JP2000082594A

JP2000082594A - パルスｘ線装置

Info

Publication number: JP2000082594A
Application number: JP11192144A
Authority: JP
Inventors: Fumio Ishiyama; 文雄石山
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1998-07-06
Filing date: 1999-07-06
Publication date: 2000-03-21

Abstract

(57)【要約】【課題】Ｘ線照射中にＸ線管が放電を起こしても、グ
リッドオン回路が破壊されないようにすること。【解決手段】タイミング回路によりインバーター回路
がオンされると、高圧整流回路から発生した高電圧がＸ
線管に掛かると共に、ダイオードが順バイアスになって
Ｘ線管のグリッド電圧をゼロボルトとするため、Ｘ線管
のアノードとカソード間に電流が流れて、Ｘ線が曝射さ
れる。上記したインバーター回路のオンと同時に、タイ
ミング回路によりグリッドオン回路がオンして、Ｘ線管
のグリッド、カソード間をゼロボルトに保持して、グリ
ッド電圧を安定化させる。Ｘ線の照射中、Ｘ線管が放電
すると、平滑用のコンデンサからの放電電流によりグリ
ッド、カソード間が上昇するため、放電保護回路が動作
して、前記グリッド、カソード間を短絡する。これによ
り、グリッドオン回路に高電圧が印加されなくなり、こ
の回路の破壊を防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、診断用Ｘ線装置な
どに係り、特にＸ線を間欠的に曝射するパルスＸ線装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のパルスＸ線装置は図８に示すよう
な構成を有している。商用電源１などから供給される交
流は整流平滑回路２により直流に変換された後、インバ
ーター回路３に入力される。タイミング回路４のａ信号
によりインバーター回路３がオンになると、インバータ
ー回絡３に入力された直流は交流に変換されて変圧器５
の一次巻線に入力される。変圧器５で昇圧された交流は
二次側巻線に出力され、高圧整流回路６により整流され
て高圧の直流となり、この直流電圧が高圧ケーブル１５
ａ、１５ｂを介してＸ線管９のアノードＡとカソードＫ
に印加され、その際、コンデンサ７、８により前記高電
圧の直流が平滑される。

【０００３】このＸ線管９のアノードＡとカソードＫ間
に直流の高電圧が印加され、コンデンサ７、８が充電さ
れる時、ダイオード１０は順バイアスとなるため、Ｘ線
管９のカソードＫに対するグリッド電圧は約ゼロボルト
となる。これにより、Ｘ線管９に電流が流れて、アノー
ドＡからＸ線が急峻に曝射される。

【０００４】その後、タイミング回路４がインバーター
回路３をオフすると、高圧整流回路６から直流高電圧の
出力が停止されるため、コンデンサ７、８に蓄えられた
電荷は、Ｘ線管９とブリーダー抵抗１１、１２を介して
放電される。この時、ダイオード１０は逆バイアスにな
るため、コンデンサ１３が急速に充電され、Ｘ線管９の
グリッドＧに負電圧のグリッド電圧が印加され、これが
カットオフ電圧（−１５００〜−１８００Ｖ程）に達す
ると、Ｘ線管９はＸ線の曝射を急峻に停止する。このよ
うにして、Ｘ線管９からパルス状のＸ線が間欠的に曝射
される。

【０００５】ところで、管電圧（前記直流高電圧に同
じ）の立上がり時に、オーバーシュートが発生すると、
オーバーシュートした管電圧が定常値に回復する時にダ
イオード１０が一時的に逆バイアスとなり、コンデンサ
７、８の放電電流がコンデンサ１３をＸ線管９のグリッ
ド電圧が負になる方向に充電してしまうため、Ｘ線管９
に流れる電流が不安定になる。

【０００６】この問題を解決するため、タイミング回路
４のｂ信号を受けて、インバーター回路３のオンタイミ
ングに同期してグリッドオン回路１４のトランジスタ１
４４をオンとして、Ｘ線照射中のグリッド電圧をほぼゼ
ロに保ち、Ｘ線管９に流れる電流が安定するようにして
いる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のパ
ルスＸ線装置では、経年劣化によってＸ線管９の真空度
などが落ちてくると、Ｘ線照射中にＸ線管９が放電を起
こすことがある。このＸ線管９に放電が起きると、コン
デンサ，７、８の電荷がＸ線管９のアノードＡとカソー
ドＫ間を通って一気に放電する。この放電電流は、短時
間ではあるが百アンぺア以上に達し、且つグリッドオン
回路１４の中を流れるため、グリッドオン回路１４内部
のトランジスタ１４４を破損してしまうという問題があ
った。

