JPS5922720Y2 - Ｘ線装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 この考案は回診用または移動用Ｘ線装置、特に電源イン
ピーダンスの異なる電力供給源に接続して使用する場合
においても管電圧調整器による正確な管電圧の調整を可
能ならしめたＸ線装置に関するものである。

（ロ）従来技術 Ｘ線装置においてＸ線管の陰極と陽極間に印加される管
電圧は所望の値に必要に応じて調整できることが望まれ
る。

たとえばＸ線写真撮影装置においては、厚い被写体を撮
影する場合または動く被写体を短時間に撮影する場合管
電圧を高く設定する必要がある。

一般に被写体を透過してフィルムに達するＸ線の強さＩ
は次式で示される。

Ｉ ＝ Ｃ−ｍＡＫＶ’ この式において、Ｃは定数、ｍＡは管電流、ＫＶは管電
圧を示し、かつｎは２ないし５の定数である。

この式から判るように、管電圧ＫＶの微少な変化によっ
て、Ｘ線の強さ■は大きく変化する。

したがってＸ線装置としては正確に管電圧が調整でき、
その調整された所定の管電圧がＸ線管に印加されること
が望まれる。

従来からたとえば移動回診用Ｘ線写真撮影装置の電力は
、家庭用送電線または高電圧送電線から導びかれる。

すなわちこのようなＸ線装置に使用される回診場所によ
り異なる電源インピーダンスを有する電力供給源に接続
される。

Ｘ線装置によるＸ線写真撮影では瞬時に大きな管電流を
消費するので、前記電力供給源の電源インピーダンスに
よる電圧降下は著しく、この電圧降下値は電力供給源の
電源インピーダンスによって異なる。

したがって、管電圧調整器で所望の管電圧を設定しても
、設定した正確な管電圧をＸ線管に与えられないことに
なる。

この種Ｘ線装置は一般に、タップ切換式のＸ線管電圧調
整器を備えているが、その調整電圧は段階的でありかつ
切換タップの数はそれほど多くはないから、管電圧の調
整範囲は極度に限定され、そのため最適な管電圧を正確
に調整することは不可能である。

（ハ） 目 的 この考案の主たる目的は、Ｘ線装置の使用される場所の
電力供給源の電源インピーダンスに拘らず正確な管電圧
の調整を可能にし、且つその調整された管電圧をＸ線管
に印加できるようにしたＸ線装置を提供することにある
。

に）構成 この考案は負荷時の電力供給源の電源インピーダンスの
電圧降下による管電圧の低下分を補償するのにＸ線管フ
ィラメントに供給されるフィラメント電圧が電源インピ
ーダンスに応じて制御されるようにしたもので、具体的
には２次側回路にＸ線管フィラメントが接続されたフィ
ラメント変圧器を有するＸ線装置において、前記フィラ
メント変圧器の電力供給源に接続される１次側回路に負
荷時の電力供給源の電源インピーダンスによる電圧降下
に比例した電力供給源の電圧と逆極性の補正電圧を発生
する補正電圧発生機構と、負荷時の電力供給源電圧から
前記補正電圧発生機構で得られた補正電圧が差し引かれ
たフィラメント電圧が供給される電力供給源のインピー
ダンスに応じて抵抗値が設定され、且つ電源インピーダ
ンスに応じて択一的に選択される管電圧調整用の複数個
の可変抵抗器を設けると共に前記補正電圧発生機構で得
られた補正電圧で補正された前記１次側回路に供給され
るフィラメント電圧を指示する電圧計を設け、負荷時前
記補正電圧発生機構で得られた補正電圧で前記可変抵抗
器を介して前記Ｘ線管のフィラメントに供給されるフィ
ラメント電圧を補正し、負荷時の電源インピーダンスの
電圧降下による管電圧の低下を補償するようにしたもの
である。

