JPH06231898A - X線装置 - Google Patents

X線装置

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JPH06231898A
JPH06231898A JP6003059A JP305994A JPH06231898A JP H06231898 A JPH06231898 A JP H06231898A JP 6003059 A JP6003059 A JP 6003059A JP 305994 A JP305994 A JP 305994A JP H06231898 A JPH06231898 A JP H06231898A
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    • H05G1/00X-ray apparatus involving X-ray tubes; Circuits therefor
    • H05G1/08Electrical details
    • H05G1/26Measuring, controlling or protecting
    • H05G1/30Controlling
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  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • X-Ray Techniques (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 極く簡単且つ安価な手段で一定の管電圧を得
るX線装置を提供する。 【構成】 a) 正負の出力端子3,5を具えた高電圧発
生器1と、b) X線管7と、このX線管と直列に接続さ
れ、アノード17が正出力端子3に対向しカソード19が負
出力端子5に対向するような方法で出力端子3,5へ接
続されている第1抵抗9と可変抵抗として働く制御素子
11との直列接続との組み合わせと、c) 前記X線管のア
ノード13とカソード15間の電圧に依存し且つ前記制御素
子の制御電極へ接続された出力端子33に現れる制御電圧
を発生するに適し、X線管を通る電流にかかわらずX線
管のアノードとカソード間の電圧が予定の値に常にほぼ
等しいようにする制御回路27とを具えているX線装置に
おいて、制御回路27が第1抵抗9と制御素子11との直列
接続に並列に接続され且つ第2抵抗29と第3抵抗31との
直列接続を具え、第2抵抗と第3抵抗との結合点が制御
回路の出力端子33へ接続されている分圧器を具えている
ことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、 a) 正出力端子と負出力端子とを具えている高電圧発生
器と、 b) 一方でアノードとカソードとを有するX線管と、他
方でこのX線管と直列に接続された、第1抵抗と可変抵
抗として働き且つアノードとカソード及び制御電極を具
えている制御素子との直列接続との組み合わせであっ
て、アノードが前記正出力端子に対向し且つカソードが
前記負出力端子に対向するような方法で前記出力端子へ
接続されている組み合わせと、 c) 前記X線管のアノードとカソードとの間の電圧に依
存し且つ前記制御素子の制御電極へ接続された出力端子
に現れる制御電圧を発生するのに適した制御回路であっ
て、前記X線管を通って流れる電流にかかわらず前記X
線管のアノードとカソードとの間の電圧が予定の値に常
にほぼ等しいようにする制御回路と、を具えているX線
装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】この種の装置は、例えば独国特許公告明
細書第21 16 064 号から既知である。この既知の装置の
制御素子は、抵抗とインダクタンスとの並列接続と直列
に、X線管のアノード導線において接続されている三極
管により形成されている。この三極管のグリッドは制御
回路の出力端子へ接続されており、その制御回路は前記
X線管のアノードとカソードとの間に直列に接続されて
いる二つの抵抗から構成された分圧器へ入力端子が接続
されている制御増幅器を具えている。前記三極管は、前
記X線管を通って流れる電流の大きさにかかわらず、こ
の三極管と抵抗との直列接続における電圧降下が常に一
定であるように、前記制御増幅器により抵抗が制御され
