JP6131832B2 - X-ray generator and X-ray analyzer - Google Patents
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Description
本発明は、X線管球内に互いに間隔を隔てて配置されたフィラメントとターゲットとの間に管電圧を印加することにより管電流を生じさせ、前記ターゲットへの熱電子の衝突によってX線を発生させるX線発生装置及びX線分析装置に関するものである。 In the present invention, a tube current is generated by applying a tube voltage between a filament and a target that are spaced apart from each other in an X-ray tube, and X-rays are generated by collision of thermoelectrons with the target. The present invention relates to an X-ray generator and an X-ray analyzer to be generated.
X線分析装置などに用いられるX線管球には、正常に使用可能な期間があり、交換時期になれば新しいX線管球に交換される。このような交換時期については、X線管球の使用時間の積算値を定期的に確認することにより、交換の目安とすることができる(例えば、下記特許文献1参照)。
An X-ray tube used in an X-ray analyzer or the like has a period in which it can be normally used, and is replaced with a new X-ray tube when it is time to replace it. About such replacement | exchange time, it can be set as the standard of replacement | exchange by confirming the integrated value of the usage time of a X-ray tube regularly (for example, refer
すなわち、従来のX線管球の交換時期は、単にX線管球の使用時間の積算値を、メーカがX線管球の寿命として保証している使用時間と比較することにより判断しており、X線管球の状態や使用態様を考慮して、そのX線管球の交換時期を判断するような手法は採用されていなかった。 In other words, the time to replace the conventional X-ray tube is determined by simply comparing the accumulated value of the usage time of the X-ray tube with the usage time guaranteed by the manufacturer as the lifetime of the X-ray tube. In consideration of the state of the X-ray tube and the mode of use, a method for determining the replacement time of the X-ray tube has not been adopted.
しかしながら、X線管球の状態や使用態様によっては、メーカがX線管球の寿命として保証している使用時間よりも早く正常に使用できなくなる場合や、保証されている使用時間を超えて正常に使用できる場合もある。 However, depending on the state of the X-ray tube and usage, it may not be possible to use it normally earlier than the usage time guaranteed by the manufacturer as the lifetime of the X-ray tube, or it may be normal beyond the guaranteed usage time. Can be used for
このため、単に保証されている期間を目安に交換した場合、X線管球の交換が遅れてフィラメントが断線するなどして、X線管球を正常に使用できなくなるおそれがある。また、まだ使用可能なX線管球を交換してしまう可能性もあり、ランニングコストが高くなるという問題がある。このように、X線管球の適切な交換時期は、X線管球の使用時間だけでは正確に判断することが困難である。 For this reason, when the replacement is performed only during a guaranteed period, the X-ray tube may not be used normally because the filament is disconnected due to delay in replacement of the X-ray tube. In addition, there is a possibility that the X-ray tube that can still be used is replaced, and there is a problem that the running cost becomes high. As described above, it is difficult to accurately determine the appropriate replacement time of the X-ray tube only by the usage time of the X-ray tube.
上記のようなX線管球の適切な交換時期は、フィラメントの状態によって変動する。X線管球においては、互いに間隔を隔てて配置されたフィラメントとターゲットとの間に高電圧を印加することとなるが、この際、フィラメントに電流を流すことにより、フィラメントから放出される熱電子をターゲットに衝突させ、ターゲットからX線を発生させている。このように、フィラメントに電流を流すことにより、フィラメントが加熱されるため、X線管球の使用に伴ってフィラメントの材料が少しずつ蒸発し、フィラメントが少しずつ細くなって断線しやすくなる。 The appropriate replacement time of the X-ray tube as described above varies depending on the state of the filament. In an X-ray tube, a high voltage is applied between a filament and a target that are spaced apart from each other. At this time, a thermoelectron emitted from the filament is caused by passing a current through the filament. Is made to collide with the target and X-rays are generated from the target. As described above, since the filament is heated by passing an electric current through the filament, the filament material evaporates little by little as the X-ray tube is used, and the filament becomes thin gradually and easily breaks.
したがって、フィラメントの状態を把握することができれば、X線管球の適切な交換時期を判断することが可能である。しかしながら、フィラメントはX線管球内に配置されており、目視で確認することができないため、フィラメントの状態を把握することは容易ではない。 Therefore, if the filament state can be grasped, it is possible to determine an appropriate replacement time for the X-ray tube. However, since the filament is disposed in the X-ray tube and cannot be visually confirmed, it is not easy to grasp the state of the filament.
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、X線管球の適切な交換時期を容易に判断することができるX線発生装置及びX線分析装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an X-ray generator and an X-ray analyzer that can easily determine an appropriate replacement time of an X-ray tube.