（ホ）実施例 図面によりこの考案を説明する。

第１図はこの考案の一実施例の構成を示す電気回路図で
ある。

電源インピーダンスＺを有する電力供給源からの電力は
、補正電圧発生機構ＢＲ１単巻変圧器ＡＴ、高電圧変圧
器ＨＴおよび整流回路を経てＸ線管ＴＵに導びかれる。

Ｘ線管ＴＵのフィラメント回路は、フィラメント電圧補
正用の補正電圧発生機構ＢＲと、フィラメント変圧器Ｆ
Ｔと、補正電圧発生機構ＢＲの２次側に並列接続された
抵抗Ｒ１，スイッチＳＷ３、単巻変圧器ＡＴの出力端子
ｄ、Ｃ、スイッチＳＷ１．ＳＷ２と、管電圧調整のため
の可変抵抗器ＶＲＩ、ＶＲ２とを含む。

Ｘ線管ＴＵのフィラメントはフィラメント変圧器ＦＴの
２次側に接続される。

補正電圧発生機構ＢＲの１次側は電力供給源に直列に接
続され、一端のａは単巻変圧器ＡＴの入力電圧調整用タ
ップを切換えるスイッチＳＷ４を介して単巻変圧器ＡＴ
の２つの入力タップに択一的に切換え接続される。

単巻変圧器ＡＴの２次側出力端子すは、補正電圧発生機
構ＢＲの２次側の一方の端子に接続され、補正電圧発生
機構ＢＲの２次側の他方の端子ｅは、フィラメント変圧
器ＦＴの１次側の一方の端子に接続される。

補正電圧発生機構ＢＲの２次側巻線には並列に、２個の
タップを有する抵抗Ｒ１が接続され、このタップはスイ
ッチＳＷ３で補正電圧発生機構ＢＲの２次側の端子ｅに
接続される。

電圧計ＶＭは補正電圧発生機構ＢＲの２次側の前記他方
の端子ｅと、電力供給源の他方の端子とに接続される。

したがって、高電圧変圧器ＨＴの１次側が開放（図示状
態）した無負荷状態においては、電圧計ＶＭは単巻変圧
器ＡＴの出力電圧を指示し、電源電圧計として使用され
、後述のように前記スイッチＳＷ４によるタップの切換
えを監視させる。

また高電圧変圧器ＨＴの１次側が閉放した負荷時のＸ線
ばく対峙状態においては、電圧計ＶＭは単巻変圧器ＡＴ
、補正電圧発生機構ＢＲの図示の極性で明らかなように
補正電圧発生機構ＢＲの補正電圧と単巻変圧器ＡＴの出
力電圧との差の電圧、すなわちフィラメント変圧器ＦＴ
の１次側に供給される電圧を指示する他、後述のように
Ｘ線装置の負荷特性を加味した電圧降下目盛を施すこと
により電源インピーダンスのチェック用としての作用を
なす。

フィラメント変圧器ＦＴの１次側の他方の端子は、可変
抵抗器ＶＲＩおよびスイッチＳＷ１を介して単巻変圧器
ＡＴの出力端子Ｃに接続されるとともに、可変抵抗器Ｖ
Ｒ２およびスイッチＳＷ２を介して単巻変圧器ＡＴの出
力端子ｄに接続される。

可変抵抗器ＶＲＩ、ＶＲ２の回動軸は互に連動操作され
、回動軸の回動角に応じて後述の管電圧目盛が読み取ら
れる。

前記出力端子す、０間の電圧は前記出力端子す、 ｄ
間電圧よりも大きい。

スイッチＳＷ１ないしＳＷ３は連動して操作され、スイ
ッチＳＷ１が導通状態にあるときは、スイッチＳＷ２は
遮断し、かつスイッチＳＷ３は補正電圧発生機構ＢＲの
２次電圧がより低くなるように図示のように右方のタッ
プに位置する。

これらスイッチＳＷ１ないしＳＷ３は、電力供給源の電
源インピーダンスに応じて手動で切換えられる。

このスイッチＳＷ１ないしＳＷ３の手動による切換えは
、電力供給源の電源インピーダンスに対応した補正電圧
発生機構ＢＲによる補正電圧を発生し、電力供給源の電
源インピーダンスに拘らず管電圧の正確な調整を可能に
するためになされる。

ＴＭは、それにより開閉制御される接点が高電圧変圧器
ＨＴの１次側回路に介装されたタイマで、Ｘ線ばく対時
間を調整制御するものである。

Ｘ線装置の使用される電力供給源の電源インピーダンス
Ｚは１般に０．３Ωないし０．６Ω近辺のいずれかにあ
ることが知られており、またＸ線写真撮影において管電
圧ＫＶは通常４０ＫＶから１００ＫＶの範囲で変化して
使用される。

