JP2003142294A - 高電圧発生回路およびｘ線発生装置 - Google Patents
高電圧発生回路およびｘ線発生装置Info
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05G—X-RAY TECHNIQUE
- H05G1/00—X-ray apparatus involving X-ray tubes; Circuits therefor
- H05G1/08—Electrical details
- H05G1/10—Power supply arrangements for feeding the X-ray tube
Landscapes
- X-Ray Techniques (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
- Particle Accelerators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 バランスの良い正負一対の直流高電圧を発生
する回路およびそのような高電圧発生回路を備えたＸ線
発生装置を実現する。 【解決手段】 一次巻線に入力された交流電圧を昇圧し
た交流電圧を一端がグラウンドに接続された単一の二次
巻線から出力するトランス（２２０）と、二次巻線の他
端における交流電圧に基づいて正の直流高電圧および負
の直流高電圧をそれぞれ発生する一対の整流形直流高電
圧発生回路（２２２，２２２’）と、正の直流高電圧が
アノードに供給され負の直流高電圧がカソードに供給さ
れるＸ線管（１４）とを有する。
する回路およびそのような高電圧発生回路を備えたＸ線
発生装置を実現する。 【解決手段】 一次巻線に入力された交流電圧を昇圧し
た交流電圧を一端がグラウンドに接続された単一の二次
巻線から出力するトランス（２２０）と、二次巻線の他
端における交流電圧に基づいて正の直流高電圧および負
の直流高電圧をそれぞれ発生する一対の整流形直流高電
圧発生回路（２２２，２２２’）と、正の直流高電圧が
アノードに供給され負の直流高電圧がカソードに供給さ
れるＸ線管（１４）とを有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高電圧発生回路お
よびＸ線発生装置に関し、とくに、Ｘ線管用の直流高電
圧を発生する回路およびそのような高電圧発生回路を用
いるＸ線発生装置に関する。
よびＸ線発生装置に関し、とくに、Ｘ線管用の直流高電
圧を発生する回路およびそのような高電圧発生回路を用
いるＸ線発生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】Ｘ線管を用いるＸ線発生装置は、Ｘ線管
に高電圧を印加するための高電圧発生回路を備えてい
る。高電圧発生回路は、交流電圧をトランス（ｔｒａｎ
ｓｆｏｒｍｅｒ）で昇圧して交流高電圧とし、これを整
流した直流高電圧をＸ線管に印加するようになってい
る。整流回路に整流型直流高電圧発生回路を用いてさら
に昇圧する方式もある。
に高電圧を印加するための高電圧発生回路を備えてい
る。高電圧発生回路は、交流電圧をトランス（ｔｒａｎ
ｓｆｏｒｍｅｒ）で昇圧して交流高電圧とし、これを整
流した直流高電圧をＸ線管に印加するようになってい
る。整流回路に整流型直流高電圧発生回路を用いてさら
に昇圧する方式もある。
【０００３】直流高電圧はＸ線管のアノード（ａｎｏｄ
ｅ）・カソード（ｃａｔｈｏｄｅ）間に与えられる。ア
ノードにはグラウンド（ｇｒｏｕｎｄ）に関して正の直
流高電圧が与えられ、カソードにはグラウンドに関して
負の直流高電圧が与えられる。これら正負一対の直流高
電圧は絶対値を等しくしてある。正負一対の直流高電圧
は、昇圧トランスの一対の二次巻線から出力される一対
の交流高電圧をそれぞれ整流することによって得られ
る。
ｅ）・カソード（ｃａｔｈｏｄｅ）間に与えられる。ア
ノードにはグラウンド（ｇｒｏｕｎｄ）に関して正の直
流高電圧が与えられ、カソードにはグラウンドに関して
負の直流高電圧が与えられる。これら正負一対の直流高
電圧は絶対値を等しくしてある。正負一対の直流高電圧
は、昇圧トランスの一対の二次巻線から出力される一対
の交流高電圧をそれぞれ整流することによって得られ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、昇圧ト
ランスの一対の二次巻線の出力電圧をそれぞれ整流して
正負一対の直流高電圧を得る方式では、一対の直流高電
圧の絶対値を等しくするために、昇圧トランスは特性の
揃った二次巻線を２つ持つ必要があるが、昇圧率が高い
トランスでは２つ二次巻線の特性を精度良く揃えること
は困難である。このため、正負一対の直流高電圧につい
てある程度のアンバランス（ｕｎｂａｌａｎｃｅ）を許
容せざるを得ない。
ランスの一対の二次巻線の出力電圧をそれぞれ整流して
正負一対の直流高電圧を得る方式では、一対の直流高電
圧の絶対値を等しくするために、昇圧トランスは特性の
揃った二次巻線を２つ持つ必要があるが、昇圧率が高い
トランスでは２つ二次巻線の特性を精度良く揃えること
は困難である。このため、正負一対の直流高電圧につい
てある程度のアンバランス（ｕｎｂａｌａｎｃｅ）を許
容せざるを得ない。
【０００５】また、二次巻線を２つ有する昇圧トランス
は体積が大きくなるので、高電圧発生回路をＸ線管とと
もに共通の容器に収容するインテグレート（ｉｎｔｅｇ
ｒａｔｅ）型のＸ線発生装置等においては装置の小型化
が困難となる。
は体積が大きくなるので、高電圧発生回路をＸ線管とと
もに共通の容器に収容するインテグレート（ｉｎｔｅｇ
ｒａｔｅ）型のＸ線発生装置等においては装置の小型化
が困難となる。
【０００６】そこで、本発明の課題は、バランスの良い
正負一対の直流高電圧を発生する回路およびそのような
高電圧発生回路を備えたＸ線発生装置を実現することで
