JPS58840B2 - Ｘ線装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、蓄電池等の可搬可能な直流電源を電源とする
回診用Ｘ線装置に好適なＸ線制御回路を備えたＸ線装置
に関するものである。

移動不可能な入院患者の診断をする目的で備えられる病
室回診用Ｘ線装置は現在においてはコンデンサ式Ｘ線装
置がその大半を占めている。

しかし、同装置では、使用する度に電源コードを室内コ
ンセントなどの交流電源端子に接続しなければならない
こと、また、発生Ｘ線量が少ないため被写体厚の厚い腰
椎などの撮影ができず、診断部位に制限を生じるなどの
欠点がある。

これらの欠点を解決すると同時に、回診車本来の必要条
件である（１）Ｘ線放射のための操作が簡便で、制御回
路の動作が安定していること。

（２）病室を回診するため軽量であるなどの条件をも満
足しなければならない。

それらを満足するために搭載した蓄電池の直流電力を交
流電力に変換してＸ線放射に必要な高電圧に昇圧する方
法があるが、直流を交流に変換する制御回路は上記目的
を達成するためには簡便かつ安定のよいものでなければ
ならない。

本発明の目的は、従来のコンデンサ式Ｘ線回診装置の欠
点をなくすため、搭載した蓄電池を電源とする回診用Ｘ
線装置において、簡便かつ動作安定のよいＸ線制御回路
を提供することにある。

本発明のＸ線装置は、Ｘ線放射に必要な種々の電力およ
び回診に必要な走行用電力は装置に搭載した蓄電池より
供給する構成とし、電力の消費に応じて数日こ１回程度
充電できるよう充電装置を設けたものである。

そして、Ｘ線放射は、蓄電されている直流電力を、高電
圧発生装置を小形軽量にする目的で商用周波より高い数
百〜数千Ｈｚの交流電力にインバータ回路により変換し
、それを高電圧発生装置で昇圧、整流してＸ線管に印加
させることにより行なっている。

この場合、装置の軽量化と動作の安定性を増す目的で、
従来のように転流リアクトル、転流コンデンサを必要と
しない、サイリスクとトランジスタを組合せたインバー
タ回路を使用したことが第１の特徴である。

また、Ｘ線装置の電源は、瞬間に数十〜数百への電流が
流せ、しかも内部インピーダンスの小さいことが要求さ
れるが、蓄電池は前者を満足するものの、内部インピー
ダンスは変圧器式Ｘ線装置に一般的に使用されている交
流電源より数倍大きく、しかも負荷電流や蓄電状態に応
じてその値が著しく変化する。

このような電源を使用しても安定したＸ線放射を行なわ
せるために、Ｘ線放射に必要な主電源と、Ｘ線管フィラ
メントの加熱、撮影時間制御等容制御回路に必要な電源
を別々の蓄電池から供給するようにしたことが第２の特
徴である。

さらに、前述したインバータ制御回路の各波形は、電源
投入時は各波形の関係が不安定であり、電源投入初期は
インバータの誤動作が起り易い。

この誤動作を防止するため、各制御回路用電源を接続し
、た後、一定時間経過してからインバータを動作可能状
態にすることが第３の特徴である。

以下、添付図に従って本発明を詳述する。

第１図は、本発明の一実施例を示すＸ線装置の制御回路
図であり、図中、１はＸ線放射やＸ線管陽極回転に用い
る主電源用蓄電池、２はＸ線管フィラメント加熱や各制
御回路の電源を供給するための前記主電源１とは分離さ
れた蓄電池、３はこれらの蓄電池１および２に充電する
ための充電回路で、必要に応じて商用電源に接続される
ものである。

主電源１には接点６および７を介してインバータ回路８
，１１が接続しである。

インバータ８はその具体的回路は省略しであるが、イン
バータ１１と同様の回路構成で、それぞれ、サイリスタ
ｌ５ＣＲ，２ＳＣＲおよびトランジスタＩＴｒ＋２Ｔｒ
の２組で構成され、そのサイリスタｌ５ＣＲ。

２８ＣＲのカソードにはトランジスタがオフしたとき、
負荷に誘起する異常電圧を吸収する抵抗２２、コンデン
サ２３を接続し、Ｘ線管電圧を調整する単捲変圧器１２
が接続しである。

