JPH02234399A

JPH02234399A - Ｘ線管用の高電圧供給装置

Info

Publication number: JPH02234399A
Application number: JP2024277A
Authority: JP
Inventors: Hans Jedlitschka; ハンス　ジェリトゥシュカ; Jacques Sireul; ジャック　シルー
Original assignee: General Electric CGR SA
Current assignee: General Electric CGR SA
Priority date: 1989-02-02
Filing date: 1990-02-02
Publication date: 1990-09-17
Anticipated expiration: 2009-06-08
Also published as: EP0381580B1; US5003452A; FR2643534B1; FR2643534A1; JPH0644520B2; DE69004112T2; EP0381580A1; DE69004112D1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、Ｘ線管に給電するために用いられる電気装置
に関する。

従来の技術Ｘ線管は、陽極すなわち陰極対向電極の方向に電子ビー
ムを放出するフィラメント形式の陰極を備える。陽極は
、陰極からの電子ビームによって打たれることによって
Ｘ線を放出するタングステンもしくはモリブデン等の材
料から形成される。

高エネルギ電子ビームを得るため、陰極と陽極間に生成
された強い電界により電子を加速させる。

このためには、陽極を陰極に対して数十キロボルトの正
の電位にする。この電位は１００キロボルトを越え、１
４０キロボルトに達することもある。

この程度の電圧は、いわゆる高電圧供給装置により供給
される。添付の図面の第１図に示したように、この種の
装置は、変圧器１０を備え、これは倍電圧整流回路１ｌ
に接続されている。より厳密には、変圧器１０は、交流
電圧が供給される単一の一次巻線１２と、倍電圧整流回
路１１に接続された二次回路ｌ３を備える。従来の方法
では、各倍電圧整流回路ｌ１は、第１図に示すように接
続された二次巻線１４と、２つのダイオードＤ１および
Ｄ２と、２つのコンデンサＣＩおよびＣ２とから構成さ
れる。

各倍電圧整流回路は、次の回路に接続されて、それらの
出力電圧が加重される。このようにして、最後の倍電圧
回路で非常に高い電圧が得られることになる。

典型的な構成例では、各倍電圧整流回路は、６キロボル
トの出力電圧を有するので、１２番目の倍電圧整流回路
の出力では、電圧が７２キロボルトになる。

Ｘ線管の陰極と陽極間に約１４０キロボルトの電位差を
得るためには、アースに対して７０キロボルトの負の電
位に陰極を接続すると共に、アースに対して７０キロボ
ルトの正の電位に陽極を接続するだけでよい。このため
には、第１図に示した装置と同じ２つの給電装置を使用
する。

発明が解決しようとする課題第１図に従う高圧装置の構成では、絶縁の問題が生じる
ことは明らかであり、これは、通常非常に電位の異なる
導体を離して、それらの間に同時に冷却剤としても作用
する油のような絶縁媒体を配置することにより解決され
てきた。その結果、装置の寸法は大きくなり、嵩張るも
のとなった。

そこで本発明の１つの目的は、全体寸法が小さく、組立
てを大幅に単純化するようなＸ線管用の高電圧供給装置
の様々な要素からなる新規な電気的および機械的装置を
構成することである。

また、Ｘ線管は、着実に高くなってきている繰返し周波
数でのパルス動作での使用が益々普及してきている。こ
れは、第１図において、一次巻線が、約数十キロヘルツ
の高周波数をもつ交流電圧を供給されることを意味する
。これらの新しい動作条件下で、第１図の回路の性能は
、導体および変圧巻線の寄生容量およびインダクタンス
により制限され、これらの値を測定したり、補うのは困
難である。

従って、本発明の別の目的は、様々な要素の相対位置が
、寄生容量右よびインダクタンスを最小限にし、装置の
嵩を縮小するのに寄与するＸ線管用高電圧供給装置を構
成することである。

課題を解決するための手段本発明は、少なくとも１つの一次巻線と、複数の二次巻
線を備え、該二次巻線の各々の２つの出力端子が、２つ
のダイオードと２つのフィルタコンデンサから構成され
る倍電圧整流回路に接続され、該倍電圧整流回路が互い
に接続されてそれらの出力電圧が加重されるＸ線管用の
高電圧供給装置に関する。この給電装置に固有の特徴は
、上記変圧器の一次および二次巻線が同心コイル状に巻
かれ、該二次巻線の出力端子が、該同心コイルの各横側
に分布され、上記コンデンサが該同心コイルの外側周辺
に配置され、上記ダイオードが上記同心コイルの横側に
配置されることである。