【０００８】そこで、トランジスタ１４４のコレクタと
ツェナーダイオード１４５のカソード間に抵抗１４６を
挿入し、トランジスタ１４４に流れる電流を制限すれ
ば、Ｘ線管９の放電時でもトランジスタ１４４を保護す
ることができるが、この時、ツェナーダイオード１４５
には放電電流とツェナー電圧の積に相当する電力が供給
されて、ツェナーダイオード１４５が破損してしまうと
いう問題が生じる。

【０００９】そこで、放電電流に耐えられるほどのツエ
ナーダイオードを取り付ければよいが、これは現実的で
なく採用することができない。

【００１０】尚、ツェナーダイオード１４５はトランジ
スタ１４４の保護というよりも、Ｘ線管９が破損してグ
リッドＧにより電流を遮断できなくなった場合に、コン
デンサ１３の電圧が危険なまでに上昇して回路や高電圧
ケーブル１５ａ、１５ｂを破壊することを防ぐために挿
入されている。

【００１１】本発明は、上述の如き従来の課題を解決す
るためになされたもので、その目的は、Ｘ線照射中にＸ
線管が放電を起こしても、グリッドオン回路の破壊を防
止することができ並びに、Ｘ線管のグリッドとカソード
間に挿入するツェナーダイオードを省略しても、Ｘ線管
のグリッド電圧を供給するコンデンサを過電圧から保護
することができる信頼性の向上したパルスＸ線装置を提
供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の発明の特徴は、グリッド、アノード及びカソ
ードの各電極を有するＸ線管の前記アノードと前記カソ
ード間に高電圧を間欠的に印加して前記アノードからＸ
線を間欠的に曝射し、その際に前記グリッドと前記カソ
ード間に接続されたコンデンサの充電電圧を制御して前
記グリッド電圧を変化させることにより、前記アノード
と前記カソード間の電流をオンオフするパルスＸ線装置
において、前記高電圧を前記アノードと前記カソード間
に印加すると同時に、前記グリッドと前記カソード間の
電圧をほぼゼロに保持するグリッド電圧安定化手段と、
前記Ｘ線管の放電を検出する放電検出手段と、この放電
検出手段により前記Ｘ線管の放電が検出されると、前記
グリッドと前記カソード問を短絡する保護手段とを備え
たことにある。

【００１３】この第１の発明によれば、前記Ｘ線管が経
年劣化などでその真空度が低下してくると、Ｘ線照射中
に前記Ｘ線管に放電が起きることがある。このような放
電が起きると、管電圧の平滑用のコンデンサーから前記
グリッド電圧安定化手段に放電電流が流れ込むが、この
時、前記Ｘ線管の放電を検出して前記保護回路を動作さ
せ前記Ｘ線管のグリッドとカソード間を短絡して前記放
電電流を吸収することにより、前記グリッド電圧安定化
手段に掛かる電圧を低電圧にする。これにより、前記グ
リッド電圧安定化手段の破損が防止されると共に、前記
グリッドとカソード間に接続されているコンデンサに過
電圧が掛からないようにすることができる。

【００１４】第２の発明の特徴は、グリッド、アノード
及びカソードの各電極を有するＸ線管の前記アノードと
前記カソード間に高電圧を間欠的に印加して前記アノー
ドからＸ線を間欠的に曝射し、その際に前記グリッドと
前記カソード間に接続されたコンデンサの充電電圧を制
御して前記グリッド電圧を変化させることにより、前記
アノードと前記カソード間の電流をオンオフするパルス
Ｘ線装置において、前記高電圧を前記アノードと前記カ
ソード間に印加すると同時に、前記グリッドと前記カソ
ード間の電圧をほぼゼロに保持するグリッド電圧安定化
手段と、前記グリッドと前記カソード間の電圧が所定値
を超えたことを検出する電圧検出手段と、この電圧検出
手段により前記グリッドと前記カソード間の電圧が所定
値を超えたことが検出されると、前記グリッドと前記カ
ソード間を短絡する保護手段とを備えたことにある。

