JPS60244000A - X線発生装置 - Google Patents
X線発生装置Info
- Publication number
- JPS60244000A JPS60244000A JP9743684A JP9743684A JPS60244000A JP S60244000 A JPS60244000 A JP S60244000A JP 9743684 A JP9743684 A JP 9743684A JP 9743684 A JP9743684 A JP 9743684A JP S60244000 A JPS60244000 A JP S60244000A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ray
- speed
- voltage
- speed rotation
- supply means
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05G—X-RAY TECHNIQUE
- H05G1/00—X-ray apparatus involving X-ray tubes; Circuits therefor
- H05G1/08—Electrical details
- H05G1/66—Circuit arrangements for X-ray tubes with target movable relatively to the anode
Landscapes
- X-Ray Techniques (AREA)
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。
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、回転陽極に電子を衝突さゼてX線を発生させ
るX線発生装置に関する。
るX線発生装置に関する。
[発明の技術的背景とその問題点コ
周知のように、医療用あるいは工業用等にX線発生器と
して用いられるX線管は、高圧電圧を印加して重金属タ
ーゲットに加速熱電子を衝突させ、そのターゲットの熱
雷子衝突部(焦点)がらX線を発生させるものである。
して用いられるX線管は、高圧電圧を印加して重金属タ
ーゲットに加速熱電子を衝突させ、そのターゲットの熱
雷子衝突部(焦点)がらX線を発生させるものである。
そして、陽極(ターゲット)を円板状にして高速回転し
、集点の円周分布を図って焦点面積を拡大し、熱容量を
増大し得るようにしたのが回転陽極型xla管である。
、集点の円周分布を図って焦点面積を拡大し、熱容量を
増大し得るようにしたのが回転陽極型xla管である。
回転陽極X線管の陽極部は、円板状ターゲットの長く延
びる回転軸が、円筒状の回転子<m製)の内側にベアリ
ングを介して回転自在に支持され、高真空度に保たれた
ガラス容器内に固定されている。さらにそのガラス容器
外部の回転子外周には、環状の鉄心に巻かれた固定子巻
線(ステータコイル)が嵌込まれ、回転子と固定子巻線
とで誘導電動機が構成されている。このように、陽極の
回転駆動部は、絶縁処理のために誘導電動機となってい
ることから、供給される電源は交流電源でなければなら
ない。現在、一般に使用されている電源は、商用交流と
商用交流の3倍の周波数の交流を使用し、回転陽極を低
速(3000ppm )又は高速(1010000pp
の2種の速度で回転させていた。
びる回転軸が、円筒状の回転子<m製)の内側にベアリ
ングを介して回転自在に支持され、高真空度に保たれた
ガラス容器内に固定されている。さらにそのガラス容器
外部の回転子外周には、環状の鉄心に巻かれた固定子巻
線(ステータコイル)が嵌込まれ、回転子と固定子巻線
とで誘導電動機が構成されている。このように、陽極の
回転駆動部は、絶縁処理のために誘導電動機となってい
ることから、供給される電源は交流電源でなければなら
ない。現在、一般に使用されている電源は、商用交流と
商用交流の3倍の周波数の交流を使用し、回転陽極を低
速(3000ppm )又は高速(1010000pp
の2種の速度で回転させていた。
一般に、陽極の低速回転と、高速回転とを化較すると下
記の良知がある。低速回転では、電子衝撃面の温度上昇
率が大きいため一定の負荷(KW>の下での連続負荷Y
[容部間は高速回転時に比べて短かくなる。X線曝銅線
量は負荷時間に比例するため、低速回転時の曝射線量は
制限される。一方、高速回転では回転陽極を支持するベ
アリングへの負荷が大きく、X線管球の寿命は高速回転
の場合には低速回転のか命の1/3〜1/10程疫とな
る。
