JPS6261298A - Ｘ線高電圧装置 - 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】 ［ブで明の技術分野１ 本発明はＸ線管に与える高電圧を発生させるためのＸ線
高電圧装置に関４るものである。

［発明の技術的背順どその問題点］ 昇圧用の高圧［・ランスを有し、子の一次側に印加づる
直流電源出力をスイッチング１）で交流に変換する直流
交流変換［１路を用い、その交流変換出力を整流してＸ
線管にうえるようにしたＸ線管用高電圧装置がある。

このようなＸ線管用＾電ＩＩ装置はいわゆるインバータ
高電圧装置として一般化されたものであり、広く利用さ
れている。

第３図はかかるインバータ高電圧装置を用いたＸ線装置
の概要を示す回路図である。

図に示すようにインバータ高電圧装置を用いたＸ線装置
は、一次側及び二次側それぞれに中間タップを有する昇
圧トランス１１を用意し、一次側巻線の中間タップは接
地するどもに、一次側巻線の両端子間は全波整流回路Ｒ
ＥＣ１に接続され、また、この全波整流回路Ｒ［Ｃ１は
ぞの全波整流出力側をＸ線管×王の陽極−陰極間に接続
しである。

高圧１ヘランスの一次側巻線はその中間タップが直流電
＃ｉ１の正極側に接続され、また、−次巻線の両端子は
それぞれ碩方向接続されたＧ　Ｔ　Ｏサイリスタ（ゲー
用へ・ターン・オフ・着１イリスタ）Ｓｌ、Ｓ２を介し
て上記直流電源Ｅの負極側端子に接続されている。Ｐｒ
）はインバータ駆動用のパルスを発生１−るプリ・ドラ
イバ（パルス発生回路）であり、［）１はこのパルス発
生回路ＰＤの発生するパルスを１８（’［位相の異なる
２相のパルスに変換して一方を上紀Ｇ王Ｏサイリスタｓ
１のゲートに、また、他りを４−記ＧＴＯサイリスタＳ
２のゲートに与えてこれらを交互にスイッヂングさせ、
高圧１〜ランスＴ１の一次側の印加電流の方向を交互に
切換えるインバータ駆動回路である。

このような構成において、ブリ・ドライバＰＤの発生す
るパルスをインバータ駆動回路［１１により第４図（ａ
）、（ｂ）に示すように、亙いに１８０度位相の異なる
パルスに変換し、これを点弧信号どじで上記Ｇ　Ｔ　Ｏ
サイリスタ８１．８２のゲーｌ〜に与えてこれらを交ｎ
にスイッチングさぜる。づると、直流電源Ｆの出力は中
間タップを介して高圧１ヘランス王１の一次側巻線のハ
半分ず−）に、交ｎにしか６迩向きて゛印１１１１され
る。θのため、高１［トランス丁１の一次側のｌＴ＋加
電流の方向が交Ｈに切換わり、高ｆＦ　ｌ−ランス■１
のｍ：次側にはその巻数比と一次電圧で定まる第４図（
Ｃ）の如き＾電ＥｉがＲ１する。この高電圧は全波整流
回路ＲＦＣ１により全波整流され、Ｘ線管Ｘ［に管電圧
としで印加されＸ線曝射１ご供される。

ところで、Ｘ線装置で発生された高電Ｆ［は、高圧ケー
ブルによりＸ線管ＸＴまＣ導かれる。そのため、この高
圧ケーーーノルの浮遊容崩の影ｗＸ′Ｊ、また、高圧１
−ランス１１のリーケージ・インダクタンス等の影響を
受ける。すなわち、この影響で・高ｒ［ｔ〜ランスＴ１
の出力（１第４図（ｃ）に承り如く、理想的には点線の
ような矩形波とへるべきとこるが、実線のように鈍って
しまい、また、これにより、全波整流回路ＲＦＥ　Ｃ１
の全波整流出力も第４図（ｄ）に示づ如く理想的には白
線のような直流となるべきところが、実線のように高圧
１−ランス■１の出力が歪んだ分、歪んでリップルの多
い直流高圧出力となってしまう。