ている可変抵抗として動作する。高電圧発生器により供
給される高電圧も一定であるから、前記X線管は常にほ
ぼ一定の高電圧を受け取る。X線管により発生されるX
線の強度は管電圧と管電流とに依存するので、このこと
は重要である。一般的に言って、管電流を決定するため
の測定回路へ抵抗が接続されているので抵抗を省略する
ことはできない。しかしながら、X線の強度を増大する
ために管電流が増大される場合には、この抵抗における
電圧降下が増大するので管電圧は減少する。従って、減
速電界がカソードから発散される電子に対して創成され
て、その電界がカソードによる電子の放射を妨害する。
それにもかかわらず所望の放射を達成するためには、前
記の減速電界にもかかわらず、充分な電子が放出される
ようにカソード温度を増大することが必要である。この
高いカソード温度を達成するために、カソードのフィラ
メントにおける電流が増大されねばならない。カソード
温度を増大することはフィラメントの運転寿命及び従っ
てX線管の運転寿命に負の影響を有する。それ故に、こ
の解決方法は非常に望ましくない。制御素子が管電圧に
対して常にほぼ一定のまであることを可能にする。管電
圧が減少した場合には、分圧器を介して制御増幅器へ印
加される信号が変化する。結果として、この制御増幅器
が制御素子の制御電極に影響するので、この制御素子の
抵抗も減少する。この時制御素子と抵抗との直列接続の
全体抵抗も減少するので、管電流の増大にもかかわらず
この直列接続における電圧降下は一定のままである。し
かしながら、既知の解決方法は比較的複雑で、高価な且
つ遅い制御増幅器の使用を必要とすることが、前記の既
知の解決方法の欠点である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】非常に簡単で且つ安価
な手段によって一定の管電圧が得られる前述の種類のX
線装置を提供することが本発明の目的である。
【0004】
【課題を解決するための手段】これを達成するために、
本発明による装置は、前記制御回路が第1抵抗と制御素
子との直列接続に並列に接続され且つ第2抵抗と第3抵
抗との直列接続を具えて、第2抵抗と第3抵抗との結合
点が制御回路の出力端子へ接続されている分圧器を具え
ていることを特徴としている。分圧器が抵抗と制御素子
との直列接続に並列に接続されているので、それが制御
素子とほぼ同じ電位へ導いて、高電圧へ接続された分圧
器と既知の装置における三極管との間の電位差を橋渡し
するよう特に働く制御増幅器が省略され得る。従って、
本発明による装置における制御電極は、直接にあるいは
多分単純な適合素子を介してのいずれでも分圧器へ接続
され得る。このことが既知の装置と比較して大幅な単純
化とコストでの節減を演じる。
【0005】本発明による装置の好適な一実施例は、高
電圧発生器の負出力端子が接地端子へ接続され、第1抵
抗と制御素子との直列接続は一方ではX線管のカソード
へ接続され他方では接地端子へ接続されていることを特
徴としている。この実施例は特にアノードが接地端子に
対して正の高電圧を導くX線管、例えばいわゆるエンド
−ウインドウ管と組み合わせて使用するのに適してい
る。
【0006】この制御素子は好適にはトランジスタ又は
トランジスタの組み合わせを具えている。そのトランジ
スタが、ソース電極がカソードを構成し、ドレイン電極
がアノードを構成し且つゲート電極が制御電極を構成す
るNチャネルエンハンスメント形酸化金属半導体電界効
果トランジスタ(MOSFET)である場合には、非常に単純
且つ安価な回路が得られる。MOSFETのゲート電極とソー
ス電極との間の非常な高電圧をおりにふれて防止するた
めに、電圧基準素子がそのMOSFETのゲート電極とソース
電極との間に好適に接続される。
【0007】
【実施例】本発明のこれらの、及びその他の態様を図面
を参照して以下に詳細に説明しよう。
【0008】唯一の図面が本発明によるX線装置の一実
施例の図を示している。
【0009】図1に図式的に示したX線装置は、本質的
に既知である高電圧発生器1を具えているので、そのこ
とはここで説明する必要はない。適切な高電圧発生器の
一例は米国特許明細書第5 121 317 号に見出され得る。
この高電圧発生器1は正出力端子3と負出力端子5とを
具えている。このX線装置はX線管7と、第1抵抗9と
制御素子11との直列接続とをも具えている。このX線管
7は高電圧発生器1の正出力端子3へ接続さているアノ
