JPS60221997A - 電圧帰還回路に進相回路を有するｘ線発生装置 - 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】 連出願との関係 この発明はこの出願と同日に出願された係属中の米国特
許出願通し番号第５６４．．５３８号、同第５６４゜６
０３号、同第５６４，５８２号、同第５６４，５５０号
及び同第５６４，６２２号と関係を有する。

発　明　の　背　興 この発明は全般的にＸ線装置に対する高圧発生器、更に
具体的に云えば、Ｘ線発生装置の電圧帰還回路に設ける
進相回路に関する。

Ｘ線を発生しＣ利用する場合、当面の特定の用途又は手
順に合う様な特定の電圧及び電流レベルを選択】−るの
が普通である。例えば医療用Ｘ線作像の分野では、普通
の放射線写真法で使われる典型的な電圧レベルは５０乃
至１５０ｋＶの範囲内であることがあるが、螢光写真法
では、電圧は５０乃至１２０ｋＶの範囲であることがよ
り多く、乳房造影法に使われるＸ線では、２４乃至５０
ｋｖの範囲である可能性が一層強い。同様に、印加され
る電流のレベルは螢光写真法の場合の０．１　ｌ１ｌＡ
から成る放射線写真法の手順の場合の４２５０　ｍＡま
で変わり得る。

従来、こういう電圧及び電流レベルは、オペレータが希
望づるｋＶｐ及びｍＡの設定をすることが出来る様にづ
る回路の設計によって制御されていた。例えば負荷の変
化、線路電圧の変化、又はフィラメント温度の変化の様
な露出中に起り轡る装置の変動の為、ｋＶｐ及びｍＡの
値を好ましいレベルに精密に維持することは不可能であ
った。Ｘ線発生器の製造業者は、従来、起り得る変化を
予想して、ｋＶｐ及びｍＡを予定の許容公差の範囲内に
抑えるのに十分な形で、こういう変動を補償する回路設
計特徴を取入れようと努めて来た。

最近の開発は、上に述べた開放ループ方式の欠点を克服
する様な閉ループ帰遠方式の線に沿って進んでいる。こ
の様な１つの方式は、閉ループ帰還装置がＸ線発生装置
のｍＡを制ｉｌｌ　するものである。こういう装置が係
属中の米国特許出願通し番号第３７５，０８８号に記載
されている。

ｋＶｐ制御の分野では、出力電圧を感知し、その帰還信
号を使って、予定の電圧レベルを保つ様な速い効果的な
応答をする形で、出力電圧を直接的に変調する様な満足
し得る閉ループ方式が開発されていない。

線路に起り得る変動に対して略一定の電圧レベルを保つ
従来の方式は、可変出力を得る為にモー夕によって駆動
される可変入出力変圧器である所謂ボルト・パックを使
うことＣある。ボルト・パックの主な欠点は、その動作
が比較的遅いことである。即ち、ボルト・パックは応答
時間が約１秒である。この理由て゛、ボルト・パック制
御装置は、露出を開始づる時の正しい電圧を設定する為
にのみ使われ、長い露出（螢光透視法の露出）の間以外
は、その後で調節しない。これと較べて、Ｘ線発生装置
に対りる所望の応答時間はミリ秒の範囲であって、様々
な手順並びに用途に対し、明確に限定された短い電力パ
ルスを供給することの出来るものである。例えば、立上
り時間が非常に速く、即ち、′１ミリ秒と云う様に短く
、１ミリ秒という様に露出用の短い平坦なピークを持ち
、且つ立下り時間が速い高圧パルスが得られることが望
ましい。この為、補正は１ミリ秒未満の内に行う必要が
ある。

高圧変圧器の１次側に交流を供給１−る為に、インバー
タをＸ線発生回路に使うことは公知である。

然し、主にその制御が比較的困難である理由で、この為
にトランジスタが使われることは一般的になかった。む
しろこういう用途でスイッヂング素子として使われるの
はり一イリスタであった。サイリスタは一般的に頑丈で
制御が比較的容易であると考えられるが、強制転流回路
を使うことを必要とするという固有の欠点がある。この
為、余分の部品が必要であるだけでなく、追加した静電
容量が回路の応答時間を実質的に遅くづる傾向がある。

例えば、サイリスタ・インバータを使う時、妥当なレベ
ルの再現性を保つと同時に、１ミリ秒の範囲内の短い高
圧パルスを得るのが困難である。

インバータからの５交流出力を制御する場合、インバー
タに対する直流電圧の供給を制御する多数の方式が考え
られる。その若干を挙げれば、位相制御形路流器、トラ
ンジスタ直列又は並列調整器、及び半導体スイッチング
形直流電圧制御装置がある。この内、半導体スイッヂン
グ装置ｍは酋通はチョッパと呼ばれていて、他の方式よ
りも、一層効率よく且つ一層応答の速い直流電圧の制御
が得られる。然し、直流回路でかなりのろ波作用を必要
とづる為、完全閉ループ形電圧調整インバータ電源で動
作する時は応答時間がずっと遅くなる。この様な間接的
な方式では、Ｘ線を発生装置の動作中に必要な、大きな
電圧及び電流の変動に対処する為に使わなりればならな
い強制転流回路の為、より多くの回路損失が起る。更に
、この様な構成では、インバータから送出される電力が
、１回は直流電圧制御装置により、そしてもう１回はイ
ンバータにより、２回処理されることが理解されよう。

源及び負荷に起る固有の変動の他に、高圧側にＸ線管の
アークの様な偶発的な成る計画外の状態が起り、それを
制御しないと、部品の損傷を招くことがある。更にど／
υな制御回路でも、低圧制御回路に誤動作又は故障の惧
れがあり、それを検出して処理しないと、制御回路の出
力又は制御回路自体の内部に望ましくない結果を招くこ
とがある。

この為、酋通の装置にどんな制御又は性能をよくリ−る
特徴を追加しても、その様な改良を行う為に関連した監
視及び調整の機能を設りなければならない。この為、医
療診断装置に使うＸ線発生器の分野では、従来の方式に
目立った変更を加えるのは気が進まないことであった。

Ｘ線発生装置の製造業者にとっては、閉ループ電圧帰還
装置にすることが長い間の希望であったが、Ｘ線の用途
の！ｌＩＩ型的な条件（即ち、０．１乃至１２５０１１
１Ａの範囲内の可変の負荷、２４乃至１５０ｋＶ　Ｆ）
の範囲の可変の電圧及び０．２５という低いｍΔ）の為
に、この様な適当な装置は作るのが困ｉｌｌであつＩＣ
０リツプルの制御がよいこと、再現性が高いこと、直線
性がよいこと並びに立上り時間が速く゛Ｃ電力波形の形
が制御されること、定常状態の短い露出時間が得られる
こと、並びに立下り時間が短いこと）いう様な性能上の
種々の条件の為、その課題は尚更困難になる。

出力電圧波形の形を制御すると共に、上に述べた様に、
立上り時間、露出時間及び立下り時間を短くする為には
、応答が非常に速い閉ループ帰還装置を設けることが必
要である。応答時間は、高圧変圧器の漏洩インダクタン
スの増加並びに装置の出力）Ｐ波器の静電容量の増加と
共に長くなる。

立上り時間を非常に速くする為には、帰還ループの利得
を比較的大きくすることが必要であることが知られてい
る。然し、立上り時間の間にこの様な大きな利得を使う
と、立上り時間の終りに電圧のオーバシュー１〜を起す
慣れがある。従って、非常に速い立上り時間の後に平坦
な短い露出の定常状態が続き、Ａ−バシュートを持たな
い様にすることが困難であった。

明　の　目　的 従って、この発明の主な目的は、閉ループ回路を介して
、Ｘ線管に印加される出力電圧を制御する手段を持つ改
良されたＸ線発生装置を提供づることである。

この発明の別の目的は、所望の電圧出力を維持する様に
、入力電圧並びに負荷の変動に速やかに且つ正確に応答
リ−る様に作用する…１ループ電圧帰還ループをＸ線発
生装置に設けることである。

この発明の別の目的は、速い立上り時間の後に略一定電
圧の比較的短い露出時間が続き、その後比較的速い立下
り時間が続く様な電圧パルスを発生する様に、広い範囲
の動作状態にわたって十分に速く且つ応答性を持つ制御
回路をＸ線発生装置に設けることである。

この発明の別の目的は、出力波形の形を正確に制御し、
且つ立上り時間の終りに実質的にオーバシュートをなく
することをＸ線発生装防で達成することである。

上記並びにその他の目的及び特徴及び利点は、以下図面
について説明する所から、更によく理解されよう。

明　の　要　約 簡単に云うと、この発明の１面では、Ｘ線発生装置が、
Ｘ線管からの高圧帰還を持つと共に、この帰還に応答し
てＸ線管に対する予定の電圧レベルを維持゛する様な形
で、装置のインバータの動作を制御・する制御回路を持
っている。こうして帰還信号がインバータの出力を直接
的に制御する様に印加され、この為装置は線路電圧及び
負荷の変動に対して速やかに且つ正確に応答し得る。高
圧変圧器、高圧出力ろ波器及び高圧分流回路の様な協働
する部品は、装置の速い応答という特徴と合い、且つそ
れに寄与する様に段組されている。この結果得られる制
御回路は、１ミリ秒という短い立上り時間、リップルを
ご（少なくして１ミリ秒という短い定常状態の高圧期間
、特に０．２５１１１Ａという様な非常に低いＩＩＡに
対しての速い立下り時間を持つ高圧出力をＸ線管に供給
することの出来る装置になる。

この発明の別の１面として、比較的高い周波数（即ち、
数ｋｌｌｚの範囲内）′ｃ動作するトランジスタ・イン
バータが、矩形波のパルス幅変調出力を発生覆る様にな
っている。その整流出力電圧レベルは、出力波形のマ〜
り／スペース比だけでなく、周波数をも選択的に変える
ことによって制御される。インバータは、オペレータの
設定、出ノｊ電圧の帰還、並びに装置の成る動作状態を
表わづ様に発生された信号に応答して制御される。

この発明の別の１面は、変圧器の鉄心の飽和状態を感知
し、それに応答して問題を軽減する様に是正措置を開始
することである。変圧器の電流を感知して、その結果得
られた信号を積分して、鉄心が飽和状態に近づいている
という表示をめる手段を設ける。その後、この信号を鋸
歯状波発生器に印加して制御信号を発生ずる。この制御
信号が、飽和状態を軽減する様な形で、２つの対角線の
電流の流れを選択的に不平衡にづる様に作用する。

