JP4127728B2 - Pulse X-ray device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は診断用X線装置に係り、特に、制御電極としてグリッドを備えたX線管を用いてパルスX線を発生させるパルスX線装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のパルスX線装置として、例えば、本願出願人によるパルスX線装置(特願平8−254082号)がある。図6は、この従来例の構成を示す回路図である。
【0003】
図6において、パルスX線装置101は、商用交流電源3、商用交流電源3を整流平滑して直流電圧を出力する整流平滑回路(AC/DC)5、直流電圧を交流電圧に変換するインバータ回路(DC/AC)7、交流電圧を所定の高電圧に変換する高電圧トランス9、交流の高電圧を整流する高電圧整流器11、アノードA、カソードK及びグリッドGを備える3極のX線管13、X線管のグリッド−カソード間に接続されたコンデンサ15、X線管13のグリッド−アノード間に接続された直列コンデンサ17、19、X線管13のグリッド側にアノードがX線間のカソード側にカソードがそれぞれ接続されたダイオード21、およびブリーダ抵抗23、25、27を備えている。
【0004】
インバータ回路7の動作により発生した交流電圧は、高電圧トランス9で昇圧され、高圧整流器11で直流に整流された後、高電圧ケーブルの芯線−アース間静電容量17、19で平滑されX線管13に印加される。この時、ダイオード21は順バイアスとなるため、X線管13のグリッド電圧(X線管のカソードKに対するグリッドGの電圧。以下、同じ)はほぼゼロであり、X線管13には電流が流れX線が照射される。
【0005】
次に、インバータ回路7の動作が停止すると、高電圧トランス9の2次電圧はゼロになるので、コンデンサ17とコンデンサ19の電荷はX線管13を通して放電する。この時、ダイオード21は逆バイアスとなるためマイナス極高電圧ケーブルのグリッド−カソード間の静電容量であるコンデンサ15は、コンデンサ17、19の放電電流によってX線管13のグリッド電圧が負になる方向に充電される。そして、X線管13のグリッド電圧がカットオフ電圧に達すると、X線管のアノード−カソード間には電流が流れなくなり、X線の照射は停止する。
【0006】
このように、インバータ回路7を起動・停止するだけでX線管13のグリッド電圧がゼロとカットオフ電圧との間を変化し、X線管13の電流をオン/オフすることができる。その結果、X線管13にはパルス電流が流れ、このパルス電流によるパルスX線が照射される。
【0007】
この回路が機能するためには、コンデンサ19とコンデンサ15を直列に接続し、前記2つのコンデンサの接続点をX線管13のグリッドに接続しなければならない。コンデンサ19、15として、高電圧ケーブルの線間容量を使用するとき、X線管のマイナス極側に使用する高電圧ケーブルの断面は、図3に示すように1つの芯線41Cをカソード電極配線とし、芯線を包む同軸導体43をグリッド電極配線にする構造をとる。図3で、残り2本の芯線41S、41Lは、X線管13の図示しないフィラメント用の配線に使用する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、X線管に印加する電圧(アノードカソード間の電圧、管電圧とも呼ばれる)の立ち上がり時間はできるだけ短いことが望ましい。なぜならば、管電圧の立ち上がり途上には、低い管電圧に対応した低エネルギーの電子による有害な軟X線が発生するからである。この軟X線は、透過性が低く、殆ど人体に吸収されてX線撮影には寄与しない。
【0009】
しかしながら、上記従来のパルスX線装置においては、管電圧の立ち上がり時間を短くしようとすると、管電圧にオーバーシュートが発生しやすくなる。そして、管電圧にオーバーシュートがあると、オーバーシュートした管電圧が定常値に回復するときにダイオード21が一時的に逆バイアスとなり、コンデンサ17、19の放電電流がコンデンサ15をX線管13のグリッド電圧が負になる方向に充電してしまうため、X線管13に流れる電流が減少することによってパルスX線の出力が欠けるという問題点があった。
【0010】