本発明に係るX線発生装置は、X線管球内に互いに間隔を隔てて配置されたフィラメントとターゲットとの間に管電圧を印加することにより管電流を生じさせ、前記ターゲットへの熱電子の衝突によってX線を発生させるX線発生装置であって、前記フィラメントに印加される電圧値をモニタするフィラメント電圧値モニタ部と、前記フィラメントを流れる電流値をモニタするフィラメント電流値モニタ部と、前記フィラメント電圧値モニタ部によりモニタされる電圧値、及び、前記フィラメント電流値モニタ部によりモニタされる電流値に基づいて、前記フィラメントにおける抵抗値を算出するフィラメント抵抗値算出部と、前記フィラメント抵抗値算出部により算出された抵抗値を、管電流又は管電圧を用いて決定された所定の閾値と比較するフィラメント抵抗値比較処理部とを備えたことを特徴とする。 An X-ray generator according to the present invention generates a tube current by applying a tube voltage between a filament and a target that are spaced apart from each other in an X-ray tube, and generates thermoelectrons to the target. An X-ray generator that generates X-rays by collision of the filament, a filament voltage value monitor unit that monitors a voltage value applied to the filament, a filament current value monitor unit that monitors a current value flowing through the filament, A filament resistance value calculating unit that calculates a resistance value in the filament based on a voltage value monitored by the filament voltage value monitoring unit and a current value monitored by the filament current value monitoring unit, and the filament resistance value the resistance value calculated by the calculation unit, and the predetermined threshold determined using the tube current or tube voltage ratio Characterized in that a filament resistance value comparison processing unit for.
このような構成によれば、フィラメントに印加される電圧値と、フィラメントを流れる電流値とに基づいて、フィラメントにおける抵抗値を算出し、その算出された抵抗値を所定の閾値と比較することにより、フィラメントの状態を把握することができる。したがって、フィラメントの状態に基づいて、X線管球の適切な交換時期を容易に判断することができる。 According to such a configuration, the resistance value in the filament is calculated based on the voltage value applied to the filament and the current value flowing through the filament, and the calculated resistance value is compared with a predetermined threshold value. The state of the filament can be grasped. Therefore, it is possible to easily determine an appropriate replacement time for the X-ray tube based on the state of the filament.
前記X線発生装置は、前記フィラメント抵抗値算出部により算出された抵抗値の初期値に基づいて、前記閾値を決定する閾値決定処理部をさらに備えていてもよい。 The X-ray generation apparatus may further include a threshold value determination processing unit that determines the threshold value based on an initial value of the resistance value calculated by the filament resistance value calculation unit.
このような構成によれば、フィラメントにおける抵抗値の初期値に基づいて閾値を決定することにより、フィラメントごとに適切な閾値を決定することができる。そのため、当該閾値を用いてフィラメントの状態をより正確に把握し、X線管球の適切な交換時期をより正確に判断することができる。 According to such a configuration, it is possible to determine an appropriate threshold value for each filament by determining the threshold value based on the initial value of the resistance value in the filament. Therefore, it is possible to grasp the state of the filament more accurately using the threshold value and more accurately determine the appropriate replacement time of the X-ray tube.
前記X線発生装置は、前記フィラメント抵抗値算出部により算出された抵抗値が前記閾値を超えている場合に、その旨を報知する報知処理部をさらに備えていてもよい。 When the resistance value calculated by the filament resistance value calculation unit exceeds the threshold value, the X-ray generation device may further include a notification processing unit that notifies that fact.
このような構成によれば、算出されたフィラメントにおける抵抗値が閾値を超えている場合に、その旨を報知することにより、X線管球の適切な交換時期を報知することができる。このような報知に基づいてX線管球を交換することにより、交換時期が遅くてフィラメントが断線したり、交換時期が早すぎてランニングコストが高くなったりするのを防止することができる。 According to such a configuration, when the calculated resistance value in the filament exceeds the threshold value, it is possible to notify the appropriate replacement time of the X-ray tube by notifying that effect. By exchanging the X-ray tube based on such notification, it is possible to prevent the replacement time from being delayed and the filament from being disconnected, or the replacement time from being too early to increase the running cost.