そのために補正電圧発生機構ＢＲの巻数比およびスイッ
チＳＷ３で切換えられるタップを有する抵抗Ｒ１の抵抗
値等はＸ線管ＴＵの最大負荷時に電源インピーダンスＺ
の電圧降下を補償するように予め定められる。

なお、このような補正電圧発生機構ＢＲは、よく知られ
ているように変流器の一種で、次のような作用を行なう
。

すなわち、Ｘ線ばく対峙に、管電流により電源インピー
ダンスによる電圧降下が生じ、その分だけ単巻変圧器Ａ
Ｔの１次側電圧が低下し、したがってＸ線管ＴＵの管電
圧が低下する。

このとき、同時に単巻変圧器ＡＴと直列に接続した補正
電圧発生機構ＢＲの１次側に電源インピーダンスＺに反
比例した電流が流れ、補正電圧発生機構２次側に接続し
た抵抗Ｒ１の両端に１次側電流に比例した電圧が発生す
る。

第１図で明らかなように補正電圧機構ＢＲは、電力供給
源の電圧に対し逆済極性の電圧を発生するように接続さ
れているので、ＢＲで得られた電圧分フィラメント電圧
を低下させて管電流を減少させ、電源インピーダンスに
よる電圧降下を減少させて結果的に管電圧の低下分を補
償するように作用するものである。

つぎに上記構成装置の動作説明に先立ち、フィラメント
回路に介在する管電圧調整用の可変抵抗器ＶＲＩ、ＶＲ
２の抵抗値の設定ならびに両者の関係を、電力供給源の
大半が含まれている電源インピーダンスの０．３Ω、０
．６Ωと、管電圧の調整範囲が４０〜１００ ＫＶの場
合を一例として第２図、第３図により説明する。

第２図は電源インピーダンスをパラメータとした管電圧
ＫＶと管電流ｍＡの関係を示す図で１３，１６はそれぞ
れ電源インピーダンスが０．３Ω、０．６Ωのときの特
性で、同図で明らかなように同一管電流に対し電源イン
ピーダンスにより管電圧が変化し、電源インピーダンス
が大きい程管電圧が低くなる。

したがって管電圧ＫＶを４０〜１００ ＫＶの範囲にわ
たり調整するには管電流ｍＡを電源インピーダンス０．
３Ωに対してはｍＡ３〜ｍＡ３’、電源インピーダンス
０．６Ωに対してはｍＡ ６〜ｍＡ６′の範囲で調整す
ればよい。

一方Ｘ線管のエミッション特性に管電圧 ４０〜１００ ＫＶに対する上記管電流範囲をプロット
すると、管電圧４０〜１００ ＫＶを調整するに必要な
電源インピーダンス０．３Ω、０．６Ωに対する管電流
ｍＡとフィラメント電流ｉｆの関係を示す第３図の特性
図が得られる。

このことから電源インピーダンス０．３Ωに対する管電
圧調整用の可変抵抗器ＶＲＩとしては管電流ｍＡ３〜ｍ
Ａ３’に対応するフィラメント電流「３〜ｉｆ３’の電
流範囲を調整し得る抵抗値に電源インピーダンス０．６
Ωに対する管電圧調整用の可変抵抗器ＶＲ２は管電流ｍ
Ａ６〜ｍＡ ６’に対応するフィラメント電流ｉｆ５〜
ｉｆ ６’の電流範囲を調整し得る抵抗値に設定してお
けばよい。

したがって可変抵抗器ＶＲＩ、ＶＲ２を上記関係に設定
すれば、例えば電源インピーダンス０．３Ωに対してｉ
ｆ ３ ’のフィラメント電流が流れるように可変抵抗
ＶＲ１を調整することによりｍＡ３’の管電流が流れ、
管電圧を４０ ＫＶに正確に調整することができる。

よって可変抵抗ＶＲＩ、ＶＲ２の回動によるフィラメン
ト電流ｉｆ目盛を第３図の特性より管電圧ＫＶ目盛にし
ておけば可変抵抗ＶＲＩ、ＶＲ２の回動操作で各電源イ
ンピーダンスに対し管電圧ＫＶを所望の値に調整し、且
つその調整された管電圧をＸ線管に印加できる。

