JP3275053B2 - Ｘ線管を自動較正するためのシステムおよび方法 - Google Patents
Ｘ線管を自動較正するためのシステムおよび方法Info
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- H05G1/26—Measuring, controlling or protecting
- H05G1/30—Controlling
- H05G1/46—Combined control of different quantities, e.g. exposure time as well as voltage or current
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- 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
- H05G1/26—Measuring, controlling or protecting
- H05G1/30—Controlling
- H05G1/34—Anode current, heater current or heater voltage of X-ray tube
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動較正システムに関
し、特にＸ線管を自動較正するためのシステムおよび方
法に関する。以下これらに関連させて本発明について説
明する。
し、特にＸ線管を自動較正するためのシステムおよび方
法に関する。以下これらに関連させて本発明について説
明する。
【０００２】
【従来の技術】各モデルおよびタイプのＸ線管は、公表
されているフィラメント放出曲線または表を有してい
る。一般に、これらの曲線群または表は、複数の固定さ
れた管電圧（ｋＶ）の各々に対するフィラメント電流と
管電流（ｍＡ）との関係を示すグラフとして表示され
る。例えば、曲線群は、５０ｋＶと１５０ｋＶとの間の
３種または４種の管電圧の各々に対する曲線とからな
る。
されているフィラメント放出曲線または表を有してい
る。一般に、これらの曲線群または表は、複数の固定さ
れた管電圧（ｋＶ）の各々に対するフィラメント電流と
管電流（ｍＡ）との関係を示すグラフとして表示され
る。例えば、曲線群は、５０ｋＶと１５０ｋＶとの間の
３種または４種の管電圧の各々に対する曲線とからな
る。
【０００３】Ｘ線装置では、Ｘ線管は一般に所定の管電
流と電圧との組み合わせにて所定の間作動される。これ
により、所定の適当なエネルギーのＸ線を発生し、患者
または被検体を貫通し写真フィルムを適当に照射する
か、または他のＸ線検出装置に対し適当なＸ線フラック
スを発生する。管電流は、陰極フィラメントを流れる電
流を調節することにより制御される。フィラメント電流
を増加すれば、陰極からの電子の放出量が増加し、これ
により陰極と陽極との間の管電流すなわち電子流が増加
する。フィラメント電子放出曲線群を参照すれば、所定
の管電圧で所定の管電流を容易に決定できる。
流と電圧との組み合わせにて所定の間作動される。これ
により、所定の適当なエネルギーのＸ線を発生し、患者
または被検体を貫通し写真フィルムを適当に照射する
か、または他のＸ線検出装置に対し適当なＸ線フラック
スを発生する。管電流は、陰極フィラメントを流れる電
流を調節することにより制御される。フィラメント電流
を増加すれば、陰極からの電子の放出量が増加し、これ
により陰極と陽極との間の管電流すなわち電子流が増加
する。フィラメント電子放出曲線群を参照すれば、所定
の管電圧で所定の管電流を容易に決定できる。
【０００４】このようにこれまでは、Ｘ線機器はフィラ
メント放出曲線から得たデータにより較正されていた。
最も一般的には、選択可能なＸ線管電流と電圧の各組み
合わせに対し、供給されるフィラメント電流をセットす
るのにフィラメント放出曲線が使用されていた。これら
が必ず正確となるようにするために、初期の較正を頻繁
に行っていた。また複数の所定のＸ線管電流と電圧パラ
メータの各々により手動または自動で露出を行ってい
た。すなわち、発生した実際の管電流を所定の管電流と
比較し、実際の管電流と所定の管電流が異なっていれ
ば、実際の管電流と所定の管電流とが一致するのに必要
なだけ曲線から読み取った値からフィラメント電流を上
下に調節していた。
メント放出曲線から得たデータにより較正されていた。
最も一般的には、選択可能なＸ線管電流と電圧の各組み
合わせに対し、供給されるフィラメント電流をセットす
るのにフィラメント放出曲線が使用されていた。これら
が必ず正確となるようにするために、初期の較正を頻繁
に行っていた。また複数の所定のＸ線管電流と電圧パラ
メータの各々により手動または自動で露出を行ってい
た。すなわち、発生した実際の管電流を所定の管電流と
比較し、実際の管電流と所定の管電流が異なっていれ
ば、実際の管電流と所定の管電流とが一致するのに必要
なだけ曲線から読み取った値からフィラメント電流を上
下に調節していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】この従来の較正法の問
題の一つは、Ｘ線管のフィラメントを損傷する恐れがあ
ることである。フィラメントは、インピーダンスが低
く、高電流にて作動する。フィラメント温度は、一般に
これにかかっている電力、すなわちＩ2Ｒ（ここで、Ｉ
はフィラメント電流で、Ｒはフィラメント抵抗である）
に従って変化し、フィラメント電流は一般にＶ／Ｒ（こ
こでＶはフィラメントの両端の電圧である）に従って変
化する。このフィラメントの通常の製造許容差でも抵抗
の変化は大きいので、発生する温度およびその結果生じ
る管電流も大きく変化する。例えば、曲線表上のフィラ
