JPS597199B2 - Ｘ線発生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はＸ線発生装置、特にＸ線管電圧の調整におい
てＸ線管電流の変化に対するＸ線管電圧の補正を自動的
に行ない、常に設定Ｘ線管電圧が得られると共に、Ｘ線
管電圧を連続的に調整できるようにしたＸ線発生装置に
関するものである。

従来、Ｘ線発生装置においては、Ｘ線管電圧の調整を行
うにはスライドトランスによって、あるいは単巻変圧器
に設けたタップを切換えることによって高電圧変圧器の
１次電圧を変化させている。

前者の方法では大容量のスライドトランスを必要とし、
形状も大きくなる。

さらに刷子部の発熱、ま耗等に対し、特に考慮を必要と
する。

後者の方法は、数多くのタップを設けた単巻変圧器と電
流容量の大きい切換調整器を必要とし、Ｘ線管電圧は階
段的にしか変えられない。

しかも一般に電源回路のインピーダンスによって負荷時
Ｘ線管電流値に対応する電圧降下を生ずるため、Ｘ＠管
電流の設定と連動した補正機構をＸ＠管電圧調整部に設
けている。

この場合かならず、Ｘ線管電流値の設定をＸ線管電圧調
整に先立って行わなければならない不便さがある。

この発明はＸ線発生装置における上記欠点を除き、Ｘ＠
管電流の変化に対するＸ線管電圧の補正を自動的に行な
って常に設定Ｘ線管電圧が得られると共にＸ＠管電圧の
調整を無段階に連続的に行ない得るようにしたＸ線発生
装置を提供しようとするもので、高電圧変圧器の１次回
路を一定周期でＯＮ−ＯＦＦすると共に前記１次回路に
少なくとも１個のトランジスタ等の可変インピーダンス
素子を設け、この素子のインピーダンスを前記変圧器の
１次あるいは２次回路の電圧と所定の設定電圧との偏差
信号でもって自動的に制御するように構成したものであ
る。

次にこの発明の図面により詳細に説明する。

第１図において、交流人力■を全波整流器Ｄ０で整流し
、チョークコイルＬおよび平滑化コンデンサＣ１で平滑
化直流電圧とする。

なお、前記Ｄ１，Ｌ，Ｃ１でもって直流化回路ＤＧを構
成している。

これを電源とし、高電圧変圧器Ｔ１の中点タップを設け
た１次巻線に接続した２個のバワートランジスタＴＴ
を一定周期で交互に１”ｌｊ ｌ”２ くり返し、導通、遮断動作をさせ、その２次巻線に発生
する矩形波交流高電圧を高電圧整流器Ｄ２で整流し、Ｘ
線管に印加してＸ線を放射せしめる。

ここでトランジスタＴｒ１ とＴｒ２を，駆動する制御
回路について説明する。

ユニジャンクショントランジスタＴｒ３抵抗器Ｒ１，Ｒ
２、コンデンサＣ２およびパルストランスＴ３で発振回
路ＰＧを構成し、その発振周期は抵抗器Ｒ， 、コンデ
ンサＣ２で決定される。

発振回路ＰＧの出力は、次段のフリツプフロツプ回路Ｆ
．Ｆに供給され、フリツプフロツプ回路Ｆ．Ｆの２個の
出力端子Ｑ， Ｑには前記発振周期で交互にほぼ制御回
路の電源電圧Ｅに近い電圧が現われる。

この出力Ｑ，Ｑを連動形可変抵抗器Ｒ３，Ｒ４でそれぞ
れ分圧し、次段の２個の比較増幅器ＡＭＰ１，ＡＭＰ２
それぞれの入力の一方とする。

比較増幅器ＡＭＰ１，ＡＭＰ２の他方の比較入力は前記
高電圧変圧器Ｔ１の１次巻線に並列に接続された変圧器
Ｔ２、整流器Ｄ，，Ｄ６と抵抗器Ｒ１４ ＋ Ｒ１５
で構成される電圧検出回路Ｖ．Ｄから供給される。

