JPH063759B2 - 定ループ利得を有するｘ線管電流制御装置 - Google Patents
定ループ利得を有するｘ線管電流制御装置Info
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- JPH063759B2 JPH063759B2 JP2039925A JP3992590A JPH063759B2 JP H063759 B2 JPH063759 B2 JP H063759B2 JP 2039925 A JP2039925 A JP 2039925A JP 3992590 A JP3992590 A JP 3992590A JP H063759 B2 JPH063759 B2 JP H063759B2
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- tube current
- signal
- current
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- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05G—X-RAY TECHNIQUE
- H05G1/00—X-ray apparatus involving X-ray tubes; Circuits therefor
- H05G1/08—Electrical details
- H05G1/26—Measuring, controlling or protecting
- H05G1/30—Controlling
- H05G1/34—Anode current, heater current or heater voltage of X-ray tube
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- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- X-Ray Techniques (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明の分野は、Ｘ線管のアノード電流の制御にあり、
更に詳しくは、ＣＴスキャナに使用される形式のＸ線管
のアノード電流の正確な制御にある。
更に詳しくは、ＣＴスキャナに使用される形式のＸ線管
のアノード電流の正確な制御にある。
第１図に示すように、Ｘ線管１０は真空エンベロープ１
３内に設けられている熱電子フィラメント１１およびア
ノード１２を有する。２〜６．５アンペアの交流電流Ｉ
Fがフィラメント１１に供給され、これによりフィラメ
ント１１を加熱し、電子を放出する。５０ないし１５０
キロボルトの直流高電圧がフィラメント１１とアノード
１２との間に印加され、放出された電子を加速して、ア
ノード１２のターゲット材に高速で衝突させる。この結
果、点線１４で示すＸ線エネルギが放出される。
３内に設けられている熱電子フィラメント１１およびア
ノード１２を有する。２〜６．５アンペアの交流電流Ｉ
Fがフィラメント１１に供給され、これによりフィラメ
ント１１を加熱し、電子を放出する。５０ないし１５０
キロボルトの直流高電圧がフィラメント１１とアノード
１２との間に印加され、放出された電子を加速して、ア
ノード１２のターゲット材に高速で衝突させる。この結
果、点線１４で示すＸ線エネルギが放出される。
出力されるＸ線エネルギの量は、高電圧レベルとフィラ
メント１１およびアノード１２の間に流れるＸ線管電流
ＩTの量とによって決められる。高電圧は選択された値
に設定され、高電圧電源１５および１６が全走査の間こ
の値を維持する。Ｘ線管電流ＩTはフィラメント電流ＩF
の量を制御することによって制御され、またこれはフィ
ラメント用変圧器１７の二次巻線に発生する交流電圧に
よって制御される。Ｘ線管電流ＩTと供給されるフィラ
メント電流との間の関係は非線形であり、典型的には指
数関数的である。
メント１１およびアノード１２の間に流れるＸ線管電流
ＩTの量とによって決められる。高電圧は選択された値
に設定され、高電圧電源１５および１６が全走査の間こ
の値を維持する。Ｘ線管電流ＩTはフィラメント電流ＩF
