JP6081739B2 - X線源における電子ビーム操縦システム及び方法 - Google Patents
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Description
上式において、
上式において、VDiodeは各ダイオード両端において第2の電流320により受ける電圧の変化であり、またVSwitchは各切替えデバイス両端において第2の電流320により受ける電圧の変化である。さらに、
上式において、VDeltaはI2からI1までの電圧の変化であり、またRp2は図15の構成における回路240の寄生抵抗である。一実施形態では、Rp2は式(4)を用いて計算される。
上式において、RLはコイル294の寄生抵抗であり、また3・RdDiodeは第2の電流320が3つのダイオード254、264及び266を通って流れる際にこれにより受ける総寄生抵抗である。上記の式1〜4を用いることにより、本実施形態は制御回路240が図15に示した構成に維持されるタイムフレーム312を提供する。上の式を用いた決定によって、所与のタイムフレーム312の間に第2の電圧源244に適した電圧に関する指示を提供することができるか、あるいは第2の電圧源244の所与の電圧に起因することになるタイムフレーム312に関する指示を提供することができる。この方式では、電圧と時間のいずれかを固定とすることがある。
上式において、
上式において、VDiodeは各ダイオード両端において第3の電流342により受ける電圧の変化であり、またVSwitchは各切替えデバイス両端において第3の電流342により受ける電圧の変化である。さらに、
上式において、VDeltaはI1からI2までの電圧の変化であり、またRp1は図17の構成における回路240の寄生抵抗である。一実施形態では、Rp1は式(8)を用いて計算される。
上式において、RLはコイル294の寄生抵抗であり、また3・RdSwitchは第3の電流342が3つのダイオード252、256及び258を通って流れる際にこれにより受ける総寄生抵抗である。上記の式5〜8を用いることによって本実施形態は、制御回路240が図17に示した構成に維持される第2のタイムフレーム334を提供することができる。上の式を用いた決定によって、所与の第2のタイムフレーム334の間の第2の電圧源244に適した電圧に関する指示を提供することができるか、あるいは第2の電圧源244の所与の電圧に起因することになる第2のタイムフレーム334に関する指示を提供することができる。この方式では、電圧と時間のいずれかを固定とすることがある。回路240内の様々な寄生抵抗のために第1のタイムフレーム312は第2のタイムフレーム334と比べてより短くなることに留意すべきである。具体的にはこの寄生抵抗によって電流低減が容易になると共に、電流増加が(少なくともある程度)緩和される。
12 X線放射源
14 X線放射
16 関心対象
18 減衰X線
20 フィードバック生成システム
22 システム制御器
24 位置決めシステム
26 X線源制御器
28 処理システム
30 X線撮像システム
32 撮像システム制御器
34 患者
36 ディジタル検出器
38 ガントリ
40 DAS
50 X線管
52 陽極アセンブリ
54 陰極アセンブリ
56 非導電性ハウジング
58 回転性フィーチャ
60 陽極
62 固定子
64 ベアリング
66 静止部分
68 回転部分
70 集束表面
72 電子ビーム
74 中央領域
76 第1の位置
78 第2の位置
82 陰極
81 リード
84 制御器
86 X線放射
88 X線開口
90 磁場
92 第1のマグネット
94 第2のマグネット
96 対応する制御器
98 対応する制御器
100 第1の磁場
102 第2の磁場
110 電子ビーム
112 直径
114 集束領域
118 第1のマグネット
120 第2のマグネット
122 四極子磁場
124 制御器
126 対応する磁場
128 対応する磁場
140 マグネット配列
142 マグネット
144 マグネット
146 第1の磁気コイル
148 第2の磁気コイル
150 第1の直径
162 第2の直径
170 コイル
172 コイル
174 コイル
176 コイル
178 コイル
180 コイル
182 コイル
184 中央部分
186 対応する制御器
188 対応する制御器
190 対応する制御器
