JPS6023998A - Ｘ線装置 - 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線を発生させるＸ線管と、前記Ｘ線管を駆動
させる電源装置とから成るＸ線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〕

第１図は従来のＸ線装置の構成を示すブロック図である
。同図１は、制御手段であり、？後段に配置される第１
の電源部であるところのステータ駆動電源−’ＨＩＳ２
．．第２の電酋部であるところの高圧１ｈ源部６及び第
６の電源部であるところの陰極加熱電源＠４の動作を制
御するものである。ステータ駆動電源部２は、Ｘ線管９
の図示しない回転陽極を回転させるためのステータ印加
電圧を発生させるものであり、その出力は、低電圧２０
；線５を介してＸ線管９の図示しないステータに印加さ
れる。

高圧電源部６は、Ｘ線管９の図示し々い回転陽極とフィ
ラメント（陰極ともいう）との間に印加される高電圧を
発生させるものであり、その出力は、それぞれ６芯高圧
ケーブルであるところの陽極側高圧ケーブル６及び陰極
側御圧ケーブル７を介１〜てＸ純音９０図示しない回転
陽極とフィラメントとの間に印加さ′れる。陰極電源部
４は、Ｘｆ＃管９の図示しない陰極を加熱するためのフ
ィラメント印加電圧を発生するものであり、その出力は
、高圧ケーブル８を介してＸ線管９０図示しないフィラ
メントに印加される。

ところで、従来のＸ線装置は、ステータ駆動電源部２．
高圧電源部６及び陰極加熱電源部４が、それぞれ別々に
組立てられていた。したがって、各゛亀諒部毎にそれぞ
れ独自の変圧器を具備する必要があり、このためＸ線装
置の電源部だけでも高重量かつ大型のものにならざｄを
得なかった。

Ｘ線装置が適用される装置、例えば、Ｘ線ＣＴ装−首等
において、Ｘ線管を搭載するローテーションフレームに
、例えば６０〜６０　ＫｙＯＸ線管（オイルクーラを含
む）に加え、前記高重量かつ大型の電源部を搭載すると
、ローテーションフレームの回転を円滑に行なうのが困
難となり、また実際上、ローテーションフレームには大
型のＩ「源部を搭載するスペース的余裕がないのが現状
である。

さらに、′電源部とＸ線管との間の接続ケーブル、η４
に高圧ケーブル等は、’Ｉ）％圧ケーブルの浮遊容量に
より生ずる高圧パルス波形のテーリングの減少、またコ
スト的な面から考慮すノア、ばてきるかぎり短かい方が
望ましい。

〔発明の目的〕

本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、小型かつ軽
量、高圧ケーブル不要のＸ線装置を提供することを目白
りとする。

〔発明の概要〕

前記目的を達成するだめの本発明の概要は、回転陽極、
ステータおよびフィラメントを備えたＸ線管と、前記Ｘ
線管のステータに印加する電圧を発生させる第１の電源
部と、前記Ｘ線管の回転陽極とフィラメントとの間に印
加する′電圧を発生させる第２の電源部と、前記Ｘ線管
のフィラメントに印加する電圧を発生させる第６の電源
部とを有するＸ線装置において、前記第１．第２．第６
の電源部の変圧器巻線を前記Ｘ線管の外周上に巻装配置
して成る巻線群よυ構成し、前記Ｘ線管及び前記第１．
第２．第６の電源部を、一部にＸ線放射口が設けられた
筐体内に収納してモノタンク型構成とすることを特徴と
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２図は本発明に係るＸ線装置の内部構成を示す説明図
であり、１１で示すのはＸ線管である。

Ｘ線管１１は、回転陽極１４．ステータ１６ａ。

１３ｂ及びフィラメント（陰極）１２とを具備し、通常
ガラス刺入されている。そして、このＸ線管１１の回転
陽極１４側の外周には、ステータ印加電圧発生用（以下
、「ステータ用」と略称する）２次巻線１’７　ａ　、
　１７　ｂがリング状に巻装配置され、また、その外周
には、複数の整流素子より成る紀１の整流手段２４及び
第１のフィルタ１５を介して、複数の巻線より成る陽極
印加高電圧発生用（以下、「高圧用」と略称する）２次
巻線の正極部２６がリング状に巻装配置され、さらに、
その外周には、ステータ用１次巻線１８及び高圧用１次
巻線２９ａが、それぞれリング状に巻装配置されている
。一方、Ｘ線管１１のフィラメント１２側の外周には、
フィラメント印加電圧発生用（以下、「フィラメント用
」と略称する）２次巻線６５がリング状に巻装配置され
、また、その外周には、複数の整流子より成る第２の整
流手段２５及び第２のフィルタ６４を介して、複数の巻
線より成る高圧用２次巻線の負極部２７がリング状に巻
装配置され、さらに、その外周には、フィラメント用１
次巻線６６及び高圧用１次巻線２９ｂが、それぞれリン
グ状に巻装配置されている。また、１０ａで示すのは、
前記Ｘ線管及び巻線群等を収納する筐体であシ、その材
質は、例えば鉄又はアルミ等である。１０ｂで示すのは
、回転陽極１４から発生したＸ線を外部に放射するため
の放射口であり、その材質は例えば鉛ガラスでβる。