以上の問題点に鑑み本発明の目的は、X線管電圧の立ち上がり時にオーバーシュートがあっても、グリッドバイアスがこの影響を受けず、安定したパルスX線出力を得ることができるパルスX線装置を提供することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、アノード、カソード及び少なくとも一つのグリッドの各電極を備えX線を曝射するX線管と、高電圧を発生させる高電圧トランスと、前記高電圧トランスを励磁する励磁回路と、前記高電圧トランスの出力電圧を整流し直流高電圧を前記X線管のアノード−カソード間に供給する高圧整流回路と、前記X線管のグリッドとカソードの間に接続された第1のコンデンサと、前記X線管のアノードとグリッドの間に接続された少なくとも1つの第2のコンデンサと、アノードを前記X線管のグリッドに、カソードを前記X線管のカソードに接続されたダイオードと、前記X線管のグリッドとカソード間を外部信号を受けて導通状態にするグリッドオン回路と、前記励磁回路と前記グリッドオン回路の動作タイミングを指示するタイミング回路とを備え、前記タイミング回路は、前記グリッドオン回路が前記X線管のグリッド−カソード間を導通状態にするタイミングを前記励磁回路が動作を開始すると同時かまたは、遅れるように制御しかつ、前記グリッドオン回路がX線管のグリッド−カソード間を非導通状態するタイミングを高電圧トランスを励磁する回路が動作を停止すると同時かまたは、先行するように制御するようにしたことを特徴とするものである。
【0012】
(作用)
上記構成による本発明によれば、X線管電圧にオーバーシュートが発生したときに、X線管のグリッドに発生しようとする負の電圧を、グリッドオン回路でクランプすることにより、グリッドバイアス電圧を安定化し、パルスX線の出力が欠けることを防止できる。
【0013】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の実施形態の全体構成を示すブロック回路図である。
図1において、パルスX線装置1は、商用交流電源3、商用交流電源3を整流平滑して直流電圧を出力する整流平滑回路(AC/DC)5、直流電圧を交流電圧に変換するインバータ回路(DC/AC)7、交流電圧を所定の高電圧に変換する高電圧トランス9、交流の高電圧を整流する高電圧整流器11、アノード(A)、カソード(K)及びグリッド(G)を備える3極のX線管13、X線管のグリッド−カソード間に接続されたコンデンサ15、X線管13のグリッド−アノード間に接続された直列コンデンサ17、19、X線管13のグリッド側にアノードがX線間のカソード側にカソードがそれぞれ接続されたダイオード21、ブリーダ抵抗25、27、タイミング回路31、及びグリッドオン回路33を備えている。
【0014】
まず、この発明の基本動作を図1を用いて説明する。なお、基本動作は、図6に示した公知例である特願平8−254082号と同じであり、同じ構成要素には同じ符号が付与されている。
【0015】
商用交流電源3から得られた交流は、AC/DC変換器(整流平滑回路)5により直流に変換され、DC/AC変換回路であるインバータ回路7に供給される。インバータ回路7の動作により発生した交流(高周波)電圧は、高電圧トランス9で昇圧され、高圧整流器11で直流に整流された後、高電圧ケーブルの芯線−アース間静電容量17、19で平滑されX線管13に印加される。この時、ダイオード21は順バイアスとなるため、X線管13のグリッド電圧(X線管のカソードKに対するグリッドGの電圧。以下、同じ)はほぼゼロであり、X線管13には電流が流れX線が照射される。
【0016】
次に、インバータ回路7の動作が停止すると、高電圧トランス9の2次電圧はゼロになるので、コンデンサ17とコンデンサ19の電荷はX線管13を通して放電する。この時、ダイオード21は逆バイアスとなるためマイナス極高電圧ケーブルのグリッド−カソード間の静電容量であるコンデンサ15は、コンデンサ17、19の放電電流によってX線管13のグリッド電圧が負になる方向に充電される。そして、X線管13のグリッド電圧がカットオフ電圧に達すると、X線管のアノード−カソード間には電流が流れなくなり、X線の照射は停止する。
【0017】
このように、インバータ回路7を起動・停止するだけでX線管13のグリッド電圧がゼロとカットオフ電圧との間を変化し、X線管13の電流をオン/オフすることができる。その結果、X線管13にはパルス電流が流れ、このパルス電流によるパルスX線が照射される。
【0018】
この発明では、従来回路の問題点を解決するために、X線管13のグリッドとカソード間を外部信号を受けて導通状態にするグリッドオン回路33と、高電圧トランス9を励磁するインバータ回路7及びグリッドオン回路33の動作タイミングを指示するタイミング回路31と、を設けた。図2は、グリッドオン回路の構成例を示す詳細回路図である。
【0019】