電圧帰還ループには、進相回路を設けて、装置の利得を
動的に変え、最初の段階の間は高い利得が得られて立上
り時間を短くする様にすると共に、その後は利得を減少
して、立上り時間の終りのｋＶのオーバシュートをクラ
ンプする。この効果を得る為、電圧帰還信号を増幅器の
入力の電圧要求信号に印加する前に、進相回路に印加す
る。進相回路が導入する付随的な雑音が、増幅器の帰還
ループに設けられた遅相回路によって軽減される。

高圧分圧回路を設けて、制御回路に使う為、出力電圧を
表わす低圧制御信号を取出１゜分圧器の高圧部分に別個
のコンデンサを使う代りに、−波コンデンサをぞの目的
にイ史い、こうして２重の目的に役立てる。これは部品
の数を実質的に減らすことにつながり、この発明の高周
波パルス幅変調出力に使う時、過渡的な応答がよい１１
１ループ電ロー帰還装置が得られる。

起り得る誤動作、電圧スパイク、閃絡等によって起り得
る望ましくない状態から装置を保護づる為、マイクロｊ
ロレッリを取入れて装置を監視し、それが受取る状態１
ｇ号に基づいて、装置の動作を変調したり、或いはそれ
に応じて装置の運転を停止する。保護装置がそれに対し
て、装置の動作を下げ、防止し又は停止ＦＸりる様な成
る特定の状態は、出ツノに於りる過大電圧、大地に対す
る陽極と陰極の不平衡、過大な電流の流れ、過大なキロ
ボルト数の制御されない要求である。出力電圧レベルが
要求値又は装置の設定点の７５％に達した後にのみ、Ｘ
線露出の調時を開始し、こうして改良された性能を保証
すると共に、所要の調整条件を充たす。

−Ｓ＋＋　−−＋　□ −゛゛、−゛ 一ローー１−−区一 この発明の好ましい実施例が図面に示されていて、以下
説明するが、この発明の範囲内で種々の変更を加えるこ
とが出来ることを承知されたい。

好ましい実施例の説明 従来の鋳型的なＸ線発生装置が第１図に示されており、
３相電源１１が単巻変圧器１２を介して３相変圧器１３
に接続されＣいる。単巻変圧器１２のタップを１次コイ
ル１６に対して選択的に変えＣ１入力側の線路に対する
１次側の接続を変え、こうして線路の変化づる状態を補
償づることが出来る。電ツノ変圧器１３は負型的にはＹ
結線の１次側１７及びΔ−Ｙ結線の２次巻線１８を持つ
のが他型的であり、パルス１２個又は６個の出力波形を
発生する。この後出力が両波整流ブリッジ１９．２１に
接続され、これから高い電圧がＸ線管２２に供給される
。Ｘ線管２２に対づる電力レベルは、可変入出力変圧器
１３によつ−Ｃ変えられる。その１次巻線１７が静止形
接触器２３、酋通はｓ　ｃ　ｔｔによって選択的に閉じ
られる。

この様な従来の装置は上に述べたいろいろの欠点がある
。

この発明のＸ線発生装置が第２図に示されており、３相
電源２３、交流から直流への３相被制御整流器２４、Ｌ
　Ｃ’ｎｒ波器２６、及び可変の高周波状態、叩も、数
キロヘルツ範囲内ｒ：＊Ｊ作する直流から交流へのパル
ス幅変調形インバータ２７で構成される。

インバータ２７の出力は、後で更に詳しく説明する様に
、ｋＶＩ）帰還制υ１１器によってマーク・スペース比
及び周波数の両方を変える手段によるパルス幅変調によ
って制御される。ｌ）ＷＭインバータ２７の出力が高圧
変圧器２８に送られ、単相整流器２９を介して最終的に
Ｘ線管３１に印加される。Ｘ線管３１は、１５０ｋＶま
での電圧レベルで動作Ｊるが、特定の用途並びに手順に
応じて、０．１　ｍＡ乃至１２５０１１１Ａの任意の負
荷となり、放射線写真の種々の用途に対処づる為に、１
ミリ秒乃至数秒の広い範囲の露出時間を持つことが出来
なければならない。

この発明は、これから詳しく説明づる様に、Ｘ線出力を
高速で正確な形で制御りることにより、この様な広い範
囲の動作状態及び性能パラメータが得られる様に覆る。

第２図を見れば、この応答の速い装置の主な特徴が閉ル
ープ帰還制御装置であることが判る。この帰還制御装置
が、分Ｌ１−器３２によってＸ線管３１の両端の電圧を
感知し、それを表わ１信号を高圧帰還制御装置３３に送
り、この帰還制御装置がＰＷＭインバータ２７に対重る
制御信号を発生する。

電源を３相入力と説明したが、中相人力であってもよい
ことを述べておきたい。この発明の装置は、従来の発生
器よりもずっと高い周波数で動作づる様に段目されてい
るから、波形のリップルの問題は大幅に低下づる。この
理由で、従来のＸ線光１器で単相動作が出来ない場合で
も、この発明の特徴を取入れて使う時は、実用的に出来
る。

この発明のフ、１！形波パルス幅変調インバータ及び制
御装置が第３Ａ図及び第３Ｂ図に図式的に示され−（Ｊ
３す、マイクロブ［Ｊレッｖ３０を用いた中央制御マイ
クロプロセッサ・キロボルト数要求制御装置面３３、混
合増幅器及び帰還制御器３４、鋸歯状波発生器及び比較
器３（５、論理制ｉｌｌ装隋３７、電力］・ランジスタ
制御器３８、矩形波パルス幅変調トランジスタ・インバ
ータ２７．電力ｉ〜ランジスタ・インバータ２７から論
理制御装置３７への安全伝号のインターロックを制御−
４る専用のマイク［ｌコンビコータ４１を持つインバー
タ・モニタ４０、高圧変圧器２８、高圧整流器２９、高
圧分流器３２、高圧分圧帰還回路４６、誤差信号並びに
鋸歯状波発生器及び比較器３６ど共に作用づる飽和防止
回路４７、電流限界回路４８、表示コンソール及びＡペ
レータ制御装置４９（マイクロプロセッサ”を取イー１
けである）及び作像装＠５１で構成されており、これら
は普通の形式であってよい。次に第３図に示づ装置全体
を全般的に説明し、個々の部品はその後で更に詳しく説
明する。

制御装置全体はマイクロコンピュータ４１及び制御マイ
クロプロセッサ３０によってその動作が処理される。イ
ンバータ・マイクロコンピュータ４１は高圧電力トラン
ジスタ・インバータ２７を連続的に監視して検査する為
に専用になっており、中央制御マイクロプロセラ勺３０
が露出の前並びに露出中、要求値を制御りる様に作用す
る。制御マイクロプロセッサ３０は帰還装置から来るキ
ロポル１へ数をも読１１Ｍす、露出中、高圧側で起って
いることを正確に制御づる。市場で入手し得る多数のマ
イク１」ブロレツサ及び／又はコンピュータのどれでも
この発明に使うことが出来る。例えば中央制御機能には
インテル社の８０８５型マイクロブロセツリを使うこと
が出来、インバータの動作の監視にはインテル社の８７
４９型マイクロコンピユータを使うことが出来る。

表示コンソール４９からの信号に応答して、中央マイク
ロブ１」廿ツリー３０がキロポルＩ−数要求値を発生し
、この信号を１〕／Ａ変換器５２を介して混合増幅器及
び帰還制御器３４に送る。キロボルト数確認信号がＡｌ
１つ変換器り３を介して中央マイクロプロはツリ３０に
送られる。キロポル１ル数要求信号及びキロボルト数確
認信号は互に非常に接近した状態に保たな【プればなら
ないが、その目的の為に中央マイクロブ［１ｔ？ツサ３
０によつＣ監視される（１７に、高圧側ぐアークが発生
した場合又は部品が損傷を受【〕た場合、保護作用の為
の人力としても使われる。この場合、キ■ボルト故要求
信号の後にキロポル１ル数確認信号が続いて来ることが
なく、従って、中央マイクロプロセッサ３０が装置の動
作を停止づる。

中央マイク１」プロセッサ３０が、データ・リンク５４
を介して表示コンソール４９に接続され、線５６゜５７
を介してインバータ・マイクロコンピュータ４１に接続
され、線５８を介して高圧帰還回路４６に接続される。

副ベレータがコンソール４９で露出時間及びその他のパ
ラメータを人力し、こ）からデータ処理及び連絡が始ま
る。インテル社の８０８８型マイクロプロセツナの様な
装置のマイクロプロセッサと、Ｘ線保護及び露出パラメ
ータに対Ｊる全ての演算を扱うインテル社の８０８７型
の様な演算処理装置とによって、これらのパラメータが
解析され、制御される。コンソール４９及びキャビネッ
１〜３３の間又は８０８８型及び８０８５型マイクロブ
ロセツザの間の連絡は、データ・リンク５４を介して、
２つのデータ・リンク・プロ１〜コル制御器５９．６１
によって行われる。１実施例では、これらの制御とはイ
ンテル社の８２７３型チツプである。これらの制御器は
、循環的な冗長度検査ワードを持つＮＲ７１保護方式に
より、両方向のデータ伝送で非常に高い１周頼性を保証
する。更にコンソール４９は作像装置５１に対する別の
データ・リンク６２ともやり取りすることが出来、この
為通信は完全にディジタルであって、動作中の高い信頼
性が得られる。

キレビネット側の中央マイクロプロセッサ３０及びイン
バータ・マイクロコンピュータ４１の間の連絡も、線５
６．５７を介して両方向で行われる。この為、Ａベレー
タの制御の状態は、キロポル１〜数及び露出時１）Ｓ＋
が中央制御マイク［］ブＯセツ１Ｊ３０に供給され、そ
こからインバータ・マイクロコンピュータ４１に送られ
ると、このマイクロコンピュータが露出中の出力電圧、
インバータの動作及び露出時間を制御しＣ，Ｘ線露出の
間、３つのマイク１」プロＵツ゛りが露出時間を制御り
る様になる（ｌｌｌち、ギせヒネッ１〜側の中央制御マ
イクロプロセッサ３０とインバータ・マイクロコンビコ
ータ４１、及び支援装置としてコンソール側の表示コン
ソールのマイクロブｌコセッザ８０８８型である）。こ
の絹合せか、露出中の過大な放用線量に対し工冗長な保
護作用を覆る。