このようなリップルの多い直流高電圧を受けると、Ｘ線
管からＩｌｌ射されるＸ線はこの歪んだ直流高電圧の影
響を受けて曝射線量が非直線性を呈してしまい、設定１
１割間転過不足が生じ易くなる。

そのため、対象がＸ線踊影装置であれば得られたＸ線写
貞の黒化度が不適正なものになり、また、対象がＸｍＣ
１−装置であれば得られたデータの信頼性が低くイヱっ
てしまう。

また、これらのことから、再度搬影を行わなければイ【
らなくなり、無用なＸ線被曝を強いることになり、また
、時間や費用の浪費にもなる等、種々問題となる。

トスすップル分の１バ減を図ることの出来る方式として
、３相構成のインバータがあるが、これは回路が複雑で
あり、また、高圧スイッチング素子としてテトロード管
と呼ばれる高価な四極真空管を使用しなければならず、
また、高圧部が人形化する他、使用する電力の効率も低
い等の欠点もあ一５＝ す、従って、重相構造のインバー９６式のリップル低減
技術が嘱望される。

［発明の目的１ 本発明は上記の事情に鑑みて成されたものであり、その
目的とするところはＸ線管に与える管電圧のリップル分
を抑制できて理想に近い直流＾Ｉｆとして供給すること
ができ、従って、Ｘ線管から曝射されるＸ線を極めて安
定なものに４ることが出来る単相構成のＸ線高電圧装置
を提供４ることにある。

［発明の概要１ すなわち、上記目的を達成するため本発明（よ、袢圧用
の高圧トランスを右し、その一次側に印加する直流電源
からの出力をスイッヂングして交流に変換する直流交流
変換手段と、この直流交流変換手段の−Ｖ記ススイツチ
ング制御してこれを駆動する駆動回路と、前記高圧トラ
ンスの出力を整流する整流手段とより成るＸ線管用高電
圧装置において、前記直流交流変換手段、駆動回路、整
流手段よりなる回路を複数系統設け、各々の系統にお１
する前記各駆動回路はｎいのスイッチング駆動制御のタ
イミングを所定の位相差分、ずら４ようタイミング制御
するととｂにＡｉｉ記整流手段の出力を並列接続してＸ
線管に供給するＪうにしＩこことを特徴どする。Ｊなわ
ら、前記直流交流変換手段、駆動回路、整流手段よりな
るインバータ回路を複数系統設（Ｊ、各々の系統におけ
る前記各駆動［用路はｎいのスイッチング駆動ちす胛の
タイミングをｐ圧定の位相差分、ずらすようタイミング
Ｉ’ｌｌ　ｍすることにより、電圧降下位置がＨ１７ｓ
　＋こずれた直流を得、これを並列接続してＸ線管に供
給すること゛ぐ、電圧降下部分を互いｔこ補償してＩＪ
・ンプルの無（Ｘ直流電圧を得、これをＸ線管に供給づ
−るよう（こする。

これ（こより、直線性の良いＸ線を＠躬出来るようにし
、以て、設定した曝射線量のＸＩ！を高精度に得ること
が出来るようにする。

［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１図は本弁明によるＸ線高電圧装置を適用したｘｉ１
！画の構成を示（ 本装置ｔま第３図で説明したインバータ方式のＸ線高電
圧装置を、第１図に承りように、例えば、２系統設け（
勿論、３系統以上でも実施可能である）、全波整流回路
の出力側を並列接続しで、この並列接続点よりＸＳａ管
×に管電［［を供給４るようにしたものである。

すなわち、図において、Ｔ１．Ｔ２は一次側及び二次側
それぞれに中間タップを有する昇１トランスであり、各
々、二次側巻線の中間タップは接地するともに、二次側
巻線の両端子間は各々の対応する全波整流回路ＲＥＣ１
，ＲＦＣ２に接続され、また、この全波整流回路ＲＥＣ
１，，ＲＥＣ２はその全波整流出力側を並列接続した上
でＸ線管ＸＴの陽極−陰極間に接続しである。