図2において、グリッドオン回路33は、直流電源131、非安定マルチバイブレータなどの矩形波発生回路132、トランジスタ136、X線管電圧の1/2以上の耐電圧を有する絶縁用のパルストランス139、ダイオード140、141、チョークコイル142、高耐圧トランジスタ144、ツェナーダイオード145、抵抗134、135、138、143、146、コンデンサ137を備えている。
【0020】
以下、図2のグリッドオン回路の動作を説明する。直流電源131は、パルストランス139の駆動用トランジスタ136に電源を供給する。矩形波発振器132の出力は、ANDゲート133の一方の入力に接続されている。ANDゲート133の他方の入力には、タイミング回路31からのグリッドオン信号bが接続される。
【0021】
グリッドオン信号bが“H”になると、トランジスタ136は矩形波発振器132の出力周波数でオン/オフを繰り返し、パルストランス139の1次巻線に断続した電流を流す。パルストランス139が励磁されることによってパルストランスの2次巻線に発生した交流電圧は、ダイオード140、141で整流され、トランジスタ144をオンさせる。その結果、グリッドオン回路のd−c間は導通状態になる。
【0022】
なお、トランジスタ136のコレクタ−エミッタ間に並列に配置されたコンデンサ137及び抵抗138からなるスナバ回路は、トランジスタ136の逆回復時のひげ状電圧を抑制するものであり、トランジスタ144のコレクタ−エミッタ間に接続されたツェナーダイオード145は、過大なコレクタ電圧からトランジスタ144を保護するものである。
【0023】
次に、この第1実施形態の全体の動作を図1と図4のタイムチャートを用いて説明する。
時刻t1:タイミング回路31からインバータ回路7を動作させるためのインバータ動作信号aが出力され、インバータ回路7は動作を開始する。高電圧トランス9はインバータ回路7の発生する交流で励磁され、その2次側に発生した高電圧は高電圧整流器11により整流され、コンデンサ17、19を充電する。コンデンサ17、19が充電されるとX線管13の電圧は上昇するので、ダイオード21は順バイアスとなり、X線の照射が開始される。
【0024】
時刻t2:X線管電圧が立ち上がった時点で、タイミング回路31からグリッドオン回路33を動作させるためのグリッドオン信号bが出力される。その結果、グリッドオン回路のd−c間は導通状態となる。X線管電圧がオーバーシュートから定常状態に回復する時、コンデンサ17、19の電荷がX線管13を通して放電するためダイオード21は一時的に逆バイアスになるが、グリッドオン回路33のd−c間が導通状態にあるため、コンデンサ17、19の放電電流はグリッドオン回路33のd−c間を流れコンデンサ15を充電しない。したがって、X線管13のグリッド電圧はほぼゼロに保たれ、X線管13の電流が減少することはなく、安定したX線の出力が得られる。
【0025】
時刻t3:X線の出力の停止に先立ち、タイミング回路31からグリッドオン回路33に出力していたグリッドオン信号bをオフにする。その結果、グリッドオン回路33d−c間は非導通状態になる。
【0026】
時刻t4:X線の出力の停止させるため、タイミング回路31から出力されているインバータ回路7のインバータ動作信号aをオフにする。その結果、コンデンサ17とコンデンサ19の電荷はX線管13を通して放電する。この時、グリッドオン回路33のd−c間は非導通状態なことと、ダイオード21が逆バイアスであることで、前記コンデンサの放電電流がコンデンサ15を充電しX線管13のグリッドには負の電圧が印加される。そして、グリッド電圧がカットオフ電圧に達すると、コンデンサ17、19の放電は停止しX線の出力も停止する。
【0027】
時刻t5:2パルス目のX線を照射するため、タイミング回路31は、インバータ回路7を動作させるインバータ動作信号aを出力する。
【0028】
以下、同じ動作を繰り返すことによって、X線管13のアノード−カソード間には高電圧が印加され続けるが、X線管13のアノードには、インバータ動作信号aに同期したパルス電流が流れ、X線管13からはパルスX線が照射される。グリッドオン信号bをインバータ動作信号aよりも遅らせてオンにする目的は、2パルス目の出力以降においてグリッドオン回路33の負担を軽減するためである。
【0029】