メント電流の代表的許容差は、±０．１５アンペアであ
る。フィラメント電流が０．１５アンペア変動すると、
管電流は±３００〜４００ｍＡの差が生じる。特に管電
流値が大きな値のとき、フィラメントは予想値よりも大
きい４００ｍＡまでの電流を生じる。この過度の管電流
は、陽極の過熱を大きくする。３００〜４００ミリアン
ペアの範囲で管電流が増加すると、陽極温度は、融点ま
で上昇したり、他の熱的な損傷を生じたりする恐れがあ
る。本発明の目的は、Ｘ線管の陽極の損傷を防止する新
規でかつ改良された較正方法を提供することにある。
題の一つは、Ｘ線管のフィラメントを損傷する恐れがあ
ることである。フィラメントは、インピーダンスが低
く、高電流にて作動する。フィラメント温度は、一般に
これにかかっている電力、すなわちＩ2Ｒ（ここで、Ｉ
はフィラメント電流で、Ｒはフィラメント抵抗である）
に従って変化し、フィラメント電流は一般にＶ／Ｒ（こ
こでＶはフィラメントの両端の電圧である）に従って変
化する。このフィラメントの通常の製造許容差でも抵抗
の変化は大きいので、発生する温度およびその結果生じ
る管電流も大きく変化する。例えば、曲線表上のフィラ
メント電流の代表的許容差は、±０．１５アンペアであ
る。フィラメント電流が０．１５アンペア変動すると、
管電流は±３００〜４００ｍＡの差が生じる。特に管電
流値が大きな値のとき、フィラメントは予想値よりも大
きい４００ｍＡまでの電流を生じる。この過度の管電流
は、陽極の過熱を大きくする。３００〜４００ミリアン
ペアの範囲で管電流が増加すると、陽極温度は、融点ま
で上昇したり、他の熱的な損傷を生じたりする恐れがあ
る。本発明の目的は、Ｘ線管の陽極の損傷を防止する新
規でかつ改良された較正方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、 フィ
ラメントのＸ線放出点の一次測定に基づいてＸ線管のフ
ィラメント電流を較正するための方法であって、 Ｘ線
管の陰極フィラメントへ小電流を流す工程（ａ）と、Ｘ
線管の陰極と陽極との間に選択された電圧を印加する工
程（ｂ）と、上記選択した電圧を印加しながら、Ｘ線放
出点のためのモニタリンする工程（ｃ）と、陰極フィラ
メント電流を調節する工程（ｄ）と、フィラメント放出
点をモニタするまで上記の工程（ａ）〜（ｃ）とを繰り
返すＸ線管較正方法が提供される。
ラメントのＸ線放出点の一次測定に基づいてＸ線管のフ
ィラメント電流を較正するための方法であって、 Ｘ線
管の陰極フィラメントへ小電流を流す工程（ａ）と、Ｘ
線管の陰極と陽極との間に選択された電圧を印加する工
程（ｂ）と、上記選択した電圧を印加しながら、Ｘ線放
出点のためのモニタリンする工程（ｃ）と、陰極フィラ
メント電流を調節する工程（ｄ）と、フィラメント放出
点をモニタするまで上記の工程（ａ）〜（ｃ）とを繰り
返すＸ線管較正方法が提供される。
【０００７】
【実施例】第１図を参照すると、Ｘ線管１０は、陽極１
２と陰極フィラメント１４を有する。フィラメント電流
制御手段１６は、陰極フィラメント１４を通して選択可
能かつ調節自在な電流を発生し、フィラメントは電子を
放出する。ＫＶ即ち管電圧制御手段２２により制御され
た電源２０は、陰極フィラメント１４と陽極１２との間
に所定の電圧を印加する。放出された電子は、陰極フィ
ラメント１４から陽極１２の表面まで引き寄せられる際
にこの電位差により管電流２４が生じる。この高エネル
ギー電子ビーム２４が陽極に衝突すると、Ｘ線２６のビ
ームが発生する。しかしながら、この衝突エネルギーは
陽極１２の温度が融点近くまで上昇するほど大きい。Ｘ
線２６は、患者支持領域を横断し、Ｘ線感光媒体２８、
例えば写真フィルム、固体Ｘ線検出器等に入射する。ま
た電子ビーム２４の陽極表面上の所定点での滞留期間が
より短くなり、加熱を低減しかつ熱劣化を防止するよう
に陽極１２を回転させてもよい。以下添付図面を参照し
て例示して本発明に係わるシステムおよび方法について
説明する。
２と陰極フィラメント１４を有する。フィラメント電流
制御手段１６は、陰極フィラメント１４を通して選択可
能かつ調節自在な電流を発生し、フィラメントは電子を
放出する。ＫＶ即ち管電圧制御手段２２により制御され
た電源２０は、陰極フィラメント１４と陽極１２との間
に所定の電圧を印加する。放出された電子は、陰極フィ
ラメント１４から陽極１２の表面まで引き寄せられる際
にこの電位差により管電流２４が生じる。この高エネル
ギー電子ビーム２４が陽極に衝突すると、Ｘ線２６のビ
ームが発生する。しかしながら、この衝突エネルギーは
陽極１２の温度が融点近くまで上昇するほど大きい。Ｘ
線２６は、患者支持領域を横断し、Ｘ線感光媒体２８、
例えば写真フィルム、固体Ｘ線検出器等に入射する。ま
た電子ビーム２４の陽極表面上の所定点での滞留期間が
より短くなり、加熱を低減しかつ熱劣化を防止するよう
に陽極１２を回転させてもよい。以下添付図面を参照し
て例示して本発明に係わるシステムおよび方法について
説明する。
【０００８】電源２０は、１次側電圧が管電圧制御装置
２２により制御された高圧トランス３０を含む。１対の
２次巻線は出力ターミナル３６+と３６-との間に所定の
管電圧が生じるようにそれぞれ同様な整流ブリッジ３
２、３４の両端に接続されている。
２２により制御された高圧トランス３０を含む。１対の
２次巻線は出力ターミナル３６+と３６-との間に所定の
管電圧が生じるようにそれぞれ同様な整流ブリッジ３
２、３４の両端に接続されている。
【０００９】Ｘ線管を流れる電流は、本質的には閉ルー
プであるので、陰極と陽極との間を流れる電流と同じ電
流が、整流ブリッジ３２、３４を接続する抵抗器４０を
流れる。従って、Ｘ線管電流２４は抵抗器４０の両端の
電圧を検出することにより検出できる。電圧制御発振器