【００１５】この第２の発明によれば、前記Ｘ線管が経
年劣化などでその真空度が低下してくると、例えば、Ｘ
線照射中に前記Ｘ線管に放電が起きることがある。この
ような放電が起きると、管電圧の平滑用のコンデンサー
から前記Ｘ線管を通して前記グリッド電圧安定化手段に
放電電流が流れ込み、前記Ｘ線管のグリッドと前記カソ
ード間の電圧が上昇する。この電圧の上昇（１５００Ｖ
−１８００Ｖ）を検出して、前記保護回路を動作させ前
記Ｘ線管のグリッドと前記カソード間を短絡して前記放
電電流を吸収することにより、前記グリッド電圧安定化
手段に掛かる電圧を低電圧にする。これにより、前記グ
リッドとカソード間に接続されているコンデンサに過電
圧が掛からないようにすると共に、前記グリッド電圧安
定化手段の破損を防止することができる。但し、前記Ｘ
線管のグリッドと前記カソード間の電圧が別の異常で上
昇しても、前記保護回路が動作して、装置の破損が防止
される。

【００１６】第３の発明の特徴は、前記電圧検出手段と
前記保護手段は負性抵抗を有する回路から成ることにあ
る。

【００１７】この第３の発明によれば、前記Ｘ線管の前
記グリッドと前記カソード間の電圧が上昇して、前記負
性抵抗を有する回路のブレークオーバー電圧を超える
と、前記回路を通して電流が流れ、しかも、この回路に
掛かる電圧は急激に低下するため、前記Ｘ線管のグリッ
ドと前記カソード間の電圧は急激に低下する。

【００１８】第４の発明の前記電圧検出手段は前記グリ
ッドと前記カソード間の電圧を分圧する分圧回路と、こ
の分圧回路の分圧電圧がブレークオーバー電圧に達する
とオンするトリガーダイオードとを有し、前記短絡手段
は前記オンしたトリガーダイオードを通して供給される
電流によりオンするサイリスタを有し、前記サイリスタ
がオンして前記グリッドと前記カソード間を短絡する。

【００１９】この第４の発明によれば、前記Ｘ線管の前
記グリッドと前記カソード間の電圧が１５００〜１８０
０Ｖに上昇すると、前記分圧電圧が３０Ｖ程度のブレー
クオーバー電圧に達する。これにより、トリガーダイオ
ードがオンして、別途コンデンサなどに充電しておいた
電荷がこのトリガーダイオードを通して前記サイリスタ
の制御端子に流れ込み、このサイリスタをオンする。こ
れによって、このサイリスタが導通して、前記Ｘ線管の
前記グリッドと前記カソード間が短絡すると共に、この
サイリスタを通して放電電流などが流れる。この時のサ
イリスタに掛かる電圧は１Ｖ程度となる。

【００２０】第５の発明の特徴は、前記コンデンサを過
電圧から保護するツェナーダイオードを前記Ｘ線管のグ
リッドと前記カソード間に接続することにある。

【００２１】この第５の発明によれば、前記Ｘ線管の前
記グリッドと前記カソード間に接続されたコンデンサに
ツェナー電圧以上の電圧が掛かると、前記ツェナーダイ
オードがオンして、このツェナー電圧に前記グリッドと
前記カソード間の電圧を保持するため、前記コンデンサ
には前記ツェナー電圧以上の過電圧が掛からなくなる゜
第６の発明の前記コンデンサは前記高電圧を前記Ｘ線管
に印加する高電圧ケーブルの浮遊容量とする。

【００２２】第７の発明の特徴の前記放電検出手段と前
記保護手段は、インダクタと負性抵抗を有する回路から
成る。

【００２３】この第７の発明によれば、前記Ｘ線管の前
記グリッドと前記カソード間の電圧が前記インダクタの
両端で１５００〜１８００Ｖに上昇すると、前記負性抵
抗に掛かる電圧がブレークオーバー電圧を超えて、この
負性抵抗を通して電流が流れ、前記Ｘ線管のグリッド、
カソード間の電圧が急激に低下する。

