JPS60254600A - X線撮像装置 - Google Patents

X線撮像装置

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JPS60254600A
JPS60254600A JP11188584A JP11188584A JPS60254600A JP S60254600 A JPS60254600 A JP S60254600A JP 11188584 A JP11188584 A JP 11188584A JP 11188584 A JP11188584 A JP 11188584A JP S60254600 A JPS60254600 A JP S60254600A
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JP
Japan
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ray
imaging device
tube
cathode
heater
Prior art date
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Pending
Application number
JP11188584A
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English (en)
Inventor
Yoshiharu Obata
義治 小幡
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05GX-RAY TECHNIQUE
    • H05G1/00X-ray apparatus involving X-ray tubes; Circuits therefor
    • H05G1/08Electrical details
    • H05G1/26Measuring, controlling or protecting
    • H05G1/54Protecting or lifetime prediction
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00Details of television systems
    • H04N5/30Transforming light or analogous information into electric information
    • H04N5/32Transforming X-rays

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • 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〕 この発明は、医療診断に使用して好適なX線撮像装置に
関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
一般にX線やγ線等の放射線を可視像に変換する電子管
として、放射線像増強管がある。この放射線像増強管、
例えばX線像増強管は、外囲にg内の一端部に設けられ
たX線像を可視像に変換する人力螢光面及び上記可視像
の光の強弱に応じて光電子を放出する光電面と、外囲器
内の側壁及び他端部近くにそれぞれ設けられた光電子を
加速集束する集束ti及び陽極と、更に外囲器内の他端
部に設けられた上記加速集束された光電子によって発光
し可視像を現出する出力螢光面とからなっている。そし
て、医療診断用のX線撮像装置に用いられた場合には、
上記出力螢光面上に現出した可視像は、出力螢光面に対
向して配置された光学レンズにより撮像装置に導かれて
、電気信号に変換される。
ところが、このようなX線撮像装置では、光学レンズ系
の存在によシ装置が大きくなってしまうことと、更には
光学レンズ系の光損失が大きいという欠点がある。
この欠点を解決す゛・るための手段として、幾つかの方
式が提案されているが、その−例として特願昭57−5
3494に開示されているようなX線撮増強管装置があ
る。これは、X線像増強管と、入力窓がファイバグレー
トからなる撮像装置とを一体化してなシ、ファイバプレ
ートの外面に出力螢光面を形成して、この出方螢光面を
X線像増強管の電子レンズ焦点位置に合致するように、
気密封着したものである。
ところで、上記撮像装置には撮像管が最も多く用いられ
ているが、この撮像管は熱陰極を用いて電子ビームを取
シ出している。一般に撮像管を用いた装置は、起動して
から熱陰極のビーム電流が安定な使用状態になるまでに
は、通常、一定時間(例えば20〜40秒)を必要とす
る。
このような状態は、メータで読み取られるビーム電流と
経過時間との関係を示すと、第3図の曲線Aのようにな
る。尚、曲線Bは予備加熱を用いたものである。
さて、X線撮像装置では、X線像増強管と撮像装置を用
いて発生するX線像を即現出する必要がある。ところが
上記説明のように、撮像装置の起動に一定時間を要する
場合、X線撮像装置の機能を満たさなくなる。ちなみに
通常X線は、起動スイッチを入れた後、約2秒間で定常
状態に達する。そこで撮像装置は、常時電源を入れた状
態にしておき、陰極加熱ヒータには規定電力が印加され
ている。このような状態での陰極の寿命特性を第4図に
示すが、約5000時間である。例えばX線撮像装置を
1日当り8時間、1年で300日使用すると、1年間の
積算時間は2400時間に達し、撮像装置の寿命は約2
年となる。従って撮像管は、約2年毎に交換する必要が
生じる。
これに対し、X線像増強管は光電陰極を使用しているた
め、熱陰極に比較してはるかに寿命が長く、10年以上
は充分機能する。そこで、以上述べた理由により、撮像
管はX線像増強管1本に対して約5本使用することにな
る。従って、X線像増強管と撮像装置とを光学レンズ系
で結合するX線撮像装置では、撮像管のみ交換すればよ
