JP3506465B2 - Ｘ線管を駆動するためのｘ線発生器 - Google Patents
Ｘ線管を駆動するためのｘ線発生器Info
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- electron
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- H05G—X-RAY TECHNIQUE
- H05G1/00—X-ray apparatus involving X-ray tubes; Circuits therefor
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- H05G1/26—Measuring, controlling or protecting
- H05G1/30—Controlling
- H05G1/52—Target size or shape; Direction of electron beam, e.g. in tubes with one anode and more than one cathode
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J35/00—X-ray tubes
- H01J35/02—Details
- H01J35/04—Electrodes ; Mutual position thereof; Constructional adaptations therefor
- H01J35/045—Electrodes for controlling the current of the cathode ray, e.g. control grids
-
- 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
- H05G1/26—Measuring, controlling or protecting
- H05G1/30—Controlling
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2235/00—X-ray tubes
- H01J2235/06—Cathode assembly
- H01J2235/068—Multi-cathode assembly
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- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- X-Ray Techniques (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、陽極の同一領域内で異
なる大きさの焦点を形成する少なくとも２つの電子源を
有するＸ線管を駆動するＸ線発生器に関する。
なる大きさの焦点を形成する少なくとも２つの電子源を
有するＸ線管を駆動するＸ線発生器に関する。
【０００２】
【従来の技術】陽極の同一領域内に二つ（又はそれ以
上）の焦点を形成することができるＸ線管が知られてい
る（ドイツ公開第２８ ５０ ５３８号明細書）。その
ようなＸ線管を駆動するためのＸ線発生器は、小さな又
は大きな焦点のどちらででもＸ線画像の形成が可能であ
る。小さい焦点を用いて形成されるＸ線画像はより良好
な解像度を有し、一方、より大きい焦点を用いて形成さ
れるＸ線画像は、より多く負荷がかけられ、従ってより
多くのＸ線を発生するので、より短い露出時間を必要と
する。従って、Ｘ線露出のために操作者は二つの焦点の
うちどちらを用いるかについてその都度決定しなければ
ならない。
上）の焦点を形成することができるＸ線管が知られてい
る（ドイツ公開第２８ ５０ ５３８号明細書）。その
ようなＸ線管を駆動するためのＸ線発生器は、小さな又
は大きな焦点のどちらででもＸ線画像の形成が可能であ
る。小さい焦点を用いて形成されるＸ線画像はより良好
な解像度を有し、一方、より大きい焦点を用いて形成さ
れるＸ線画像は、より多く負荷がかけられ、従ってより
多くのＸ線を発生するので、より短い露出時間を必要と
する。従って、Ｘ線露出のために操作者は二つの焦点の
うちどちらを用いるかについてその都度決定しなければ
ならない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、実際にはいく
つかのＸ線画像は、大きな焦点により得られるものより
高い解像度と小さな焦点、即ち高出力により得られるも
のよりも短い露出時間とを必要とする。そのような画像
は、その焦点の寸法が大きい焦点と小さい焦点との間で
ある少なくとももう一つの電子源を有するＸ線管によっ
て形成されるかもしれない。しかし、そのようなＸ線管
は複雑である。
つかのＸ線画像は、大きな焦点により得られるものより
高い解像度と小さな焦点、即ち高出力により得られるも
のよりも短い露出時間とを必要とする。そのような画像
は、その焦点の寸法が大きい焦点と小さい焦点との間で
ある少なくとももう一つの電子源を有するＸ線管によっ
て形成されるかもしれない。しかし、そのようなＸ線管
は複雑である。
【０００４】更に、制御グリッドでの電圧を変化させる
ことによりグリッド制御Ｘ線管における焦点の大きさを
変化させることが米国特許第３，８８２，３３９号明細
書により知られている。しかし、今のところそのような
Ｘ線管は低出力用のみに利用可能である。
ことによりグリッド制御Ｘ線管における焦点の大きさを