この検出回路Ｖ．Ｄは、例えばトランジスタＴｒ１ が
導通状態にあるときには整流器Ｄ６が導通となって抵抗
器Ｒ１，の両端に検出電圧が現われ、逆にトランジスタ
Ｔｒ２ が導通状態にあるときには整流器Ｄ５が導通と
なって抵抗器Ｒ１４の両端に検出電圧が現われるように
接続構成されている。

ここで例えば、前記フリツプフロツプ回路Ｆ．Ｆの出力
端子の一方の端子Ｑに出力が現われている場合について
みると、この出力は抵抗器Ｒ３で分圧され比較増幅器Ａ
ＭＰ１の入力の一方となり、該増幅器ＡＭＰ１の他方の
入力である抵抗器Ｒ１５の両端に発生している検出電圧
と比較される。

前者が大きい場合、比較増幅器ＡＭＰ１の出力は正の方
向に大きくなり、従ってトランジスタＴｒｌのベース電
流は増加する。

そしてトランジスタＴｒ１ のコレクターエミツタ間
での電圧降下が小さくなり前記高電圧変圧器Ｔ１の１次
巻線に供給される電圧は上昇する。

その結果前記検出電圧が上昇し、比較増幅器ＡＭＰ，の
両入力の差は減少する。

しかし、比較増幅器ＡＭＰ１０両入力の差が小さくなる
と該増幅器ＡＭＰ１の出力、即ちトランジスタＴｒｌ
のベース電流が少くな２、コレクターエミツタ間の電
位差が大きくなるため、高？圧変圧器Ｔ１の１次巻線に
供給される電圧は下降する。

即ち、抵抗器Ｒ１５からの検出電圧が抵抗器Ｒ３によら
て設定された入力値で規定される値になって回路の動作
はバランスする。

次にフリツプフロツプ回路Ｆ．Ｆの出力が反転し端子Ｑ
の出力がゼロで端子クに出力が現われている場合、比較
増幅器ＡＭＰ１の←）側入力端子への入力はゼロであり
、従ってその出力はゼロでトランジスタＴｒ０は遮断状
態となる。

他方、比較増幅器ＡＭＰ２へは端子亘出力が抵抗器Ｒ４
を通して供給され、前述の端子Ｑに出力が現われている
場合とまったく同様の動作で、トランジスタＴ が導
通となって、抵抗器Ｒ１４からの入力と抵抗器Ｒ４から
の入力がバランスした状態を次に端子Ｑ，Ｑの関係が反
転するまで続ける。

トランジスタＴ あるいはＴｒ２は導通時そのｒ１ コレクターエミツタ間の電位差は一定であり、高電圧変
圧器Ｔ１の１次巻線には前記発振回路ＰＧの発振周期を
もった矩形波交Ｋ”ｌ圧が供給される。

また抵抗器Ｒ３，Ｒ４での設定を変え、例えば、比較増
幅器ＡＭＰ１およびＡＭＰ２への（ト）入力端子側の入
力を大きくすると、それに応じて電圧検出回路ＶＤから
の入力も大きくなって回路状態はバランスする。

即ち高電圧変圧器Ｔ，の１次Ｗ給電圧が上昇する。

逆に抵抗器Ｒ３， Ｒ，での設定を小さくすると高電圧
変圧器Ｔ１の１次側への供給電圧は下降する。

即ち、この可変抵抗器Ｒ３ ｐＲ４はＸ線管電圧調整器
として使用される。

次に回路全体について、Ｘ線発生装置としての動作を説
明する。

まず、電源スイッチＳ１が投入された状態ではトランジ
スタＴｒ４，Ｔｒ５に抵抗Ｒ１１，Ｒ１ｏおよびＲ１１
，Ｒ９を通してそれぞれベース電流が流れ込み、ともに
導通状態であって、トランジスタＴｒ４ によりコンデ
ンサＣ２が短絡され、トランジスタＴｒ５ によりトラ
ンジスタＴｙ１ ｙ Ｔｒのベース、エミツタが短絡さ
れるため、前記発振回路ＰＧは動作を停止しており、そ
してトランジスタＴｒ １ ｙ Ｔ ｒはともに遮断状
態にある。