2パルス目以降では、X線照射前にコンデンサ15がX線管13のカットオフ電圧まで充電されているのでX線管をオン状態にしてX線を照射するためには、コンデンサ15の電荷を放電させなければならない。しかし、インバータ回路7を動作させることによって、高圧整流器11の出力電流がコンデンサ17、19を充電するとともに、コンデンサ15の電荷を放出させることができる。グリッドオン回路33は、コンデンサ15の電圧が下がってからオンするので、グリッドオン回路33中のトランジスタ144は、定格の小さなもので済む。また、コンデンサ15に蓄積された電荷は、コンデンサ17、19を充電するために回生されるので、エネルギーの無駄を省くことができる。
【0030】
また、グリッドオン信号bをインバータ動作信号aに先立ってオフにする目的は次の2つの理由による。その第1は、X線管13がカットオフする時は、コンデンサ17、19の電荷がX線管13を通して放電する。この時、グリッドオン回路33のd−c間が導通状態にあると、コンデンサ15が充電されずX線管13がカットオフできないことである。
【0031】
第2の理由は、グリッドオン回路33にはX線管13の管電流が流れるため、トランジスタ144の負担が大きくなることである。グリッドオン回路33のd−c間を非導通状態にしてからインバータ回路7の動作を停止すれば、このような問題を避けることができる。タイミング回路31の信号出力タイミングは、グリッドオン信号bがオフしてからグリッドオン回路33のd−c間が非導通状態になるまでの遅れ時間も考慮して、グリッドオン信号bをインバータ動作信号aに先立ってオフにする。
【0032】
図5は、グリッドオン回路33の変形例を説明する詳細回路図である。図2に示したグリッドオン回路33では、パルストランス139にタイミング回路31とX線管回路との絶縁耐圧を担わせたが、数十kVの耐圧を有するパルストランスの作成は容易ではなく、またその回路も大きくなる。
【0033】
そこで、本変形例では、タイミング回路からグリッドオン回路への制御信号であるグリッドオン信号をフォトカップラを介して伝達することにより、容易に絶縁耐圧を確保することができる。なお、図5では便宜的にフォトカップラの光源側の素子である発光ダイオードをグリッドオン回路内に含めて描かれているが、この光源側素子をタイミング回路内に配置して、タイミング回路とグリッドオン回路とを光ファイバー等の光伝達媒体で接続してもよいことは明らかである。
【0034】
図5(a)は、フォトカップラを利用した第1の変形例であり、グリッドオン回路33aは、図示されないタイミング回路31からグリッドオン信号bを受けて発光する発光ダイオード151、発光ダイオード151の光を伝える光ファイバー、光伝達ロッド等の光伝達媒体152、光伝達媒体152の光を受けて電圧を発生する太陽電池153、154、太陽電池153、154の起電力の有無によりオン/オフする絶縁ゲートバイポーラトランジスタ(IGBT)155、IGBT155の保護用のツェナーダイオード145、抵抗器146を備えている。
【0035】
このグリッドオン回路33aの動作は、以下の通りである。図示されないタイミング回路31からグリッドオン信号bが入力されると、発光ダイオード151が発光し、この光は光伝達媒体152を介して太陽電池153、154に入射する。太陽電池153、154は光伝達媒体152の光を受けて光起電圧を発生し、この直列接続された太陽電池153、154の光起電圧は、IGBT155を導通させる。
【0036】
またグリッドオン信号bが無くなると、発光ダイオード151は消灯し、太陽電池153、154の起電力もなくなり、IGBT155は非道通となる。こうして、図5(a)のグリッドオン回路33aも図2に示したグリッドオン回路33と同様の作用をX線管のグリッドに及ぼすことができる。
【0037】
なお、太陽電池153、154は2個直列に接続して用いたが、1個の起電力でもIGBT155を十分オンできれば、1個でも構わず、3個以上必要ならば必要な個数だけ接続すればよい。
【0038】
図5(b)は、フォトカップラを利用した第2の変形例であり、グリッドオン回路33bは、図示されないタイミング回路31からグリッドオン信号bを受けて発光する発光ダイオード151、発光ダイオード151の光を伝える光ファイバー、光伝達ロッド等の光伝達媒体152、光伝達媒体152の光を受けて電圧を発生する太陽電池153、154、太陽電池153、154の起電力の有無によりオン/オフするMOSトランジスタ156、MOSトランジスタ156の保護用のツェナーダイオード145、抵抗器146を備えている。
【0039】
このグリッドオン回路33bの構成及び動作は、主要なスイッチング素子としてIGBT155に代えてMOSトランジスタ156が利用されている以外は図5(a)で説明したグリッドオン回路33aと同様である。