ある。また、インテグレート形とした場合の小型化が容
易なＸ線発生装置を実現することを課題とする。
正負一対の直流高電圧を発生する回路およびそのような
高電圧発生回路を備えたＸ線発生装置を実現することで
ある。また、インテグレート形とした場合の小型化が容
易なＸ線発生装置を実現することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】（１）上記の課題を解決
するためのひとつの観点での発明は、一次巻線に入力さ
れた交流電圧を昇圧した交流電圧を一端がグラウンドに
接続された単一の二次巻線から出力するトランスと、前
記二次巻線の他端における交流電圧に基づいて正の直流
高電圧および負の直流高電圧をそれぞれ発生する一対の
整流形直流高電圧発生回路と、を具備することを特徴と
する高電圧発生回路である。
するためのひとつの観点での発明は、一次巻線に入力さ
れた交流電圧を昇圧した交流電圧を一端がグラウンドに
接続された単一の二次巻線から出力するトランスと、前
記二次巻線の他端における交流電圧に基づいて正の直流
高電圧および負の直流高電圧をそれぞれ発生する一対の
整流形直流高電圧発生回路と、を具備することを特徴と
する高電圧発生回路である。
【０００８】（１）に記載の観点での発明では、昇圧ト
ランスの、一端がグラウンドに接続された単一の二次巻
線の他端における交流電圧に基づいて一対の整流形直流
高電圧発生回路により正の直流高電圧および負の直流高
電圧をそれぞれ発生するので、バランスの良い正負一対
の直流高電圧を発生することができる。また、二次巻線
が単一なのでトランスの体積が小さくなる。
ランスの、一端がグラウンドに接続された単一の二次巻
線の他端における交流電圧に基づいて一対の整流形直流
高電圧発生回路により正の直流高電圧および負の直流高
電圧をそれぞれ発生するので、バランスの良い正負一対
の直流高電圧を発生することができる。また、二次巻線
が単一なのでトランスの体積が小さくなる。
【０００９】（２）上記の課題を解決するための他の観
点での発明は、一次巻線に入力された交流電圧を昇圧し
た交流電圧を一端がグラウンドに接続された単一の二次
巻線から出力するトランスと、前記二次巻線の他端にお
ける交流電圧に基づいて正の直流高電圧および負の直流
高電圧をそれぞれ発生する一対の整流形直流高電圧発生
回路と、前記正の直流高電圧がアノードに供給され前記
負の直流高電圧がカソードに供給されるＸ線管と、を具
備することを特徴とするＸ線発生装置である。
点での発明は、一次巻線に入力された交流電圧を昇圧し
た交流電圧を一端がグラウンドに接続された単一の二次
巻線から出力するトランスと、前記二次巻線の他端にお
ける交流電圧に基づいて正の直流高電圧および負の直流
高電圧をそれぞれ発生する一対の整流形直流高電圧発生
回路と、前記正の直流高電圧がアノードに供給され前記
負の直流高電圧がカソードに供給されるＸ線管と、を具
備することを特徴とするＸ線発生装置である。
【００１０】（２）に記載の観点での発明では、昇圧ト
ランスの、一端がグラウンドに接続された単一の二次巻
線の他端における交流電圧に基づいて一対の整流形直流
高電圧発生回路が発生する正の直流高電圧および負の直
流高電圧をＸ線管のアノード・カソード間に印加するの
で、バランスの良い正負一対の直流高電圧をＸ線管のア
ノード・カソード間に印加することができる。また、二
次巻線が単一なのでトランスの体積が小さくなり、イン
テグレート形のＸ線発生装置の小型化が容易になる。
ランスの、一端がグラウンドに接続された単一の二次巻
線の他端における交流電圧に基づいて一対の整流形直流
高電圧発生回路が発生する正の直流高電圧および負の直
流高電圧をＸ線管のアノード・カソード間に印加するの
で、バランスの良い正負一対の直流高電圧をＸ線管のア
ノード・カソード間に印加することができる。また、二
次巻線が単一なのでトランスの体積が小さくなり、イン
テグレート形のＸ線発生装置の小型化が容易になる。
【００１１】（３）上記の課題を解決するための他の観
点での発明は、直流電圧を交流電圧に変換するインバー
タと、前記インバータから一次巻線に入力された交流電
圧を昇圧した交流電圧を一端がグラウンドに接続された
単一の二次巻線から出力するトランスと、前記二次巻線
の他端における交流電圧に基づいて正の直流高電圧およ
び負の直流高電圧をそれぞれ発生する一対の整流形直流
高電圧発生回路と、前記正の直流高電圧がアノードに供
給され前記負の直流高電圧がカソードに供給されるＸ線
管と、前記Ｘ線管のアノード電圧およびカソード電圧を
それぞれ検出する一対の電圧検出回路と、前記一対の電
圧検出回路の検出信号に基づいて前記インバータを制御
する制御回路と、を具備することを特徴とするＸ線発生
装置である。
点での発明は、直流電圧を交流電圧に変換するインバー
タと、前記インバータから一次巻線に入力された交流電
圧を昇圧した交流電圧を一端がグラウンドに接続された
単一の二次巻線から出力するトランスと、前記二次巻線
の他端における交流電圧に基づいて正の直流高電圧およ
び負の直流高電圧をそれぞれ発生する一対の整流形直流
高電圧発生回路と、前記正の直流高電圧がアノードに供
給され前記負の直流高電圧がカソードに供給されるＸ線
管と、前記Ｘ線管のアノード電圧およびカソード電圧を
それぞれ検出する一対の電圧検出回路と、前記一対の電
圧検出回路の検出信号に基づいて前記インバータを制御
する制御回路と、を具備することを特徴とするＸ線発生
装置である。
【００１２】（３）に記載の観点での発明では、（２）
に加えて、直流電圧をインバータで交流電圧に変換して
トランスの一次巻線に入力するとともに、アノード電圧
およびカソード電圧をそれぞれ検出し、その検出信号に
基づいてインバータを制御するので、管電圧を安定化す
ることができる。
に加えて、直流電圧をインバータで交流電圧に変換して
トランスの一次巻線に入力するとともに、アノード電圧
