JPS6340298A - Ｘ線発生器 - 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】 本発明はＸ線管の高電圧をドーズ制御または時間制御に
より遮断する手段と、変換器とを具えるＸ線発生器に関
するものである。

この種Ｘ線発生器は、 ドイツ国公開特許公報　２９０ｇ　７６７ドイツ国公開
特許公報　３０４６４１３によりそれぞれ発表されてい
る。

この種のＸ線発生器によって被写体（オブジェクト）の
一連の露出を行うときは、ドーズまたはドーズ率の制御
をこれに加える場合でもドーズ（照射）の大幅な変動が
生じる。特に露出時間が比較的に短く、電圧リップルが
比較的大なるときにかかる変動は顕著である。この現象
は映像輝度の変動を生じ、これは一連の露出を連続して
観察する場合、例えばＸ線写真（シネラジオグラフィー
）の場合には極めて障害となる。

本発明の目的は、上述の如きＸ線発生器におし）て一連
の露出中において上述の如きドーズ（照射）の変動を極
めて大幅に抑圧しうる装置を提供するにある。上述の本
発明の目的を達成するため、本発明装置は、１つの露出
中における変換器の状態転換数をカウントするカウント
装置を有し、該カウント装置は一連の露出中、前位の露
出中において得られた変換器の状態転換数と同じ数が次
位の露出において転換されｔこときは、この次位の露出
を終結させるようにしたことを特徴とする。

本発明は次の如くの認識を基礎として得られたものであ
る。即ちＸ線発生器は１個または複数個の変換器を有し
、これはスイッチ素子（例えばサイリスク）によってｄ
ｃ雷電圧りａＣ電圧を発生するものであり、これらのス
イッチ素子はトリガされた後、これを通ずる電流の極性
が反転するまで導通状態を維持するものであり、かかる
ａＣ電圧の反転の整数倍を経た後に初めてスイッチ・オ
フされるものである。露出パラメータの大きさに応じ、
一連の露出中の個々の露出において、上述のスイッチ・
オフの瞬時は、変換器の状態転換の僅か前または僅か後
に位置する。従って有効露出時間は、変換器の状態転換
の時間長に伴って変化し、その結果これに対応するドー
ズの変動を生じさせ、これは１つの露出当たりの変換器
の状態転換数が少ない程、より顕著に影響を生ずる。

露出の終わりを常にカウント装置によって決定する場合
には、次の露出は前位の露出における変換器の状態転換
数と同じ転換数を経た後、各都度終結される。従って、
露出当たりの変換器の状態転換数の変化によるドーズの
変動は起こり得ない。

ここにおいて使用する゛露出パなる語は広義に解釈すべ
きものであり、Ｘ線発生器のスインチオン及びスイッチ
オフによるＸ線映像の形成を一般に露出と称するが、さ
らに例えばパルス状の蛍光映像を発生させる場合にもこ
の語を用いるものとする。

本発明の他の実施例ではプリセット可能な時間間隔後に
露出を終結させるタイマを有巳、ドーズまたはドーズ率
の実際の（直と基準室との間の差の関数としてＸ線発生
器を制御し、前記差がスレショールド値以下のときはカ
ウント装置によって露出を終結させ、また前記差がスレ
ショールド値を超えるときはタイマによってこれを終結
させることを特徴とする。

例えばシネラジオグラフィに１吏用するに適したこの実
施例では、比較的に大なる制御の偏移が生ずる場合には
タイマによって、即ち、一定時間長の後に露出を終結さ
せ、制御の偏移が小なる場合には、カウント装置によっ
て、即ち、変換器の状態転換の規定数の後に露出を終結
させる。

この実施例は、全ての露出を常時一定時間の経過後に終
結させる場合、例えばシネラジオグラフィのような露出
法において好適である。しかしながら、本発明は原理的
にみて、予め定めたスイッチオフすべきドーズに到達し
たときに、個々の露出を自動的に終結させるような露出
方法にも特に適している。これは、このような場合には
変換器の状態転換数もそれぞれの露出籠に変動するから
である。