変化させることが米国特許第３，８８２，３３９号明細
書により知られている。しかし、今のところそのような
Ｘ線管は低出力用のみに利用可能である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、一方の
解像度及び他方のＸ線管の出力が簡単な手段により関連
する要求に適合するように、即ちＸ線管の電圧と独立
に、上述の種類のＸ線管のためのＸ線発生器を構成する
ことである。上述の種類のＸ線発生器及びＸ線管に基づ
き、この目的は、各々の電子源は、関連する電子源と陽
極との間に流れを発生させる対応する制御装置と協働
し、その流れは制御装置の制御入力における制御信号に
依存し、両制御装置はＸ線露出の間アクティブで独立に
制御可能であり、制御信号は調節可能であり、よって電
子源により供給されるｍＡｓ積の比も調節可能とするこ
とにより達成される。
解像度及び他方のＸ線管の出力が簡単な手段により関連
する要求に適合するように、即ちＸ線管の電圧と独立
に、上述の種類のＸ線管のためのＸ線発生器を構成する
ことである。上述の種類のＸ線発生器及びＸ線管に基づ
き、この目的は、各々の電子源は、関連する電子源と陽
極との間に流れを発生させる対応する制御装置と協働
し、その流れは制御装置の制御入力における制御信号に
依存し、両制御装置はＸ線露出の間アクティブで独立に
制御可能であり、制御信号は調節可能であり、よって電
子源により供給されるｍＡｓ積の比も調節可能とするこ
とにより達成される。
【０００６】本発明は、Ｘ線管の解像度はＸ線がそこか
ら放出される焦点の寸法だけでなく、各々のアクティブ
な焦点における放射又は放出密度の空間分布によっても
実質的な範囲で決定されるという考えに基づいている。
焦点の小さな部分での放射密度又は電子密度の増加は、
特にこの部分が焦点の中央にある時に、画像の解像度の
増大という結果を生じる。これは、焦点におけるそのよ
うな電子密度分布と共に形成されるＸ線画像は、一様な
電子分布及びより小さな外側寸法を有する焦点と共に形
成されるＸ線画像のものに対応する変調伝達関数を有す
る。
ら放出される焦点の寸法だけでなく、各々のアクティブ
な焦点における放射又は放出密度の空間分布によっても
実質的な範囲で決定されるという考えに基づいている。
焦点の小さな部分での放射密度又は電子密度の増加は、
特にこの部分が焦点の中央にある時に、画像の解像度の
増大という結果を生じる。これは、焦点におけるそのよ
うな電子密度分布と共に形成されるＸ線画像は、一様な
電子分布及びより小さな外側寸法を有する焦点と共に形
成されるＸ線画像のものに対応する変調伝達関数を有す
る。
【０００７】本発明によれば、電子源は、それにより露
出に貢献するｍＡｓ積（Ｘ線露出の間に電子源から陽極
に流れる電流の時間積分を意味すると理解されるべきで
ある）に合致して、種々の焦点がＸ線露出の間異なる重
み付けにより有効となるように制御装置により作動され
る。二つの焦点を有するＸ線管における大きな焦点がよ
り有効になると解像度はより小さくなるであろうが、よ
り高い管出力がＸ線露出のために利用可能となる。焦点
のそのような異なる重み付けの結果として、Ｘ線画像
は、管出力及び変調伝達関数に関して、その焦点を（一
様な電子分布と共に）小さい焦点と大きい焦点との間の
範囲で外側の寸法に関して変化させることができるＸ線
管により形成される画像に対応するように形成される。
出に貢献するｍＡｓ積（Ｘ線露出の間に電子源から陽極
に流れる電流の時間積分を意味すると理解されるべきで
ある）に合致して、種々の焦点がＸ線露出の間異なる重
み付けにより有効となるように制御装置により作動され
る。二つの焦点を有するＸ線管における大きな焦点がよ
り有効になると解像度はより小さくなるであろうが、よ
り高い管出力がＸ線露出のために利用可能となる。焦点
のそのような異なる重み付けの結果として、Ｘ線画像
は、管出力及び変調伝達関数に関して、その焦点を（一
様な電子分布と共に）小さい焦点と大きい焦点との間の
範囲で外側の寸法に関して変化させることができるＸ線
管により形成される画像に対応するように形成される。
【０００８】尚、陽極の同一領域における異なる大きさ
の焦点と共にＸ線管を駆動するためのＸ線発生器は、米
国特許第２，１６０，６０５号明細書により既に知られ
ている。その目的は、所定の露出変数と両立できる二つ
の焦点に関連するフィラメントの一つをアクティブにす
ることである。このため、非線形又は周波数依存インピ
ーダンスを有する平行分岐した２つのフィラメントは、
供給電圧が増加するにつれて先ず小さい焦点のためのフ
ィラメントにより放出されたフィラメント電流が増加
し、そして最大値に達してから急激に又は連続的に減少
するように、共通の供給電源により駆動される。低い供
給電圧の場合、大きい焦点のためのフィラメントは最初
は電流を発生しない。小さい焦点のための電流が再び減
少した時にのみ、電流は供給電圧の関数として、即ち急
激に又は連続的に増加し始める。
の焦点と共にＸ線管を駆動するためのＸ線発生器は、米
国特許第２，１６０，６０５号明細書により既に知られ
ている。その目的は、所定の露出変数と両立できる二つ
の焦点に関連するフィラメントの一つをアクティブにす
ることである。このため、非線形又は周波数依存インピ
ーダンスを有する平行分岐した２つのフィラメントは、
供給電圧が増加するにつれて先ず小さい焦点のためのフ
ィラメントにより放出されたフィラメント電流が増加
し、そして最大値に達してから急激に又は連続的に減少
するように、共通の供給電源により駆動される。低い供