４２は、周波数すなわちパルスレートが抵抗器４０の両
端の電圧すなわち管電流２４に比例して変化するような
出力信号をこの発振器が発生するように抵抗器４０の両
端に接続される。カウンタ手段４４は、単位時間の間電
圧制御発振器４２の出力パルスをカウントし、実際の管
電流２４を表示する数値出力を発生する。
プであるので、陰極と陽極との間を流れる電流と同じ電
流が、整流ブリッジ３２、３４を接続する抵抗器４０を
流れる。従って、Ｘ線管電流２４は抵抗器４０の両端の
電圧を検出することにより検出できる。電圧制御発振器
４２は、周波数すなわちパルスレートが抵抗器４０の両
端の電圧すなわち管電流２４に比例して変化するような
出力信号をこの発振器が発生するように抵抗器４０の両
端に接続される。カウンタ手段４４は、単位時間の間電
圧制御発振器４２の出力パルスをカウントし、実際の管
電流２４を表示する数値出力を発生する。
【００１０】続いて第１図、更に第２図を参照すると、
マイクロプロセッサ手段５０はカウンタ４４により測定
された実際の管電流２４に従ってフィラメント電流制御
装置１６および管電圧制御装置２２に指令を与える。所
定の管電圧、一般に最大電圧定格、例えば１２０ＫＶで
は、フィラメント電流Ｉfilが低いとき、例えば３．０
アンペアより低いとき、管電流２４は流れない。フィラ
メント電流が大きくなる際、放出点５２、例えば３．４
アンペアに達するまで管電流は流れない。その後は、フ
ィラメントのアンペアはわずかに増加するごとに、管電
流は、一般に定電圧、ｍＡ対Ｉfil曲線５４に沿って変
化する。管電圧が最底管電圧５６、例えば４０ＫＶに向
かって低下するとき、漸増フィラメント電流は曲線５８
によって描かれる放出点まで達する必要がある。このよ
うに管電圧と管電流と、フィラメント電流の関係は、歪
んだ表面によって定められる。
マイクロプロセッサ手段５０はカウンタ４４により測定
された実際の管電流２４に従ってフィラメント電流制御
装置１６および管電圧制御装置２２に指令を与える。所
定の管電圧、一般に最大電圧定格、例えば１２０ＫＶで
は、フィラメント電流Ｉfilが低いとき、例えば３．０
アンペアより低いとき、管電流２４は流れない。フィラ
メント電流が大きくなる際、放出点５２、例えば３．４
アンペアに達するまで管電流は流れない。その後は、フ
ィラメントのアンペアはわずかに増加するごとに、管電
流は、一般に定電圧、ｍＡ対Ｉfil曲線５４に沿って変
化する。管電圧が最底管電圧５６、例えば４０ＫＶに向
かって低下するとき、漸増フィラメント電流は曲線５８
によって描かれる放出点まで達する必要がある。このよ
うに管電圧と管電流と、フィラメント電流の関係は、歪
んだ表面によって定められる。
【００１１】続いて第２図を参照し、新たに第３図を参
照すると、マイクロプロセッサ手段５０は、フィラメン
ト電流制御手段１６がフィラメント電流を初期の低い
値、例えば３．０アンペアにセットさせる手段またはこ
のためのステップ６０を実行する。ステップまたは手段
６２は、Ｘ線管電圧制御手段２２が陰極１４と陽極１２
との間に選択可能な最大管電圧を印加して露出を開始す
るようにする。管電流測定手段またはステップ６４は、
カウンタ手段４４の出力をモニタし、管電流２４が流れ
ているかどうか判断する。管電流が流れていなければ、
ステップまたは手段５６は、フィラメント電流制御手段
１６が所定増分量だけフィラメント電流を増加するよう
にする。管電圧はステップまたは手段６２で再び印加さ
れ、管電流２４が流れ始めたか否かの判断をするよう管
電流測定手段またはステップ６４で再びチェックされ
る。この増加、露出およびチェックルーチンは、管電流
２４が検出されるまで周期的に続けられる。
照すると、マイクロプロセッサ手段５０は、フィラメン
ト電流制御手段１６がフィラメント電流を初期の低い
値、例えば３．０アンペアにセットさせる手段またはこ
のためのステップ６０を実行する。ステップまたは手段
６２は、Ｘ線管電圧制御手段２２が陰極１４と陽極１２
との間に選択可能な最大管電圧を印加して露出を開始す
るようにする。管電流測定手段またはステップ６４は、
カウンタ手段４４の出力をモニタし、管電流２４が流れ
ているかどうか判断する。管電流が流れていなければ、
ステップまたは手段５６は、フィラメント電流制御手段
１６が所定増分量だけフィラメント電流を増加するよう
にする。管電圧はステップまたは手段６２で再び印加さ
れ、管電流２４が流れ始めたか否かの判断をするよう管
電流測定手段またはステップ６４で再びチェックされ
る。この増加、露出およびチェックルーチンは、管電流
２４が検出されるまで周期的に続けられる。
【００１２】管電流が一旦流れ始めると、ステップまた
は手段７０はフィラメント増分量を２で割り、増分量を
減少させる。ステップまたは手段７２は、フィラメント
電流制御手段１６がフィラメン電流を半分の増分量だけ
減少させるようにする。ステップまたは手段７４は電圧
制御手段２２が別の露出を開始させるので、この低フィ
ラメント電流でも管電流２４がまだ流れるかどうか管電
流モニタステップまたは手段７６でチェックできる。こ
の低電流でも管電流２４がまだ流れていれば、フィラメ
ント電流減少手段またはステップ７８は現在セットされ
ている増分量だけフィラメント電流を減少させる。この
フィラメント電流で管電流が流れていなければ、フィラ
メント電流増加手段またはステップ８０は現在セットさ
れている増分量の半分だけフィラメント電流を増加す
る。増分量減少手段またはステップ８２は、またフィラ
メント電流増分量を半分にする。また、ステップまたは
手段７４と７６との間にステップまたは手段８２を設け
てもよい。このようなフィラメント電流を調節し、露出
を開始して管電流が流れているかどうかを見てフィラメ