しかし本発明は、一つのテスト露出によって一連の露出
の程度を定釣る露出法、即ち一連の露出における後位の
露出を同じ露出パラメータで行うような露出方法にも好
都合に使用できる。この場合には、変換周波数の変動に
より打消すべき主電源電圧の変動は露出ドーズに殆ど影
響を及ぼさない。

本発明の他の実施例においては基準値と実際値との間の
差がスレショールド値以下の場合、調整装置のみによっ
て管電圧の調整を行う如くする。

これによるときは、Ｘ線吸収度が各露出毎に変化する場
合にも均一に露出された映像が得られる。

以下図面により本発明を説明する。

第１図において参照番号１はＸ線発生器を示し、これは
Ｘ線管２に供給する電圧及び電流を発生する。Ｘ線管２
は被写体くオブジェクト）３をＸ線で照射し、そのＸ線
の陰影（シャドウ）映像を映像増強管４によって可視映
像に変換する。映像ディス）　ＩＪピユータ６を通じ、
この可視映像を一方においてはシネカメラ５に供給し、
また他方においてはこれをドーズ測定素子またはドーズ
率測定素子７に供給し、その計測値を比較器８に供給し
、比較器８内で予め定めたドーズまたはドーズ率の基準
値ＯＳ　と比較する。

この基準値と実際の計測値間の差に基づいて制御ユニッ
ト９は管電流及び管電圧への参照値を定め、これらをし
てｘ１発生器１内に含まれている調整素子に作用を及ぼ
す如くする。

第２図に示すようにＸ線発生器１内に設けられており、
かつ３相主電源Ｒ，Ｓ、Ｔに接続されている３相整流ブ
リツジ１０１によってｄｃ雷電圧発生する。このｄｃ雷
電圧整流ブリッジの出力に接続されている。コンデンサ
１０２の端子間に現れる。このｄｃ雷電圧直列に接続し
た共振変換器（コンバータ）に電源として作用する。こ
の変換器は全波整流ブリッジ回路として構成され、それ
ぞれが同じ導通方向に接続された２つの直列接続サイリ
スク１０３、　１０４及び１０５．１０６をそれぞれ有
する２つの並列接続回路辺を有している。フライホイー
ルダイオード１０７．　１０８及び１０９．１１０をそ
れぞれ各サイリスタに並列に接続する。サイリスタ１０
３及び１０６はサイリスタ１０４及び１０５と交代する
モードでこれらのトリガ電極ａに供給されるトリガパル
スにより同時にトリガされ、またサイリスタ１０５及び
１０４　もそれらのトリガ電極すに供給されるトリガパ
ルスによって同時にトリガされる。即ち、サイリスクブ
リッジの各辺のサイリスクのうちの１１固が常に導通し
ていることとなる。

サイリスタ１０３及び１０４の接続点を一方とし、サイ
リスタ１０５及び１０６の接続点を他方としてこれらの
間にコンデンサ１１１と高電圧変圧器１１２の一次巻線
により構成されるインダクタンスとの直列接続を接続す
る。変圧器１１２の二次巻線は整流器１１３に接続し、
その出力電圧をコンデンサ１１４によって平滑化し、Ｘ
線管２に供給する。Ｘ線管の管電流を一定１直に保ちな
がらその電圧を変化させるためには、サ−（ＩＪスク１
０３−１０６に供給するトリガパルスの周波数をごくわ
ずかたけ変化させるだけでより）。しかしながら管電流
が変化する時、管電圧を所定１直に維持するために：よ
、このトリガパルス周波数はほぼ管電流に比例させて変
化させる必要がある。