また、本発明に係るX線発生装置は、X線管球内に互いに間隔を隔てて配置されたフィラメントとターゲットとの間に管電圧を印加することにより管電流を生じさせ、前記ターゲットへの熱電子の衝突によってX線を発生させるX線発生装置であって、前記フィラメントに印加される電圧値をモニタするフィラメント電圧値モニタ部と、前記フィラメントを流れる電流値をモニタするフィラメント電流値モニタ部と、前記フィラメント電圧値モニタ部によりモニタされる電圧値、及び、前記フィラメント電流値モニタ部によりモニタされる電流値に基づいて、前記フィラメントにおける抵抗値を算出するフィラメント抵抗値算出部と、前記フィラメント抵抗値算出部により算出された抵抗値の履歴を記憶する履歴記憶部と、前記履歴記憶部に記憶されている抵抗値の履歴に基づいて、抵抗値の変化率を算出する変化率算出部と、前記変化率算出部により算出された抵抗値の変化率を、管電流又は管電圧を用いて決定された所定の閾値と比較する変化率比較処理部とを備えたことを特徴とする。 Moreover, the X-ray generator according to the present invention generates a tube current by applying a tube voltage between a filament and a target that are spaced apart from each other in an X-ray tube, and supplies the tube current to the target. An X-ray generator that generates X-rays by collision of thermoelectrons, a filament voltage value monitor unit that monitors a voltage value applied to the filament, and a filament current value monitor unit that monitors a current value flowing through the filament A filament resistance value calculation unit that calculates a resistance value in the filament based on a voltage value monitored by the filament voltage value monitoring unit and a current value monitored by the filament current value monitoring unit; and the filament A history storage unit that stores a history of resistance values calculated by the resistance value calculation unit, and the history storage unit Based on the history of the resistance being憶, a change rate calculating section for calculating a change rate of the resistance value, the rate of change of the resistance value calculated by the change rate calculating section, with a tube current or tube voltage And a change rate comparison processing unit for comparing with the determined predetermined threshold value.
このような構成によれば、フィラメントに印加される電圧値と、フィラメントを流れる電流値とに基づいて、フィラメントにおける抵抗値を算出し、その算出された抵抗値の履歴から算出される抵抗値の変化率を所定の閾値と比較することにより、フィラメントの状態を把握することができる。したがって、フィラメントの状態に基づいて、X線管球の適切な交換時期を容易に判断することができる。 According to such a configuration, the resistance value in the filament is calculated based on the voltage value applied to the filament and the current value flowing through the filament, and the resistance value calculated from the history of the calculated resistance value is calculated. By comparing the rate of change with a predetermined threshold, the state of the filament can be grasped. Therefore, it is possible to easily determine an appropriate replacement time for the X-ray tube based on the state of the filament.
前記X線発生装置は、前記変化率算出部により算出された抵抗値の変化率の初期値に基づいて、前記閾値を決定する閾値決定処理部をさらに備えていてもよい。 The X-ray generation apparatus may further include a threshold value determination processing unit that determines the threshold value based on an initial value of the change rate of the resistance value calculated by the change rate calculation unit.
このような構成によれば、フィラメントにおける抵抗値の変化率の初期値に基づいて閾値を決定することにより、フィラメントごとに適切な閾値を決定することができる。そのため、当該閾値を用いてフィラメントの状態をより正確に把握し、X線管球の適切な交換時期をより正確に判断することができる。 According to such a configuration, it is possible to determine an appropriate threshold value for each filament by determining the threshold value based on the initial value of the rate of change of the resistance value in the filament. Therefore, it is possible to grasp the state of the filament more accurately using the threshold value and more accurately determine the appropriate replacement time of the X-ray tube.
前記X線発生装置は、前記変化率算出部により算出された抵抗値の変化率が前記閾値を超えている場合に、その旨を報知する報知処理部をさらに備えていてもよい。 The X-ray generation apparatus may further include a notification processing unit that notifies that when the change rate of the resistance value calculated by the change rate calculation unit exceeds the threshold value.
このような構成によれば、算出されたフィラメントにおける抵抗値の変化率が閾値を超えている場合に、その旨を報知することにより、X線管球の適切な交換時期を報知することができる。このような報知に基づいてX線管球を交換することにより、交換時期が遅くてフィラメントが断線したり、交換時期が早すぎてランニングコストが高くなったりするのを防止することができる。 According to such a configuration, when the calculated change rate of the resistance value in the filament exceeds the threshold value, it is possible to notify the appropriate replacement time of the X-ray tube by notifying that effect. . By exchanging the X-ray tube based on such notification, it is possible to prevent the replacement time from being delayed and the filament from being disconnected, or the replacement time from being too early to increase the running cost.
本発明に係るX線分析装置は、前記X線発生装置により発生されるX線を用いて分析を行うことを特徴とする。 The X-ray analyzer according to the present invention is characterized in that analysis is performed using X-rays generated by the X-ray generator.