給電圧の場合、大きい焦点のためのフィラメントは最初
は電流を発生しない。小さい焦点のための電流が再び減
少した時にのみ、電流は供給電圧の関数として、即ち急
激に又は連続的に増加し始める。
【０００９】連続遷移の場合、２つのフィラメントは同
時に放出電流を供給することができる。しかし、この焦
点組み合わせの解像度が、大きい焦点のものより良好に
なり得るということ及びフィラメントのための供給電圧
は放出電流の和（従って出力）と同様にフィラメントか
らの放出電流の比（従って解像度）を規定するため、こ
の効果が解像度及び出力のどちらにも利用されえないと
いうことは認識されていなかった。
時に放出電流を供給することができる。しかし、この焦
点組み合わせの解像度が、大きい焦点のものより良好に
なり得るということ及びフィラメントのための供給電圧
は放出電流の和（従って出力）と同様にフィラメントか
らの放出電流の比（従って解像度）を規定するため、こ
の効果が解像度及び出力のどちらにも利用されえないと
いうことは認識されていなかった。
【００１０】更に、部分的に重なり合う等しい大きさの
焦点によりＸ線管を駆動するためのＸ線発生器が米国特
許第４，０６５，６８９号明細書により知られている。
２つの焦点のための放出電流は調節可能である。この目
的は、部分的に良好な強度特性、即ち焦点における本質
的に一様な強度を得ることである。同様なことが上記従
来例にもあてはまり、そこでは一様な電子分布が得られ
るように（焦点の中央における電子密度はしばしばその
端部より小さい）大きい焦点と小さい焦点とが重ねられ
る。
焦点によりＸ線管を駆動するためのＸ線発生器が米国特
許第４，０６５，６８９号明細書により知られている。
２つの焦点のための放出電流は調節可能である。この目
的は、部分的に良好な強度特性、即ち焦点における本質
的に一様な強度を得ることである。同様なことが上記従
来例にもあてはまり、そこでは一様な電子分布が得られ
るように（焦点の中央における電子密度はしばしばその
端部より小さい）大きい焦点と小さい焦点とが重ねられ
る。
【００１１】本発明によれば、電子源により供給される
ｍＡｓ積の比、即ちＸ線露出の間の焦点の重みは種々の
方法によって調節可能である。本発明の一つの例によれ
ば、制御装置はＸ線露出の間同時にアクティブである。
最も簡単な場合、２つの電子源はＸ線露出の間一定の電
流を同時に供給する。本発明の他の例によれば、制御装
置はＸ線露出の間連続的にアクティブである。もし制御
装置による電子源の十分に速い制御が達成されるなら
（例えばグリッドにより）、露出の間電子源を連続的に
制御する単一の制御装置で十分であろう。
ｍＡｓ積の比、即ちＸ線露出の間の焦点の重みは種々の
方法によって調節可能である。本発明の一つの例によれ
ば、制御装置はＸ線露出の間同時にアクティブである。
最も簡単な場合、２つの電子源はＸ線露出の間一定の電
流を同時に供給する。本発明の他の例によれば、制御装
置はＸ線露出の間連続的にアクティブである。もし制御
装置による電子源の十分に速い制御が達成されるなら
（例えばグリッドにより）、露出の間電子源を連続的に
制御する単一の制御装置で十分であろう。
【００１２】本発明の好適な実施例は、制御装置のため
の制御信号の異なる組み合わせが異なる露出変数と共に
Ｘ線露出のために格納されるメモリを含み、夫々の所定
の露出変数と協働する制御信号の組み合わせがＸ線露出
のためにフェッチされる。これは、変調伝達関数と出力
との最適な組み合わせが常に得られるように、任意に前
もって設定可能な露出変数と共にＸ線露出の間の制御装
置による電子源の制御を可能にする。
の制御信号の異なる組み合わせが異なる露出変数と共に
Ｘ線露出のために格納されるメモリを含み、夫々の所定
の露出変数と協働する制御信号の組み合わせがＸ線露出
のためにフェッチされる。これは、変調伝達関数と出力
との最適な組み合わせが常に得られるように、任意に前
もって設定可能な露出変数と共にＸ線露出の間の制御装
置による電子源の制御を可能にする。
【００１３】
【実施例】本発明を、本発明によるＸ線発生器のブロッ
ク系統図を示す図面と共に、以下に詳細に説明する。図
は、Ｘ線管１を駆動し、Ｘ線露出の際に陽極１０用の正
の高電圧を供給し、且つ陰極用の負の高電圧（両方とも
対地電圧）を供給する高電圧発生器２を示す。高電圧発
生器２により発生される高電圧は、制御入力における信
号Ｕにより調節可能である。
ク系統図を示す図面と共に、以下に詳細に説明する。図
は、Ｘ線管１を駆動し、Ｘ線露出の際に陽極１０用の正
の高電圧を供給し、且つ陰極用の負の高電圧（両方とも
対地電圧）を供給する高電圧発生器２を示す。高電圧発
生器２により発生される高電圧は、制御入力における信
号Ｕにより調節可能である。
【００１４】陰極は、例えば夫々のフィラメント電流に
より加熱された時に電子流を放出する二つのフィラメン
トのような二つの電子源１１，１２を有する。電子源か
ら供給される電子流は、陽極１０の所定の領域に入射さ
れ、よってその上に夫々の焦点を形成する。焦点は同心
的、即ちおそらく電子源１２により生成される小さい焦
点が（電子源１１により生成される）大きい焦点の中央
に配置される。点線矢印により示される放射の発生方向
から見た場合、焦点は長方形である。この種のＸ線管は
衆知であり、例えばドイツ公開第２８ ５０ ５８３号
明細書に記載されている。
より加熱された時に電子流を放出する二つのフィラメン
トのような二つの電子源１１，１２を有する。電子源か
ら供給される電子流は、陽極１０の所定の領域に入射さ
れ、よってその上に夫々の焦点を形成する。焦点は同心
