JPS60244000A - X線発生装置 - Google Patents

X線発生装置

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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
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JP
Japan
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ray
speed
voltage
speed rotation
supply means
Prior art date
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Pending
Application number
JP9743684A
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English (en)
Inventor
Mitsuru Hachiman
満 八幡
Hidetoshi Kudou
英稔 工藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP9743684A priority Critical patent/JPS60244000A/ja
Publication of JPS60244000A publication Critical patent/JPS60244000A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05GX-RAY TECHNIQUE
    • H05G1/00X-ray apparatus involving X-ray tubes; Circuits therefor
    • H05G1/08Electrical details
    • H05G1/66Circuit 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。

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。
[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。
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。
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。
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。
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)。
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。
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。
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。
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。
[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。
[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。
[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。
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。
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。
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。
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。
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。
[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。
【図面の簡単な説明】
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〕

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (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. (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. (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。
JP9743684A 1984-05-17 1984-05-17 X線発生装置 Pending JPS60244000A (ja)

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JP9743684A Pending JPS60244000A (ja) 1984-05-17 1984-05-17 X線発生装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

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