JP2014229374A - X線管制御装置及びx線ct装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本実施形態では、X線管制御装置の一例として、X線CT装置に搭載された高電圧装置を開示する。
図2は、高電圧装置9及びX線管5の詳細な構成を示す回路図である。X線管5は、例えば回転陽極であるアノード51と、フィラメントであるカソード52と、集束電極としてのグリッド53とを備える。グリッド53に印可する電圧を変化させることにより、X線管5の管電流Iを制御することができる。以下の説明においては、カソード52に対するグリッド53の電位をグリッド電圧Vgと呼ぶ。グリッド電圧Vgと管電流Iとの関係を図3に示す。管電圧及びフィラメントの加熱条件を一定に保った状態で、グリッド電圧Vgを負方向に高めると、管電流Iは減少する。管電流Iが零となるグリッド電圧を、カットオフ電圧と呼ぶ。
先ず、X線管5の管電流Iを下げ、かつX線管5の焦点サイズを小さくする方向にグリッド電圧Vgを制御する場合の動作について説明する。この場合、グリッド電圧Vgが負方向に増加するようにコンデンサCgに電荷を蓄えさせる。当該動作に際して、スイッチング素子Q1はオフされている。
ここに、Tonは上記周期に従ってスイッチング素子Q2をオンする時間であり、Toffは上記周期に従ってスイッチング素子Q2をオフする時間である。この式に従ってグリッド電圧Vgが定まる場合、制御回路204は、オン時間Ton及びオフ時間Toffを目標値に応じた値に設定することで、グリッド電圧Vgを目標値に収束させることができる。
天板30に寝た被検体Pの体軸に沿う断面形状は、図10の上方に示すように楕円形となる。X線管5が発生したX線は、体厚が厚い方向ほどX線検出器7に到達し難い。最も厚い体厚において良好な投影データが収集できるようにX線のエネルギーを設定したとすると、より低いエネルギーで足りる体厚が薄い方向においてまで当該エネルギーのX線を被検体Pに照射することになる。すなわち、被検体Pを無駄に被曝させてしまう。
いくつかの変形例を示す。
Claims (5)
- アノードと、カソードと、前記カソードから前記アノードに向けて放出される電子を阻止するグリッドとを備えるX線管を制御するX線管制御装置であって、
前記グリッドとの接続点を挟んで電源に対し直列に接続された2つのスイッチング素子と、
前記2つのスイッチング素子のそれぞれと逆並列に接続された2つのダイオードと、
前記接続点と前記グリッドとの間に設けられたコイルと、
前記カソードと前記グリッドとの間に設けられたコンデンサと、
前記2つのスイッチング素子を選択的に開閉させて前記コンデンサの電圧を制御することにより、前記カソードに対する前記グリッドの電圧を変化させる制御回路と、
を備えるX線管制御装置。 - 前記コンデンサとして、前記カソードと前記グリッドとの間の容量成分と、当該X線管制御装置と前記X線管とを接続するケーブルに含まれる導体間の容量成分とを用いた請求項1に記載のX線管制御装置。
- 前記2つのスイッチング素子はMOSFETであり、前記2つのダイオードは前記MOSFETに内蔵されたダイオードである請求項1又は2に記載のX線管制御装置。
- 前記X線管はX線CT装置に搭載され、被検体の周囲を回転し、
前記制御回路は、前記X線管の回転角度に応じて、前記カソードに対する前記グリッドの電圧をリニアに変化させる請求項1乃至3のうちいずれか1に記載のX線管制御装置。 - アノードと、カソードと、前記カソードから前記アノードに向けて放出される電子を阻止するグリッドとを備えるX線管と、
前記グリッドとの接続点を挟んで電源に対し直列に接続された2つのスイッチング素子と、
前記2つのスイッチング素子のそれぞれと逆並列に接続された2つのダイオードと、
前記接続点と前記グリッドとの間に設けられたコイルと、
前記カソードと前記グリッドとの間に設けられたコンデンサと、
前記2つのスイッチング素子を選択的に開閉させて前記コンデンサの電圧を制御することにより、前記カソードに対する前記グリッドの電圧を変化させる制御回路と、
を備えるX線CT装置。
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