的、即ちおそらく電子源１２により生成される小さい焦
点が（電子源１１により生成される）大きい焦点の中央
に配置される。点線矢印により示される放射の発生方向
から見た場合、焦点は長方形である。この種のＸ線管は
衆知であり、例えばドイツ公開第２８ ５０ ５８３号
明細書に記載されている。
【００１５】電子源１１により生成される焦点は１．１
ｍｍの焦点（即ち放出の発生の方向から見て１．１ｍｍ
＊１．１ｍｍの寸法）であり小さい焦点は０．４ｍｍの
焦点であると仮定される。焦点寸法の比は、さもなけれ
ば変調伝達関数が焦点の重み付けにより比較的僅かにし
か影響されないため、実質的に大きくすべきではない。
一般的なＸ線管において、電子源１１により供給される
電子流の最高許容値は、８０ＫＶの管電圧の際に１００
０ｍＡまでの量であり、電子源１２により供給される電
子流は２３０ｍＡまでである。
ｍｍの焦点（即ち放出の発生の方向から見て１．１ｍｍ
＊１．１ｍｍの寸法）であり小さい焦点は０．４ｍｍの
焦点であると仮定される。焦点寸法の比は、さもなけれ
ば変調伝達関数が焦点の重み付けにより比較的僅かにし
か影響されないため、実質的に大きくすべきではない。
一般的なＸ線管において、電子源１１により供給される
電子流の最高許容値は、８０ＫＶの管電圧の際に１００
０ｍＡまでの量であり、電子源１２により供給される電
子流は２３０ｍＡまでである。
【００１６】電子源１１のスイッチが切られた時、電子
源１２は２３０ｍＡの最大流れを送りうる。解像度は、
小さい焦点、即ち一様な電子密度の０．４ｍｍの焦点の
解像度に必然的に相当する。そして出力は約１８．４Ｋ
Ｗになる。しかし、電子源１１から供給される流れが許
容最大値の１０％、即ち１００ｍＡになる時、電子源１
２により供給される電子流は陽極の過熱を防止するため
に僅かに（約２００ｍＡまで）減少されるべきである。
そのように形成された重ねられた焦点は、大きい焦点の
外側寸法（１．１ｍｍ）を有し、一様な電子密度と共に
０．５ｍｍの焦点に略相当する変調伝達関数を有する。
重ねられた焦点の（変調伝達関数に対する）有効な大き
さは０．５ｍｍである。それで、管出力は２６ＫＷとな
る。
源１２は２３０ｍＡの最大流れを送りうる。解像度は、
小さい焦点、即ち一様な電子密度の０．４ｍｍの焦点の
解像度に必然的に相当する。そして出力は約１８．４Ｋ
Ｗになる。しかし、電子源１１から供給される流れが許
容最大値の１０％、即ち１００ｍＡになる時、電子源１
２により供給される電子流は陽極の過熱を防止するため
に僅かに（約２００ｍＡまで）減少されるべきである。
そのように形成された重ねられた焦点は、大きい焦点の
外側寸法（１．１ｍｍ）を有し、一様な電子密度と共に
０．５ｍｍの焦点に略相当する変調伝達関数を有する。
重ねられた焦点の（変調伝達関数に対する）有効な大き
さは０．５ｍｍである。それで、管出力は２６ＫＷとな
る。
【００１７】電子源１１により供給される流れが３００
ｍＡに増加された時、電子源１２により供給される流れ
は陽極の過負荷を避けるため例えば１７５ｍＡまで更に
低減されなければならない。中央に増大した電子密度を
有するこの焦点の変調伝達関数は、一様な電子密度と共
に０．６ｍｍの焦点に略相当する。管出力は約３８ＫＷ
となる。
ｍＡに増加された時、電子源１２により供給される流れ
は陽極の過負荷を避けるため例えば１７５ｍＡまで更に
低減されなければならない。中央に増大した電子密度を
有するこの焦点の変調伝達関数は、一様な電子密度と共
に０．６ｍｍの焦点に略相当する。管出力は約３８ＫＷ
となる。
【００１８】電子源１１から供給される流れが５００ｍ
Ａに増加され、且つ電子源１２から供給される流れが同
時に１２５ｍＡに低減される時、その変調伝達関数が一
様な電子分布と共に０．８ｍｍの焦点に略相当する焦点
が得られる。８０ＫＶの前記管電圧に対し、管出力は既
に５０ＫＷになっている。８０ＫＶより高いか低い管電
圧の場合、電子源により供給される流れはＸ線管の負荷
許容性に合致して大きくされるか小さくされなければな
らない。しかし、低い管電圧の場合（例えば４０Ｋ
Ｖ）、負荷許容性の見地から許容される流れの値は空間
電荷効果により達成されない。
Ａに増加され、且つ電子源１２から供給される流れが同
時に１２５ｍＡに低減される時、その変調伝達関数が一
様な電子分布と共に０．８ｍｍの焦点に略相当する焦点
が得られる。８０ＫＶの前記管電圧に対し、管出力は既
に５０ＫＷになっている。８０ＫＶより高いか低い管電
圧の場合、電子源により供給される流れはＸ線管の負荷
許容性に合致して大きくされるか小さくされなければな
らない。しかし、低い管電圧の場合（例えば４０Ｋ
Ｖ）、負荷許容性の見地から許容される流れの値は空間
電荷効果により達成されない。
【００１９】電子源１１及び１２の温度、したがってそ
れにより放出される流れを決定する加熱電流は夫々の制
御装置２１，２２により供給される。これらの制御装置
の各々は、１次巻線が大地電位を持ち一方２次巻線が負
の高電圧を持つようにその１次及び２次巻線が互いに隔
離されるフィラメント電流変成器（図示せず）を有す
る。更に、制御装置の各々は、制御装置２１及び２２に
より夫々電子源１１及び１２に供給されるフィラメント
電流がこれら装置の入力において制御信号Ｉh1及びＩh2
に夫々比例することを確実にする制御回路を有する。制
御信号Ｉh1及びＩ h2は、一方の電子源１１及び１２と他
方の陽極１０との間の電子流を決定する。制御信号Ｉh1
及びＩh2は、夫々のデジタル−アナログ変換器３１及び
３２を介して制御装置２１及び２２に夫々供給される。
