JPH0665184B2 - X線発生装置 - Google Patents
X線発生装置Info
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- JPH0665184B2 JPH0665184B2 JP61033551A JP3355186A JPH0665184B2 JP H0665184 B2 JPH0665184 B2 JP H0665184B2 JP 61033551 A JP61033551 A JP 61033551A JP 3355186 A JP3355186 A JP 3355186A JP H0665184 B2 JPH0665184 B2 JP H0665184B2
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- Japan
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- ray
- voltage
- signal
- inverter
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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
- H05G1/10—Power supply arrangements for feeding the X-ray tube
- H05G1/20—Power supply arrangements for feeding the X-ray tube with high-frequency ac; with pulse trains
-
- 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
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- H05G1/30—Controlling
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-
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- H05G1/00—X-ray apparatus involving X-ray tubes; Circuits therefor
- H05G1/08—Electrical details
- H05G1/56—Switching-on; Switching-off
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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】 [発明の技術分野] 本発明は、X線を発生するX線発生装置に関する。
[発明の技術的背景とその問題点] X線発生装置において、X線管のアノード・フィラメン
ト間に印加される高電圧(管電圧)を生成するのに高周
波インバータを用いると、応答性がよいためテトロード
(4極真空管)などを使用しなくともパルス状にX線を
発生させることができる。
ト間に印加される高電圧(管電圧)を生成するのに高周
波インバータを用いると、応答性がよいためテトロード
(4極真空管)などを使用しなくともパルス状にX線を
発生させることができる。
しかしながら、インバータを用いた従来のX線発生装置
においては、変成器及びリアクトルのインダクタンス成
分により管電圧の立ち上り特性が悪化するという問題を
生じている。管電圧の立ち上り特性はパルスX線の立ち
上り特性ひいては被検体透過X線情報に影響するのはい
うまでもなく、従ってその改善が望まれる。
においては、変成器及びリアクトルのインダクタンス成
分により管電圧の立ち上り特性が悪化するという問題を
生じている。管電圧の立ち上り特性はパルスX線の立ち
上り特性ひいては被検体透過X線情報に影響するのはい
うまでもなく、従ってその改善が望まれる。
[発明の目的] 本発明は上記事情に鑑みて成されたものであり、その目
的とするところは、X線発生に供される管電圧の立ち上
り特性に優れ、安定なるX線曝射を行うことができるX
線発生装置を提供することにある。
的とするところは、X線発生に供される管電圧の立ち上
り特性に優れ、安定なるX線曝射を行うことができるX
線発生装置を提供することにある。