図示の様に閉ループの帰ｊ■及びキロボルト数斐求信号
及びギロボル１〜数確認信号を使うことの１つの利点は
、螢光透視法の動作の様な長期の露出て、高圧帰還装置
又は関連した何等かの電子部品に偏差が発生した場合、
閉ループ帰還がそれを自動的に補ｌｉｔづることである
。更に、インバータ・マイクロコンビコータ４１とキｌ
？ビネット側のマイクロプロセッサ３０の間の線５６．
５７を介しＣの連絡は、中央制御マイクロプロセッサ３
０が千１−１ポル１へ数、露出開始指令及び露出時間指
令をマイク［１コンピユータ４１に送ることによって直
接的に行われ、その間マイクロコンビコータ４１は出力
状態を連続的に監視し、中央マイクロプロセラ１す３０
に対し、状態信号及び確認信号を送り返１ｏこれによっ
て非常に簡単な通信リンクにより、幾つかの冗長度レベ
ルで、電力回路に起り得る何等かの問題を検出して、数
マイクロ秒以内に大電力インバータを停止づるか、或い
は必要になった場合、安全接触器６３を回路づることが
可能になる。

混合増幅器及び帰還制御器３４が、キ［１ポル１〜数要
求信号及びキロボルト数確認信号又は帰還信号の間の差
である幅の狭い信号を発生Ｊる。この結果発生されるｋ
Ｖ誤差信号が増幅され、後Ｃ詳しく説明する進相及び遅
相回路で処理され、装置ｉゴを安定にする。ｋＶ誤差信
号が、飽和防止回路４７からの信号と共に、鋸歯状波発
生器及び比較器３６に送られる。飽和防止回路４７から
の信号が鋸歯状波発生器の勾配を制御して、後で詳しく
説明する様に、高圧変圧器２８が飽和状態に達しない禄
にづる。

ｋＶ誤差誌号が鋸歯状波発生器及び比較器３６に供給さ
れで、可変マーク／スペース比を持つＰ　ＷＭパルス列
を発生させ、これが出力電圧を制御すると共に、閉ルー
プ・キロボルト数帰還動作を通じで出力電圧を自動的に
調節する様に印加される。

鋸歯状波発生器及び比較器３６と論理制御装置３７は、
専用のマイクに１プロセッサ４１から線６４を介して半
サイクル毎に入るリンク１へ信号又は同期化信号によっ
Ｃ制御され、ｉ１９合器３ｎからのｋＶ誤差信号が半サ
イクルに１回、鋸山状波光牛器の波形と交差して、電力
段の回路で問題を招り１目れのある何回もの交差が起る
倶れを避りる。

論理制御装嵌３１は、装置の全Ｃの保護及びタイミンク
を扱うが、光学０１　ＩＩ　線６　ｅに出力を出し、こ
の出力が電力トランジスタ制御器３８を介して電力トラ
ンジスタ・インバータ２７を制御する。論理制御装嵌３
７は電流限界回路４８の出力をも処理する。

電流限界回路４８は、高圧変圧器２８の１次側とＶ［列
の変流器６７によって検出されたインバータの電流レベ
ルに応答する。感知された電流レベルを電流限界回路４
８で予定の安全レベルと比較し、回路の過負荷状態が発
生した場合、電流限界回路４８の出力が論理制御装置３
７に印加されて、マーク・スペース比を動的に遮断する
。変流器６７からの出力は飽和防止回路４７にも帰還さ
れ、この回路の出力が線７４を介して鋸歯状波発生器に
印加されて、変圧器の飽和を電子的に補償する様に、勾
配を動的に変える。

電）〕（〜ランジスタ制御器３８は、電ツノ［−ランジ
スタ・インバータ２７を直接的に制御づる信号を発生器
る他に、制御器の電源の状態並びに１〜ランシスタの状
態を表わづ信号を線６８幾介してインバータ・マイクロ
コンピュータ４１に帰遠し、このマイクロコンピュータ
がこの情報を用いて論理制御装嵌３７を制御して、何れ
かの１−ランジスタ又【よ電源が故障した場合、トラン
ジスタ制御器３８から来る情報が実時間で論理制御装Ｍ
３７に帰還され、論理制御装置３７が最初にインバータ
を停止し、２？１１目Ｃε適当な安全接触器６３を回路
り′る様にする。

パルス幅変調形インバータ２７は両波ブリッジの形に配
置された、全体を第３図にＴ＋−１−ａで示Ｊ複数個の
トランジスタで構成され、対角線−１゛１−］”４及び
１２−１３を介して変圧器の１次側２８に交互に電流を
通り。トランジスタは図示の様に用いてもよいし、電力
条件によって必要な場合は、並列に用いてもよい。この
発明で役立つことが判った１種類の１〜ランジスタはＷ
　Ｔ　−５７５２と呼ばれるものＣあり、これは英国の
ウェスチングハウス・ブレーキ（ウェストコード）社か
ら商業的に入手し得る。上側のトランジスタ１−１及び
］２だけを選択的にＡン及びオフに転することにより、
パルス幅変調が行われる。

高圧変圧器２８はこの出願と同日に出願された係属中の
米田特８７［出願通し番号箱５６４，６１２号に記載さ
れている。こ）では、ＰＷＭインバータで発生される矩
形波形を波形の再現性を非常によくして、変圧器の２次
側にパルス状に送る様に、変圧器２８が漏洩インダクタ
ンスが非常に小さくなる様に設計されていることを述べ
ておけば十分である。こうしてパルスの脱落を最小限に
抑え、整流後のリップルを最小限に抑えて、出力ろ波器
の規模を制限する。これによってｍＡの低い設定値に於
ける動作の再現性が容易に高くなる。整流器２９は普通
の単相形である。

高圧分圧器又は分流器３２は、素子６９．７１．１０７
゜１０８で示した独特な抵抗及び容量電子回路を含んで
いて、負荷又は源の動的な変動又はその仙の過渡状態に
対する変圧器２８の応答を改善し、立上り及び立下り時
間が最小になる様にしである。高圧分流器３２の出力が
キロボルト出力であり、線１２を介し゛Ｃ電圧逓降形で
高圧分圧帰還回路４６に供給される。即ち、分流器３２
の出力が制御回路に直接的に印加し得る電圧よりも高い
から、高圧区域から、制御回路を損傷する惧れのある高
い電圧の過渡状態が伝達されるのを避ける為に、相異な
る避雷器及び過電圧保護方法を用いて、電圧を何回かの
段階に分けて逓降する必要がある。この回路は後で詳し
く説明する。

閉ループｋＶ帰運装置の動作は、キロボルト数要求１５
号及びキト１ボルト出力の間の差に等しい誤差信号を発
生づる混合増幅器及び帰還制御器３４に主に依存覆る。

制御器３４は、（１）誤差信号がキロポル］〜数要求値
に応じた特定の比を持つマーク／スペース形のパルス列
を発生ずる様に、高圧分圧帰還回路を通じて電子回路の
レベルに条件づけられると共に、〈２）露出中に１ｍの
動作を乱す倶れのある主な３つの変数、即ち（イ）線路
並びに線路の調整作用と共に変化する固定直流レール、
（ロ）Ｘ線管のインピーダンスに起る変動、特に電子冷
却現象が起る様な長期露出に於ける変動、及び（ハ）電
子回路自体が全体的な装置に対して持つＡフセッ］・の
変動を補ｔｉｉることか必要である。

飽和防止回路と銅山状発生器及び比較器第４図には、飽
和防止回路４７り第３図）及び鋸歯状波発生器及び比較
器３６の組合せの回路図が示されている。第３図に示し
た様に、鋸歯状波発生器及び比較器３６は、（１）半サ
イクル毎に鋸歯状波の範囲をリセットする為に線６４か
ら来る同期化信号、（２）飽和防止回路４７から線７３
を介して鋸歯状波発生器３６に直接的に供給される制御
信号、及び（３）混合増幅器３４からのキロボルト数誤
差信号Ｅに応答Ｊる。飽和防止回路４１は線７４を介し
て受取るインバータの電流出力に応答りる。

第４図について説明づると、インバータが１ヘランジス
タＴ＋−１−ａ及び関連したフライホイール・ダイオー
ドＤ＋−Ｄ４を持つことが示されでいる。インバータの
電流又は変圧器２８の１次側の電流を変流器６７で感知
し、線７４を介して積分器７６に送る。この積分器の出
ツノが線７７を介して増幅器７８に供給され、その出力
が２つの比較器７９．８１に印加される。これらの比較
器は大々正及び負の基準レベルを持っていて、こういう
基準レベルは普通は非常に低い値、即ち、ゼロに近く、
変Ｉｔ器の１１容飽和レベルと呼ばれるものを決める。

比較器７９゜８１の夫々の出力がナンド・ゲートＧ１．
Ｇ２に印加され、その出力がナンド・ゲートＧ３に印加
されることが判る。ナンド・ゲーｔ−Ｇ３の出力が、電
力インバータの一方の対角線Ｔ＋、Ｔａ又は他方の対角
線１’２．Ｔ３に％ｌ　？ｌるＦＥＴ−スイッチＦ１を
閉じる様に作用り゛る。「Ｅ−「スイッチＦ１が閉じる
と、感知した電流に比例する誤差増幅器の出力信号が精
密級整流器８２に供給される様になる。

この整流器が第１及び第４の勾配で作用し、ＦＥ−１ス
イツヂに１を介して鋸歯状波発生器又は補償器に線形出
力を出す。鋸歯状波発生器は積分器８３であって、線６
４からの同期化信号によって予め設定され、鋸歯状波を
発生する。鋸歯状波の勾配は、ゼロ飽和レベルでは、第
５Ａ図及び第５Ｂ図に示１様に一定で゛あって、全体的
な閉ループ帰還装置の一部分の範囲にＪ：って限定され
る。この俊鋸歯状波形信号がｋＶ誤差信号Ｅと共に比較
器８５に印加され、この比較器がそれに応答してインバ
ータを制御するＰ　Ｗ　ＩＶＩパルス列を発生する。