ード13と、第1抵抗9の一端へ接続されているカソード
15とを具えている。第1抵抗9の他端は制御素子11のア
ノード17へ接続されており、その制御素子11のカソード
19はそれ自身が高電圧発生器1の負出力端子5へ接続さ
れている接地端子21へ接続されている。かくして制御素
子11と同時にX線管7のアノードが、電気的に高電圧発
生器1の正出力端子3に対向し、且つカソードが負出力
端子5に対向する。
【0010】第1抵抗9の二つの端部はX線管7を通る
電流を測定するための回路(図示せず)の一部を構成す
る増幅器23の入力端子へも接続される。この制御素子11
は制御電極25をも具えており、その制御電極は直列に接
続された第2抵抗29と第3抵抗31からなる分圧器により
形成される制御回路27の出力端子へ接続されている。第
2抵抗29の一端はX線管7のカソード15へ接続され、第
2抵抗29の他端は第3抵抗31の一端へ接続され、第3抵
抗の他端は接地端子21へ接続されている。第2抵抗と第
3抵抗との接続点はこの制御回路27の出力端子33へ接続
さている。図示の実施例においては、制御素子11は、ソ
ース電極がカソード19を構成し、ドレイン電極がアノー
ド17を構成し且つゲート電極が制御電極25を構成してい
るNチャネルMOSFETにより形成されている。この制御回
路27が、それの出力端子33において、第1抵抗9と制御
素子11との直列接続にかかる電圧に比例する電圧を作り
出す。この電圧がMOSFET11のゲートソースしきい電圧
(典型的には約3V)より高い場合には、このMOSFETは
ターンオンし、その時ソース19とドレイン17との間の抵
抗は、制御回路の出力端子33における電圧が増大すると
ともに低下する。それ故に、第1抵抗9とMOSFET11との
直列接続の全体抵抗も低下し、且つこの直列接続におけ
る電圧降下が低減する。従って、X線管7のカソード電
圧、及び従って出力端子33における電圧もまた再び低下
する。MOSFET11と組み合わせて制御回路17がかくして、
例えば5V〜15Vのほぼ一定な値でカソード15と接地端
子21との間の電圧差(オフセット電圧)を維持する。高
電圧発生器により供給される高電圧も一定であるから、
X線管電流のあらゆる変化にもかかわらず、X線管7の
アノード13とカソード15との間の電圧差もほぼ一定のま
まに留まる。それ故に、X線の放射へのそのような変動
の結果はX線管電圧を低減することにより妨害されな
い。増幅器23による種々の測定(例えば、較正及び実際
の測定)に対する二次的条件も実質的に一定なオフセッ
ト電圧によってほぼ同じとなる。結果として、促成結果
はオフセット電圧の存在により不利には影響されない。
この回路の適切な動作を補償するための一つの条件は、
最大X線管電流の発生に対して、第1抵抗9における電
圧降下が所望のオフセット電圧より大きくてはならな
い。その時MOSFET11は最大X線管電流に対して完全にタ
ーンオンし且つソースとドレインとの間が実質的に無抵
抗となる。三つの抵抗9,29及び31がそれぞれ40Ω, 10
0kΩ及び261kΩの値を有するこの回路の実際の実施例
が、適切な結果を提供することが見出された。前記の実
施例では型式BUK 456-100A(フィリップス)のMOSFETが
使用された。
【0011】所定の環境において、例えばX線管7内の
短時間絶縁破壊の間に、非常な高電圧ピークがこの制御
回路27の出力端子33において起こり得る。これらのピー
クは一般的に言ってほぼ12Vを超過するゲート−ソース
電圧を耐えられないMOSFET11に対しては有害であり得
る。そのような電圧ピークの不利な影響を防止するため
に、電圧基準素子35がソース電極19とゲート電極25との
間に設けられ、その電圧基準素子はこれらの電極の間の
電圧差が予定された値を超過するやいなや導通を開始す
る。本例では電圧基準素子は、例えば12Vのツェナー電
圧を有するツェナーダイオードにより形成さている。
【0012】オフセット電圧の高周波数変動はX線管7
による放射に影響しないので、そのような変動を補償す
ることはこの回路に対して必要ではない。それ故に、例
えば100nFのコンデンサ37がゲート電極19とソース電極
25との間に接続され、前記コンデンサが高周波数に対す
る短絡回路を構成している。
【0013】前述の実施例の修正が実行できることは明
らかである。例えば、エンハンスメント形MOSFETの代わ
