和与进行各动作的时刻相关的数据被逐次发送到电压施加指示部8。

如上所述，实施例1所涉及的高电压装置会等到旋转阳极1达到不会受损程度的高转数后对两极1、4施加规定的电压。也就是说，从对两极1、4施加电压的时刻起就输出已经是期望强度的X射线。因而，能够紧接在对两极1、4施加电压之后获取X射线透视图像。也就是说，不需要如以往那样在开始X射线照射之后等到X射线变为适于诊断的强度，也不需要对被检体M照射不能用于诊断的X射线。因而，能够抑制对被检体M照射不必要的X射线。

作为电压施加指示部8如何判断旋转阳极1的转数是否足够高的具体例之一，有如下的例子。即，当从停止状态的旋转阳极1开始旋转起经过期间N或延迟时间D时，电压施加指示部8判断为旋转阳极1达到了不会受损的转数。如果经过期间N或延迟时间D，则可以认为旋转阳极1的转数足够高，因此即使对两极1、4施加规定的电压，旋转阳极1也不会损坏。

另外，在结束X射线照射并开始制动后的短暂期间，旋转阳极1继续旋转。在该状态下旋转阳极1的转数维持足够高的情况下，即使从旋转开始起未等待延迟时间D，也能够立即对两极1、4施加电压。在上述结构中，当从前次结束对两极1、4施加电压的时刻起到通过输入单元输入开始照射X射线的指示的时刻为止的时间比规定的允许时间AT更短时，旋转阳极1的转数足够高，是不会导致损坏的程度。因而，在这种情况下，即使在从旋转阳极1的旋转开始起经过延迟时间D之前，上述结构中的电压施加指示部8也判断为旋转阳极1达到了不会受损的转数。由此，能够改善X射线源对于手术操作者输入的响应。

另外，根据实施例1的结构，能够提供可通过变更检查的方法等来自由地应对的X射线管10。即，手术操作者能够随意地变更设定电压值Va，因此确保对旋转阳极1施加的电压从被施加的时刻起就成为手术操作者所期望的电压。

实施例2

接着，对安装有实施例1所说明的X射线管10的放射线透视摄像设备进行说明。另外，实施例2的结构的X射线是本发明的放射线的一例。

首先，说明实施例2所涉及的X射线透视摄像设备30的结构。图6是说明实施例2所涉及的X射线摄像设备的结构的功能框图。如图6所示，实施例2所涉及的X射线透视摄像设备30中设置有：顶板32，其载置被检体M；X射线管10，其设置于该顶板32的上部，用于照射脉冲状的X射线束；准直器39，其对从X射线管10照射的X射线束进行准直；平板检测器(FPD：Flatpanel detector)34，其检测透过被检体M的X射线；以及X射线栅格35，其去除入射到FPD 34的散射X射线。另外，实施例2的结构具备：管球控制部36，其控制X射线管10的管电压、管电流以及X射线束在时间上的脉宽；管球移动机构37，其使X射线管10移动；以及管球移动控制部38，其控制管球移动机构37。另外，实施例2所涉及的X射线透视摄像设备30具备使FPD 34移动的FPD移动机构31和控制该FPD移动机构31的FPD移动控制部32。

并且，X射线透视摄像设备30具备根据从FPD 34输出的检测数据来生成X射线透视图像的图像生成部42。此外，X射线管相当于本发明的放射线源，FPD相当于本发明的放射线检测单元。

另外，X射线透视摄像设备30具备接收手术操作者的指示的控制台43和显示X射线透视图像或动画的显示部44。

另外，X射线透视摄像设备30具备主控制部45，该主控制部45统一控制管球控制部36、管球移动控制部38以及图像生成部42。该主控制部45由CPU构成，通过执行各种程序来实现各部。另外，也可以将上述各部分配给负责各部的运算装置来执行。此外，实施例1的主控制部29被合并到该实施例2的主控制部45。

说明具有这种结构的X射线透视摄像设备30的动作。首先，将被检体M载置于顶板32。手术操作者通过管球控制部36来控制X射线管10对被检体M照射X射线。透过被检体M的X射线由FPD 34进行检测，并将检测数据发送到图像生成部42，从而生成反映被检体M的透视像的X射线透视图像。该X射线透视图像在显示部44进行显示，从而实施例2所涉及的利用X射线透视摄像设备30获取X射线透视图像的步骤结束。

实施例2所涉及的X射线透视摄像设备30成为抑制所照射的X射线对被检体M造成X射线辐射的装置。即，从开始照射X射线起就立即对被检体M照射手术操作者所期望强度的X射线。因而，不需要如以往那样从照射X射线之后等到X射线强度变为适于诊断的强度，从而能够抑制对被检体M照射不必要的放射线。

