JPS6154199A - X線装置 - Google Patents
X線装置Info
- Publication number
- JPS6154199A JPS6154199A JP17496984A JP17496984A JPS6154199A JP S6154199 A JPS6154199 A JP S6154199A JP 17496984 A JP17496984 A JP 17496984A JP 17496984 A JP17496984 A JP 17496984A JP S6154199 A JPS6154199 A JP S6154199A
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- JP
- Japan
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- voltage
- tube
- switching
- switching element
- high voltage
- 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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Classifications
-
- 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
- H05G1/58—Switching arrangements for changing-over from one mode of operation to another, e.g. from radioscopy to radiography, from radioscopy to irradiation or from one tube voltage to another
-
- 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
- H05G1/26—Measuring, controlling or protecting
- H05G1/30—Controlling
- H05G1/32—Supply voltage of the X-ray apparatus or tube
Landscapes
- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明はX線診断において、2種類以上の管電圧を用い
て異なるX線エネルギーにより撮影を行ない、それぞれ
の画像を合成して診断性能を向上させる装置に係シ、特
に2種類の管電圧を発生させる高電圧回路に関するもの
である。
て異なるX線エネルギーにより撮影を行ない、それぞれ
の画像を合成して診断性能を向上させる装置に係シ、特
に2種類の管電圧を発生させる高電圧回路に関するもの
である。
物質のX線吸収係数にはエネルギー依存性がある。この
性質を利用して2種類の管電圧を使用して撮影を行ない
、その時の物質のX線吸収差を利用して画像の合成を行
なうデュアル・エネルギーサブトラクショ:y (Du
al Energy 5ubtraction)法が実
験的に有用であるとされている。従来コンピュータ断層
装置(以下CT装置と略す。)ではこのサブトラクショ
ンを行なう場合には先に第1の管電圧によりスキャンを
し、その後に第2の管電圧でスキャンをするという具合
に時間的忙ずらして2つの管電圧による画像を形成して
いた。このため2つの画像には患者の動きによる影響を
避けられずこれらのサブトラクション像はかなり画像の
低下を招いていた。
性質を利用して2種類の管電圧を使用して撮影を行ない
、その時の物質のX線吸収差を利用して画像の合成を行
なうデュアル・エネルギーサブトラクショ:y (Du
al Energy 5ubtraction)法が実
験的に有用であるとされている。従来コンピュータ断層
装置(以下CT装置と略す。)ではこのサブトラクショ
ンを行なう場合には先に第1の管電圧によりスキャンを
し、その後に第2の管電圧でスキャンをするという具合
に時間的忙ずらして2つの管電圧による画像を形成して
いた。このため2つの画像には患者の動きによる影響を
避けられずこれらのサブトラクション像はかなり画像の
低下を招いていた。
本発明はこの問題点を解決するために2つの画像をでき
るだけ短時間に得ることを可能にするものであり2種類
の管電圧の切替え時間の短縮をは。
るだけ短時間に得ることを可能にするものであり2種類
の管電圧の切替え時間の短縮をは。
かることを目的としたものである。
本発明の要旨は2種類の管電圧を交互に発生させそれぞ
れの管電圧による検出器情報を別々に演算して管電圧の
異なった2つの画像を得ようとす。
れの管電圧による検出器情報を別々に演算して管電圧の
異なった2つの画像を得ようとす。
るものであり、同時に計測して2つの画像を合成するた
め、患者の動きによる影響は無視できる程度であり、良
好なサブトラクション画像を得ることができると七であ
る。この方法を実現するための主な発明点は2つの管電
圧を高速に交互に切替え、スイッチング動作することを
可能にしたことである。
め、患者の動きによる影響は無視できる程度であり、良