いが、上述のX線像増強管と撮像装置とが一体化された
ものは、相互に分離できないため、撮像装置の寿命がそ
のま’lX線像増強管の寿命となってしまう。
〔発明の目的〕
この発明の目的は、長寿命化を図ったX線撮像装置を提
供することである。
〔発明の概要〕
この発明はX線を人力として熱陰極と陰極加熱ヒータを
用いてX線像を電気信号として取り出す構造のX線撮像
装置、例えばX線像増強管と一体化された撮像装置の陰
極加熱ヒータを規定値よシ低い電力で予備加熱し、X線
発生装置のX線発生スイッチに連動して規定値の電力を
供給することにより撮像装置の寿命を大巾に向上させる
ようにしたものであシ、更に撮像装置の陰極には連動型
を積極的に用い、又、予備加熱から本加熱に移行し、ビ
ーム電流が増大、する間のターゲットのチャージアップ
による過大信号を遮断するゲート回路を用いたX線撮像
装置である。
〔発明の実施例〕
この発明のX線撮像装置は第1図に示すように構成され
、X線発生装置口とX線像増強管装置13が所定間隔で
配設されている。上記X線発生装置Uは、X線管2と、
このX線管2は直列に接続されたX線制御回路1及びX
線発生スイッチ3とからなっている。そして、上記X線
制御回路1は、X線管2からX線を発生させるための高
電圧回路と、X線管2のヒータ電源回路と、X線管2の
陽極回転の回路及びこれらの制御回路から構成されてい
る。又、上記X線像増強管装置型は、X線像増強管4と
、人力窓がファイバープレート6からなる撮像装置5と
を一体化して構成されている。そして、X線像増強管装
置りと上記X線管2とは同一線上に配置1され、動作時
にはX線管2とX線像増強管4との間に、被写体14例
えば患者が位置することになる。更に、上記撮像装置5
は抵抗Rを介して接地されると共に、コンデンサc1増
幅器9、ゲート回路1oを直列に介してテレビモニター
11に接続されている。又、撮像装置5は熱陰極を有し
ているが、この熱陰極を加熱する陰極加熱ヒータは、加
熱スイッチ15を介してヒータ電源7に接続されている
。このヒータ電源7は複数例えば2個がらなり、規定値
の電力を撮像装置5に供給する本加熱用電源21 と、
規定値の電力の40〜90%の電力を撮像装置5に供給
する予備加熱用電源7.より構成されている。そして、
加熱スイッチ16は、上記X線発生スイッチ3に連動し
ている。伺、撮偉装r1t5は動作回路16に接続され
ていることは言うまでもない。
さて動作時には、X線発生装置すのX線発生スイッチ3
を入れると、X線管2の陽極が回転し、X線管2のヒー
タ点火及び高電圧印加により、X線管2からX線が放射
される。このときX線の立ち上り時間は、第2図(a)
に示すように、9011で達するのに約2抄製する。こ
のX線を被写体14を介して受けたX線像増強管4は、
X線像を電子ビームに変換し、これを加速電源8で加速
集束し、ファイバープレート6面上に形成した螢光面で
可視光像を現出させる。
この可視光像は、ファイバープレート6を介して撮像装
置5に伝達させる。撮像装置5では、ヒータ電源7は複
数からなり、既述のように規定値の電力を撮像装置5に
供給する本加熱用電源71と、規定値の電力の40〜9
0チの電力を撮像装置5に供給する予備加熱用電源7.
を用いている。そして、上記X線発生スイッチ3に直接
又は間接に連動して、撮像装置5のヒータ電力を予備加
熱から本加熱へ切替える。尚、予備加熱電源7.を複数
個用いて、順次切替えてゆく方法もある。
ところで、ヒータ電源7を予備加熱から本加熱へ切替え
て、撮像装置5のビーム電流が増大する間の状態を第2
図に示すが、同図(b)のようにビーム電流が増大する
とき、同図(c)のようにターゲットのチャージアップ
電流が流れ、信号電流はオーバーシュートを起こす。こ
れはテレビモニター11上では一瞬明るく観察され、非
常に見苦しい。そこでこの発明では、撮像装置5とテレ
ビモニター11の間にゲート回路1゜を設け、このゲー
ト回路1oの動作を、同図(d)に示すようにX線発生
スイッチ3を入れた後の一定時間は、信号を遮断するよ
うにした。この構成によシ、上記オーバーシュートは観
察されなくなった。このゲート回路11の制御は、予め
約0.5〜2秒の間の一定時間、信号の通゛過を遮断す
る方式、又はX線管電流、X線量、X線像増強管4の電
子ビーム量などを検出して帰還制御する方式がある。
〔発明の効果〕
この発明によれば、撮像装置5の陰極加熱ヒータを規定
値よシ低い電力で予備加熱し、X線発生装置圧のX線発
生スイッチ3に連動して規定値の電力を供給するように
しているので、次のような優れた効果を有している。−
即ち、第3図に示すように予備加熱が無いときは、曲線
Aのようにビーム電流が定常状態に達するまでの時間が
、約20〜40抄製するのに対して、この発明のように
予備加熱を用いることにより、曲線Bのように2秒以内
に達することができた。又、特願昭56−198488
に開示されている超連動型の陰極は、通常、予備加熱を
不要とするためのものであるが、この連動型の陰極を撮
像装置5に用い、積極的に予備加熱を用いたところ、立
ち上シ時間は0.6秒となシ、効果が一層増大すること
が確認された。
更に、撮像装置5のヒータ電力の予備加熱条件を適切に
選ぶことにより、X線が定常状態に達するまでに、撮像
装置5は動作状態に入ることになるので、X線診断に関
して伺ら支障とはならない。そこで、この予備加熱の技
術を用いることにより、撮像装置5はX線が入ったとき
のみ動作状態になる訳けで、例えば1人当92分間のX
線診断をし、1日当950人とすると、1日当り100
分間の使用であり、1年に300日間使用すると、1年
当り450時間となる。
前に説明したように、従来の用い方では1年当9240
0時間であるので約115となシ、計算上11年間の使
用ができることになり、X線像増強管4の寿命とはソ等
しくなる。従ってX線像増強管4と撮像装置5とが一体
化されたX線像増強管装置tすでも、実用化に何ら問題
がなく、長寿命化を図ったX線撮像装置を提供すること