本发明不限于上述结构，也可以进行如下的变形来实施。

(1)在上述各实施例中，也可以实际测量旋转阳极1的转数，电压施加指示部8基于该转数来指示电压施加部7。转数测量部9(参照图1)逐次测量旋转阳极1的当前转数。也可以是电压施加指示部8等到判断为转数已提高到足够高而不会损坏旋转阳极1的程度的时刻(等到旋转阳极1的转数达到允许转数的时刻)，从该时刻起指示电压施加部7施加电压。即，在本变形例中，电压施加指示部8具有以下两种模式：等到经过期间N或延迟时间D之后指示施加电压的延迟时间待机模式和等到旋转阳极1的转数足够高后指示施加电压的转数到达待机模式。能够自由地选择优先使用哪一个模式。即，如果优先使用转数到达待机模式，则根据旋转阳极1的转数，即使在经过期间N或者延迟时间D之前也能进行电压的施加。另外，如果优先使用延迟时间待机模式，则在经过期间N或延迟时间D后能够与旋转阳极1的转数无关地进行电压的施加。此外，允许转数被存储到允许值存储部24。能够利用上述的转数r作为允许转数的实际值。这样，本变形例所涉及的电压施加指示部8构成为根据由转数测量部9测量出的转数来指示施加电压。

在上述变形例中，当由转数测量部9实际测量出的旋转阳极1的转数大于等于规定转数时，电压施加指示部8判断为旋转阳极1达到了不会受损的转数。如果转数大于等于规定的转数(允许转数)，则可以认为旋转阳极1的转数足够高，因此即使对旋转阳极1施加规定的电压，旋转阳极1也不会损坏。

(2)在上述的各实施例中，以将FPD作为放射线检测单元的具体例为例进行了说明，但本发明并不限于此。作为放射线检测单元，也可以用将放射线转换为可见光线并进行显示的图像增强器来构成。

(3)上述各实施例为医用设备，但本发明也能够应用于工业用、原子能用的设备。

(4)上述各实施例所述的X射线是本发明的放射线的一例。因而，X射线以外的放射线也能够适用于本发明。

产业上的可利用性

如上所述，本发明适用于医用的放射线透视摄像设备。

Claims (8)

1.一种高电压装置，用于在放射线源中提供电压，该放射线源具备旋转阳极、容纳上述旋转阳极的容器、使上述旋转阳极旋转的旋转单元以及控制上述旋转阳极的旋转控制单元，该高电压装置的特征在于，具备：

电压施加单元，其对上述旋转阳极施加电压；以及

电压施加指示单元，其将上述旋转阳极的转数正在增加且达到受损极限负载所对应的、上述旋转阳极不会受损的程度的高转数的时刻设为放射线的照射开始时刻，在上述放射线的照射开始时刻对上述电压施加单元进行指示，使上述电压施加单元施加能够进行放射线透视摄像的规定电压，由此开始放射线的照射。

2.根据权利要求1所述的高电压装置，其特征在于，

上述电压施加指示单元进行指示，使得在上述旋转阳极自开始旋转而达到即使施加上述电压也不会受损的程度的高转数的时刻施加上述电压，

上述电压施加指示单元根据(A)施加于上述旋转阳极的电流和电压来决定从上述旋转阳极开始旋转起到上述旋转阳极达到即使施加上述电压也不会受损的程度的高转数为止的期间。

3.根据权利要求1所述的高电压装置，其特征在于，

上述电压施加指示单元进行指示，使得在经过了延迟时间的时刻施加上述电压，该延迟时间表示从结束对上述旋转阳极施加电压的时刻起到上述旋转阳极达到即使施加上述电压也不会受损的程度的高转数的时刻为止的期间，

上述电压施加指示单元根据(A)施加于上述旋转阳极的电流和电压、以及(B)从结束对上述旋转阳极施加电压起到开始对上述旋转阳极的旋转进行制动为止的偏差时间来决定上述延迟时间。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的高电压装置，其特征在于，

还具备转数测量单元，该转数测量单元测量上述旋转阳极的转数，

其中，上述电压施加指示单元进行指示，使得在所测量出的转数大于等于即使施加上述电压时上述旋转阳极也不会受损的程度的高转数的时刻施加上述电压。

5.根据权利要求3所述的高电压装置，其特征在于，

还具备输入单元，该输入单元用于输入手术操作者的指示，

其中，上述电压施加指示单元进行指示，使得当由手术操作者发出使上一次针对上述旋转阳极的电压施加结束的指示之后且在上述旋转阳极处于保持不会受损的程度的高转数的状态时施加上述电压。

6.根据权利要求1至3中的任一项所述的高电压装置，其特征在于，

还具备设定值存储单元，该设定值存储单元存储上述电压施加指示单元所参照的设定值，

其中，上述设定值能够进行变更。

7.一种放射线源，其安装有权利要求1至6中的任一项所述的高电压装置，该放射线源的特征在于，具备：

旋转阳极；

容器，其容纳上述旋转阳极；

旋转单元，其使上述旋转阳极旋转；以及

旋转控制单元，其控制上述旋转阳极。

8.一种放射线透视摄像设备，其具备权利要求7所述的放射线源，该放射线透视摄像设备的特征在于，具备：

放射线检测单元，其对从上述放射线源照射的放射线进行检测。