[発明の概要] 本発明は、一次,二次巻線を備えた変成器、及び前記一
次巻線の両端に接続されたそれぞれ第1,第2のスイッチ
ング素子を有して成り、この第1,第2のスイッチング素
子の相対的開閉動作により直流電圧を前記一次巻線に断
続印加することで前記二次巻線に高電圧を発生させるイ
ンバータ部と、前記第1,第2のスイッチング素子の開閉
動作を制御するインバータ制御部とを具備し、前記二次
巻線に生じた高電圧を基にX線を発生するX線発生装置
において、前記インバータ制御部は、前記第1,第2のス
イッチング素子の相対的開閉動作の開始直前に第1,第2
のスイッチング素子を同時に閉状態とする制御モードを
有することを特徴とするものである。
次巻線の両端に接続されたそれぞれ第1,第2のスイッチ
ング素子を有して成り、この第1,第2のスイッチング素
子の相対的開閉動作により直流電圧を前記一次巻線に断
続印加することで前記二次巻線に高電圧を発生させるイ
ンバータ部と、前記第1,第2のスイッチング素子の開閉
動作を制御するインバータ制御部とを具備し、前記二次
巻線に生じた高電圧を基にX線を発生するX線発生装置
において、前記インバータ制御部は、前記第1,第2のス
イッチング素子の相対的開閉動作の開始直前に第1,第2
のスイッチング素子を同時に閉状態とする制御モードを
有することを特徴とするものである。
[発明の実施例] 以下、本発明を実施例により具体的に説明する。
第1図は本発明の一実施例たるX線発生装置をX線CT装
置に適用した場合を示す回路図である。
置に適用した場合を示す回路図である。
X線発生装置10は、第1の整流平滑部11,電圧調整部12,
インバータ部13,第2の整流平滑部15,X線管16,インバー
タ制御部17を有して成る。
インバータ部13,第2の整流平滑部15,X線管16,インバー
タ制御部17を有して成る。
第1の整流部11は、取り込まれる三相交流電圧の整流・
平滑を行うものであり、三相ブリッジ整流器D1と、この
整流出力を平滑するコイルL1及びコンデンサC1とを有し
て成る。電圧調整部12は直流電圧の電圧調整を行うもの
であり、ここでは開閉動作するトランジスタQ1と、フリ
ーホイーリングダイオードD2と、コイルL2及びコンデン
サC2とを有して成るチッパ回路が適用される。
平滑を行うものであり、三相ブリッジ整流器D1と、この
整流出力を平滑するコイルL1及びコンデンサC1とを有し
て成る。電圧調整部12は直流電圧の電圧調整を行うもの
であり、ここでは開閉動作するトランジスタQ1と、フリ
ーホイーリングダイオードD2と、コイルL2及びコンデン
サC2とを有して成るチッパ回路が適用される。
インバータ部13は、前記直流電圧調整部12の出力端(正
極側)にコイルL3を接続し、このコイルL3の他端に変成
器14の一次巻線14aのセンタータップを接続し、変成器1
4の一次巻線14aの両端に第1,第2のスイッチング手段た
るトランジスタQ2,Q3のコレクタを接続し、このトラン
ジスタQ2,Q3のエミッタを前記直流電圧調整部12の出力
端(負極側)に接続して成る。この回路構成は所謂プッ
シュプル方式のインバータ回路と称されるものであり、
トランジスタQ2,Q3の相対的開閉動作、すなわちQ2,Q3の
交互に行われるオン・オフ動作により、変成器14の一次
巻線14aに直流電圧を断続印加し、これにより二次巻線1
4b,14cに交流高電圧を発生させることができる。
極側)にコイルL3を接続し、このコイルL3の他端に変成
器14の一次巻線14aのセンタータップを接続し、変成器1
4の一次巻線14aの両端に第1,第2のスイッチング手段た
るトランジスタQ2,Q3のコレクタを接続し、このトラン
ジスタQ2,Q3のエミッタを前記直流電圧調整部12の出力
端(負極側)に接続して成る。この回路構成は所謂プッ
シュプル方式のインバータ回路と称されるものであり、
トランジスタQ2,Q3の相対的開閉動作、すなわちQ2,Q3の
交互に行われるオン・オフ動作により、変成器14の一次
巻線14aに直流電圧を断続印加し、これにより二次巻線1
4b,14cに交流高電圧を発生させることができる。
そして第2の整流平滑部15は、インバータ部13の出力を
整流・平滑するものであり、互いに直列接続されたブリ
ッジ整流器D3,D4と、互いに直列接続されたコンデンサC
3,C4とを有して成る。コンデンサC3の正極側及びコンデ
ンサC4の負極側はX線管16のアノード16a及びフィラメ