192 対応する制御器
194 対応する制御器
198 制御回路
200 制御論理
210 コイル
212 コイル
214 コイル
216 コイル
218 コイル
220 コイル
222 コイル
240 制御回路
242 第1の電圧源
244 第2の電圧源
246 インタフェース
248 第1の切替えデバイス
250 第1のダイオード
252 第2の切替えデバイス
254 第2のダイオード
256 第3の切替えデバイス
258 第4の切替えデバイス
260 第1の側
262 第2の側
264 第3のダイオード
266 第4のダイオード
280 プロフィール
282 拡大像
284 ボックス
286 矢印
288 回路コイル配列
290 第1の電流経路
292 第1の電流
294 電子ビーム操縦コイル
300 矢印
302 電流消費ループ
310 減少
312 タイムフレーム
320 第2の電流
322 第2の電流経路
298 電子ビーム操縦コイル
330 第2の電流維持ルーチン
332 電流増加
334 第2のタイムフレーム
340 第3の電流経路
342 第3の電流
350 制御論理デバイス
352 論理出力
354 論理クロック
356 論理ゲート
358 第1の論理出力
360 第2の論理出力
362 第3の論理出力
364 第1のクロック
366 第2のクロック
368 第3のクロック
370 第1のANDゲート
372 第1のORゲート
374 XORゲート
376 第2のANDゲート
378 第3のANDゲート
380 第1のNOTゲート
382 第2のORゲート
384 第4のANDゲート
386 第2のNOTゲート
388 第1の遅延
390 第2の遅延
400 合成プロット
402 周波数クロック出力
404 第1の切替えデバイス
406 第2の切替えデバイス
408 第4の切替えデバイス
414 第1の高信号
416 高電流
418 第1の低信号
420 低信号
422 低電流
424 第2の高信号
426 高信号
430 電流プロフィール
432 大域最小電流レベル
434 大域最大電流レベル
436 第1の電流レベル
438 第2の電流レベル
440 第3の電流レベル
450 回路
460 回路
470 回路
480 回路
Claims (10)
- X線発生システムの電子ビーム操縦コイル(294)を受け容れるように適応させたインタフェース(246)と、
第1の電圧源(242)に結合されると共に第1の電圧源(242)とで電子ビーム操縦コイル(294)に向けた第1の電流経路(290)を生成するように構成された第1の切替えデバイス(248)と、
第2の電圧源(244)に結合されると共に第2の電圧源(244)とで電子ビーム操縦コイル(294)に向けた第2の電流経路(340)を生成するように構成された第2の切替えデバイス(252)と、
インタフェース(246)の第1の側に結合された第3の切替えデバイス(256)であって、当該第3の切替えデバイスが閉鎖位置にあるときに第1の電流経路(290)及び第2の電流経路(340)を介したインタフェース(246)に対する導通を可能とするように構成された第3の切替えデバイス(256)と、
を有する制御回路を備え、
第2の切替えデバイス(252)及び該第3の切替えデバイス(256)は、それぞれの開放位置にあるときに第2の電圧源(244)とで第2の電流経路(340)を基準として反対極性を有する第3の電流経路(322)を生成するように構成されており、
前記第1の切替えデバイス(248)が閉鎖位置にある期間と第1の切替えデバイス(248)が開放位置にある期間からなるデューティサイクルを用いて、電子ビーム操縦コイル(294)を通る電流が所望のレンジ域内に維持されるように第1の切替えデバイス(248)を適応させている制御器。 - 前記制御回路(240)は、前記インタフェースの第2の側に結合させた第4の切替えデバイス(258)を備える、請求項1に記載の制御器。
- 第1の切替えデバイス(248)、第3の切替えデバイス(256)及び第4の切替えデバイス(258)がそれぞれの閉鎖位置にありかつ第2の切替えデバイス(252)が開放位置にあるときに、第1の電圧源(242)と電子ビーム操縦コイル(294)の間に第1の電流ループ(292)が生成されている、請求項2に記載の制御器。
