JPH0313719B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、例えば医用Ｘ線装置におけるＸ線管
のフイラメント電流を調整してＸ線管電流を制御
するＸ線管フイラメント加熱回路の改良に関す
る。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

この種のＸ線管フイラメント加熱回路の従来構
成を第３図及び第４図を参照して説明する。第３
図に示す構成はタツプ切換え方式のものであり、
交流電源１の交流電力は、スタビライザ２、空間
電荷補償トランス３、加熱調整抵抗器４及びその
タツプを切換える管電流設定器５を介してフイラ
メントトランス６の一次側に供給され、その二次
出力をＸ線管７のフイラメントに与えるようにし
ている。ここで管電流設定器５でタツプを切換え
ることにより加熱調整抵抗器４の抵抗値を変え、
これによる抵抗で電圧ドロツプを変化させＸ線管
７のフイラメント加熱を適整している。

第４図に示す構成は半導体方式のものであり、
交流電源１の交流電力は、ダイオードブリツジ８
ａと平滑コンデンサ８ｂからなる整流平滑回路
８、スイツチングトランジスタ９ａとリアクトル
９ｂと平滑コンデンサ９ｃとダイオード９ｄから
なるレギユレータ回路９、スイツチングトランジ
スタ１０ａ及び１０ｂからなるインバータ回路１
０を介してフイラメントトランス１１の一次側に
供給され、その二次出力をＸ線管７のフイラメン
トに与えるようにしている。ここでレギユレータ
回路９のトランジスタ９ａのオン、オフ比を変え
ることにより、Ｘ線管７のフイラメント加熱を調
整している。

上述した従来の回路構成では、フイラメント加
熱調整はタツプ方式であるか半導体方式であるか
の手段の相違はあるものの、いずれも設定曝射管
電圧と設定曝射電流との値からその条件に応じた
一つの加熱レベル（フイラメントに加える電力）
が決定され、この加熱レベルで上記手段が制御さ
れるものである。従つて、Ｘ線制御器でREADY
操作中は一定加熱レベルが保たれる。

〔背景記述の問題点〕

ところで、医用Ｘ線装置として例えばスポツト
シヨツト撮影装置等では、スポツトシヨツト撮影
時等にあつてＸ線管フイラメントの立上りに長時
間を要すると撮影タイミングを逸する恐れがあ
り、上記立上り時間は例えば0.8秒以下程度ので
きるだけ短い時間であることが望ましい。

第５図は第３図及び第４図の構成におけるフイ
ラメント加熱の立上がり特性を示す図であり、こ
の第５図に示す如くREADY期間中一定の加熱レ
ベルでフイラメントを加熱する方式であるので、
高電圧、低電流条件時に加熱の立上がりが２秒以
上もかかることがある。

また短時間の立上り特性を得るために、従来構
成にプレフラツシユを実施する構成を付加するこ
とが考えられる。すなわち、第６図は第３図の構
成に、プレフラツシユ制御回路１２で動作するス
イツチ１３及び可変抵抗１４からなるバイアス回
路を付加したものである。また、第４図に対する
プレフラツシユのための構成としては、レギユレ
ータ回路９のトランジスタ９ａのオン時間を
READY信号が与えられてから所定時間だけ延長
することにより実現される。

これらプレフラツシユ機能を付加した従来構成
であれば、第７図に示す如くREADY信号が与え
られてから、ある短時間だけは加熱レベルを本加
熱レベルよりも高くするつまりプレフラツシユ動
作を行ない、これにより加熱の立上りを速くする
ことが可能となる。しかし乍ら、プレフラツシユ
量つまり（プレフラツシユレベル）×（プレフラツ
シユ時間）は、曝射条件や使用するＸ線管毎に変
えなければならないため、管電流条件と管電圧条
件との積だけプレフラツシユ量の調整が必要にな
る。この機能をハードウエアで実現するには構成
が複雑でありまた操作調整も面倒なものとなり、
実際のＸ線装置への適用には問題があつた。