次に、このように構成されるＸ線装置の電気的接続関係
について説明する。

第６因は本発明に係るＸ線装置の回路図であって、一点
鎖線で囲まれる部分が、前記第２図の筐体１０ａ内に相
当し、同一機能を有するものには同一符号を付しである
。第６図から明らかなように、ステータ用１次巻線１８
とステータ用２次巻線１７ａ、１７ｂとから１組の変圧
器（以下、「ステータ用変圧器」という）が構成され、
これを基に構成される回路が第１の電源部、すなわち、
ステータ駆動電源部である。高圧用１次巻線２９ａ。

２９ｂと高圧用２次巻線の正極部２６（２６８゜２６ｂ
）及び負極部２７（２７ａ、２７ｂ）とから１組の変圧
器（以下、「高圧用変圧器」という）が構成され、これ
を基に構成される回路が第２の電源部、すなわち、高圧
電源部である。さらに、フィラメント用１次巻線６６と
フィラメント用２次巻線６５とから１ｍの変圧器（以下
「フィラメント用変圧器」という）が構成され、これを
基に構成される回路が第６の電源部、すなわち、陰極加
熱電源部である、 前記ステータ用変圧器の１次側、すなわち、ステータ用
１次巻ＩＳＪ！１８を基に構成される回路は、所謂電圧
共振型シングルエンド・スイッチ回路と称される回路で
あり、共振用コンデンサ１９及びスイッチ素子２１を介
して入力直流電源２２が前記ステータ用１次巻線１８に
対し並列に接続され、また前記スィッチ素子１４０両端
間には、ダイオード２０が逆並列に接続されている。一
方、ステータ用２次巻線１７ａ、１７ｂは、第１のフィ
ルタ１５を介して（１７ｂは進相用コンテンサ１６及び
第１のフィルタ１５を介して）Ｘ線管１１のステーク１
３ａ、１３ｂＫ接続されている。

高圧用変圧器の１次側、すなわち、高圧用１次巻線を基
に構成される回路は、前記ステータ用１次巻線を基に構
成される回路と同様、電圧共振型シングルエンド・スイ
ッチ回路である。ここで、第２図では、前記高圧用１次
巻線が２９ａと２９ｂとに分けて配置されているが、゛
電気的には直列に接続されている。一方、高圧用２次巻
線２６．２７は、それぞれ複数の巻線（第６図では２６
ａ＋２６ｂ。

２７ａ、２７ｂの４巻線のみ示す）から成り、個々の巻
線は、第１の整流手段２４である整流素子２４Ａ１〜２
４Ａ３，２４Ｂ１〜２４Ｂ６及び第２の整流手段２５で
ある整流素子２５Ａ１〜２５Ａ３，２５Ｂ１〜２５Ｂ６
の相互に対応する直列接続点間に橋絡するように接続さ
れている。そして、整流素子２４Ａ１．２４Ｂ１のカソ
ード側は、Ｘ線管１１の例えばステーク１３ａを介して
回転陽極１４に接続され、また、整流素子２５Ａ３，２
５Ｂ３のアノード側は、ＸｆｆＭ管１１のフィラメント
１２に接続されている。ここで、整流素子２４Ａ３，２
４Ｂ３のアノード側及び整流素子２５Ａｌ　、２５Ｂ１
０カソード側は、中性点として接地されている（電位０
ボルト）。

フィラメント用変圧器の１次側、丁なわち、フィラメン
ト用１次巻線を基に構成される回路は、前記ステータ用
１次巻線、高圧用１次巻線を基に構成される回路と同様
、電圧共振型シングルエンド・スイッチ回路である。一
方、フィラメント用２次巻線６５は、フィルタ６４を介
してＸ線管１１のフィラメント１２に接続されている。

次に、以上のように構成されるＸ線装置の作用について
説明する。図示しない制御手段によって、スイッチ素子
２１，３２．３９がそれぞれ異なる周波数で開閉動作す
ると、ステーク用２次巻線ｉ７ａ、ｉ７ｂ＋高圧用２次
巻線２６（２６ａ。

２６ｂ）、２７（２７ａ、２７ｂ）及びフィラメント用
２次巻線６５に、それぞすＬ巻数比に応じた電圧が誘起
される。

ステータ用２次巻線１７ａ、１７ｂに誘起された電圧は
、第１のフィルタ１５を介することにまり、スイッチ素
子２１の開閉動作周波数以外の成分が除去された後、Ｘ
線管１１のステータ１６ａ。

１３ｂに印加され、回転陽極４の回転駆動に供される。

また、高圧用２次巻線２６（２’６ａ、２６ｂ）。

２７（２７ａ、２７ｂ）に誘起されｋ　電圧は、整流手
段２４．２５により整流された後、Ｘ線管１１の回転陽
極１４に高電圧の正極（ｊｌｊが、また、フィラメント
１２に高電圧の負極側がそれぞれ印加される。