好なサブトラクション画像を得ることができると七であ
る。この方法を実現するための主な発明点は2つの管電
圧を高速に交互に切替え、スイッチング動作することを
可能にしたことである。
まず従来装置を用いた場合の問題点について説明する。
第1図は従来方式によるX線パルスの発生方式を説明し
た図である。CT装置においては、所定角度毎にデータ
を取得するため一般的に第1図の如く角度パルス信号中
)に対して一定管電圧(a)のパルス状X線を用いるこ
とが行なわれている。
た図である。CT装置においては、所定角度毎にデータ
を取得するため一般的に第1図の如く角度パルス信号中
)に対して一定管電圧(a)のパルス状X線を用いるこ
とが行なわれている。
このようなパルス状X線を発生させるX線装置は第2図
の如き高電圧発生回路が用いられている。
の如き高電圧発生回路が用いられている。
簡単に構成を説明すると、1は三相単巻変圧器であり受
電し九三相交流電圧を刷子2により調整して必要とする
管電圧を得る。3は高圧変圧器、4゜5は高圧整流器、
6.7は高圧コンデンサであり、管電圧脈動の低減をす
る。8,10は高圧スイッチング素子であり、本実施例
では高圧四極真空管を用いており、スイッチング動作を
しパルス状X線を発生させる。9,11は高圧四極真空
管のバイアスユニット部である。12は負荷となるX線
管である。本構成で2つの管電圧を得る場合には、通常
刷子2を移動させて所定の一次電圧値になるように調整
する。この刷子の移動にはモータを用いており高速に管
電圧の変更は不可能であり、この切替に他の高速切替器
を用いても高圧変圧器3の出力側にある高圧コンデンサ
6.7の時間遅れ要素があるため高圧変圧器3−次側で
の制御では高速切替は不可能である。一方高圧四極真空
管8゜10はその特性としてバイアス電圧の制御KJ:
!11スイッチング動作の他に電圧制御素子として使用
できることが知られている。この場合には真空管の電子
的変化であるため非常に高速に電圧の制御ができる。し
かし、この方式では高圧コンデンサ6.7の出力電圧を
一定にしておいて高圧四極真空管の内部降下電圧の調整
となる。降下電圧分は真空管内部での熱的損失となるた
め制御する電圧変化幅が大きい場合にはそれだけ損失が
大きくなる。このため真空管の熱容量の制約を受け、電
圧制御幅を大きくできない欠点がある。
電し九三相交流電圧を刷子2により調整して必要とする
管電圧を得る。3は高圧変圧器、4゜5は高圧整流器、
6.7は高圧コンデンサであり、管電圧脈動の低減をす
る。8,10は高圧スイッチング素子であり、本実施例
では高圧四極真空管を用いており、スイッチング動作を
しパルス状X線を発生させる。9,11は高圧四極真空
管のバイアスユニット部である。12は負荷となるX線
管である。本構成で2つの管電圧を得る場合には、通常
刷子2を移動させて所定の一次電圧値になるように調整
する。この刷子の移動にはモータを用いており高速に管
電圧の変更は不可能であり、この切替に他の高速切替器
を用いても高圧変圧器3の出力側にある高圧コンデンサ
6.7の時間遅れ要素があるため高圧変圧器3−次側で
の制御では高速切替は不可能である。一方高圧四極真空
管8゜10はその特性としてバイアス電圧の制御KJ:
!11スイッチング動作の他に電圧制御素子として使用
できることが知られている。この場合には真空管の電子
的変化であるため非常に高速に電圧の制御ができる。し
かし、この方式では高圧コンデンサ6.7の出力電圧を
一定にしておいて高圧四極真空管の内部降下電圧の調整
となる。降下電圧分は真空管内部での熱的損失となるた
め制御する電圧変化幅が大きい場合にはそれだけ損失が
大きくなる。このため真空管の熱容量の制約を受け、電
圧制御幅を大きくできない欠点がある。
本発明はこの欠点を改良したものであり、2つの管電圧
の切替えを高速に、しかも両管電圧の差を大きくするこ
とを可能にするものである。本発明の一実施例を第3図
を用いて説明する。
の切替えを高速に、しかも両管電圧の差を大きくするこ
とを可能にするものである。本発明の一実施例を第3図
を用いて説明する。
第3図は本発明の詳細な説明するための図である。端子
UVWに入力された交流電源は三相単巻変圧器(AT)
1で電圧調整され刷子2の出力は高電圧発生装置(HT
l )4に入力される。刷子3の出力は高電圧発生装置
(HT2)5に入力される。それぞれの出力電圧は刷子
により別々に設定できる。このようにして得られた2つ
の管電圧は4ケの高圧スイッチング素子(SVV’+〜
SW<)6〜9に交互にスイッチされ負荷であるX線管
10(XT)に供給される。19はパルス状X線の曝射
期間を決定するタイマ回路であり、18は2種類のうち
いずれの管電圧を発生させるかの切替信号を発生させる
切替信号発生回路である。
UVWに入力された交流電源は三相単巻変圧器(AT)
1で電圧調整され刷子2の出力は高電圧発生装置(HT
l )4に入力される。刷子3の出力は高電圧発生装置
(HT2)5に入力される。それぞれの出力電圧は刷子
により別々に設定できる。このようにして得られた2つ
の管電圧は4ケの高圧スイッチング素子(SVV’+〜
SW<)6〜9に交互にスイッチされ負荷であるX線管
10(XT)に供給される。19はパルス状X線の曝射
