JPH06251733A - X線管装置 - Google Patents

X線管装置

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Publication number
JPH06251733A
JPH06251733A JP6086893A JP6086893A JPH06251733A JP H06251733 A JPH06251733 A JP H06251733A JP 6086893 A JP6086893 A JP 6086893A JP 6086893 A JP6086893 A JP 6086893A JP H06251733 A JPH06251733 A JP H06251733A
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JP
Japan
Prior art keywords
filament
filaments
ray tube
tube device
current
Prior art date
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Pending
Application number
JP6086893A
Other languages
English (en)
Inventor
Tetsuhiko Ikejima
徹彦 池島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu Corp
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Publication date
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Publication of JPH06251733A publication Critical patent/JPH06251733A/ja
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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2235/00X-ray tubes
    • H01J2235/06Cathode assembly
    • H01J2235/068Multi-cathode assembly

Abstract

(57)【要約】 【目的】 3個のフィラメントを比較的簡単な構成によ
って使い分けることができるX線管装置を提供する。 【構成】 ターゲット(回転陽極)3に対向配置された
陰極2に、異なる焦点径を作るための3個のフィラメン
ト10a〜10cを配備し、各フィラメント部9a〜9
cを△状に結線するとともに、前記各フィラメント部9
a〜9cの加熱中の抵抗値が略同じ値になるように、フ
ィラメント10a,10cに抵抗器7,8をそれぞれ直
列接続し、前記△結線されたフィラメント部9a〜9c
に3芯ケーブル11を介して給電するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、主に医用分野におい
て用いられるX線管装置に関する。
【0002】
【従来の技術】周知のように、X線管装置としての例え
ば回転陽極X線管装置は、陰極に設けられたフィラメン
トから放出された熱電子を加速して、回転駆動されるタ
ーゲット(回転陽極)面に衝突させて、X線を発生させ
ている。ターゲット面に集束される熱電子が衝突する領
域が、いわゆる焦点である。この焦点は、X線像の幾何
学的ぼけを少なくするために、X線撮影条件に耐えうる
最小の寸法に設定されることが望ましい。
【0003】一方、X線照射条件としてのX線強度は、
被検体の大きさ、例えば成人の場合と子供の場合とでは
異なり、また、同一被検体であっても、その撮影部位に
よって異なってくる。X線強度を強くするためには、フ
ィラメントに流す電流値を多くする必要があるので、そ
れに耐えうる大きさのフィラメントが用いられる。
【0004】このように、焦点をできるだけ小さくした
いという要望と、X線撮影条件に応じて、これに耐えう
るフィラメントを用いる必要性とから、従来の回転陽極
X線管装置は、高真空に保たれたガラスバルブ内に形状
の異なる2個のフィラメントを固定設置し、撮影条件に
応じて、これらのフィラメントを使い分けている。
【0005】以下、図6を参照して、2個のフィラメン
トを選択使用するための装置構成を説明する。図中、符
号10a,10bは、図示しない高真空ガラスバルブ内
の陰極に配備されたフィラメントである。符号11は、
各フィラメント10a,10bへ給電するための3芯ケ
ーブルである。フィラメント10a,10bの一端は、
ケーブル11のコモンラインCOMに共通接続されてい
る。また、フィラメント10a,10bの他端は、ケー
ブル11のセレクトラインSEL1,SEL2にそれぞ
れ個別に接続されている。コモンラインCOMは交流電
源12の一方の給電端子に、セレクトラインSEL1,
SEL2は切り換えスイッチ13を介して交流電源12
の他方の給電端子に、それぞれ接続されている。上記の
装置構成において、撮影条件に応じて切り換えスイッチ
13を切り換えてセレクトラインSEL1またはSWL
2を選択することにより、フィラメント10a,10b
を使い分けている。
【0006】なお、フィラメントの個数は、ケーブル1
1のラインの本数に応じて決められるが、汎用のケーブ
ル11は3芯であるので、従来の装置ではフィラメント
の個数は一般に2個である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成を有する従来例の場合には、次のような問題が
ある。すなわち、上述した従来装置では、交流電源12