【0040】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、X線管電圧にオーバーシュートが生じても、グリッドオン回路によりX線管のグリッド電圧を導通状態に保持することができるので、管電圧がオーバーシュートした電圧から定常状態に戻る場合にもパルスが欠けることなく安定したパルスX線を出力することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るパルスX線装置の実施形態を説明するブロック回路図である。
【図2】実施形態に用いられるグリッドオン回路33の詳細回路図である。
【図3】本発明で使用するマイナス極高電圧ケーブルの構造を示す断面図である。
【図4】実施形態の動作を説明するタイミング図である。
【図5】グリッドオン回路の変形例を説明する詳細回路図である。
【図6】従来のパルスX線装置の構成例を示すブロック回路図である。
【符号の説明】
1…パルスX線装置、3…商用交流電源、5…整流平滑回路、7…インバータ回路、9…高電圧トランス、11…高圧整流器、13…3極X線管、15…マイナス極高電圧ケーブルのカソード−グリッド間静電容量、17…プラス極高電圧ケーブルのピン−アース間静電容量、19…マイナス極高電圧ケーブルのピン−アース間静電容量、21…ダイオード、31…タイミング回路、33…グリッドオン回路、131…直流電源、132…矩形波発振器、133…ANDゲート、134、135…抵抗器、136…トランジスタ、137、138…スナバ回路、139…パルストランス、140、141…ダイオード、142…コイル、143…抵抗器、144…トランジスタ、145…ツェナーダイオード、146…抵抗器。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a diagnostic X-ray apparatus, and more particularly to a pulse X-ray apparatus that generates pulse X-rays using an X-ray tube having a grid as a control electrode.
[0002]
[Prior art]
As a conventional pulse X-ray apparatus, for example, there is a pulse X-ray apparatus (Japanese Patent Application No. 8-254082) by the present applicant. FIG. 6 is a circuit diagram showing the configuration of this conventional example.
[0003]
In FIG. 6, a
[0004]
The AC voltage generated by the operation of the inverter circuit 7 is boosted by the
[0005]
Next, when the operation of the inverter circuit 7 is stopped, the secondary voltage of the
[0006]
In this way, the grid voltage of the
[0007]
In order for this circuit to function, the
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, it is desirable that the rise time of the voltage applied to the X-ray tube (the voltage between the anode and the cathode, also called the tube voltage) is as short as possible. This is because harmful soft X-rays are generated by low-energy electrons corresponding to a low tube voltage during the rise of the tube voltage. This soft X-ray has low permeability, is almost absorbed by the human body, and does not contribute to X-ray imaging.