期間を決定するタイマ回路であり、18は2種類のうち
いずれの管電圧を発生させるかの切替信号を発生させる
切替信号発生回路である。
15.16及び17はタイマ回路信号と切替信号からド
ライブ信号を発生させるAND及びインバータ素子であ
る。それぞれの開閉信号はドライブ回路11〜14に送
られ高圧スイッチ6〜9が交互に動作する。高圧スイッ
チング素子は接地電位に対し約±60〜80kV程度高
電圧にあるため、切替信号発生回路15とドライブ回路
11〜14、高圧スイッチング素子6〜9は高電圧の絶
縁を必要とする。
ライブ信号を発生させるAND及びインバータ素子であ
る。それぞれの開閉信号はドライブ回路11〜14に送
られ高圧スイッチ6〜9が交互に動作する。高圧スイッ
チング素子は接地電位に対し約±60〜80kV程度高
電圧にあるため、切替信号発生回路15とドライブ回路
11〜14、高圧スイッチング素子6〜9は高電圧の絶
縁を必要とする。
第4図は以上の動作を説明するだめのタイムチャートで
ある。第3図中の(a)〜(f)の記号はその点での出
力信号波形を示す。(a)はCT装置の角度パルス信号
によってタイマ回路16からのタイマ信号である。(b
)は切替信号発生回路15の出力波形であり、(C)は
インバータ素子17の出力波形である。(d)、(e)
はそれぞれのAND素子15.16の出力波形であり、
これらから高圧スイッチング素子のドライブ信号を発生
させる。(f)の・・ツチング部分は高圧スイッチング
素子6及び8にドライブ信号が発生している期間であり
、瞳)は高圧スイッチング素子7及び9にドライブ信号
が発生している期間である。高電圧発生装置4(HTl
)の出力はドライブ信号が(f)の期間にX線管(X
T)10に印加され、高電圧装置5(HTzJの出力は
ドライブ信号が(g)の期間にX線管(XT ) 10
に印加される。Φ)はX線v(XT)10に印加される
管電圧波形であり、それぞれの高電圧発生装置の出力が
交互に印加される。
ある。第3図中の(a)〜(f)の記号はその点での出
力信号波形を示す。(a)はCT装置の角度パルス信号
によってタイマ回路16からのタイマ信号である。(b
)は切替信号発生回路15の出力波形であり、(C)は
インバータ素子17の出力波形である。(d)、(e)
はそれぞれのAND素子15.16の出力波形であり、
これらから高圧スイッチング素子のドライブ信号を発生
させる。(f)の・・ツチング部分は高圧スイッチング
素子6及び8にドライブ信号が発生している期間であり
、瞳)は高圧スイッチング素子7及び9にドライブ信号
が発生している期間である。高電圧発生装置4(HTl
)の出力はドライブ信号が(f)の期間にX線管(X
T)10に印加され、高電圧装置5(HTzJの出力は
ドライブ信号が(g)の期間にX線管(XT ) 10
に印加される。Φ)はX線v(XT)10に印加される
管電圧波形であり、それぞれの高電圧発生装置の出力が
交互に印加される。
第5図は高圧スイッチング素子に高圧四極真空管(以下
テトロードと称す。)を用いた実施例である。高電圧発
生装置(HT+)4及び(HT2 ) 5の出力電圧を
テトロード(TU、)21と(TO2)22の組合せ又
は(TO3)23と(TO4)240組合せで動作させ
X線管(X)IOK管電圧を供給する。
テトロードと称す。)を用いた実施例である。高電圧発
生装置(HT+)4及び(HT2 ) 5の出力電圧を
テトロード(TU、)21と(TO2)22の組合せ又
は(TO3)23と(TO4)240組合せで動作させ
X線管(X)IOK管電圧を供給する。
25〜28はテトロードのバイアス電圧を制御するバイ
アスドライブ回路であり、29.30は低電位におるバ
イアス制御回路であり、グリッドのオフ、オフ信号を発
生させる。第6図はバイアスドライブ回路の詳細図であ
る。33はバイアス電圧を発生させるための電源トラン
スであり、出力電圧を整流して、テトロードがオフ時に
必要な直流バイアス電圧を発生させている。またテトロ
ードのフィラメント電流も供給している。31はテトa
−ドをオン、オフさせるに必要な制御信号を伝達する制
御トランスであり、バイアス制御回路で高周波の搬送信
号により、タイマ信号を変調−増幅して入力される。3
1の出力は復調されトランジスタ32のベースに印加さ
れる。トランジスタ32がオンするとグリッドGlの負
電位は短絡し、テトロードは導通状態になる。このよう
にテトロード(TUl)21と(TUB)22が導通し
た時(HT+)4の出力がX線管(X)10に印加され
、(TO3)23と(TO4)24 が導通した時(H
T2 )5の出力が印加される。
アスドライブ回路であり、29.30は低電位におるバ
イアス制御回路であり、グリッドのオフ、オフ信号を発
生させる。第6図はバイアスドライブ回路の詳細図であ
る。33はバイアス電圧を発生させるための電源トラン
スであり、出力電圧を整流して、テトロードがオフ時に
必要な直流バイアス電圧を発生させている。またテトロ
ードのフィラメント電流も供給している。31はテトa
−ドをオン、オフさせるに必要な制御信号を伝達する制
御トランスであり、バイアス制御回路で高周波の搬送信
号により、タイマ信号を変調−増幅して入力される。3