これらのデジタル−アナログ変換器の入力は、Ｘ線露出
の所定の変数に依存してそこから制御信号Ｉh1及びＩh2
が（デジタルの形で）読み取られる格納装置４に接続さ
れる。格納装置４は各々の電子源に対して格納部４１，
４２を有する。Ｘ線管を横切る種々の電圧に対し、これ
らの格納部において、８０ＫＶの管電圧に関して上述し
たように、電子源からの異なる流れを生じる結果となる
制御信号Ｉh1及びＩh2が格納される。制御信号が格納さ
れるアドレスは、Ｘ線発生器の他の全ての機能を制御す
るコンピュータシステム５の一部を形成するアドレス発
生器５０により供給される。
れにより放出される流れを決定する加熱電流は夫々の制
御装置２１，２２により供給される。これらの制御装置
の各々は、１次巻線が大地電位を持ち一方２次巻線が負
の高電圧を持つようにその１次及び２次巻線が互いに隔
離されるフィラメント電流変成器（図示せず）を有す
る。更に、制御装置の各々は、制御装置２１及び２２に
より夫々電子源１１及び１２に供給されるフィラメント
電流がこれら装置の入力において制御信号Ｉh1及びＩh2
に夫々比例することを確実にする制御回路を有する。制
御信号Ｉh1及びＩ h2は、一方の電子源１１及び１２と他
方の陽極１０との間の電子流を決定する。制御信号Ｉh1
及びＩh2は、夫々のデジタル−アナログ変換器３１及び
３２を介して制御装置２１及び２２に夫々供給される。
これらのデジタル−アナログ変換器の入力は、Ｘ線露出
の所定の変数に依存してそこから制御信号Ｉh1及びＩh2
が（デジタルの形で）読み取られる格納装置４に接続さ
れる。格納装置４は各々の電子源に対して格納部４１，
４２を有する。Ｘ線管を横切る種々の電圧に対し、これ
らの格納部において、８０ＫＶの管電圧に関して上述し
たように、電子源からの異なる流れを生じる結果となる
制御信号Ｉh1及びＩh2が格納される。制御信号が格納さ
れるアドレスは、Ｘ線発生器の他の全ての機能を制御す
るコンピュータシステム５の一部を形成するアドレス発
生器５０により供給される。
【００２０】アドレス発生器５０は、（一様な電子分布
の存在において所望の解像度に導く）焦点の有効寸法ｆ
及びＸ線管を横切る電圧Ｕを予め設定した後で、このＵ
とｆの組み合わせと協働するＸ線管の陰極と陽極との間
で電流を生成するフィラメント電流値Ｉh1及びＩh2をフ
ェッチするように構成される。例えば、値ｆ＝０．６ｍ
ｍでＵ＝８０ＫＶであるとき、電子源１１が３００ｍＡ
の流れを供給し電子源１２が１７５ｍＡの流れを供給す
るための制御信号Ｉh1及びＩh2が格納部４１及び４２か
らフェッチされる。そして、管出力はＸ線管が所定の変
調伝達関数に対し動作できる最高値を有する。
の存在において所望の解像度に導く）焦点の有効寸法ｆ
及びＸ線管を横切る電圧Ｕを予め設定した後で、このＵ
とｆの組み合わせと協働するＸ線管の陰極と陽極との間
で電流を生成するフィラメント電流値Ｉh1及びＩh2をフ
ェッチするように構成される。例えば、値ｆ＝０．６ｍ
ｍでＵ＝８０ＫＶであるとき、電子源１１が３００ｍＡ
の流れを供給し電子源１２が１７５ｍＡの流れを供給す
るための制御信号Ｉh1及びＩh2が格納部４１及び４２か
らフェッチされる。そして、管出力はＸ線管が所定の変
調伝達関数に対し動作できる最高値を有する。
【００２１】明らかに、有効な焦点の大きさの代わり
に、他の露出変数、例えば焦点の寸法ｆばかりでなくＸ
線源と画像化される物体との間と同様にＸ線源とフィル
ムとの間の距離に依存する焦点の幾何学的欠除もまた予
め設定可能である。後者の２つの量は必要であれば別の
測定装置によって決定できる。しかし、例えば管電圧、
運動的非先鋭さの見地から許容される最長露出時間、及
び２つの電子源により供給される流れのｍＡｓ積のよう
な他の露出変数も予め設定可能である。例えば、管電圧
が８０ＫＶの時、許容可能な露出時間は１００ｍｓであ
り、ｍＡｓ積は６２．５ｍＡｓであり、その許容時間に
対して電子源１２からの１２５ｍＡと電子源１１からの
５００ｍＡとからなる６２５ｍＡの流れがそれから流れ
る。結果としての露出は、一様な電子分布と共に０．８
ｍｍの焦点のＸ線露出に相当する変調伝達関数を有す
る。よって、これらの環境下で得られるＸ線画像は、予
め設定された許容露出時間内において予め設定された露
出変数でＸ線露出を実行するのに十分な管出力と共に最
適解像度を有する。
に、他の露出変数、例えば焦点の寸法ｆばかりでなくＸ
線源と画像化される物体との間と同様にＸ線源とフィル
ムとの間の距離に依存する焦点の幾何学的欠除もまた予
め設定可能である。後者の２つの量は必要であれば別の
測定装置によって決定できる。しかし、例えば管電圧、
運動的非先鋭さの見地から許容される最長露出時間、及
び２つの電子源により供給される流れのｍＡｓ積のよう
な他の露出変数も予め設定可能である。例えば、管電圧
が８０ＫＶの時、許容可能な露出時間は１００ｍｓであ
り、ｍＡｓ積は６２．５ｍＡｓであり、その許容時間に
対して電子源１２からの１２５ｍＡと電子源１１からの
５００ｍＡとからなる６２５ｍＡの流れがそれから流れ
る。結果としての露出は、一様な電子分布と共に０．８
ｍｍの焦点のＸ線露出に相当する変調伝達関数を有す
る。よって、これらの環境下で得られるＸ線画像は、予
め設定された許容露出時間内において予め設定された露
出変数でＸ線露出を実行するのに十分な管出力と共に最
適解像度を有する。
【００２２】これまでは、フィラメント電流又はそれか
ら生じる陽極電流は露出の間一定であると仮定してき
た。しかし、長い露出時間によるＸ線露出の場合にＸ線