ント16bにそれぞれ接続される。
整流・平滑するものであり、互いに直列接続されたブリ
ッジ整流器D3,D4と、互いに直列接続されたコンデンサC
3,C4とを有して成る。コンデンサC3の正極側及びコンデ
ンサC4の負極側はX線管16のアノード16a及びフィラメ
ント16bにそれぞれ接続される。
インバータ制御部17は、前記インバータ部13におけるト
ランジスタQ2,Q3の開閉動作を制御するものであるが、
トランジスタQ2,Q3の相対的開閉動作の開始直前にQ2,Q3
を同時に閉状態(オン状態)とする制御モードを有し、
これが本実施例装置10の特徴点となっている。このよう
な制御モードを実現するに種々の方式が考えられるが、
ここでは、後述するX線曝射制御部22より所定の繰り返
しでパルス状に取り込まれるX線曝射信号b中、最初に
取り込まれたX線曝射信号を基に曝射準備信号を生成
し、この信号のタイミングで先ずQ2,Q3を同時にオンさ
せ、その後、前記X線曝射信号の入力タイミングでQ2,Q
3を相対的にオン・オフさせる方式を採用している。
尚、動作タイミング等詳しくは後述する。
ランジスタQ2,Q3の開閉動作を制御するものであるが、
トランジスタQ2,Q3の相対的開閉動作の開始直前にQ2,Q3
を同時に閉状態(オン状態)とする制御モードを有し、
これが本実施例装置10の特徴点となっている。このよう
な制御モードを実現するに種々の方式が考えられるが、
ここでは、後述するX線曝射制御部22より所定の繰り返
しでパルス状に取り込まれるX線曝射信号b中、最初に
取り込まれたX線曝射信号を基に曝射準備信号を生成
し、この信号のタイミングで先ずQ2,Q3を同時にオンさ
せ、その後、前記X線曝射信号の入力タイミングでQ2,Q
3を相対的にオン・オフさせる方式を採用している。
尚、動作タイミング等詳しくは後述する。
また、20はX線CT装置のガントリ(図示せず)に設けら
れ、データ収集信号たるグラティキュル信号aを発生す
るグラティキュル信号発生部であり、21はこのグラティ
キュル信号に基づき、前記X線管16より曝射されたX線
による被検体(図示せず)透過情報を収集するデータ収
集部である。22は前記グラティキュル信号aの入力タイ
ミングでパルス状のX線曝射信号bを発生するX線曝射
制御部であり、23はこのX線曝射信号bのパルス幅及び
繰り返し周期を制御するスキャン制御部である。
れ、データ収集信号たるグラティキュル信号aを発生す
るグラティキュル信号発生部であり、21はこのグラティ
キュル信号に基づき、前記X線管16より曝射されたX線
による被検体(図示せず)透過情報を収集するデータ収
集部である。22は前記グラティキュル信号aの入力タイ
ミングでパルス状のX線曝射信号bを発生するX線曝射
制御部であり、23はこのX線曝射信号bのパルス幅及び
繰り返し周期を制御するスキャン制御部である。
次に、上記構成による実施例装置の作用についてその動
作タイミングを示す第2図及び第3図を参照しながら説
明する。
作タイミングを示す第2図及び第3図を参照しながら説
明する。
三相交流電圧は整流平滑部11により直流電圧に変換さ
れ、変換された直流電圧は電圧調整部12に印加され電圧
調整に供される。電圧調整部12のトランジスタQ1の開閉
動作により所定の電圧値に調整された直流電圧はインバ
ータ部13に印加され、この状態で本実施例装置10は、X
線曝射制御部22から出力されるX線曝射信号の入力待ち
となる。
れ、変換された直流電圧は電圧調整部12に印加され電圧
調整に供される。電圧調整部12のトランジスタQ1の開閉
動作により所定の電圧値に調整された直流電圧はインバ
ータ部13に印加され、この状態で本実施例装置10は、X
線曝射制御部22から出力されるX線曝射信号の入力待ち
となる。
グラティキュル信号発生部20より発生したグラティキュ
ル信号aがX線曝射制御部22に入力されると、このX線
曝射制御部22はグラティキュル信号aの入力タイミング
でX線曝射信号bを発生し、これをインバータ制御部17
に出力する。すると、インバータ制御部17はこのX線曝
射信号bの高レベル期間中、正規のスイッチング周波数
でトランジスタQ2,Q3を相対的に開閉動作させる。この
制御モードをAモードとする。第3図はこのAモードに
おけるQ2,Q3の開閉動作を示すものである。そしてイン
バータ制御部17は、最初のX線曝射信号b1の立ち上りを
基準に曝射準備信号を発生する。曝射準備信号の繰り返