高圧１〜ランスＴ１．Ｔ２の一次側巻線はその中間タッ
プが直流電源［の正極側に接続され、また、高圧トラン
ス丁１．Ｔ２の一次側巻線の両端子はそれぞれ順方向接
続されたＧＴＯサイリスタＳ１゜Ｓ２．８３．Ｓ４をＩ
Ｆ　して上記直流電源Ｅの負極側端子【こ接続されてい
る。ＰＤはインバータ駆動用のパルスを発生でる１す・
ドライバであり、Ｄｌ、Ｄ２はそれぞれこのパルス発生
回路ＰＤの発生ケるパルスよりηいに１８０度位相の異
なる２相のパルスを発生して上記ＧＴＯ＋ｊイリスタ８
１゜Ｓ２．８３．Ｓ４のゲ−］・にそれぞれ与えて各々
の系統毎にこれらを交互にスイッチングさせ、高圧トラ
ンスＴＩ、Ｔ２各々の一次側の印加電流の方向を交互に
切換えるインバータ駆動回路である。

尚、インバータ駆動回路１）１とインバータ駆動回路Ｄ
２の出力パルスがＨいにαの位相差を有４るようブリ・
ドライバＰ［１は発生するパルスにαなる位相差を持た
せ、一方はインバータ駆動回路Ｄ１に、他方はインバー
タ駆動回路！１２に与える構成としである。

このような構成において、第２図（ａ）に示１如きブリ
・ドライバＰＤの発生する互いにαの位相差を有するパ
ルスａ、ｂを一方はインバータ駆動回路ＤＩに、また、
他方はインバータ駆動回路Ｄ２に与える。すると、イン
バータ駆動回路１１１〜９− はこれを第２図（ｂ）に示づ」、う１こ、ｎいに１８０
ｆｆｔ位相の異なる点弧信号ａｌ　、ａ２に変換しＣ一
方は上記０丁０リイリスタＳ１のゲートに、また、他方
はＧ　Ｔ　ＯサイリスタＳ２のゲ−１〜に与え−にれら
を交互にスイッチングさせる。すると、直流電源Ｆの出
力は中間タップを介して高１’ｆｌ〜ランスＴ１の一次
側巻線の片半分ずつ（Ｊ、交ｎにしかも逆向きで印加さ
れる。そのため、高圧１〜ランスＴ１の一次側の印加電
流の方向は交互に切換ねり、高圧トランス１１の二次側
にはその巻数比と一次電汀で定まる第２図（ｄ）の如き
高電Ｉｔが発生づる。この高電圧は仝波整流回路ＲＥＣ
１により仝波整流される（第２図（ｆ）参照）。

また、ブリ・ドライバＰＤの発生するパルスａとα度の
位相差を有するパルスｂを受＜ｊたインバータ駆動回路
Ｄ２はこれを第２図（Ｃ）に示りＪ、うに、ηいに１８
０酸位相の異なる点弧信号ｔ）１゜ｂ２に変換し、一方
は−に記Ｇ　ｌ−０ザイリスタＳ１のゲー１〜に、また
、他方はＧＴＯリイリスタＳ２のゲー１へに与えてこれ
らを交ηにスイッチングさせる。すると、直流電源［三
の出力は中間タップを介して高圧１ヘランス丁２の一次
１１！ｌ１巻線の片半分ずつに、交ひにしかも逆向きで
印加される。そのため、高圧１ヘランス−［１の一次側
の印加電流の方向は交互に切換わり、高ｆｔ　ｌ−ラン
スＴ１の二次側にはその巻数比と一次電圧で定まる第２
図（ｅ）の如き高電圧が発生する。この高電圧は全波整
流回路ＲＥＣ２により全波整流される（第２図（０）参
照）。これらの全波整流回路ＲＥＣＩ、ＲＥＣ２の出力
は並列的にＸ線管ＸＴに与えられ、管電圧として印加さ
Ｊｌ、　Ｘ線曝射に供される。上述したように、全波整
流回路ＲＥＣ１，ＲＦＣ２の入力は亙いにαの位相差が
あり、この位相差が互いに９０度あるとすれば波形は第
２図（ｄ）、（ｅ）となるので、全波整流回路ＲＥＣ１
，ＲＥＣ２の出力を並列的に接続したことにより得られ
る最終的な合成電圧波形は第２図（ｈ）の如きとなつ−
Ｃ１本来あった筈の点線のようなリップルｔま打ち消さ
れ、全波整流回路ＲＦＣＩ、ＲＦＣ２の出力は完全な直
流電圧となる。従って、このＲ終的な直流電圧を管電圧
として受けたＸ線管Ｘ　ｌは安定な曲線性の良いＸ線を
曝射することになる。