記の良知がある。低速回転では、電子衝撃面の温度上昇
率が大きいため一定の負荷(KW>の下での連続負荷Y
[容部間は高速回転時に比べて短かくなる。X線曝銅線
量は負荷時間に比例するため、低速回転時の曝射線量は
制限される。一方、高速回転では回転陽極を支持するベ
アリングへの負荷が大きく、X線管球の寿命は高速回転
の場合には低速回転のか命の1/3〜1/10程疫とな
る。
ところで、X線CT装置でのルーチン検査では、′一般
X線検査のように患者のサイズに合わせてX線条件(K
V、m As )を微調する事はほとんど行なわれてい
ない(極端にサイズの大きい患者や乳幼児に対してはX
線条件を調節することはある)。
X線検査のように患者のサイズに合わせてX線条件(K
V、m As )を微調する事はほとんど行なわれてい
ない(極端にサイズの大きい患者や乳幼児に対してはX
線条件を調節することはある)。
即ち、一度標準X線条件を設定するとほとんど(70%
以上)がこの条件でスキャンされることになる。
以上)がこの条件でスキャンされることになる。
管球寿命の観点からは低速回転で低線量の条件でスキャ
ンする事が明らかに優れているが、画質の観点からはあ
まり線量を下げることは許されない。また、近年ではル
ーチン検査においても良好な画質が要求されるようにな
っている。この良好な画質の条件としては解像度と密度
分解能とを高める必要がある。解像度は小焦点化によっ
て高められ、密度分解能は線量を多くすることによって
高められる。ここで、第1図を参照して焦点面積と負荷
時間との関係について説明する。第1図は単相釜波、管
電圧100K V 、ターゲット角度18゜の条件の下
で、焦点巾(mm)をパラメータとしてX線管電流(m
A)と負荷時間(S)との関係を示す特性図である。第
1図より明らかなように、同−X線条件(m A、KV
)の下では焦点巾が小ざい程許容負荷時間は短くなる。
ンする事が明らかに優れているが、画質の観点からはあ
まり線量を下げることは許されない。また、近年ではル
ーチン検査においても良好な画質が要求されるようにな
っている。この良好な画質の条件としては解像度と密度
分解能とを高める必要がある。解像度は小焦点化によっ
て高められ、密度分解能は線量を多くすることによって
高められる。ここで、第1図を参照して焦点面積と負荷
時間との関係について説明する。第1図は単相釜波、管
電圧100K V 、ターゲット角度18゜の条件の下
で、焦点巾(mm)をパラメータとしてX線管電流(m
A)と負荷時間(S)との関係を示す特性図である。第
1図より明らかなように、同−X線条件(m A、KV
)の下では焦点巾が小ざい程許容負荷時間は短くなる。
これは、焦点が小さくなる程電子密度が高くなり、焦点
面を局部的に電子が集中衝撃するのでターゲットの温度
上昇が大きくなるためである。従って、小焦点化のため
には負荷時間を長くとれる高速回転が有利である。一方
、密度分解能を高めるためには負荷時間を長くして線量
を多くしなければならないため、この点に関しても高速
回転が有利である。
面を局部的に電子が集中衝撃するのでターゲットの温度
上昇が大きくなるためである。従って、小焦点化のため
には負荷時間を長くとれる高速回転が有利である。一方
、密度分解能を高めるためには負荷時間を長くして線量
を多くしなければならないため、この点に関しても高速
回転が有利である。
このように、近年の画質向上の要求により標準X線条件
下においても低速回転での使用では定格をオーバーする
こととなり、高速回転で使用せざるを得ない状況になっ
て来ている。しかしながら、高速回転での使用は管球寿
命の大幅ダウンを招き、維持費の大幅なアップとなるた
め好ましいものではない。
下においても低速回転での使用では定格をオーバーする
こととなり、高速回転で使用せざるを得ない状況になっ
て来ている。しかしながら、高速回転での使用は管球寿
命の大幅ダウンを招き、維持費の大幅なアップとなるた
め好ましいものではない。
[発明の目的]
本発明は上記事情に鑑みて成されたものであり、画質の
向上を図りながらも高速回転での使用頻度を極力抑えて
管球寿命を伸すことができるX線発生装置を提供するこ
とを目的とするものである。
向上を図りながらも高速回転での使用頻度を極力抑えて
管球寿命を伸すことができるX線発生装置を提供するこ
とを目的とするものである。
[発明の概要]
上記目的を達成するための本発明の概要は、回転陽極駆
動部に低速回転用の交流電圧を印加する第1の電圧供給
手段と、回転陽極駆動部に高速回転用の交流電圧を印加
する第2の電圧供給手段と、前記低速回転数と高速回転
数との間の少なくとも一種の中速回転用の交流電圧を前