し周期は第2図より明らかなように、グラティキュル信
号a及びX線曝射信号bの繰り返し周期よりも若干短
く、この周期をΔtとする。この曝射準備信号の発生タ
イミングから、次のX線曝射信号b2の立ち上りタイミン
グまでの間、インバータ制御部17はトランジスタQ2,Q3
を同時に閉状態とする。この制御モードをBモードとす
る。この状態において、変成器14の一次巻線14aにはセ
ンタータップを基準に相反する方向に電流が流れるた
め、二次巻線14b,14cに高電圧は生じない。
ル信号aがX線曝射制御部22に入力されると、このX線
曝射制御部22はグラティキュル信号aの入力タイミング
でX線曝射信号bを発生し、これをインバータ制御部17
に出力する。すると、インバータ制御部17はこのX線曝
射信号bの高レベル期間中、正規のスイッチング周波数
でトランジスタQ2,Q3を相対的に開閉動作させる。この
制御モードをAモードとする。第3図はこのAモードに
おけるQ2,Q3の開閉動作を示すものである。そしてイン
バータ制御部17は、最初のX線曝射信号b1の立ち上りを
基準に曝射準備信号を発生する。曝射準備信号の繰り返
し周期は第2図より明らかなように、グラティキュル信
号a及びX線曝射信号bの繰り返し周期よりも若干短
く、この周期をΔtとする。この曝射準備信号の発生タ
イミングから、次のX線曝射信号b2の立ち上りタイミン
グまでの間、インバータ制御部17はトランジスタQ2,Q3
を同時に閉状態とする。この制御モードをBモードとす
る。この状態において、変成器14の一次巻線14aにはセ
ンタータップを基準に相反する方向に電流が流れるた
め、二次巻線14b,14cに高電圧は生じない。
次に、X線曝射信号b2が入力されると、インバータ制御
部17は再び正規のスイッチング周波数でトランジスタ
Q2,Q3を相対的に開閉動作させる(Aモード)。Aモー
ド制御においては変成器14の二次巻線14bに高電圧が発
生し、この高電圧が第2の整流平滑部15を介してX線管
16に印加され、X線管16よりX線が発生する。X線の発
生時間はX線曝射信号bのパルス幅によって決定され
る。なぜなら、X射曝射信号bの高レベル期間中はトラ
ンジスタQ2,Q3の相対的開閉動作が持続されるからであ
る。Bモード,Aモードを1組とする開閉動作制御は、グ
ラティキュル信号aが一定周期で発生する限りにおいて
繰り返し行われ、この結果、X線管16よりパルス状にX
線が発生する。
部17は再び正規のスイッチング周波数でトランジスタ
Q2,Q3を相対的に開閉動作させる(Aモード)。Aモー
ド制御においては変成器14の二次巻線14bに高電圧が発
生し、この高電圧が第2の整流平滑部15を介してX線管
16に印加され、X線管16よりX線が発生する。X線の発
生時間はX線曝射信号bのパルス幅によって決定され
る。なぜなら、X射曝射信号bの高レベル期間中はトラ
ンジスタQ2,Q3の相対的開閉動作が持続されるからであ
る。Bモード,Aモードを1組とする開閉動作制御は、グ
ラティキュル信号aが一定周期で発生する限りにおいて
繰り返し行われ、この結果、X線管16よりパルス状にX
線が発生する。
ここに、X線曝射信号b1の入力によって発生する管電圧
KV(第2の整流平滑部15の出力)の立ち上りは、Bモー
ドによる制御(Q2,Q3の同時オン)が行われないため、
従来装置と同様に若干なまってしまう。しかしながら、
X線曝射信号b2,b3,b4…によって発生する管電圧(KV)
の立ち上り特性は、Bモード制御によりコイルL3,一次
巻線14a等に充分な電流を予め流しているため、大幅に
改善され、その電圧波形はほぼ矩形状となる。従って、
このような管電圧印加により、安定なるパルスX線曝射
を行うことができる。尚、X線曝射信号b1の入力によっ
て発生する管電圧は立ち上り特性が悪いため、データ収
集に供さない方がよい。
KV(第2の整流平滑部15の出力)の立ち上りは、Bモー
ドによる制御(Q2,Q3の同時オン)が行われないため、
従来装置と同様に若干なまってしまう。しかしながら、
X線曝射信号b2,b3,b4…によって発生する管電圧(KV)
の立ち上り特性は、Bモード制御によりコイルL3,一次
巻線14a等に充分な電流を予め流しているため、大幅に
改善され、その電圧波形はほぼ矩形状となる。従って、
このような管電圧印加により、安定なるパルスX線曝射
を行うことができる。尚、X線曝射信号b1の入力によっ
て発生する管電圧は立ち上り特性が悪いため、データ収
