JPH01302699A - X-ray generating device - Google Patents

X-ray generating device

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JPH01302699A
JPH01302699A JP13040888A JP13040888A JPH01302699A JP H01302699 A JPH01302699 A JP H01302699A JP 13040888 A JP13040888 A JP 13040888A JP 13040888 A JP13040888 A JP 13040888A JP H01302699 A JPH01302699 A JP H01302699A
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JP
Japan
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voltage
ray tube
ray
impressed
tube
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Application number
JP13040888A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuo Kaneko
一男 金子
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Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Original Assignee
Hitachi Medical Corp
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05GX-RAY TECHNIQUE
    • H05G1/00X-ray apparatus involving X-ray tubes; Circuits therefor
    • H05G1/08Electrical details
    • H05G1/26Measuring, controlling or protecting
    • H05G1/54Protecting or lifetime prediction

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  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • X-Ray Techniques (AREA)

Abstract

PURPOSE:To prevent insulation breakage of an X-ray tube by furnishing X-ray tube voltage restricting elements, which are put in continuity when a voltage exceeding a certain value is going to be impressed on the X-ray tube, absorb the impression energy, and restrict impressed voltage onto the X-ray tube. CONSTITUTION:X-ray tube voltage restricting elements (lightening protector) 17, 18, which are put in continuity when a voltage exceeding a certain value (normally an allowable value) is going to be impressed on an X-ray tube 15, absorb the impression energy, and restrict impressed voltage on the X-ray tube 15, are inserted between the positive and negative electrode sides of the outputs from rectifiers 11, 12 and a grounding terminal and connected parallelly with the X-ray tube 15. Accordingly, when a high voltage exceeding the allowable voltage for X-ray tube 15 is given externally in the event, for ex., of ground discharge to a power supply line, or when any reason has generated an overshoot exceeding the same allowable voltage, the lightening protectors 17, 18 are put in continuity so as to absorb the impressed energy. Thereby the overshoot voltage generated on the output sides of the rectifiers 11, 12 is absorbed to restrict the impressed voltage onto X-ray tube 15, which prevents the tube 15 from insulation breakage.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、X線管に高電圧を印加してX線を発生させる
X線発生装置に係り、特にX線管に印加する電圧を許容
電圧値以内に制限するようにしたX線発生装置に関する
ものである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to an X-ray generator that generates X-rays by applying a high voltage to an X-ray tube, and particularly relates to an X-ray generator that generates X-rays by applying a high voltage to an The present invention relates to an X-ray generator that limits the voltage within a voltage value.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来のX!51発生装置は第5図に示すように構成され
ていた。第5図において1は電源端子であり、この電源
端子1 (LU、LV、LW)より入力したX線放射用
電源は、電源開閉器2 (SU、  SV。
Conventional X! The 51 generator was constructed as shown in FIG. In FIG. 5, 1 is a power supply terminal, and the X-ray radiation power input from this power supply terminal 1 (LU, LV, LW) is connected to the power supply switch 2 (SU, SV).

SW)を介して単巻変圧器3に供給される。この単巻変
圧器3のしゅう動コイル上を移動する刷子(しゅう動刷
子)4の位置が管電圧調整用設定器(図示せず)の3森
により調整されると、単巻変圧器3の出力端に所定の電
圧が出力される。5はX線放射用スイッチ回路であり、
そのオン時、後段に接続された高電圧変圧器6に電力を
供給する。
SW) is supplied to the autotransformer 3. When the position of the brush (sliding brush) 4 that moves on the sliding coil of the autotransformer 3 is adjusted by the tube voltage adjustment setting device (not shown), the autotransformer 3 A predetermined voltage is output to the output terminal. 5 is a switch circuit for X-ray radiation;
When it is turned on, power is supplied to the high voltage transformer 6 connected to the subsequent stage.

スイッチ回路5がオフすると高電圧変圧器6への電力の
供給を停止する。高電圧変圧器6は、−次側巻線7、鉄
芯8及び二次側巻線9.10を備えてなり、二次側巻線
9,10はそれぞれの出力電圧の位相差が30度になる
よう構成され、その出力電圧は各々整流器lL12で全
波整流されて合成される。
When the switch circuit 5 is turned off, the supply of power to the high voltage transformer 6 is stopped. The high voltage transformer 6 includes a negative winding 7, an iron core 8, and a secondary winding 9.10, and the output voltages of the secondary windings 9 and 10 have a phase difference of 30 degrees. The output voltages thereof are each subjected to full-wave rectification by a rectifier LL12 and then synthesized.