の量を制御することによって制御され、またこれはフィ
ラメント用変圧器１７の二次巻線に発生する交流電圧に
よって制御される。Ｘ線管電流ＩTと供給されるフィラ
メント電流との間の関係は非線形であり、典型的には指
数関数的である。
ＣＴスキャナにおいては、Ｘ線放出レベルを変更するた
めに走査の際のフィラメント電流を変更することが通常
行われている。この結果フィラメント電流制御回路は、
各走査が開始する前に所望のＸ線管電流ＩTになるレベ
ルにフィラメント電流を迅速に設定できるものでなけれ
ばならない。
めに走査の際のフィラメント電流を変更することが通常
行われている。この結果フィラメント電流制御回路は、
各走査が開始する前に所望のＸ線管電流ＩTになるレベ
ルにフィラメント電流を迅速に設定できるものでなけれ
ばならない。
ＣＴ走査においては、減衰データを全走査手順の間に逐
次得て、この得られたデータから画像を再構成するの
で、この方法はＸ線エネルギが全走査の間一定であるこ
とを条件としており、このためＸ線の量は高い精度をも
って放出させることが要求されている。これは、Ｘ線管
電流ＩTが非常に正確に制御されることを必要としてい
る。
次得て、この得られたデータから画像を再構成するの
で、この方法はＸ線エネルギが全走査の間一定であるこ
とを条件としており、このためＸ線の量は高い精度をも
って放出させることが要求されている。これは、Ｘ線管
電流ＩTが非常に正確に制御されることを必要としてい
る。
更に第１図を参照すると、これらの要求条件はフィラメ
ントの予熱動作の間に開ループモードで動作し、Ｘ線が
発生させてＸ線管電流ＩTを正確に制御すべきときに閉
ループモードで動作するフィラメント電流制御装置によ
って満たされている。開ループモードの動作の間、予熱
電流指令はディジタル制御装置（図示せず）によってデ
ィジタル―アナログ（Ｄ／Ａ）変換器２０の入力に供給
される。この結果のアナログ予熱電流指令は増幅器２１
によって増幅される。また、増幅器２１はこの指令の大
きさを安全レベルに制限し、この結果の信号がフィラメ
ント駆動装置２２に供給される。フィラメント駆動装置
２２は出力電圧をフィラメント変圧器１７の一次巻線に
供給して、指令フィラメント電流ＩFを発生させる。フ
ィラメント変圧器１７の一次巻線または二次巻線に設け
られている電流センサからのフィラメント電流フィード
バック信号がライン２３を介してフィードバックされ、
フィラメント電流ＩFが閉ループ制御動作によって所望
のレベルに設定される。
ントの予熱動作の間に開ループモードで動作し、Ｘ線が
発生させてＸ線管電流ＩTを正確に制御すべきときに閉
ループモードで動作するフィラメント電流制御装置によ
って満たされている。開ループモードの動作の間、予熱
電流指令はディジタル制御装置（図示せず）によってデ
ィジタル―アナログ（Ｄ／Ａ）変換器２０の入力に供給
される。この結果のアナログ予熱電流指令は増幅器２１
によって増幅される。また、増幅器２１はこの指令の大
きさを安全レベルに制限し、この結果の信号がフィラメ
ント駆動装置２２に供給される。フィラメント駆動装置
２２は出力電圧をフィラメント変圧器１７の一次巻線に
供給して、指令フィラメント電流ＩFを発生させる。フ
ィラメント変圧器１７の一次巻線または二次巻線に設け
られている電流センサからのフィラメント電流フィード
バック信号がライン２３を介してフィードバックされ、
フィラメント電流ＩFが閉ループ制御動作によって所望
のレベルに設定される。
短い時間の後、高電圧が印加されてＸ線を発生させ、電
流制御装置は閉ループ動作モードに切り替わる。これは
ライン２６を介したディジタル制御装置からの指令信号
によってアナログスイッチ２５を閉じることによって達
成される。すなわち、増幅器２１の入力の加算点２７に
フィードバック信号が供給されて、予熱電流指令に加算
され、もってフィラメント電流ＩFを所望のＸ線管電流
ＩTが生じるレベルに調整する。
流制御装置は閉ループ動作モードに切り替わる。これは
ライン２６を介したディジタル制御装置からの指令信号
によってアナログスイッチ２５を閉じることによって達
成される。すなわち、増幅器２１の入力の加算点２７に
フィードバック信号が供給されて、予熱電流指令に加算