管の熱的過負荷を避けるためには、所定の時間関数によ
り電子源により供給される流れを同時に低減させること
が有効であるかもしれない。時間における適当な変数
は、格納部４１及び４２からのデジタル値に加えて、電
子源１１及び１２により供給される流れの比率、従って
変調伝達関数が露出の間一定に維持されるように時間に
おける変数を表す夫々の乗算信号を受信する乗算アナロ
グ−デジタル変換器を利用することにより簡単に与えら
れうる。
ら生じる陽極電流は露出の間一定であると仮定してき
た。しかし、長い露出時間によるＸ線露出の場合にＸ線
管の熱的過負荷を避けるためには、所定の時間関数によ
り電子源により供給される流れを同時に低減させること
が有効であるかもしれない。時間における適当な変数
は、格納部４１及び４２からのデジタル値に加えて、電
子源１１及び１２により供給される流れの比率、従って
変調伝達関数が露出の間一定に維持されるように時間に
おける変数を表す夫々の乗算信号を受信する乗算アナロ
グ−デジタル変換器を利用することにより簡単に与えら
れうる。
【００２３】各々の対応する露出のために一定である電
子源１１及び１２により供給される流れの比によりＸ線
管を作動させる代わりに、Ｘ線露出の解像度が長い露出
時間の場合よりも短い露出時間の場合のほうが高くなる
ように、時間の関数として小さい焦点と関連する電子源
１２からの流れが最大値から減少し、一方電子源１１に
より供給される流れが少なくとも所定の時間限度の間増
加するように、時間の関数として露出の間にこれらの流
れを変化させることが可能である。二つの制御信号の時
間的に必要な変化は、一連のデジタルデータワードとし
て格納部４１及び４２に格納される。そして、関連する
露出変数のための最適な解像度が得られる。
子源１１及び１２により供給される流れの比によりＸ線
管を作動させる代わりに、Ｘ線露出の解像度が長い露出
時間の場合よりも短い露出時間の場合のほうが高くなる
ように、時間の関数として小さい焦点と関連する電子源
１２からの流れが最大値から減少し、一方電子源１１に
より供給される流れが少なくとも所定の時間限度の間増
加するように、時間の関数として露出の間にこれらの流
れを変化させることが可能である。二つの制御信号の時
間的に必要な変化は、一連のデジタルデータワードとし
て格納部４１及び４２に格納される。そして、関連する
露出変数のための最適な解像度が得られる。
【００２４】これまで、制御装置２１及び２２は電子源
１１及び１２をそれらのフィラメント電流を変化させる
ことによって制御すると仮定してきた。しかし、Ｘ線管
が別々に制御可能なグリッドを有する時は、電子源のフ
ィラメント電流は一定に維持され、代わりにグリッドバ
イアス電圧を所望の方法で変化させうる。表示された焦
点寸法を有するＸ線管の場合、結果として生じる変調伝
達関数とより大きな焦点の変調伝達関数との相違は、一
定の変化が０から５０％の範囲にのみ可能であるよう
に、電子源１１により供給される流れが５００ｍＡより
大きい、即ちこの電子源の最大流の約５０％である時は
もはや重要ではない。変調伝達関数が広い範囲で変化さ
れるべき時は、その焦点が小さい焦点よりは大きく大き
い焦点よりは小さい他の電子源を使用することが好まし
い。従って、小さい焦点のための電子源の代わりに他の
電子源が制御された時、変調伝達関数はより広い範囲で
変化可能である。
１１及び１２をそれらのフィラメント電流を変化させる
ことによって制御すると仮定してきた。しかし、Ｘ線管
が別々に制御可能なグリッドを有する時は、電子源のフ
ィラメント電流は一定に維持され、代わりにグリッドバ
イアス電圧を所望の方法で変化させうる。表示された焦
点寸法を有するＸ線管の場合、結果として生じる変調伝
達関数とより大きな焦点の変調伝達関数との相違は、一
定の変化が０から５０％の範囲にのみ可能であるよう
に、電子源１１により供給される流れが５００ｍＡより
大きい、即ちこの電子源の最大流の約５０％である時は
もはや重要ではない。変調伝達関数が広い範囲で変化さ
れるべき時は、その焦点が小さい焦点よりは大きく大き
い焦点よりは小さい他の電子源を使用することが好まし
い。従って、小さい焦点のための電子源の代わりに他の
電子源が制御された時、変調伝達関数はより広い範囲で
変化可能である。
【図１】本発明によるＸ線発生器のブロック系統図であ
る。
る。
１ Ｘ線管
２ 高電圧発生器
４ 格納装置
５ コンピュータシステム
１１，１２ 電子源
２１，２２ 制御装置
３１，３２ デジタル−アナログ変換器
４１，４２ 格納部
５０ アドレス発生器
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 フランツ ブーフマン
ドイツ連邦共和国 2000 ハンブルク,
ヘンゼヴェーク 21アー
(56)参考文献 特開 昭63−298998（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−61299（ＪＰ，Ａ)
特開 昭53−72491（ＪＰ，Ａ)
実開 昭52−116172（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭52−92674（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H05G 1/00 - 2/00
Claims (5)
- 【請求項１】 陽極（１０）の同一領域内で異なる大き
さの焦点を形成する少なくとも二つの電子源（１１，１
２）を有するＸ線管（１）を駆動するＸ線発生器であっ
