JPWO2004103033A1 - X線発生装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の目的は、高電圧で動作する陽極接地型X線管を用いても、小型軽量で安価な構成が可能で、かつ放電時のリップルを減少できるインバータ式X線発生装置を提供することにある。
本発明の第2の特徴によれば、前記第1の特徴に記載のX線発生装置において、前記電圧倍化手段には、前記高周波整流回路のノード間電圧のピーク値を上記高周波出力手段の周期より長く維持する電圧維持手段を含む。
本発明の第4の特徴によれば、前記第1から3の特徴に記載のX線発生装置において、前記電圧維持手段は、少なくとも前記高周波整流回路内に接続された。
本発明の第5の特徴によれば、前記第1から4の特徴に記載のX線発生装置において、さらに平滑化手段を前記電圧倍化手段内に備えた。
本発明の第8の特徴によれば、前記第6の特徴に記載のX線発生装置において、前記第2の電圧維持手段は、前記高電圧変圧手段の入力側に1つ挿入される。
本発明の第9の特徴によれば、前記第1から8の特徴に記載のX線発生装置において、さらに管電圧検出手段を前記電圧倍化手段の出力側に接続した。
本発明の第10の特徴によれば、前記第1から9の特徴に記載のX線発生装置において、前記高周波出力手段は直流電源とインバータ回路からなる。
[図2a]図1に示したインバータ式X線発生装置における高電圧変圧器を示す部分断面正面図である。
[図2b]図2aの33cにおける断面図である。
[図3a]従来の中性点接地型X線管用インバータ式X線発生装置の構成図である。
[図3b]本発明に係る陽極点接地型X線管用インバータ式X線発生装置の概略構成図である。
[図4]ダイオードフルブリッジ回路を示す回路図である。
[図5]本発明にかかわる管電圧検出装置を含んだ電圧倍化手段の構成を示す回路図である。
[図6]本発明の他の実施の形態によるインバータ式X線発生装置を示す回路図である。
[図7]本発明のさらに他の実施の形態によるインバータ式X線発生装置を示す回路図である。
[図8]従来の中性点接地型インバータ式X線発生装置を示す回路図である。
図1は、本発明の一実施の形態によるインバータ式X線発生装置を示す回路図である。直流電源1の直流電圧をインバータ2を用いて高周波の交流電圧に変換し、その出力電圧を高電圧変圧器3で昇圧した後、高電圧変圧器3の出力側に接続した電圧倍化手段4の出力側にアノード5aおよびカソード5bを接続し、電圧倍化手段4で整流した直流高電圧を陽極接地型X線管5に供給してX線を放射するように構成しており、高電圧変圧器3と電圧倍化手段4とによって高電圧発生装置12を構成している。ここでは、インバータを使用したものを用いて説明しているが、高周波の交流電源を発生する装置であれば他の手段でも差し支えないことは言うまでもない。
インバータ2では、直流電源1から出力された直流電圧を受電して高周波の交流電圧に変換すると共に、高電圧発生装置12から出力してX線管に印加される管電圧が目標値となるように制御する。例えば、図示しないインバータ制御回路により、管電圧が目標値となるように制御している。
また、各ダイオードフルブリッジ6と7は出力側で直列接続される。つまり、ダイオードフルブリッジ6と7のノードn5同士は接続され、ダイオードフルブリッジ回路6の出力側端子n4とダイオードフルブリッジ回路7の出力側端子n6とは陽極接地型X線管5のそれぞれアノード5aおよびカソード5bに接続される。
ここで、上記日本国特許第2814016号に記載され図9に示したコッククロフト・ウォルトン回路と本発明による電圧倍化装置の違いを説明する。コッククロフト・ウォルトン回路の場合、出力に並列接続されたコンデンサ21には1周期に一度しか充電されないため、X線管電圧の脈動率、つまり目的管電圧からの変動幅、が大きい。X線管電圧の脈動率を減少させるためには、より頻繁なタイミングである半周期に1回コンデンサを充電する方法が望ましい。また、日本国特開2002−164197号公報に記載され図8に示されたような中性点接地型X線管を用いたインバータ式高電圧発生装置では、装置内の回路で発生する最大電圧が±75kVであるために、使用するコンデンサのサイズが小さく、コストが低く、ひいては高電圧装置全体の絶縁設計の許容度が大きいという長所があった。そこで、上記X線管電圧の脈動率を減少させながら、上記最大電圧を低くするために、発明者は高電圧変圧器の出力の極性が切り替わる都度にコンデンサへの充電を行わせる回路を上述のとおり案出した。この回路構成を詳細に検討して改良すべく、発明者は下記のようなシミュレーションを行った。
(2)管電圧のダイオードフルブリッジ回路の上記段数に比例して電圧も倍化可能であること。
(3)段数が多いほど管電圧の立ち上がり時間が増加してしまうこと。
(4)回路中、X線管に接続される出力部近傍以外は、中性点接地型X線管を用いたインバータ式発生装置と同様の低い電圧であるため容量やサイズを抑えた安価なコンデンサの使用が可能で、装置全体の絶縁設計も中性点接地のものが流用できること。
(5)2段とすると,中性点接地方式で使用しているフルブリッジダイオードモジュールが適用可能であること。
以上の結果から、陽極接地型X線管を用いたインバータ式X線発生装置の構成としては、2段のダイオードフルブリッジ回路を備えたものがもっとも望ましいことが判明した。
なお、このダイオードフルブリッジ回路モジュール4a,4bには、図5のように管電圧を検出するために管電圧検出用抵抗11と共に用いる分圧器10a,10bを含んだ従来の中性点接地型X線発生装置の構成を用いても良い。
また、本発明に係る全波多倍昇圧回路を使用したインバータ回路は、コッククロフト・ウォルトン回路のような半波整流の昇圧回路と比べても、コンデンサの容量が小さく、かつ、管電圧のリップルを低減できる特徴を持っており、中性点接地型X線発生装置並みの小型化軽量化も可能である。
Claims (10)