この合成された出力電圧は12ピーク整流形となり、出
力電圧の脈動が低下されてX線発生効率の向上に寄与し
ている。全波整流された出力電圧は、陽極側及び陰極側
に高電圧ケーブル13.14を介してX線管15に印加
され、フィラメント加熱回路(図示せず)により調整さ
れたフィラメント電圧に応じたX線管電流でX線管15
よりX線放射させる。
This combined output voltage has a 12-peak rectification type, which reduces pulsation in the output voltage and contributes to improving the X-ray generation efficiency. The full-wave rectified output voltage is applied to the X-ray tube 15 via high-voltage cables 13.14 on the anode and cathode sides, and the X-ray tube 15 with ray tube current
Emit more X-rays.

このような従来装置において、X線管15に印加される
X線管電圧(以下、管電圧と略称する)の上限値を決定
する要素は単巻変圧器3のしゆう動刷子4の設定位置で
ある。この刷子4の設定位置は、前記管電圧調整用設定
出力電圧に応じて駆動されるサーボ系(図示せず)によ
り精度よく管理できる。
In such a conventional device, the factor that determines the upper limit of the X-ray tube voltage (hereinafter abbreviated as tube voltage) applied to the X-ray tube 15 is the setting position of the shearing brush 4 of the autotransformer 3. It is. The set position of the brush 4 can be precisely managed by a servo system (not shown) that is driven according to the set output voltage for tube voltage adjustment.

しかしこのようにサーボ系を用いる方法では、刷子4の
駆動にモータを使用するなどの機構が4・要なため高速
な応答は不可能である。したがって、例えば電源線への
落雷時のように、電源端子1に外部より瞬間的(急激)
な電圧変動が生じた場合には、刷子4は前記サーボ系全
体の応答性が遅いために瞬間的には応答できない。この
ため、瞬間的な電圧変動はスイッチ回路5を通して高電
圧変圧器6に入力し、管電圧の瞬間的な電圧変動を生じ
させてしまう。この電圧変動が管電圧を上昇させる方向
の変動であった場合には、X線管15にオバーシュート
電圧を発生させ、X線管15の絶縁破壊を生じさせる恐
れがある。
However, such a method using a servo system requires a mechanism such as the use of a motor to drive the brush 4, and therefore high-speed response is not possible. Therefore, for example, when the power line is struck by lightning, the power supply terminal 1 may be suddenly (suddenly)
When a voltage fluctuation occurs, the brush 4 cannot respond instantaneously because the responsiveness of the entire servo system is slow. Therefore, instantaneous voltage fluctuations are input to the high voltage transformer 6 through the switch circuit 5, causing instantaneous voltage fluctuations in the tube voltage. If this voltage fluctuation is a fluctuation in the direction of increasing the tube voltage, there is a possibility that an overshoot voltage will be generated in the X-ray tube 15 and dielectric breakdown of the X-ray tube 15 will occur.

このような外部からの電撃以外にも、すなわちなんらか
の理由で内部に生じた電圧変動によっても、次のような
理由でオバーシュート電圧を発生させ、X線管15の絶
縁破壊を生じさせる恐れがあとすることから、−次巻線
7と二次巻線9.10の磁気的結合が悪く、漏れリアク
タンス分が大きくなる特性を有している。加えて、整流
器11.12の出力側の高電圧ケーブル13.14は電
撃防止のため外部被覆に金属シールドを有しており、し
たがって高電圧ケーブル13.14の芯線と接地間には
第5図中破線で示すように静電容量を有している。この
ため、高電圧変圧器6以降の回路は等化回路的にリアク
トルし、静電容量C及びX線管15の等価抵抗Rによる
共振回路を形成することになり、入力電圧の急激な変動
に対して振動などの過渡現象を生じやすい。したがって
、X線管15にオバーシュート電圧を発生させ、X線管
15の絶縁破壊を生じさせる恐れがある。
In addition to such electric shocks from the outside, voltage fluctuations that occur internally for some reason may also generate overshoot voltage for the following reasons, which may cause dielectric breakdown of the X-ray tube 15. Therefore, the magnetic coupling between the negative winding 7 and the secondary windings 9 and 10 is poor, and the leakage reactance is large. In addition, the high voltage cable 13.14 on the output side of the rectifier 11.12 has a metal shield on its outer sheath to prevent electric shock, and therefore there is a wire between the core wire of the high voltage cable 13.14 and the ground as shown in FIG. It has a capacitance as shown by the middle broken line. For this reason, the circuit after the high voltage transformer 6 reacts like an equalization circuit, forming a resonant circuit with the capacitance C and the equivalent resistance R of the X-ray tube 15, and is therefore susceptible to sudden fluctuations in the input voltage. On the other hand, transient phenomena such as vibration are likely to occur. Therefore, there is a possibility that an overshoot voltage will be generated in the X-ray tube 15 and dielectric breakdown of the X-ray tube 15 will occur.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