ント増分量を２で割るプロセスは、ステップまたは手段
８４で所定の最小フィラメント増分量に達するまで続け
る。この点でのフィラメント電流は、放出点５２におけ
るフィラメント電流とする。
は手段７０はフィラメント増分量を２で割り、増分量を
減少させる。ステップまたは手段７２は、フィラメント
電流制御手段１６がフィラメン電流を半分の増分量だけ
減少させるようにする。ステップまたは手段７４は電圧
制御手段２２が別の露出を開始させるので、この低フィ
ラメント電流でも管電流２４がまだ流れるかどうか管電
流モニタステップまたは手段７６でチェックできる。こ
の低電流でも管電流２４がまだ流れていれば、フィラメ
ント電流減少手段またはステップ７８は現在セットされ
ている増分量だけフィラメント電流を減少させる。この
フィラメント電流で管電流が流れていなければ、フィラ
メント電流増加手段またはステップ８０は現在セットさ
れている増分量の半分だけフィラメント電流を増加す
る。増分量減少手段またはステップ８２は、またフィラ
メント電流増分量を半分にする。また、ステップまたは
手段７４と７６との間にステップまたは手段８２を設け
てもよい。このようなフィラメント電流を調節し、露出
を開始して管電流が流れているかどうかを見てフィラメ
ント増分量を２で割るプロセスは、ステップまたは手段
８４で所定の最小フィラメント増分量に達するまで続け
る。この点でのフィラメント電流は、放出点５２におけ
るフィラメント電流とする。
【００１３】第４図を参照し、つづいて第２図を参照す
る。一旦放出点５２を決定すると、最大管電圧で所定の
第１管電流を流すフィラメント電流が決定される。ステ
ップまたは手段９２は、放出電流レベルすなわち所定の
管電流９０よりも低い測定可能な最小の管電流を生じる
フィラメント電流レベルにフィラメント電流をセットす
る。管電流増分量手段またはステップ９４は、所望の管
電流を複数の所定値の各々に連続してセットし、管電圧
を最大電圧にリセットする。Ｘ線露出開始ステップまた
は手段９６は、管電圧制御手段２２が陽極１２と陰極１
４との間に管電圧を印加するようにし、管電流検出手段
またはステップ９８は、カウンタ手段４４により測定さ
れた管電流が管電流選択ステップまたは手段９４で選択
された管電流よりも大きくなったかどうかを判断する。
実際の管電流が選択された管電流ほりも低ければ、フィ
ラメント電流増加ステップまたは手段１００は、所定の
フィラメント電流増分量だけフィラメント電流を増加
し、露出および比較ステップを繰り返す。こうして実際
に測定された管電流が選択された管電流よりも大きくな
るまでこの露出、比較および増加ステップを繰り返す。
る。一旦放出点５２を決定すると、最大管電圧で所定の
第１管電流を流すフィラメント電流が決定される。ステ
ップまたは手段９２は、放出電流レベルすなわち所定の
管電流９０よりも低い測定可能な最小の管電流を生じる
フィラメント電流レベルにフィラメント電流をセットす
る。管電流増分量手段またはステップ９４は、所望の管
電流を複数の所定値の各々に連続してセットし、管電圧
を最大電圧にリセットする。Ｘ線露出開始ステップまた
は手段９６は、管電圧制御手段２２が陽極１２と陰極１
４との間に管電圧を印加するようにし、管電流検出手段
またはステップ９８は、カウンタ手段４４により測定さ
れた管電流が管電流選択ステップまたは手段９４で選択
された管電流よりも大きくなったかどうかを判断する。
実際の管電流が選択された管電流ほりも低ければ、フィ
ラメント電流増加ステップまたは手段１００は、所定の
フィラメント電流増分量だけフィラメント電流を増加
し、露出および比較ステップを繰り返す。こうして実際
に測定された管電流が選択された管電流よりも大きくな
るまでこの露出、比較および増加ステップを繰り返す。
【００１４】一旦管電流が選択された管電流より大きく
なると、ステップまたは手段１０２はフィラメント電流
増分量を減少させる。ステップまたは手段１０４は、フ
ィラメント電流制御手段１６がフィラメント電流を半分
だけ減少するようにさせる。ステップまたは手段１０６
は、管電流がこの低フィラメント電流で所定の管電流よ
りも大きくなったかどうかを管電流モニタリングステッ
プまたは手段１０８がチェックできるよう管制御手段２
２に別の露出を開始させる。管電流がこの低フィラメン
ト電流で所定の管電流よりも大きければ、フィラメント
電流減少手段またはステップ１１０は現在セットされて
いる増分量だけフィラメント電流を減少させ、このフィ
ラメント電流で管電流が所定値より小さければ、フィラ
メント電流増加手段またはステップ１１２は現在セット
されている増分量だけフィラメント電流を増加させる。
増分量減少ステップ１１４はフィラメント電流増分量を
再び半分にする。所定の最小フィラメント電流増分量に
達したとステップまたは手段１１６が判断するまでこの
フィラメント電流を調節し、露出を開始して管電流が所
定電流に達したかどうかを見て、フィラメント増分量を
半分にするプロセスを続ける。この点でのフィラメント
電流を所定のｋＶおよびｍＡにおける較正されたフィラ
メント電流とする。
なると、ステップまたは手段１０２はフィラメント電流
増分量を減少させる。ステップまたは手段１０４は、フ
ィラメント電流制御手段１６がフィラメント電流を半分
だけ減少するようにさせる。ステップまたは手段１０６
は、管電流がこの低フィラメント電流で所定の管電流よ
りも大きくなったかどうかを管電流モニタリングステッ
プまたは手段１０８がチェックできるよう管制御手段２
２に別の露出を開始させる。管電流がこの低フィラメン
ト電流で所定の管電流よりも大きければ、フィラメント
電流減少手段またはステップ１１０は現在セットされて
いる増分量だけフィラメント電流を減少させ、このフィ
ラメント電流で管電流が所定値より小さければ、フィラ