[0009]
However, in the conventional pulse X-ray apparatus, if the rise time of the tube voltage is shortened, an overshoot is likely to occur in the tube voltage. If there is an overshoot in the tube voltage, the
[0010]
In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a pulse X-ray apparatus capable of obtaining a stable pulse X-ray output without being affected by the grid bias even if there is an overshoot at the rise of the X-ray tube voltage. Is to provide.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention provides an X-ray tube having an anode, a cathode and at least one grid electrode for exposing X-rays, a high-voltage transformer for generating a high voltage, and the high-voltage transformer. An excitation circuit that excites the output voltage, a high-voltage rectifier circuit that rectifies the output voltage of the high-voltage transformer and supplies a DC high voltage between the anode and cathode of the X-ray tube, and a connection between the grid and cathode of the X-ray tube First capacitor, at least one second capacitor connected between the anode and grid of the X-ray tube, the anode as the grid of the X-ray tube, and the cathode as the cathode of the X-ray tube A connected diode, a grid-on circuit for receiving an external signal between a grid and a cathode of the X-ray tube, and an operation timing of the excitation circuit and the grid-on circuit; A timing circuit for instructing the timing, and the timing circuit is configured so that the timing at which the grid-on circuit establishes a conductive state between the grid and the cathode of the X-ray tube is the same as or delayed from the time when the excitation circuit starts operating. And the timing at which the grid-on circuit is in a non-conducting state between the grid and cathode of the X-ray tube is controlled at the same time as or before the circuit that excites the high-voltage transformer stops operating. It is characterized by this.
[0012]
(Function)
According to the present invention having the above configuration, when an overshoot occurs in the X-ray tube voltage, the grid bias voltage is reduced by clamping the negative voltage to be generated in the grid of the X-ray tube by the grid-on circuit. It is possible to stabilize and prevent loss of pulse X-ray output.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a block circuit diagram showing the overall configuration of an embodiment of the present invention.
In FIG. 1, a pulse X-ray apparatus 1 includes a commercial AC power source 3, a rectifying / smoothing circuit (AC / DC) 5 that rectifies and smoothes the commercial AC power source 3 and outputs a DC voltage, and an inverter circuit that converts the DC voltage into an AC voltage. (DC / AC) 7, a
[0014]
First, the basic operation of the present invention will be described with reference to FIG. The basic operation is the same as that of Japanese Patent Application No. 8-254082, which is a known example shown in FIG. 6, and the same constituent elements are given the same reference numerals.
[0015]
The alternating current obtained from the commercial alternating current power supply 3 is converted into direct current by an AC / DC converter (rectifying and smoothing circuit) 5 and supplied to an inverter circuit 7 which is a DC / AC conversion circuit. The alternating current (high frequency) voltage generated by the operation of the inverter circuit 7 is boosted by the
[0016]
Next, when the operation of the inverter circuit 7 is stopped, the secondary voltage of the
[0017]
In this way, the grid voltage of the
[0018]
In the present invention, in order to solve the problems of the conventional circuit, a grid-on
[0019]
In FIG. 2, a grid-on
[0020]
Hereinafter, the operation of the grid-on circuit of FIG. 2 will be described. The
[0021]
When the grid on signal b becomes “H”, the
[0022]
Note that a snubber circuit including a
[0023]
Next, the overall operation of the first embodiment will be described with reference to the time charts of FIGS.
Time t1: The inverter operation signal a for operating the inverter circuit 7 is output from the
[0024]
Time t2: When the X-ray tube voltage rises, the
[0025]
Time t3: Prior to stopping the X-ray output, the grid on signal b output from the
[0026]
Time t4: In order to stop the X-ray output, the inverter operation signal a of the inverter circuit 7 output from the
[0027]
Time t5: In order to irradiate the second pulse of X-rays, the
[0028]
Thereafter, by repeating the same operation, a high voltage continues to be applied between the anode and the cathode of the
[0029]
In the second and subsequent pulses, the
[0030]
The purpose of turning off the grid-on signal b prior to the inverter operation signal a is for the following two reasons. First, when the
[0031]
The second reason is that since the tube current of the
[0032]
FIG. 5 is a detailed circuit diagram for explaining a modification of the grid-on
[0033]
Therefore, in this modification, the withstand voltage can be easily ensured by transmitting the grid-on signal, which is a control signal from the timing circuit to the grid-on circuit, via the photocoupler. In FIG. 5, a light-emitting diode that is an element on the light source side of a photocoupler is included in the grid-on circuit for convenience. However, the light source-side element is arranged in the timing circuit so that the timing circuit and the grid are arranged. It is obvious that the on-circuit may be connected by an optical transmission medium such as an optical fiber.