以上のように従来装置では、入力電圧の急激な変動につ
いては高速な応答はできなく、入力電圧の変動が出力電
圧に影響を与えやすく、また回路定数は振動系になりや
すい特性があった。このため入力電圧の変動は出力電圧
(X線管15の管電圧)に影響を与え、X線管電圧にオ
バーシュートを生じさせてX線管の絶縁破壊を生じさせ
るという問題点があった。
As described above, conventional devices cannot respond quickly to sudden fluctuations in input voltage, and fluctuations in input voltage tend to affect output voltage, and circuit constants tend to be oscillating. Therefore, there is a problem in that fluctuations in the input voltage affect the output voltage (tube voltage of the X-ray tube 15), causing an overshoot in the X-ray tube voltage and causing dielectric breakdown of the X-ray tube.

本発明の目的は、このようなX線管電圧に生じるオバー
シュートを有効に吸収し、X線管の絶縁破壊を防止する
ことにある。
An object of the present invention is to effectively absorb such overshoot occurring in the X-ray tube voltage and to prevent dielectric breakdown of the X-ray tube.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上記目的は、X線放射用電源を開閉制御するX線放射用
スイッチ回路と、このX線放射用スイッチ回路の出力電
圧を昇圧する高電圧変圧器と、この高電圧変圧器の出力
電力を整流する整流器と、この整流器で整流された高電
圧が印加されるX線管と、このX線管に並列接続され、
X線管に所定値以上の電圧が印加されようとしたときに
導通してその印加エネルギを吸収し、X線管への印加電
圧を制限するX線管電圧制限素子とを設けることにより
、達成される。
The above purpose is to provide an X-ray radiation switch circuit that controls the opening and closing of the X-ray radiation power supply, a high-voltage transformer that boosts the output voltage of this X-ray radiation switch circuit, and a rectifier that rectifies the output power of this high-voltage transformer. an X-ray tube to which a high voltage rectified by the rectifier is applied, and a rectifier connected in parallel to the X-ray tube,
This is achieved by providing an X-ray tube voltage limiting element that becomes conductive when a voltage higher than a predetermined value is applied to the X-ray tube, absorbs the applied energy, and limits the voltage applied to the X-ray tube. be done.

また、X線放射用電源を開閉制御するX線放射用スイッ
チ回路と、このX線放射用スイッチ回路の出力電圧を昇
圧する高電圧変圧器と、この高電圧変圧器の出力電圧を
整流する整流器と、この整流器で整流された高電圧が印
加されるX線管と、このX線管に並列接続され、X線管
に所定値以上の電圧が印加されようとしたときに導通し
てその印加エネルギを吸収し、X線管への印加電圧を制
限するX線管電圧制限素子と、このX線管電圧制限素子
の導通を検出し、X線放射用電源の前記高電圧変圧器へ
の供給を遮断させるX線放射用電源遮断回路とを設ける
ことにより、より充分に達成される。
Additionally, there is an X-ray radiation switch circuit that controls opening and closing of the X-ray radiation power supply, a high-voltage transformer that boosts the output voltage of this X-ray radiation switch circuit, and a rectifier that rectifies the output voltage of this high-voltage transformer. and an X-ray tube to which a high voltage rectified by this rectifier is applied, and this X-ray tube is connected in parallel, and when a voltage higher than a predetermined value is applied to the X-ray tube, conduction occurs and the voltage is applied. An X-ray tube voltage limiting element that absorbs energy and limits the voltage applied to the X-ray tube, and detects continuity between the X-ray tube voltage limiting element and supplies power for X-ray radiation to the high voltage transformer. This can be achieved more satisfactorily by providing an X-ray radiation power supply cutoff circuit that cuts off the X-ray radiation.

〔作用〕[Effect]

前記X線管電圧制限素子は、X線管に並列接続され、X
線管に所定値(通常は許容値)以上の電圧が印加されよ
うとしたとき、例えば電撃が生じたとき、に導通してそ
の印加エネルギを吸収するので、整流器出力側に発生す
るオバーシュート電圧は吸収されてX線管への印加電圧
は制限され、X線管の絶縁破壊が防止される。またX線
放射線用電源遮断回路は、前記X線管電圧制限素子の導
通、すなわちX線管への所定値以上の電圧印加を検出し
、X線放射用電源を遮断するので、前記X線管への所定
値以上の電圧の印加時間が具用いたときには前記X線管
電圧制限素子を保護し、ひいては前記X線管の絶縁破壊
防止をより充分なものとする。
The X-ray tube voltage limiting element is connected in parallel to the X-ray tube, and
When a voltage higher than a predetermined value (usually an allowable value) is applied to the line tube, for example when an electric shock occurs, the overshoot voltage occurs on the output side of the rectifier as the tube becomes conductive and absorbs the applied energy. is absorbed, the voltage applied to the X-ray tube is limited, and dielectric breakdown of the X-ray tube is prevented. Further, the X-ray radiation power supply cutoff circuit detects continuity of the X-ray tube voltage limiting element, that is, application of a voltage equal to or higher than a predetermined value to the X-ray tube, and cuts off the X-ray radiation power supply. When a voltage of a predetermined value or more is applied for a period of time, the X-ray tube voltage limiting element is protected, and dielectric breakdown of the X-ray tube is further prevented.