メント電流増加手段またはステップ１１２は現在セット
されている増分量だけフィラメント電流を増加させる。
増分量減少ステップ１１４はフィラメント電流増分量を
再び半分にする。所定の最小フィラメント電流増分量に
達したとステップまたは手段１１６が判断するまでこの
フィラメント電流を調節し、露出を開始して管電流が所
定電流に達したかどうかを見て、フィラメント増分量を
半分にするプロセスを続ける。この点でのフィラメント
電流を所定のｋＶおよびｍＡにおける較正されたフィラ
メント電流とする。
【００１５】最小増分量決定ステップまたは手段１１６
が可能な最良の較正に達したと判断すれば、記録手段１
１８は所定の管電圧と管電流の組み合わせに対するフィ
ラメント電流をフィラメント電流メモリ手段１２２の適
当なメモリセル１２０（第１図）に記録する。管電圧減
少手段またはステップ１２４は、管電圧を所定の管電圧
のうちの一つの低電圧、例えば１２６に管電圧を減少す
る。次にフィラメント電流は、この所定の低電圧で第１
の選択された管電流を得るように再び増加されて、適当
なフィラメント電流にゼロインされる。このフィラメン
ト電流値は、フィラメント電流メモリ手段１２２の適当
なメモリセル１２８に記録される。
が可能な最良の較正に達したと判断すれば、記録手段１
１８は所定の管電圧と管電流の組み合わせに対するフィ
ラメント電流をフィラメント電流メモリ手段１２２の適
当なメモリセル１２０（第１図）に記録する。管電圧減
少手段またはステップ１２４は、管電圧を所定の管電圧
のうちの一つの低電圧、例えば１２６に管電圧を減少す
る。次にフィラメント電流は、この所定の低電圧で第１
の選択された管電流を得るように再び増加されて、適当
なフィラメント電流にゼロインされる。このフィラメン
ト電流値は、フィラメント電流メモリ手段１２２の適当
なメモリセル１２８に記録される。
【００１６】選択可能な最低管電圧に達したと最低管電
圧決定ステップまたは手段１３０が判断するまでこのプ
ロセスは続けられる。最低管電圧に達すると、ステップ
または手段１３２は、最大ｋＶ点即ち点９０でフィラメ
ント電流Ｉfilを先に較正したフィラメント電流値にリ
セットする。この管電流増加ステップまたは手段９４は
モニタされる管電流を増加し、管電圧の値を最大値にリ
セットする。従って、この新しいＩfil−ｋＶの組み合
わせにおける第１露出量は、陽極の負荷限界を超えない
ことが保証される。この管電流較正プロセスは、次の選
択された較正点１３４が得られるよう適当なフィラメン
ト電流が決定され、複数の連続した管電圧と管電流の組
み合わせの各々が得られるまで繰り返される。
圧決定ステップまたは手段１３０が判断するまでこのプ
ロセスは続けられる。最低管電圧に達すると、ステップ
または手段１３２は、最大ｋＶ点即ち点９０でフィラメ
ント電流Ｉfilを先に較正したフィラメント電流値にリ
セットする。この管電流増加ステップまたは手段９４は
モニタされる管電流を増加し、管電圧の値を最大値にリ
セットする。従って、この新しいＩfil−ｋＶの組み合
わせにおける第１露出量は、陽極の負荷限界を超えない
ことが保証される。この管電流較正プロセスは、次の選
択された較正点１３４が得られるよう適当なフィラメン
ト電流が決定され、複数の連続した管電圧と管電流の組
み合わせの各々が得られるまで繰り返される。
【００１７】どの選択可能な管電流、管電圧のどの組み
合わせも別々に選択し、較正できるが、管電流、管電圧
の組み合わせの一部のみを実際に較正しておいて、残り
は内挿法により決定することが好ましい。このために、
内挿手段またはステップ１４０は（第２図中の実線の円
および第１図中のメモリ１２２内の×で表示された）実
際に較正された管電流を内挿し、選択可能な管電流と管
電圧との組み合わせの各々に対する適当な管電流を決定
する。
合わせも別々に選択し、較正できるが、管電流、管電圧
の組み合わせの一部のみを実際に較正しておいて、残り
は内挿法により決定することが好ましい。このために、
内挿手段またはステップ１４０は（第２図中の実線の円
および第１図中のメモリ１２２内の×で表示された）実
際に較正された管電流を内挿し、選択可能な管電流と管
電圧との組み合わせの各々に対する適当な管電流を決定
する。
【００１８】一旦放出電流レベルを決定すれば、所定の
管電流と管電圧の組み合わせは種々の順序で較正できる
と解すべきである。この較正は、最小管電流値から最大
管電流値に向けて実施することが好ましい。
管電流と管電圧の組み合わせは種々の順序で較正できる
と解すべきである。この較正は、最小管電流値から最大
管電流値に向けて実施することが好ましい。
【００１９】一旦フィラメント電流メモリ１２２がオー
バーフローすれば、Ｘ線管が較正され、作動の準備が完
了する。オペレータ用キーボード１４１は適当な入力ボ
タンまたはダイアルを有し、オペレータが選択可能なＸ
線管電圧と電流の組み合わせの一つを選択できるように
なっている。マイクロプロセッサ手段５０は、選択され
た管電圧および電流によってフィラメント電流メモリ１
２２をアドレス指定し、対応するフィラメント電流を検
索する。次にマイクロプロセッサは所定の露出時間の
間、検索されたフィラメント電流および選択された管電
圧を発生するようそれぞれフィラメント電流制御手段１
６および管電圧制御手段２２を制御する。
バーフローすれば、Ｘ線管が較正され、作動の準備が完
了する。オペレータ用キーボード１４１は適当な入力ボ
タンまたはダイアルを有し、オペレータが選択可能なＸ
線管電圧と電流の組み合わせの一つを選択できるように
なっている。マイクロプロセッサ手段５０は、選択され
た管電圧および電流によってフィラメント電流メモリ１
２２をアドレス指定し、対応するフィラメント電流を検