このような構成によれば、X線管球の適切な交換時期を容易に判断することができるX線分析装置を提供することができる。特に、X線分析装置においては、管電流を安定させなければ精度よく分析を行うことができないため、フィラメントの状態を把握することが重要となる。したがって、本発明のようにフィラメントの状態を容易に把握することができる構成を採用することにより、精度よく分析を行うことができる。 According to such a configuration, it is possible to provide an X-ray analyzer that can easily determine an appropriate replacement time of the X-ray tube. In particular, in an X-ray analyzer, it is important to grasp the state of the filament because analysis cannot be performed accurately unless the tube current is stabilized. Therefore, by adopting a configuration that can easily grasp the state of the filament as in the present invention, analysis can be performed with high accuracy.
本発明によれば、フィラメントにおける抵抗値又は抵抗値の変化率からフィラメントの状態を把握し、そのフィラメントの状態に基づいて、X線管球の適切な交換時期を容易に判断することができる。 According to the present invention, it is possible to grasp the state of the filament from the resistance value of the filament or the rate of change of the resistance value, and easily determine the appropriate replacement time of the X-ray tube based on the state of the filament.
図1は、本発明の一実施形態に係るX線発生装置の構成例を示した概略図である。このX線発生装置は、X線管球1内にフィラメント11及びターゲット12を備えている。ターゲット12は、例えばCu、Cr、Mo、Al、Ag又はAuにより形成することができる。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration example of an X-ray generator according to an embodiment of the present invention. This X-ray generator includes a filament 11 and a
フィラメント11及びターゲット12は、X線管球1内に互いに間隔を隔てて配置されている。フィラメント11とターゲット12との間には、フィラメントケーブル21及び高圧ケーブル22を含むX線電源2により、例えば50kV程度の高電圧が管電圧として印加される。これにより、図1において矢印で示すように、フィラメント11からターゲット12に向けて熱電子が放出され、この熱電子がターゲット12に衝突することによりX線が発生する。
The filament 11 and the
このとき、高圧ケーブル22に管電流が生じ、その管電流を電流計23で検知することができるようになっている。フィラメント11には、フィラメントケーブル21を介して電圧が印加される。電流計23により検知される管電流が一定になるように、フィラメント11に印加する電圧を制御することにより、その電圧に応じた電流がフィラメント11を流れることとなる。すなわち、X線を発生させる際、管電流が一定であっても、フィラメント11に印加される電圧値及びフィラメント11を流れる電流値は、管電圧やフィラメント11の状態によって変動することとなる。
At this time, a tube current is generated in the high-
図2は、図1のX線発生装置の具体的構成を示したブロック図である。このX線発生装置には、上述のX線管球1及びX線電源2の他に、制御部3、記憶部4及び表示部5などが備えらえている。なお、図2には図示していないが、X線発生装置には、ユーザが当該X線発生装置の動作に関する入力操作を行うための操作部が備えられていてもよい。
FIG. 2 is a block diagram showing a specific configuration of the X-ray generator of FIG. In addition to the above-described
X線電源2には、フィラメント電圧値モニタ部24及びフィラメント電流値モニタ部25が備えられている。フィラメント電圧値モニタ部24は、フィラメントケーブル21によりフィラメント11に印加される電圧値をモニタする。一方、フィラメント電流値モニタ部25は、フィラメントケーブル21を流れる電流値をモニタする。
The
制御部3は、例えばCPU(Central Processing Unit)を含む構成であり、X線発生装置の動作を制御する。本実施形態における制御部3は、CPUがプログラムを実行することにより、フィラメント抵抗値算出部31、フィラメント抵抗値比較処理部32、閾値決定処理部33及び報知処理部34などとして機能する。
The
フィラメント抵抗値算出部31は、フィラメント電圧値モニタ部24によりモニタされる電圧値、及び、フィラメント電流値モニタ部25によりモニタされる電流値に基づいて、フィラメント11における抵抗値を算出する処理を行う。具体的には、フィラメント電圧値モニタ部24によりモニタされる電圧値を、フィラメント電流値モニタ部25によりモニタされる電流値で除算することにより、フィラメント11における抵抗値を算出することができる。
The filament resistance
上記のようなフィラメント11の抵抗値の算出は、1日に1回又は1週間に1回などのように、所定の時間間隔をあけて自動的に行われるような構成であってもよいし、ユーザが操作部を操作することにより行われるような構成であってもよい。算出されたフィラメント11の抵抗値は、例えばX線管球1の使用時間の情報とともに、記憶部4に履歴として複数記憶することができる。すなわち、記憶部4は、フィラメント抵抗値算出部31により算出されたフィラメント11の抵抗値の履歴を記憶する履歴記憶部として機能する。記憶部4は、例えばハードディスク又はRAM(Random Access Memory)により構成することができる。
The calculation of the resistance value of the filament 11 as described above may be automatically performed at predetermined time intervals such as once a day or once a week. The configuration may be such that it is performed by the user operating the operation unit. A plurality of calculated resistance values of the filament 11 can be stored as a history in the storage unit 4 together with information on the usage time of the