〔実施例〕〔Example〕

以下、図面を参照して、本発明の詳細な説明する。第1
図は、本発明によるX線発生装置の基本的な構成例の要
部を示す回路図で、図中6〜15は第5図と同様である
。17及び18は、X線管15に所定値(通常は許容値
)以上の電圧が印加されようとしたときに導通してその
印加エネルギを吸収し、X線管15への印加電圧を制限
するX線管電圧制限素子、ここでは避雷器であって、整
流器11゜12出力の陽極側及び陰極側と接地端子との
間に挿入してあり、X線管15と並lil接続される。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 1st
The figure is a circuit diagram showing the main parts of a basic configuration example of the X-ray generator according to the present invention, and 6 to 15 in the figure are the same as those in FIG. 5. 17 and 18 become conductive when a voltage higher than a predetermined value (usually an allowable value) is applied to the X-ray tube 15, absorb the applied energy, and limit the voltage applied to the X-ray tube 15. An X-ray tube voltage limiting element, here a lightning arrester, is inserted between the anode and cathode sides of the outputs of the rectifiers 11 and 12 and the ground terminal, and is connected in parallel to the X-ray tube 15.

この避雷器17.18は、高電圧変圧器6及び整流器1
1.12と同一の容器16に収納されている。この場合
、容器16には絶縁油(図示せず)が充填されて避雷器
17.18 、高電圧変圧器6及び整流器11.12の
高電圧絶縁と発生熱の放散とを良好にしている。
This lightning arrester 17.18 is connected to the high voltage transformer 6 and the rectifier 1.
It is housed in the same container 16 as 1.12. In this case, the container 16 is filled with insulating oil (not shown) to improve the high voltage insulation of the lightning arrester 17, 18, the high voltage transformer 6, and the rectifier 11, 12 and to dissipate the generated heat.

このような構成において、電源線への落雷などのように
、外部からX線管15の許容電圧以上の高電圧が与えら
れ、あるいはなんらかの理由でX線管15の許容電圧以
上のオバーシュート電圧が発生すると、避雷器17.1
8は導通状態になり、その印加エネルギを吸収する。し
たがって、整流器11゜12出力側に発生するオバーシ
ュート電圧は吸収されてX線管15への印加電圧は制限
され、X線管15の絶縁破壊が防止される。
In such a configuration, if a high voltage higher than the permissible voltage of the X-ray tube 15 is applied from the outside, such as due to a lightning strike to the power supply line, or if an overshoot voltage higher than the permissible voltage of the X-ray tube 15 occurs for some reason. When it occurs, lightning arrester 17.1
8 becomes conductive and absorbs the applied energy. Therefore, the overshoot voltage generated on the output sides of the rectifiers 11 and 12 is absorbed, the voltage applied to the X-ray tube 15 is limited, and dielectric breakdown of the X-ray tube 15 is prevented.

ここで、通常、高電圧の避雷器としては、放電ギャップ
が電流制限用抵抗器と直列接続されて用いられる。これ
によれば、放電ギャップの両端に放電開始電圧以上の衝
撃電圧が印加されると放電ギャップにおいて放電が生じ
、衝撃電圧は吸収される。しかし放電ギャップを用いた
場合には続流が生じるため、続流遮断をさせる手段が必
要である。この続流を遮断できない場合には、避雷器が
破損して避雷器としての機能を失うことがあるからであ
る。また、放電ギャップを使用した避雷器は、気中ギャ
ップの放電特性に遅れがあることから、急峻波頭の高電
圧に対する制限が困難であることが知られている。
Here, a high-voltage lightning arrester is usually used with a discharge gap connected in series with a current-limiting resistor. According to this, when an impact voltage equal to or higher than the discharge starting voltage is applied to both ends of the discharge gap, a discharge occurs in the discharge gap, and the impact voltage is absorbed. However, when a discharge gap is used, a follow-on current occurs, so a means for blocking the follow-on flow is required. This is because if this follow-on current cannot be blocked, the lightning arrester may be damaged and lose its function as a lightning arrester. Furthermore, it is known that it is difficult for lightning arresters using a discharge gap to limit high voltages at steep wave fronts because there is a delay in the discharge characteristics of the air gap.