【００２４】第８の発明の特徴は、前記負性抵抗を有す
る回路はアレスタを使用し、Ｘ線管放電時に前記アレス
タが作動して、前記グリッドと前記カソード間を短絡す
ることにある。

【００２５】この第８の発明によれば、前記Ｘ線管の前
記グリッドと前記カソード間の電圧が前記インダクタの
両端で１５００〜１８００Ｖに上昇すると、前記アレス
タがグロー放電を開始し、前記Ｘ線管のグリッド、カソ
ード間がほぼ短絡状態になり、この間の電圧が急激に低
下する。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は本発明のパルスＸ線装置の
第１の実施の形態を示したブロック図である。但し、従
来例と同一部分は同一符号を用いて説明する。パルスＸ
線装置は、例えば２００ボルトの交流を供給する商用電
源１、商用電源１からの交流を直流に変換する整流平滑
回路２、整流平滑回路２から出力される直流を交流に変
換するインバーター回路３、インバーター回路３及びグ
リッドオン回路１４をオンオフするタイミング回路４、
インバーター回路３から入力される交流を高電圧に昇圧
する変圧器５、変圧器５から出力される高電圧交流を整
流する高圧整流回路６、高圧整流回路６から出力される
高電圧を平滑するコンデンサ７、８、Ｘ線を曝射するＸ
線管９、Ｘ線管９のグリッドバイアス電圧を制御するダ
イオード１０、Ｘ線管９のグリッドカットオフ電圧を充
電するコンデンサ１３、Ｘ線管９のグリッド電圧を安定
化させるグリッドオン回路１４、高電圧をＸ線管９に印
加する高電圧ケーブル１５ａ、１５ｂ及びグリッドオン
回路１４の破壊を防止する放電保護回路１６を有してい
る。

【００２７】次に本実施の形態の動作について説明す
る。タイミング回路４のａ信号を受けてインバーター回
路３が動作すると、インバーター回路３で発生した交流
電圧は、変圧器５で昇圧され、高圧整流回路６で直流に
整流された後、高電圧ケーブル１５ａ、１５ｂの芯線と
アース間の静電容量であるコンデンサ７、８で平滑さ
れ、Ｘ線管９のアノードＡとカソードＫに印加される。
この時、ダイオード１０は順バイアスとなるため、コン
デンサ１３には電荷は蓄積されず、Ｘ線管９のグリッド
電圧（Ｘ線管９のカソードＫに対するグリツドＧの電
圧）はほぼゼロとなるため、Ｘ線管９のアノードＡとカ
ソードＫ間には安定に電流が流れＸ線が曝射される。

【００２８】次に、タイミング回路４の制御でインバー
ター回路３の動作が停止すると、変圧器５の二次電圧は
ゼロになり、高電圧の出力が停止されるので、コンデン
サ７とコンデンサ８の蓄積電荷はＸ線管９を通して放電
する。この時、ダイオード１０は逆バイアスとなるた
め、マイナス極側の高電圧ケーブル１５ａで形成された
グリッドＧ、カソードＫ間の静電容量であるコンデンサ
１３は、コンデンサ７、８の放電電流によってＸ線管９
のグリッド電圧が負になる方向に充電される。こうし
て、Ｘ線管９のグリッド電圧がカットオフ電圧に達する
と、Ｘ線管９のアノードＡとカソードＫ間には電流が流
れなくなり、Ｘ線の曝射は停止する。

【００２９】ここで、上記したようにタイミング回路４
はａ信号をインバーター回路３へ出力してこの回路３を
動作させると同時に、ｂ信号をグリッドオン回路１４に
出力する。ｂ信号はグリッドオン回路１４の図２に示し
たアンド回路１３３に入力されて、このアンド回路１３
３を導通させるため、パルス制御信号１３２がアンド回
路１３３、抵抗１３４を通してトランジスタ１３６のベ
ースに供給される。