およびカソード電圧をそれぞれ検出し、その検出信号に
基づいてインバータを制御するので、管電圧を安定化す
ることができる。
【００１３】（４）上記の課題を解決するための他の観
点での発明は、直流電圧を交流電圧に変換するインバー
タと、前記インバータから一次巻線に入力された交流電
圧を昇圧した交流電圧を一端がグラウンドに接続された
単一の二次巻線から出力するトランスと、前記二次巻線
の他端における交流電圧に基づいて正の直流高電圧およ
び負の直流高電圧をそれぞれ発生する一対の整流形直流
高電圧発生回路と、前記インバータから入力された交流
電圧に基づいて電流を発生する電流発生回路と、前記正
の直流高電圧がアノードに供給され前記負の直流高電圧
がカソードに供給され前記電流がフィラメントに供給さ
れるＸ線管と、前記Ｘ線管のアノード電圧およびカソー
ド電圧をそれぞれ検出する一対の電圧検出回路と、前記
Ｘ線管の電流を検出する電流検出回路と、前記一対の電
圧検出回路の検出信号に基づいて前記インバータを制御
する第１の制御回路と、前記電流検出回路の検出信号に
基づいて前記電流発生回路を制御する第２の制御回路
と、を具備することを特徴とするＸ線発生装置である。
点での発明は、直流電圧を交流電圧に変換するインバー
タと、前記インバータから一次巻線に入力された交流電
圧を昇圧した交流電圧を一端がグラウンドに接続された
単一の二次巻線から出力するトランスと、前記二次巻線
の他端における交流電圧に基づいて正の直流高電圧およ
び負の直流高電圧をそれぞれ発生する一対の整流形直流
高電圧発生回路と、前記インバータから入力された交流
電圧に基づいて電流を発生する電流発生回路と、前記正
の直流高電圧がアノードに供給され前記負の直流高電圧
がカソードに供給され前記電流がフィラメントに供給さ
れるＸ線管と、前記Ｘ線管のアノード電圧およびカソー
ド電圧をそれぞれ検出する一対の電圧検出回路と、前記
Ｘ線管の電流を検出する電流検出回路と、前記一対の電
圧検出回路の検出信号に基づいて前記インバータを制御
する第１の制御回路と、前記電流検出回路の検出信号に
基づいて前記電流発生回路を制御する第２の制御回路
と、を具備することを特徴とするＸ線発生装置である。
【００１４】（４）に記載の観点での発明では、（３）
に加えて、Ｘ線管の電流を検出し、それに基づいてＸ線
管のフィラメント電流を制御するので、管電流を安定化
することができる。
に加えて、Ｘ線管の電流を検出し、それに基づいてＸ線
管のフィラメント電流を制御するので、管電流を安定化
することができる。
【００１５】前記一対の整流形直流高電圧発生回路はそ
れぞれコッククロフト回路を有することが、電圧の倍率
を高くする点で好ましい。前記一対の電圧検出回路はそ
れぞれ分圧抵抗を有することが、回路を簡素化する点で
好ましい。
れぞれコッククロフト回路を有することが、電圧の倍率
を高くする点で好ましい。前記一対の電圧検出回路はそ
れぞれ分圧抵抗を有することが、回路を簡素化する点で
好ましい。
【００１６】前記電流検出回路は電流検出抵抗を有する
ことが、回路を簡素化する点で好ましい。前記電流検出
抵抗は並列に接続されたキャパシタを有することが、検
出信号を平滑化する点で好ましい。
ことが、回路を簡素化する点で好ましい。前記電流検出
抵抗は並列に接続されたキャパシタを有することが、検
出信号を平滑化する点で好ましい。
【００１７】前記電流検出抵抗は電流計接続用の端子が
両端に設けられた直列抵抗を有することが、管電流の測
定を容易にする点で好ましい。
両端に設けられた直列抵抗を有することが、管電流の測
定を容易にする点で好ましい。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。なお、本発明は実施の形態
に限定されるものではない。図１にＸ線透視装置用のＸ
線照射・検出装置の模式的構成を示す。同図に示すよう
に、Ｘ線照射・検出装置では、照射部１と検出部３が、
Ｃ字状の支持腕５の両端にそれぞれ支持され空間を隔て
て互いに対向している。支持腕５はスタンド７によって
支持されている。
施の形態を詳細に説明する。なお、本発明は実施の形態
に限定されるものではない。図１にＸ線透視装置用のＸ
線照射・検出装置の模式的構成を示す。同図に示すよう
に、Ｘ線照射・検出装置では、照射部１と検出部３が、
Ｃ字状の支持腕５の両端にそれぞれ支持され空間を隔て
て互いに対向している。支持腕５はスタンド７によって
支持されている。
【００１９】照射部１と検出部３の間の空間には透視の
対象９がクレードル１１に搭載されて搬入される。照射
部１はＸ線管を内蔵し、破線で示すように、Ｘ線焦点Ｆ
から発散するコーン（ｃｏｎｅ）状のＸ線ビーム（ｂｅ
ａｍ）を対象９に照射する。対象９を透過したＸ線が検
出部３によって検出される。以下に説明するＸ線発生装
置は、例えばこのようなＸ線照射・検出装置における照
射部１として用いられる。
対象９がクレードル１１に搭載されて搬入される。照射
部１はＸ線管を内蔵し、破線で示すように、Ｘ線焦点Ｆ
から発散するコーン（ｃｏｎｅ）状のＸ線ビーム（ｂｅ
ａｍ）を対象９に照射する。対象９を透過したＸ線が検
出部３によって検出される。以下に説明するＸ線発生装
置は、例えばこのようなＸ線照射・検出装置における照
射部１として用いられる。
【００２０】図２に、インテグレート形のＸ線発生装置
の外観を略図によって示す。なお、本装置の外観は上部
カバー（ｃｏｖｅｒ）をはずした状態で示す。図３に
は、本装置を構成要素に分解した状態で示す。
の外観を略図によって示す。なお、本装置の外観は上部
カバー（ｃｏｖｅｒ）をはずした状態で示す。図３に
は、本装置を構成要素に分解した状態で示す。
【００２１】両図に示すように、本装置はケース（ｃａ
ｓｅ）１１０を有する。ケース１１０は上部が大きく開
口した概ね長方形の金属ケースである。金属としては例
えばアルミニウム（Ａｌ）合金等が用いられる。ケース