本発明に従えば、コンデンサは上記同心コイルを取り囲
んで該コンデンサ、同心コイルおよびダイオードのため
の支持体の役割を果たす環状の構造郎村内に配置される
。このような構成により、装置全体の寸法、ならびに様
々な電気部品間の接続導体の長さを減少することが可能
になる。

さらに具体的には、環状の構造部材は、２つの半シェル
から形成され、その各々は、二次巻線の同心コイルを収
納し、支持するための第１区画と、コンデンサを収納し
、支持するための第２区画と、第３の区画とを有し、一
方の半シェル内の第３の区画は、ダイオード、ならびに
これらダイオードとコンデンサおよび二次巻線の出力端
子との接続部を収納し支持し、また他方の半シェルの第
３の区画は、二次巻線の他方の出力端子からコンデンサ
への接続部を収納し、支持する。

環状構造部材は、その外側周辺にスロットを備え、その
中に磁気回路を配置する。固定用ボルトおよびプレート
のような機械的要素により、横側カバーを備えた半シェ
ルは互いに支持され、脚部により支持板に固定される。

実施例第１図は、Ｘ線管用の高電圧供給装置の電気図であり、
既に部分的に説明した。さらに詳しくは、変圧器は、１
個の一次巻線１２と、１２個の二次巻線８１〜Ｓｌ２を
備える。図面に示した巻線は、参照番号Ｓｔ，Ｓ５、Ｓ
６およびＳＬ２により示されている。同様に、変圧器は
、２４個の同一の整流ダイオードＤ１〜Ｄ２４を備えて
いる。図面では、ダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３．．．Ｄ
ＩＯ、Ｄｌｌ、ＤＩ２．　．　．　　Ｄ２２、Ｄ２３、
Ｄ２４だけを示した。

変圧器はまた、２４個のフィルタコンデンサ０１〜Ｃ２
４を備える。図面では、コンデンサＣＩ，Ｃ２、Ｃ３．
　．　．　ＣＩＯ、Ｃｌｌ、Ｃｌ２．　．　．　　Ｃ２
３、Ｃ２４だけを示した。

各二次巻線８１〜５１２は２つの出力端子を持っている
。出力端子は一般に参照番号８１〜Ｂ２４で示すが、図
面にある端子は、参照番号Ｂ１、Ｂ２、．，．Ｂ９、Ｂ
ＩＯ、ＢｌｌＳＢ１２．　．　，　　Ｂ２３、Ｂ２４で
示したものだけである。

第１図では、コンデンサＣ１とダイオードＤ１の共通接
続点が、抵抗Ｒを介した高圧出力ＨＴ用の端子と成るの
に対し、コンデンサＣ２４とダイオードＤ２４の共通接
続点は、スパークギャップ９が付属したアース出力端子
を成す。

二次巻線８１〜Ｓ１２の出力端子８１〜Ｂ２４を一方で
ダイオードＤ１〜Ｄ２４に、また他方でコンデンサＣ１
〜Ｃ２４に接続する導体の長さを制限するため、本発明
では第一に、奇数番号の類似した出力端子Ｂ１、Ｂ３．
．．Ｂ２３が巻線の第Ｈｊ＆側に位置すると同時に、偶
数番号の出力端子Ｂ２、Ｂ４．　．　．　Ｂ２４が二次
巻線の他方の側すなわち第２挨側に位置するような二次
巻線を提供する。

次に本発明では、二次巻線の出力端子Ｂ１、Ｂ３．　．
　．　　Ｂ−２３と同じ側に位置する同一の支持体上に
ダイオードＤ１〜Ｄ２４をまとめて配置する。さらに本
発明は、コンデンサ０１〜Ｃ２４を二次巻線の外側周辺
に配置し、これらのコンデンサの各々の一方の端部を二
次巻線の第ＩＷＩ．側上のダイオードＤ１〜Ｄ２４に接
続し、他方の端部を、二次巻線の第２横側上の出力端子
Ｂ２、Ｂ４．　．　．　Ｂ２４に接続する。