記回転陽極駆動部に印加する第3の電圧供給手段とを有
し、標準X線条件下では回転陽極を中速用の回転数で駆
動させて高速回転での使用頻度を抑えるようにしたこと
を特徴とするものである。
動部に低速回転用の交流電圧を印加する第1の電圧供給
手段と、回転陽極駆動部に高速回転用の交流電圧を印加
する第2の電圧供給手段と、前記低速回転数と高速回転
数との間の少なくとも一種の中速回転用の交流電圧を前
記回転陽極駆動部に印加する第3の電圧供給手段とを有
し、標準X線条件下では回転陽極を中速用の回転数で駆
動させて高速回転での使用頻度を抑えるようにしたこと
を特徴とするものである。
[発明の実施例]
以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。第
2図は本発明の一実施例を示すX線診断装置のブロック
図、第3図は回転陽極型X線管における回転陽極駆動部
と電圧供給部とを示すブロツク図である。
2図は本発明の一実施例を示すX線診断装置のブロック
図、第3図は回転陽極型X線管における回転陽極駆動部
と電圧供給部とを示すブロツク図である。
コンソール1は、スキャン条件を決めるために操作する
ユニットであり、ここより管電圧、管電流、スキャン時
間等の信号がX線制御部2に送られる。xI!i!制御
部2は、前記コンソール1より送られた信号に基づいて
高圧発生器3.電圧供給部たるスタータ5を制御するも
のである。高電圧発生器3は回覧陽極型X線管4に高電
L[を印加するものである。ここで、第2図をも参照に
加えて前記回転陽極型X線管4における回転陽極駆動部
4aと、この回転陽極駆動部4aに電圧を供給するスタ
ータ5の詳■について説明する。回転1ull極6の回
転子外周には、ステータコイル7と分相コイル8とが配
置されている。このステータコイル7゜分相コイル8と
回転陽極6の回転子とは誘導電動機を構成するものであ
る。P、Sで示すものは商用電源であって、この商用電
源P、Sは切換手段たる二連スイッチ(3個のスイッチ
が連動的に動作するスイッチ)81.S2 、S3のう
ちのスイッチSl 、S2のそれぞれの接点すを介して
、ステータコイル7に接続されている。また、商用電源
P、Sの一方の出力線は分相コンデンサc1及びスイッ
チS2を介し6分相コイル8に印加されるように接続さ
れている。この商用電源P、Sがら三速スイッチS1.
S2 、Saに至る電圧供給手段10を低速回転用の第
1の電圧供給手段1゜と称する。また、前記商用型mp
、sの出力はインバータ11にも入力するようになって
いる。このインバータ11は周波数切換手段12の入力
に基づいて前記商用電源P、Sの交流周波数を2段階に
変換可能となっている。尚、周波数切換手段12は、前
記X線制御部2の出力信号に基づいて切換制御されるよ
うになっている。インバータ11は、前記三速スイッチ
S+ 、S2 、S3のうちのスイッチSl 、S3の
それぞれの接点aを介してステータコイル7に接続され
ている。また、インバータ11の一方の出力は分相コン
デンサC2及びスイッチS2を介して分相コイル8に接
続されている。前記商用電ip、s、インノ\−夕11
を介して三速スイッチ81,82 、S3に至る電圧供
給手段は、周波数切換手段12の切換動作に基づいて中
、高速回転用の第2.第3の電圧供給手段13として供
する。尚、前記切換手段たる三速スイッチS1.S2
、S3は前記X線制御部2の制御に基づいて切換動作を
実行するようになっている。
ユニットであり、ここより管電圧、管電流、スキャン時
間等の信号がX線制御部2に送られる。xI!i!制御
部2は、前記コンソール1より送られた信号に基づいて
高圧発生器3.電圧供給部たるスタータ5を制御するも
のである。高電圧発生器3は回覧陽極型X線管4に高電
L[を印加するものである。ここで、第2図をも参照に
加えて前記回転陽極型X線管4における回転陽極駆動部
4aと、この回転陽極駆動部4aに電圧を供給するスタ
ータ5の詳■について説明する。回転1ull極6の回
転子外周には、ステータコイル7と分相コイル8とが配
置されている。このステータコイル7゜分相コイル8と
回転陽極6の回転子とは誘導電動機を構成するものであ
る。P、Sで示すものは商用電源であって、この商用電
源P、Sは切換手段たる二連スイッチ(3個のスイッチ
が連動的に動作するスイッチ)81.S2 、S3のう
ちのスイッチSl 、S2のそれぞれの接点すを介して
、ステータコイル7に接続されている。また、商用電源
P、Sの一方の出力線は分相コンデンサc1及びスイッ
チS2を介し6分相コイル8に印加されるように接続さ
れている。この商用電源P、Sがら三速スイッチS1.