１１０は側壁の１つを上方の延長してなる延長壁１１２
を有する。延長壁１１２が形成された個所の側壁は二重
壁となっている。
ｓｅ）１１０を有する。ケース１１０は上部が大きく開
口した概ね長方形の金属ケースである。金属としては例
えばアルミニウム（Ａｌ）合金等が用いられる。ケース
１１０は側壁の１つを上方の延長してなる延長壁１１２
を有する。延長壁１１２が形成された個所の側壁は二重
壁となっている。
【００２２】ケース１１０の中には、Ｘ線管容器１２０
および高電圧部１３０が取り付けられている。これらは
Ｘ線管容器１２０が上になるようにして取り付けられて
いる。Ｘ線管容器１２０はＸ線管を内蔵している。高電
圧部１３０はＸ線管容器１２０内のＸ線管にアノード・
カソード間電圧を供給する。高電圧部１３０は外側が電
気絶縁材料で覆われ、これによってケース１１０の内面
との間の絶縁を確保するようになっている。高電圧部１
３０には、後述の高電圧発生回路および電圧センサが含
まれる。また、Ｘ線管にフィラメント（ｆｉｌａｍｅｎ
ｔ）電流を供給する回路も含まれる。
および高電圧部１３０が取り付けられている。これらは
Ｘ線管容器１２０が上になるようにして取り付けられて
いる。Ｘ線管容器１２０はＸ線管を内蔵している。高電
圧部１３０はＸ線管容器１２０内のＸ線管にアノード・
カソード間電圧を供給する。高電圧部１３０は外側が電
気絶縁材料で覆われ、これによってケース１１０の内面
との間の絶縁を確保するようになっている。高電圧部１
３０には、後述の高電圧発生回路および電圧センサが含
まれる。また、Ｘ線管にフィラメント（ｆｉｌａｍｅｎ
ｔ）電流を供給する回路も含まれる。
【００２３】Ｘ線管容器１２０は上面にＸ線出射用の開
口１２２を有する。Ｘ線管容器１２０はＸ線不透過性の
材料によって構成され、開口１２２以外からはＸ線を出
射しない構成になっている。Ｘ線管容器１２０および高
電圧部１３０を収容した状態で、ケース１１０の開口が
蓋１４０によって密閉される。蓋１４０は、Ｘ線管容器
１２０の開口１２２に対応する個所にＸ線出射窓１４２
を有する。Ｘ線出射窓１４２はＸ線透過性の薄板で密閉
された窓である。薄板の材料としては例えばアルミニウ
ム等が使用される。
口１２２を有する。Ｘ線管容器１２０はＸ線不透過性の
材料によって構成され、開口１２２以外からはＸ線を出
射しない構成になっている。Ｘ線管容器１２０および高
電圧部１３０を収容した状態で、ケース１１０の開口が
蓋１４０によって密閉される。蓋１４０は、Ｘ線管容器
１２０の開口１２２に対応する個所にＸ線出射窓１４２
を有する。Ｘ線出射窓１４２はＸ線透過性の薄板で密閉
された窓である。薄板の材料としては例えばアルミニウ
ム等が使用される。
【００２４】密閉された状態で、ケース１１０には例え
ば油等の電気絶縁性の液体が充填される。注入された液
体は開口１２２を通じてＸ線管容器１２０内にも充満す
る。液体の充填は蓋１４０に設けられた注入口１４４を
通じて行われる。なお、注入口は逆止弁を有しいったん
注入した液は外部に漏れないようになっている。
ば油等の電気絶縁性の液体が充填される。注入された液
体は開口１２２を通じてＸ線管容器１２０内にも充満す
る。液体の充填は蓋１４０に設けられた注入口１４４を
通じて行われる。なお、注入口は逆止弁を有しいったん
注入した液は外部に漏れないようになっている。
【００２５】蓋１４０は、また、内部液体の温度膨張を
吸収するためのベロー（ｂｅｌｌｏｗ）１４６を備えて
いる。なお、ベロー１４６は内部液の膨張収縮に応じて
容積が変化する小型の容器である。
吸収するためのベロー（ｂｅｌｌｏｗ）１４６を備えて
いる。なお、ベロー１４６は内部液の膨張収縮に応じて
容積が変化する小型の容器である。
【００２６】延長壁１１２の内面には回路基板１５２が
取り付けられている。回路基板１５２は、下半分をケー
ス１１０の二重壁の間に挿入した状態で取り付けられ
る。回路基板１５２上には、後述のインバータの回路が
形成されている。インバータと高電圧部１３０との接続
は、蓋１４０を液密に貫通する電気経路（図略）を通じ
て行われる。
取り付けられている。回路基板１５２は、下半分をケー
ス１１０の二重壁の間に挿入した状態で取り付けられ
る。回路基板１５２上には、後述のインバータの回路が
形成されている。インバータと高電圧部１３０との接続
は、蓋１４０を液密に貫通する電気経路（図略）を通じ
て行われる。
【００２７】蓋１４０の上には回路基板１５４，１５
６，１５８が取り付けられている。回路基板１５４は、
蓋１４０の上面にＸ線出射窓１４２を避け板面が平行に
なるようにして取り付けられている。回路基板１５６，
１５８は、支持具１６６，１６８を介して蓋１４０の周
辺に板面を蓋１４０の上面に垂直にして取り付けられて
いる。回路基板１５２〜１５８はいずれもＸ線出射窓１
４２から出射されたＸ線が当たらない位置に取り付けら
れている。
６，１５８が取り付けられている。回路基板１５４は、
蓋１４０の上面にＸ線出射窓１４２を避け板面が平行に
なるようにして取り付けられている。回路基板１５６，
１５８は、支持具１６６，１６８を介して蓋１４０の周
辺に板面を蓋１４０の上面に垂直にして取り付けられて
いる。回路基板１５２〜１５８はいずれもＸ線出射窓１
４２から出射されたＸ線が当たらない位置に取り付けら
れている。
【００２８】回路基板１５４，１５６，１５８には、後
述の制御回路が適宜の機能ごとに分けて形成されてい
る。制御回路と電圧センサとの接続は、蓋１４０を液密
に貫通する電気経路（図略）を通じて行われる。
述の制御回路が適宜の機能ごとに分けて形成されてい
る。制御回路と電圧センサとの接続は、蓋１４０を液密
に貫通する電気経路（図略）を通じて行われる。
【００２９】図４に、Ｘ線発生装置の電気的構成をブロ
ック（ｂｌｏｃｋ）図によって示す。本装置は本発明の
実施の形態の一例である。本装置の構成によって、本発
明の装置に関する実施の形態の一例が示される。
