JP2016164833A - 高電圧発生装置、および、ｘ線撮影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡素な構成で、高電圧発生装置の高電圧部品の温度上昇を把握する。
【解決手段】絶縁油で満たされたタンク１８と、タンク１８内で絶縁油に浸された高電圧部品１４ｂ等と、高電圧部品１４ｂの温度上昇によって目視可能な物理量の変化を示す示温構造３３とを有する。示温構造３３は、一端が高電圧部品１４ｂに接し、他端がタンク１８の外に位置するようにタンク１８に挿入された条２２を含み、一端の温度上昇が他端に目視可能な物理量の変化（２２）として現れる構造を備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、Ｘ線撮影装置のＸ線管等に高電圧を供給する高電圧発生装置に関する。

Ｘ線撮影装置のＸ線管に高電圧を供給する高電圧発生装置は、小型化で軽量化のために、内部部品の温度上昇を把握することが望まれている。しかしながら、内部部品には、数百キロボルトから数千キロボルトの高電圧・高電界となるものもあり、それらの温度測定は容易ではない。例えば、温度センサとして一般的な熱電対式温度計は、温度センサ部分が導電体で構成されているため、高電圧・高電界の部品の温度測定に用いることができない。

特許文献１には、半導体を光ファイバの先端に取り付け、半導体の光吸収端波長が温度上昇とともにシフトする現象を利用して温度を検出する光温度センサを、変圧器の巻線に接触するように巻線間や絶縁スペーサ内に挿入した構成が開示されている。

特開平１-２８４７２２号公報

特許文献1の光温度センサは、半導体の透過光を光ファイバで伝搬し、その光吸収端の波長シフトから温度を測定する構成ため、吸収端波長を検出するための分光光度計が必要である。分光光度計は、精密で高価な光学装置であるため、Ｘ線撮影装置の高電圧発生装置ごとに内蔵するのは、コスト的に適切ではない。

本発明の目的は、簡素な構成で、高電圧発生装置の高電圧部品の温度上昇を把握することにある。

本発明は、絶縁油で満たされたタンクと、タンク内で絶縁油に浸された高電圧部品と、高電圧部品の温度上昇によって目視可能な物理量の変化を示す示温構造とを有する高電圧発生装置を提供する。示温構造は、一端が高電圧部品に接し、他端がタンクの外に位置するようにタンクに挿入された条を含み、一端の温度上昇が他端に目視可能な物理量の変化として現れる構造を備える。

本発明によれば、高電圧発生器内の高電圧部品の温度上昇を、簡素な構成で把握することができる。

第１の実施形態のＸ線撮影装置の全体構成を示すブロック図である。 第１の実施形態の高電圧発生装置の構成を示すブロック図である。 第１の実施形態の高電圧格納部３１の構成を示す切欠き斜視図。 第１の実施形態の示温構造３３の断面図。 （ａ）および（ｂ）第１の実施形態のスイッチ５１を備えた示温構造３３の断面図。 第１の実施形態のＸ線制御装置の動作を示すフローチャート。 第２の実施形態の示温構造３３の断面図。 第３の実施形態の示温構造３３の断面図。 （ａ）第４の実施形態の示温構造３３の断面図、（ｂ）第４の実施形態の光検出器９２を備えた示温構造３３の断面図。

以下、本発明について図面を用いて説明する。

本発明では、タンク内で絶縁油に浸された高電圧部品の温度上昇によって目視可能な物理量の変化を示す示温構造を用いて、温度変化を目視で確認可能な構造にする。示温構造は、一端が高電圧部品に接し、他端がタンクの外に位置するようにタンクに挿入された条（筋状のもの：パイプや光ファイバや棒のようなもの）を含む。そして、条の一端の温度上昇が、他端に目視可能な物理量の変化として現れるような構造とする。これにより、操作者は温度を目視で認識することができ、複雑な装置を用いることなく、高電圧部品の温度を把握できる。

＜＜第１の実施形態＞＞
第１の実施形態のＸ線撮影装置について説明する。図１は、本実施形態のＸ線撮影装置の全体構成を示す図である。

Ｘ線撮影装置は、Ｘ線管装置１０２と、高電圧発生装置１０８と、照射野限定器１０４と、Ｘ線機械装置１０６と、Ｘ線検出器１１０と、画像処理部１１２と、画像記憶部１１４と、表示部１１６と、Ｘ線制御装置１１８と、操作部１２０とを備えている。