S2 、Saに至る電圧供給手段10を低速回転用の第
1の電圧供給手段1゜と称する。また、前記商用型mp
、sの出力はインバータ11にも入力するようになって
いる。このインバータ11は周波数切換手段12の入力
に基づいて前記商用電源P、Sの交流周波数を2段階に
変換可能となっている。尚、周波数切換手段12は、前
記X線制御部2の出力信号に基づいて切換制御されるよ
うになっている。インバータ11は、前記三速スイッチ
S+ 、S2 、S3のうちのスイッチSl 、S3の
それぞれの接点aを介してステータコイル7に接続され
ている。また、インバータ11の一方の出力は分相コン
デンサC2及びスイッチS2を介して分相コイル8に接
続されている。前記商用電ip、s、インノ\−夕11
を介して三速スイッチ81,82 、S3に至る電圧供
給手段は、周波数切換手段12の切換動作に基づいて中
、高速回転用の第2.第3の電圧供給手段13として供
する。尚、前記切換手段たる三速スイッチS1.S2
、S3は前記X線制御部2の制御に基づいて切換動作を
実行するようになっている。
以上のように構成された装置の作用について説明する。
従来の標準X線条件の一例として、焦点面積1.5+n
m2 、管電圧120K V 、管電流420tn A
の下では低速回転(300Orpm )での使用が可能
であった。ところで、近年の画質向上の要求に伴い、例
えば解像度を向上させるため焦点中を1.2mmから1
.0mn+に変更して小焦点化にする要請がある。この
条件下においても線量を一定に確保しなければならない
が、小焦点化に伴い負荷時間が制限されることになる(
第1図参照)。従って、小焦点化の下で一定の線量を確
保するための負荷時間は、低速回転での定格をオーバー
することになり、従来は一率に高速回転での下で使用せ
ざるを19なかった。しかし、高速回転の下では低速回
転時の約3倍の回転速度(9,000〜10,000r
l)III )で陽極を回転駆動するため、回転陽極を
支持するベアリングの寿命が大幅にダウンする。ところ
で、前記の小焦点化を図った標準X線条件の下で一定の
線量を確保するためには、−率に高速回転まで引き上げ
る必要はなく、管球の定格を満足する所定の回転数で充
分である。そこで、本実施例装置では、使用頻度の高い
標準X線条件に見合った中速用の回転数で回転陽極を駆
動するように構成している。
m2 、管電圧120K V 、管電流420tn A
の下では低速回転(300Orpm )での使用が可能
であった。ところで、近年の画質向上の要求に伴い、例
えば解像度を向上させるため焦点中を1.2mmから1
.0mn+に変更して小焦点化にする要請がある。この
条件下においても線量を一定に確保しなければならない
が、小焦点化に伴い負荷時間が制限されることになる(
第1図参照)。従って、小焦点化の下で一定の線量を確
保するための負荷時間は、低速回転での定格をオーバー
することになり、従来は一率に高速回転での下で使用せ
ざるを19なかった。しかし、高速回転の下では低速回
転時の約3倍の回転速度(9,000〜10,000r
l)III )で陽極を回転駆動するため、回転陽極を
支持するベアリングの寿命が大幅にダウンする。ところ
で、前記の小焦点化を図った標準X線条件の下で一定の
線量を確保するためには、−率に高速回転まで引き上げ
る必要はなく、管球の定格を満足する所定の回転数で充
分である。そこで、本実施例装置では、使用頻度の高い
標準X線条件に見合った中速用の回転数で回転陽極を駆
動するように構成している。
即ち、標準X線条件下でX線撮影を行う場合には、三速
スイッチS1..S2 、S3を接点aに接続すべき指
令をX線制御部2より出力する。さらに、周波数切換手
段12においてインバータ11の交流周波数を中速に切
換動作するための指令をX線制御部2より出力する。こ
の条件下で装置を始動さ眸ると、回転陽極は低速(3,
00Orpm )と高速(9,000〜10,000r
pm )との間の適当な回転数で駆動されることになり
、画質向上の要請にこたえることができると共に、管球
の寿命を低減させることもない。尚、従来使用されてい
る但1q射時又は高曝射時の下での使用は、低速回転又
は高速回転で回転陽極を駆動するようにすればよい。
スイッチS1..S2 、S3を接点aに接続すべき指
令をX線制御部2より出力する。さらに、周波数切換手
段12においてインバータ11の交流周波数を中速に切
換動作するための指令をX線制御部2より出力する。こ
の条件下で装置を始動さ眸ると、回転陽極は低速(3,
00Orpm )と高速(9,000〜10,000r
pm )との間の適当な回転数で駆動されることになり
、画質向上の要請にこたえることができると共に、管球
の寿命を低減させることもない。尚、従来使用されてい
る但1q射時又は高曝射時の下での使用は、低速回転又
は高速回転で回転陽極を駆動するようにすればよい。
本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明
の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能eある。例えば
中速回転用の回転数は、低速回転数と高速回転数との間
の一種類に限らず枚数の回転数を設けるようにしてもよ
い。さらに、低、中。
の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能eある。例えば
中速回転用の回転数は、低速回転数と高速回転数との間
の一種類に限らず枚数の回転数を設けるようにしてもよ
い。さらに、低、中。
高速用の電圧供給手段は前記実施例に限定されるもので
はなく種々の構成を採用することができる。
はなく種々の構成を採用することができる。
[発明の効果]
