本発明のX線発生装置1は、X線を発生するX線管101に電力を供給する高電圧変換部102と、高電圧変換部102の入力段に設置したキャパシタ103と、高電圧変換部102及びキャパシタ103に電力を供給する電力供給部104と、電力供給部104とは別にキャパシタ103に対し電力を供給し充電するキャパシタ充電部105と、X線管101に印加されている管電圧を検出するX線管電圧検出部106と、キャパシタ103に印加されているキャパシタ電圧を検出するキャパシタ電圧検出部107と、これらの動作を制御する制御部108と、を備える。
The X-ray generator 1 of the present invention includes a high voltage converter 102 that supplies power to an X-ray tube 101 that generates X-rays, a capacitor 103 installed at an input stage of the high voltage converter 102, and a high voltage converter Power supply unit 104 that supplies power to 102 and capacitor 103, capacitor charging unit 105 that supplies and charges power to capacitor 103 separately from power supply unit 104, and tube voltage applied to X-ray tube 101 An X-ray tube voltage detection unit 106 for detecting, a capacitor voltage detection unit 107 for detecting a capacitor voltage applied to the capacitor 103, and a control unit 108 for controlling these operations are provided.
制御部108は、高電圧変換部102内のインバータ回路109を制御するインバータ制御回路201と、キャパシタ充電部105を制御するキャパシタ充電部制御回路202と、電力供給部104を制御する電力供給部制御回路203と、X線管電圧検出部106によって検出されたX線管101に印加されている管電圧を判定するX線管電圧判定回路204と、キャパシタ電圧検出部107によって検出されたキャパシタ103に印加されているキャパシタ電圧を判定するキャパシタ電圧判定回路205と、後述する閾値電圧Vth、及び設定電圧Vsetの各電圧値を設定する電圧条件設定部206と、を有する。
The control unit 108 includes an inverter control circuit 201 that controls the inverter circuit 109 in the high voltage conversion unit 102, a capacitor charging unit control circuit 202 that controls the capacitor charging unit 105, and a power supply unit control that controls the power supply unit 104. A circuit 203, an X-ray tube voltage determination circuit 204 for determining a tube voltage applied to the X-ray tube 101 detected by the X-ray tube voltage detection unit 106, and a capacitor 103 detected by the capacitor voltage detection unit 107. A capacitor voltage determination circuit 205 that determines the applied capacitor voltage, and a voltage condition setting unit 206 that sets each voltage value of a threshold voltage Vth and a set voltage Vset described later.
また、この場合、キャパシタ充電部105による充電時間を短縮することができる。緊急の場合などは、操作者により電圧条件設定部206を用いて閾値電圧Vthを低くするよう調整することができる。閾値電圧Vth、及び設定電圧Vsetの各電圧値を設定する電圧条件設定部206と、を有する。キャパシタ充電部105によりキャパシタ103を充電するか、電力供給部104によりキャパシタ103を充電するかは、電圧条件設定部206により設定された閾値電圧Vthと、キャパシタ電圧検出部107により検出されたキャパシタ電圧Vcと、の電圧値に基づいて制御部108内に設置されたキャパシタ電圧判定回路205に判定される。
In this case, the charging time by the capacitor charging unit 105 can be shortened. In an emergency case, the operator can adjust the threshold voltage Vth to be low using the voltage condition setting unit 206. And a voltage condition setting unit 206 for setting each voltage value of the threshold voltage Vth and the set voltage Vset. Whether the capacitor 103 is charged by the capacitor charging unit 105 or the capacitor 103 is charged by the power supply unit 104 depends on the threshold voltage Vth set by the voltage condition setting unit 206 and the capacitor voltage detected by the capacitor voltage detection unit 107 Based on the voltage value of Vc, the determination is made by the capacitor voltage determination circuit 205 installed in the control unit.
判定結果は、電力供給部制御回路203と、キャパシタ充電部制御回路202と、に伝えられ、電力供給部制御回路203、及びキャパシタ充電部制御回路202により電力供給部104、及びキャパシタ充電部105が制御される。キャパシタ電圧Vcがキャパシタ充電部105により閾値電圧Vth以上となるまで充電されると、キャパシタ充電部105は停止し、変わりに昇圧回路303の動作が開始される。図7の期間2に相当する。昇圧回路303はその後、キャパシタ電圧Vcが電圧条件設定部206により予め設定された設定電圧Vsetとなるまでキャパシタ103に対し充電を行う。設定電圧Vset(Vset＞Vth)とは、X線管101に対し、予め設定した管電圧を印加するために必要となるインバータ回路109に入力する電圧値である。
The result of the determination and the power supply unit control circuit 203, a capacitor charger control circuit 202 is transmitted to the power supply unit control circuit 203, and the power supply unit 104 by the capacitor charging unit control circuit 202, and the capacitor charging unit 105 Be controlled. When the capacitor voltage Vc is charged by the capacitor charging unit 105 until it becomes equal to or higher than the threshold voltage Vth, the capacitor charging unit 105 stops, and instead, the operation of the booster circuit 303 is started. This corresponds to period 2 in FIG. Thereafter, the booster circuit 303 charges the capacitor 103 until the capacitor voltage Vc reaches the set voltage Vset that is set in advance by the voltage condition setting unit 206. The set voltage Vset (Vset> Vth) is a voltage value input to the inverter circuit 109 necessary for applying a preset tube voltage to the X-ray tube 101.