索する。次にマイクロプロセッサは所定の露出時間の
間、検索されたフィラメント電流および選択された管電
圧を発生するようそれぞれフィラメント電流制御手段１
６および管電圧制御手段２２を制御する。
【００２０】
【発明の効果】本発明の効果の一つは、Ｘ線管への熱的
損傷を防止できる事である。本発明の別の効果は、各較
正電流に近似し、管電流のオーバーシュートをそれらよ
り小さくできることである。本発明の別の利点は、２分
以内にＸ線管の作動パラメータをフルレンジで自動的に
較正できることにある。
損傷を防止できる事である。本発明の別の効果は、各較
正電流に近似し、管電流のオーバーシュートをそれらよ
り小さくできることである。本発明の別の利点は、２分
以内にＸ線管の作動パラメータをフルレンジで自動的に
較正できることにある。
【図１】自動較正および制御回路と共にＸ線管を示した
略図である。
略図である。
【図２】管電流（ｍＡ）と、管電圧（ｋＶ）と、フィラ
メント電流（Ｉfil）との関係の一例を示した図であ
る。
メント電流（Ｉfil）との関係の一例を示した図であ
る。
【図３】放出点を識別するためステップまたは手段を示
すフローチャートである。
すフローチャートである。
【図４】複数の管電流と電圧のセット点の各々において
フィラメント電流の較正点を決定するための適当なステ
ップまたは手段を示す図である。
フィラメント電流の較正点を決定するための適当なステ
ップまたは手段を示す図である。
１０‥‥Ｘ線管 １２‥‥陽極 １４‥‥陰極フィラメント １６‥‥フィラメント電流制御手段 ２０‥‥電源 ２２‥‥管電圧制御手段
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−159596（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−273499（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−221899（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−102995（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−138900（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−158893（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−76500（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H05G 1/00 - 1/70 H01J 35/00 H01J 9/42 G01R 31/25
Claims (12)
- 【請求項１】 ａ）Ｘ線管（１０）の陰極（１４）と陽
極（１２）との間に選択された電圧を印加する工程と、 ｂ）管電流が流れない陰極フィラメント（１４）へ小電
流を流す工程と、 ｃ）選択された電圧を印加しながら、陰極（１４）と陽
極（１２）との間の管電流をモニタする工程と、 ｄ）陰極フィラメント電流を増加し、管電流をモニタす
るまで上記工程ａ）〜ｃ）を繰り返す工程と、 ｅ）選択された第１の管電圧を印加する工程と、 ｆ）フィラメント放出点（５２）を最初にモニタしたフ
ィラメント電流値からフィラメント電流（Ｉfil）を増
加する工程と、 ｇ）その結果生じる管電流をモニタする工程と、 ｈ）モニタした管電流と選択された第１の管電流とを比
較する工程とを含み、 選択された第１の管電流が得られるまで上記工程ｅ）〜
ｈ）を繰り返すことによりＸ線管フィラメント放出点
（５２）を決定する工程を含むことを特徴とするＸ線管
フィラメント電流較正方法。 - 【請求項２】 ｉ）前記選択された第１の管電流が、選
択された管電圧および管電流によりアドレス指定可能な
メモリセル（１２０）のフィラメント電流メモリ手段
（１２２）に得られたときのフィラメント電流を記憶す
る工程を更に含む請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 ｊ）前記選択された第１の管電圧を選択
されたより低い第２の管電圧に低下し、上記工程ｅ）〜
ｉ）を繰り返す工程を更に含む請求項２記載の方法。 - 【請求項４】 ｋ）前記選択された第１の管電流が得ら
れたときの選択された第１の管電圧とフィラメント電流
とにもどす工程と、 選択された第２の管電流について上記工程ｅ）〜ｊ）を
繰り返す工程を更に含み、 それによって、陽極の過負荷が、先に較正した値に各管
電流／管電圧較正値をバイアスすることにより避けられ
るようにした請求項３記載の方法。 - 【請求項５】 前記選択された第１の管電流を増加し、
上記工程ｅ）〜ｉ）を繰り返す工程を更に含む請求項２
記載の方法。 - 【請求項６】 前記フィラメント電流を増加する工程
は、第１の大きさの増分量でフィラメント電流を増加す
ることを含む請求項１〜５のいずれかに記載の方法。 - 【請求項７】 前記フィラメント放出点を最初にモニタ
した後に、前記第１の大きさの半分の増分量だけフィラ
メント電流を減少する工程と上記工程ｂ）およびｃ）を
繰り返す工程とを更に含み、管電流が依然として検出さ
れれば前記第１の大きさの半分の増分量だけフィラメン
ト電流を減少し続け、管電流がもはや検出されなければ
前記第１の大きさの半分の増分量だけ管電流を増加し、
前記第１の大きさの４分の１の増分量だけフィラメント
電流を減少し、上記工程ｂ）およびｃ）を繰り返す請求
項６記載の方法。 - 【請求項８】 前記管電流が所定の管電流よりも大きく
なった後に前記第１の大きさの半分の増分量だけフィラ
メント電流を減少する工程と上記工程ｅ），ｇ）および