Ｘ線発生器は管電流及び管電圧の調整のため２つの制御
回路を有している。管電流制御回路はコントローラ１１
５を有し、これは制御ユニット９より供給される管電流
基準値ＩＳの供給を受け、これを実際の管電流（直に対
応する電圧降下と比較する。この実際の管電流対応値は
Ｘ線管２の陰極供給導線内の抵抗１１６より導出する。

コン）ローラ１１５により形成した制御値を増幅器１１
７及びフィラメント電流変圧器１１８を通じてＸ線管２
のフィメントに供給し、これによりフィラメント電流を
変化させて管電流を変化させる。

管電圧制御回路は例えばＰＩＤコントローラとするコン
トローラ１１９を有し、その人力値は制御ユニ７ト９よ
り供給される管電圧基準値Ｕ、と、Ｘ線管２に並列に接
続された分圧器１２０より導出される実際の管電圧との
差により形成される。コントローラ１１９の出力値を電
圧／周波数変換器１２１に供給し、その出力周波数をサ
イリスタ１０３−１０６のトリガ周波数とする。ゲート
回路１２２を通じ、変換器１２１に接続したパルス発生
器１２３はこれよりサイリスタ１０３−１０６のトリガ
電極ａ及びｂへのトリガパルスを形成する。導線“’５
ｔａｒｔ　”上にスタート信号が存し、また導線“５ｔ
ｏｐ”上にストップ信号が存しない時はゲート回路１２
２は開き、即ちトリガパルスが生ずる。その他の全ての
場合はこのゲート回路１２２は閉じており、これにより
トリガパルスは形成されない。

本発明によるＸ線発生器には２個のカウンタ１１及び１
３を有するカウント装置が設けられている。

カウンタ１１のデータ出力をカウンタ１３のデータ入力
に接続する。かくすることによって、カウンタ１３のセ
ント人力１３１上の信号に応じてカウンタ１１のカウン
トがカウンタ１３にロードされる。これは導線“５ｔａ
ｒｔ”上にスタート信号が存する時には常に行われる。

カウンタ１１のカウント人力１４２は制御ユニット９に
より制御されるスイッチ１７を通じてゲート回路１２２
の出力に接続されており、またこのゲート回路の出力は
第２カウンタ１３のカウント人力１３２に（直接）接続
されている。この構成によりスイッチ１７が閉じている
と両カウンタは直列共振変換器のサイリスクに供給され
いているトリガパルスをカウントし、即ちこの変換器に
より形成される変換点を計測する。カウンタ１１はカウ
ントアツプ・カウンタとして接続されているかカウンタ
１３はカウントダウン・カウンタとして動作する。カウ
ンタ１１のリセット人力１４１　は同じく制御ユニット
９により制御できるスイッチ１４を通じ導線“５ｔａｒ
ｔ　”に接続されており、このため、このカウンタは導
線“５ｔａｒｔ”にスタート信号が現れる都度ゼロにリ
セットされる。即ち、露出の開始点の各瞬時毎にリセッ
トされる。

このスタート信号はタイマ１５をも起動させ、その出力
はスイッチ１６を通じ導線”５ｔｏｐ”に接続し、これ
により露出を停止させる。スイッチ１６の他の接点をカ
ウンタ１３の出力１２３に接続し、このカウンタ１３が
ゼロ位置に到達する都度露出を停止させる信号がこれに
現れる。

一連の露出の開始点においてスイッチ１７及び１４を閉
じスイッチ１６をタイマ１５の出力に接続する。

かくすることにより、露出の終了点はタイマ１５により
予め定められ、このためスタート信号とストップ信号間
の時間間隔は一連の全ての露出に対し正確かつ同じに定
められる。計測されたドーズが予め定められた基準ドー
ズＤ、と偏差を生じたときは制御ユニット９は次の露出
に対する管電流及び管電圧に対する基準値を供給する。

この基４１直は適当な制御アルゴリズムによって決定さ
れ、これにより基準値と実際値間の差は次の露出におい
て減少する。各露出に対し導線“’５ｔａｒｔ”上のス
タート信号はカウンタ１１上のカウントをカウンタ１３
に転送し、次いでカウンタ１１をセロにリセットする。