Ｘ線管装置１０２は、電力（管電流・管電圧）の供給を受けてＸ線を発生するＸ線管球を内蔵する。また、特定のエネルギーのＸ線を選択的に透過させるＸ線フィルタなどを必要に応じて内蔵している。高電圧発生装置１０８は、所定の電力（管電圧・管電流）を生成し、Ｘ線管装置１０２に供給する。

照射野限定器１０４は、被検者１００に対するＸ線照射領域を決定するため、Ｘ線管装置１０２から発生したＸ線を遮蔽する複数のＸ線遮蔽用鉛板と、複数のＸ線遮蔽用鉛板をそれぞれ移動させる駆動機構とを備えている。Ｘ線機械装置１０６は、被検者１００を搭載する寝台と、寝台とＸ線管装置１０２との位置を相対的に変化させ、Ｘ線照射領域（撮影箇所）の位置やＸ線照射角度を調整する機構部とを備えている。Ｘ線検出器１１０は、Ｘ線管装置１０２から放射され、被検者１００を透過したＸ線を検出するため、二次元アレイ状に配置されたＸ線検出素子を備えている。

画像処理部１１４は、Ｘ線検出器１１０から出力されたＸ線信号から画像を生成する。また、画像処理部１１４は、ガンマ補正、階調変換処理、画像の拡大・縮小、ノイズ低減処理等の画像処理を必要に応じて行う。画像記憶部１１４は、画像処理装置１１２によって生成された画像を記憶する。表示部１１６は、画像処理部１１２から出力されたＸ線画像、または画像記憶部１１４に記憶されたＸ線画像を表示する。操作部１２０は、操作者から撮影条件等の入力や、撮影指令等を受け付ける。Ｘ線制御装置１１８は、操作部１２０が受け付けた撮影条件や撮影指令等に応じて、上記した各構成要素を制御する。

つぎに、高電圧発生装置１０８の詳しい構成について図２を用いて説明する。

高電圧発生装置１０８は、商用単相交流電源１０の単相交流電力を受け取って、所望の電力（管電圧・管電流）を生成し、Ｘ線管装置１０８に供給する。そのため、高電圧発生装置１０８は、商用単相交流電源１０側から順に並列に配置された、整流器１１と、整流コンデンサ１２と、インバータ回路１３と、高電圧変圧器１４と、高電圧整流器１５と、高電圧整流コンデンサ１６とを備えている。高電圧整流コンデンサ１６には並列に、Ｘ線管装置１０２のＸ線管が接続されている。

整流器１１と整流コンデンサ１２は、商用単相交流電源１０から受け取った交流電圧を直流電圧に整流する。インバータ回路１３は、スイッチング回路であるトランジスタ素子とダイオードとを逆並列に接続した複数の素子をブリッジ接続した回路と、トランジスタ素子をそれぞれＯＮ／ＯＦＦ制御する制御部とを備えている。制御部は、Ｘ線制御装置１１８からの曝射信号１９を受け取ったならば、トランジスタ素子を高い周波数で繰り返しＯＮ／ＯＦＦさせ、交流電圧を生成する。高電圧変圧器１４は、インバータ回路１３から出力された交流電圧を昇圧し交流高電圧を生成する。高電圧整流器１５と高電圧整流コンデンサ１６は、高電圧変圧器１４の出力する交流高電圧出力を整流し直流高電圧を生成し、Ｘ線管装置１０２に供給する。

また、高電圧整流器１５と高電圧整流コンデンサ１６との間には、これらに並列に管電圧検出回路１７が接続され、Ｘ線管装置１０２に供給される管電圧を検出し、Ｘ線制御装置１１８にフィードバックする。

高電圧変圧器１４、高電圧整流器１５および高電圧整流コンデンサ１６は、高電圧部品を含み、管電圧検出回路１７とともに、内部が絶縁油で満たされたタンク１８内に配置されている。タンク１８は、密閉されている。以下、本実施形態では、タンク１８と、その内部に配置された高電圧変圧器１４、高電圧整流器１５および高電圧整流コンデンサ１６とを併せて、高電圧格納部３１と呼ぶ。