ｈ）を繰り返す工程を更に含み、管電流が依然として所
定の管電流よりも大きければ前記第１の大きさの４分の
１の増分量だけフィラメント電流を減少し、管電流が所
定の管電流よりも低ければ、前記第１の大きさの４分の
１の増分量だけ管電流を増加し、上記工程ｅ），ｇ）お
よびｈ）を繰り返す請求項６記載の方法。 - 【請求項９】 請求項１記載の方法により決定される第
１の先に較正した一対の値のフィラメント電流および管
電圧をＸ線管（１０）に印加する工程と、 前記管電圧を選択されたより低い第２の値に減少する工
程と、 前記選択された第１の管電流が再び得られるまで、フィ
ラメント電流を漸次増加する工程と、 前記より低い第２の管電圧値で達したフィラメント電流
を記録する工程と、 前記減少工程と漸次増加工程とを複数のフィラメント電
流と電圧の対の各々に対して繰り返す工程とからなり、 それによって、陽極の過負荷が、各較正値を先に較正さ
れた値にバイアスすることにより防止されるようにした
ことを特徴とするＸ線管フィラメント電流と管電圧値の
対を較正するための方法。 - 【請求項１０】陽極（１２）、陰極フィラメント（１
４）、陽極（１２）と陰極フィラメント（１４）との間
に電圧を選択的に印加するための電源手段（２０）とを
有するＸ線管（１０）と、 陽極（１２）と陰極フィラメント（１４）との間に印加
される電圧を選択的に制御するためのＸ線管電圧制御手
段（２２）と、 陰極フィラメントを流れる電流を制御するための陰極フ
ィラメント電流制御手段（１６）と、 陰極フィラメントと陽極との間の管電流（２４）をモニ
タするための管電流モニタリング手段（４０、４２、４
４）と、 較正手段（５０）とから成り、 前記較正手段は、 Ｘ線管電圧制御手段（２２）が陰極フィラメントと陽極
との間に選択された電圧を印加させるように構成した手
段と、 陰極フィラメント電流制御手段（１６）が管電流の流れ
ていないときのＸ線管の陰極フィラメントに少しの電流
を流すように構成した手段と、 管電流モニタリング手段（４０、４２、４４）を使用し
て、選択された電圧が印加されている間、Ｘ線管電流
（２４）が陰極フィラメントと陽極との間に流れている
かどうかを判別するように構成した手段と、 陰極フィラメントと陽極との間に管電流が流れるまで、
陰極フィラメント電流制御手段（１６）が陰極フィラメ
ント電流を増加するように構成した手段と、 Ｘ線管電圧制御手段（２２）が陰極フィラメントと陽極
との間に選択された第１の管電圧を印加するように構成
した手段と、 陰極フィラメント電流制御手段（１６）がフィラメント
放出点（５２）の最初のモニタのときのフィラメント電
流値から陰極フィラメント電流を増加するように構成し
た手段と、 管電流モニタリング手段（４０、４２、４４）を使用し
て、結果として生じる管電流をモニタするように構成し
た手段と、 モニタされた管電流を、選択された第１の管電流と比較
するように構成した手段と、 選択された第１の管電流が得られるまで、フィラメント
電流を増加するように構成した手段とから成ることを特
徴とするＸ線管システム。 - 【請求項１１】前記選択された第１の管電流をモニタし
たときのフィラメント電流を記憶するためのメモリセル
（１２０）を含むフィラメント電流メモリ手段（１２
２）を更に含み、該フィラメント電流メモリセル（１２
０）は選択された管電圧と管電流によりアドレス指定可
能である請求項１０記載のＸ線管システム。 - 【請求項１２】前記陰極フィラメント制御手段（１６）
は所定の電流増分量でフィラメント電流を増加するよう
に制御され、又、前記較正手段（５０）は所定の電流増
分量でフィラメント電流を減少させるように構成した手
段と、所定の電流増分量を減少させるように構成した手
段とを更に含む請求項１０又は１１記載のＸ線管システ
ム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/549,404 US5077773A (en) | 1990-07-05 | 1990-07-05 | Automatic filament calibration system for x-ray generators |
| US07/549,404 | 1990-07-05 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04229937A JPH04229937A (ja) | 1992-08-19 |
| JP3275053B2 true JP3275053B2 (ja) | 2002-04-15 |
Family
ID=24192895
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18169091A Expired - Fee Related JP3275053B2 (ja) | 1990-07-05 | 1991-06-27 | Ｘ線管を自動較正するためのシステムおよび方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5077773A (ja) |
| EP (1) | EP0464996B1 (ja) |
| JP (1) | JP3275053B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| FR2722938B1 (fr) * | 1994-07-25 | 1996-10-11 | Ge Medical Syst Sa | Procede de reglage de parametre(s) de fonctionnement d'un appareil radiologique et generateur correspondant |
