JPH0343995A - Ｘ線管の管電流時間積制御装置 - Google Patents

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〕 Ｘ線撮影装置におけるＸ線管が発生ずるＸ線照射量をＸ
線管の管電流の時間積によってあらかじめ定まる所定線
量に制御するＸ線管の管電流時間積制御装置に関する。

〔従来の技術〕

人体等のＸ線写真をＸ線撮°影装置で撮影しようとする
場合、撮影のために人体に照射するＸ線の線量は、撮影
しようとする部位の大きさや厚みによってあらかしめ定
まる最適な線量に制御する必要がある。この照射線量の
制御はＸ線管に流れる管電流を検出して、その管電流の
大きさとその持続時間との積によって決まる管電流時間
積を制御することによって行うのが一般的である。

第２図は従来のＸ線管の管電流時間積制御装置を示すブ
ロック図である。図において、高圧電源２は制御部３、
正電圧側、負電圧側一対の昇圧変圧器４Ａ、４Ｂ　、お
よび一対の高圧整流器５Ａ、５Ｂを含み、一対の高圧整
流器５Ａ　、　５Ｂの直流出力側にＸ線管ｌが接続され
、Ｘ線管１のフィラメントに図示しないフィラメント電
源からフィラメント電流を供給した状態で一対の電極間
に士数＋ＫＶ程度の直流高電圧を印加することによって
所定の方向にＸ線が放射される。

一方、高圧整流器５Ａ、５Ｂは管電流検出抵抗６Ａ６Ｂ
を介して接地されており、管電流Ｉは検出抵抗６Ａおよ
び絶縁増幅器７Ａからなる検出部９によって検出され、
伝送線７Ｂを介して数ｍ離れた制御室等に配されたシス
テム制御部１０に伝送される。システム制御部１０はそ
の人口側に配された絶縁増幅器７Ｃによって検出部９と
電気的に絶縁されており、増幅された検出電流は積分器
１１によって時間積分された管電流時間積に変換され、
Ａ／Ｄ変換器１２によってディジタル信号に変換される
。

マイクロプロセッサ１３は撮影部位等によって決まるＸ
線管１への印加電圧、管電流、フィラメント電流等の動
作設定人力１３１に基づいて高圧電源２の制御部３に運
転指令を行い、管電流時間積等の停止設定入力１３Ｆに
基づいて停止指令を行う部分であり、Ａ／Ｄ変換器１２
から人力される管電流時間積の検出信号１２３がその設
定入力１３Ｆに達したとき、マイクロプロセッサ１３は
停止指令信号１３Ｓを出力する。この指令信号１３ｓは
伝送線８Ｂを介して相互に接続された一対のフォトカプ
ラ８Ａ　、　８Ｇからなるフォトカプラ伝送回路８を介
して電圧電源２の制御部３に伝送され、高圧電源２が直
流高電圧の出力を停止することにより、Ｘ線の放射が停
止する。なお、マイクロプロセッサ１３と制御部３との
間はフォトカプラ伝送回路８によって電気的に絶縁され
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

近年、高圧電源２の電圧、電流の制御を制御部３に設け
られたインバータによって行う場合が多くなり、このた
めインバータが発するスイッチングノイズなどのノイズ
パルスが検出部９で検出した管電流信号に重畳し、伝送
線７Ｂを介してシステム制御部１０に侵入し、誤った演
算を行う原因になるという問題がある。ことに従来の装
置では、検出管電流をアナログ信号としてシステム制御
部に伝送しているためにノイズパルスの影響を受けやず
いという欠点がある。また、ノイズの影響を回避するた
めに従来の装置では絶縁変圧器を２台使用するとともに
、積分器、Ａ／Ｄ変換器など比較的高価な回路部品を使
用しているために、制御装置の低コスト化が求められて
いる。

この発明の目的は、ノイズパルスの影響を受は難い管電
流時間積制御装置を低コスト化した回路構成によって得
ることにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するために、この発明によれば、高圧電
源に接続したＸ線管に流れる管電流を電流社 検出抵抗で検知し、検出管電流と時間の積があらかじめ
定まる所定レベルに達したとき前記高圧電源の制御部に
停止指令信号を出力するものにおいて、前記検出管電流
を増幅器を介して受けその電流値をこれに比例した周波
数を持つ周波数信号に変換して出力するＶ／Ｆ変換器を
備えた管電流の検出部と、前記ディジタル信号をフォト
カプラ伝送回路を介して受け、ディジタルパルス数を計
数するカウンタ、およびこのカウンタのカウント数があ
らかじめ定まる設定カウント数に達したとき所定の管電
流時間積に到達したものと判断して停止指令信号を発す
るマイクロプロセッサを有するシステム制御部とを備え
てなるものとする。

〔作用〕

」二記手段において、管電流検出抵抗の電位降下として
検出された管電流をその電流の大きさに比例したパルス
数の周波数信号に変換するＶ／Ｆ変換器を検出部側に設
け、フォトカプラ伝送路を介して離れた場所に配された
システム制御部に伝送するよう構成したことにより、例
えば数１０００Ｈ２程度のパルス列とランダムに発生す
るノイズパルスとの周波数およびパルス幅の差が大きい
ために、パルスノイズの影響を回避できる。また、シス
テム制御部も周波数信号のパルス数をカウンタで計数し
、そのカウンタ値を判断部としてのマイクロプロセッサ
に送るだけですみ、装置の構成を大幅に簡素化すること
ができる。