ック（ｂｌｏｃｋ）図によって示す。本装置は本発明の
実施の形態の一例である。本装置の構成によって、本発
明の装置に関する実施の形態の一例が示される。
【００３０】同図に示すように、本装置はインバータ
（ｉｎｖｅｒｔｅｒ）１０を有する。インバータ１０
は、図示しない外部直流電源から与えられる直流電圧を
例えば数十ｋＨｚ程度の周波数の交流電圧に変換して高
電圧発生回路１２に入力する。高電圧発生回路１２は、
入力の交流電圧をトランスで昇圧しかつ整流して正負一
対の直流の高電圧を発生する。正負一対の直流の高電圧
は例えば＋６０ｋＶおよび−６０ｋＶである。正の直流
高電圧はＸ線管１４のアノード４０２に印加される。負
の直流高電圧はＸ線管１４のカソード４０４に印加され
る。これによってアノード・カソード間には例えば１２
０ｋＶの電圧が加わる。
（ｉｎｖｅｒｔｅｒ）１０を有する。インバータ１０
は、図示しない外部直流電源から与えられる直流電圧を
例えば数十ｋＨｚ程度の周波数の交流電圧に変換して高
電圧発生回路１２に入力する。高電圧発生回路１２は、
入力の交流電圧をトランスで昇圧しかつ整流して正負一
対の直流の高電圧を発生する。正負一対の直流の高電圧
は例えば＋６０ｋＶおよび−６０ｋＶである。正の直流
高電圧はＸ線管１４のアノード４０２に印加される。負
の直流高電圧はＸ線管１４のカソード４０４に印加され
る。これによってアノード・カソード間には例えば１２
０ｋＶの電圧が加わる。
【００３１】アノード電圧およびカソード電圧は、電圧
センサ（ｓｅｎｓｏｒ）１６，１６’によってそれぞれ
検出され、制御回路１８にフィードバック（ｆｅｅｄｂ
ａｃｋ）される。制御回路１８は、アノード・カソード
間電圧すなわち管電圧が所定の値となるようにインバー
タ１０を制御する。制御回路１８には図示しない外部指
令装置から制御指令が与えられる。制御回路１８はその
制御指令の下で管電圧制御を行う。
センサ（ｓｅｎｓｏｒ）１６，１６’によってそれぞれ
検出され、制御回路１８にフィードバック（ｆｅｅｄｂ
ａｃｋ）される。制御回路１８は、アノード・カソード
間電圧すなわち管電圧が所定の値となるようにインバー
タ１０を制御する。制御回路１８には図示しない外部指
令装置から制御指令が与えられる。制御回路１８はその
制御指令の下で管電圧制御を行う。
【００３２】インバータ１０は、また、交流電圧を電流
発生回路２０に入力する。電流発生回路２０は交流電圧
を電流に変換してＸ線管１４のフィラメント４０６に供
給する。フィラメント４０６はカソード４０４を加熱す
るヒータ（ｈｅａｔｅｒ）となっている。電流発生回路
２０はフィラメント電流を調節することによりＸ線管１
４の管電流を調節する。フィラメント電流と管電流の関
係は予め求められており、その関係を利用して管電流調
節が行われる。
発生回路２０に入力する。電流発生回路２０は交流電圧
を電流に変換してＸ線管１４のフィラメント４０６に供
給する。フィラメント４０６はカソード４０４を加熱す
るヒータ（ｈｅａｔｅｒ）となっている。電流発生回路
２０はフィラメント電流を調節することによりＸ線管１
４の管電流を調節する。フィラメント電流と管電流の関
係は予め求められており、その関係を利用して管電流調
節が行われる。
【００３３】管電流はＸ線管１４の管電流経路に直列に
設けられた電流センサ２２によって検出され、その検出
信号が制御回路２４に入力される。制御回路２４は管電
流が所定の値となるように電流発生回路２０を制御す
る。制御回路２４には図示しない外部指令装置から制御
指令が与えられ、その制御指令の下で管電流制御を行
う。
設けられた電流センサ２２によって検出され、その検出
信号が制御回路２４に入力される。制御回路２４は管電
流が所定の値となるように電流発生回路２０を制御す
る。制御回路２４には図示しない外部指令装置から制御
指令が与えられ、その制御指令の下で管電流制御を行
う。
【００３４】図５に、高電圧発生回路１２、Ｘ線管１
４、電圧センサ１６，１６’および電流センサ２２から
なる部分の電気回路を示す。同図に示すように、高電圧
発生回路１２は、トランス２２０、昇圧回路２２２，２
２２’および抵抗２２４，２２４’を有する。
４、電圧センサ１６，１６’および電流センサ２２から
なる部分の電気回路を示す。同図に示すように、高電圧
発生回路１２は、トランス２２０、昇圧回路２２２，２
２２’および抵抗２２４，２２４’を有する。
【００３５】トランス２２０はインバータ１０から一次
巻線に入力された交流電圧をｎ倍に昇圧して二次巻線か
ら出力する。ｎは例えばは５０である。トランス２２０
の二次巻線は一端がグラウンドに接続されている。二次
巻線の他端には一対の昇圧回路２２２，２２２’が並列
に接続されている。一対の昇圧回路２２２，２２２’は
いずれも複数のダイオードとキャパシタの多段接続から
なる整流型直流高電圧発生回路によって構成される。こ
の整流型直流高電圧発生回路は、コッククロフト回路
（Ｃｏｃｋｃｒｏｆｔ’ｓ ｃｉｒｃｕｉｔ）とも呼ば
れる。
巻線に入力された交流電圧をｎ倍に昇圧して二次巻線か
ら出力する。ｎは例えばは５０である。トランス２２０
の二次巻線は一端がグラウンドに接続されている。二次
巻線の他端には一対の昇圧回路２２２，２２２’が並列
に接続されている。一対の昇圧回路２２２，２２２’は
いずれも複数のダイオードとキャパシタの多段接続から
なる整流型直流高電圧発生回路によって構成される。こ
の整流型直流高電圧発生回路は、コッククロフト回路
（Ｃｏｃｋｃｒｏｆｔ’ｓ ｃｉｒｃｕｉｔ）とも呼ば
れる。
【００３６】コッククロフト回路は、入力の交流電圧を
ダイオードで整流してキャパシタに充電することを多段
階に行うことによって昇圧する。この例では、キャパシ
タ充電の段数が６であることにより、入力電圧を６倍に
昇圧した直流電圧が得られる。なお、段数は６に限らず
所望の昇圧倍数に応じて適宜に設定してよい。