本実施形態では、高電圧格納部３１は、パイプ２２を用いた示温構造３３を備えている。示温構造３３は、高電圧格納部３１の内部の温度を外部から目視で確認可能にする。パイプ２２は、高電圧格納部３１のタンク１８に挿入され、パイプ２２の先端は、高電圧部品に接触し、他端は高電圧変圧器の外に引き出され、この他端に、先端の温度変化によって目視可能な変化を生じさせる構成を備えている。なお、ここでは一例として、高電圧部品として、高電圧変圧器１４の温度を目視で確認可能とする例について説明するが、高電圧格納部３１の他の部品についても同様に温度上昇を把握できる。図３においては、高電圧格納部３１内の他の構成要素（高電圧整流器１５、高電圧整流コンデンサ１６および管電圧検出回路１７）については、図示を省略する。

図３のように、高電圧変圧器１４は、一次側コイル１４ａと、鉄心１４ｃと、２次側コイル１４ｂと、ボビン１４ｄとを備えて構成される。この構成により、高電圧変圧器１４は、インバータ回路１３から出力された交流電圧を昇圧し、交流高電圧を発生し、高電圧整流器１５に出力する。

一次側コイル１４ａは、円筒形状の鉄心１４ｃの内壁に沿うように巻かれている。二次側コイル１４ｂは、円筒状のコイルであり、鉄心１４ｃの外周に、鉄心１４ｃと所定の間隔をあけて、鉄心１４ｃの中心軸と同軸に配置されている。二次側コイル１４ｂは、ボビン１４ｄによって支持されている。

一次側コイル１４ａは、インバータ回路１３に接続され、インバータ回路１３の出力する交流電流により交番磁界を発生する。鉄心１４ｃは、透磁率が絶縁油よりも高いため、一次側コイル１４ａが発生する磁界の磁束は、鉄心１４ｃを通過する。これにより、磁束密度が鉄心に１４ｃによって高められる。また、二次側コイル１４ｂの軸方向の長さは、鉄心１４ｃおよび一次側コイル１４ａの軸方向の長さより小さく設計されている。これにより、二次側コイル１４内には、磁束密度の大きな交番磁界が通過するため、二次側コイル１４ｂには、誘電交流電流が流れ、高電圧整流器１５に出力される。

このとき、一次側コイル１４ａと二次側コイル１４ｂとの巻数比に応じて、二次側コイル１４ｂの出力する二次側交流電圧は、一次側コイル１４ａの一次側交流電圧に対して昇圧される。巻数比は、Ｘ線管装置１０２に所定の管電圧を供給するために必要な交流電圧まで昇圧できるように予め定められている。例えば、一次側コイル１４ａと二次側コイル１４ｂの巻数比は、一次側コイル１４ａの電圧を二次側コイル１４ｂで約１００倍に昇圧するように設計されている。

二次側コイル１４ｂの巻線（導電線）は、巻き数を大きくするために、一次側コイル１４ａと比較して直径の小さい絶縁被覆線が用いられ、しかも、ボビン１４ｄに複数層に積み重ねるように巻き回されている。巻線の層の間には、絶縁紙１４ｅが挿入され、最外層も絶縁紙１４ｅに覆われている。ボビン１４ｄの胴体部１４ｄ１の両端部には、環状板部１４ｄ２が配置されている。環状板部１４ｄ２は、二次側コイル１４ｂが胴体部１４ｄ１から落下するのを防止するとともに、二次側コイル１４ｂを保護している。

二次側コイル１４ｂの導電線は、直径が小さいため電気抵抗が大きく、発熱量が大きい。しかも、導電線は、複数層に積み重ねられているため放熱しにくく、温度が上昇する。

本実施形態では、図４のように、示温構造３３として、液体（油）が充填されたパイプ２２と、その先端を封止する熱伝導板２１と、他端を封止するベローズ２３を用いることにより、二次側コイル１４ｂの温度をタンク１８の外部において目視で認識可能にする。