【００３０】これにより、トランジスタ１３６がスイッ
チングして、トランス１３９の一次側に直流電源１３１
から間欠的に電流が流れる。このため、トランス１３９
の二次側に交流電圧が発生し、この交流電圧は整流ダイ
オード１４０、１４１により整流され、更にチョーク１
４２、抵抗１４３により平滑された後、トランジスタ１
４４のベース、エミッタ間に印加されて、このトランジ
スタ１４４をオンにする。

【００３１】この時は、放電保護回路１６は動作しない
ため、グリッドオン回路１４の端子ｃ、ｄ間は放電保護
回路１６を通してＸ線管９のグリッドＧ、カソードＫ間
に接続されている。従って、上記した前記トランジスタ
１４４のオンにより、Ｘ線管９のグリッドＧとカソード
Ｋ間がこのトランジスタ１４４を介して接続され、グリ
ッド電圧をほぼゼロにする。

【００３２】従って、インバーター回路３のオン時の管
電圧の立ち上がり時にオーバーシュートが発生しても、
コンデンサ１３はグリッド電圧が負になる方向に充電さ
れず、Ｘ線管１３に流れる電流が不安定になることがな
い。

【００３３】ところで、Ｘ線照射中にＸ線管９が放電を
起こすと、コンデンサ７、８の放電電流がＸ線管９のア
ノードＡ、カソードＫ間を通って一気に流れる。この放
電電流は、短時間ではあるが百アンペア以上に達する。
Ｘ線管１３のアノードＡとカソードＫ間は短絡状態であ
るため、コンデンサ７、８の放電電流は放電保護回路１
６の端子ｆから端子ｄ、グリッドオン回路１４の端子ｄ
から端子ｃ、放電保護回路１６の端子ｃから端子ｅのよ
うに流れる。

【００３４】このため、前記放電電流はグリッドオン回
路１４の端子ｄ側から侵入し、抵抗１４６、トランジス
タ１４４を流れる。この時、抵抗１４６の電圧降下によ
り、トランジスタ１４４は保護されるが、今度はツェナ
ーダイオード１４５に前記放電時の電圧と抵抗１４６の
降下電圧が掛かって（１５００Ｖ〜１８００Ｖ以上）、
これが破損してしまうため、このままでは、グリッドオ
ン回路１４が破損してしまうことになる。

【００３５】しかし、本例では、この時、放電保護回路
１６が動作して、グリッドオン回路１４が破壊されるの
を防止する動作が行われる。即ち、グリッドオン回路１
４内部には抵抗１４６があるために、上記したＸ線管９
の放電時、グリッドオン回路１４の端子ｃ、ｄ問の電圧
は上昇する。これら端子ｃ、ｄは放電保護回路１６の端
子ｃ、ｄに接続されているから、放電保護回路１６の端
子ｃ、ｄ間の電圧も同様に上昇する。放電保護回路１６
の端子ｃ、ｄ間の電圧は図３に示すように抵抗１５２、
１５３で分圧され、コンデンサ１５１を充電する。そし
てコンデンサ１５１の電圧がトリガーダイオード１５４
のブレークオーバ電圧（３０Ｖ程度）に達すると、トリ
ガーダイオード１５４はオン状態となり、コンデンサ１
５１の電荷でサイリスタ１５５をトリガしてオンする。

【００３６】サイリスタ１５５がオンすることで、Ｘ線
管９のグリッドＧとカソードＫ間が短絡され、前記放電
電流はこのサイリスタ１５５を通して流れ、放電保護回
路１６の端子ｃ、ｄ間の電圧、即ちグリッドオン回路１
４の端子ｃ、ｄ間の電圧はほぼ１Ｖ程度にする。これに
より、グリッドオン回路１４のツェナーダイオード１４
５には１Ｖ程度の電圧しか掛からず、Ｘ線管９の放電電
流から保護される。