され、もってフィラメント電流ＩFを所望のＸ線管電流
ＩTが生じるレベルに調整する。
Ｘ線管電流ＩTは抵抗３０によって測定される。この抵
抗３０は高電圧電源１５および１６に直列に接続される
とともに、演算増幅器３１の入力間に接続されている。
高性能装置においては、このＸ線管電流フィードバック
信号はエラー増幅器３２においてＸ線管電流指令信号と
加算され、両者の差信号、即ちエラー信号が可変利得増
幅器３３の入力に供給される。Ｘ線管電流信号は典型的
にはディジタル制御装置からディジタル形式で出力さ
れ、Ｄ／Ａ変換器３４によってアナログ指令信号に変換
される。Ｘ線管電流指令信号は、選択された高電圧レベ
ルにおいて走査の間に発生すべきＸ線の量を決定する値
である。この結果の増幅器３３から出力されるフィード
バック信号は、加算点２７においてフィードバック制御
動作によりフィラメント電流ＩFを制御することによっ
て、実際のＸ線管電流ＩTをＸ線管電流指令に等しくな
るようにする。
抗３０は高電圧電源１５および１６に直列に接続される
とともに、演算増幅器３１の入力間に接続されている。
高性能装置においては、このＸ線管電流フィードバック
信号はエラー増幅器３２においてＸ線管電流指令信号と
加算され、両者の差信号、即ちエラー信号が可変利得増
幅器３３の入力に供給される。Ｘ線管電流信号は典型的
にはディジタル制御装置からディジタル形式で出力さ
れ、Ｄ／Ａ変換器３４によってアナログ指令信号に変換
される。Ｘ線管電流指令信号は、選択された高電圧レベ
ルにおいて走査の間に発生すべきＸ線の量を決定する値
である。この結果の増幅器３３から出力されるフィード
バック信号は、加算点２７においてフィードバック制御
動作によりフィラメント電流ＩFを制御することによっ
て、実際のＸ線管電流ＩTをＸ線管電流指令に等しくな
るようにする。
定常状態の正確さおよび所望の過渡的応答特性を維持す
るために、Ｘ線管電流フィードバックループの全体の利
得および位相はＣＴスキャナのＸ線管において１０ミリ
アンペア以下から１０００ミリアンペア以上までの全動
作範囲にわたって一定に維持されなければならない。し
かしながら、フィラメント電流ＩFの増大変化によって
発生するＸ線管電流ＩTにおける増大変化として定めら
れるＸ線管の伝達関数は、Ｘ線管電流ＩTのレベルに依
存するということは周知である。この結果、全動作範囲
にわたって高性能を達成するために、従来の電流制御装
置はＸ線管電流フィードバックループに可変利得増幅器
３３を設け、おおよそ一定のループ利得を得るようにＸ
線管伝達関数の変動性を補償している。すなわち、Ｘ線
管電流指令が変化する度に、利得指令もまたライン３５
を介して可変利得増幅器３３に供給されて、これにより
ループ利得を調整するとともに、異なるＸ線管電流ＩT
によって生ずる異なるＸ線管伝達関数を補正する。ルー
プ利得が比較的一定のレベルで維持されない場合には、
制御装置は不正確であり、低いＸ線管電流レベルにおい
ては応答が悪く、高いＸ線管電流レベルにおいては不安
定になる。
るために、Ｘ線管電流フィードバックループの全体の利
得および位相はＣＴスキャナのＸ線管において１０ミリ
アンペア以下から１０００ミリアンペア以上までの全動
作範囲にわたって一定に維持されなければならない。し
かしながら、フィラメント電流ＩFの増大変化によって
発生するＸ線管電流ＩTにおける増大変化として定めら
れるＸ線管の伝達関数は、Ｘ線管電流ＩTのレベルに依
存するということは周知である。この結果、全動作範囲
にわたって高性能を達成するために、従来の電流制御装
置はＸ線管電流フィードバックループに可変利得増幅器
３３を設け、おおよそ一定のループ利得を得るようにＸ
線管伝達関数の変動性を補償している。すなわち、Ｘ線
管電流指令が変化する度に、利得指令もまたライン３５
を介して可変利得増幅器３３に供給されて、これにより
ループ利得を調整するとともに、異なるＸ線管電流ＩT
によって生ずる異なるＸ線管伝達関数を補正する。ルー
プ利得が比較的一定のレベルで維持されない場合には、
制御装置は不正確であり、低いＸ線管電流レベルにおい
ては応答が悪く、高いＸ線管電流レベルにおいては不安
定になる。
発明の要約 本発明は、Ｘ線管用の電流制御装置における改良であ
