JPS60127699A - Ｘ線管フイラメント加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明はＸ線管のフィラメントを加熱ＪるＸ線管フィラ
メント加熱装置に関するものである。

［発明の技術的背景とその問題点］ Ｘ線装置において、Ｘ線管電流を安定にすることは再現
性のよいＸ線写真を得るために非常に重要である。この
Ｘ線管電流は通常の使用範囲においては、フィラメンＩ
−電流の８乗程度の値に比例して変化する。このためフ
ィラメント電流を安定にすることが非常に重要となる。

一般に撮影及び透視のいずれの場合でも焦点が小さい方
が都合がよいが、短時間撮影を行う場合等においては、
瞬間入力が大きいために大焦点になる場合が多い。この
ような理由により、Ｘ線透視撮影装置等に適用されるＸ
線管には、小焦点用ラ フィラメントと大焦点用フィラメントとの双方が具備さ
れている（これを「二重焦点Ｘ線管」と称する）。

ところで、小焦点と大焦点を切り変える方法としては、
各フィラメントに対応した数の加熱変圧器を設け、この
変圧器の一次側でいずれのフィラメントを加熱するかを
選択しているに次側は高圧となるので二次側での切り換
えは不利）。

しかしながら、加熱変圧器は高絶縁を必要とするので取
り付は容積が大きくなり、このような加熱変圧器を各フ
ィラメントに対応した数だけ具備すると、装置が大型か
つ大重量のものとなる虞がある。また、加熱変圧器の一
次側でいずれのフィラメントを加熱するかを単に択一的
に選択した場合、焦点切り換え時の加熱立止り時間が長
くなり、速写撮影等において不都合となる。Ｘ線撮影に
要する時間が通常０．１秒以下という短時間であること
を考慮すれば、加熱立止り時間の遅れが全体に与える影
響は大きい。

［発明の目的］ 本発明は前記事情に鑑みて成されたものであり、フィラ
メントの加熱速応Ｖ１及び加熱安定性に優れるとともに
、小型かつ軽量であるところのＸ線管フィラメント加熱
装置の提供を目的とする。

［発明の概要］ 前記目的を達成するための本発明の概要番よ、−次、二
次巻線を有する加熱変圧器の二次巻線に、二重焦点Ｘ線
管の２個のフィラメントを互いに逆極性の整流器を介し
て並列接続し、前記２個のフィラメントの加熱を制御し
得るＸ線管フィラメント加熱装置において、前記＋３０
熱変圧器の一次巻線に共振用コンデンサを直列接続して
成る共振回路に直流電圧を印加し、正負非対称かつ１周
期の励起電流を流し得るとともに、この励起電流の位相
を反転し得る励起電流制御手段と、前記励起電流の発生
タイミングを制御するタイミング制御手段と、前記加熱
変圧器の一次、二次巻線のいずれｂＸ一方に流れる電流
を検出し、この検出信号を基に前記タイミング制御手段
をフィードバック制御するフィードバック制御手段とを
具Ｊ＠することを特徴とするものである。

［発明の実施例］ 以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。

第１図は本発明に係るＸ線管フィラメント加熱装置の構
成を示す回路図である。同図１は大焦点用フィラメント
１ａ及び小焦点用フィラメン１ｂ並びに陽ｗ１１ｃを有
するＸ線管（二重焦点Ｘ線管）であり、５は一次巻線５
ａ及び二次巻Ｉ！ｉ！５ｂを有する加熱変圧器Ｃある。

この加熱変圧器５の二次巻線５ｂは、互に逆極性に接続
された整流器３及び４を介して前記大焦点用フィラメン
ト１ａ及び小焦点用フィラメント１ｂにそれぞれ接続さ
れている。

尚、２で示づのは高圧ケーブルである。

次に前記加熱変圧器５の一次巻線５ａを鵡に構成される
、所謂直列共振型ブリッジインバータの構成について説
明する。１８は電源であり、ｊは電源１８から供給され
る交流電圧を整流する整流手段、例えばブリッジ整流器
である。また、１Ｏ及び１１は前記ブリッジ整流器９に
より整流された電圧を平滑する平滑用コンデンサ、８は
前記加熱変圧器５の一次巻線５ａに直列接続される共振
用コンデンサ、１２及び１４は互いに直列接続された整
流器である。この勺イリスタ１２．１４及び整流器１３
．１５のそれぞれの直列接続点間は短絡されるとともに
、前記加熱変圧器５の一次巻線５ａの一端に接続されて
いる。また、１９は切り換え手段、１７は所定の周期で
トリガパルスを発生し、サイリスタ１２及び１４をオン
（導通）することにより少述するところの励起電流の発
生タイミングを制御するタイミング制御手段である。

尚、前記サイリスタ１２．１／ｌ及び整流器１３゜１５
並びに切り換え手段１つとを含んで、−次巻線５ａに励
起電流（励！ｉ電流）を流すとともに該励起電流の位相
を反転し得る（後に詳述する）励起電流制御手段２３が
構成される。

