JPH0223000B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明はＸ線管の管電圧を安定化させることの
できるＸ線制御装置に関するものである。

〔発明の背景技術とその問題点〕

Ｘ線診断装置において、正確な診断情報を得る
ためにＸ線出力の安定化は重要な要素となる。Ｘ
線出力の安定性を得るためにはＸ線管の両極に印
加される高電圧の安定性とＸ線管フイラメントの
加熱の安定性が要求される。

このうち、管電圧の安定化の方法としては高電
圧側にＸ線管と直列に４極真空管（以下テトロー
ドという）等の電子管を挿入し、三相電源を高電
圧に昇圧し、全波整流して得られる高電圧波形の
脈動分を電子管の管内電圧降下を利用して吸収
し、Ｘ線管の両極には完全な直流を印加できるよ
うにする方法が用いられている。

第１図に従来方法の具体例を示して説明する。
同図において１は三相電源を継続する継電器、２
は三相電源を高電圧に昇圧するトランス、３は三
相高圧電源を全波整流する整流ブリツジである。
整流ブリツジ３によつて全波整流された高電圧直
流電源は高耐圧４極真空管（テトロード）４，５
の陽極電圧降下によつて予め設定されたＸ線管電
圧に降下されてＸ線管６の両極に印加されてＸ線
を発生させる。７，８はそれぞれ陽極側、陰極側
のテトロード４，５を制御するテトロード制御回
路であり、テトロードのグリツドバイアスを変え
ることにより陽極電圧降下を可変するようになつ
ている。そして、設定した管電圧になるようにテ
トロード４，５の陽極電圧降下を調整するため
に、低圧部において予め設定された設定管電圧信
号９と陽極側高圧ブリーダ１０及び陰極側高圧ブ
リーダ１１によつて検出された信号電圧をそれぞ
れ比較増幅器１２，１３によつて比較増幅し、こ
れを高圧絶縁のための高絶縁回路１４，１５によ
り絶縁した後、制御回路７，８に送られる。この
ようにしてＸ線管の両極に印加される高電圧は常
に設定された管電圧に安定化されることになる。

テトロード制御回路７，８は、500V程度の直
流電圧を高電圧絶縁回路１４，１５より送られて
くる信号に応じて変化させるものであり、例えば
第２図に示すように電圧制御手段たる例えばトラ
ンジスタ２８によりテトロード１９の第１グリツ
ド（コントロールグリツド）２４の電圧（バイア
ス）を変化させ、テトロード１９の陽極電圧降下
を変化させることにより、Ｘ線管電圧を安定化さ
せている。さらに、テトロード制御回路７，８に
ついて詳述すると、次の通りである。

第２図において、１６で示すのは高圧絶縁トラ
ンスであり、テトロード制御回路７の各部に必要
な電源を供給するものである。この高圧絶縁トラ
ンス１６から第１の出力Out１は、整流ブリツジ
１７により全波整流された後、平滑コンデンサ１
８により平滑化され、テトロード１９の第２グリ
ツド（スクリーングリツド）２０に印加されるよ
うになつている。尚、２１で示すのは負荷抵抗で
ある。また、高圧絶縁トランス１６からの第２の
出力Out２は、整流ブリツジ２２により全波整流
された後、平滑コンデンサ２３により平滑化さ
れ、テトロード１９のコントロールグリツド２４
に印加されるようになつている。尚、２５で示す
のは負荷抵抗である。さらに、高圧絶縁トランス
１６からの第３の出力Out３は、整流ブリツジ２
６により全波整流された後、平滑コンデンサ２７
により平滑化され、電圧制御手段であるトランジ
スタ２８のコレクタに印加される。このトランジ
スタ２８は、絶縁された信号レベル検出回路３０
により設定管電圧信号９のレベルを検出し、検出
したレベル信号を、増幅手段３１で増幅した後、
抵抗３３を介してトランジスタ２８のベースに印
加することにより、第３の出力を信号レベルに応
じて変化させる。トランジスタ２８の出力電流は
直列接続された２個の抵抗２５，３２の接続点に
供給されているので、トランジスタ２８の出力電
力の変化によつてテトロード１９のコントロール
グリツド２４の印加電圧が変化することになる。
したがつて、管電圧制御信号２９に応じてテトロ
ード１９の陽極（プレート）３４から陰極（カソ
ード）３５へ流れる電流が制御（陰極３５から陽
極３４へ流れる電子流が制御）され、陽極３４と
陰極３５との間の電圧降下、すなわち陽極電圧降
下が変化することになり、管電圧の安定化が図ら
れる。