例えば対角線１−　＋　、　−１”　４の方向で飽和が
起り始めた場合、誤差増幅器７８が精密級整流器８２に
対しで直流レベル人力を発生し、整流器の出力がこの人
力に直線的に比例する。精密級整流器８２は誤差増幅器
γ８からの正又は負の直流電圧入ツノの何れかに応答す
る。その符号は電力トランジスタ・インバータの該当す
る電流の方向に関係する。この結果、特定の直流飽和レ
ベルの大きさが、精密級整流器８２の出力を決定し、こ
の飽和レベルが状態を補正づる様に予め設定された基準
レベルより高くなった場合、この出力がＦＥＴスイッチ
１−１を通過する。例えば対角線−ｒ＋　、Ｔ４で飽和
が起ると、鋸歯状波発生器が波形の内、１−１．王４の
対角線が導電している部分の勾配を大きくし、第５Ｂ図
に見られる様に、この様に勾配が大きくなることが、帰
還の所定の誤差信号に対し、マーク／スペース比を減少
することにつながり、この為、交ひのサイクルで、この
対角線のマーク／スペース化が減少して、例えばトラン
ジスタのヒスプーリシス時間の差又は鉄心の局部的な飽
和による不平衡を動的に補償づる。

第４図でこの様な飽和状態があった場合、誤差増幅器の
出力が比較器７９に対する正の基準値に打ち勝ち、比較
器１９は指令論理信号をナンド・ゲートＧ２に送り、ｌ
−＋　、　−１’　４対角線の１２時間と同ＪＩＪさせ
、この為、−１１９丁４対角線のトランジスタがオンに
転じた時、鋸歯状波発生器の波形は自動的に勾配が大き
くなり、マーク／スペース比が小さくなる。こうして閑
ループ比例制御により、飽和レベルが動的に且つ電子式
に補償される。即ら、マーク１υ１間Ｘが短くなり、期
間Ｙが長くなる。

この電子的な１ＥＴ補償の利点は、−負度流器６７の電
流レベルが予め設定した基準飽和レベルを越えると、連
続的に動作し、インバータの対角線が飽和に向う助、マ
ーク／スペース比を適当に減少ηることにより、比例的
に制御された形で補償づることである。

論理制御装置 論理制御装置３７がマイクＯＪンビュータ４１と関連し
て作用りるが、次にそのアナログ及びディジタルの両方
の機能についで説明層る。アナログ機能が第６図に示さ
れてｄ３す、論理信号の流れが第７図に示され−（いる
。アナログでもディジタルでも、その信号処理回路によ
って得られる出力がマイクロコンピュータ４１に供給さ
れ、このマイクロコンピュータが全イホ的なインバータ
の動作、保護作用及び性能を制御する。

第６図では、左側に一連の入力信号ｌ１１７ｉ＋至１６
が、そして右側には一連の出力信号０１乃至０６が示さ
れている。これらの入力化７１３及び出力信号は、装置
内の保護回路に印加され或いはこの保護回路から得られ
るものであって、高圧側に於ける全体的な装置の動作を
制御する。最初に対地陽極及び陰極信号１１１．１１２
は、第３１３図及び第８図を見れば判る様に、分圧器又
は分流器３２がら来る。これらの信号が演算増幅器８４
で加算され、その出ツＪはｋＶ高圧出ツノを表わづ。こ
の出ツノがキ１１ビネッ＋−内の主又は中央マイクロブ
ロレッザ３（）に帰還され、第３図に示づ様に、実時間
動作で４二〇ボルト数を検査する。演算増幅器８４の出
ツノが演算増幅器８６の正の側に供給され、そこで第３
図に示づ様に電力キャビネッ１〜内の中央マイクし１プ
ロセツザ３０からＤ／Ａ変換器５２を介して来るキロボ
ルト数要求信号Ｉ２と比較される。演算増幅器８６がＶ
′１］ポル１〜数期間の誤差信号Ｆを目算し、その信号
が比較器８５に印加され、そこで第４図及び第５図に示
り鋸歯状波発生器の出力と比較されて出力０１を発生り
る。出力０１は、インバータを制御するパルス幅変調の
パルス列である。

第６図には、変圧器２８を含む高圧側だけでなく、電力
トランジスタ・インバータ２７をも保護ツる保護回路や
、高圧側から普通生じ、全てのＸ線装置で典型的に起る
アーク、閃絡又は過渡状態によって影響を受りる関連し
た制御回路が何種類かある。

１を較器８８の出力０２が、（１）動作が非常に高速で
あり、（２）高圧側で起り得る小さな過渡状態にも応答
りる様な過電圧保護作用を覆る。第６図について説明覆
ると、キｔ・ビネットの中央処理装置からの請求信号Ｉ
２が演算増幅器８９の正の入力に供給されて、最大狛容
過電圧、例えば１０ｋＶど考えられる基準信号に加算さ
れる。演算増幅器８９の出力は要求値のｋＶに１０ｋＶ
を加えた信号であり、比較器８８で、この信号が、演篩
増幅器８４から比較器８８の負の入力に送られる高圧ｋ
Ｖ帰遼遠信号ら減算され、又はそれと比較される。比較
器８８の出力０２は論３！ｆ！　１又は論理０であり、
論理Ｏから論理１への変化は過電圧の表示であって、専
用のインバータ・マイクロコンピュータによって、ソフ
トウェア・サブルーチンを通じて、強制的に装置の動作
を停止させる。この過電圧の特徴は、一旦それが検出さ
れると、１０マイクロ秒という短い時間内に、インバー
タを引外し又は停止づる。これは普通の装置に於ける過
電圧応答よりも１０（１０倍乃至２０００倍も速い。従
って、この特徴によって、Ｘ線管、高圧整流器２９及び
高圧変圧器２８が保護されて、その寿命が伸びる。この
為、これらの部品は僅か数マイクロ秒の過電圧に耐える
ものでなければならない。

第６図に示す保護の別の特徴は、Ｘ線管高圧回路に於り
る対地陽極電圧及び対地陰極電圧の差の不平衡に対する
ものである。これは入力１１１＋１１２を持つ演算増幅
器９１を通じて行われる。これらの入力を減算して、そ
の出力を比較器９２に印加し、５ｋＶ基準信号と比較す
る。対地陽極電圧と対地陰極電圧の間の不平衡が５１（
ｖより大きい場合、比較器９２がＡ〕に引外され、出力
０３は直ちにインバータ・マイクロコンピュータ４１に
よって装置の動作を停止する。この保護回路は２次コイ
ルに起る製造上の欠陥を検出することが出来る。即ち、
２次側のターン数が誤っていて、５ｋＶより大ぎい差が
生じた揚台、今述べた回路による試験の際にこの誤りが
検出される。更にＸ線発生装置の動的な性能並びに動作
で、陽極源又は陰極源に問題になる様な偏差がある場合
、又は高圧タイオードの内の１つの故障により、又は例
えば２次コイルの部分的な短絡により、別の不平衡が起
った場合、出力の差は！１ｋＶＪ：り大きくなり、この
異常は不良状態であると云えるか、窓比較器９２の出力
にＪ：つで検出され、それを表わす論理信号がデータ・
リンクを介してΔベレータ・コンソールに送られる。

こうして比較器９２の保護作用により、変圧器の２次コ
イル、高圧整流器、出力ろ波器又はＸ線管自体の何れか
に起り得る故障、損傷又は偏差が検出される。

別の保護回路は、フィルムがＸ線に露出される時、大部
分の露出はエネルギ・レベルか請求レベルの７５％より
高い時に行われることに関するものである。比較器９３
を設け、正の人力にｋＶＶ還信号を受取ると共に、負の
人力に７５％ｋＶ要求レベルを表わす信号を受取る。こ
の７５％の信号は、演算増幅器９０及び分圧器９５によ
って取出される。

電力トランジスタ・インバータ２７をオンに転じた時、
ｋＶ出力が上貸し始め、請求値の７５％に達し／Ｃ時、
比較器９３がオンに引外され、出力０４を発生し、こう
して　請求値の７５％のレベルに達したこと、並びにこ
の時露出時間をｉ１数リベきことを専用のマイクロコン
ピュータ４１に知らせる。

この回路の関連した保護機能は、キロポル１〜数の上昇
時間の間、電力１〜ランジスタ・インバータ２７か或い
は積分回路の何れかの何等かの欠陥を検出して、特定の
期間、例えば２．５ミリ秒の後、ｋＶＶ還電圧が要求値
の７５％に達しない１１５、電力トランジスタ・インバ
ータ２７、その周辺回路、高圧変圧器２８、整流器２９
、ろ波器又は帰還回路に問題があるど想定覆る。この時
、この信号を使って装置をオフに安全の為に引外づ。

上に述べた３つの保護回路は何れも電圧レベルの偏差を
感知覆ることに関係している。過大な電流レベルが発生
したことを感知し、それに対して保護する必要もある。

この目的の為、第６図の下側には、第′１の電流限界及
び第２の電流限界と呼ぶ２つの同一の回路が設りられて
いて、これらは冗長性の為にｄ９るが、同じ設定レベル
を持つ（いる。冗長な回路を使う理由は、過負イｄｉが
発生した場合、インバータ２７が一層人さな電流を発生
しようと努め、その為、インバータがそうしない様にり
る伺等かの方法を用いなけれはならないｈ目らぐある。

ごの様な過負前はＸ線管の閃絡によって起ったり、或い
は例えば変圧器にアークが発生したり或いは出力ダイオ
ードが短絡した為に起ることがある。更に、飽Ａ１防止
回路４７が故障し、変圧器２８ＩＪ飽和に−ＩＪｉ：”
ｉａｍ力増加シコ（７）　市ａ　ｍ　加がレール電圧　
げる傾向があつ−（、出力に問題を招く慣れが　。この
為、電流限界回路は、一方の限流チャンネルの故障によ
っても装置が保護される様に保証Ｊる為に、同じ設定レ
ベルを持つ２つの冗長回路で構成される。

動作について説明覆ると、フェライトの鉄心を持ってい
で、インバータの出力で変圧器２８の１次側と直列に接
続された１対の変流器９４．９６によって電流制限作用
が開始される。夫々の出力が差動増幅器９７．９８に供
給される。これらの増幅器は、インバータ、放射等によ
って起り得る雑音を避ける為に、共通様式の排除が非常
に強い。出力＋５゜１６が夫々の精密級整流器９９．１
０１に印加され、これらの整流器が殆んど遅延なしに、
夫々の電流に比例覆る直流レベル信号を発生ずる。これ
は、電流制限動作の完全な応答の点で、装置が一１分安
全でなくなる程、遅延が長くなる倶れのある従来のＲＣ
ろ波器を用いた方式とは対照的である。精密級整流器９
’ｌ、　１０１の出力が夫々゛比較器１０２．１０３の
正の入力に印加される。２つの電流限界レベルが夫々の
比較器１０２．１０３の負の入力に印加される。