タンク１８は密閉構造であり、絶縁油が充填され、タンク１８の上部には、絶縁油の膨張による圧力を吸収するために空気層が配置されている。

タンク１８には、温度センサ部３３のパイプ２２が挿入される開口部３２が設けられている。パイプ２２の先端の熱伝導板２１は、二次側コイル１４ｂの外周面に巻線に直接接するように配置されている。すなわち、熱電度板２１が配置されている領域は、絶縁紙１４ｅは取り除かれている。熱伝導板２１の材質としては、絶縁性を有し、二次側コイル１４ｂの巻線の温度変化を油４１へ伝達するために熱伝導の大きいものを用いる。例えば、炭化珪素、窒化アルミ、または窒化ケイ素を用いることができる。熱伝導板２１の形状としては、二次側コイル１４ｂの巻線からの温度を効率よく伝導する形状であればよく、例えば板状のものを用いることができる。

パイプ２２のベローズ２３側の端部は、タンク１８の開口部３２を通ってタンク１８の外側へ突出している。タンク１８の密閉性を保つために、開口部３２とパイプ２２の間にＯリング３１ａが配置され、タンク１８の気密性を維持している。

パイプ２２としては、電気的に絶縁性で、かつ、パイプ２２内の油４１とタンク１８内の絶縁油間の熱伝導をできるだけ小さくするため、熱伝導性の低いものを用いることが好ましい。例えば、ガラスやセラミックスを用いることができる。

油４１は、熱伝導板２１からの熱に応じて膨張してベローズ２３の形状を変化させることができるように、適切な熱膨張率のものを用いることが望ましい。また、高電圧変圧器１４の絶縁特性への影響を考慮すると、電気的絶縁油を用いることが望ましい。そのため、油４１として、鉱油やシリコン油を用いることができる。また、タンク１８内に満たされている絶縁油と同じものを用いることも可能である。

ベローズ２３は、油４１の膨張に応じて形状が変化し、２次側コイル１４ｂの温度上昇を目視で認識できるようにする。ベローズ２３の形状は、目視でその形状変化を認識できる構造であればどのような形状であってもよく、例えば、一方向に伸縮する蛇腹構造とすることができる。ベローズ２３の材質としては、パイプ２２内の油４１やその温度変化により変質しないものがよく、例えば、ＮＢＲ（アクリロニトリル・ブタジエンゴム）やＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）を用いることができる。

次に、高電圧格納部３１の各部の動作を説明する。高電圧格納部３１は、インバータ回路１３から得られた交流電圧を高電圧交流電圧に変換して、高電圧整流器１５に出力する。このとき、二次側コイル１４ｂの温度上昇は、示温構造３３により、タンク１８内から目視で認識できる。

具体的には、一次側コイル１４ａには、インバータ回路１３から出力された交流電流が流れ、交番磁界を発生する。交番磁界の磁束は、鉄心１４ａを通過する。二次側コイル１４ｂには、交番磁界により誘導電流が生じ、高電圧整流器１５に出力する。二次側コイル１４ｂの出力する交流電圧は、一次側コイル１４ａとの巻き数比に応じた、所望の電圧に昇圧されている。昇圧された交流電圧は、整流のために高電圧整流器１５へ出力される。

このような昇圧動作の際に、二次側コイル１４ｂの巻線は、流れる電流により温度が上昇する。示温構造３３の熱伝導板２１は、二次側コイル１４ｂに接しているため、二次側コイル１４ｂの熱は熱伝導板２１に伝導し、熱伝導板２１を介して油４１に伝導し、油４１が膨張する。パイプ２２は密閉されているため、膨張した油４１によりパイプ２２の先端に取り付けたベローズ２３が伸長する。二次側コイル１４ｂの温度が低下した場合には、油４１が収縮し、パイプ２２の先端に取り付けたベローズ２３が収縮する。なお、パイプ２２の熱伝導性は低いため、タンク１８内の絶縁油の温度は、パイプ２２内の油４１の温度にはほとんど影響しない。

操作者は、ベローズ２３の長さ（収縮）を目視することにより高電圧変圧器１４の二次側コイル１４ｂの温度を、タンク１８の外から容易に把握することができる。または、ベローズ２３の長さを操作者が計測することにより、温度を定量的に把握することも可能である。