ダイオードで整流してキャパシタに充電することを多段
階に行うことによって昇圧する。この例では、キャパシ
タ充電の段数が６であることにより、入力電圧を６倍に
昇圧した直流電圧が得られる。なお、段数は６に限らず
所望の昇圧倍数に応じて適宜に設定してよい。
【００３７】一対の昇圧回路２２２，２２２’はダイオ
ードによる整流の極性が互いに逆になっており、これに
よって、一対の昇圧回路２２２，２２２’はグラウンド
に関して正負一対の直流高電圧を発生する。昇圧回路２
２２は正の直流高電圧を発生し、昇圧回路２２２’は負
の直流高電圧を発生する。
ードによる整流の極性が互いに逆になっており、これに
よって、一対の昇圧回路２２２，２２２’はグラウンド
に関して正負一対の直流高電圧を発生する。昇圧回路２
２２は正の直流高電圧を発生し、昇圧回路２２２’は負
の直流高電圧を発生する。
【００３８】このように、トランス２２０の同一の二次
巻線に並列接続した一対の昇圧回路２２２，２２２’に
よって正負一対の直流高電圧を発生するので、絶対値が
等しい正負一対の直流高電圧を容易に得ることができ
る。すなわち、良くバランスした正負一対の直流高電圧
を容易に得ることができる。また、トランス２２０は従
来のように二次巻線を２系統備持つ必要がないので、従
来のものよりも体積を小さくすることができ、これによ
って、インテグレート形のＸ線発生装置を小型化するこ
とが容易になる。
巻線に並列接続した一対の昇圧回路２２２，２２２’に
よって正負一対の直流高電圧を発生するので、絶対値が
等しい正負一対の直流高電圧を容易に得ることができ
る。すなわち、良くバランスした正負一対の直流高電圧
を容易に得ることができる。また、トランス２２０は従
来のように二次巻線を２系統備持つ必要がないので、従
来のものよりも体積を小さくすることができ、これによ
って、インテグレート形のＸ線発生装置を小型化するこ
とが容易になる。
【００３９】昇圧回路２２２の正の直流高電圧は、直列
抵抗２２４を通じてＸ線管１４のアノード４０２に印加
される。昇圧回路２２２’の負の直流高電圧は、直列抵
抗２２４’を通じてＸ線管１４のカソード４０４に印加
される。アノード４０２とグラウンドの間には抵抗６６
２および６６４の直列回路が接続されている。これらは
電圧センサ１６を構成する。カソード４０４とグラウン
ドの間には抵抗６６２’および６６４’の直列回路が接
続されている。これらは電圧センサ１６’を構成する。
抵抗２２４を通じてＸ線管１４のアノード４０２に印加
される。昇圧回路２２２’の負の直流高電圧は、直列抵
抗２２４’を通じてＸ線管１４のカソード４０４に印加
される。アノード４０２とグラウンドの間には抵抗６６
２および６６４の直列回路が接続されている。これらは
電圧センサ１６を構成する。カソード４０４とグラウン
ドの間には抵抗６６２’および６６４’の直列回路が接
続されている。これらは電圧センサ１６’を構成する。
【００４０】抵抗６６４，６６４’は、ケース１１０の
外部において例えば回路基板１５４上に設けられ、ケー
ス１１０の内部とは液密の電気経路を通じて接続され
る。抵抗６６４の両端電圧がアノード電圧検出信号とし
て制御回路１８にフィードバックされ、抵抗６６４’の
両端電圧がカソード電圧検出信号として制御回路１８に
フィードバックされる。
外部において例えば回路基板１５４上に設けられ、ケー
ス１１０の内部とは液密の電気経路を通じて接続され
る。抵抗６６４の両端電圧がアノード電圧検出信号とし
て制御回路１８にフィードバックされ、抵抗６６４’の
両端電圧がカソード電圧検出信号として制御回路１８に
フィードバックされる。
【００４１】昇圧回路２２２では、初段のダイオードの
一端がグラウンドに接続されている。昇圧回路２２２’
では、初段のダイオードの一端が抵抗３２０，３２２の
直列回路を通じてグラウンドに接続されている。これに
よって抵抗３２０，３２２の直列回路にはＸ線管１４の
管電流が流れる。
一端がグラウンドに接続されている。昇圧回路２２２’
では、初段のダイオードの一端が抵抗３２０，３２２の
直列回路を通じてグラウンドに接続されている。これに
よって抵抗３２０，３２２の直列回路にはＸ線管１４の
管電流が流れる。
【００４２】抵抗３２０，３２２の直列回路は電流セン
サ２２を構成し、抵抗３２２の両端電圧が電流検出信号
として制御回路２４にフィードバックされる。抵抗３２
２にキャパシタ３２４が並列に接続され、また、抵抗３
２０，３２２の直列回路に並列にキャパシタ３２６が接
続されて、フィードバック信号のローパスフィルタリン
グ（ｌｏｗ−ｐａｓｓ ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ）を行うよ
うになっている。
サ２２を構成し、抵抗３２２の両端電圧が電流検出信号
として制御回路２４にフィードバックされる。抵抗３２
２にキャパシタ３２４が並列に接続され、また、抵抗３
２０，３２２の直列回路に並列にキャパシタ３２６が接
続されて、フィードバック信号のローパスフィルタリン
グ（ｌｏｗ−ｐａｓｓ ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ）を行うよ
うになっている。
【００４３】抵抗３２０，３２２およびキャパシタ３２
４，３２６は、ケース１１０の外部において例えば回路
基板１５４上に設けられ、ケース１１０の内部とは液密
の電気経路を通じて接続される。
４，３２６は、ケース１１０の外部において例えば回路
基板１５４上に設けられ、ケース１１０の内部とは液密
の電気経路を通じて接続される。
【００４４】抵抗３２０の両端から一対の端子３２８，
３２８’が引き出されている。これら端子３２８，３２
８’は電流計を接続するための端子である。端子３２
８，３２８’の間に電流計を接続すると、電流計の内部
抵抗が抵抗３２０の抵抗値よりもはるかに小さいことに
より、抵抗３２０を流れていた電流が事実上すべて電流