また、７は一次巻線５ａに流れる電流を検出すカ る電流検出手段（例えば曵−シン１−トランス）、６は
前記電流検出手段７の検出信号を基に電流位相を検出す
る位相検出手段であり、この位相検出手段１６の出力は
、タイミング制御手段１７に入力される。

尚、タイミグ制御手段１７より発生ずるトリガパルスの
繰り返し周期は、前記位相検出手段１６の出力に応じて
変化し得るようになっている。このような意味において
、前記電流検出手段７と位相検出手段１７とをフィード
バック制御手段２２と総称する。

次に、以上のように構成される装置の作用について第２
図をも参照しながら説明する。九九電源１８より供給さ
れる交流電圧は、ブリッジ整流器９により整流された後
、平滑コンデンサ１ｏ及び１１により平滑される。

ここで、タイミング制御手段１７より発生した１−リガ
バルスＰ１が甲示状態にある切り換え手段１９を介して
サイリスタ１２のゲートに印加されると、このサイリス
タ１２がオン（導通）し、加これは、加熱変圧器５のイ
ンダクタンス及び抵抗成分（フィラメント抵抗をも考慮
し、−次巻線５ａ側に等価的に変換されたインダクタン
ス及び抵抗成分）と共振用コンデンサ８の容量との関係
（振動条件）で決定される減衰振動を意味する。

したがって、ｔｏ〜ｔ１までの間に流れる励起電流の方
向は、矢印χ方向（第１図）となり、その電流経路は、
接続点ａから接続点ｅ１接続点ｅからオン状態にあるサ
イリスタ１２を介し接続点ｄ、接続点ｄから一時巻線５
ａ内を矢印χ方向に流れ、さらに共振用コンデンサ８及
び接続点Ｃ並びに平滑用コンデンサ１１を介して接続点
すとなる。また、１１〜ｔ２までの間に流れる励起電流
の方向は、矢印ｙ方向（第１図）となり、整流器１３、
平滑コンデン→ノ１０及び共振用コンデンサ８を介して
流れる。

尚、電流方向が変る際（１１）に、それまでオン状態に
あったサイリスタ１２がオフする（ターンオフ）。

次いで、所定時間経過後、再び、タイミング制御手段１
７より発生したトリガパルスＰ２が、サイリスタ１２の
ゲートに印加されると、前述のような励起電流（波型２
０′）が−次巻線５ａに流れる。

このように、−次巻線５ａ内に励起電流が流れると、こ
の励起電流の流れる方向及びその値に応じて二次巻線５
ｂに電圧が誘起され、この誘起電圧により電流が流れる
（この電流を「励起電流」と称づる）。この誘起電流は
整流器３及び４により整流された後、大焦点用フィラメ
ント１ａ及び小焦点用フィラメント１ｂの加熱に供され
る。

ここで、大焦点用フィラメント１ａ及び小焦点用フィラ
メント１ｂのいずれか一方は十分に加熱される（本加熱
）が、他方は十分に加熱されない（予備加熱）。その埋
山は、二次巻線５ｂに流れる誘起電流が、匁次巻線５ａ
に流れる励起電流（＄２図波形２０）に対応し、正負非
対称となるからである（電流値■の大きい場合に本加熱
、小さい場合に予備加熱となる）。

次に、切り変え手段１９が図示状態と反対側に切り変え
られ、タイミング制御手段１７より発生したトリガパル
スがサイリスタ１４のゲートに印加される場合について
説明する。トリガパルスがサイリスタ１４のゲートに印
加されると、それまでオフ状態にあったサイリスタ１４
がオン（ターンオン）し、−次巻線５ａには、第２図波
形２１（一点破線）のような励起電流が流れる。この励
起電流の流れる方向は、サイリスタ１２がオンする場合
と逆方向になる（励起電流の位相が反転する）。

したがって、サイリスタ１４が連続してオンする場合と
サイリスタ１２が連続してオンづる場合とを切り換え手
段１９により切り換えることによって、大焦点用、小焦
点用の両フィラメント（１ａ、１ｂ）が通電された状態
で、Ｘ線管１の大焦点及び小焦点を切り変えることがで
きる。りなわら、大焦点用フィラメント１ａを本加熱さ
せＸＩ管１を大焦点とした際には小焦点用フィラメント
１ｂが予備加熱され、また、小焦点用フィラメント１ｂ
を本加熱させＸ線管１を小焦点とした際には大焦点用フ
ィラメント１ａが予備加熱されるのである。

このように、本加熱しないフィラメントを予備加熱して
おくことにより、Ｘ線管１の焦点切り換え時の加熱連応
性を向上させることができる。その理由は、フィラメン
トが十分に加熱（本加熱）されるまでに要するｖＩｌｌ
！ｌが短縮されるからである。