り、特にＸ線管電流の広い範囲にわたってほぼ一定のル
ープ利得を維持するＸ線電流フィードバックループに関
するものである。更に詳しくは、基準入力にＸ線管電流
ＩTに比例するフィードバック信号を受信するととも
に、Ｘ線管電流指令の逆数を比例するディジタル入力を
受信して、２つの入力信号の積に比例する出力信号を発
生する乗算Ｄ／Ａ変換器と、この乗算Ｄ／Ａ変換器から
の出力信号を加算点に供給して、この加算点において予
熱電流指令信号と組み合わさせて、Ｘ線管フィラメント
電流を制御するエラー増幅器とが設けられる。
り、特にＸ線管電流の広い範囲にわたってほぼ一定のル
ープ利得を維持するＸ線電流フィードバックループに関
するものである。更に詳しくは、基準入力にＸ線管電流
ＩTに比例するフィードバック信号を受信するととも
に、Ｘ線管電流指令の逆数を比例するディジタル入力を
受信して、２つの入力信号の積に比例する出力信号を発
生する乗算Ｄ／Ａ変換器と、この乗算Ｄ／Ａ変換器から
の出力信号を加算点に供給して、この加算点において予
熱電流指令信号と組み合わさせて、Ｘ線管フィラメント
電流を制御するエラー増幅器とが設けられる。
本発明の全般的目的は、Ｘ線管電流フィードバックルー
プに対して比較的一定のループ利得を維持することであ
る。乗算Ｄ／Ａ変換器の利得はＸ線管指令電流の逆数で
あるディジタル入力信号に比例しているので、ループ利
得は自動的にＸ線管電流ＩTから独立している。従っ
て、大きなＸ線管電流ＩTにおいて生じるループ利得の
増大は乗算Ｄ／Ａ変換器の対応する低い利得によって実
質的に相殺される。
プに対して比較的一定のループ利得を維持することであ
る。乗算Ｄ／Ａ変換器の利得はＸ線管指令電流の逆数で
あるディジタル入力信号に比例しているので、ループ利
得は自動的にＸ線管電流ＩTから独立している。従っ
て、大きなＸ線管電流ＩTにおいて生じるループ利得の
増大は乗算Ｄ／Ａ変換器の対応する低い利得によって実
質的に相殺される。
本発明の他の目的は電流制御装置の複雑さを低減するこ
とである。乗算Ｄ／Ａ変換器はＸ線管ディジタル電流指
令をＸ線管電流フィードバックループに挿入し、ループ
利得をＸ線管電流の関数として調整する二重機能を達成
する。この結果、別々のＤ／Ａ変換器および可変利得増
幅回路を必要としない。
とである。乗算Ｄ／Ａ変換器はＸ線管ディジタル電流指
令をＸ線管電流フィードバックループに挿入し、ループ
利得をＸ線管電流の関数として調整する二重機能を達成
する。この結果、別々のＤ／Ａ変換器および可変利得増
幅回路を必要としない。
本発明の上述したおよび他の目的および利点は次の説明
から明らかになるであろう。この説明においては、添付
図面を参照し、図面には本発明の好適実施例が示されて
いる。しかしながら、このような実施例は本発明の全範
囲を必ずしも示すものではないので、本発明の範囲を解
釈するには特許請求の範囲を参照されたい。
から明らかになるであろう。この説明においては、添付
図面を参照し、図面には本発明の好適実施例が示されて
いる。しかしながら、このような実施例は本発明の全範
囲を必ずしも示すものではないので、本発明の範囲を解
釈するには特許請求の範囲を参照されたい。
好適実施例の説明 第２図を参照すると、第１図の電流制御装置の構成要素
の多くが本発明の好適実施例でも使用されている。これ
らは同じ符号で示され、Ｄ／Ａ変換器２０、加算点２
７、アナログスイッチ２５、増幅器および制限器２１、
フィラメント駆動装置２２およびフィラメント変圧器２
７を有する開ループ要素を含んでいる。これらの要素の
回路は「Ｘ線管フィラメント用電子放出レギュレータ
（Electron Emission Regulator For An X-Ray Tube Fi
lament）」という名称での米国特許第４，３２２，６２
５号に記載されている。Ｘ線管１０は「熱容量を改良し
た回転形アノードＸ線管（Rotating Anode X-Ray Tube
With Improved Therma1 Capacity）」という名称の米国
特許第４，１８７，４４２号に記載されているものを例
示しているが、本発明によって使用され得るＸ線管には
多くの形式のものがある。
の多くが本発明の好適実施例でも使用されている。これ
らは同じ符号で示され、Ｄ／Ａ変換器２０、加算点２