さらに、フィラメント用２次巻線６５に、誘起された電
圧は、第２のフィルタ６４を介することにより、スイッ
チ素子６９の開閉動作周波数以外の成分が除去された後
、Ｘ線管１１のフィラメント１２に印加され、フィラメ
ント１２の加熱に供される。そして、フィラメント１２
の加熱によってフィラメント１２から放出される電子群
が前記回転陽（夕１４に到達したとき、回転陽極１４か
らＸ線が発生し、放射口１０ｂを介して外部へ放射され
る。

このように、第１．第２．第５の電源部をＸ線管１１と
共に筐体１０ａ内に収納し、所謂モノタンク型構成とす
ることにより、Ｘ線装置自体が小型かつ軽量、高圧ケー
ブル不用となる。以下、その理由について述べる。

すなわち、本実施例装置においては、前記第１゜第２．
第６の各電源部の変圧器を一体化すると共に、Ｘ線管の
形状及び構造を積極的に利用した巻線の巻装配置及び整
流手段等の配置によるモノタンク型構成としたので、心
安以上の絶縁空間が無くなる。したがって、装置全体と
して小型かつ軽量となる、また、モノタンク型構成とす
ることにより、各電源部とｘ＃ｉｉ管との間の接続ケー
ブルが短かくなると共に、これらケーブルを筐体内にお
いて容易に固定できるので、あえて高圧ケーブルを使う
必要は無い、さらに、前記回転陽極１４に印加される高
電圧がステータ１３ａ、１３ｂに対しても印加されるの
で、回転陽極１４とステーク１５ａ、１’３ｂとはほぼ
同電位となり、両者間における絶縁破壊等の問題（従来
の装置では特に問題となっていた）が生じないと共に、
同様の理由により、ケーブルｉ５ａ＋１５ｂ、ｉ５ｃと
ケーブル２４ａとの間、及び、ケーブル６４ａ、３４ｂ
とケーブル２５ｂとの間の絶縁も問題とはならない。

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において適宜に変形実施が可能
であるのはいうまでもない。

第２図に示す内部構成において、例えばＸ　ｆｆＭ’ｆ
ｆ１１の形状等により巻線、フィルタ、整流素子群等の
配置を変更することもできる。また、ステータ用２次巻
線等の磁束により、Ｘ線管１１のステータ１３ａ、１５
ｂが影響を受ける場合には、ステータ用２次巻線とステ
ータ１３ａ、１３ｂとの間に、磁気遮蔽部材を挿入すれ
ばよい。

第６図に示す回路構成において、Ｘ線管１１の回転陽極
１４は、ステーク１３ａ、１３ｂに直流電圧を印加して
回転させる場合も考えられるので、その場合には、第１
のフィルタ１５の前段、又は後段に整流素子によって構
成される整流手段を設ければよく、進相用コンデンサ１
６は不要となる。

また、Ｘ線管は通常ガラス封入されているが、筐体１０
ａ内を真空にすることにより、Ｘ線管のガラス管を省略
できる（ガラス封入の必要がない）。

Ｘ　ｍ　’ＩＩのガラス管を省略することにより、Ｘ線
装置自体がさらに軽量化する。

さらに、前記実施例では、第６図の一点組嫌で囲まれる
部分を筐体１０ａ内に収納したが、これに限定されず、
例えば、直流入力電源２２　、３３　。

４０以夕１全てを１１１１記筐体１０ａ内に収納するこ
ともできる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、Ｘ線装置をモノタ
ンク型構成とすることにより、小型かつ軽量、間圧ケー
ブル不用のＸ線装置を提供することができる。したがっ
て、本発明に係る）ｌ装置であれば、例えばＸ線ＣＴ装
置のローテーションフレーム等に容易に搭載できると共
に、高圧ケーブルを使用しないので、高圧ケーブルの浮
遊容量により生ずる高圧パルス波形のテーリング等の問
題は生じない。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のＸ線装置の構成を示すブロック崗、第２
図は本発明に係るＸ線装置の内部１（４成を示１−説明
図、第６図は第２図に示ＴＸ線装置の回路図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 回転陽極、ステータおよびフィラメントを備えたＸｔ、
   前記Ｘ線管のステータに印加する電圧を発生させる第１
   の電源部と、前記Ｘ線管の回転陽極とフィラメントとの
   間に印加する電圧を発生させる第２の電源部と、前記Ｘ
   線管のフィラメントに印加する電圧を発生させる第６の
   電源部とを有するＸ線装置において、前記第１．第２．
   第６０′屯餘部の変圧器巻線を前記Ｘ線管の外周上に巻
   装配置して成る巻線群より構成し、前記Ｘ線管及びＯｊ
   Ｉ記第１．第２．第６の電源部を、一部にＸ線放射口が
   設けられた筐体内に収納してモノタンク型構成とするこ
   とを特徴とするＸ線装置。