【００３７】ところで、トリガーダイオード１５４の電
流−電圧特性は、図４のようになっており、トリガーダ
イオード１５４の端子電圧がブレークオーバ電圧ＶＢＯ
に達すると、急激にオンする特性がある。ブレークオー
バ電圧ＶＢＯは、３０Ｖ前後であり、又、抵抗１５２と
１５３の抵抗値をそれぞれＲ１５２、Ｒ１５３とする
と、（Ｒ１５２＋Ｒ１５３）×ＶＢＯ／Ｒ１５３＜Ｖｚ
となるように、Ｒ１５２、Ｒ１５３の値を選択すれば、
ツェナーダイオード１４５は破壊されずに済むことにな
る。但し、Ｖｚはツェナーダイオード１４５のツェナー
電圧である。それによって、ツェナーダイオード１４５
をＸ線管９の放電電流から確実に保護することができ
る。

【００３８】尚、放電保護回路１６は抵抗１５２、１５
３、コンデンサ１５１、トリガーダイオード１５４及び
サイリスタ１５５で構成される。放電保護回路１６は負
性抵抗特性を有し、オンする電圧は１５００〜１８００
Ｖと高いが、一度オンしてしまうと、サイリスタに掛か
る電圧は約１Ｖで、しかも大量の電流を一気に流すこと
ができる。

【００３９】本実施の形態によれば、Ｘ線照射中にＸ線
管９が放電を起こし、コンデンサ７、８の電荷が一気に
放電しても、放電保護回路１６によりＸ線管９のグリッ
ドＧ、カソードＫ間を短絡するため、前記放電による高
電圧がグリッドオン回路１４に掛からないようにして、
グリッドオン回路１４の破損を防止することができ、パ
ルスＸ線装置の信頼性を向上させることができる。

【００４０】図５は、本発明のパルスＸ線装置の第２の
実施の形態の要部を示したブロック図である。但し、第
１の実施の形態と同一部分は同一符号を用い、且つその
説明を適宜省略する。本例は、グリッドオン回路１４の
端子ｃ、ｄ間にツェナーダイオードがなく、この端子
ｃ、ｄに放電回路１６が接続されている。他の構成は図
１に示した第１の実施の形態と同様である。

【００４１】次に本実施の形態の動作について説明す
る。Ｘ線照射中にＸ線管９が放電を起こすと、放電保護
回路１６を通して、グリッドオン回路１４にコンデンサ
７、８の放電電流が流れ込むが、抵抗１５２、１５３の
分圧電圧の上昇により、トリガーダイオード１５４がオ
ン状態となるため、コンデンサ１５１の電荷でサイリス
タ１５５をトリガして、これをオン状態とし、トランジ
スタ１４４へ流れ込む電流を減少させると共に、コンデ
ンサ１３の過電圧を防止する。これにより、本例も、グ
リッドオン回路１４の破損を防止する効果がある。

【００４２】又、装置の動作中に、何らかの異常によっ
てコンデンサ１３に１５００〜１８００Ｖ以上の過電圧
が掛かった場合、抵抗１５２、１５３の分圧電圧の上昇
により、トリガーダイオード１５４がオン状態となるた
め、コンデンサ１５１の電荷でサイリスタ１５５をトリ
ガしてこれをオン状態とすることによって、コンデンサ
１３の両端を短絡してコンデンサ１３に過電圧が掛から
ないようにでき、上記したようにツェナーダイオードを
省略しても、コンデンサ１３の過電圧保護を行うことも
できる。

【００４３】図６は、本発明のパルスＸ線装置の第３の
実施の形態の要部を示したブロック図である。但し、第
２の実施の形態と同一部分は同一番号を用い、且つその
説明を適宜省略する。本例は、グリッドオン回路１４の
端子ｄとトランジスタ１４４のコレクタ間に抵抗がな
く、放電保護回路１６の端子ｅ、ｆ間にアレスタ１５８
が接続され、同じく、端子ｆ、ｄ間にインダクタ１５７
が接続されている。また、グリッドオン回路１４の端子
ｃ、ｄ間に端子ｃ側がアノードになるようにツェナーダ
イオード１４５が接続されている。

【００４４】次に本実施形態の動作について説明する。
Ｘ線照射中にＸ線管９が放電を起こすと、放電保護回路
１６を通して、グリッドオン回路１４にコンデンサ７、
８の放電電流が流れ込む。このＸ線管９の放電開始時の
電流上昇率ｄｉ／ｄｔは極めて大きいため、インダクタ
１５７の両端には、放電保護回路１６の端子ｆ側がプラ
スとなる向きの大きな電圧が発生する。