て、 各々の電子源（１１，１２）は、電子源（１１，１２）
と協働する陽極（１０）との間に流れを発生させる夫々
の制御装置（２１，２２）と協働し、その流れは制御装
置の制御入力における制御信号（Ｉｈ１，Ｉｈ２）に依
存し、両制御装置はＸ線露出の間作動して独立に制御可
能であり、制御信号は調節可能であり、よって前記二つ
の電子源における各ｍＡｓ積の比も調節可能であること
を特徴とするＸ線発生器。 - 【請求項２】 制御装置（２１，２２）用の制御信号の
異なる組み合わせが異なる露出変数と共にＸ線露出のた
めに格納されるメモリ（４１，４２）が設けられ、関連
する予め設定された露出変数と協働する制御信号の組み
合わせがＸ線露出のために該メモリから取り出されるこ
とを特徴とする請求項１記載のＸ線発生器。 - 【請求項３】 制御装置はＸ線露出の間同時に作動する
ことを特徴とする請求項１又は２記載のＸ線発生器。 - 【請求項４】 制御装置はＸ線露出の間連続的に作動す
ることを特徴とする請求項１記載のＸ線発生器。 - 【請求項５】 制御装置はＸ線露出の間時間的に変化し
うることを特徴とする請求項３又は４記載のＸ線発生
器。
Applications Claiming Priority (2)
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| DE4230880:1 | 1992-09-16 | ||
| DE4230880A DE4230880A1 (de) | 1992-09-16 | 1992-09-16 | Röntgengenerator zur Speisung einer Röntgenröhre mit wenigstens zwei Elektronenquellen |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06196293A JPH06196293A (ja) | 1994-07-15 |
| JP3506465B2 true JP3506465B2 (ja) | 2004-03-15 |
Family
ID=6468023
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| JP22717393A Expired - Fee Related JP3506465B2 (ja) | 1992-09-16 | 1993-09-13 | Ｘ線管を駆動するためのｘ線発生器 |
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|---|---|
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| EP (1) | EP0588432B1 (ja) |
| JP (1) | JP3506465B2 (ja) |
| DE (2) | DE4230880A1 (ja) |
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| US7120222B2 (en) * | 2003-06-05 | 2006-10-10 | General Electric Company | CT imaging system with multiple peak x-ray source |
| US6980623B2 (en) * | 2003-10-29 | 2005-12-27 | Ge Medical Systems Global Technology Company Llc | Method and apparatus for z-axis tracking and collimation |
| US7409043B2 (en) * | 2006-05-23 | 2008-08-05 | General Electric Company | Method and apparatus to control radiation tube focal spot size |
| JP5395320B2 (ja) * | 2006-08-07 | 2014-01-22 | 株式会社東芝 | Ｘ線管装置 |
| CN102804325B (zh) | 2009-06-17 | 2016-03-23 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 用于产生两个焦斑的x射线管和包括这种x射线管的医疗装置 |
| US9324536B2 (en) * | 2011-09-30 | 2016-04-26 | Varian Medical Systems, Inc. | Dual-energy X-ray tubes |
| US10702234B2 (en) | 2017-02-22 | 2020-07-07 | Canon Medical Systems Corporation | Image combining using images with different focal-spot sizes |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2160605A (en) * | 1936-12-18 | 1939-05-30 | Gen Electric | Regulating system |