フィラメント抵抗値比較処理部32は、フィラメント抵抗値算出部31により算出された抵抗値を所定の閾値と比較する処理を行う。本実施形態では、閾値決定処理部33により上記閾値が決定されるようになっている。ただし、上記閾値は、予め定められた値であってもよい。
The filament resistance value
フィラメント11の抵抗値は、X線管球1の使用時間の積算値が増加するほど大きくなる。閾値決定処理部33は、例えばフィラメント11の断線が予想される抵抗値よりも若干小さい値を閾値として決定する。このような値を閾値として決定し、当該閾値とフィラメント抵抗値算出部31により算出された抵抗値とを比較することにより、X線管球1の交換時期を予想することができる。
The resistance value of the filament 11 increases as the integrated value of the usage time of the
本実施形態では、記憶部4に記憶されているフィラメント11の抵抗値の初期値に基づいて閾値が決定される。すなわち、フィラメント11の抵抗値の初期値はX線管球1ごとに異なり、フィラメント11の抵抗値の初期値が異なれば、適切な閾値も変化するため、フィラメント11の抵抗値の初期値に応じた閾値が決定されるようになっている。例えば、X線管球1の使用が開始された最初のフィラメント11の抵抗値、又は、使用開始後の所定期間内におけるフィラメント11の抵抗値から初期値を算出して、当該初期値に所定の比率を乗算した値を閾値に決定することができる。
In the present embodiment, the threshold value is determined based on the initial value of the resistance value of the filament 11 stored in the storage unit 4. That is, the initial value of the resistance value of the filament 11 is different for each
なお、記憶部4には、フィラメント抵抗値算出部31により算出されたフィラメント11の抵抗値に対応付けて、その抵抗値を算出したときの管電流や管電圧などの値が記憶されていてもよい。この場合、フィラメント11の抵抗値だけでなく、管電流や管電圧などの値も用いて、閾値決定処理部33が閾値を決定するような構成であってもよい。例えば、管電流又は管電圧の値に対応付けて、フィラメント11の抵抗値とX線管球1の使用時間との関係を記憶部4に記憶しておけば、管電流又は管電圧の値に応じたフィラメント11の抵抗値に基づいて、より精度よく閾値を決定することができる。
The storage unit 4 stores values such as tube current and tube voltage when the resistance value is calculated in association with the resistance value of the filament 11 calculated by the filament resistance
報知処理部34は、フィラメント抵抗値算出部31により算出された抵抗値が閾値を超えている場合に、その旨を報知する処理を行う。本実施形態では、X線管球1が交換時期である旨を表示部5に表示させることにより、X線管球1の交換時期をユーザに報知することができるようになっている。ただし、報知処理部34による報知は、表示部5に対する表示に限らず、音声などの他の態様により行われるような構成であってもよい。
When the resistance value calculated by the filament resistance
図3は、図2の制御部3によりフィラメント11の抵抗値を算出する際の処理の一例を示したフローチャートである。フィラメント11の抵抗値を算出する際には、まず、フィラメント11に印加されている電圧値がフィラメント電圧値モニタ部24から取得されるとともに(ステップS101)、フィラメント11を流れる電流値がフィラメント電流値モニタ部25から取得される(ステップS102)。
FIG. 3 is a flowchart showing an example of processing when the resistance value of the filament 11 is calculated by the
その後、取得された電圧値及び電流値に基づいて、フィラメント11の抵抗値が算出され(ステップS103)、算出されたフィラメント11の抵抗値が記憶部4に記憶される(ステップS104)。そして、算出されたフィラメント11の抵抗値が閾値を超えている場合には(ステップS105でYes)、その旨が表示部5に表示されることにより、ユーザにX線管球1の交換時期が報知される(ステップS106)。
Thereafter, the resistance value of the filament 11 is calculated based on the acquired voltage value and current value (step S103), and the calculated resistance value of the filament 11 is stored in the storage unit 4 (step S104). If the calculated resistance value of the filament 11 exceeds the threshold value (Yes in step S105), the fact is displayed on the display unit 5 to indicate to the user the time to replace the
以上のように、本実施形態では、フィラメント11に印加される電圧値と、フィラメント11を流れる電流値とに基づいて、フィラメント11における抵抗値を算出し、その算出された抵抗値を所定の閾値と比較することにより、フィラメント11の状態を把握することができる。したがって、フィラメント11の状態に基づいて、X線管球1の適切な交換時期を容易に判断することができる。
As described above, in the present embodiment, the resistance value in the filament 11 is calculated based on the voltage value applied to the filament 11 and the current value flowing through the filament 11, and the calculated resistance value is set to a predetermined threshold value. By comparing with, the state of the filament 11 can be grasped. Therefore, it is possible to easily determine an appropriate replacement time for the