〔発明の目的〕

本発明は上記事情に基づいてなされたもので、
その目的は、操作調整が簡単であり且つあらゆる
撮影曝射条件において0.8秒程度の素早いフイラ
メント加熱立上り特性が得られるＸ線管フイラメ
ント加熱回路を提供することにある。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するために本発明によるＸ線管
フイラメント加熱回路は、外部から、Ｘ線管駆動
における管電圧条件及び管電流条件よりなるプレ
フラツシユ動作にかかるＸ線曝射条件が与えられ
ると該条件に基づき予め記憶された条件によつて
定常状態におけるフイラメント電流IFを設定す
る第１の手段と、この第１の手段によつて設定さ
れたフイラメント電流IFが与えられると該IFに
基づき予め記憶された条件によつて定常状態にお
けるフイラメント電圧VFを設定する第２の手段
と、上記第１の手段によつて設定されたフイラメ
ント電流IFが与えられると該IFに基づき予め記
憶された条件によつてこのフイラメント電流IF
の増加に対して減少する関数Ｋを設定する第３の
手段と、VF×Ｋという量でＸ線管のプレフラツ
シユ動作時におけるフイラメント電流を制御する
制御手段とを具備したことを特徴とする。

〔発明の実施例〕

先ず、実施例の説明に先立つ本発明の原理につ
いて説明する。すなわち、本発明では、プレフラ
ツシユ時間を0.5秒前後の一定時間としておき、
プレフラツシユ量は、設定した曝射条件に応じて
変化さるようにしている。

ところで、フイラメントの加熱立上りは加熱レ
ベルが大きいほど速い傾向にある。従つて、低電
圧、大電流の条件では立上りが速く、逆に高電
圧、低電流になるほど立上りが遅くなるものであ
る。

今、プレフラツシユ時間を0.5秒に固定すると、
ある本加熱レベルにおいて、0.5秒の時間でフイ
ラメントの表面温度を定常時の90％まで上げるた
めプレフラツシユレベルが得られる。そこで、こ
の比をK′とすると、各Ｘ線管について本加熱レ
ベルに対するK′のカーブが得られる。

K′＝（プレフラツシユレベル）／ （本加熱レベル） また、加熱レベルは管電流IFの関数であるか
ら、K′一本加熱レベルのカーブからK′−IFのカ
ーブを得る事ができる。ただし、Ｋ≧１としてお
くが、これは以下の理由による。すなわち、Ｋ＜
１では本加熱レベルよりもプレフラツシユレベル
が小さくなるのでプレフラツシユを行わなくとも
フイラメントの加熱立上りを0.8秒以下にするこ
とができるものである。

以下本発明にかかるＸ線管フイラメント加熱回
路の一実施例を第１図を参照して説明する。

第１図において、２１は外部から、Ｘ線管曝射
条件が与えられると該条件に基づき予じめ記憶さ
れた条件によつて定常状態におけるフイラメント
電流IFを設定する第１の手段である。２２は第
１の手段２１によつて設定されたフイラメント電
流IFが与えられると該IFに基づき予め記憶され
た条件によつて定常状態におけるフイラメント電
圧VFを設定する第２の手段である。２３は第１
の手段２１によつて設定されたフイラメント電流
IFが与えられると該IFに基づき予じめ記憶され
た条件によつてこのフイラメント電流IFの増加
に対して減少する関数Ｋを設定する第３の手段で
ある。２４は第２、第３の手段２２，２３で求め
たフイラメント電圧VFと関数Ｋとの積VF×Ｋを
求める第４の手段である。２５は第４の手段２４
により求めたVF×Ｋつまり制御信号によりＸ線
管７のフイラメントに与える電力を生成するパワ
ー制御部である。このパワー制御部２５は第２図
の如く構成される。第２図の構成は、第４図にお
いて正負ライン間に抵抗１５ａと１５ｂからなる
電圧検出器１５を設けており、この電圧検出器１
５の出力と第４の手段２４により求めたVF×Ｋ
の制御信号との偏差を増幅する増幅器１６、この
増幅器１６の出力と鋸波発生器１７からの鋸波と
を比較してパルス幅変調する比較器１８、この比
較器１８の出力に基づきレギユレータ回路９のト
ランジスタ９ａに駆動信号を与えるドライバ１９
より構成されている。