ができる。
そして、以上述べた予備加熱を用いてビーム電流の立ち
上シ時間を短縮する技術は、従来家庭用の受像管に広く
用いられており、公知のことであるが、この発明はこの
技術をX線像増強管4と撮像装置5とを一体化してなる
X線像増強管装#屍に用いることによし、従来、撮像装
置5の寿命が短かいため、実用化が困難であった装置を
実用化ならしめたことに大きな効果がある。
又、本実施例はX線像増−節管と撮像装置とがファイバ
ープレートを介して一体化されたものについて述べたが
、本発明はこれにとどまるものではなく文線像増節管の
真空容器内に熱陰極と熱陰極からの電子ビームによって
電気信号に変換するターゲットを備えたX線撮像装置例
えば5FiC管、SIT管等に適用されることはいうま
でもない。
尚、上記実施例では、X線像増強管4と撮像装置5とが
ファイバープレート6を介して一体+# 化されているX線像増強管装置すを用いた場合について
説明したが、これに限ることなく、X線を入力として熱
陰極を用いてX線像を電気信号として取出す場合にも、
適用できることは言う迄もない。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例に係るX線撮像装會を示す
概略構成図、第2図(a)〜(d)はこの発明のX線撮
像装置における各種の特性を示す特性曲線図、第3図は
撮像装置の陰極加熱ヒータに零流通電後、通過時間とビ
ーム電流の状態を示す特性曲線図、第4図は撮像装置に
おける陰極の寿命特性を示す特性曲線図である。 I・・・X線制御回路、2・・・X線管、3・・・X線
発生スイッチ、4・・・X線像増強管、5・・・撮像装
置、6・・・ファイバープレート、2・・・ヒータ電源
、71・・・本加熱用電源、72・・・予備加熱用電源
、8・・・加速電源、9・・・増幅器、10・・・ゲー
ト回路、II・・・テレビモニター、L行・・X線発生
装置、13・ X線像増強管装置、14・・・被写体、
15・・・加熱スイッチ、16・・・動作回路。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第2図 1南(Sec) II4 tt;l (Sec) 11内(Sec) 峙J(Sec) 第3図 一萌内(Sec) 第4図 一ロ、’II(H)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)X線管にX線制御回路及びX線発生スイッチを直
    列に接続してなるX線発生装置と、上記X線管と所定間
    隔をおいて同一線上に配設されX線を入力として、熱陰
    極と陰極加熱ヒータを用いてX線像を電気信号として取
    り出す構造のX線像増強管装置を少くとも備え、上記X
    線管と上記X線像増強管の間に被写体を位置させてX線
    診断を行なうX線撮像装置において、上記陰極加熱ヒー
    タを規定値よシ低い電力で予備加熱し、上記X線発生装
    置のX線発生と連動して上記陰極加熱ヒータに規定値の
    電力を供給して動作状態にすることを特徴としたX線撮
    像装置。
  2. (2)上記X線発生装置のxH発生スイッチを入れた後
    、X線発生が定常状態に達する前に、上記撮像装置が動
    作状態になるように、上記陰極加熱ヒータの予備加熱条
    件を選んだことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
    のX線撮像装ffl。
  3. (3)上記陰極加熱ヒータ用電力を予備加熱から規定値
    の本加熱へ切替えた際、撮像装置の陰極からターゲリト
    への電子ビームが増大しターゲットを定常状態にチャー
    ジアップする間の突入電流による信号を遮断する回路警
    設けたことを特徴とする特許請求の範囲第1項及び第2
    項記載のX線撮像装置。
  4. (4)上記X線発生装置のX線発生スイッチを遮断する
    ことに連動して、上記陰極加熱ヒータを規定値の加熱か
    ら規定値より低い予備加熱に移行するようにしたことを
    特徴とする特許請求の範囲第1項乃至第3項記載のX線
    撮像装置。
JP11188584A 1984-05-31 1984-05-31 X線撮像装置 Pending JPS60254600A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004047504A1 (de) * 2002-11-21 2004-06-03 Heuft Systemtechnik Gmbh Röntgenanlage zur erzeugung von kurzen röntgenstrahlenimpulsen und mit einer solchen röntgenanlage arbeitende inspektionsvorrichtung

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2004047504A1 (de) * 2002-11-21 2004-06-03 Heuft Systemtechnik Gmbh Röntgenanlage zur erzeugung von kurzen röntgenstrahlenimpulsen und mit einer solchen röntgenanlage arbeitende inspektionsvorrichtung
US7079623B2 (en) 2002-11-21 2006-07-18 Heuft Systemtechnik Gmbh X-ray unit for the generation of brief X-ray pulses and inspection device operating with such an X-ray unit

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