次いでカウンタ１１はトリガパルス即ち、露出中の変換
器の変換点をカウントする。

一般に数回の露出の後、露出に対するドーズの基準ある
いは参照値と実際の１直の間の偏差はプリセット可能な
スレシ直置下ビ１直以下に低下する。

このスレショールド値は例えば基４値の３０％程度の大
きさである。この状態において；＋′ｉｉ１　御ユニン
トはスイッチ１７．１４．　１６をスイッチし、これに
よってスイッチ１７と１４は開き、スイッチ１６はカウ
ンタ１３の出力１３３に接続される。次の露出の開始点
において直前の露出の間にカウンタ１１によってカウン
トされたカウント１直はカウンタ１３内にロードされ、
カウンタ１３は次いでこの次の露出の間に生ずるトリガ
パルスに応じてカウントダウンを行う。

カウンタ１３のカウントゼロに到達すると、即ち、カウ
ンタ１３が前位の露出における時間中のトリガパルスと
正確に同じパルスをカウントすると、カウンタ１３の出
力１３３にストップ信号が形成され、これにより露出は
終了する。この動作状態中にカウンタ１１のカウントは
変化しないので、このカウンタ１１は実際上メモリとし
て動作し、そのカウント内容は露出の開始点毎にカウン
タ１３にロードされ、これによって後続の全ての他の露
出はトリガパルスの同じ数、或いはコンバータの変換の
同じ数の後に終了する。この動作は上述の偏差が前記ス
レショールド（直置下である限り継続される。偏差がよ
り大となるとスイッチ１７．　１４並びにスイッチ１６
も第１図に示す位置に再びセットされる。従って、これ
以後のＸ線発生器の動作はタイマのみによって制御され
る。

制御ユニット９は次の如くに構成する。即ち、カウンタ
１３が露出の終結時を決定し、各露出が変換器の変換の
同じ数だけの後に終結するような動作中には、次の露出
におけるドーズの偏差を減少させ、この場合衣の露出に
対する管電圧基準値［Ｊ。

を変化させ、また管電流に対する基準値Ｉｓは実質的に
はほぼ同じ値に留まるようにする。これは一定の管電圧
に対する管電流値の変化は上述の如くほぼ管電流に比例
してトリガ周波数が変化する必要を生ずるからである。

この場合露出時間は同じ分量だけ反対方向に変化する。

これはドーズを決定する露出時間と管電流との積が変化
しないか、或いは変化しても予知可能な程度においての
み変化することを意味する。しかしこのような制御態様
は制御回路の不安定さをもたらす。さらに露出時間の大
幅な変化はシネカメラを使用する露出の場合に不所望な
結果を生ずる。

従って、制御ユニット９は、上述の動作状態中において
管電流基準値の変化は、管電圧基準値の変化と逆比例す
る時のみに生じ、また限界線上の場合として、管電流と
管電圧との債がＸ線管２に許容しうる管電力値に対応す
る範囲に留めるようにする。これは限界線上の問題とし
て実際のドーズが極度に低いと次の露出に対するドーズ
を増加させるための管電圧の増加が、これと同時に管電
流を反対方向に変化させることが伴わない場合にはＸ線
管２には過負荷が生じ、このため管電力の許容値を超え
ることとなる。従って電流を減少させたにもかかわらず
、次の露出にはドーズが増加することとなる。これは既
知のように管電圧の変化は、管電流の変化よりも遥かに
大きな影響をドーズに及ぼすからである。従って、この
場合、管電流とトリガ周波数は管電圧に対し反対方向に
変化し、管の露出時間の変化を管電圧の変化と同方向と
し、ドーズも追加的に所望の方向に影響されて変化する
ようにする。