〔実施例］ 以下この発明を実施例に基づいて説明する。

第１図はこの発明の実施例としてのＸ線管の管電流時間
積制御装置を示すブロック図であり、従来の装置と同し
機能部分には同一参照符号を用いることにより詳細な説
明を省略する。図において、管電流Ｉの検出部１９は、
管電流検出抵抗６Ａの電圧降下として検出された検出電
流を所定レベルに増幅する増幅器１５と、増幅ずみ検出
電流をその電流値に比例した周波数の例えば方形波パル
ス列からなる周波数信号１６Ｓに変換して出力するＶ／
Ｆ変換器１６とで槽底され、検出部側に配されたフォト
カプラ１７Ａ、伝送線１７Ｂ、およびシステム制御部２
１側に配されたフォトカプラ１７Ｃからなるフォトカプ
ラ伝送回路１７によって検出部１９とシステム制御部２
１とを電気的に絶縁した状態で周波数信号１６Ｓが数ｍ
離れた制御室等に配されたシステム制御部２１に伝送さ
れる。

システム制御部２１は、周波数信号１６３のパルス数を
計数するカウンタ２２と、判断部としてのマイクロプロ
セッサ２３とからなり、マイクロプロセッサ２３が出力
する停止指令信号２３Ｓは従来の装置におけると同様に
フォトカプラ伝送回路８を介して高圧電源２の制御部３
に送られる。

上述のように槽底された実施例としての制御装置におい
て、管電流■が２００ｍＡであり、この電流がＶ／Ｆ変
換器１６で周波数４０００Ｈ２の例えば方形波パルス列
からなる周波数信号１６Ｓに変換され、フォトカプラ伝
送回路１７を介してカウンタ２２に伝送されたと仮定す
る。カウンタ２２が周波数信号１６Ｓの周波数をその方
形波パルス数として例えば１秒間計数すれば、カウント
数４０００が２００ｍＡ秒（７）　管を流時間積に相当
する。カウンタ２２はこの４０００カウントを２進数か
らなるディジタル信号２２３（１１１１１０１００００
０）としてマイクロプロセッサ２３に向けて出力する。

一方マイクロプロセッサ２２には停止設定人力２３Ｆと
して被検体に照射するべきＸ線量によって決まる管電流
時間積の設定値例えば４０００カウントが２進数のディ
ジタル値としてあらかしめ入力されており、カウンタ２
２からのディジタル信号２２Ｓが設定値と比較され、双
方のカウント数が一致した時点で停止指令信号２３Ｓが
出力されることにより、高圧電源２は直流高電圧の出力
を停止するので、Ｘ線管７が発するＸ線量は動作設定人
力１３Ｉによってあらかじめ指定された管電流値と、停
止設定人力２３Ｆによってあらかじめ指定された管電流
時間積とによって決まるＸ線量に自動的に制御される。

なお、カウンタ２２のカウント数が停止設定入力２３Ｆ
で指定したカウント数水達したときカウントアツプ信号
を出力し、これを受けたマイクロプロセッサ２３が停止
指令信号２３３を出力するよう槽底してよいことはいう
までもないことである。

〔発明の効果〕

この発明は前述のように、管電流の検出信号をその検出
部側で周波数信号に変換してフォトカプラ伝送回路を介
してシステム制御部に伝送し、カウンタで周波数信号の
方形波パルス数をカウントして管電流時間積を求めるよ
う槽底した。その結果、高圧電源制御部のインバータ等
が発するスイッチングノイズなどの高周波ノイズパルス
と周波数信号の周波数とが大幅に異なることによって電
気的パルスノイズの影響を回避して管電流時間積を正確
に把握できる。また、従来の装置で必要とした積分器、
Ａ／Ｄ変換器や絶縁変圧器などの高価な回路部品を安価
なＶ／Ｆ変換器、カウンタ。

およびフォトカプラに置きかえたことにより、制御回路
の部品コストを従来の装置のそれの２０％程度にまで低
減し、かつ装置の槽底を簡素化できる。

したがって、検出部とシステム制御部との離隔距離が長
いためにノイズの影響を受けやすい制御装置とノイズ発
生源となりやすいインバータで制御される高圧電源とを
組み合わせた場合にも、ノイズの影響を回避して管電流
時間積を正確に把握して放射線量を制御できる管電流時
間積制御装置を経済的にも極めて有利に提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例としてのＸ線管の管電流時間
積制御装置を示すブロック図、第２図は従来の装置を示
すブロック図である。 １：Ｘ線管、２：高圧電源、６八、６Ｂ：管電流検出抵
抗器、７Ａ、７Ｂ　　：絶縁変圧器、８．１７：フォト
カプラ伝送回路、９，１４：検出部、１０，２１　　：
システム制御部、１１：積分器、１２：Ａ／Ｄ変換器、
１３．２３　　：マイクロプロセッサ、１５：増幅器、
１６：■／Ｆ変換器、２２：カウンタ、１６Ｓ：周波数
信号、２３Ｓ：＝１１−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）高圧電源に接続したＸ線管に流れる管電流を電流検
   出抵抗で検出し、検出管電流と時間の積があらかじめ定
   まる所定レベルに達したとき前記高圧電源の制御部に停
   止指令信号を出力するものにおいて、前記検出管電流を
   増幅器を介して受けその電流値をこれに比例した周波数
   を持つ周波数信号に変換して出力するＶ／Ｆ変換器を備
   えた管電流の検出部と、前記ディジタル信号をフォトカ
   プラ伝送回路を介して受け、ディジタルパルス数を計数
   するカウンタ、およびこのカウンタのカウント数があら
   かじめ定まる設定カウント数に達したとき所定の管電流
   時間積に到達したものと判断して停止指令信号を発する
   マイクロプロセッサを有するシステム制御部とを備えて
   なることを特徴とするＸ線管の管電流時間積制御装置。