本発明に従う様々な要素の特殊な構成が、第２および第
３図の説明からさらに明らかになるであろう。これらの
図面では、第１図と同じ要素は同じ参照番号で示した。

本装置は、２つの半シェル２０、２１を備え、その中に
一次巻線ｌ２、二次巻線８１〜Ｓ１２、コンデンサＣ１
〜Ｃ２４およびダイオードＤ１〜Ｄ２４を配置するため
のハウジングが備えられている。このため、各半シェル
２０（または２１）はシリンダ状の中央部分２５（また
は２９）の周囲に３つの環状環状区画２２、２３および
２４（もしくは２６、２７、２８）を有する。

第１ｉｌ状環状区画２２（または２６）は、中央部分２
５（または２９）の周辺にあるのに対し、第２環状環状
区画２３（または２７）は第１環状区画２２（または２
６）の外側周辺にある。第３環状区画２４（または２９
）は、最初の２つの環状区画２２および２３（または２
６および２７）に対して横方向に配置され、開口部が設
けられた仕切り璧３０および３１（または３２および３
３）により上記環状区画から分離されている。

中央部分２５および２９は、特に一次巻線１２と、変圧
器１０の磁気回路３５の１つの脚部３４を収納すること
を目的とする。第１環状環状区画２２および２６は、コ
イル枠３６上に連続した層を形成するように巻かれた二
次巻線１３を収納し、その第１層が二次巻線Ｓｌに対応
する。コイル枠３６′の外側周辺は、シリンダ状リング
３７から成るカバーで閉じられている。

コイル枠３６とそのカバー３７は、環状区画２２および
２６内に嵌合するような形状である。第２環状環状区画
２３および２７には、２４個のコンデンサＣｌ−Ｃ２４
をそれぞれ収納するための２４個の凹部Ａ１、Ａ２、Ａ
３．　．　．　Ａ１４、Ａ１５、Ａ１６．　．　．　　
Ａ２４が設けられている。

半シェル２０の第３環状区画２４は、ダイオードＤ１〜
Ｄ２４を収納し、これらダイオードを互いに接続し、ま
たコンデンサ０１〜Ｃ２４に、さらに二次巻線８１〜３
１２の予め定めた出力端子に接続するた狛に備えられる
。このような構成は、第４図を参照にして後述すること
にする。

第５図を参照にして後述するように、二次巻線８１〜５
１２の予め定められた出力端子と、コンデンサＣ１〜Ｃ
２４との間の様々な接続を実現するために、半シェル２
１の第３環状区画２８が備えられる。

各環状環状区画２４または２８は、対応する環状区画の
外側周辺に嵌合するような形状をした環状カバー４０ま
たは４１によりそれぞれ閉じられる。

磁気回路３５が第２巻線近傍に位置するように、各半シ
ェル２０（または２１）の周辺はスロソト４２（または
４３）を形成するように分断されており、各カバー４０
（または４１）にも同じことが言える。上記磁気回路の
１つの脚部は、このスロットを通過することができる。

第４図に示すように、ダイオードＤ１〜Ｄ２４は、環状
ディスクの形状をした印刷回路上に取付けられる。この
印刷回路上で、ダイオードは互いに接続され、第１図の
電気図に示したコンデンサ０１〜Ｃ２４の一端に、さら
に出力端子Ｂ１、Ｂ３．．Ｂ２３に接続される。従って
、例えば、ダイオードＤ１の陰極は巻線Ｓｌの端子Ｂｌ
に、また該ダイオードの陽極はコンデンサＣ１の一端に
それぞれ接続される。さらに、端子Ｂ１は、ダイオード
Ｄ２の陽極に接続され、その陰極は一方でダイオードＤ
３の陽極に、他方で、印刷導体Ｃｌｌによりコンデンサ
Ｃ２およびＣ３の一端に接続される。

他の印刷導体ＣＩ２〜１ｌが、Ｄ２、Ｄ３と同等のダイ
オードの他の共通接続点を０３と同等のコンデンサに接
続することに留意されたい。

第５図は、カバー４１の一部を取り除き、二次巻線の他
方の側を示す上面図である。この図では、端子Ｂ６、Ｂ
８およびＢＩＯと、対応するコンデンサ（Ｃ５、Ｃ　６
）（Ｃ　７、Ｃ８）および（Ｃ９、ＣＩＯ）との間の接
続導体ＣＣ５〜ＣＣＩＯだけを示した。