[0034]
FIG. 5A is a first modification using a photocoupler. The grid-on
[0035]
The operation of the grid-on
[0036]
When the grid-on signal b disappears, the light-emitting
[0037]
Two
[0038]
FIG. 5B shows a second modification using a photocoupler. The grid-on
[0039]
The configuration and operation of the grid-on
[0040]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, even if an overshoot occurs in the X-ray tube voltage, the grid voltage of the X-ray tube can be maintained in a conductive state by the grid-on circuit, so that the tube voltage is overshot. Even when the voltage returns to a steady state, stable pulse X-rays can be output without missing pulses.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block circuit diagram illustrating an embodiment of a pulse X-ray apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a detailed circuit diagram of a grid-on
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the structure of a minus extra high voltage cable used in the present invention.
FIG. 4 is a timing chart for explaining the operation of the embodiment.
FIG. 5 is a detailed circuit diagram illustrating a modification of the grid-on circuit.
FIG. 6 is a block circuit diagram showing a configuration example of a conventional pulse X-ray apparatus.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Pulse X-ray apparatus, 3 ... Commercial alternating current power supply, 5 ... Rectification smoothing circuit, 7 ... Inverter circuit, 9 ... High voltage transformer, 11 ... High voltage rectifier, 13 ... Tripolar X-ray tube, 15 ... Negative pole high voltage cable Capacitance between the cathode and the grid, 17 ... Capacitance between the pin and the ground of the plus extra high voltage cable, 19 ... Capacitance between the pin and the earth of the minus extra high voltage cable, 21 ... Diode, 31 ... Timing circuit, 33 ... Grid-on circuit, 131 ... DC power supply, 132 ... Rectangular wave oscillator, 133 ... AND gate, 134, 135 ... Resistor, 136 ... Transistor, 137, 138 ... Snubber circuit, 139 ... Pulse transformer, 140, 141 ... Diode , 142, coil, 143, resistor, 144, transistor, 145, Zener diode, 146, resistor.
Claims (1)
高電圧を発生させる高電圧トランスと、
前記高電圧トランスを励磁する励磁回路と、
前記高電圧トランスの出力電圧を整流し直流高電圧を前記X線管のアノード−カソード間に供給する高圧整流回路と、
前記X線管のグリッドとカソードの間に接続された第1のコンデンサと、
前記X線管のアノードとグリッドの間に接続された少なくとも1つの第2のコンデンサと、
アノードを前記X線管のグリッドに、カソードを前記X線管のカソードに接続されたダイオードと、
前記X線管のグリッドとカソード間を外部信号を受けて導通状態にするグリッドオン回路と、
前記励磁回路と前記グリッドオン回路の動作タイミングを指示するタイミング回路とを備え、
前記タイミング回路は、前記グリッドオン回路が前記X線管のグリッド−カソード間を導通状態にするタイミングを前記励磁回路が動作を開始すると同時かまたは、遅れるように制御しかつ、前記グリッドオン回路がX線管のグリッド−カソード間を非導通状態するタイミングを高電圧トランスを励磁する回路が動作を停止すると同時かまたは、先行するように制御するようにしたことを特徴とするパルスX線装置。An X-ray tube comprising an anode, a cathode and at least one grid electrode for exposing X-rays;
A high voltage transformer for generating a high voltage;
An excitation circuit for exciting the high voltage transformer;
A high-voltage rectifier circuit that rectifies the output voltage of the high-voltage transformer and supplies a DC high voltage between the anode and cathode of the X-ray tube;
A first capacitor connected between the grid and cathode of the x-ray tube;
At least one second capacitor connected between the anode and grid of the x-ray tube;
A diode having an anode connected to the grid of the X-ray tube and a cathode connected to the cathode of the X-ray tube;
A grid-on circuit that receives an external signal between the grid and the cathode of the X-ray tube and is in a conductive state;
A timing circuit for instructing the operation timing of the excitation circuit and the grid-on circuit;
The timing circuit controls the timing at which the grid-on circuit establishes a conduction state between the grid and the cathode of the X-ray tube at the same time as or after the excitation circuit starts to operate, and the grid-on circuit A pulse X-ray apparatus characterized in that the timing of non-conduction between the grid and cathode of the X-ray tube is controlled at the same time as or before the circuit that excites the high-voltage transformer stops operating.
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