また、本実施形態の温度センサは、油４１の充填されたパイプ２２の両端を熱伝導板２１とベローズ２３で封止した簡単な構成であり、タンク１８に気密を保って挿入するだけで配置できる。よって、簡素な構成でありながら、高電圧発生装置の部品の温度を容易に把握することができる。

また、本実施形態のＸ線撮影装置は、図５（ａ）、（ｂ）のように、示温構造３３がスイッチ５１をさらに備える構成にすることが可能である。スイッチ５１は、Ｘ線制御装置１１８に接続されている。

スイッチ５１は、ベローズ２３の近傍の予め定めた位置に配置されている。この位置は、ベローズ２３が伸長し、所定の長さに到達したならば、ベローズ２３によってスイッチ２３が押されてＯＮになるように定められている。これにより、二次側コイル１４ｂの温度が所定の温度に到達した場合には、ベローズ２３が所定の長さまで伸長してスイッチ５１をＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り換える。

スイッチ５１の出力信号（ＯＮ信号）は、Ｘ線制御装置１１８に入力される。Ｘ線制御装置１１８は、図６のフローのように、スイッチ５１の出力信号を用いて撮像動作を制御する。

すなわち、Ｘ線制御装置１１８は、操作部１２０を介して、操作者からＸ線撮影開始の指示を受け取ったならば、インバータ回路１３に曝射信号（ドライブ信号）を出力し、インバータ回路１３に交流電圧の生成を開始させる（ステップ６１）。これにより、インバータ回路１３は、交流電力を出力する。出力された交流電力は、高電圧変圧器１４で昇圧され、高電圧整流器１５および高電圧整流コンデンサ１６で整流されることにより、所望の管電流・管電圧が生成され、Ｘ線管装置１０２に供給され、Ｘ線曝射が開始される。

Ｘ線制御装置１１８は、スイッチ２４のＯＮ信号の出力を受け取った場合には（ステップ６４）、インバータ回路１３の動作の停止を指示する信号を出力し、Ｘ線撮影を停止させる（ステップ６４）。これにより、高電圧変圧器１４の二次側コイル１４ｂが所定の温度に達した場合には、Ｘ線撮影動作が停止する。よって、インバータ回路１３から高電圧変圧器１４に交流電力が供給されず、二次側コイル１４ｂの温度がそれ以上上昇するのを防止できる。

このように、スイッチ２４をベローズ２３の近傍に配置することにより、所定の温度に到達した場合には、自動でＸ線撮影を停止させるように制御することができる。よって、操作者を煩わせることなく、Ｘ線撮影装置の高電圧変圧器の温度を管理することができる。

＜＜第２の実施形態＞＞
第２の実施形態のＸ線撮影装置について説明する。

第２の実施形態のＸ線撮影装置は、示温構造３３のパイプの構造が第１の実施形態とは異なっている。第２の実施形態では、示温構造３３のパイプ２２として、図７のように、内部に真空空間を備えた真空断熱パイプを用いる。真空断熱パイプは、断熱構造であるため、パイプ２２の内部の油４１にタンク内の絶縁油の熱が伝導しない。よって、油４１は、タンク内の絶縁油の温度の影響を受けることなく、高電圧変圧器１４の二次側コイル１４ｂの熱により膨張および収縮し、二次側コイル１４ｂの温度をベローズ２３の長さにより精度よく示すことができる。他の構成および動作は、第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。

＜＜第３の実施形態＞＞
第３の実施形態のＸ線撮影装置について図８を用いて説明する。第３の実施形態のＸ線撮影装置は、示温構造３３の条として、透光性のパイプを用いる。

第３の実施形態では、図８に示すように示温構造３３は、透光性（例えばガラス製）のパイプ８２と、パイプ８２の先端に設けられた底部８２ａと、所定の温度に到達したならば色が変化する塗料（示温材）の層（示温材層８１ａ）が形成されたシート８１と、光源８３とを備えて構成される。示温材層８１ａは、パイプ８２の底部８２ａと接触するように配置されている。シート８１の示温材層８１ａとは逆側の面は、二次側コイル１４ｂに接触するように配置されている。シート８１は、二次側コイル１４ｂの最表面に固定されていてもよいし、パイプ８２の底部８２ａに固定されていてもよい。