ところで、テトロード１９の陽極電圧降下を利
用してＸ線管電圧の安定化を図り、かつ、三相高
圧直流電源の脈流分を十分に吸収するためには、
前記構成によるテトロード制御回路７，８が、高
速の応答性を有しているとともに、経時変化、温
度変化が少なく信頼性が高いことが要求される。

しかしながら、前記構成によるテトロード制御
回路７，８は、必要とする電圧を抵抗３３に電流
を流し、電流一電圧変換して得ているので、トラ
ンジスタ２８のベース・エミツタ間の容量によ
り、コレクタ電流を減らす方向に働かせる時に遅
れ時間が大きくなる傾向にある。また、コントロ
ールグリツド２４に印加される電圧が、トランジ
スタ２８のコレクタ電流で変化するようになつて
いるので、トランジスタ２８の電流増幅率hfeに
依存し、経時変化、温度変化が大きく、安定した
出力を得難い。よつて、従来のテトロード制御回
路ではＸ線管電圧の安定化を十分に行い得ない。

〔発明の目的〕

本発明は前記事情に鑑みてなされたものであ
り、高速の応答性を有するとともに、経時変化、
温度変化が極めて少なく、安定した制御を行い得
るテトロード制御回路を具備するところのＸ線制
御装置の提供を目的とする。

〔発明の概要〕

前記目的を達成するための本発明の概要は、低
電圧部で設定した設定管電圧信号の信号レベルに
基づき電圧制御手段の出力を変化させることによ
り、テトロードのグリツドバイアスを変化させる
テトロード制御回路を少なくとも具備し、Ｘ線管
に印加する高電圧を制御するＸ線制御装置におい
て、前記テトロード制御回路内に、前記電圧制御
手段の出力を検出する検出手段と、この検出手段
によつて検出された電圧と前記設定管電圧信号の
信号レベルとを比較し、前記電圧制御手段の出力
をフイードバツク制御する比較手段とを具備する
ことを特徴とするものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例について図面を参照し
ながら説明する。尚、本発明に係るＸ線制御装置
が、第１図に示す装置と異なるのは、テトロード
制御回路のみなので、主としてテトロード制御回
路について説明し、その他の部分の説明は省略す
ることとする。

第３図は本発明に係るＸ線制御装置に具備され
るテトロード制御回路を示す概略回路図である。
尚、第２図に示すテトロード制御回路と同一機能
を有するものには同一符号を付して、その詳細な
説明を省略することにする。

第３図に示すテトロード制御回路が、第２図に
示すそれと異なるのは、電圧制御手段たる例えば
トランジスタ２８の接続個所及びフイードバツク
（負帰還）制御ループの有無である。すなわち、
第３図において、整流ブリツジ２６により整流さ
れ、コンデンサ２７により平滑された第３の出力
Out３が、負荷抵抗３２を介してトランジスタ２
８のコレクタ・エミツタ間に印加するよう接続さ
れるとともに、このトランジスタ２８のコレク
タ・エミツタ間に印加される電圧が、テトロード
１９のコントロールグリツド２４に印加するよう
接続されている点、及び前記トランジスタ２８の
コレクタ・エミツタ間の電圧を検出する検出手段
たる例えば抵抗３６，３７と、この抵抗３６，３
７によつて検出された電圧を増幅する増幅手段３
８と、この増幅手段３８の出力と前記信号レベル
検出回路３０の出力（低電圧部で設定された設定
管電圧信号９を増幅したもの）とを比較し、その
比較結果を増幅手段３１に出力する比較手段３９
とを具備する点である。尚、前記増幅手段３１、
増幅手段３８及び比較手段３９は、例えば演算増
幅器（OPアンプ）等を含んで容易に構成するこ
とができる。