そこで避雷器の構成として、バリスタ、特に酸化亜鉛バ
リスタ(酸化亜鉛ZnOを主成分とするバリスタ)から
なる素子を使用することが好ましい。
Therefore, it is preferable to use an element made of a varistor, particularly a zinc oxide varistor (a varistor whose main component is zinc oxide ZnO) as the structure of the lightning arrester.

酸化亜鉛バリスタは酸化亜鉛ZnOを主成分とし、これ
にB+ + Pb+ Br、 Ba、 Co+ Mnな
どの酸化物を加え高温で焼結し、その両端に電極を設け
てなるもので、非オーム性は焼結微粒子の境界層に起因
し、電圧−電流特性において、鋭い電流の立上り特性を
示す。この種の焼結素子では焼結体中に無数の微粒子が
網目状につながった構造をとるため、その直列数を適宜
増すことにより高耐電圧の素子を容易に作成することが
できる。
Zinc oxide varistors have zinc oxide (ZnO) as the main component, and oxides such as B+ + Pb+ Br, Ba, Co+ Mn are added to this and sintered at high temperature, and electrodes are provided at both ends. Due to the boundary layer of sintered fine particles, the voltage-current characteristics exhibit sharp current rise characteristics. Since this type of sintered element has a structure in which countless fine particles are connected in a network in the sintered body, an element with high withstand voltage can be easily produced by appropriately increasing the number of fine particles connected in series.

このような構造に起因した、前記酸化亜鉛バリスタの特
長を示すと、 1、 サージ電流耐量が大きい、 2、 非直線指数が大きいため漏れ電流が極めて小さく
、制限電圧特性が優れている、 3、急峻な立上がりをもつサージ電圧に対しても応答が
速い、 4、 続流がない、 5、 任意のバリスタ電圧のものが得られる、などがあ
り、放電ギャップに比べて長所を多く備えた避雷器構成
素子であり、オバーシュート電圧のようなサージ電圧に
対して極めて有用な素子である。
The features of the zinc oxide varistor due to this structure are as follows: 1. It has a large surge current withstand capacity. 2. It has a large non-linearity index, so the leakage current is extremely small, and its limiting voltage characteristics are excellent. 3. This is a lightning arrester configuration that has many advantages over discharge gaps, such as: quick response even to surge voltages with steep rises, 4. No follow current, and 5. Any varistor voltage can be obtained. It is an extremely useful element against surge voltages such as overshoot voltages.

このような酸化亜鉛バリスタからなる避雷器を用い、か
つ、そのバリスタに流れる電流を検出してオバ−シュー
ト電圧発生の検出を可能とし、高電圧変圧器及びバリス
タなどの過負荷状態を解除することを可能としたX線発
生装置の構成例を、第2図を参照して以下に説明する。
By using a lightning arrester made of such a zinc oxide varistor and by detecting the current flowing through the varistor, it is possible to detect the occurrence of overshoot voltage, and to release the overload state of a high voltage transformer, varistor, etc. An example of the configuration of the X-ray generator that makes this possible will be described below with reference to FIG.

第1図及び第5図と同一または相当部分に同一符号を付
して説明すると、整流器11.12の出力側の陽極出力
端子と接地間には酸化亜鉛バリスタからなる避雷器17
と電流検出器19の直列回路が接続され、同じ(陰極出
力端子と接地間には酸化亜鉛バリスタからなる避雷器1
8と電流検出器20の直列回路が接続されている。電流
検出器19.20の出力信号SL、S2は導通状態検出
器21に人力される。導通状態検出器21は、前記出力
信号SL、S2から避雷器17.18の導通状態を検出
すると、導通状態検出信号S3を出力する。導通状態検
出信号S3はX線放射用スイッチ回路5の制御回路22
に人力される。
To explain by assigning the same reference numerals to the same or equivalent parts as in FIGS. 1 and 5, a lightning arrester 17 made of a zinc oxide varistor is provided between the anode output terminal on the output side of the rectifier 11 and 12 and the ground.
and a current detector 19 are connected in series, and a lightning arrester 1 consisting of a zinc oxide varistor is connected between the cathode output terminal and the ground.
8 and a series circuit of a current detector 20 are connected. The output signals SL and S2 of the current detectors 19 and 20 are input to the continuity state detector 21. When the continuity state detector 21 detects the continuity state of the lightning arrester 17, 18 from the output signals SL and S2, it outputs a continuity state detection signal S3. The continuity state detection signal S3 is sent to the control circuit 22 of the X-ray radiation switch circuit 5.
is man-powered.

制御回路22は、X線放射信号S4が人力されていると
きに導通状態検出信号S3が人力されると、X線放射用
スイッチ回路5にX線放射停止信号S5を送り、高電圧
変圧器6への電力供給を遮断し、X線放射を停止する。
When the continuity state detection signal S3 is manually inputted while the X-ray radiation signal S4 is manually inputted, the control circuit 22 sends an X-ray radiation stop signal S5 to the X-ray radiation switch circuit 5, and the high voltage transformer 6 Cut off the power supply to the equipment and stop the X-ray emission.