とフィラメント10a,10bとを接続するケーブル1
1のセレクトライン数(2本)に応じてフィラメントの
個数は2個であるが、X線撮影条件は被検体や撮影部位
に応じて種々の値に設定されるので、フィラメントの個
数(種類)は、できるだけ多い方がよい。
【0008】そこで、図7に示すように、3個のフィラ
メント10a〜10cを使い分けるために、各フィラメ
ント10a〜10cに4芯のケーブル14を接続し、切
り換えスイッチ15を切り換えてセレクトラインSEL
1〜SEL3の何れかを選択することも考えられる。し
かし、このようなケーブル14は特別に製作しなければ
ならず、製造コスト高を招くという問題点がある。
【0009】また、図8に示すように、3芯のケーブル
11を複数本用いて、3個のフィラメント10a〜10
cを使い分けることも可能であるが、この場合には、切
り換えスイッチ16を増設する必要が生じ、装置が大掛
かりになるという問題点がある。
【0010】この発明は、このような事情に鑑みてなさ
れたものであって、3個のフィラメントを比較的簡単な
構成によって使い分けることができるX線管装置を提供
することを目的としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】この発明は、このような
目的を達成するために、次のような構成をとる。すなわ
ち、この発明に係るX線管装置は、陽極に対向配置され
た陰極に3個のフィラメントを配備し、各フィラメント
部を△状に結線するとともに、前記各フィラメント部の
加熱中の抵抗値が略同じ値になるように、適宜のフィラ
メントに抵抗器を接続し、前記△結線されたフィラメン
ト部に3芯ケーブルを介して給電するようにしたもので
ある。
【0012】
【作用】この発明の作用は次のとおりである。△結線さ
れた3個のフィラメント部の給電端子をT1 ,T2 ,T
3 とすると、次の何れか一対の給電端子、すなわち、T
1 とT2 、T1 とT3 、T2 とT3 の何れかを選択する
ことにより、任意のフィラメント部(選択フィラメント
部)に給電される。このとき、他の2つのフィラメント
部(非選択フィラメント部)にも電流が流れるが、これ
らの非選択フィラメント部は直列接続の関係にあるの
で、付設された抵抗器の抵抗値を含めた2つの非選択フ
ィラメント部の全抵抗値は、前記選択フィラメント部の
抵抗値の略2倍になる。したがって、非選択フィラメン
ト部に流れる電流は、選択フィラメント部の電流の約半
分になる。そのため、これらの非選択フィラメント部か
ら熱電子はほとんど放出されず、選択フイラメント部か
らのみ放出された熱電子に基づいて、陽極からX線が発
生する。
【0013】
【実施例】以下、図面を参照してこの発明の実施例を説
明する。図1は、この発明の一実施例に係る回転陽極X
線管装置の概略構成を示した図、図2は、陰極部の詳細
図である。
【0014】図中、符号1は真空排気されたガラスバル
ブであり、このガラスバルブ1内に、熱電子Aを発生す
る陰極2と、この陰極2から照射された熱電子Aを受け
てX線Bを発生する回転陽極であるターゲット3と、こ
のターゲット3に連結されたモータロータ4とが配備さ
れている。モータロータ4は、ガラスバルブ1の外側に
配設されたモータステータ5により高速回転される。こ
れらガラスバルブ1やモータステータ5などは、X線を
遮蔽するために鉛が内張りされた図示しないケーシング
に外囲され、発生したX線は、前記ケーシングに設けら
れた放射窓から、被検体に向けて放射される。
【0015】陰極2に設けられた集束電極6内には、例
えば焦点径が0.3mm用のフィラメント10a、焦点
径が0.6mm用のフィラメント10b、焦点径が1.
2mm用のフィラメント10cがそれぞれ配備されてい
る。各フィラメント10a〜10cは、図3に示すよう
に、△状に結線されている。また、フィラメント10a
には抵抗器7が、フィラメント10bには抵抗器8が、
それぞれ直列接続され、加熱中のフィラメント部9a〜
9cの抵抗値が略同じ値になるように構成されている。
抵抗器7,8の抵抗値は以下のようにして決定される。
【0016】図4に、各フィラメント10a〜10cの
フィラメント特性(フィラメント電流とフィラメント電
圧との関係)およびエミッション特性(フィラメント電
流とX線管電流との関係)を示す。このフィラメント特
性図から、加熱中の各フィラメント10a〜10cの抵
抗値を求めると、表1のようになる。
【0017】
【表1】
【0018】表1から明らかなように、各フィラメント
10a〜10cの抵抗値Ra,Rb,Rcは、Ra<R
b<Rcの関係になる。また、フィラメント10aとフ
ィラメント10cの同一フィラメント電流値における抵
抗値の差は、約1.6Ωである。また、フィラメント1
0bとフィラメント10cの同一フィラメント電流値に
おける抵抗値の差は、約1Ωである。そこで、図3に示
した抵抗器7の値を1.6Ωに、抵抗器8の値を1Ωに
設定することにより、加熱中の各フィラメント部9a〜
9cの抵抗値を略同じ値にすることができる。
【0019】Δ結線されたフィラメント部9a〜9cの
端子T1 〜T3 に、給電用の3芯のケーブル11の一端
がそれぞれ接続され、また、ケーブル11の他端は切り
換えスイッチ20を介して、定電流交流電源21に接続
されている。なお、図1中の符号22は、陽極(ターゲ
ット3)と陰極2との間に直流高電圧を印加するための
高電圧源である。本実施例において、フィラメント給電
用の電源として上記の定電流交流電源21を用いたの
は、加熱によって各フィラメント10a〜10cの抵抗
値が多少変動しても、各フィラメント10a〜10c
に、設定された一定の電流を供給するためである。
【0020】次に、本実施例に係る回転陽極X線管装置
の動作を説明する。例えば、焦点径が1.2mmのフィ