集に供さない方がよい。
このように本実施例装置にあっては、トランジスタQ2,Q
3の相対的開閉動作の開始直前にトランジスタQ2,Q3を同
時に開状態とする制御モード(Bモード)を有し、管電
圧の立ち上り特性を大幅に改善することにより、安定な
るパルスX線曝射を行うことができるものであるから、
X線CT装置において再構成されたCT画像の画質を向上さ
せる上で極めて効果的である。
3の相対的開閉動作の開始直前にトランジスタQ2,Q3を同
時に開状態とする制御モード(Bモード)を有し、管電
圧の立ち上り特性を大幅に改善することにより、安定な
るパルスX線曝射を行うことができるものであるから、
X線CT装置において再構成されたCT画像の画質を向上さ
せる上で極めて効果的である。
以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明は
上記実施例に限定されるものではなく、種々の変形実施
が可能であるのはいうまでもない。
上記実施例に限定されるものではなく、種々の変形実施
が可能であるのはいうまでもない。
上記実施例ではX線曝射信号b1を基に曝射準備信号を発
生し、これによりBモード制御を行うようにしたが、X
線曝射信号b1,b2,b3,b4…の立ち上りタイミングで先ず
トランジスタQ1,Q2を同時にオンさせ(Bモード)、そ
の後、正規のスイッチング周波数でQ1,Q2を相対的にオ
ン・オフ(Aモード)させるようにしてもよい。この場
合、X線CT装置においては、X線曝射タイミングで若干
(Bモード期間分だけ)遅れることになるが、画像再構
成時に補正すれば特に問題は生じない。
生し、これによりBモード制御を行うようにしたが、X
線曝射信号b1,b2,b3,b4…の立ち上りタイミングで先ず
トランジスタQ1,Q2を同時にオンさせ(Bモード)、そ
の後、正規のスイッチング周波数でQ1,Q2を相対的にオ
ン・オフ(Aモード)させるようにしてもよい。この場
合、X線CT装置においては、X線曝射タイミングで若干
(Bモード期間分だけ)遅れることになるが、画像再構
成時に補正すれば特に問題は生じない。
また、上記実施例では第1,第2のスイッチング手段Q2,Q
3としてトランジスタを適用したものについて説明した
が、GTO,SCR等のスイッチング素子を適用してもよい。
3としてトランジスタを適用したものについて説明した
が、GTO,SCR等のスイッチング素子を適用してもよい。
尚、X線発生装置10はX線CT装置以外にも適用できるの
はいうまでもない。
はいうまでもない。
[発明の効果] 以上詳述したように本発明によれば、X線発生に供され
る高電圧(管電圧)の立ち上り特性に優れ、安定なるX
線曝射を行うことができるX線発生装置を提供すること
ができる。
る高電圧(管電圧)の立ち上り特性に優れ、安定なるX
線曝射を行うことができるX線発生装置を提供すること
ができる。
第1図は本発明の一実施例たるX線発生装置をX線CT装
置に適用した場合を示す回路図、第2図及び第3図は本
実施例装置の動作タイミング図である。 10……X線発生装置、14……変成器、 14a……一次巻線、14b,14c……二次巻線、 17……インバータ制御部、 Q2……第1のスイッチング素子、 Q3……第2のスイッチング素子。
置に適用した場合を示す回路図、第2図及び第3図は本
実施例装置の動作タイミング図である。 10……X線発生装置、14……変成器、 14a……一次巻線、14b,14c……二次巻線、 17……インバータ制御部、 Q2……第1のスイッチング素子、 Q3……第2のスイッチング素子。
Claims (1)
- 【請求項1】一次,二次巻線を備えた変成器、及び前記
一次巻線の両端に接続されたそれぞれ第1,第2のスイッ
チング素子を有して成り、この第1,第2のスイッチング
素子の相対的開閉動作により直流電圧を前記一次巻線に
断続印加することで前記二次巻線に高電圧を発生させる
インバータ部と、前記第1,第2のスイッチング素子の開
閉動作を制御するインバータ制御部とを具備し、前記二
次巻線に生じた高電圧を基にX線を発生するX線発生装
置において、前記インバータ制御部は、前記第1,第2の
スイッチング素子の相対的開閉動作の開始直前に第1,第
2のスイッチング素子を同時に閉状態とする制御モード
を有することを特徴とするX線発生装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61033551A JPH0665184B2 (ja) | 1986-02-18 | 1986-02-18 | X線発生装置 |