キャパシタ電圧Vcが設定電圧Vsetに到達すると、インバータ制御回路201によりインバータ回路109が動作を開始する。図7の期間3に相当する。インバータ回路109の動作開始に伴い、X線管101から被検体に対しX線が照射される。この際、インバータ回路109は、管電圧が予め設定した値に保つようにインバータ制御回路201により制御される。管電圧はX線管電圧検出部106にて検出され、検出された値はX線管電圧判定回路204により判定され、判定結果はインバータ制御回路201に通知される。また、インバータ回路109が動作している間は、キャパシタ電圧Vcが設定電圧Vsetより小さくならないように昇圧回路303は動作制御される。これにより、管電圧を保持することができ、安定したX線がX線管101から照射される。
When the capacitor voltage Vc reaches the set voltage Vset, the inverter control circuit 201 starts the operation of the inverter circuit 109. This corresponds to period 3 in FIG. As the operation of the inverter circuit 109 starts, the subject is irradiated with X-rays from the X-ray tube 101. At this time, the inverter circuit 109 is controlled by the inverter control circuit 201 so that the tube voltage is maintained at a preset value. The tube voltage is detected by the X-ray tube voltage detection unit 106, the detected value is determined by the X-ray tube voltage determination circuit 204, and the determination result is notified to the inverter control circuit 201. In addition, while the inverter circuit 109 is operating, the booster circuit 303 is controlled so that the capacitor voltage Vc does not become lower than the set voltage Vset. Thereby, the tube voltage can be maintained, and stable X-rays are emitted from the X-ray tube 101.
ステップS409では、インバータ制御回路201によりインバータ回路109が動作を開始する。この際、インバータ回路109は、管電圧が予め設定した値に保つようにインバータ制御回路201により制御される。管電圧はX線管電圧検出部106にて検出され、検出された値はX線管電圧判定回路204により判定され、判定結果はインバータ制御回路201に通知される。
In step S409, the inverter control circuit 201 starts the operation of the inverter circuit 109. At this time, the inverter circuit 109 is controlled by the inverter control circuit 201 so that the tube voltage is maintained at a preset value. The tube voltage is detected by the X-ray tube voltage detection unit 106, the detected value is determined by the X-ray tube voltage determination circuit 204, and the determination result is notified to the inverter control circuit 201.
1 X線発生装置、2 移動型X線撮影装置、101 X線管、102 高電圧変換部、103 キャパシタ、104 電力供給部、105 キャパシタ充電部、106 X線管電圧検出部、107 キャパシタ電圧検出部、108 制御部、109 インバータ回路、110 高電圧発生回路、111 外部電源、201 インバータ制御回路、202 キャパシタ充電部制御回路、203 電力供給部制御回路、204 X線管電圧判定回路、205 キャパシタ電圧判定回路、206 電圧条件設定部、302 整流回路、303 昇圧回路、304 充電用直流電源、305 トランス、501 電力供給部、502 キャパシタ充電部、503 充電用直流電源、504 充電用直流電源、505 トランス、601 本体、602 X線画像処理部、603 記憶部、604 表示部、605 制御部、606 入力部、607 車輪、608 台車、609 アーム、610 支柱、611 電源コード
1 X-ray generator, 2 Mobile X-ray unit, 101 X-ray tube, 102 High voltage converter, 103 capacitor, 104 Power supply unit, 105 Capacitor charging unit, 106 X-ray tube voltage detector , 107 Capacitor voltage detection Part , 108 control part , 109 inverter circuit, 110 high voltage generation circuit, 111 external power supply, 201 inverter control circuit, 202 capacitor charging part control circuit, 203 power supply part control circuit , 204 X-ray tube voltage judgment circuit , 205 capacitor voltage Judgment circuit , 206 Voltage condition setting section, 302 Rectifier circuit, 303 Boost circuit, 304 Charging DC power supply, 305 transformer, 501 Power supply section, 502 Capacitor charging section, 503 Charging DC power supply, 504 Charging DC power supply, 505 transformer 601 body, 602 X-ray image processing unit, 603 storage unit, 604 display unit, 605 control unit, 606 input unit, 607 wheels, 608 cart, 609 arm, 610 support, 611 power cord