示温材層８１ａを構成する示温材としては、予め定めた二次側コイル１４ｂの上限温度において色が変化するものが用いられている。示温材は、可逆性があるものが望ましい。

パイプ８２を構成するガラスは、タンク１８内の絶縁油よりも屈折率の高いものが用いられている。パイプ８２の内径は、操作者が肉眼で底部８２ａを覗き込むことができる径に設計されている。

パイプ８２の底部８２ａは、タンク１８の二次側コイル１４ｂまで挿入され、パイプ８２の底部８２ａとは逆側の端部（上端）は、タンク１８の開口３１から外部に突出している。パイプ８２の上端の端面上には、この端面に光を入射させる光源８３が配置されている。光源８３としては、可視光を出射するものを用い、特に白色光を出射するものを用いることが望ましい。例えば、白色ＬＥＤを光源８３として用いることができる。パイプ８２とタンク１８が接する開口３１には、Ｏリング３１ａ等が配置され、タンク１８の気密を維持している。他の構成は、第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。

示温構造３３の各部の作用について説明する。光源８３から光を出射させると、出射された光は、ガラス製のパイプ８２の端面から入射し、パイプ８２の内壁面と外壁面との間で繰り返し反射されながら底面部８２ａに向かって伝搬される。伝搬された光は、底部８２ａにおいて、底部８２ａ全体に広がり、底部８２ａとシート８１の示温材層８１ａの界面に入射する。シート８１の示温材層８１ａの上面で反射された光の一部は、底部８２ａの上面を垂直に通過し、パイプ８２の内径内の空間を通って、パイプ８２の上端から出射される。

よって、操作者は、パイプ８２の上端の開口を覗き込むことにより、シート８１の示温材層８１ａの上面を目視することができる。示温材層８１ａは、予め定めた二次側コイル１４ｂの上限温度において色が変化するものが用いられているため、操作者は、シート８１の色が変化したことを目視で認識することにより、二次側コイル１４ｂの温度が上限温度に達したことを把握することができる。よって、操作者は、Ｘ線撮像の停止動作等を指示することができる。

第３の実施形態では、示温材層８１ａが形成されたシート８１と、ガラス製のパイプ８２を用いることをより、簡単な構成で、操作者が目視で温度を認識することができる。

なお、示温材層８１ａを領域分けして、それぞれの領域を異なる温度で色が変化する示温材でそれぞれ形成することにより、操作者は、パイプ８２の上端から開口を覗き込むことにより、どの領域の色が変化しているかを認識して、二次側コイル１４ｂの上限温度に達するまでの温度を段階的に把握することも可能になる。

また、底部８２ａは、本実施形態では、平板状の構成としているが、示温材層８１ａで反射された光が、底部８２ａの上面からパイプ８２の内径の空間に入射しやすくするために、底部８２ａをレンズ形状にすることも可能であるし、表面に微細な凹凸を形成する等の表面処理を施すことも可能である。

＜＜第４の実施形態＞＞
第４の実施形態のＸ線撮影装置について図９（ａ）を用いて説明する。第４の実施形態のＸ線撮影装置は、示温構造３３の構造が第１の実施形態とは異なっている。

第４の実施形態では、図９（ａ）に示すように示温構造３３は、所定の温度に到達したならば色が変化する示温材層８１ａが表面に備えられたシート８１と、光ファイバ９３と、光源９１と、ハーフミラー９４と、スクリーン９６とを備えて構成される。

示温材層８１ａとしては、予め定めた二次側コイル１４ｂの上限温度において色が変化するものが用いられている。例えば、白からマゼンタに色が変化するものが用いられる。示温材は、可逆性があるものが望ましい。示温材層８１ａは、光ファイバ９３の端面９３ｂに接触または接近して配置されている。また、シート８１の裏面は、高電圧変圧器１４の二次側コイル１４ｂの最表面に直接接触している。光ファイバ９３は、光源９１から出射された光の波長帯域を伝搬するものが用いられる。