７、アナログスイッチ２５、増幅器および制限器２１、
フィラメント駆動装置２２およびフィラメント変圧器２
７を有する開ループ要素を含んでいる。これらの要素の
回路は「Ｘ線管フィラメント用電子放出レギュレータ
（Electron Emission Regulator For An X-Ray Tube Fi
lament）」という名称での米国特許第４，３２２，６２
５号に記載されている。Ｘ線管１０は「熱容量を改良し
た回転形アノードＸ線管（Rotating Anode X-Ray Tube
With Improved Therma1 Capacity）」という名称の米国
特許第４，１８７，４４２号に記載されているものを例
示しているが、本発明によって使用され得るＸ線管には
多くの形式のものがある。
また同様に、高電圧電源１５および１６は本技術分野で
周知のものであり、米国特許４，５０４，８９５号およ
び第４，４７７，８６８号に記載されているように構成
し、米国特許第４，５９６，０２９号に記載されている
ようにディジタル制御装置によって制御できる。
周知のものであり、米国特許４，５０４，８９５号およ
び第４，４７７，８６８号に記載されているように構成
し、米国特許第４，５９６，０２９号に記載されている
ようにディジタル制御装置によって制御できる。
本発明は第１図の電流制御装置に対する改良であり、こ
の改良においてはＸ線管電流フィードバックループの構
成要素が変更されている。第２図を参照すると、この改
良されたフィードバックループは増幅器５０を有し、こ
の増幅器５０の入力は抵抗３０の両端に接続され、Ｘ線
管電流ＩTの大きさを検知するようになっている。Ｘ線
管電流ＩTが増大すると、抵抗３０の両端の電圧降下は
増大し、増幅器５０に供給される電圧すなわちＸ線管電
流フィードバック信号が増大する。
の改良においてはＸ線管電流フィードバックループの構
成要素が変更されている。第２図を参照すると、この改
良されたフィードバックループは増幅器５０を有し、こ
の増幅器５０の入力は抵抗３０の両端に接続され、Ｘ線
管電流ＩTの大きさを検知するようになっている。Ｘ線
管電流ＩTが増大すると、抵抗３０の両端の電圧降下は
増大し、増幅器５０に供給される電圧すなわちＸ線管電
流フィードバック信号が増大する。
増幅器５０の出力は乗算Ｄ／Ａ変換器５１の基準入力に
供給されている。この変換器５１はまた入力としてバス
５２を介して１２ビットのディジタル数を受信する。こ
の１２ビットのディジタル数はディジタル制御装置５３
から出力され、それはＸ線管電流指令の逆数に比例して
いる。乗算Ｄ／Ａ変換器５１のアナログ出力はエラー増
幅器５４の入力に供給され、ここでライン５５上の正の
一定の基準信号から減算される。この結果のＸ線管電流
エラー信号はライン５６を介してアナログスイッチ２５
に出力される。
供給されている。この変換器５１はまた入力としてバス
５２を介して１２ビットのディジタル数を受信する。こ
の１２ビットのディジタル数はディジタル制御装置５３
から出力され、それはＸ線管電流指令の逆数に比例して
いる。乗算Ｄ／Ａ変換器５１のアナログ出力はエラー増
幅器５４の入力に供給され、ここでライン５５上の正の
一定の基準信号から減算される。この結果のＸ線管電流
エラー信号はライン５６を介してアナログスイッチ２５
に出力される。
各走査の始めにおいて、ディジタル制御装置５３は１２
ビットの予熱電流指令をＤ／Ａ変換器５２に供給する。
この結果、電流が数秒間Ｘ線管フィラメント１１に供給
されて、フィラメントを動作温度まで上昇させる。それ
から高電圧が電源１５および１６からＸ線管１０に供給
され、その後５ないし１０ミリ秒の間、ディジタル制御
装置５３はアナログスイッチ２５を閉じる閉ループ指令
を制御ライン２６を介して送る。
ビットの予熱電流指令をＤ／Ａ変換器５２に供給する。
この結果、電流が数秒間Ｘ線管フィラメント１１に供給
されて、フィラメントを動作温度まで上昇させる。それ
から高電圧が電源１５および１６からＸ線管１０に供給
され、その後５ないし１０ミリ秒の間、ディジタル制御
装置５３はアナログスイッチ２５を閉じる閉ループ指令
を制御ライン２６を介して送る。
また、ディジタル制御装置５３は乗算Ｄ／Ａ変換器５１