| DE1021512B (de) * | 1953-07-15 | 1957-12-27 | Siemens Reiniger Werke Ag | Einrichtung zur Einstellung des Heizstromes bei einem Roentgenapparat mit mehreren wahlweise abwechselnd einschaltbaren Roentgenroehren-Gluehkathoden |
| US3783333A (en) * | 1972-02-24 | 1974-01-01 | Picker Corp | X-ray tube with improved control electrode arrangement |
| US3882339A (en) * | 1974-06-17 | 1975-05-06 | Gen Electric | Gridded X-ray tube gun |
| US4065689A (en) * | 1974-11-29 | 1977-12-27 | Picker Corporation | Dual filament X-ray tube |
| US4160906A (en) * | 1977-06-23 | 1979-07-10 | General Electric Company | Anatomically coordinated user dominated programmer for diagnostic x-ray apparatus |
| DE2850583A1 (de) * | 1978-11-22 | 1980-06-04 | Philips Patentverwaltung | Roentgenroehre mit zwei parallel nebeneinander angeordneten heizfaeden |
| US4311913A (en) * | 1979-10-04 | 1982-01-19 | Picker Corporation | X-Ray tube current control |
| US4334153A (en) * | 1980-09-29 | 1982-06-08 | General Electric Company | X-Ray tube grid bias supply |
| US4685118A (en) * | 1983-11-10 | 1987-08-04 | Picker International, Inc. | X-ray tube electron beam switching and biasing method and apparatus |
| EP0346530A1 (en) * | 1988-06-16 | 1989-12-20 | Nicola Elias Yanaki | Method and structure for optimizing radiographic quality by controlling X-ray tube voltage, current, focal spot size and exposure time |
| US4823371A (en) * | 1987-08-24 | 1989-04-18 | Grady John K | X-ray tube system |
| JPH0673291B2 (ja) * | 1988-04-16 | 1994-09-14 | 株式会社東芝 | Ｘ線管 |
| US5200985A (en) * | 1992-01-06 | 1993-04-06 | Picker International, Inc. | X-ray tube with capacitively coupled filament drive |
| US5303281A (en) * | 1992-07-09 | 1994-04-12 | Varian Associates, Inc. | Mammography method and improved mammography X-ray tube |
-
1992
- 1992-09-16 DE DE4230880A patent/DE4230880A1/de not_active Withdrawn
-
1993
- 1993-09-13 US US08/120,982 patent/US6104781A/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-09-13 JP JP22717393A patent/JP3506465B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1993-09-14 DE DE59304733T patent/DE59304733D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1993-09-14 EP EP93202650A patent/EP0588432B1/de not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06196293A (ja) | 1994-07-15 |
| US6104781A (en) | 2000-08-15 |
| EP0588432A1 (de) | 1994-03-23 |
| EP0588432B1 (de) | 1996-12-11 |
| DE59304733D1 (de) | 1997-01-23 |
| DE4230880A1 (de) | 1994-03-17 |
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