光ファイバ９３の逆側の端面９３ａは、タンク１８の開口３１から外部に引き出されている。引き出された光ファイバ９３の端面９３ａには、光源９１の光がハーフミラー９４で反射されて入射するように位置合わせされている。また、光源９１としては、２波長以上を出射するものが望ましい。光源の２波長は、示温材層８１ａが上限温度より低温の状態では、示温材に吸収されない波長であって、示温材が上限温度に達して色が変化した後には、２波長以上のうち１波長が示温材により吸収される波長である。例えば、赤色光と緑色光の２波長を用いることができる。この２波長は、変色前の示温材層８１ａの白色ではいずれも吸収されず、変色後の示温材層８１ａのマゼンタ色により、緑色光のみが吸収され、赤色光は反射される。光源としては、ＬＥＤを用いることができる。

また、光ファイバ９３の端面９３ａには、スクリーン９６が、この端面９３ａから出射された光がハーフミラー９４を通過して入射する位置に配置されている。

光ファイバ９３とタンク１８が接する開口３１には、穴あきゴム栓９５等が配置され、タンク１８の気密を維持している。他の構成は、第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。

示温構造３３の各部の作用について説明する。光源９１から光（赤色波長と緑色波長の混合光＝黄色光）出射させると、これらの２波長の光は、光ファイバ９３の端面９３ａから入射し、光ファイバ９３内を伝搬して、逆側の端面９３ｂから示温材層８１ａに入射する。二次側コイル１４ｂが上限温度に達していない場合、示温材層８１ａは白色であり、赤色波長と緑色波長の混合光（黄色光）は、全ての波長が反射される。反射された光（黄色光）は、再び、光ファイバ９３の端面９３ｂから入射して伝搬され、逆側の端面９３ａから出射される。出射された赤色波長と緑色波長の混合光（黄色光）は、ハーフミラー９４を通過してスクリーン９６に照射される。操作者は、スクリーン９６に映し出された黄色光を目視することにより、二次側コイル１４ｂがまだ上限温度に到達していないことを認識できる。

一方、二次側コイル１４ｂが上限温度に到達すると、示温材層８１ａの色がマゼンタ色に変化する。これにより、光源９１からの光（赤色波長と緑色波長）のうち、緑色波長の光は、示温材層８１ａによって吸収され、赤色波長の光のみが反射される。反射された赤色光は、再び、光ファイバ９３の端面９３ｂから入射して伝搬され、逆側の端面９３ａから出射され、ハーフミラー９４を通過してスクリーン９６に照射される。操作者は、スクリーン９６に写し出された赤色光を目視することにより、二次側コイル１４ｂが上限温度に到達したことを認識できる。

このように、第４の実施形態では、示温材層８１ａが形成されたシートと、光ファイバ９３と、適切な組み合わせの波長光の光源９１を用いることをより、簡単な構成で、操作者が目視で温度を認識することができる。

また、図９（ｂ）のようにスクリーン９６に加えて、光検出器９２を配置することにより、二次側コイル１４ｂの温度が上限温度に達したことを検出して、Ｘ線制御装置１１８はＸ線撮像の停止動作を指示することもできる。図９（ｂ）ではスクリーン９６の図示を省略しているが、端面９３ａからの光をハーフミラー等で２光束に分け、一方をスクリーン９６に他方を光検出器９３に入射させることにより実現可能である。

光検出器９２は、端面９３ａから出射された光がハーフミラー９４を通過して入射する位置に配置されている。光検出器９２は、光源９１から出射される波長光（赤色波長と緑色波長）を検出することができるものを用いる。

光検出器９２は、示温材層８１ａが所定の温度に到達するまでは、緑色光と赤色光の２波長を検出するが、所定の温度に到達したならば、緑色光を検出せず、赤色光のみを検出する。よって、光検出器９２の出力をＸ線制御装置１１８に入力し、緑色光を検出せず、赤色光のみを検出されたならば、二次側コイル１４ｂが所定の温度に到達したと判断して、第１の実施形態の図６のフローと同様に、二次側コイル１４ｂの温度が上限温度に達した場合に、Ｘ線撮影を自動で停止させるように制御することができる。