| SE505925C2 (sv) * | 1996-09-25 | 1997-10-27 | Ragnar Kullenberg | Metod och anordning för att detektera och analysera röntgenstrålning |
| US6456009B1 (en) | 2000-07-31 | 2002-09-24 | Communication And Power Industries | Adaptive heater voltage algorithm and control system for setting and maintenance of the heater voltage of a vacuum electron device |
| WO2003086028A1 (fr) * | 2002-04-05 | 2003-10-16 | Hamamatsu Photonics K.K. | Procede et appareil de controle de tube a rayons x |
| FR2849983A1 (fr) * | 2003-01-10 | 2004-07-16 | Ge Med Sys Global Tech Co Llc | Procede de reglage du debit de rayonnement d'un tube a rayons x |
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| JP6257948B2 (ja) * | 2012-08-07 | 2018-01-10 | 東芝メディカルシステムズ株式会社 | Ｘ線撮影システム |
| CN104302081B (zh) * | 2014-09-24 | 2017-06-16 | 沈阳东软医疗系统有限公司 | 一种ct球管中灯丝电流的控制方法和设备 |
| CN105430858B (zh) * | 2015-11-06 | 2017-06-23 | 苏州博思得电气有限公司 | 一种x射线管的灯丝电流值校准方法及装置 |
| CN105769232B (zh) * | 2016-02-22 | 2018-01-12 | 上海联影医疗科技有限公司 | Ct设备的x射线管灯丝预热方法和预热电路 |
| US10165663B2 (en) | 2016-04-05 | 2018-12-25 | General Electric Company | X-ray systems having individually measurable emitters |
| CN106851951B (zh) * | 2017-02-21 | 2019-04-23 | 联影（贵州）医疗科技有限公司 | X射线管灯丝电流数据校正方法及系统 |
| 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 |
| CN108650768B (zh) * | 2018-05-09 | 2020-07-07 | 苏州博思得电气有限公司 | 灯丝电流控制方法及装置 |
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| CN112291911A (zh) * | 2020-09-24 | 2021-01-29 | 宁波伊士通技术股份有限公司 | 一种x射线管的管电流自动校正控制装置及方法 |
| CN112149044B (zh) * | 2020-11-26 | 2021-03-05 | 海辉医学(北京)科技有限公司 | 一种x透视摄影中ma校准方法、装置、设备及存储介质 |
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| US4593371A (en) * | 1983-11-14 | 1986-06-03 | General Electric Company | X-ray tube emission current controller |
| US4768216A (en) * | 1987-08-07 | 1988-08-30 | Diasonics Inc. | Dynamic calibration for an X-ray machine |
| US4930145A (en) * | 1988-08-15 | 1990-05-29 | General Electric Company | X-ray exposure regulator |
-
1990
- 1990-07-05 US US07/549,404 patent/US5077773A/en not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-05-15 EP EP91304341A patent/EP0464996B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-05-15 DE DE69104279T patent/DE69104279T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-06-27 JP JP18169091A patent/JP3275053B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| DE69104279D1 (de) | 1994-11-03 |
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| EP0464996A3 (en) | 1992-06-10 |
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