ここで、避雷器17.18を構成する酸化亜鉛バリスタ
のバリスタ電圧は、X線管15などの定格電圧より若干
高(なるように設定しである。
Here, the varistor voltage of the zinc oxide varistor constituting the lightning arrester 17, 18 is set to be slightly higher than the rated voltage of the X-ray tube 15, etc.

以上のように構成することにより、オバーシュート電圧
が発生し、避雷器(酸化亜鉛バリスタ)17.18両端
間に、そのバリスタ圧以上の電圧が印加されると、同避
雷器17.18が導通状態となり、その通電電流が電流
検出器19.20で検出されることによって高電圧変圧
器6への電力供給が遮断し、オバーシュート発生状態が
解除され、る。なお、避雷器17.18によるオバーシ
ュート電圧のエネルギ吸収動作については第1図の場合
と同様である。
With the above configuration, when an overshoot voltage is generated and a voltage higher than the varistor voltage is applied across the lightning arrester (zinc oxide varistor) 17.18, the lightning arrester 17.18 becomes conductive. When the current is detected by the current detectors 19 and 20, the power supply to the high voltage transformer 6 is cut off, and the overshoot state is released. Note that the energy absorption operation of the overshoot voltage by the lightning arresters 17 and 18 is the same as in the case of FIG. 1.

第3図は、避雷器17.18として用いる酸化亜鉛バリ
スタの構造例を示す。この図に示すように、酸化亜鉛バ
リスタは、絶縁板23上に単位バリスタ24を必要数直
列接続してなるものであり、接続端子25 、26間に
高電圧が印加されるように整流器11゜12に並列接続
されるものである。図示するように、所定のバリスタ電
圧を有する単位バリスタ24を直列に接続構成すること
により、単位バリスタ24のバリスタ電圧を小さくして
全体のバリスタ電圧を精度良く作成することが可能であ
る。また、単位バリスタ24の直列接続する数量を調整
することにより、全体のバリスタ電圧を任意に調整する
ことができる。
FIG. 3 shows an example of the structure of a zinc oxide varistor used as a lightning arrester 17, 18. As shown in this figure, the zinc oxide varistor is made up of a necessary number of unit varistors 24 connected in series on an insulating plate 23, and a rectifier 11° is connected so that a high voltage is applied between connection terminals 25 and 26. 12 in parallel. As shown in the figure, by connecting unit varistors 24 having a predetermined varistor voltage in series, it is possible to reduce the varistor voltage of the unit varistors 24 and create the overall varistor voltage with high accuracy. Furthermore, by adjusting the number of unit varistors 24 connected in series, the overall varistor voltage can be adjusted as desired.

このような酸化亜鉛バリスタは、前述したように非直線
指数が大きいため漏れ電流(非導通時に流れる電流)が
極めて小さくなり、このため、正常時、連続に電圧印加
されている状態での電力(熱)損失が小さい。また、電
力損失により発熱゛しても、容器16中の絶縁油に浸漬
されているので、効率よく冷却される。
As mentioned above, this type of zinc oxide varistor has a large non-linearity index, so the leakage current (current that flows when non-conducting) is extremely small. Heat) loss is small. Furthermore, even if heat is generated due to power loss, since it is immersed in the insulating oil in the container 16, it is efficiently cooled.