- 前記第3の切替えデバイス(256)及び第4の切替えデバイス(258)は前記デューティサイクルの全体にわたってそれぞれの閉鎖位置にある、請求項3に記載の制御器。
- 前記第1の電流ループ(292)は電子ビーム操縦コイル(294)内の電流を第1のレートで第1の最大電流まで増加させており、該第1のレート及び第1の最大電流は第1の電圧源(242)の電圧に少なくとも部分的に依存しており、前記デューティサイクルは電子ビーム操縦コイル(294)を通る電流を複数の電流レベルにわたって第1の最大電流まで調整するように可変であり、かつ電子ビーム操縦コイル(294)を通る電流は少なくとも、デューティサイクルのうち第1の切替えデバイス(248)が閉鎖状態にある期間の持続時間対デューティサイクルのうち第1の切替えデバイス(248)が開放状態にある期間の持続時間に依存する、請求項3または4に記載の制御器。
- 第2の切替えデバイス(252)、第3の切替えデバイス(256)及び第4の切替えデバイス(258)がそれぞれの閉鎖位置にありかつ第1の切替えデバイス(248)が開放位置にあるときに、第2の電圧源(244)と電子ビーム操縦コイル(294)の間に第2の電流ループ(342)が生成されており、
前記第2の電流ループ(342)は電子ビーム操縦コイル(294)内の電流を第2のレートで第1の最大電流まで増加させており、かつ該第2のレートは第2の電圧源(244)の電圧に少なくとも部分的に依存しており、かつ第2の電圧源(244)の電圧は第1の電圧源(242)の電圧より大きい、請求項5に記載の制御器。 - 第1の切替えデバイス(248)及び第2の切替えデバイス(252)がそれぞれの開放位置にありかつ第3の切替えデバイス(256)及び第4の切替えデバイス(258)がそれぞれの閉鎖位置にあるときに、第3の切替えデバイス(256)と電子ビーム操縦コイル(294)の間と第4の切替えデバイス(258)と電子ビーム操縦コイルの間のそれぞれに第3の電流ループと第4の電流ループ(302)が生成されており、
前記第3及び第4の電流ループ(302)は、電子ビーム操縦コイル(294)を通る電流が第3のレートで減少するように電圧源を含まない、請求項6に記載の制御器。 - 電子ビーム操縦コイルを駆動する方法であって、
第1の極性にある第1の電流を第1の電流経路(290)に沿って第1の電圧源(242)から電子ビーム操縦コイル(294)に向けて流すように第1の切替えデバイス(248)を閉鎖するステップと、
第1の電流の電子ビーム操縦コイル(294)までの流れを可能にするように第2の切替えデバイス(256)を閉鎖するステップと、
第1の切替えデバイス(248)及び第2の切替えデバイス(256)の閉鎖後に電子ビーム操縦コイル(294)への第1の電流の流れを停止させかつ電子ビーム操縦コイル(294)を通る電流の大きさを低減するように構成された電流消費ループ(302)を形成するために第1の切替えデバイス(248)を開放するステップと、
第2の極性にある第2の電流を第2の電流経路(322)に沿って第2の電圧源(244)から電子ビーム操縦コイル(294)まで流すために第2の切替えデバイス(256)及び第3の切替えデバイス(258)を開放するステップと、
を含み、
前記第1の切替えデバイス(248)が閉鎖位置にある期間と第1の切替えデバイス(248)が開放位置にある期間からなるデューティサイクルを用いて、電子ビーム操縦コイル(294)を通る電流が所望のレンジ域内に維持されるように第1の切替えデバイス(248)を適応させる方法。 - 電子ビーム操縦コイル(294)を通る電流を第1の電圧源(242)から利用可能な最大電流より小さい平均的なある大きさに維持するために第1の切替えデバイス(248)の閉鎖ステップと第1の切替えデバイス(248)の開放ステップを反復実行するステップを含む請求項8に記載の方法。
- 第3の極性にある第3の電流を第3の電流経路(342)に沿って第2の電圧源(244)から電子ビーム操縦コイル(294)まで流すために第4の切替えデバイス(252)及び第2の切替えデバイス(256)及び第3の切替えデバイス(258)を閉鎖するステップを含むと共に、第1及び第3の電流は電子ビーム操縦コイル(294)を通る電流を増加させておりかつ第2の電流は電子ビーム操縦コイル(294)を通る電流を減少させている、請求項8または9に記載の方法。
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