１３はその単捲変圧器１２に接続されたＸ線高電圧変圧
器であり、１４はＸ線管である。

また、接点７を介して接続されたインバータ回路８には
起動コンデンサ９および界磁コイル１０が接続され、そ
のインバータ回路８より供給される交流電力によってＸ
線管１４の陽極を回転するものである。

さらに、蓄電池２には、Ｘ線装置始動用接点４、接点５
を介してＸ線管１４に必要な管電流を流すためのフィラ
メント加熱電圧を与える定電圧回路１５並びに前述イン
バータ回路８，１１と同様のインバータ回路１６が接続
され、Ｘ線高圧変圧器１３による高圧回路とフィラメン
ト加熱する低圧回路とを絶縁するフィラメント加熱変圧
器１７を介してＸ線管１４のフィラメントに接続しであ
る。

さらにまた、蓄電池２には、始動用接点を介して発振回
路１８、その発振回路１８の信号を分周して前述した陽
極回転、高電圧発生並びにＸ線管フィラメント加熱と夫
々の回路に必要な周波数信号を取出し、ゲート回路２０
を介して夫々のインパーク回路を制御するための分周回
路であり、２１はそのゲート回路２０の開閉制御をする
ゲート制御回路である。

なお、図に示すイ２２ロ、ハ二。ホは同一符号箇所で接
続されることを示している。

以下この回路の動作説明を第２図および第３図の波形図
と共に説明する。

Ｘ線を放射する場合は、始動用接点４並びに接点５，６
，７を閉じ、それぞれの系統のインバータ回路８．ＩＬ
１６を介し、起動コンデンサ９、界磁コイル１０に交流
電力を供給してＸ線管１４の陽極を回転することや、管
電圧を調整する単巻変圧器１２を介してＸ線発生効率の
良い数百〜数千Ｈｚの交流をＸ線高電圧変圧器１３に印
加することや、フィラメント加熱変圧器を通じてＸ線管
１４のフィラメントを加熱する。

いま、Ｘ線高電圧印加回路系について説明すると、イン
バータ回路１１のサイリスタｌ５ＣＲのゲートおよびト
ランジスタ２Ｔｒのベースに第３図・１に示す波形の電
圧を加えた場合、サイリスタ１ＳＣＲ１トランジスタ２
Ｔｒがオンして１、なる電流が流れる。

サイリスタ１ＳＣＲ１トランジスタ２Ｔｒへのゲートお
よびベース信号は、時間ｔ２で消滅するため、電流１１
はトランジスタ２Ｔｒによって時間ｔ２でカットオフさ
れる。

次に時間ｔ２からｔ３だけ遅れて第３図２に示す波形の
電圧がサイリスタ２ＳＣＲのゲートおよびトランジスタ
ＩＴｒのベースに印加されるため、今度は１２なる電流
が流れる。

この動作が繰り返えされることにより第３図３に示すよ
うな波形の交流電圧が単捲変圧器１２に印加され、所望
の電圧値でＸ線高電圧変圧器１３に印加される。

このように、トランジスタにより電流のオン、オフ制御
を行なえば、サイリスク方式のように、負荷時に直流電
源電圧が極端に降下したり、負荷電流が変化し、あるい
はその他の外乱によって転流失敗することが除かれ、安
定したインバータ動作を行なわせることができる。

ここで時間ｔｓはサイリスク、トランジスタがオフの状
態になるだけの時間があれば、前述したインパーク動作
を行なわせるには十分でありさらには、この時間ｔｓを
適当に変えれは負荷へ供給する電力の調整をも同時に行
なうことができる。

なお、現存する大容量トランジスタは１個で通電電流が
せいぜい５０Ａ程度であるため、本回路では２個のトラ
ンジスタを並列接続している。

また、発振回路１８の出力信号は、分周回路１９にて分
周され、Ｘ線管の陽極回転、高電圧発生、Ｘ線管フィラ
メント加熱と夫々の回路に必要な周波数の信号を取出し
、ゲート回路２０を制御するため、第３図に示すような
休止時間ｔｓを含んだ信号を出す回路へと信号を送って
いる。