動作中、電流が伺れかの比較器１０２又は１０３の設定
レベルを越えると、出力０５又は０６がＡ）になり、第
７図に示づ様に、論理制御装置３７に印加され、電力１
−ランジスタ・−インバータ２７を制ｉｌｌ　して、１
−ランジスタが選択的に遮断される様にし、この為に電
流が自動的に減少し゛Ｃ遅延し、次の半サイクルｃｒ［
ｊＵＡンに転するという様になる。

こ）′ｃ電流限界は、変圧器巻線に蓄積されたエネルギ
が、イれまでは導電していた上側の１ヘランジスタと相
補形の下側タイオード及びイの対角線の下側トランジス
タを介して循環することが出来る様に、上側のトランジ
スター「１及び１−２（第４図参照〉ノビ【づを遮断す
ることによって作用することに注意りる必要がある。こ
れは、誘導性電流又は誘導性］−ネルギ→−［可　が、
下側のフライホイール・タイＡ−１〜、変圧器巻線及び
下側トランジスタで構成されたループで減衰づることを
保証Ｊる。

こういう減衰ループは、４個のトランジスタ全部がＡ）
に転じた場合より、一層効果的である。、４個のトラン
ジスタがオフに転じた場合、誘導性エネルギは下側のフ
ライホイール・ダイオードから変圧器を介してその対角
線の上側のフライホイール・ダイオードに散逸しなけれ
ばならない。このループでは、エネルギが直流レールに
帰還され、ずっと速く減衰し、下側のフライ１１＼イー
ル・ダイオード及び下側のトランジスタが導電づること
が出来る様にする。対角線の下側及び上側のタイオート
を介して固定直流レールに帰還される循環エネルギがこ
の様に高速で減衰覆ることは、電流限界の一層速い引外
し作用を招き、ぞの為に制御されない非常に高い周波数
でトランジスタをＡン及びオフに切換えることがある。

この理由で、上側のトランジスタだけを遮断Ｊる手順は
装置の性能並びに動作を一層よくづることに通ずること
が実験で判った。こうして変圧器の１次側を通って下側
トランジスタ及びダイオードを循環する時の電流の減衰
時間を一層長くし、こうしてインバータの高周波での擬
似的な動作を避【プる。

次に第７図に示づ様な保護装置のディジタル形動作につ
いて説明すると、この装置の中心は専用のインバータ・
マイクロコンピュータ４１である。

このマイクロコンピュータが鋸歯状波発生器の上向きの
傾斜を発生させ、誤差信号と同期し、出力トランジスタ
を制御し、起り得る故障の検出があった場合、イれを確
認すると共に、出力回路にどんな種類の誤差が検出され
ているにしても、それを記録する為に中央制御マイクロ
プロセッサ３０との間で連絡りることにより、装置全体
の同期作用を行う。マイクロプロセッサ３０からマイク
ロコンピュータ４１に送られる信号は幾つかある。最初
に、マイクロブ【」セッサ３０内で発生され、露出を開
始づることをマイクロコンピュータに知らせる露出指令
信号がある。それが発生づる前に、マイクロコンピュー
タ４１は、（１）電源の状態並びに４つの１〜ランジス
タが正しい状態にあること、並びに（２）ｉ出を６ｔｌ
始する前に、電力トランジスタ制御器３８が正しい状態
にあることを保証する為に、相異なる信号によって装置
全体の状態を検査する。

マイクロコンピュータ４１は、マイクロプロセッサ３０
からの露出指令信号の伯に、露出時間信号及び位相電圧
制御信号をも受取る。露出時間信号は露出時間の長さを
定め、位相電圧制御信号は、低エネルギの露出に対し、
出力で補償゛りる為に、非常に小さなパルス幅を持つ出
力パルスを発生するのに使われる。こうして、閉ループ
帰還動作を通じて緊密な制御を保証づる為に、持続時間
が数マイクロ秒という様にパルス幅を小さくすることが
出来る。周知の位相電圧制御方式が、対角線の下側のト
ランジスタを上側のトランジスタと同期させ、この為、
出力トランジスタをオフに転する前に、ＲＣ緩衝回路が
完全に放電している様に保証覆る為の最低限の時間、典
型的には２０マイクロ秒に、一旦上側のトランジスタの
パルス幅が固定されると、同じ対角線上の両方のトラン
ジスタが閉ループ帰還動作によって定められる長さの時
間の間導電する。従って、露出に必要なエネルギが低レ
ベルである場合、位相電圧制御器は電力１−ランジスタ
・インバータの対角線の出力に非常に小さなパルス幅を
調節して発生し、精度の高い低エネルギの露出時間を達
成する。

７５％出力キロボルト信号は第６図の保護回路がら来て
、出力電圧がｋＶｌ）要求値の１５％に達したこと、並
びにマイクロプロセッサ３０が露出時間の１１数を開始
りべきことを専用のマイクロコンピュータ４１に知らせ
る。この目的の為、マイクロコンビコータ４１が霞出聞
始と呼ぶ信号を中央マイク［１ブロセツザ３０に送り返
り。この時マイクロプロセッサ３０が露出の語数を開始
する。冗長性の為、これもキャビネット／コンソール間
のデータ・リンクを介して＝ｊンソールのマイクロコン
ビコータにＪ：って行われる。

露出中に過電圧又は不平衡状態が発生した場合、マイク
ロコンビコータ４１によってインバータのトランジスタ
１−＋−Ｔ４に対づる出力を停止させる信号が出る。

上に述べた保護の特徴の伯に、この出願と同日に出願さ
れＩＣ係属中の米国特許出願通し番号筒５６４．６１２
号に記載される様に、電力トランジスタ制御器３８を駆
動することによって、出力トランジスタ１１−−１’ａ
をｆｌｉ制御する一組の論理アンド・ゲー１〜Ｇ４．Ｇ
５．Ｇ６．Ｇ７がある。全般的に云うと、Ｇ４が上側の
トランジスタＴ１を制御し、Ｇ５がＴ２を制御し、Ｇ６
が１−３を制御し、Ｇ７がＴ４を制御する。Ｇ４に入っ
て来る主たる信号がＴ＋に関係するマイクロコンピュー
タ４１がらの駆動信号であり、これがＧ４をイ」能し、
変調信号がトランジスタ王１に対するＧ４の出力を変Ｓ
！ｉｌ覆ることが出来る様にする。同様に、マイクロコ
ンピュータ４１が夫々ゲートＧ５．Ｇ６．Ｇ７に対し、
Ｔ２．Ｔ３　、Ｔ４　に関係する駆動信号を供給する。

ゲートＧ４．Ｇ５．Ｇ６．Ｇ７にはこの他の２つの入力
があり、それが不在であると、変調を停止することが出
来る。この信号（状態ＰＳ）が不在である１例は、トラ
ンジスタ駆動電源の故障によって起る。

それが不在であればトランジスタＩ’＋−１４の動作を
停止する様に作用し１りる他方の信号は短絡保護又はシ
ュートスルー保護と呼ばれる信号であり、これは１つの
トランジスタ、１列えは王１とそれと相補関係にあるト
ランジスタ１−３の間の光学１１１ｍのインターロック
であり、１〜ランジスタＴ３が誤動作でまだオンであれ
ば、１−ランジスタＴ１をもオンに切換えることは出来
ない。これは、もしそういうことが起った場合、垂直の
シュートスルーが起って、第２のトランジスタを損傷す
るからである。この保護の特徴は両方向であって、トラ
ンジスター１３が降伏づれば、］Ｉをオンに切換えるこ
とは出来ない。逆に、Ｔ　＋が降伏すれＬｆ　。

インターＬｌツクが、１’−３がオンに切換えられる前
に、１−３を制ｔｉｌｌ　ｉする。電力１〜ランジスタ
Ｔ２及び］−４の他方の垂直枝路についても同じである
。

上側の２つのトランジスタＴ１及びＴまたけに印加され
る信号が線路保護信号である。この信号の不在は、グー
１”ＧＩＯに対する３つの異なる信号が供給されるｋＶ
出力保護装置の故障によって起る。この保護線はアンド
・グー１〜ＧＩＯによって発生される。アンド・ゲート
Ｇ１０は、第２の電流限界レベル、過電圧保護又は不平
衡保護によって切換えられ、この為、Ｇ１０からの出力
は保護信号であって、グー１〜Ｇ４又はＧ５を介して、
トランジスタＴ１及び−１−２の駆動を停止する様に作
用し得る。第２の電流°限界、過電圧又は不平衡回路の
内のどれでも、電力出力段に不良状態が発生ずるのを避
ける為に、トランジスタ■１及び］２の出力を不作動に
づる。

下側のトランジスタＴ３及びＴ４は、高圧変圧器からの
波形の半サイクル全部にわたって導電する為、それ程重
い負担を受けない。これらのトランジスタは、マイクロ
プロセッサのＴ３及び−１４端子から夫々ゲートＧ６．
Ｇ７に印加される信号によって制御される。

ゲートＧ４及びＧ５に対する「変調」信号によって表わ
される電流限界の特徴も、上側の２つのトランジスタＴ
１及び１２だけに作用覆る。この為、マイクロコンピュ
ータ４１が同期化信号を発生し、それがフリップ７０ツ
ブ１０４．１０６に印加される。これらのフリップフロ
ップはこの同期化信号と２次入力、即ちフリップ７０ツ
ブ１０４では第２の電流限界信号、フリップフロップ１
０６ではアンド・ゲートＧ９の出力信号との両方によっ
て制御される。ゲートＧ９は第１の電流限界及びオア・
グー（〜Ｇ８の出力によつＣ制御され、オア・グー１−
Ｇ８はパルス幅変調のパルス列信号と、フリップフロッ
プ１０６の出力から発生される２０マイクロ秒の単安定
パルスひある同ＪＩＩＪ化信号を受取る。この最低パル
スを発生するのは、トランジスタ・インバータの出力側
にあるＲＣ直列回路が、トランジスタがＡ）に転する前
に完全に放電していて、こうしてトランジスタの２番目
の降伏が起らない様に保護するのを保証づる為である。