ラメント10cを使用し、直流高電圧として70kV、
管電流として850mAを出力する場合を考える。図4
に示した焦点径1.2mmのフィラメント10cのエミ
ッション特性から導かれるように、菅電流が850mA
のときのフィラメント電流は5.2Aになる。また、フ
ィラメント10cのフィラメント特性から導かれるよう
に、フィラメント電流が5.2Aのときのフィラメント
電圧は16.5Vになる。
【0021】そこで、切り換えスイッチ20を接点
1 ,R1 に切り換え、交流電源21の電圧を16.5
Vに設定する。これにより、3芯ケーブル11の給電ラ
インL1,L2 が選択され、△結線されたフィラメント
部9a〜9cの端子T2 ,T3 間に16.5Vが印加さ
れることにより、フィラメント10cに5.2Aの電流
を流すことができる。
【0022】このとき、フィラメント部9cと並列接続
の関係にあるフィラメント部9a,9bにも16.5V
の電圧が加わる。しかし、フィラメント部9a,9bの
各抵抗値は、フィラメント部9cと略同じ値であるの
で、直列接続されたフィラメント部9a,9bの全抵抗
値は、フィラメント部9cの2倍になり、これらのフィ
ラメント部9a,9bに流れる電流は、フィラメント部
9cの約半分、ここでは、各々2.6Aになる。したが
って、接点Q1 ,R1 間に定電流交流電源21により
5.2Aを流すと、70kV,850mAの出力が出せ
る。
【0023】図4に示したフィラメント10a,10b
の各エミッション特性によって、フィラメント10a,
10bに2.6Aのフィラメント電流が流れたときの管
電流を調べると、殆ど零であることが判る。したがっ
て、選択されたフィラメント10c以外のフィラメント
10a,10bにもフィラメント電流は流れるが、これ
らの非選択フィラメント10a,10bからは殆ど熱電
子が放出されず、X線の発生に寄与しない。このような
動作は、他のフィラメントを選択した場合にも同様であ
る。すなわち、切り換えスイッチ20を接点Q2 ,R2
に切り換えることにより、フィラメント10bを使用す
ることができ、また、接点Q3 ,R3 に切り換えること
により、フィラメント10aを使用することができる。
【0024】なお、上述の実施例では、1つの定電流交
流電源21を、切り換えスイッチ20を介して、3芯の
ケーブル11中の任意の2本の給電ラインに接続するよ
うに構成したが、これは例えば図5に示すように、2つ
の定電流交流電源21a,21bをケーブル11に接続
し、電源21a,21bを選択作動させることにより、
任意の2本の給電ラインを選択するようにしてもよい。
【0025】また、実施例では回転陽極X線管装置を例
に採って説明したが、この発明は固定陽極X線管装置に
も適用することが可能である。
【0026】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、この発
明によれば、3個のフィラメント部の加熱中の抵抗値が
略同じ値になるように、適宜のフィラメントに抵抗器を
接続し、これらの抵抗器を適宜に接続された3個のフィ
ラメント部を△結線して給電用ケーブルに接続している
ので、前記給電用ケーブルとして汎用性のある3芯のケ
ーブルを用いることができる。したがって、この発明に
よれば、3個のフィラメントを選択使用できるX線管装
置を比較的簡単に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例に係る回転陽極X線管装置
の概略構成を示した図である。
【図2】実施例装置の陰極部の詳細図である。
【図3】3個のフィラメントの結線状態を示す図であ
る。
【図4】焦点径の異なるフィラメントの特性図である。
【図5】フィラメント給電用電源の別実施例を示す図で
ある。
【図6】従来例に係る2個のフィラメントを備えた装置
の構成図である。
【図7】4芯ケーブルを使ったフィラメント給電例の説
明図である。
【図8】切り換えスイッチを使ったフィラメント給電例
の説明図である。
【符号の説明】
1…ガラスバルブ 2…陰極 3…ターゲット(回転陽極) 7,8…抵抗器 9a〜9c…フィラメント部 10a〜10c…フィラメント 11…3芯ケーブル 20…切り換えスイッチ 21…定電流交流電源

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 陽極に対向配置された陰極に3個のフィ
    ラメントを配備し、各フィラメント部を△状に結線する
    とともに、前記各フィラメント部の加熱中の抵抗値が略
    同じ値になるように、適宜のフィラメントに抵抗器を接
    続し、前記△結線されたフィラメント部に3芯ケーブル
    を介して給電するようにしたことを特徴とするX線管装
    置。
JP6086893A 1993-02-24 1993-02-24 X線管装置 Pending JPH06251733A (ja)

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JP6086893A JPH06251733A (ja) 1993-02-24 1993-02-24 X線管装置

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102024655A (zh) * 2009-09-17 2011-04-20 西门子公司 阴极
WO2019042587A3 (de) * 2017-09-02 2019-04-25 Cetteen Gmbh Ansteuervorrichtung für eine röntgenröhre und verfahren zum betrieb einer röntgenröhre

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