【００４５】その電圧はツェナーダイオード１４５を介
してアレスタ１５８の両端に加わる。アレスタ１５８の
両端の電圧が１５００〜１８００Ｖに達すると、アレス
タ１５８はグロー放電を開始し、Ｘ線管９のグリッド、
カソード間を短絡状態する。これにより、トランジスタ
１４４に流れ込む電流を減少させると共に、コンデンサ
１３の過電圧を防止する。

【００４６】ここで、ツェナーダイオード１４５は、Ｘ
線管９が放電を開始した時にインダクタ１５７の両端に
発生する電圧をアレスタ１５８に伝える働きをする。更
に、ツェナーダイオード１４５は、Ｘ線管９の放電終了
時に、インダクタ１５７の両端に発生する放電保護回路
１６の端子ｆ側がマイナスとなる向きの逆起電力を放電
する働きがあり、これにより、トランジスタ１４４が前
記逆起電力によって破損することを防止している。

【００４７】本実施の形態によれば、グリッドオン回路
１４の端子ｄとトランジスタ１４４のコレクタ間に抵抗
がないため、上記した第１及び第２の実施の形態より
も、Ｘ線管９のエミッション特性の低下がないことに優
れ、Ｘ線を安定に出力することができる。

【００４８】その理由は以下の如くである。即ち、上記
第１及び第２の実施の形態では、グリッドオン回路１４
内のトランジスタ１４４のコレクタにトランジスタ保護
抵抗１４６が接続されている。この抵抗１４６は、Ｘ線
管放電時にトランジスタ１４４に過電流が流れないよう
にするために必要である。

【００４９】しかし、通常の動作時はトランジスタ１４
４がオンした時のグリッドオン回路１４の端子ｃ、ｄ聞
の抵抗値を増加させ、Ｘ線管のグリッド、カソード間に
グリッドがマイナスになる向きの電圧が僅かに発生す
る。そのため、Ｘ線管９のエミッション特性が低下し、
Ｘ線出力を取り出し難くしていた。

【００５０】これに対して本第３の実施の形態によれ
ば、トランジスタ１４４がオンした時のグリッドオン回
路１４の端子ｃ、ｄ間の抵抗値を、前記抵抗を除したこ
とによってほぼゼロにすることができるため、Ｘ線管９
のエミッション特性低下を防ぐことができる。他の効果
は第１、第２の実施の形態と同様である。

【００５１】尚、図７に示すように、ツェナーダイオー
ド１４５（図６参照）の代わりに、ダイオード１４８を
使用して、同様にＸ線管９のエミッション特性低下を防
止する効果を得ることができる。

【００５２】しかし、この場合は、インダクタ１５７に
蓄積されたエネルギーを解放するために、インダクタ１
５７と並列に放電保護回路１６の端子ｆ側がカソードに
なる向きにダイオード１５９を接続している。

【００５３】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、第１、第
２、第３、第４、第６の発明のパルスＸ線装置によれ
ば、Ｘ線照射中にＸ線管が放電を起こしても、グリッド
オン回路の破壊を防止でき、しかも、Ｘ線管のグリッド
とカソード間に挿入するツェナーダイオードを省略して
も、Ｘ線管のグリッド電圧を供給するコンデンサを過電
圧から保護することができ、装置の信頼性を向上させる
ことができる。

【００５４】第５の発明のパルスＸ線装置によれば、Ｘ
線照射中にＸ線管が放電を起こしても、グリッドオン回
路の破壊を防止することができ、装置の信頼性を向上さ
せることができる。

【００５５】第７又は第８の発明のパルスＸ線装置によ
れば、Ｘ線管のエミッション特性の低下を防止でき、よ
り安定にＸ線を出力することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のパルスＸ線装置の第１の実施の形態を
示したブロック図である。