に送るべき１２ビット進数を計算する。これは所望の、
すなわち指令されたＸ線管電流数を正規化定数に分割
し、バス５２上にその結果を出力することによって達成
される。増幅器５０からのＸ線管電流フィードバック信
号にはＸ線管電流指令の逆数であるこの１２ビットの２
進数が乗算され、この結果のＤ／Ａ変換器５１からの出
力はＸ線管電流に逆比例する係数によってスケーリング
（scaling）された電流フィードバック信号になる。こ
のスケーリング係数はＸ線管電流ＩTの増大の結果とし
て生じるＸ線管電流フィードバックループ利得の増大を
実質的に相殺する。こうして、ループ利得はＸ線管電流
指令値およびそれに応じたＸ線管電流ＩTの値に関わら
ずほぼ一定に留まる。
に送るべき１２ビット進数を計算する。これは所望の、
すなわち指令されたＸ線管電流数を正規化定数に分割
し、バス５２上にその結果を出力することによって達成
される。増幅器５０からのＸ線管電流フィードバック信
号にはＸ線管電流指令の逆数であるこの１２ビットの２
進数が乗算され、この結果のＤ／Ａ変換器５１からの出
力はＸ線管電流に逆比例する係数によってスケーリング
（scaling）された電流フィードバック信号になる。こ
のスケーリング係数はＸ線管電流ＩTの増大の結果とし
て生じるＸ線管電流フィードバックループ利得の増大を
実質的に相殺する。こうして、ループ利得はＸ線管電流
指令値およびそれに応じたＸ線管電流ＩTの値に関わら
ずほぼ一定に留まる。
スケーリングされたＸ線管電流フィードバック信号がエ
ラー増幅器５４において一定の基準値から差し引かれ、
この結果のＸ線管電流エラー信号がアナログスイッチ２
５を介して供給されて、加算点２７において所望のフィ
ードバック制御動作を行う。
ラー増幅器５４において一定の基準値から差し引かれ、
この結果のＸ線管電流エラー信号がアナログスイッチ２
５を介して供給されて、加算点２７において所望のフィ
ードバック制御動作を行う。
ループ利得の制御に加えて、乗算Ｄ／Ａ変換器５１によ
るＸ線管電流フィードバック信号のスケーリングはエラ
ー増幅器５４に供給される電圧レベルをＸ線管の全動作
範囲に対して比較的小さな範囲内に維持する。すなわ
ち、非常に低いＸ線管電流レベルにおいては、乗算Ｄ／
Ａ変換器５１の出力は、Ｘ線管が非常に高い電流レベル
で動作する場合の出力とほぼ同じである。これはエラー
増幅器５４のオフセット電圧要求条件をかなり低減し、
この結果価格が低減される。
るＸ線管電流フィードバック信号のスケーリングはエラ
ー増幅器５４に供給される電圧レベルをＸ線管の全動作
範囲に対して比較的小さな範囲内に維持する。すなわ
ち、非常に低いＸ線管電流レベルにおいては、乗算Ｄ／
Ａ変換器５１の出力は、Ｘ線管が非常に高い電流レベル
で動作する場合の出力とほぼ同じである。これはエラー
増幅器５４のオフセット電圧要求条件をかなり低減し、
この結果価格が低減される。
Ｘ線管電流フィードバックループ構成要素の更に詳細な
回路図が第３図に示されている。演算増幅器としてはプ
レシジョン・モノリシックス社（Precision Monolithic
s,Inc.）によって製造販売され、この会社から１９８６
年に発行されたＰＭＩデータブックに記載されているモ
デル番号ＯＰ２７（増幅器５０）およびＯＰ０７（増幅
器５１，５４および２０）が用いられた。乗算Ｄ／Ａ変
換器はアナログデバイス社（Analog Devices）によって
製造販売され、この会社から１９８８年に発行されたア
ナログ・デバイシズ・データ変換ハンドブック（Analog
Devices Data Conversion Handbook）に記載されてい
るモデル番号ＡＤ７５４１が用いられた。アナログスイ
ッチ２５はシリコニックス社（Siliconix,Inc.）によっ
て製造販売され、この会社から１９８８年に発行された
集積回路データブックに記載されているモデル番号ＤＧ
３０３Ａが用いられた。
回路図が第３図に示されている。演算増幅器としてはプ
レシジョン・モノリシックス社（Precision Monolithic
s,Inc.）によって製造販売され、この会社から１９８６
年に発行されたＰＭＩデータブックに記載されているモ
デル番号ＯＰ２７（増幅器５０）およびＯＰ０７（増幅