これらの導体ＣＣ５〜ＣＣＩＯは、ダイオードを取りつ
けた印刷回路に類似した印刷回路のリード、あるいはス
トリップの形状に設計することができる。

第５図にも、磁気回路３５の４つの脚部３４、４６、４
４および６０が示されており、それらの１つはスロット
４３内に位置している。

以上第１〜第５図を参照にして説明してきた様々な要素
は、相互の嵌合により組立てられ、組立て要素により互
いに対する各位置を維持し、第６図の部分断面図に示さ
れているユニットが得られる。組立て要素（第１〜第５
図には示していない）は、磁気回路３５の異なる脚部を
支持し、維持するだめのねじ切りされた固定用ボルトと
ナット、ならびに小さなプレートから成る。

そこで、第２図に示した要素は、参照番号５０、５１お
よび５２（第２および第６図）で示したような２つの固
定用ボルトとナットによりそれぞれの位置に配置されて
いる。これらボルトは、対称軸Ｘ゜Ｘに平行な軸に沿っ
て第２図の要素を真っ直ぐに通過する孔５３およ・び５
４（第５図）中に収められる。

さらに、磁気回路３５を支持し、維持するため、プレー
ト５５および５６（第２、５および６に示したような）
が、第６図で参照番号５７、５８および５９で示したよ
うなねじ切された固定用ボルトおよびナットにより、カ
バー４１および４０に対してそれぞれ維持される。これ
らプレート５５および５６の各々は、磁気回路の１つの
脚部に対応し、これを維持する働きをする。従って、プ
レート５５はＵ字型部分の脚部６０を支持するのに対し
、プレート５６はＵ字型部分の開いた部分を閉じる磁気
回路の脚部４６を支持する。

本発明に従う高電圧供給回路を構成する第６図の装置は
、絶縁冷却流体で満たされた容器６１　（第７図）内に
配置される。このため、この装置は容器６ｌのカバーと
なる支持プレート６２上に取付けられる。支持プレート
６２上への取付けは、２つの脚６３および６４により行
われる。これらの脚は、止めプレート５５および５６内
に設けられた内腔（図示せず）中に嵌合して、これらプ
レートと共働する。

脚５５および５６には、ねじ（図示せず》を通すため、
参照番号６５で示したような孔があけられる。このねじ
はカバー６２の内側にねじ切りされた孔にねじ締めされ
る。

カバー６２もまた給電装置の高圧出力端子を支持する絶
縁スタッド６６を備える。給電装置の他の電気端子は、
第７図に示されていない。

本発明に従う給電装置の以上の説明は、本文冒頭で述べ
た目的、すなわち、全体寸法の縮小、寄生電気要素の値
の減少、ならびに構成および組立ての簡易化がどのよう
にして達成されたかを示すものである。

このように、主として二次巻線のコイル周辺にコンデン
サをまとめて配置することにより、装置の全体寸法を縮
小することができた。寄生要素の値は、二次巻線の出力
端子とダイオードおよびコンデンサ間の接続を短くする
、特に、該巻線の出力端子近傍に配置した円形ディスク
上にダイオードをまとめて配置することにより、最小限
に減少した。最後に、組立ての単純化は、誘電プラスチ
ック材料の成形により製造した嵌合可能な形状の半シェ
ノペ力バーおよび巻線等の要素により達成された。