特に、本実施形態では、フィラメント11における抵抗値の初期値に基づいて閾値を決定することにより、フィラメント11ごとに適切な閾値を決定することができる。そのため、当該閾値を用いてフィラメント11の状態をより正確に把握し、X線管球1の適切な交換時期をより正確に判断することができる。
In particular, in the present embodiment, an appropriate threshold value can be determined for each filament 11 by determining the threshold value based on the initial value of the resistance value in the filament 11. Therefore, the state of the filament 11 can be grasped more accurately using the threshold value, and an appropriate replacement time of the
また、本実施形態では、算出されたフィラメント11における抵抗値が閾値を超えている場合に、その旨を報知することにより、X線管球1の適切な交換時期を報知することができる。このような報知に基づいてX線管球1を交換することにより、交換時期が遅くてフィラメント11が断線したり、交換時期が早すぎてランニングコストが高くなったりするのを防止することができる。
Moreover, in this embodiment, when the calculated resistance value in the filament 11 exceeds the threshold value, an appropriate replacement time of the
図4は、本発明の別の実施形態に係るX線発生装置の具体的構成を示したブロック図である。本実施形態では、制御部3の構成のみが上記実施形態とは異なり、他の構成については上記実施形態と同様であるため、同様の構成については、図に同一符号を付して詳細な説明を省略する。
FIG. 4 is a block diagram showing a specific configuration of an X-ray generator according to another embodiment of the present invention. In this embodiment, only the configuration of the
本実施形態における制御部3は、CPUがプログラムを実行することにより、フィラメント抵抗値算出部35、変化率算出部36、変化率比較処理部37、閾値決定処理部38及び報知処理部39などとして機能する。
The
フィラメント抵抗値算出部35は、上記実施形態におけるフィラメント抵抗値算出部31と同様に、フィラメント電圧値モニタ部24によりモニタされる電圧値、及び、フィラメント電流値モニタ部25によりモニタされる電流値に基づいて、フィラメント11における抵抗値を算出する処理を行う。算出されたフィラメント11の抵抗値は、例えばX線管球1の使用時間の情報とともに、記憶部4に履歴として複数記憶することができる。
Similar to the filament resistance
変化率算出部36は、記憶部4に記憶されているフィラメント11の抵抗値の履歴に基づいて、抵抗値の変化率を算出する処理を行う。例えば、記憶部4に記憶されているフィラメント11の抵抗値とX線管球1の使用時間との関係に基づいて、単位時間当たりの抵抗値の増加量を変化率として算出することができる。
The change
変化率比較処理部37は、変化率算出部36により算出されたフィラメント11の抵抗値の変化率を所定の閾値と比較する処理を行う。本実施形態では、閾値決定処理部38により上記閾値が決定されるようになっている。ただし、上記閾値は、予め定められた値であってもよい。
The change rate
フィラメント11の抵抗値の変化率は、フィラメント11の断線時期が近付くと急激に大きくなる。閾値決定処理部38は、例えばX線管球1の使用開始時の抵抗値の変化率よりも若干大きい値を閾値として決定する。このような値を閾値として決定し、当該閾値と変化率算出部36により算出されたフィラメント11の抵抗値の変化率とを比較することにより、X線管球1の交換時期を予想することができる。
The rate of change of the resistance value of the filament 11 increases rapidly as the filament 11 breaks near. The threshold value
本実施形態では、変化率算出部36により算出された抵抗値の変化率の初期値に基づいて閾値が決定される。すなわち、抵抗値の変化率の初期値はX線管球1ごとに異なり、抵抗値の変化率の初期値が異なれば、適切な閾値も変化するため、抵抗値の変化率の初期値に応じた閾値が決定されるようになっている。例えば、X線管球1の使用が開始された最初のフィラメント11の抵抗値の変化率、又は、使用開始後の所定期間内におけるフィラメント11の抵抗値の変化率から初期値を算出して、当該初期値に所定の比率を乗算した値を閾値に決定することができる。
In the present embodiment, the threshold value is determined based on the initial value of the change rate of the resistance value calculated by the change
なお、記憶部4には、フィラメント抵抗値算出部35により算出されたフィラメント11の抵抗値に対応付けて、その抵抗値を算出したときの管電流や管電圧などの値が記憶されていてもよい。この場合、フィラメント11の抵抗値だけでなく、管電流や管電圧などの値も用いて、閾値決定処理部38が閾値を決定するような構成であってもよい。例えば、管電流又は管電圧の値に対応付けて、フィラメント11の抵抗値とX線管球1の使用時間との関係を記憶部4に記憶しておけば、管電流又は管電圧の値に応じたフィラメント11の抵抗値の変化率に基づいて、より精度よく閾値を決定することができる。
Note that the storage unit 4 stores values such as tube current and tube voltage when the resistance value is calculated in association with the resistance value of the filament 11 calculated by the filament resistance
報知処理部39は、変化率算出部36により算出されたフィラメント11の抵抗値の変化率が閾値を超えている場合に、その旨を報知する処理を行う。本実施形態では、X線管球1が交換時期である旨を表示部5に表示させることにより、X線管球1の交換時期をユーザに報知することができるようになっている。ただし、報知処理部39による報知は、表示部5に対する表示に限らず、音声などの他の態様により行われるような構成であってもよい。
When the change rate of the resistance value of the filament 11 calculated by the change
図5は、図4の制御部3によりフィラメント11の抵抗値の変化率を算出する際の処理の一例を示したフローチャートである。フィラメント11の抵抗値の変化率を算出する際には、まず、フィラメント11に印加されている電圧値がフィラメント電圧値モニタ部24から取得されるとともに(ステップS201)、フィラメント11を流れる電流値がフィラメント電流値モニタ部25から取得される(ステップS202)。