器５１，５４および２０）が用いられた。乗算Ｄ／Ａ変
換器はアナログデバイス社（Analog Devices）によって
製造販売され、この会社から１９８８年に発行されたア
ナログ・デバイシズ・データ変換ハンドブック（Analog
Devices Data Conversion Handbook）に記載されてい
るモデル番号ＡＤ７５４１が用いられた。アナログスイ
ッチ２５はシリコニックス社（Siliconix,Inc.）によっ
て製造販売され、この会社から１９８８年に発行された
集積回路データブックに記載されているモデル番号ＤＧ
３０３Ａが用いられた。
多くの変更が好適実施例からできることは明らかであろ
う。例えば、予熱電流指令はフィラメント電圧を表し、
フィラメント駆動装置２２は対応する電圧を出力すれば
よいものである。フィラメント電流または電圧のフィー
ドバックは変圧器１７の一次巻線または二次巻線から引
き出されてもよいし、このフィードバックには、微分制
御すなわち進み補償を行ってフィラメント制御ループの
振動減衰を行うために、制御対象のフィラメントパラメ
ータの変化速度を含ませてもよい。また、オフセットを
フィラメント電流指令に加えて、Ｘ線管の周知の空間電
荷特性を補償してもよく、これにより一定のＸ線管電流
ＩTを維持するために印加高電圧が低減されるに従っ
て、フィラメント加熱を増大させる。
う。例えば、予熱電流指令はフィラメント電圧を表し、
フィラメント駆動装置２２は対応する電圧を出力すれば
よいものである。フィラメント電流または電圧のフィー
ドバックは変圧器１７の一次巻線または二次巻線から引
き出されてもよいし、このフィードバックには、微分制
御すなわち進み補償を行ってフィラメント制御ループの
振動減衰を行うために、制御対象のフィラメントパラメ
ータの変化速度を含ませてもよい。また、オフセットを
フィラメント電流指令に加えて、Ｘ線管の周知の空間電
荷特性を補償してもよく、これにより一定のＸ線管電流
ＩTを維持するために印加高電圧が低減されるに従っ
て、フィラメント加熱を増大させる。
第１図は従来のＸ線管電流制御装置のブロック図であ
る。 第２図は本発明を取り入れたＸ線管電流制御装置の好適
実施例のブロック図である。 第３図は第２図の装置の一部の電気回路図である。 １０…Ｘ線管、１１…フィラメント、１２…アノード、
１５，１６…高電圧電源、１７…フィラメント変圧器、
２５…アナログスイッチ、２７…加算点、５４…エラー
増幅器。
る。 第２図は本発明を取り入れたＸ線管電流制御装置の好適
実施例のブロック図である。 第３図は第２図の装置の一部の電気回路図である。 １０…Ｘ線管、１１…フィラメント、１２…アノード、
１５，１６…高電圧電源、１７…フィラメント変圧器、
２５…アナログスイッチ、２７…加算点、５４…エラー
増幅器。
Claims (4)
- 【請求項１】予熱指令信号に応じてＸ線管のフィラメン
トに電流を供給するフィラメント駆動装置を有するＸ線
管電流制御装置において、 Ｘ線管のフィラメントとアノードとの間に流れる電流量
を示すＸ線管電流フィードバック信号を発生する手段
と、 Ｘ線管電流指令の逆数に比例する指令信号を発生する手
段と、 前記Ｘ線管電流フィードバック信号に前記指令信号を乗
算して、Ｘ線管電流エラー信号を発生する乗算手段と、 前記予熱指令信号と前記Ｘ線管電流エラー信号とを組み
合わせて、Ｘ線管の電流を前記Ｘ線管電流指令によって
示された値に達するようにＸ線管のフィラメントの温度
を制御する加算手段と、 を有することを特徴とするＸ線管電流制御装置。 - 【請求項２】前記乗算手段が乗算ディジタル―アナログ
変換器であり、前記指令信号が多重ビットディジタル信
号である請求項１記載のＸ線管電流制御装置。 - 【請求項３】前記乗算ディジタル―アナログ変換器の出
力が、基準信号と加算されて前記Ｘ線管電流エラー信号
を発生するアナログ信号である請求項２記載のＸ線管電
流制御装置。 - 【請求項４】前記加算手段が、前記予熱指令信号の供給
から所定の時間後に前記Ｘ線管電流エラー信号を前記予
熱指令信号と組み合わせるように動作するアナログスイ
ッチを含んでいる請求項１記載のＸ線管電流制御装置。
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