第4図は電流検出器19.20及び導通状態検出器21
の具体的回路例を示す図である。この図において、R1
,R2は電流検出器19.20を構成する抵抗で、酸化
亜鉛バリスタからなる避雷器17.18に流れる電流を
電圧に変換して出力する。この出力電圧はオペアンプ3
1.32を介してコンパレータ33,34の一方の入力
端子に入力される。コンパレータ33,34の他方の入
力端子に接続されている可変抵抗R10、R12は、そ
れぞれ避雷器17.18の漏れ電流に相当する電圧のレ
ベルを差し引き、オバーシュート発生時に避雷器17.
18に大きな電流が流れたことを検出させるものである
。コンパレータ33,34の出力信号はホトカプラPC
I、PC2の発光部35.36に人力する。ホトカプラ
Pct 、 PC2の受光部37.38の出力側は共通
接続されて、すなわちOR回路を構成して、出力端Aに
接続されている。したがって出力端Aには、避雷器17
あるいは18のいずれかが導通状態になったとき、LO
Wレベルの信号(検出信号)が出力される。出力端Aか
らの信号S3は、制御回路22に入力され、X線放射用
スイッチ回路5をスイッチオフして高電圧変圧器6への
電力供給を遮断し、高電圧出力の発生を停止させて、X
線管15の絶縁破壊を防止する。なお、R3−R9,R
11,R13〜R16は各々抵抗を示し、このうちR6
はオペアンプ32出力電圧反転用の抵抗である。
Figure 4 shows the current detector 19, 20 and the continuity state detector 21.
FIG. 2 is a diagram showing a specific example of a circuit. In this figure, R1
, R2 are resistors constituting the current detector 19.20, which converts the current flowing through the lightning arrester 17.18 made of a zinc oxide varistor into a voltage and outputs the voltage. This output voltage is op amp 3
1.32 to one input terminal of the comparators 33 and 34. Variable resistors R10 and R12 connected to the other input terminals of the comparators 33 and 34 respectively subtract the voltage level corresponding to the leakage current of the lightning arrester 17.
This is to detect that a large current has flowed through 18. The output signals of comparators 33 and 34 are photocoupler PC
I, manually power the light emitting parts 35 and 36 of PC2. The photocoupler Pct and the output sides of the light receiving sections 37 and 38 of PC2 are connected in common, that is, forming an OR circuit, and are connected to the output terminal A. Therefore, at the output terminal A, there is a lightning arrester 17.
Or when any of 18 becomes conductive, LO
A W level signal (detection signal) is output. The signal S3 from the output terminal A is input to the control circuit 22, which switches off the X-ray radiation switch circuit 5, cuts off the power supply to the high voltage transformer 6, and stops generating the high voltage output. ,X
This prevents dielectric breakdown of the wire tube 15. In addition, R3-R9, R
11, R13 to R16 each represent a resistance, among which R6
is a resistor for inverting the operational amplifier 32 output voltage.

なお上述実施例では、X線管電圧制限素子(避雷器17
.18)の導通を検出し、X線放射用電源の高電圧変圧
器6への供給を遮断させるX線放射用電源遮断回路を、
電流検出器19,20 、導通状態検出器21及びX線
放射用スイッチ回路5の制御回路22で構成した場合に
ついて説明したが、これのみに限定されることはない。
In the above embodiment, the X-ray tube voltage limiting element (surge arrester 17
.. 18) detects continuity and cuts off the supply of the X-ray radiation power source to the high voltage transformer 6;
Although a case has been described in which the current detectors 19, 20, the conduction state detector 21, and the control circuit 22 of the X-ray emission switch circuit 5 are configured, the present invention is not limited to this.

要は、X線管電圧制限素子(避雷器17.18)の導通
が検出されたときから、高電圧変圧器6へX線放射用電
源が供給されないように構成されていればよい。
In short, it is sufficient that the configuration is such that the power for X-ray radiation is not supplied to the high voltage transformer 6 from the time when continuity of the X-ray tube voltage limiting element (surge arrester 17, 18) is detected.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、X線管などの許容値(定格電圧ないし
許容電圧)を超えるようなオバーシュート電圧が発生し
た場合、X線管と並列に接続しであるX線管電圧制限素
子に前記許容値を超えるエネルギが流れ、X線管には許
容値を超える電圧は印加されず、このためX線管の絶縁
破壊を防止することができる。また、X線管電圧制限素
子にバリスタ、特に酸化亜鉛バリスタを使用することに
より、放電ギャップを使用した場合に比較して高速応答
性が優れる。さらに、バリスタに流れる電流を検出して
、オバーシュート発生時に高電圧変圧器に入力される電
圧を遮断する手段を設けたことにより、オバーシュート
状態持続時間を極めて短時間にすることができる。この
ためバリスタの損失を小さくすることができ、損失容量
の小さい素子が使用できるようになるなどの効果がある
According to the present invention, when an overshoot voltage exceeding the permissible value (rated voltage or permissible voltage) of the X-ray tube or the like occurs, the X-ray tube voltage limiting element connected in parallel with the X-ray tube Energy exceeding the permissible value flows, and a voltage exceeding the permissible value is not applied to the X-ray tube, thereby preventing dielectric breakdown of the X-ray tube. Further, by using a varistor, particularly a zinc oxide varistor, as the X-ray tube voltage limiting element, high-speed response is superior to the case where a discharge gap is used. Furthermore, by providing means for detecting the current flowing through the varistor and cutting off the voltage input to the high voltage transformer when an overshoot occurs, the duration of the overshoot state can be made extremely short. Therefore, the loss of the varistor can be reduced, and elements with small loss capacitance can be used.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明装置の基本的構成例の要部を示す回路図
、第2図は本発明装置の具体的構成例の要部を示す回路
図、第3図は第2図に示した本発明装置において避雷器
として用いる酸化亜鉛バリスタの構造例を示す図、第4
図は第2図に示した本発明装置における電流検出器及び
放電状態検出器の具体的回路例を示す図、第5図は従来
装置の回路図である。 1−・電源端子、3・−・単巻変圧器、4・・−刷子、
5−X線放射用スイッチ回路、6−高電圧変圧器、11
.12−整流器、15−X線管、17.18・・・避雷
器(酸化亜鉛バリスタ’) 、19.20−・・電流検
出器(抵抗) 、2t−導通状態検出器、22・−制御
回路。 第4図 37.38:吹を苛
Fig. 1 is a circuit diagram showing the main part of a basic configuration example of the device of the present invention, Fig. 2 is a circuit diagram showing the main part of a specific example of the structure of the device of the invention, and Fig. 3 is the circuit diagram shown in Fig. 2. A fourth diagram showing a structural example of a zinc oxide varistor used as a lightning arrester in the device of the present invention.
The figure shows a specific circuit example of the current detector and discharge state detector in the device of the present invention shown in FIG. 2, and FIG. 5 is a circuit diagram of the conventional device. 1--power terminal, 3--auto transformer, 4--brush,
5-X-ray radiation switch circuit, 6-High voltage transformer, 11
.. 12-rectifier, 15-X-ray tube, 17.18--surge arrester (zinc oxide varistor'), 19.20--current detector (resistance), 2t-continuity state detector, 22--control circuit. Figure 4 37.38: Blow