計に流れるので、管電流を測定することができる。した
がって、管電流を測定する場合に、電流計を接続するた
めに管電流回路をいったん切断する必要はなくなる。
３２８’が引き出されている。これら端子３２８，３２
８’は電流計を接続するための端子である。端子３２
８，３２８’の間に電流計を接続すると、電流計の内部
抵抗が抵抗３２０の抵抗値よりもはるかに小さいことに
より、抵抗３２０を流れていた電流が事実上すべて電流
計に流れるので、管電流を測定することができる。した
がって、管電流を測定する場合に、電流計を接続するた
めに管電流回路をいったん切断する必要はなくなる。
【００４５】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、バランスの良い正負一対の直流高電圧を発生する
回路およびそのような高電圧発生回路を備えたＸ線発生
装置を実現することことができる。また、インテグレー
ト形とした場合の小型化が容易なＸ線発生装置を実現す
ることができる。
れば、バランスの良い正負一対の直流高電圧を発生する
回路およびそのような高電圧発生回路を備えたＸ線発生
装置を実現することことができる。また、インテグレー
ト形とした場合の小型化が容易なＸ線発生装置を実現す
ることができる。
【図１】Ｘ線照射・検出装置の模式的構成図である。
【図２】Ｘ線発生装置の外観を示す略図である。
【図３】Ｘ線発生装置の分解図を示す略図である。
【図４】Ｘ線発生装置の電気的構成を示すブロック図で
ある。
ある。
【図５】Ｘ線発生装置の電気的構成の一部分についての
回路図である。
回路図である。
１０ インバータ
１２ 高電圧発生回路
１４ Ｘ線管
１６，１６’ 電圧センサ
１８，２４ 制御回路
２０ 電流発生回路
２２ 電流センサ
２２０ トランス
１２２，２２２’ 昇圧回路
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 ビジュ エス ナサン
インド国、カルナタカ ステイト、
560066、バンガロール、ホワイトフィール
ド、イーピーアイピー、60、ジーイー・ビ
ーイー・エルティーディー内
(72)発明者 ラビンドラ ピー プラビュー
インド国、カルナタカ ステイト、
560066、バンガロール、ホワイトフィール
ド、イーピーアイピー、60、ジーイー・ビ
ーイー・エルティーディー内
(72)発明者 バラスブラマニアン カンダンクマラス
インド国、カルナタカ ステイト、
560066、バンガロール、ホワイトフィール
ド、イーピーアイピー、60、ジーイー・ビ
ーイー・エルティーディー内
Ｆターム(参考） 2G085 AA01 BA19 CA02 CA15 EA03
4C092 AA01 AB27 BB21
Claims (10)
- 【請求項１】 一次巻線に入力された交流電圧を昇圧し
た交流電圧を一端がグラウンドに接続された単一の二次
巻線から出力するトランスと、 前記二次巻線の他端における交流電圧に基づいて正の直
流高電圧および負の直流高電圧をそれぞれ発生する一対
の整流形直流高電圧発生回路と、を具備することを特徴
とする高電圧発生回路。 - 【請求項２】 前記一対の整流形直流高電圧発生回路は
それぞれコッククロフト回路を有する、ことを特徴とす
る請求項１に記載の高電圧発生回路。 - 【請求項３】 一次巻線に入力された交流電圧を昇圧し
た交流電圧を一端がグラウンドに接続された単一の二次
巻線から出力するトランスと、 前記二次巻線の他端における交流電圧に基づいて正の直
流高電圧および負の直流高電圧をそれぞれ発生する一対
の整流形直流高電圧発生回路と、 前記正の直流高電圧がアノードに供給され前記負の直流
高電圧がカソードに供給されるＸ線管と、を具備するこ
とを特徴とするＸ線発生装置。 - 【請求項４】 直流電圧を交流電圧に変換するインバー
タと、 前記インバータから一次巻線に入力された交流電圧を昇
圧した交流電圧を一端がグラウンドに接続された単一の
二次巻線から出力するトランスと、 前記二次巻線の他端における交流電圧に基づいて正の直
流高電圧および負の直流高電圧をそれぞれ発生する一対
の整流形直流高電圧発生回路と、 前記正の直流高電圧がアノードに供給され前記負の直流
高電圧がカソードに供給されるＸ線管と、 前記Ｘ線管のアノード電圧およびカソード電圧をそれぞ
れ検出する一対の電圧検出回路と、 前記一対の電圧検出回路の検出信号に基づいて前記イン
バータを制御する制御回路と、 を具備することを特徴とするＸ線発生装置。 - 【請求項５】 直流電圧を交流電圧に変換するインバー
タと、 前記インバータから一次巻線に入力された交流電圧を昇
圧した交流電圧を一端がグラウンドに接続された単一の
二次巻線から出力するトランスと、 前記二次巻線の他端における交流電圧に基づいて正の直
流高電圧および負の直流高電圧をそれぞれ発生する一対
の整流形直流高電圧発生回路と、 前記インバータから入力された交流電圧に基づいて電流
を発生する電流発生回路と、 前記正の直流高電圧がアノードに供給され前記負の直流
高電圧がカソードに供給され前記電流がフィラメントに
供給されるＸ線管と、 前記Ｘ線管のアノード電圧およびカソード電圧をそれぞ
れ検出する一対の電圧検出回路と、 前記Ｘ線管の電流を検出する電流検出回路と、 前記一対の電圧検出回路の検出信号に基づいて前記イン
バータを制御する第１の制御回路と、 前記電流検出回路の検出信号に基づいて前記電流発生回
路を制御する第２の制御回路と、を具備することを特徴
とするＸ線発生装置。 - 【請求項６】 前記一対の整流形直流高電圧発生回路は
それぞれコッククロフト回路を有する、ことを特徴とす
る請求項３ないし請求項５のうちのいずれか１つに記載
のＸ線発生装置。 - 【請求項７】 前記一対の電圧検出回路はそれぞれ分圧
抵抗を有する、ことを特徴とする請求項４ないし請求項
６のうちのいずれか１つに記載のＸ線発生装置。 - 【請求項８】 前記電流検出回路は電流検出抵抗を有す