第１図において高電圧変圧器ＨＴの１次側を開放した無
負荷状態で電源スィッチＳＷを閉成すると、電圧計ＶＭ
は単巻変圧器ＡＴの２次側出力電圧値を指示する。

電圧計ＶＭが予め定められた所定値を指示するようにス
イッチＳＷ４で単巻変圧器ＡＴの入力電圧調整用タップ
を切換える。

この操作でもってＸ線装置の使用場所の電源電圧の変動
（電源状態）に関係なく単巻変圧器ＡＴに常に一定の電
圧（例えば１００Ｖ）が与えられるようにする。

タイマＴＭを操作して高電圧変圧器ＨＴの１次側を閉或
し、Ｘ線を試曝する。

スイッチＳＷ１〜ＳＷ３が図示の状態にある場合は単巻
変圧器ＡＴの出力端子１） −ｃ間の電圧、スイッチＳ
Ｗ１〜ＳＷ３が図示と逆の状態にある場合には単巻変圧
器ＡＴの出力端子ｂ−ｄ間の電圧から補正電圧発生機構
ＢＲの補正電圧との差電圧がフィラメント変圧器ＦＴの
１次側に与える。

フィラメント変圧器ＦＴの１次側に与えられる電圧（フ
ィラメント電圧）は電圧計ＶＭで指示され、この指示値
は先の無負荷時の予め定められた所定値、すなわち無負
荷時の電力供給源の電圧から負荷時の電源インピーダン
スによる電圧降下した電圧分の差し引かれた電圧（この
電圧降下分の差し引かれた電圧を負荷時の電力供給源電
圧という）から補正電圧発生機構ＢＲで得られた補正電
圧が差し引かれた値である。

Ｘ線管ＴＵを最大負荷状態すなわち可変抵抗ＶＲＩ、Ｖ
Ｒ２が４０ ＫＶを示す抵抗最少値（図示の状態）にし
た状態で、スイッチＳＷ３を操作し、電圧計ＶＭの無負
荷時の予め定められた所定値に対し振れ（偏差）の少な
い方に抵抗Ｒ１のタツプイまたは口側に切換える。

補正電圧発生機構ＢＲは電源インピーダンスに比例した
補正電圧を発生し、電圧計ＶＭは、負荷時の電力供給源
電圧から前記補正電圧発生機構ＢＲで得られた補正電圧
が差し引かれた電圧、すなわちフィラメント電圧を指示
する。

したがって補正電圧発生機構ＢＲの巻比が後述のように
電源インピーダンス０．３Ωおよび０．６Ωにおいてそ
れぞれの電圧降下を補正する電圧を発生するように設定
されておれば、電源インピーダンスが０．３Ω、０．６
Ωである場合はそれぞれの電源インピーダンスの電圧降
下による管電圧降下を補正する補正電圧を発生し、その
際電圧計ＶＭは無負荷時の予め定められた所定値より少
ない指示値を示す。

この場合、電源インピーダンスが０．３Ω。０．６Ωと
異なる場合であっても補正電圧発生機構ＢＲは電源イン
ピーダンスに応じた補正電圧を発生し、管電圧を補償す
るように作用するので、電圧計ＶＭはその際のフィラメ
ント電圧を指示し、設定された電源インピーダンス０．
３Ω、０．６Ωの偏たりに応じて変化する。

したがって、タツプイまたは口側に切換え、電圧計ＶＭ
の振れ（偏差）の少ない方に接続すれば、可変抵抗器Ｖ
ＲＩ、ＶＲ２でもって正確な管電圧調整が行な得ること
になる。

このようにスイッチＳＷ３を電圧計ＶＭの振れが少ない
側のタップに切換えれば、Ｘ線装置の接続される電力供
給源の電源インピーダンスの大半が０．３〜０．６０の
範囲にあることからこの範囲はもとより、その前後にお
いても正確な管電圧調整が可能となる。

すなわちこのことは電源インピーダンスにより負荷時管
電圧が低下すると第２図で明らかなように補正電圧発生
機構ＢＲの作用でフィラメント電圧が降下して管電流が
減少し、その分管電圧は上昇するので、結局電源インピ
ーダンスによって降下した管電圧は補償されることにな
る。