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、X線放射用電源を開閉制御するX線放射用スイッチ
回路と、このX線放射用スイッチ回路の出力電圧を昇圧
する高電圧変圧器と、この高電圧変圧器の出力電圧を整
流する整流器と、この整流器で整流された高電圧が印加
されるX線管と、このX線管に並列接続され、X線管に
所定値以上の電圧が印加されようとしたときに導通して
その印加エネルギを吸収し、X線管への印加電圧を制限
するX線管電圧制限素子とを具備することを特徴とする
X線発生装置。 2、X線放射用電源を開閉制御するX線放射用スイッチ
回路と、このX線放射用スイッチ回路の出力電圧を昇圧
する高電圧変圧器と、この高電圧変圧器の出力電圧を整
流する整流器と、この整流器で整流された高電圧が印加
されるX線管と、このX線管に並列接続され、X線管に
所定値以上の電圧が印加されようとしたときに導通して
その印加エネルギを吸収し、X線管への印加電圧を制限
するX線管電圧制限素子と、このX線管電圧制限素子の
導通を検出し、X線放射用電源の前期高電圧変圧器への
供給を遮断させるX線放射用電源遮断回路とを具備する
ことを特徴とするX線発生装置。 3、前記X線管電圧制限素子は避電器であることを特徴
とする請求項1又は2記載のX線発生装置。 4、前記避電器は酸化亜鉛バリスタであることを特徴と
する請求項3記載のX線発生装置。
[Claims] 1. An X-ray radiation switch circuit that controls opening and closing of an X-ray radiation power supply, a high-voltage transformer that boosts the output voltage of this X-ray radiation switch circuit, and a high-voltage transformer that boosts the output voltage of this X-ray radiation switch circuit. A rectifier that rectifies the output voltage, an X-ray tube to which a high voltage rectified by this rectifier is applied, and a parallel connection to this X-ray tube, and when a voltage higher than a predetermined value is applied to the X-ray tube. An X-ray tube voltage limiting element that conducts to the X-ray tube and absorbs the applied energy to limit the voltage applied to the X-ray tube. 2. An X-ray radiation switch circuit that controls opening and closing of the X-ray radiation power supply, a high-voltage transformer that boosts the output voltage of this X-ray radiation switch circuit, and a rectifier that rectifies the output voltage of this high-voltage transformer. and an X-ray tube to which a high voltage rectified by this rectifier is applied, and this X-ray tube is connected in parallel, and when a voltage higher than a predetermined value is applied to the X-ray tube, conduction occurs and the voltage is applied. An X-ray tube voltage limiting element that absorbs energy and limits the voltage applied to the X-ray tube, and detects continuity between this X-ray tube voltage limiting element and supplies power for X-ray radiation to the high voltage transformer. An X-ray generator comprising: an X-ray emission power cutoff circuit that cuts off the power source. 3. The X-ray generator according to claim 1 or 2, wherein the X-ray tube voltage limiting element is an earth arrester. 4. The X-ray generator according to claim 3, wherein the electric arrestor is a zinc oxide varistor.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04319296A (en) * 1991-01-30 1992-11-10 General Electric Co <Ge> Suppressing device for high transient voltage of inductive x-ray tube
JP2014048188A (en) * 2012-08-31 2014-03-17 Bekutoru:Kk Current sensor

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JPH04319296A (en) * 1991-01-30 1992-11-10 General Electric Co <Ge> Suppressing device for high transient voltage of inductive x-ray tube
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