【図２】図１に示したグリッドオン回路の詳細例を示し
た回路図である。

【図３】図１に示した放電保護回路の詳細例を示した回
路図である。

【図４】図３に示したトリガーダイオードの電流−電圧
特性を示した特性図である。

【図５】本発明のパルスＸ線装置の第２の実施の形態の
要部を示したブロック図である。

【図６】本発明のパルスＸ線装置の第３の実施の形態の
要部を示したブロック図である。

【図７】図６に示したグリッドオン回路と放電保護回路
の他の例を示した回路図である。

【図８】従来のパルスＸ線装置の構成例を示したブロッ
ク図である。

【符号の説明】

１商用電源２整流平滑回路３インバーター回路４タイミング回路５変圧器６高圧整流回路７、８、１３７、１５１コンデンサ９Ｘ線管１０、１４８、１５９ダイオード１１、１２、１３４、１３５、１３８、１４３、１４
６、１５２、１５３抵抗１４グリッドオン回路１５ａ、１５ｂ高電圧ケーブル１６放電保護回路１３１直流電源１３３アンド回路１３６、１４４トランジスタ１３９トランス１４０、１４１整流ダイオード１４２チョーク１４５ツェナーダイオード１５４トリガーダイオード１５５サイリスタ１５７インダクタ１５８アレスタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】グリッド、アノード及びカソードの各電
極を有するＸ線管の前記アノードと前記カソード間に高
電圧を印加して前記アノードからＸ線を曝射し、その際
に前記グリッドと前記カソード間に接続されたコンデン
サの充電電圧を制御して前記グリッド電圧を変化させる
ことにより、前記アノードと前記カソード間の電流をオ
ンオフするパルスＸ線装置において、前記グリッドと前記カソード間の電圧を制御するグリッ
ド電圧制御手段と、前記Ｘ線管の放電を検出する放電検出手段と、この放電検出手段により前記Ｘ線管の放電が検出される
と、前記グリッドと前記カソード間を短絡する保護手段
とを備えたことを特徴とするパルスＸ線装置。
【請求項２】グリッド、アノード及びカソードの各電
極を有するＸ線管の前記アノードと前記カソード間に高
電圧を印加して前記アノードからＸ線を曝射し、その際
に前記グリッドと前記カソード間に接続されたコンデン
サの充電電圧を制御して前記グリッド電圧を変化させる
ことにより、前記アノードと前記カソード間の電流をオ
ンオフするパルスＸ線装置において、前記グリッドと前記カソード間の電圧を制御するグリッ
ド電圧制御手段と、前記グリッドと前記カソード間の電圧が所定値を超えた
ことを検出する電圧検出手段と、この電圧検出手段により前記グリッドと前記カソード間
の電圧が所定値を超えたことが検出されると、前記グリ
ッドと前記カソード間を短絡する保護手段とを備えたこ
とを特徴とするパルスＸ線装置。
【請求項３】前記電圧検出手段と前記保護手段は負正
抵抗を有する回路から成ることを特徴とする請求項２記
載のパルスＸ線装置。
【請求項４】前記電圧検出手段は前記グリッドと前記
カソード間の電圧を分圧する分圧回路と、この分圧回路の分圧電圧がブレークオーバー電圧に達す
るとオンするトリガーダイオードとを有し、前記オンし
たトリガーダイオードを通して供給される電流によリオ
ンするサイリスタを有し、前記サイリスタがオンして前記グリッドと前記カソード
間を短絡することを特徴とする請求項２又は３記載のパ
ルスＸ線装置。
【請求項５】前記コンデンサを過電圧から保護するツ
ェナーダイオードを前記Ｘ線管の前記グリッドと前記カ
ソード間に接続することを特徴とする請求項１乃至４い
ずれか１記載のパルスＸ線装置。
【請求項６】前記コンデンサは前記高電圧を前記Ｘ線
管に印加する高電圧ケーブルの浮遊容量とすることを特
徴とする請求項１乃至５いずれか１記載のパルスＸ線装
置。
【請求項７】前記放電検出手段と前記保護手段は、イ
ンダクタと負性抵抗を有する回路から成ることを特徴と
する請求項１記載のパルスＸ線装置。
【請求項８】前記負性抵抗を有する回路はアレスタを
使用し、Ｘ線管放電時に前記アレスタが作動して、前記
グリッドと前記カソード間を短絡することを特徴とする
請求項２、３、４、５、６、７いずれか１記載のパルス
Ｘ線装置。