る、ことを特徴とする請求項５ないし請求項７のうちの
いずれか１つに記載のＸ線発生装置。 - 【請求項９】 前記電流検出抵抗は並列に接続されたキ
ャパシタを有する、ことを特徴とする請求項８に記載の
Ｘ線発生装置。 - 【請求項１０】 前記電流検出抵抗は電流計接続用の端
子が両端に設けられた直列抵抗を有する、ことを特徴と
する請求項８または請求項９に記載のＸ線発生装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001334151A JP2003142294A (ja) | 2001-10-31 | 2001-10-31 | 高電圧発生回路およびｘ線発生装置 |
| US10/283,404 US20030081728A1 (en) | 2001-10-31 | 2002-10-29 | X-ray generator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001334151A JP2003142294A (ja) | 2001-10-31 | 2001-10-31 | 高電圧発生回路およびｘ線発生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003142294A true JP2003142294A (ja) | 2003-05-16 |
Family
ID=19149323
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001334151A Pending JP2003142294A (ja) | 2001-10-31 | 2001-10-31 | 高電圧発生回路およびｘ線発生装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20030081728A1 (ja) |
| JP (1) | JP2003142294A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20220330412A1 (en) * | 2021-04-07 | 2022-10-13 | Energy Resources International Co.,Ltd. | Driving device for driving a high-voltage x ray tube and method thereof driving the same |
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|---|---|---|---|---|
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| JP6849521B2 (ja) * | 2017-05-01 | 2021-03-24 | キヤノン電子管デバイス株式会社 | Ｘ線システムおよびｘ線管検査方法 |
| CN116113128A (zh) * | 2022-10-28 | 2023-05-12 | 武汉联影医疗科技有限公司 | X射线组合机头以及包含其的x射线成像系统 |
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|---|---|---|---|---|
| SE415804B (sv) * | 1978-06-21 | 1980-10-27 | Nils Johannes Baecklund | Sett att medelst rontgenstralning meta halten eller mengden av ett forutbestemt grundemne i ett prov, samt anordning for utforande av settet |
| DE3135061A1 (de) * | 1981-09-04 | 1983-03-24 | Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg | Roentgengenerator zum betrieb von roentgenroehren mit an masse angeschlossenem mittelteil |
| US4646338A (en) * | 1983-08-01 | 1987-02-24 | Kevex Corporation | Modular portable X-ray source with integral generator |
| US4694480A (en) * | 1985-07-30 | 1987-09-15 | Kevex Corporation | Hand held precision X-ray source |
| DE3600464A1 (de) * | 1986-01-10 | 1987-07-16 | Philips Patentverwaltung | Roentgengenerator mit dosisleistungsregelung |
| JPH0673291B2 (ja) * | 1988-04-16 | 1994-09-14 | 株式会社東芝 | Ｘ線管 |
| US4930145A (en) * | 1988-08-15 | 1990-05-29 | General Electric Company | X-ray exposure regulator |
| US5077771A (en) * | 1989-03-01 | 1991-12-31 | Kevex X-Ray Inc. | Hand held high power pulsed precision x-ray source |
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