動作についてｄ！明づると、第２の電流限界がオフに用
件されていると仮定すれば、ノリツブ７０ツブ１０４の
出力は第２の電流限界と同期した作用であり、フリップ
フロップ１０６が、第１の電流限界を通じて、且つＲＣ
１１ｉ電の保証する為の２０マイクロ秒の単安定最低パ
ルスのターンオンと関連して、変調パルスを発生りる。

その後、マイクロコンピュータ４１が変圧器の主周波数
波形を発生し、これが直ちに下側のトランジスタ１−３
．Ｔ４に印加される。この矩形波はゲートＧ８．Ｇ９及
びノリップフ［１ツブｉｏａ、　ｉｏｅを通るパルス幅
変調のパルス列信号と同期していて、矩形波発生器の立
上り時間と同期し且つその終りに出るパルス幅変調のパ
ルス列を上側のトランジスタＴ　＋　Ｓｔ？びに／又は
Ｔ２に印加する。この時、即ら、ことことくの半周期の
終りに、マイクロコンピュータ４１は、対角線１、即ち
トランジスタ］１及びＴ４から対角線２、即ちトランジ
スタ１−２及び１−３に切換える信号をも発生ずる。こ
の対角線の切換えは、導電している対角線のトランジス
タの完全’ｅＫ　７１フ切換えが成功する様に保証する
。最後にマイクロコンピュータ４１が故障の誤まり及び
誤差符号をも発生ずるが、これらが制御マイクロプロセ
ッサ３０に送り返され、考えられる故障の内の１つが発
生した時点、並びにそれがどういう種類の故障であるか
を知らせる。２進数が復号され、データ・リンクを介し
て表示コンソール４９に送られる。

こうしてマイクロコンピュータ４１は、電力インバータ
の制御、波形の発生、キャビネット側の中央マイクロプ
ロセッサとの連絡、指令を受取ること、並びに最も起り
易い問題であるが、電力回路で故障が起ったかどうかと
いう様な判断を下す為の情報を装置に供給することの点
で、非常に高度の融通性を持つ。

高圧分流器及び高圧分圧帰還回路 第３図の高圧分流器４４及び高圧分圧帰還回路４６が第
８図に更に詳しく示され°ている。高圧分流器４４は、
高圧側で発生して、電子式の制御回路に影響を及ばす倶
れのある過電圧に対し、保護作用をづる。独特な特徴は
、普通の分流器の非常に多数の部品に代えて、高圧整流
器２つの直流側からの必要な出力コンデンサ７１を２次
的な役割として使っていることである。追加づ−る必要
のある部品は第８図に示づ下側のコンデンサ゛１０７及
び下側の抵抗１０８たけであり、この為分流器の物理的
な司法を大幅に小さくりると共に、普通の分流器で行わ
れている様に多数の素子を使うことによる固有の不正確
さ並びにコメ１−高が避（）られる。鋳型的には、低エ
ネルギの発生装置（０，２５ｍＡ　Ｓの範囲内）では、
ろ波静電容用は最小限に抑えな（プればならない。例え
ばこの発明の好ましい実施例では、］コンデンサ１の静
電容量は陽極から大地まで、約５ナノフアラドである。

陰極と大地の間にも同一のコンデンサ及び同一の分流器
がある。下側の］ンデンυ　１０７を使う目的は、低電
圧、即ち５乃至１５ボルトの範囲内の出力信号をめ、ぞ
れを悪影響なしに制御回路に帰還することが出来る様に
ηることである。

これに関連し−Ｃ処理しなければならない問題は、Ｘ線
管がアークを出す時の大きな電圧スパイクである。これ
は、陽極と大地の間、陰極と大地の間又は陽極と陰極の
間の何れかで起り得る現象である。勿論、何等かの保護
をしなければ、こういう過電圧が制御回路を損傷する慣
れがある。装置を保護する為にこの発明で使う方式は、
ｍ悪の場合、例えば演算増幅器８４に接続された制御回
路には、大電圧の過渡状態の間、装置を損傷する倶れの
ある過電圧がか）らない様に保証覆る上から下への電圧
力スケードろ波作用を設（プることである。この保護作
用をする為、公称最大７５　ｋＶの場合の分圧器の条件
は、コンデンサ１０７とコンデンサ７１との比に２，０
００を乗じて、■×で定められる。コンデンサ１０７の
値は１０マイクロノ１ラド程度であり、電圧ｖ×は３７
．５ボルトに等しい。演算増幅器８４の入力に印加され
る分圧器回路内の点Ｖｙに於ける電圧は、抵抗１０９及
び１１１で除して、電圧ＶＺは大体Ｖｙの半分の値、即
ち４．９９ポルｌ−又は例えば５ポル１〜近い電圧にな
る。この５ボルトは、１５０　ｋ　Ｖの出力レベルでは
、同一の陰極対地間分圧器の電圧に関連して考えると、
分圧器の合計信号が１０ポル１へになる。

電圧を分圧りると、次にカスケードをＰ波作用が働いて
くる。最初に、過渡状態が発生して予定のレベルより高
い場合、避雷器Ｓ　ｌ−’　１がスパイクに対づる保護
作用をする。この場合、１波作用に寄与を持つ別の素子
が同軸ケーブル１１２である。同軸ケーブルは固有の静
電容量及びインダクタンスを持っていて、空隙Ａ１に達
りる前に、高圧側から来る放射雑音を下げる傾向を持つ
。図示の様に第２の避雷器Ｓ　Ｉ）　２を設けて、保護
の万全を期す。

このカスケードろ波作用に更に追加して、コンデンサ１
１３．１１４．１１６及び抵抗１１７を設りる。抵抗１
１７及びコンデンサ１１４の間で別のか波効果がある。

最後に、抵抗１０９及びコンテン４ノ　１１６によるＶ
ｙからＶｚまでのろ波効果がある。抵抗＋０９及びコン
デンサ１１６は、上に述へた抵抗ｉ０９．　ＩＮの分圧
作用に関連して作用をする。この累積的な効果として、
陽極天地間電圧が７５，０００ボルトの場合、電圧Ｖｚ
の公称値は５ボルトである。第８図の回路にはダイオー
ト１１８．１１９もある。これらのダイオードは、スパ
イクの極性に応じて、スパイクをダイオード１１８を介
して１５ポル１〜の電源に方向転換するか、又はダイオ
−−ド１１９を介しＵＶＶから大地に方向転換覆る。史
に演算増幅器８４は、ダイオード１２１．１２２により
、その入力端子に苅りろ過電圧から保護される。

（１）避雷器ＳＰ１、同軸ケーブル１１２、コンデンサ
１１３、空隙Ａ１、避雷器ＳＰ２及び抵抗１０９、１１
１．１１７の分圧器を含む素子の組合せのをＰ波作用、
（２）抵抗１１１及びコンデンサ１１４の組合せのろ波
作用、（３）抵抗１０９とコンデンリ−１１６の組合μ
のろ波作用と、ダイＡ−Ｆ１１８．１１９を介してエネ
ルギを電源のコンデンサに戻Ｊ能力ど組合けた効果どし
−Ｃ１高圧側に発生りる鋭いスパイクのレベルがどうで
あっても、電子式の制御ｌ路に損傷を招く稈のエネルギ
が加えられることがない様に検器される。

次に高珪分流器４４の段目について更に詳しく説明する
と、その過渡的な応答は、コンデンサ“７１、抵抗６９
及び■×に於ける等価抵抗を持つコンデンサ１０７の合
記−ｒンピータンスに関係するが、定常状態では、その
精度は抵抗６９及びＶＸの等価抵抗に関係（る。比較的
小さな値の減衰抵抗１２４をｉｌりで、直列インダクタ
ンスによって発生されるかも知れないコンデン（プ７１
に夕・（する余分のリップル振動を減衰さける。この即
由て、高圧コンデンサ７１は典型的にはナノヘンリー未
満の小さいインダクタンスの値を持つことが好ましい。

抵抗６９、及び直列の抵抗１１７．１０９．１１１と並
列の抵抗１０８で構成された等価抵抗と、コンデンサ７
１及び１０７の間の関係は、それ等の時定数を同じにし
なければならないこと、並びに要求される電圧又はＶＸ
の電圧が、最大７！ｉｋ■の陽極天地間電圧に対し、〈
アンダーライター・ラボラ１〜リースによって要求され
る）４０ボルト程度にすべきであることによって定めら
れる。分流器の設定に対づる調節が非常に簡単であり、
必要な唯一の調整は、コンデンサ５１の許容公差、典型
的には５％程度に対して、コンデンサ１０７を調節する
ことであることをこ）で述べておきたい。この１個の調
節に較べて、従来の分流器では、非常に多数の部品を使
つＣいる為に、非常に多くの調節を必要とするのがｄｌ
ｌ型的Ｃ゛あり、それと非常に対照的である。

この発明の分流器の別の利点は、高圧側から３１．５ボ
ルトの点ＶＺまで、部品の数が２個の抵抗及び２個のコ
ンデンサと最小限に抑えである為、累算的な誤差の倶れ
が異小限になっていることである。抵抗に要求される許
容公差はでれ程厳しくない。これは抵抗の数が僅か２個
であるからである。この為、過渡的な応答が速い分流器
を非常に簡単に、安いコストで高い精度で作ることが出
来る。

抵抗１ｅ：　ＧＪを使う従来の分流器は良好な過渡的な
応答及び速い立」ニリを持たないのが酋通であるが、非
常に急激な立上りを以て高い周波数で動作づるこの発明
の装置では、閉ループ帰還電圧制御が出来る様に良！Ｉ
ｆな過渡的な応答が得られる。更に、一層大きな帯域幅
で動作が出来、こうして装置の応答が改善される。