1の出力は復調されトランジスタ32のベースに印加さ
れる。トランジスタ32がオンするとグリッドGlの負
電位は短絡し、テトロードは導通状態になる。このよう
にテトロード(TUl)21と(TUB)22が導通し
た時(HT+)4の出力がX線管(X)10に印加され
、(TO3)23と(TO4)24 が導通した時(H
T2 )5の出力が印加される。
以上のような高圧スイッチング動作は高圧真空管のみな
らず半導体素子を用いても可能である。
らず半導体素子を用いても可能である。
第7図は半導体素子としてゲートターンオフサイリスタ
(以下GTOと称す。)を用いた実施例であり、34〜
37はGTOを多数個直列接続した高圧スイッチユニッ
トである。38.39は低電位にあるドライバー回路で
あり、高圧スイッチユニットとは高電位の絶縁をしてい
る。第8図は高圧スイッチユニットの構成図であり最下
段のGTOをオンさせることで順次上段のGTOがオン
するようなトーテムポール回路である。43はタイマ信
号から作られたドライブ信号で点灯する発光ダイオード
、42は受光用ダイオードであり、44はライトガイド
であり、グラフファイバーなどで作られ低電位部と高圧
スイッチユニットとの間の高電位の絶縁に用いる。41
は受光用ダイオードからの信号を受けてGTOのオン、
オフのドライブ電圧を発生させるドライブ回路である。
(以下GTOと称す。)を用いた実施例であり、34〜
37はGTOを多数個直列接続した高圧スイッチユニッ
トである。38.39は低電位にあるドライバー回路で
あり、高圧スイッチユニットとは高電位の絶縁をしてい
る。第8図は高圧スイッチユニットの構成図であり最下
段のGTOをオンさせることで順次上段のGTOがオン
するようなトーテムポール回路である。43はタイマ信
号から作られたドライブ信号で点灯する発光ダイオード
、42は受光用ダイオードであり、44はライトガイド
であり、グラフファイバーなどで作られ低電位部と高圧
スイッチユニットとの間の高電位の絶縁に用いる。41
は受光用ダイオードからの信号を受けてGTOのオン、
オフのドライブ電圧を発生させるドライブ回路である。
この方式では管電圧値と素子の耐電圧に応じて素子数を
変更すれば広範囲に応用することができる。このような
半導体スイッチ素子として()TOの他に電界効果トラ
ンジスタなどを使用すればドライブ回路が簡単になり、
ゲート電力を極めて少なくすることができる。このよう
な半導体素子を用いた場合にはテトロードの場合などに
比ベフイラメント加熱が不要、損耗が生じない等種々の
利点を持っている。
変更すれば広範囲に応用することができる。このような
半導体スイッチ素子として()TOの他に電界効果トラ
ンジスタなどを使用すればドライブ回路が簡単になり、
ゲート電力を極めて少なくすることができる。このよう
な半導体素子を用いた場合にはテトロードの場合などに
比ベフイラメント加熱が不要、損耗が生じない等種々の
利点を持っている。
本発明によれば、2種類の管電圧による画像が同時に形
成することができ、各々の管電圧により撮影していた場
合に比べ患者の動きによる影響が無視でき、良好なサブ
トラフ・/ヨ/像かえられる。
成することができ、各々の管電圧により撮影していた場
合に比べ患者の動きによる影響が無視でき、良好なサブ
トラフ・/ヨ/像かえられる。
本方式の発明の概要をCT装置について説明したが本方
式はCT装置のみならず、デジタルサブトラクショ/フ
ルオグラフイ装置やフィルム画像をサブトラクションす
るX線検査装置において2種類以上の管電圧を用いてD
ual Energy3ubtract ion法を適
用する装置には全て適用できることは明白なことで多る
。従って上記した実施列に限定されるものでなく、その
要旨を変更しない範囲で変形して実施できるものである
。
式はCT装置のみならず、デジタルサブトラクショ/フ
ルオグラフイ装置やフィルム画像をサブトラクションす
るX線検査装置において2種類以上の管電圧を用いてD
ual Energy3ubtract ion法を適
用する装置には全て適用できることは明白なことで多る
。従って上記した実施列に限定されるものでなく、その
要旨を変更しない範囲で変形して実施できるものである
。
第1図は従来のCT装置で使用している管電圧波形図、
第2図はその高電圧発生回路図、第3図は本発明の詳細
な説明するための回路図、第4図は第3図のタイムチャ
ート第5図は本発明の一実施例のスイッチング素子にテ
トロードを用いた場合を説明するだめの回路図、第6図
はそのバイアスドライブ回路図、第7図は同じく半導体
スイッチング素子を用いた回路図、第8図はスイッチユ
ニットの構成を説明するだめの回路図である。 1・・・三相単巻変圧器、2・・・刷子、s、io・・
・高圧スイッチング素子、12・・・X線管、19・・
・タイマ回路。 第1図 第2図 第3図 第4−■ ′85図
第2図はその高電圧発生回路図、第3図は本発明の詳細
な説明するための回路図、第4図は第3図のタイムチャ
ート第5図は本発明の一実施例のスイッチング素子にテ
トロードを用いた場合を説明するだめの回路図、第6図
はそのバイアスドライブ回路図、第7図は同じく半導体
スイッチング素子を用いた回路図、第8図はスイッチユ
ニットの構成を説明するだめの回路図である。 1・・・三相単巻変圧器、2・・・刷子、s、io・・