従って高電圧変圧器Ｔ１には入力は供給されない。

ここで、Ｘ線放射スイッチＳ２を押すと、前記トランジ
スタＴｒ ４ ＋ Ｔ ｒ ５ のベース、エミッタ
が短絡され、ともに遮断状態になるため、前記発振回路
ＰＧは発振動作をはじめ、またトランジスタＴｒ１ ｅ
Ｔｒ２は比較増幅器ＡＭＰ１，ＡＭＰ２の出力によっ
て交互に導通、遮断をくり返し、高電圧変圧器Ｔ１ の
１次巻線に矩形波交流電圧を供給する。

高電圧変圧器Ｔ１ の２次側に発生した交流高電圧を高
圧整流器Ｄ２で整流し、Ｘ線管に印加し、Ｘ線を放射す
る。

そして高電圧回路に流れるＸ線管電流を高電圧回路の中
性点回路に直列に接続された電流量検出回路ＡＳで検出
し、その値がＸ線放射前にＡＳ回路の設定器で選択した
値に達したときＡＳ回路が動作し、Ｘ線放射停止スイッ
チＳ３が開かれる。

スイッチＳ３が開くとトランジスタＴｒ４ ＃ Ｔｒ５
が導通状態となり、前記発振回路ＰＧの発振停止および
トランジスタＴｒ１＊Ｔｒ２ が遮断状態になりＸ線放
射が停止される。

ここで、トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２が導通状態にある
とき、Ｘ＠管電流が変化した場合、あるいは、Ｘ線管電
流値の設定を変更した場合、電源回路のインピーダンス
による電圧降下量が変化し、従って前記高電圧変圧器Ｔ
１の入力電圧が変化する。

即ち電圧検出回路ＶＤから比較増幅器ＡＭＰ１，ＡＭＰ
２へ供給される比較電圧が変化するため、比較増幅器Ａ
ＭＰ，，ＡＭＰ２の出力、即ちトランジスタ’ｌ’ｒ１
ｔ Ｔｒ２のベースｔＪ，が変化して高電圧変圧器Ｔ
０の入力電圧が常に前記可変抵抗器Ｒ３，Ｒ４で規定さ
れた電圧になるように、トランジスタＴｒ１＋ Ｔｒ２
のコレクターエミツタ間での電位差が自動的に匍御さ
れる。

換言すればＸ線管電流が変化しても常にＸ線管電圧調整
器として使用される可変抵抗器Ｒ３ ｅ Ｒ４で設定さ
れたＸ線管電圧が得られるよう自動的にＸ線管電流の変
化に対するＸ線管電圧の補正が行なわれる。

なお、図１では調整後の電圧検出を高電圧変圧器の１次
回路に変圧器Ｔ２を接続して行う方法について説明した
が、このほか電圧検出回路ＶＤを高圧変圧器Ｔ１の２次
巻線の一部に接続し、電圧検出を行うことも可能である
。

また、第１図の実施例は全波整流型のＸ線装置にこの発
明を適用したものであるが、自己整流型のＸ線装置にも
この発明は適用できるものである。

自己整流型のＸ線装置にこの発明を適用する場合、高電
圧変圧器の１次回路に介在するトランジスタは１個でよ
く、また、このトランジスタを電源に同期してＸ線の放
射される周期のみ導通させるようにする場合は、第１図
において電源Ｖと高電圧変圧器Ｔ１の１次巻線間に介在
する全波整流器Ｄ１、チョークＬ１、コンデンサＣ１
よりなる直流化回路ＤＧは省略し得る。

上記の実施例では、高電圧変圧器の１次回路に２個また
は１個のトランジスタを介在させ、該トランジスタでも
って高電圧変圧器Ｔ１への入力のＯＮ−ＯＦＦならびに
Ｘ線放射の遮断と、Ｘ線管電流の変化に対するＸ線管電
圧の補正を行なうようにしたが、上記両作用を別々の素
子で行なうようにしてもよい。