上記構成による動作は以下の通りである。すな
わち、第１の手段２１に外部から設定Ｘ線曝射条
件（設定管電圧条件及び設定管電流条件）を与
え、ここでフイラメント電流IFを求め、これを
第２の手段２２に与えてフイラメント電圧VFを
求め、また、第３の手段２３によりフイラメント
電圧IFの増加に対して減少する関数Ｋを求め、
第４の手段２４により制御信号VF×Ｋを求め、
これを増幅器１６に与える。この増幅器１６では
電圧検出器１５の出力と第４の手段２４により求
めたVF×Ｋの制御信号との偏差を増幅し、この
偏差信号と鋸波発生器１７からの鋸波とを比較器
１８により比較してパルス幅変調し、ドライバ１
９を介してレギユレータ回路９のトランジスタ９
ａに与えられ、電圧検出器１５の出力が上記制御
入力VF×Ｋに一致するようにトランジスタ９ａ
のオン時間が調節されるものである。

上記によりプレフラツシユ量の調整は、Ｋ−
IFカーブの調整のみで済むことになり、調整の
ポイントが少なくフイラメントの加熱立上りを速
することが可能なプレフラツシユ量の調整が行な
えるものである。尚、本加熱レベルは第１、第２
の手段２１，２２により求めたIF，VFでパワー
制御部２５（第２図に示す構成）を動作させれば
よい。

〔発明の効果〕

以上詳述したように本発明は、外部から、Ｘ線
曝射条件が与えられると該条件に基づき予め記憶
された条件によつて定常状態におけるフイラメン
ト電流IFを設定する第１の手段と、この第１の
手段によつて設定されたフイラメント電流IFが
与えられると該IFに基づき予め記憶された条件
によつて定常状態におけるフイラメント電圧VF
を設定する第２の手段と、上記第１の手段によつ
て設定されたフイラメント電流IFが与えられる
と該IFに基づき予め記憶された条件によつてこ
のフイラメント電流IFの増加に対して減少する
関数Ｋを設定する第３の手段と、VF×Ｋという
量でＸ線管のプレフラツシユ動作時におけるフイ
ラメント電流を制御する制御手段とを具備したも
のであり、この構成によれば、操作調整が簡単で
あり且つあらゆる撮影曝射条件において0.8秒程
度の素早いフイラメント加熱立上り特性が得られ
るＸ線管フイラメント加熱回路が提供できるもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は夫々本発明の一実施例を示
し第１図はブロツク図、第２図はパワー制御部の
回路図、第３図及び第４図は夫々従来例の回路
図、第５図は第３図及び第４図に示す回路の特性
図、第６図は従来例にプレフラツシユ動作機能を
付加した例の回路図、第７図は第６図に示す回路
の特性図である。 １……交流電源、７……Ｘ線管、８……平滑整
流回路、９……レギユレータ回路、９ａ……トラ
ンジスタ、１０……インバータ回路、１１……フ
イラメントトランス、１５……電圧検出回路、１
６……増幅器、１７……鋸波発生器、１８……比
較器、１９……ドライバ、２１……第１の手段、
２２……第２の手段、２３……第３の手段、２４
……第４の手段、２５……パワー制御部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 外部からＸ線曝射条件が与えられると該条件
   に基づき予め記憶された条件によつて定常状態に
   おけるフイラメント電流IFを設定する第１の手
   段と、この第１の手段によつて設定されたフイラ
   メント電流IFが与えられると該IFに基づき予め
   記憶された条件によつて定常状態におけるフイラ
   メント電圧VFを設定する第２の手段と、上記第
   １の手段によつて設定されたフイラメント電流
   IFが与えられると該IFに基づき予め記憶された
   条件によつてこのフイラメント電流IFの増加に
   対して減少する関数Ｋを設定する第３の手段と、
   VF×Ｋという量でＸ線管のプレフラツシユ動作
   時におけるフイラメント電流を制御する制御手段
   とを具備したことを特徴とするＸ線管フイラメン
   ト加熱回路。