US07/007,482 US4783795A (en) | 1986-02-18 | 1987-01-28 | X-ray generator system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61033551A JPH0665184B2 (ja) | 1986-02-18 | 1986-02-18 | X線発生装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62190700A JPS62190700A (ja) | 1987-08-20 |
JPH0665184B2 true JPH0665184B2 (ja) | 1994-08-22 |
Family
ID=12389689
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61033551A Expired - Lifetime JPH0665184B2 (ja) | 1986-02-18 | 1986-02-18 | X線発生装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4783795A (ja) |
JP (1) | JPH0665184B2 (ja) |
Families Citing this family (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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DE8713524U1 (ja) * | 1987-10-08 | 1989-02-02 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen, De | |
JPH0673291B2 (ja) * | 1988-04-16 | 1994-09-14 | 株式会社東芝 | X線管 |
US4961128A (en) * | 1988-12-28 | 1990-10-02 | Zenith Electronics Corporation | Push-pull zero-ripple IM converter system |
JPH02192698A (ja) * | 1989-01-19 | 1990-07-30 | Toshiba Corp | X線高電圧装置 |
US5084662A (en) * | 1990-04-03 | 1992-01-28 | Sunstrand Corporation | Unipolar converter for variable reluctance machines |
US5202932A (en) * | 1990-06-08 | 1993-04-13 | Catawa Pty. Ltd. | X-ray generating apparatus and associated method |
US5239453A (en) * | 1990-12-21 | 1993-08-24 | Rolm Company | DC to DC converter employing a free-running single stage blocking oscillator |
US5070439A (en) * | 1991-03-12 | 1991-12-03 | Rolm Corporation | DC to DC converter apparatus employing push-pull oscillators |
US5239454A (en) * | 1991-11-27 | 1993-08-24 | Sundstrand Corporation | Stepped-waveform inverter utilizing main and auxiliary subinverters |
DE19529941A1 (de) * | 1995-08-16 | 1997-02-20 | Philips Patentverwaltung | Spannungskonverter |
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