このゲート回路２０は、分周回路１９からの信号を受け
て動作する単安定マルチバイブレークとゲート素子で構
成され、単安定マルチバイブレークによって各回路で必
要とする休止時間を発生させ、出カバ、二、ホとしてそ
れぞれのインバータ回路８１１．１６を時遅れ制御する
ものである。

したがって、この時遅れ制御方式を採用することにより
Ｘ線を放射させるため、始動接点４を閉じて各制御回路
さ電圧を印加した場合、始動初期には第２図・２に示す
ように発振出力は出力電圧、周波数とも定常状態と異な
っており、この状態でインバータ回路を動作させると、
休止時間等が正規の時間に関係なくインバータ回路の誤
動作の原因となるが、本発明においては、各制御回路の
信号波形が定常状態になるまでの時間ｔｒの間、ゲート
制御回路２１によりゲート回路２０を開かないように制
御している。

なお、上記説明では、ゲート制御回路２１からの制御信
号によってゲート回路２０を制御しているが、ゲート制
御回路２１を用いないで、始動接点４を閉じ、時間ｔｒ
後に各々のインバータ回路８．１１，１６の前段に挿入
した接点７，６，５を閉じるようにしても同じ効果を出
すことができる。

上記した実施例からも明らかなように本発明によれば、
Ｘ線装置の電源として蓄電池を用い、サイリスクとトラ
ンジスタを組合せたインバータ回路によって交流電源を
得るようにしたものであるから、従来の転流リアクトル
、転流コンデンサが不要となり、軽量化できると共に、
電源電圧変動、負荷電流その他の外乱による誤動作を解
消できるため安定したインバータの動作を行なわし得る
。

また、Ｘ線放射など大きな電流を要する電源と、Ｘ線管
フィラメント加熱や発振回路等のように安定した電圧の
必要電源とを分けたことによりＸ線放射中の各制御回路
が電源変動時の影響を受けず、安定した回路制御が期待
できる。

さらにまた、始動時において、一定時間経過後に回路動
作を行なうにし、始動時の誤動作をも排除しているため
、安定したＸ線放射ができる等の利点を有し、回診用Ｘ
線装置として最適なものといえる。

【図面の簡単な説明】

添付図は本発明の一実施例を説明するためのものであっ
て、第１図はＸ線装置の具体的制御回路図、第２図は第
１図の回路において電源投入時の波形の乱れの関係を示
す図、第３図はインバータ回路に加えるゲート制御波形
図である。 １．２・・・・・・蓄電池、３・・・・・・充電回路、
４・・・・・・始動用接点、５〜７・・・・・・接点、
８．ＩＬ１６・・・・・・インバータ回路、９・・・・
・・起動コンデンサ、１０・・・・・・界磁コイル、１
２・・・・・・単捲変圧器、１３・・・・・・Ｘ線高電
圧変圧器、１４・・・・・・Ｘ線管、１５・・・・・・
定電圧回路、１７・・・・・・フィラメント加熱変圧器
、１８・・・・・・発振回路、１９・・・・・・分周回
路、２０・・・・・・ゲート回路、２１・・・・・・ゲ
ート制御回路、２２・・・・・・抵抗、２３・・・・・
・コンデンサ、ｌ５ＣＲ，２ＳＣＲ・・・・・・サイリ
スク、ＩＴｒ、２Ｔｒ・・・・・・トランジスタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １蓄電池を電源とし、該直流電力を交流電力に変換して
   Ｘ線放射を行なわせるようにしたＸ線装置において、Ｘ
   線放射のための電力を供給する主たる蓄電池とは別に設
   けた蓄電池より、Ｘ線管フィラメント加熱回路、発振回
   路、各ゲート回路、遅延回路、管電流量制御回路、イン
   バータ制御回路および分周回路などのＸ線装置制御回路
   に電力供給するように構成したことを特徴とするＸ線装
   置。 ２直流電力を交流電力に変換する回路に、サイリスクと
   トランジスタを組合せたインバータを使用し、該サイリ
   スクとトランジスタのゲートおよびベースに適当な休止
   時間を有する信号を交互に入力してインバータ動作を行
   なうようにした特許請求の範囲第１項記載のＸ線装置。 ３Ｘ線制御回路を始動し、各制御回路へ電圧が印加され
   た後、一定時間たってからインバータ回路を動作させる
   ようにした特許請求の範囲第１項記載のＸ線装置。