FIG. 5 is a flowchart showing an example of processing when the
その後、取得された電圧値及び電流値に基づいて、フィラメント11の抵抗値が算出され(ステップS203)、算出されたフィラメント11の抵抗値が記憶部4に記憶される(ステップS204)。そして、算出されたフィラメント11の抵抗値の履歴に基づいて抵抗値の変化率が算出され(ステップS205)、その変化率が閾値を超えている場合には(ステップS206でYes)、その旨が表示部5に表示されることにより、ユーザにX線管球1の交換時期が報知される(ステップS207)。 Thereafter, the resistance value of the filament 11 is calculated based on the acquired voltage value and current value (step S203), and the calculated resistance value of the filament 11 is stored in the storage unit 4 (step S204). Then, the rate of change of the resistance value is calculated based on the calculated history of the resistance value of the filament 11 (step S205). If the rate of change exceeds the threshold value (Yes in step S206), this is indicated. By displaying on the display unit 5, the user is notified of the replacement time of the X-ray tube 1 (step S207).
以上のように、本実施形態では、フィラメント11に印加される電圧値と、フィラメント11を流れる電流値とに基づいて、フィラメント11における抵抗値を算出し、その算出された抵抗値の履歴から算出される抵抗値の変化率を所定の閾値と比較することにより、フィラメント11の状態を把握することができる。したがって、フィラメント11の状態に基づいて、X線管球1の適切な交換時期を容易に判断することができる。
As described above, in the present embodiment, the resistance value in the filament 11 is calculated based on the voltage value applied to the filament 11 and the current value flowing through the filament 11, and is calculated from the history of the calculated resistance value. The state of the filament 11 can be grasped by comparing the change rate of the resistance value to be a predetermined threshold value. Therefore, it is possible to easily determine an appropriate replacement time for the
特に、本実施形態では、フィラメント11における抵抗値の変化率の初期値に基づいて閾値を決定することにより、フィラメント11ごとに適切な閾値を決定することができる。そのため、当該閾値を用いてフィラメント11の状態をより正確に把握し、X線管球1の適切な交換時期をより正確に判断することができる。
In particular, in the present embodiment, an appropriate threshold value can be determined for each filament 11 by determining the threshold value based on the initial value of the change rate of the resistance value in the filament 11. Therefore, the state of the filament 11 can be grasped more accurately using the threshold value, and an appropriate replacement time of the
また、本実施形態では、算出されたフィラメント11における抵抗値の変化率が閾値を超えている場合に、その旨を報知することにより、X線管球1の適切な交換時期を報知することができる。このような報知に基づいてX線管球1を交換することにより、交換時期が遅くてフィラメント11が断線したり、交換時期が早すぎてランニングコストが高くなったりするのを防止することができる。
Moreover, in this embodiment, when the calculated change rate of the resistance value in the filament 11 exceeds the threshold value, it is possible to notify the appropriate replacement time of the
上記実施形態に例示されるような本発明に係るX線発生装置をX線分析装置に適用した場合には、当該X線発生装置により発生されるX線を用いて分析を行うことができる。この場合、X線管球1の適切な交換時期を容易に判断することができるX線分析装置を提供することができる。特に、X線分析装置においては、管電流を安定させなければ精度よく分析を行うことができないため、フィラメント11の状態を把握することが重要となる。したがって、上記実施形態のようにフィラメント11の状態を容易に把握することができる構成を採用することにより、精度よく分析を行うことができる。
When the X-ray generator according to the present invention as exemplified in the above embodiment is applied to an X-ray analyzer, analysis can be performed using X-rays generated by the X-ray generator. In this case, it is possible to provide an X-ray analyzer that can easily determine an appropriate replacement time of the
ただし、本発明に係るX線発生装置は、X線分析装置に限らず、例えばレントゲン装置のような医用機器など、他の各種機器に適用することができる。 However, the X-ray generator according to the present invention is not limited to the X-ray analyzer, and can be applied to various other devices such as a medical device such as an X-ray device.