既に述べた如く、カウンタ１３が露出の終わりを決定す
る動作状態においては、ドーズまたはドーズ率の変化は
管電流を一定として管電圧基準１直Ｕ５の変化にのみよ
って実現される。

管電圧の時間に対する変化を第３図に示す。第３図にお
いて実線は第１管電圧の変化を示し、点線はこの第１管
電圧より高い値の第２管電圧の変化を示す。各露出の開
始点においては、トリが周波数は比較的高く、このため
管電圧は比較的に速くその基準値に到達する。しかしな
がら、この基準値が低い場合には基準値が高い場合に比
較してより速＜トリガ周波数は減少するので、管電圧が
低い場合の露出時間長は管電圧が高いものを使用する場
合の露出時間長に比し作かに長くなる（時間長ｄＴだけ
）。しかしながらこの変化は極めて小であり、管電圧を
変化させるためのドーズに対する反対の効果は殆ど気付
かない程度である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるＸ線発生器を示すブロック図、 第２図はＸ線発生器のさらに詳細ｔ；回路図、第３図は
Ｘ線露出中における管電圧の時間的変化を示す曲線図で
ある。 １・・・Ｘ線発生器 ２・・・Ｘ線管 ３・・・被写体（オブジェクト） ４・・・映像増強管 ５・・・シネカメラ ６・・・映像ディストリビュータ フ・・・ドーズ率測定票子 ８・・・比較器 ９・・・制御ユニット １０ｉ・・・整流ブリフジ １０２、　ｌｉｔ、　１１４・・・コンデンサ１０３−
１０６・・・サイリスク １０７−１１０・・・フライホイールダイオード１１２
、１１８・・・変圧器 １１５、１１９・・・コントローラ ｉ１７・・・増幅器 １２１・・・電圧／周波数変換器 １２２・・・ゲート回路 １１．１３・・・カウンタ １４．１６．１７・・・スイッチ １５・・・タイマ 特許出願人　　　エヌ・ベー・フィリップス・フルーイ
ランペンファブリケン Ｆｉｇ、２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、Ｘ線管の高電圧をドーズ制御または時間制御により
   遮断する手段と、変換器とを具えるＸ線発生器において
   、 １つの露出中における変換器の状態転換数をカウントす
   るカウント装置（１１、１３）を有し、該カウント装置
   は一連の露出中、前位の露出中において得られた変換器
   の状態転換数と同じ数が次位の露出において転換された
   ときは、この次位の露出を終結させるようにしたことを
   特徴とするＸ線発生器。 ２、ドーズまたはドース率の制御回路を有するＸ線発生
   器であり、プリセット可能な時間間隔後に露出を終結さ
   せるタイマ（１５）を有し、ドーズまたはドーズ率の実
   際の値と基準値との間の差の関数としてＸ線発生器を制
   御し、前記差がスレショールド値以下のときはカウント
   装置（１１、１３）によって露出を終結させ、また前記
   差がスレショールド値を超えるときはタイマ（１５）に
   よってこれを終結させることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載のＸ線発生器。 ３、接続されたＸ線管への供給電圧及びその流通電流を
   ドーズまたはドーズ率の基準値と実際値との差の関数に
   よって調整する調整装置を有し、基準値と実際値との間
   の差がスレショールド値以下の場合、調整装置のみによ
   って管電圧の調整を行う如くした特許請求の範囲第２項
   記載のＸ線発生器。 ４、カウント装置が少なくとも１つのメモリ（１１）を
   有し、これに１つの露出中の変換器の状態転換数を記憶
   させ、この記憶された変換器転換数に等しい数をカウン
   トしたときはカウンタ（１３）が露出を終結させる如く
   した特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれか１項
   に記載されたＸ線発生器。 ５、露出中の変換器転換数を決定するカウンタ（１１）
   によってメモリを形成し、このカウント数を次の露出の
   開始時にカウント装置のカウンタ（１３）にロードする
   ことを特徴とする特許請求の範囲第４項記載のＸ線発生
   器。