第２図の実施例は、高電圧変圧器Ｔ１への入力のＯＮ−
ＯＦＦならびにＸ線放射の遮断制御を１次巻線の両端に
接続したサイリスタで行ない、Ｘ線管電流の変化に対す
るＸ線管電圧の補正作用を１次巻線の中点とコンデンサ
Ｃ１の正端子間に介在されたトランジスタでもって行な
うように構成したものである。

図においてＴｈ １ ｐ Ｔｈ ２はサイリスタ、’ｌ
’ｒ６はトランジスタ、Ｆｐは前記サイリスタＴｈ，，
Ｔｈ２ を交互に導通するように制御する点弧パルス発
生回路、ｃｏは比較増幅器で、一方の入力端子には設定
電圧の設定器Ｖｓの出力信号が、他方の入力端子は高電
圧変圧器の１次あるいは２次回路の電圧を検出する電圧
検出回路ＶＤの出力信号がそれぞれ供給され、この比較
増幅器Ｃｏの出力は前記トランジスタＴｒ６ のベー
スに供給サれ、その出力に応じて該トランジスタＴｒ６
の内部インピーダンスすなわちコレクターエミツタ
間での電位差力軸動的に制御される。

ＴＭはＸ線放射時間を制御するタイマーである。

なお、図中第１図と同一符号のものは．第１図と同一構
成部品を示す。

上記構成において、Ｘ線放射スイッチＳａを閉じると点
弧パルス発生回路Ｆｐが動作し、その出力によってサイ
リスタＴ ｈ １ ｙ Ｔ ｈ ２が交互に導通・遮断
（ＯＮ−ＯＦＦ）を繰り返し、高電圧変圧器Ｔ１の１次
巻線に矩形波交流電圧が供給され、２次巻線に誘起され
た交流高電圧は高電圧整流器Ｄ２で整流され、Ｘ線管Ｘ
に印加される。

このＸ線管Ｘの印加電圧、すなわちＸ線管電圧は高電圧
変圧器Ｔ１の１次あるいは２次回路に設けた電圧検出回
路ＶＤでもって検出されて比較増幅器Ｃｏに導かれ、設
定器Ｖｓで設定された電圧と比較され、その偏差が零と
なるよ５Ｋ，すなわちＸ線管電圧が設定器Ｖｓで設定さ
れたＸ線管電圧となるようにトランジスタＴｒ６ ０
ベース電流が自動的に制御される。

このトランジスタＴｒ６ によるＸ線管電流の変化に
対するＸ＠管電圧の補正作用は、第１図におけるトラン
ジスタＴｒ １ ｐ Ｔｒ ２のそれと何等変わるとこ
ろはなく、設定器Ｖｓは第１図の可変抵抗器Ｒ３，Ｒ４
ＶＣ対応するものである。

タイマーＴＭで予め設定した放射時間に達すると該タイ
マーＴＭが作動し、点弧パルス発生回路Ｆｐのパルス発
生動作が停止し、その結果サイリスタＴｈ１，Ｔｈ２が
共に遮断状態となり、Ｘ線放射は停止される。

上記実施例のように構成すれば、高電圧変圧器の１次巻
線への入力のＯＮ−ＯＦＦないし切換を大電流の制御に
適したサイリスタでもって行なうので、トランジスタＴ
ｒ６ としては第１図のｌ例に比し動作範囲ならびに
容量の小さいものを使用できると共にＸ線曝射の制御が
確実に行ない得る。

また第２図のように構成すればＸ線管電流の変化に対す
るＸ線管電圧の補償作用をなすトランジスタが１個でよ
い利点を有するが、第１図の実施例において図中点線で
示すようにトランジスタ’Ｉ” ｒ １ ｐ Ｔｒ ２
のエミツタ回路にサイリスタをそれぞれ挿入しても、そ
の作用は第２図と同等である。