以上詳述したように、本発明によれば画質の向上を図り
ながらも回転陽極を高速回転の下で使用する頻度を極力
抑えて管球寿命を伸ば−すことができるX線発生装置を
提供することができる。
ながらも回転陽極を高速回転の下で使用する頻度を極力
抑えて管球寿命を伸ば−すことができるX線発生装置を
提供することができる。
第1図は焦点中をパラメータとしたX線管電流と負荷時
間との関係を示す特性図、第2図は本発明の一実施例を
示すX線診断装置のブロック図、第3図は回転llll
l極線X線管ける回転陽極駆動部と電圧供給部とを示す
ブロック図である。 4a・・・・・・回転陽極駆動部、 10・・・・・・第1の電圧供給手段、13・・・・・
・第2.第3の電圧供給手段、P、S・・・・・・商用
電源、 31.32.83・・・・・・切換手段。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑(ほか1名)で荷時P
l’+C3〕
間との関係を示す特性図、第2図は本発明の一実施例を
示すX線診断装置のブロック図、第3図は回転llll
l極線X線管ける回転陽極駆動部と電圧供給部とを示す
ブロック図である。 4a・・・・・・回転陽極駆動部、 10・・・・・・第1の電圧供給手段、13・・・・・
・第2.第3の電圧供給手段、P、S・・・・・・商用
電源、 31.32.83・・・・・・切換手段。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑(ほか1名)で荷時P
l’+C3〕
Claims (3)
- (1) 回転陽極型X線管と、ステータコイル及び分相
コイルから成る回転陽極駆動部と、この回転陽極駆動部
に低速回転用の交流電圧を印加する第1の電圧供給手段
と、回転陽極駆動部に高速回転用の交流電圧を印加する
第2の電圧供給手段と、前記低速回転数と高速回転数と
の間の少なくども一種の中速回転用の交流電圧を前記回
転陽極駆動部に印加する第3の電圧供給手段と、これら
第1゜第2.第3の電圧供給手段からの交流電圧を切替
えて前記駆動部に印加する切換手段とを有することを特
徴とするX線発生装置。 - (2) 第3の電圧供給手段は、使用頻度の高い標準X
線条件を許容し得る回転数で前記回転陽極を駆動すべく
交流電圧を印加するものである特許請求の範囲第1項に
記載のX線発生装置。 - (3)第1の電圧供給手段は商用電源であり、第2゜第
3の電圧供給手段は前記商用電源を入力してこの周波数
を変換するインバータで禍成したものである特許請求の
範IUJ第1項又は第2項に記載のX線発生装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9743684A JPS60244000A (ja) | 1984-05-17 | 1984-05-17 | X線発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9743684A JPS60244000A (ja) | 1984-05-17 | 1984-05-17 | X線発生装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60244000A true JPS60244000A (ja) | 1985-12-03 |
Family
ID=14192313
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9743684A Pending JPS60244000A (ja) | 1984-05-17 | 1984-05-17 | X線発生装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60244000A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002158099A (ja) * | 2000-11-17 | 2002-05-31 | Shimadzu Corp | X線撮影装置 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4913098U (ja) * | 1972-05-09 | 1974-02-04 | ||
JPS49107191A (ja) * | 1973-02-12 | 1974-10-11 | ||
JPS5832400A (ja) * | 1981-05-14 | 1983-02-25 | ヘネラル・エスパニヨ−ラ・デ・エレクトロメデイシナ・ソシエダッド・アノニマ | X線管の陽極回転速度静的制御システム |
-
1984
- 1984-05-17 JP JP9743684A patent/JPS60244000A/ja active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4913098U (ja) * | 1972-05-09 | 1974-02-04 | ||
JPS49107191A (ja) * | 1973-02-12 | 1974-10-11 | ||
JPS5832400A (ja) * | 1981-05-14 | 1983-02-25 | ヘネラル・エスパニヨ−ラ・デ・エレクトロメデイシナ・ソシエダッド・アノニマ | X線管の陽極回転速度静的制御システム |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002158099A (ja) * | 2000-11-17 | 2002-05-31 | Shimadzu Corp | X線撮影装置 |
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