次に、以上のように構成されるテトロード制御
回路の作用について説明する。整流ブリツジ２６
により整流され、コンデンサ２７により平滑され
た第３の出力Out３が、負荷抵抗３２を介してト
ランジスタ２８のコレクタ・エミツタ間に印加さ
れる。このコレクタ・エミツタ間に印加される電
圧は、テトロード１９のコントロールグリツド２
４に印加されるとともに、抵抗３６，３７によつ
て検出され、増幅手段３８により増幅された後、
比較手段３９に入力される。この比較手段３９
は、増幅手段３８の出力と前記信号レベル検出回
路３０の出力とを比較し、その比較結果を増幅手
段３１に出力する。トランジスタ２８は、この増
幅手段３１の出力に応じてコレクタ電流を変化さ
せるので、このコレクタ電流の変化に応じて負荷
抵抗３２による電圧降下が変化し、よつて、テト
ロード１９のコントロールグリツド２４に印加さ
れる電圧が変化する（テトロード１９のバイアス
が変化することを意味する）。

このように、トランジスタ２８のコレクタ・エ
ミツタ間の電圧を検出手段たる例えば抵抗３６，
３７によつて検出し、これを増幅手段３８により
増幅した後、比較手段３９に入力し、トランジス
タ２８のコレクタ・エミツタ間の電圧をフイード
バツク制御することにより、高速の応答性を有す
るとともに経時変化、温度変化が極めて少なく、
安定した制御を行い得るテトロード制御回路とな
る。その理由は、トランジスタ２８のコレクタ・
エミツタ間の電圧を負帰還をかけて制御すること
により、フイードバツク制御ループ内の高域特性
が改善されるとともに、トランジスタ２８のコレ
クタ・エミツタ間の電圧が、トランジスタ２８の
電流増幅率hfeに依存しないからである（例えば、
経時変化等によりトランジスタ２８のhfeが低下
し、コレクタ・エミツタ間の電圧が初期設定値よ
りも高くなる傾向にあつても、フイードバツク制
御により、安定化が図られる）。

尚、本発明は前記実施例によつて限定されるも
のではなく、本発明の要旨の範囲内で適宜に変形
実施が可能であるのはいうまでもない。

例えば、前記実施例では、検出手段たる例えば
抵抗３６，３７によつて検出した電圧を増幅手段
３８により増幅した後、比較手段３９による比較
に供したが、抵抗３６，３７によつて検出された
電圧が十分大きければ、あえて増幅手段３８を具
備する必要はなく、また、比較手段３９が増幅機
能を有する場合（例えばOPアンプ等を含んで比
較手段を構成する場合等が考えられる）には、増
幅手段３１を省略できる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、電圧制御
手段（トランジスタ２８）の出力をフイードバツ
ク制御することにより、高速の応答性を有すると
ともに、経時変化、温度変化が極めて少なく、安
定した制御を行い得るテトロード制御回路を具備
するところのＸ線制御装置を提供することがで
き、Ｘ線管電圧の安定化を向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のＸ線制御装置の構成を示す説明
図、第２図は第１図に示す装置に具備されるテト
ロード制御回路を示す概略回路図、第３図は本発
明に係るＸ線制御装置に具備されるテトロード制
御回路を示す概略回路図である。 ４，５……テトロード、６……Ｘ線管、７，８
……テトロード制御回路、９……設定管電圧信
号、２８……トランジスタ（電圧制御手段）、３
６，３７……抵抗（検出手段）、３９……比較手
段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 低電圧部で設定した設定管電圧信号の信号レ
   ベルに基づき電圧制御手段の出力を変化させるこ
   とにより、テトロードのグリツドバイアスを変化
   させるテトロード制御回路を少なくとも具備し、
   Ｘ線管に印加する高圧電圧を制御するＸ線制御装
   置において、前記テトロード制御回路内に、前記
   電圧制御手段の出力を検出する検出手段と、この
   検出手段によつて検出された電圧と前記設定管電
   圧信号の信号レベルとを比較し、前記電圧制御手
   段の出力をフイードバツク制御する比較手段とを
   具備することを特徴とするＸ線制御装置。