1 X線管球
2 X線電源
3 制御部
4 記憶部
5 表示部
11 フィラメント
12 ターゲット
21 フィラメントケーブル
22 高圧ケーブル
23 電流計
24 フィラメント電圧値モニタ部
25 フィラメント電流値モニタ部
31 フィラメント抵抗値算出部
32 フィラメント抵抗値比較処理部
33 閾値決定処理部
34 報知処理部
35 フィラメント抵抗値算出部
36 変化率算出部
37 変化率比較処理部
38 閾値決定処理部
39 報知処理部
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記フィラメントに印加される電圧値をモニタするフィラメント電圧値モニタ部と、
前記フィラメントを流れる電流値をモニタするフィラメント電流値モニタ部と、
前記フィラメント電圧値モニタ部によりモニタされる電圧値、及び、前記フィラメント電流値モニタ部によりモニタされる電流値に基づいて、前記フィラメントにおける抵抗値を算出するフィラメント抵抗値算出部と、
前記フィラメント抵抗値算出部により算出された抵抗値を、管電流又は管電圧を用いて決定された所定の閾値と比較するフィラメント抵抗値比較処理部とを備えたことを特徴とするX線発生装置。 X-rays that generate a tube current by applying a tube voltage between a filament and a target that are spaced apart from each other in an X-ray tube, and generate X-rays by the impact of thermoelectrons on the target A generator,
A filament voltage value monitoring unit for monitoring a voltage value applied to the filament;
A filament current value monitor unit for monitoring a current value flowing through the filament;
A filament resistance value calculating unit that calculates a resistance value in the filament based on a voltage value monitored by the filament voltage value monitoring unit and a current value monitored by the filament current value monitoring unit;
An X-ray generation apparatus comprising: a filament resistance value comparison processing unit that compares a resistance value calculated by the filament resistance value calculation unit with a predetermined threshold value determined using a tube current or a tube voltage .
前記フィラメントに印加される電圧値をモニタするフィラメント電圧値モニタ部と、
前記フィラメントを流れる電流値をモニタするフィラメント電流値モニタ部と、
前記フィラメント電圧値モニタ部によりモニタされる電圧値、及び、前記フィラメント電流値モニタ部によりモニタされる電流値に基づいて、前記フィラメントにおける抵抗値を算出するフィラメント抵抗値算出部と、
前記フィラメント抵抗値算出部により算出された抵抗値の履歴を記憶する履歴記憶部と、
前記履歴記憶部に記憶されている抵抗値の履歴に基づいて、抵抗値の変化率を算出する変化率算出部と、
前記変化率算出部により算出された抵抗値の変化率を、管電流又は管電圧を用いて決定された所定の閾値と比較する変化率比較処理部とを備えたことを特徴とするX線発生装置。 X-rays that generate a tube current by applying a tube voltage between a filament and a target that are spaced apart from each other in an X-ray tube, and generate X-rays by the impact of thermoelectrons on the target A generator,
A filament voltage value monitoring unit for monitoring a voltage value applied to the filament;
A filament current value monitor unit for monitoring a current value flowing through the filament;
A filament resistance value calculating unit that calculates a resistance value in the filament based on a voltage value monitored by the filament voltage value monitoring unit and a current value monitored by the filament current value monitoring unit;
A history storage unit for storing a history of resistance values calculated by the filament resistance value calculation unit;
Based on the history of resistance values stored in the history storage unit, a change rate calculation unit that calculates a change rate of the resistance value;
X-ray generation characterized by comprising: a rate-of-change comparison processing unit that compares the rate of change of the resistance value calculated by the rate-of-change calculating unit with a predetermined threshold value determined using tube current or tube voltage apparatus.
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