間合増幅器及び帰還制御器 高圧帰還制御装置が第９図に示されており、０乃至１０
ボルト程度の電子回路用の低レベル信号である可変電圧
指令を発生する周知の手段を含んでいる。この発明では
、この信号が中央マイクロプロセツサ３０により、ディ
ジタル・アナログ変換器５２を介してブを牛される。線
７２を介して出力から戻って来るキロポル１ル数帰還１
言号がアナログ・ディジタル変換器５３で変換されて、
同じマイクロブ［１セツサ３０に供給され、装置が正し
く動作していること、並びに９Ｉｉ運電圧が指令電圧に
追従していることを実時間動作で確認する。第９図に示
づ好ましい電力段が先ず電力１〜ランジスタ・インバー
タ３９を含んでいる。このインバータは、２４　ｋＶ　
（乳房造影法）から１５０ｋＶ　（放射線写真法）まで
・の要求される非常に広いキロボルト数で作用Ｊること
が出来る様にする為に、変圧器の２つの固定タツプエ及
びＩＩの内の１つで作用覆る。第９図では、電力トラン
ジスタ・インバータ３９の出力に、こ）で１次側と呼ぶ
高圧側に対する等価回路が示されている。その主な構成
部品は、変圧器の漏洩インダクタンス、インダクタンス
及びそれに伴う直列インダクタンスＬＴ、Ｐ波コンテン
ザＣＦ及び可変角？ｉ！ｉ　ＲＬである。この）Ｐ波］
ンデン−リ−は１次側に対しては、高電圧の時の値に変
圧器のターン比の自乗を乗じてｉｔ算され、この結果非
常に大きな値になる。可変負荷は１次側に対し−（は、
非常に広い範囲にわたって変わり冑る〈典型的には、１
．２５０ｍＡから０．１１１１Ａと１５　、０００対１
に、又は場合によっては更に大きな負荷電力の変化があ
る）゛。

更に前に述べた高圧分圧器が示されている。これは電圧
帰還用の混合、増幅及び制御器３４と中央処理装置３０
を動作させる為のキロボルト数帰還信号を発生Ｊる。

閉ループ帰還制御装置の主な特徴の１つは、抵抗１２６
、抵抗１２７及びコンデンサ１２８の組合せによって行
われる電１１帰遠の進相と、帰還抵抗１３１及び］コン
デンサ１３２の時定数にＪ二って得られる混合増幅器１
２９の遅相であり、その協働作用によってｋＶ帰還誤差
信号が発生されるが、これは立上り期間の量変化りると
共に、定常状態では直流信号とみなすことが出来、鋸歯
状波発生器３６と比較され、比較器１３３の出力にパル
ス幅変調のパルス列を発生づる。

一１ニに述べた飽和防止回路４７も閉ループ帰還キロボ
ルト数ループの一部分であることを述べておきたい。こ
れは、鋸歯状波発生器からの波形の勾配を動的に変える
時、ループ全体の制御器の実効利得も変えているからで
ある。飽和防止回路４７に於りる変動は小さく、変圧器
自体が到達覆る飽和レベルに従って動的に変化している
が、ループに導入される可変利１４７は、装置の安定性
並びに性能のよい動作にとって考慮に入れなければなら
ない別の重要な特徴である。ループの遅相回路の目的は
、誤差帰還信号の雑音をｖ波することである。最適の性
能を達成する為には、装置の帯域幅、短いパルス応答及
び帰還のトラッキングを改善する為に、遅相回路は最小
限に抑えなければならない。この発明の遅相回路は、抵
抗１３１及びコンデンサ１３２の組合せの時定数と、Ｒ
Ｌ及び（／Ｆの値によって決定される負荷−波器の時定
数とによって特性的に定められる。然し、ＲＬＣＦが可
変であって、前に説明した様に、輯型的には１５，００
０対１で変化覆ることがあるから、抵抗１３１及び＝１
ンデン１す１３２によって混合増幅器１２９に導入され
る位相の遅れは、制御並びに安定性の点で、Ｘ線発生装
置で普通に起る考えられる大幅の負伺変動を補償しなけ
ればならない。他方、抵抗１３１及びコンデンサ１３２
の組合せは、帰還装置が１ミリ秒という短い露出時間に
応答し得る様に保証する為、時定数が最低になる様にし
な（〕ればならない。

混合増幅器１２９の帰還で装置の速い応答を得る為、市
場で人手し得る制限回路１３５を設（プる。この回路の
作用は、混合増幅器１２９の最大出力を１０ポルＩ〜の
レベルに制限Ｊることである。この１０ポル１〜のレベ
ルは鋸歯状波発生器の出力と同じ振幅であり、この為、
混合増幅器１２９の最大出力は鋸歯状波発生器の出力レ
ベルを越えない。この関係により、特に立上り期間の後
の方の部分の間、応答を一層遅く覆る原因になる様な混
合増幅器の飽和を型番プる。ｄ相装置の２番目の作用は
、進相の特徴によっ′Ｃ導入された雑音を補償し、予定
の周波数より高い所では、疏相装置が装置に対重る雑音
の影響を最小限に抑える様にすることである。

立上り時間の間、抵抗１２６．１２７及びコンデンサ１
２８による進相効果が、立上り時間の終りにオーバシュ
ートを予定のレベルにクランプ覆る。これが負荷の動的
な変動、又はキロポル１へ数に影響を与え得る、直流レ
ールの電圧レベルの様な他のパラメータの変動に対づる
装置の応答を改善する。

こうして進相回路が立上り時間の間のオーバシュー１〜
を制御し、傾斜関数作用をづる。制御の観点から見ると
、それがすることは、立上り時間の間に変圧器及び出力
直流ろ波器が蓄積Ｊるエネルギを減少して、オーバシュ
ートを制御することである。進相の特徴を使うことに伴
う主な欠点は、混合演算増幅器の出力に対する雑音信号
に固有の増加が起ることであるが、前に説明した様に、
カットオフ周波数より高い周波数ではこれが補償され、
この為、進相によって発生される交流リップルの増加が
、前述の遅相回路並びに関連した中間遅相回路によって
実効的に相殺される。この回路は直列接続された抵抗１
３０及びコンデンサ　１４０で構成されていて、ダイナ
ミック雑音を補償し、こうして高い利得及び良い安定性
を持つ改良された装置に於ける雑音レベルを許容し得る
ものにづる。装置の帯域幅は１乃至１．２ｋＨｚの範囲
であることが（ｆましく、変圧器の切換え周波数は典型
的には６ｋＨｚ程度又はそれより高く、こうして進相並
びに中間遅相の両方に対重る両方のカッ１〜′Ａ７周波
数が、変圧器の切換え周波数より十分低くて、進相の特
徴によって発生される交流リップルの増加を補信号る。

装置の安定性が第１０図に示寸ニコル線図によって示さ
れている。この図は全体的な利得の余裕が約２０　ｄ１
３で位相の余裕が７０°であることを示している。従つ
Ｃ１装置の直線性並びに制御安定性の余裕は非常に良好
である。

この発明の装置は、種々の設翳１及び性能の特徴を考え
れば、更にＪ：り理解されよう。例えば立上り期間の間
、一方は立上り時間を速くづる為に電流の流れを大きく
するという条（１、そして他方はＡ−バシュートを避（
プると共に寸法が大きすぎる部品を必要としないで湾む
様に、電流の流れを制限しようとする条１！Ｆの相反す
る相互作用条件があることが理解されよう。立上り時間
の間、電流が変圧器を１＆（ヒづる為に非常に大きく流
れる傾向があり、出力ろ波コンデンサ６９を充電するが
、変圧器の漏洩インタフタンスによって制限されるだけ
である。この漏洩インダクタンスは設計により、１次側
及び２次側の間の信号波形の再現性が非常によくなる様
に、最小限に抑えることが好ましい。

Ｘ線発生装置の直流出力ろ波器の規模は、達成しようと
する低いＩＩＩＡ、インバータの所望の切換え周波数、
及び許容し得る出力電圧のリップルの兼合いである。こ
の発明の特徴は、立上り期間の間、周波数を高くして、
限流作用を少なくして立−しり時間を一層速くし、こう
して矩形波にごく近い波形を得ることである。

上に述べた条件の他に、電力トランジスタ・インバータ
２７並びにそれに関連した制御装置が許容し得るレベル
に電流の流れを制限する必要がある。

更に、立上り時間の終りのオーバシュートを避ける為に
、電流の流れ並びに関連する立上り時間を制限しなけれ
ばならない。こういう理由で、立上り時間の間に電流を
制御しなければならないが、それと同時に、Ｘ線手順で
好ましい結果を得る為、特に短い露出では、装置は０．
５乃至１．５ミリ秒の範囲内の妥当な立上り時間を達成
しな（プればならない。こういうことが、増加する可変
のマーク／スペース比の特徴の作用と、定常状態の動作
よりも一層高い周波数で動作させることによって達成さ
れることは、前に述べた通りである。

上に説明した電流レベル相互作用条件の別の１面は、立
上り時間の間、混合増幅器１２９が飽和状態にあり、飽
和期間の間、装置が変圧器鉄心の飽和状態から速やかに
回復づること並びにこの期間中制御作用が保たれること
を保証する為に、何等かの制御作用を加えな【プればな
らない。前に説明した様に、この制御作用を設定する為
、混合増幅器１２９の帰還に出力制限回路１３５を装入
しで、コンデン°リ　１３２が回復りるまでの時間が長
くなる様な極端な位置に誤差信号が行かない様にして、
誤差信号が鋸歯状波発生器の交点の限界内にあって、混
合増幅器を飽和状態から速やかに脱出させ、立上り期間
の終りに良好な制御作用を達成１−る。この立上り時間
の終りに、並びに立上り時間の間でも、飽和防止回路４
７は変圧器２８が飽和状態から確実に脱出する様にする
為に釣合せな（プればならない。これは、この立１−り
時間の間、マーク／スペース比又はポル１ル／秒の動的
な非対称性がインバータ２７及び変圧器２８に加えられ
るからである。

立上り期間の間の増加する可変のマーク／スペース比は
、マイクロプロセッサ３０からＤ／Ａ変換器５２を通じ
て電圧要求値の勾配を制御して、立」−り時間の初めの
小さなパルスが、電力インバータに対する電流限界と共
に、電流を制限し、立上り期間をも制御することによっ
て達成し得る。

第１１Ａ図乃至第１１Ｆ図は、ゼネラル・エレクトリッ
ク・カンパニが製造したＸ線管ＭＸ−１００に種々のパ
ラメータを用いて動作づ−る時のこの弁明の装置の性能
を示している。第１１Ａ図は、５！ｉ、　６０゜７０、
８０．９０及び１００ｋＶの異なるｋＶレベルに対して
６４０１１１Ａの電流負荷を用いた時の３２ミリ秒の典
型的な露出時間を示１゜先づ、立上り時間が非常に速く
、即ち１ミリ秒以内であることが認められよう。２番目
に、立上り時間の間の直線性が非常によく、進相補償の
為に、立上り時間の終りにオーバーシュートが緊密に制
御されている。定常状態の鮎作中、出力のリップルが出
ノ〕電圧と共に減少し、マーク／スペース比が電圧上昇
と共に増加することが判る。然し、何れの場合もリップ
ルはごく少ない。