尚、本発明は−［記し、且つ図面に示す実施例に限定す
ること無く、そのｐＨを変更しない範囲内で適宜変形し
て実施し得るものであ−）、例えば、」ニス実施例では
２系統のインバータ回路に対し、一つの直流電源装置を
用いるようにしたがこれは各々の系統で独立したものを
用いるようにしても良い。また、この直流電源としては
交流電源を整流して得る方式の他、バッテリを用いるよ
うに４にとも出来る等、その形態は問わない。また、直
流交流変換回路のスイッチング素子としてＧ丁Ｏサイリ
スタを用いた実施例を示したが、その他のスイッチング
素子を用いても良い。

［発明の効果コ このように本発明は、直流交流変換手段、駆動回路、整
流手段よりなるインバータ回路を用いたＸ線高電圧装置
において、ト配インバータ回路を複数系統設け、各々の
系統における前記各駆動回路は互いのスイッチング駆動
制御のタイミングを所定の位相差分、ずらりようタイミ
ング制御するようにしてこれにより、電圧降下位置が互
いにずれた直流を得、これを並列接続してＸ線管に供給
することで、電圧降下部分を互いに補償してリップルの
無い直流電圧を青、これをＸ線管に供給するようにした
ものである。従って、これにより、直線性の良いＸ線を
曝射することが出来るようになり、従って、設定した曝
射線量のＸ線を高精度に得ることが出来るようになるの
で、ｘｓｕｉ彰失敗等を無くすことが出来、無駄なＸ線
被曝を抑制出来、また、再撮影による時間及びノイルム
等の無駄を防止することが出来るようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回路構成図、第２図は
その作用を説明覆るためのタイムチャート、第３図は従
来例を示す回路構成図、第４図はその作用を説明づるだ
めのタイムチャートである。 Ｅ・・・直流電源、ＰＤ・・・ブリ・ドライバ、１１１
゜Ｄ２・・・インバータ駆動回路、Ｓｌ、〜Ｓ４・・・
Ｇ　Ｔ　Ｏサイリスタ、Ｔ１．Ｔ２・・・高圧トランス
、ＲＥＣｌ、ＲＦｅ５・・・全波整流回路、Ｘ丁・・・
Ｘ線管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 昇圧用の高圧トランスを有し、その一次側に印加する直
   流電源からの出力をスイッチングして交流に変換する直
   流交流変換手段と、この直流交流変換手段の上記スイッ
   チングを制御してこれを駆動する駆動回路と、前記高圧
   トランスの出力を整流する整流手段とより成るＸ線管用
   高電圧装置において、前記直流交流変換手段、駆動回路
   、整流手段よりなる回路を複数系統設け、各々の系統に
   おける前記各駆動回路は互いのスイッチング駆動制御の
   タイミングを所定の位相差分、ずらすようタイミング制
   御するとともに前記整流手段の出力を並列接続してＸ線
   管に供給するようにしたことを特徴とするＸ線高電圧装
   置。