本発明は、円形および同心の一次および二次巻線を用い
て説明してきたが、もちろん、円形ではな《シリンダ状
の正方形もしくは長方形の巻線を用いて本発明を実施す
ることもできる。連続した同心層状とした巻線の実現に
より、一次巻線から見られるように、二次巻線の入力容
量を減らすことができることに留意しなければならない
。これは、交流電位として、第１巻線Ｓ１とアース間の
容量だけが考慮に入れられ、他の巻線の容量は考慮に入
れられないからである。これにより、第１巻線Ｓｌとア
ース間の容量を減少することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来のＸ線管用高電圧供給装置の電気回路図
であり、第２図は、本発明に従う給電装置の部分的な分解図で、
変圧器巻線の円形コイル形状の対称軸を通過する縦軸ｘ
’ｘに沿って描かれた図であり、第３図は、本発明に従
う給電装置を構成する要素の部分を示す分解斜視図であ
り、第４図は、第１図に示した回路のダイオードが配置され
、電気的に接続された要素の上面図であり、第５図は、第１図に示したコンデンサを収納するための
凹部を特に示すための一部取り除いた上面図であり、第６図は、変圧器の磁気回路を通過する線Ｘ′Ｘに沿っ
て描かれた本発明に従う完全な給電装置の断面図であり
、第７図は、絶縁流体で満たされた環状区画内に配置され
た本発明に従う給電装置を示すための一部取り除いた投
影図である。（主な参照番号）ｌＯ・・変圧器、　　　１１・・倍電圧整流回路、１２
・・一次巻線、　　ｌ３・・二次回路、１４、Ｓ１〜３
１２・・二次巻線、Ｄｉ−Ｄ２４・　・ダイオード、０１〜Ｃ２４・・コンデンサ、８１〜Ｂ２４・・出力端子、２０、２１・・半シェル、２５、２９・・中央部分、２２、２３、２４、２６、２７、２８・・環状区画、３
５・・磁気回路、　　３６・・コイル、３７、４０，　
４１、６２・・カバー３４、４６、４４、６０・・脚部、４２、４３・・スロット、５０、５７・・ボルト、５１、５２、５８、５９・　・ナット、５５、５６・・
プレート

Claims

【特許請求の範囲】

（１）少なくとも１つの一次巻線と、複数の二次巻線を
備え、該二次巻線の各々の２つの出力端子が、２つのダ
イオードと２つのフィルタコンデンサから構成される倍
電圧整流回路に接続され、該倍電圧整流回路が互いに接
続されてそれらの出力電圧が加重されるＸ線管用の高電
圧供給装置であって、上記変圧器の一次および二次巻線
が同心コイル状に巻かれ、該二次巻線の出力端子が、該
同心コイルの各横側に配分され、上記コンデンサが該同
心コイルの外側周辺に配置され、上記ダイオードが上記
同心コイルの横側に配置されることを特徴とする装置。
（２）上記コンデンサが、上記変圧器の同心コイルを取
り囲み、コンデンサ、同心コイルおよびダイオード用の
支持体の役割を果たす環状シリンダ形の絶縁誘電構造部
材内に配置されることを特徴とする請求項１記載の高電
圧供給装置。
（３）上記環状シリンダ形の構造部材が、２つの半シェ
ルから形成され、その各々は、二次巻線の同心コイルを
収納し、支持するための第１区画と、コンデンサを収納
し、支持するための第２区画と、第３区画とを有し、一
方の半シェルの第３区画内に、ダイオード、ならびにこ
れらダイオードからコンデンサおよび予め定められた二
次巻線の出力端子への接続部が収納され支持され、また
他方の半シェル内の第３区画に、二次巻線の他方の出力
端子からコンデンサへの接続部が収納され支持されるこ
とを特徴とする請求項２記載の高電圧供給装置。
（４）各半シェルが、上記変圧器の磁気回路の一方の脚
部を収納するため、シェルの外側周辺にスロットを備え
、該磁気回路の他方の脚部は、これが１つの場合には、
半シェルの中央部分内に配置され、２つの場合には同心
コイルの横側に配置されることを特徴とする請求項３記
載の高電圧供給装置。
（５）上記半シェルが、２つの環状カバーにより互いに
固定され、これらカバーはそれぞれ各半シェルの外部横
側を閉じ、締め付け固定ボルトと共働するよう取付けら
れていることを特徴とする請求項３記載の高電圧供給装
置。
（６）上記磁気回路の脚部が、上記カバーと固定ボルト
と共働するよう取付けられた２つの側面プレートにより
、相互に、また同心コイルに対して維持されることを特
徴とする請求項４記載の高電圧供給装置。
（７）上記２つの側面プレートが、上記装置をプレート
上に固定するため、該装置全体の支持体として作用する
脚と共働するように取付けられることを特徴とする請求
項６記載の高電圧供給装置。
（８）上記装置が、絶縁冷却流体を満たした容器内に配
置されることを特徴とする請求項６記載の高電圧供給装
置。
（９）上記同心巻線が、シリンダ状、円形あるいは長方
形であることを特徴とする請求項１記載の高電圧供給装
置。
（１０）上記巻線が電気導体の同心層から成ることを特
徴とする請求項１記載の高電圧供給装置。