第１１Ｂ図は、夫々１２５ｋＶ及び４００ｍＡの電圧及
び電流レベルで動作する時の１ミリ秒並びにそれ以上の
露出時間を示す。この図で示す１つのことは、帰還回路
の効果が非常に高速であることである。

ｋＶ波形の平坦な頂部は、帰還が１ミリ秒以内に作用し
ていることを実証している。この図は、立上り期間の間
、限流作用が働いて立上り期間中にろ波コンデンサ及び
変圧器に二［ネルギが蓄積されるのを制御して、Ａ−バ
シュートを防止する場所の表示を幾つか示している。動
作パラメータは、Ｘ線発生裂開が非常に低いｍＡで自動
露出制御Ｃ作用覆る時の典型的な値である。この様に非
常に低いｍＡの場合、従来の発生装置では再現性が、負
荷の大幅の変動の為に達成覆るのが非常に困ＩＩである
。この発明は、この様な状態でも、Ａ−バシュートがな
く、頂部が平坦で応答が速いことを保証する非常に高速
の閉ループ動作でキロボルト数を制御することにより、
良好な性能を達成りる。

第１１Ｃ図は１１０ｋＶ、　４００１１＋Ａの時の露出
を示しており、インバータの電流波形を示す。この図は
相異なる２つの期間をはっきりと示している。第１の期
間、即ち非線形立上り期間は、初流が定常状態のレベル
より一層高いレベルぐ流れることが出来、立上り時間を
速くづることを示しでいる。更に立上り時間の間も、定
常状態の動作中も、波形が非常に対称的であることを示
している。これは、飽和防止回路４７の作用の為、変圧
器の飽和現象がないことを表わす。更にこの図は、立上
り期間と定常状態の間の移り変わりが進相動作の終り並
びにｋＶ数の頂部に達した時に、滑らかに且つ高速で行
われることを示している。

ｋＶ階段形応答が第１１Ｄ図に示されており、こ（Ｄ　
図ハ２００ｍＡ　、　７０　ｋＶ　１７）波形ニ１５ｋ
Ｖの段階を重畳した場合を示す。この図から判る様に、
Ａ−パーシュートがなく、落着き時間は非常に速い（１
ミリ秒未満程度）。これは遅相及び進相回路が支配的に
なる第１次装置、即ち１／（１→−８’Ｔ’　）である
と思われる。

第１１Ｅ図は同じ波形であるが、周波数が一層高くなり
、７．５’ｋＶＩ）の階段を重畳した場合を示しており
、キロボルト数周波数応答を示している。

下側の曲線は、可変の中間要求値を発生するクロック発
生器を示す。

第１１Ｆ図は第１１１Ｅ図と同様であるが、７５ｋＶｐ
に７．５　ｋＶｌｌを重畳した場合である。然し、時間
の目盛が変わっており、周波数はこの時５．５ｋＨ２で
ある。

第１０図及び第１１図に示した性能データから、電圧帰
還制御器に関してひき出せる結論は次の通りである。〈
１）Ｘ線発生装置に用いる広い範囲の方式にわたり、実
質的にＡ−バシュートがない。

（２）少なくとも５．５ｋｌ−１ｚまではトラッキング
が非常に良好である。（３）不安定性がなく、むしろ直
線性並びに再現性が非常によい。（４）その挙動は第１
次装置１／（１＋ＳＴ）の挙動である。

この発明を特定の実施例並びに例について説明したが、
当業者には以上の説明からいろいろな変更が考えられよ
う。従って、特許請求の範囲内で、この発明はこ・で具
体的に説明した以外の形で実施することか出来ることを
承知されたい。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のＸ線発生装置の略図、第２図はこの発明
のＸ線発生装置の略図、第３Ａ図及び第３Ｂ図はこの発
明の好ましい実施例の電圧帰還及び制御部分の回路図、
第４図はこのブを明の飽和防止回路の回路図、第５Ａ図
及び第５Ｂ図はこの発明のインバータの制御装置で発生
される代表的なパルスを示す簡略のグラフ、第６図はこ
の発明で用いる種々の保護回路の回路図、第７図はこの
発明の保護回路のディジタル部分を示す回路図、第８図
はこの発明の好ましい実施例の分圧器の回路図、第９図
は混合増幅器並びにそれに関連した進相回路を含むこの
発明の帰還制御部分の回路図、第１０図はこの発明のキ
ロボルト数帰還をグラフで示Ｊニコル線図、第１１Ａ図
乃至第１１に図はこの発明の性能のいろいろな特性を示
ずΔツシロス］−プに得られた痕跡を示タグラフである
。 主な符号の説明 ２３：３相入力 ２４；整流器 ２７：インバータ ２８：高圧変圧器 ２９：整流器 ３７：論即制御装冒 ４７：飽和防止回路 ４８：電流限界回路 ６７：変流器 特Ｗ［出願人 ゼネラル・］−レレフ１ヘリツクカンパニイ代理人　＜
７６３０）　生　沼　徳　二ＦＩＧ、　２ ＦＩＧ、　ＩＩ　Ａ Ｆ、Ｇ、　、　、　ＣＩＩ＋ｌｓｌ　（ｉｉ　ｆｌＺｌ
昭和　年　月　日 持ｆｆ庁長官　志　賀　学　殿 １、事件の表示 昭和５９年特許願第２６８７３５号 ２、発明の名称 電圧帰還回路に進相回路を有するＸ線発生装置３、補正
をづる者 事件どの関係　出願人 任　所　アメリカ合衆国、１２３０５、ニューヨーク州
、スケネクタデイ、リバーロード、１Ｔｉ名　称　ゼネ
ラル・エレク１−リック・カンパニイ４、代理人 住　所　〒１０７東京都港区赤坂１丁目１４番１４号第
３５同和ビル　４階 日本Ｌネラル・エレクＩ〜リンク株式会ン」・極東特許
部内電話（５８８）５２００−５２０７ 昭和６０年４月１０日 （発送日：昭和６０年４月３０日） ６、補正の対象 図面の第１０図 ７、補正の内容 別紙の通り

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）変圧器及び整流器を介してＸ線管に直流出力を送出
   １インバータを持つ形式のＸＩ発生装置に対する制御装
   置に於て、前記直流出力を決定するのに使う電圧要求信
   号を発生づる手段と、出力電圧を感知して、それを表わ
   す電圧帰還信号を発生ずる手段と、前記電圧帰還信号に
   進相効果を加えて可変利得信号を発生する手段と、該可
   変利得信号を前記電圧要求信号と比較して電圧誤差信号
   をめる手段と、該電圧誤差信号に応答してインバータを
   制御し、出力電圧波形が、立上り時間が比較的速く且つ
   目立ったオーバシュートのない全体的に矩形波の形にな
   る様にする手段とを有する制御装置。 ２、特許請求の範囲１）に記載した制御装置に於て、前
   記進相効果を加える手段が、並列の抵抗及び静電容量の
   組合せで構成されていて、立上り時間の初めに対応する
   初期の段階で高い利得を持ち、且つ立上り時間の終りに
   対応するその後の時点で低い利得をもつ出力を発生層る
   制御装置。 ３）特許請求の範囲１）に記載した制御装置に於て、前
   記比較する手段が混合増幅器で構成される制御装置。 ４）特許請求の範囲１）に記載した制御装置に於て、前
   記比較する手段に対して遅相効果を加えて、前記電圧誤
   差信号から、雑音の内、少なくとも前記進相効果によっ
   て導入された一部分をろ波する手段を有する制御装置。 ５）特許請求の範囲４）に記載した制御装置に於て、前
   記進相効果によって導入されたダイナミック雑音効果を
   補償する中間遅相回路を有し、該中間遅相回路は直列の
   コンデンサ及び抵抗で構成されていて、前記遅相効果を
   加える手段とは異なるカットオフ周波数を持っている制
   御装置。 ６）特許請求の範囲４）に記載した制御装置に於て、前
   記比較する手段が混合層＠器で構成されており、前記遅
   相効果を加える手段が静電容量と抵抗を並列にした帰還
   ループで構成され−でいる制御装置。 ７）特許請求の範囲６）に記載した制御装置に於て、前
   記並列の静電容量及び抵抗の時定数は、広い範囲の負荷
   にわｌ〔って安定性を持たけるが、短い露出時間が得ら
   れる位の応答性を持つ制御装置。 ８）ゼロ・ボルトが高圧レベルまで急速に立上り、この
   高圧レベルに定常状態の動作期間の間とまり、その後急
   速にゼロ・ボルトに立下る全体的に矩形の波形を持つ高
   圧出力をＸ　ＦＡ　管に供給づるＸ線発生装置に於て、
   比較的低圧の直流入力を高圧変圧器を介して比較的高圧
   の交流出力に変換する様に作用（るインバータと、前記
   Ｘ線管の陽極及び陰極の間に高圧直流出力を印加する為
   に、前記変圧器の出力を整流する手段と、Ｘ線管の所望
   の出力電圧を表わづ電圧要求信号を発生する手段と、実
   際の出力電圧を感知して、それを表わす電圧帰還信号を
   発生づる手段と、該電圧帰還信号に進相効果を加えて可
   変利得信号を発生づる手段と、該可変利得信号を前記電
   圧要求信号と比較して電圧誤差信号をめる手段と、前記
   進相効果を加える手段によって得られる可変利得が、出
   力波形の立上り時間の早期に対応する期間の間は高い利
   得になると共に、前記用）ｊ波形の立上り時間の最後の
   部分に対応する期間の間は一層小さい利得になり、こう
   して立上り時間の終りに於りるＡ−バシュートを防止す
   る様に、前記電圧誤差信号に応答して前記インバータを
   制御する手段とを右づるＸ線発生装置。 ９）特許請求の範囲８）に記載したＸ線発生装置に於て
   、前記進相効果を加える手段が直列の抵抗及びコンデン
   サに抵抗を分路接続して構成されるＸ線発生装置。