りにデプレション形MOSFETが使用さてもよく、その場合
には制御回路27の出力端子33とゲート電極との間に電圧
反転器を接続することが必要である。MOSFETの代わり
に、その他の種類のトランジスタ、例えばバイポーラト
ランジスタ又はトランジスタの適切な組み合わせを使用
することができる。X線管7のカソード導線内に含まれ
る代わりに前記回路がアノード導線内に挿入されてもよ
く、その回路はX線管のアノードとカソードとに対して
別々の高電圧発生器を具えているX線装置、例えば欧州
特許出願公開明細書第0 408 167 号に記載された装置に
おける使用にも適する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるX線装置の一実施例の図を示して
いる。
【符号の説明】
1 高電圧発生器 3 正出力端子 5 負出力端子 7 X線管 9 第1抵抗 11 制御素子 13 アノード 15 カソード 17 アノード 19 カソード 21 接地端子 23 増幅器 25 制御電極 27 制御回路 29 第2抵抗 31 第3抵抗 33 制御回路の出力端子 35 電圧基準素子 37 コンデンサ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 a) 正出力端子(3)と負出力端子
    (5)とを具えている高電圧発生器(1)と、 b) 一方でアノード(13)とカソード(15)とを有する
    X線管(7)と、他方でこのX線管と直列に接続され
    た、第1抵抗(9)と可変抵抗として働き且つアノード
    (17)とカソード(19)及び制御電極(25)を具えてい
    る制御素子(11)との直列接続との組み合わせであっ
    て、アノードが前記正出力端子に対向し且つカソードが
    前記負出力端子に対向するような方法で前記出力端子
    (3,5)へ接続されている組み合わせと、 c) 前記X線管のアノードとカソードとの間の電圧に依
    存し且つ前記制御素子の制御電極へ接続された出力端子
    (33)に現れる制御電圧を発生するのに適した制御回路
    (27)であって、前記X線管を通って流れる電流にかか
    わらず前記X線管のアノードとカソードとの間の電圧が
    予定の値に常にほぼ等しいようにする制御回路と、を具
    えているX線装置において、 前記制御回路(27)が第1抵抗(9)と制御素子(11)
    との直列接続に並列に接続され且つ第2抵抗(29)と第
    3抵抗(31)との直列接続を具え、第2抵抗と第3抵抗
    との結合点が制御回路の出力端子(33)へ接続されてい
    る分圧器を具えていることを特徴とするX線装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のX線装置において、高電
    圧発生器(1)の負出力端子(5)が接地端子(21)へ
    接続され、第1抵抗(9)と制御素子(11)との直列接
    続は一方ではX線管(7)のカソード(15)へ接続され
    他方では接地端子(21)へ接続されていることを特徴と
    するX線装置。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2記載のX線装置におい
    て、制御素子(11)が少なくとも1個のトランジスタを
    具えていることを特徴とするX線装置。
  4. 【請求項4】 請求項3記載のX線装置において、トラ
    ンジスタ(11)がソース電極(19)がカソードを構成
    し、ドレイン電極(17)がアノードを構成し且つゲート
    電極(25)が制御電極を構成するNチャネルエンハンス
    メント形MOSFETであることを特徴とするX線装置。
  5. 【請求項5】 請求項4記載のX線装置において、電圧
    基準素子(35)が前記MOSFET(11)のゲート電極(25)
    とソース電極(19)との間に接続さていることを特徴と
    するX線装置。
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EP0608015A1 (en) 1994-07-27
JP3504966B2 (ja) 2004-03-08
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