上記の実施例ではいずれもＸ線管電流の変化に対するＸ
＠管電圧の補正をトランジスタでもって行なうよ５１Ｃ
Ｌたが、その作用から明らかなように真空管等、要する
に外部信号でインピーダンスを制御できる可変インピー
ダンス素子であればどのようなものでもよい。

したがって、第１図の実施例では可変インピーダンス素
子としては、上記のＸ線管電圧補正作用の他に高電圧変
圧器１次回路の入力をＯＮ−ＯＦＦする作用を有する必
要があるので真空管の使用が可能であり、第２図の実施
例では、高電圧変圧器の１次回路のＯＮ−ＯＦＦをサイ
リスタで行なうように構成したので、可変インピーダン
ス素子としては上記真空管の他に可変抵抗、可飽和リア
クタ等の使用が可能である。

また、上記実施例では、高電圧変圧器を用いたが、これ
をパルス変圧器とすることも可能である。

以上のようにこの発明によれば従来のＸ線発生装置のよ
うにＸ線管電圧調整器としての単巻変圧器を設け、この
変圧器にＸ＠管電流調整器と連動するＭｔＫ補正機構等
を設げることなく所望のＸ線管電圧を設定すれば、Ｘ＠
管電流ならびに電源電圧の変化に関係なく、常に設定さ
れたＸ線管電圧が得られると共にその電圧も無段階に連
続的に調整することが加能で、その構成も著しるしく簡
単となる。

また、第１図の実施例のように構成すれば、Ｘ線管電圧
の調整、Ｘ線管電流ならびに電源電圧の変化に対するＸ
線管電圧の変化ならびにＸ線の開閉のＸ線発生装置とし
て具備すべき全ての作用を、２個のトランジスタで行な
うことができ、構成がより簡単となると共ｖＣＸ線の開
閉も無接点となるので、動作遅れもなく正確なＸ線曝射
時間の制御が可能となる。

さらに第２図の実施例のように変圧器１次回路のＯＮ−
ＯＦＦならびにＸ線曝射時間の制御をサイリスタ等で行
なうようにすれば、小容量の可変インピーダンス素子の
使用が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の実施例の構成を示す回路図、第２
図は要部の他の実施例の構成を示すブロック図である。 ■・・・・・・交流電源、Ｔｒ １ ｔ Ｔｒ ２ｔ
Ｔｒ ６・・・・・・トランジスタ（可変インピーダン
ス素子）、ＤＣ・・・・・・直流化回路（Ｄ，・・・・
・・全波整流器、Ｌ・・・・・・チョーク、Ｃ１・・・
・・・コンデンサ）、Ｔ１・・・・・・高電圧変圧器、
Ｄ２・・・・・・高電圧整流器、Ｘ・・・・・・Ｘ線管
、ＰＧ・・・・・・発振回路、Ｆ．Ｆ・・・・・・フリ
ツプフロツプ回路、Ｒ３，Ｒ４，■ｓ・・・・・・管電
圧調整器（設定電圧発生器）、ＡＭＰ１ ｙ ＡＭＰ２
＋ Ｃｏ・・・・・・比較増幅器、ＶＤ・・・・・・
電圧検出回路、Ｔｈ１，Ｔｈ２・・・・・・サイリスタ
、Ｆｐ・・・・・・点弧パルス発生回路、ＡＳ・・・・
・・電流量検出回路、ＴＭ・・・・・・タイマ、Ｓ２・
・・・・・Ｘ線曝射スイッチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ２次回路にＸ線管の接続された変圧器の１次回路へ
   の電力供給を周期的ＫＯＮ−ＯＦＦする手段と、前記１
   次回路に接続された少なくとも１個の可変インピーダン
   ス素子と、前記変圧器の１次あるいは２次回路の電圧を
   検出する電圧検出手段と、調整管電圧に対応した所定の
   設定電圧を発生する設定電圧発生手段と、前記電圧検出
   手段と設定電圧発生手段の両出力電圧を比較する比較手
   段を設け、この比較手段の偏差出力で前記可変インピー
   ダンス素子のインピーダンスを制御するようにしたこと
   を特徴とするＸ線発生装置。