また、サイリスタ１２及びサイリスタ１４のゲートに印
加されるトリガパルスの周期（点弧層１ｔｌｌ　）は、
位相検出手段１６の出力に応じて変化し得る。

この位相検出手段１６は、電流検出手段７により検出さ
れる励起電流を基に該励起電流の位相をフィードバック
制御する。すなわち、所定の励起電流を一次巻線５ａに
流すべくフィードバック制御を行うのである。

したがって、大焦点用フィラメント１ａ及び小焦点用フ
ィラメント１ｂの加熱安定性及び焦点切り換え時の加熱
連応性が向上する。

さらに、加熱変圧器５ｈく１個であるにも力＼ｈＸわら
ず、大焦点用フィラメント１ａ及び小焦点用フィラメン
ト１ｂの切り換え加熱（焦点切り換え）が可能となる（
従来はフィラメントの数に応じｌこ数の加熱変圧器を具
備していた）。また、該加熱変圧器５には従来よりも小
型かつ軽量のものを適用することができる。その理由は
、電源１８の周波数にかかわらず、加熱変圧器５の高周
波励起（タイミング制御手段１７より発生リ−るトリガ
パルスの繰り返し周期により決定される）が可能となり
、加熱変圧器５の鉄心断面積を減少さけることができる
からである。

そしてさらに、大焦点及び小焦点を切り換える切り換え
手段１９には、小容量のものを適用することができる。

その理由は、サイリスタのゲートに印加されるトリガパ
ルスの電圧、電流値が共に小さいからである。（従来は
一次巻１５ａに流れる励起電流を直接切り換えたので大
容量のものが必要となる）。

尚、本発明は前記実施例によって限定されるものではな
く、本発明の要旨の範囲内で適宜に変形実施が可能であ
るのはいうまでもない。

例えば、前記実施例では一次巻線５ａに流れる励起電流
を電流検出手段７により検出してフィードバック制御を
行ったが、二次巻線５ｂに流れる誘起電流を検出してフ
ィードバック制御を行うようにしてもよい。

また、互に直列接続されたサイリスタ（＋、イリスタ１
２及び１４に相当）及び加熱変圧器を複数個用いること
により、複数個のＸ線管の切り換え加熱及び焦点切り換
えを行い得る。

さらに、電源１８とブリッジ整流器９との間。

例えば鉄共振型変圧器（スタビライザ）等を接続ずれば
、入力電辻を安定させることができるので、フィラメン
ト加熱の安定性をさらに向上し得る。

［発明の効果Ｊ 以上説明した本発明によれば、本加熱しないフィラメン
トを予備加熱し、また、加熱変圧器に流れる電流（励起
電流又は誘起電流）を検出し、この検出結果を基にタイ
ミング制御手段をフィードバック制御づることにより、
Ｘ線管の焦点切り換え時の加熱連応性及びフィラメント
の加熱安定性を向上させることができる。さらに、電源
周波数にかかわらずフィラメントを高周波加熱すること
により、加熱変圧器に小型かつ軽傷の変圧器を適用する
ことができるので、装置全体が小型かつ軽量となる等、
優れた効果を奏するＸ線管フィラメント加熱装置を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るＸ線管フィラメント加熱装置の構
成を示す回路図、第１図は第１図に示す装置の作用を説
明するための波形図である。 １・・・・・・Ｘ線管に１焦点Ｘ線管）、１ａ・・・・
・・大焦点用フィラメント、１ｂ・・・・・・小焦点用
フィラメント、３．４・・・・・・整流器、５・・・・
・・加熱変圧器、５ａ・・・・・・−次巻線、５ｂ・・
・・・・二次巻線、７・・・・・・電流検出手段、 ８・・・・・・共振用コンデンサ、 ９・・・・・・ブリッジ整流器、 １７・・・・・・タイミング制御手段、１８・・・・・
・電源、１９・・・・・・切り換え手段、２２・・・・
・・フィードバック制御手段、２３・・・・・・励起電
流制御手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一次、二次巻線を有づる加熱変圧器の二次巻線に、二重
   焦点Ｘ線管の２個のフィラメントを互いに逆極性の整流
   器を介して並列接続し、前記２個のフィラメントの加熱
   を制御し得るＸ線管フィラメント加熱装置において、前
   記加熱変圧器の一次巻線に共振用コンデンサを直列接続
   して成る共振回路と、この共振回路に直流電圧を印加し
   、正負非対称、かつ１周期の励起電流を流し得るととも
   に、この励起電流の位相を反転し得る励起電流制御手段
   と、前記励起電流の発生タイミングを制御するタイミン
   グ制御手段と、前記加熱変圧器の一次、二次巻線のいず
   れか一方に流れる電流を検出し、この検出信号を基に前
   記タイミング制御手段をフィードバック制御するフィー
   ドバック制御手段とを具備覆ることを特徴とするＸ線管
   フィラメント加熱装置。