JPH0644080Y2 - Ｘ線管フイラメント制御回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、Ｘ線撮影の分野で利用される。

本考案は、Ｘ線高電圧装置におけるＸ線管フイラメント
制御回路に関する。

［従来技術］ Ｘ線管はそのフイラメントに印加する電圧または電流を
一定にしてＸ線を長時間出力するとフイラメントの電子
冷却によつてＸ線管電流は徐々に降下していくことは広
く知られている。

従来のＸ線高電圧装置では、この管電流の降下を防止す
るために、Ｘ線ばく射中に実管電流を検出し、設定管電
流との差分値により、Ｘ線ばく射中にフイラメント電圧
または電流を増加させるフイードバツク制御方式を採用
している。この方式はＸ線を直流的に出力する場合には
有効である。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、近年におけるシネ撮影、DSA（デジタル
・サブトラクシヨン・アンギオグラフイないし血管造
影）等の普及により、Ｘ線を数ミリ秒のパルス状にくり
返し出力する術式が増えている。このような場合に、従
来のように実管電流を検出してフイラメントに印加する
電圧または電流を増加させることは、Ｘ線のパルス幅が
短いためフイラメントが高速に応答せず、結局フイード
バツク方式では、Ｘ線管電流は徐々に減少し、問題とな
つている。

本考案の目的は、Ｘ線を数ミリ秒のパルス状にくり返し
ばく射する際の管電流が各パルス毎に減少するのを防止
し、一定ないし再現性の良い管電流を得ることができる
Ｘ線管フイラメント制御回路を提供することである。

［課題を解決するための手段］ 前記した目的は、所定の管電流が得られるフイラメント
加熱電流を設定する加熱電圧設定回路と、管電流、パル
スＸ線のパルス幅、そのくり返し周期で定まるフイラメ
ントの電子冷却による管電流の低下を補償する補償電圧
を発生する補償回路とを具備し、パルスＸ線のばく射時
に前記両回路の加算電圧をフイラメントに印加させるこ
とにより、達成される。

［作用］ フイラメントの電子冷却が無視できる程度の短時間、例
えば数10ミリ秒のＸ線ばく射を数回行い予め所定の管電
流が得られるよう加熱電流設定値をまず決めて入力させ
ること、第２段階としてフイラメントの電子冷却は管電
流値、Ｘ線パルス幅、くり返し周期にほぼ比例すること
が実験的に確認されているので、Ｘ線ばく射期間だけ設
定管電流に比例した電圧を前記加熱電流設定値に加算さ
せる設定値補償回路が付加される。

［実施例］ 本考案の好適な実施例は、図面に基づいて説明される。

第１図はその１実施例を示した要部回路図である。

A1、A2はオペアンプで、前者は増幅用、後者はインピー
ダンス変換用であり、入力電圧を高入力インピーダンス
により受けてその電圧は変らず低い出力インピーダンス
回路の出力として送り出す。R1〜R4は同一値の抵抗、VR
1は可変抵抗、S1はアナログスイツチである。

ａ点に入力される電圧V1は、加熱電流設定値であり、Ｘ
線を数10ミリ秒間ばく射して設定管電流が得られるよう
に調整される電圧である。

V2は設定管電流に比例した電圧である。

Ｘ線管電流のＸ線ばく射中の降下は、そのばく射が数10
ミリ秒間の期間ではほとんど無視できる値であるため、
V1はこのような短期間のＸ線ばく射をくり返し行い所定
の管電流が得られるよう調整される。

第３図（ａ）は従来方式のフイラメント制御回路により
Ｘ線をパルス状に連続的に出力した場合の管電流の変化
を例示している。

従来方式ではＸ線をパルス状に出力する場合も前記設定
値V1を一定にしてフイラメントを制御していたため、第
３図（ａ）から解るように１パルス目だけは設定通りの
管電流が出力されているが、２パルス目以降管電流は徐
々に減少してゆき、フイラメントが熱的に平衡状態にな
つた時点で、ある管電流値で安定する。このとき設定値
から誤差ΔmAはフイラメントの特性、設定管電流値に依
存するが５％以上になることがある。

DSA撮影では、管電流が２％以上変化すれば画像に濃淡
が生じることがあり、従来の制御方式では問題となつて
いる。

なお、フイラメントの電子冷却は管電流値、Ｘ線パルス
幅、くり返し周期（FPS:Frame Per Sec）にほぼ比例す
ることが実験的に確認されている。

そこで本考案では、設定値V1の値に、設定管電流に比例
した電圧V2をＸ線ばく射期間（パルス幅に相当）だけ加
算することにより、フイラメントの電子冷却を補償す
る。

第２図は本考案によるタイムチヤート例示図である。ア
ナログスイツチS1のゲートｃ点は図示のようにＸ線ばく
射期間t1の間だけ“L"となりスイツチONとなる。スイツ
チS1の入力には設定管電流に比例した電圧αV2（係数α
〈１）が入力されており、Ｘ線ばく射期間中だけ設定値
V1と補償値αV2が加算され、最終的にフイラメント制御
回路にはVoの電圧が出力される。

可変抵抗器VR1は管電流、パルス幅、FPSを適当に設定
し、Ｘ線をばく射し、第３図（ｂ）に示したように管電
流の変化が最も小さくなる様に調整するためのものであ
る。

このような制御回路によりＸ線をパルス状に印加する時
にも、管電流、パルス幅、FPSの値を考慮した電圧冷却
補償電圧が常時加算されるため、管電流の再現性が著し
く向上する。

［効果］ シネ、DSA撮影等Ｘ線をパルス状に印加する場合に、各
パルス毎の管電流の再現性を著しく向上させることがで
きるため、シネ撮影の場合はフイルムの濃度を各こま毎
に一定にでき、DSAの場合はマスク像とサブ像の線量の
差が無くなるため、各画像毎に濃淡の差が無くなり、画
像が改善される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の１実施例を示した要部回路図、第２図
は本考案によるタイムチヤート例示図、第３図は従来例
と本考案とによる効果比較例示図である。 A1、A2はオペアンプ、S1はアナログスイツチ、Voは制御
回路入力電圧、Ｒは固定抵抗、VR1は可変抵抗である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】所定の管電流が得られるフイラメント加熱
   電流を設定する加熱電圧設定回路と、管電流、パルスＸ
   線のパルス幅、そのくり返し周期で定まるフイラメント
   の電子冷却による管電流の低下を補償する補償電圧を発
   生する補償回路とよりなり、パルスＸ線のばく射時に前
   記両回路の加算電圧をフイラメントに印加するようにし
   たことを特徴とする、Ｘ線管フイラメント制御回路。