例えば、Ｘ線装置の接続された電力供給源の実際の電源
インピーダンスが０．４Ωであり、スイッチＳＷ１〜Ｓ
Ｗ３が図示のように０．３Ω側になっていたとする。

この状態で可変抵抗器ＶＲＩを回動して管電圧４０ Ｋ
Ｖの目盛に合わせ負荷すれば補止正電圧発生機構ＢＲの
作用でフィラメント電圧が低下し、第３図で判るように
フィラメント電流ｉｆがｉｆ ３ ’からｉｆ ４ ’
に低下し、それに応じて管電流もイ氏下する。

したがって第２図で明らかなように管電流がｍＡ３’か
らｍＡ４’に変化し、管電圧ＫＶは上昇し、電源インピ
ーダンス０．４Ωによる電圧降下分は補償され、管電圧
を正確に調整することができる。

なお実施例では補正電圧発生機構ＢＲの巻数比およびタ
ップ付き抵抗Ｒ１の抵抗値がＸ線管ＴＵの最大負荷時で
電源インピーダンス０．３Ωおよび０゜６Ωにおいてそ
れによる電圧降下を補正する電圧を発生するように設定
され、且つ管電圧調整用の可変抵抗器ｖＲ１およびＶＲ
２が第２図、第３図で説明した関係に設定されているの
で電源インピーダンスが上記各位である場合、第２図の
特性により可変抵抗器ＶＲＩ、ＶＲ２の管電圧の調整は
正確に行ない得るが、０．３Ω、０．６Ω以外の電源イ
ンピーダンスであっても出願人の実験の結果電源インピ
ーダンス０．１〜０．８Ωの範囲に対しても可変抵抗器
ＶＲＩ、ＶＲ２の管電圧調整でもって、２．５％以内の
精度で管電圧調整を行なうことができた。

さらに無負荷時と負荷時の管電圧計ＶＭの指示値の偏差
は、スイッチＳＷ３による補正電圧発生機構ＢＨのタッ
プ選択の目安すとなると共に電源インピーダンスに対応
しているので、可変抵抗器の管電圧目盛に対する実際の
管電圧を測定し、調整誤差を管電圧計に予め定められた
所定値（例えばマーク）と一緒に％表示しておけば、電
源インピーダンスないし調整精度の目安すになる。

（へ）効果 この考案のＸ線装置は、負荷時の電力供給源の電源イン
ピーダンスに応じた電圧降下分をＸ線管のフィラメント
電圧を制御して補償するのでＸ線装置の使用される電力
供給源の電源インピーダンスにかかわらず正確な管電圧
の調整が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例の電気回路を示す。 第２図はＸ線管の管電流と管電圧の関係を示す。 第３図はＸ線管のフィラメント電流に相関する特性を示
す。 図において、ＢＲは補正電圧発生機構、ＶＭは電圧計、
ＡＴは単巻変圧器、ＨＴは高電圧変圧器、ＴＵはＸ線管
、ＦＴはフィラメント変圧器、ＶＲｌ、ＶＲ２は可変抵
抗器を示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ２次側回路にＸ線管フィラメントが接続されたフィラメ
   ント変圧器ＦＴを有するＸ線装置において、前記フィラ
   メント変圧器の電力供給源に接続される１次側回路に負
   荷時の電力供給源の電源インピーダンスによる電圧降下
   に比例した電力供給源の電圧と逆極性の補正電圧を発生
   する補正電圧発生機構ＢＲと、負荷時の電力供給源電圧
   から前記補正電圧発生機構で得られた補正電圧が差し引
   かれたフィラメント電圧が供給される電力供給源のイン
   ピーダンスに応じて抵抗値が設定され且つ電源インピー
   ダンスに応じて択一的に選択される管電圧調整用の複数
   個の可変抵抗器を設けると共に前記補正電圧発生機構で
   得られた補正電圧で補正された前記１次側回路に供給さ
   れるフィラメント電圧を指示する電圧計を設け、負荷時
   前記補正電圧発生機構で得られた補正電圧で前記可変抵
   抗器を介して前記Ｘ線管のフィラメントに供給されるフ
   ィラメント電圧を補正し、負荷時の電源インピーダンス
   の電圧降下による管電圧の低下を補償するようにしたこ
   とを特徴とするＸ線装置。