・高圧スイッチング素子、12・・・X線管、19・・
・タイマ回路。 第1図 第2図 第3図 第4−■ ′85図
Claims (1)
- 1、2台の接地電位に対し各々が正及び負の電圧を発生
させる高電圧発生装置と4台の高圧スイッチング素子と
それぞれのスイッチング素子に交互にオン、オフ信号を
供給する切替信号とそれに応じてスイッチング素子をド
ライブするドライブ回路を有し、第1の高電圧発生装置
の陽極出力端と第1のスイッチング素子の一端と接続し
、第2の高電圧発生装置の陽極出力端と第2のスイッチ
ング素子の一端を接続し、第1、第2のスイッチング素
子の他端を短絡してX線管の陽極に接続し、第1の高電
圧発生装置の陰極出力端と第3のスイッチング素子の一
端と接続し、第2の高電圧発生装置の陰極出力端と第4
のスイッチング素子の一端とを接続し、第3、第4のス
イッチング素子の他端を短絡してX線管の陰極に接続し
て、第1の高圧スイッチング素子と第3のスイッチング
素子とを対に同時にオンさせるか又は第2と第4のスイ
ッチング素子の対を同時にオンさせることにより、第1
と第2の高電圧発生装置の出力電圧を交互にX線管に印
加させるようにしたことを特徴とするX線装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17496984A JPS6154199A (ja) | 1984-08-24 | 1984-08-24 | X線装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17496984A JPS6154199A (ja) | 1984-08-24 | 1984-08-24 | X線装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6154199A true JPS6154199A (ja) | 1986-03-18 |
Family
ID=15987901
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17496984A Pending JPS6154199A (ja) | 1984-08-24 | 1984-08-24 | X線装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6154199A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009120417A1 (en) * | 2008-03-26 | 2009-10-01 | General Electric Company | System and method of fast switching for spectral imaging |
JP2010503145A (ja) * | 2006-08-31 | 2010-01-28 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | X線生成システムの電源 |
JP2011167466A (ja) * | 2010-02-22 | 2011-09-01 | Toshiba Corp | X線ct装置 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS52155087A (en) * | 1976-06-18 | 1977-12-23 | Toshiba Corp | X-ray tomographic apparatus |
-
1984
- 1984-08-24 JP JP17496984A patent/JPS6154199A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS52155087A (en) * | 1976-06-18 | 1977-12-23 | Toshiba Corp | X-ray tomographic apparatus |
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US7844030B2 (en) | 2008-03-26 | 2010-11-30 | General Electric Company | System and method of fast switching for spectral imaging |
CN102047768A (zh) * | 2008-03-26 | 2011-05-04 | 通用电气公司 | 用于能谱成像的快速切换的系统和方法 |
JP2011515822A (ja) * | 2008-03-26 | 2011-05-19 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | スペクトル撮像のための高速切り換えのシステム及び方法 |
JP2011167466A (ja) * | 2010-02-22 | 2011-09-01 | Toshiba Corp | X線ct装置 |
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