また、第４の実施形態では、スクリーン９６を用いて光ファイバ９３の出射光の色を目視可能にしたが、スクリーン９６に限らず他の構造を用いることももちろん可能である。例えば、光ファイバ８３の端面９３ａで光が散乱されるような構造を端面９３ａに形成することにより、操作者が端面９３ａを直接目視して出射光の色を把握することが可能になる。

１００…被検者、１０２…Ｘ線管装置、１０４…照射野限定器、１０６…Ｘ線機械装置、１０８…高電圧発生装置、１１０…Ｘ線検出器、１１２…画像処理部、１１４…画像記憶部、１１６…表示部、１１８…Ｘ線制御装置、１２０…操作部、１０…単相交流電源、１１…整流器、１２…整流コンデンサ、１３…インバータ回路、１４…高電圧変圧器、１５…高電圧整流器、１６…高電圧整流コンデンサ、１７…管電圧検出回路、１８…タンク、１９…曝射信号、２０…管電圧検出信号、２１…熱伝導板、２２…パイプ、２３…ベローズ、３３…示温構造、４１…断熱パイプ、５１…スイッチ、８１ａ…示温材層、８１…シート、８２…ガラスパイプ、９３…光ファイバ

Claims (9)

1. 絶縁油で満たされたタンクと、前記タンク内で前記絶縁油に浸された高電圧部品と、前記高電圧部品の温度上昇によって目視可能な物理量の変化を示す示温構造とを有し、
   前記示温構造は、一端が前記高電圧部品に接し、他端が前記タンクの外に位置するように前記タンクに挿入された条を含み、前記一端の温度上昇が前記他端に目視可能な物理量の変化として現れる構造を備えることを特徴とする高電圧発生装置。
2. 請求項１に記載の高電圧発生装置であって、前記条は、パイプであり、前記パイプの前記一端は、熱伝導部材によって封止され、他端は、ベローズによって伸縮可能に封止され、前記パイプの内部には液体が封入され、前記熱伝導部材は、前記高電圧部品に接し、前記高電圧部品の熱を前記液体に伝導し、前記液体の熱膨張により、前記パイプの前記他端のベローズの長さが変化することを特徴とする高電圧発生装置。
3. 請求項２に記載の高電圧発生装置であって、前記パイプは、断熱構造を有することを特徴とする高電圧発生装置。
4. 請求項２に記載の高電圧発生装置であって、前記ベローズの近傍には、前記ベローズが所定の長さまで伸長したならば接触する位置にスイッチが配置されていることを特徴とする高電圧発生装置。
5. 請求項１に記載の高電圧発生装置であって、前記条は、パイプであり、前記パイプは、前記絶縁油よりも屈折率の大きい透光性材料で構成され、
   前記パイプの前記一端には、前記透光性材料で構成された底と、前記底に配置された、所定の温度に到達したならば色が変化する材料からなる示温材層とが配置され、前記示温材層の色の変化を前記他端において目視できることを特徴とする高電圧発生装置。
6. 請求項５に記載の高電圧発生装置であって、前記パイプの前記他端の端面には、前記端面に光を入射する光源が配置されていることを特徴とする高電圧発生装置。
7. 請求項１に記載の高電圧発生装置であって、前記条は、光ファイバであり、前記光ファイバの前記一端には、所定の温度に到達したならば色が変化する材料からなる示温材層が配置され、前記光ファイバの前記他端には、前記光ファイバに光を入射する光源が配置され、
   前記光源の波長は、前記所定の温度より低温における前記示温材層では吸収されず、前記所定の温度以上における前記示温材層で吸収される波長を含み、前記示温材層の色の変化を前記光ファイバの前記他端において目視できることを特徴とする高電圧発生装置。
8. 請求項７に記載の高電圧発生装置であって、前記光ファイバの前記他端には、前記光ファイバの他端から出射した光を検出する光検出器が配置されていることを特徴とする高電圧発生装置。
9. Ｘ線を発生するＸ線管装置と、前記Ｘ線装置に電力を供給する高電圧発生装置とを有し、
   前記高電圧発生装置は、請求項１ないし８のいずれか１項に記載の高電圧発生装置であることを特徴とするＸ線撮影装置。
   
   

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