- 高周波の交流を出力する高周波出力手段と、この高周波出力手段の出力側に接続されて上記高周波出力手段の出力を昇圧する高電圧変圧手段と、この高電圧変圧手段の高電圧出力を倍化する電圧倍化手段と、この電圧倍化手段にて発生した直流高電圧が印加される陽極接地型X線管と、を備えたX線発生装置において、前記電圧倍化手段には、高周波整流回路が含まれることを特徴とするX線発生装置。
- 前記電圧倍化手段には、前記高周波整流回路のノード間電圧のピーク値を上記高周波出力手段の周期より長く維持する電圧維持手段を含むことを特徴とする請求項1に記載のX線発生装置。
- 前記高周波整流回路は少なくとも2つのダイオードフルブリッジを接続して構成されたことを特徴とする請求項1または2に記載のX線発生装置。
- 前記電圧維持手段は、少なくとも前記高周波整流回路内に接続されることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のX線発生装置。
- さらに平滑化手段を前記電圧倍化手段内に備えた請求項1から4のいずれかに記載のX線発生装置。
- 前記高周波整流回路は、少なくとも2つのダイオードフルブリッジの入力端子同士を極毎に並列に接続して構成され、前記電圧維持手段は第1の電圧維持手段と第2の電圧維持手段からなり、前記第1の電圧維持手段は前記並列接続配線間にそれぞれ挿入され、前記平滑化手段は前記少なくとも2つのダイオードフルブリッジの2極の出力端子間に接続され、前記第2の電圧維持手段は前記高周波出力手段と前記高周波整流回路の間に接続されたことを特徴とする請求項5に記載のX線発生装置。
- 前記第2の電圧維持手段は、前記高電圧変圧手段の出力側と前記高周波整流回路の入力側の間の配線の少なくとも一方に挿入されることを特徴とする請求項6に記載のX線発生装置。
- 前記第2の電圧維持手段は、前記高電圧変圧手段の入力側に1つ挿入されることを特徴とする請求項6に記載のX線発生装置。
- さらに管電圧検出手段を前記電圧倍化手段の出力側に接続したことを特徴とする請求項1から8のいずれかに記載のX線発生装置。
- 前記高周波出力手段は直流電源とインバータ回路からなることを特徴とする請求項1から9のいずれかひとつに記載のX線発生装置。
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JP5414159B2 (ja) * | 2007-08-09 | 2014-02-12 | 株式会社日立メディコ | X線高電圧装置 |
US8736138B2 (en) | 2007-09-28 | 2014-05-27 | Brigham Young University | Carbon nanotube MEMS assembly |
US8976552B2 (en) * | 2009-03-03 | 2015-03-10 | Gary Hanington | Power supply with integrated linear high voltage multiplier and capacitors therefor |
US8247971B1 (en) | 2009-03-19 | 2012-08-21 | Moxtek, Inc. | Resistively heated small planar filament |
CA2781097C (en) * | 2009-11-16 | 2016-07-12 | Schlumberger Canada Limited | High voltage supply for compact radiation generator |
WO2011099472A1 (ja) * | 2010-02-09 | 2011-08-18 | 株式会社 日立メディコ | 電力変換装置、x線ct装置およびx線撮影装置 |
US8526574B2 (en) | 2010-09-24 | 2013-09-03 | Moxtek, Inc. | Capacitor AC power coupling across high DC voltage differential |
JP2013543218A (ja) * | 2010-09-24 | 2013-11-28 | モックステック・インコーポレーテッド | 小型のx線源 |
US8995621B2 (en) | 2010-09-24 | 2015-03-31 | Moxtek, Inc. | Compact X-ray source |
US8804910B1 (en) | 2011-01-24 | 2014-08-12 | Moxtek, Inc. | Reduced power consumption X-ray source |
US8750458B1 (en) | 2011-02-17 | 2014-06-10 | Moxtek, Inc. | Cold electron number amplifier |
US8792619B2 (en) | 2011-03-30 | 2014-07-29 | Moxtek, Inc. | X-ray tube with semiconductor coating |
US8817950B2 (en) | 2011-12-22 | 2014-08-26 | Moxtek, Inc. | X-ray tube to power supply connector |
US8761344B2 (en) | 2011-12-29 | 2014-06-24 | Moxtek, Inc. | Small x-ray tube with electron beam control optics |
US9113541B2 (en) * | 2011-12-30 | 2015-08-18 | Analogic Corporation | Voltage ripple reduction |
EP2865082B1 (en) | 2012-06-20 | 2016-01-20 | Koninklijke Philips N.V. | Voltage multiplier |
US9072154B2 (en) | 2012-12-21 | 2015-06-30 | Moxtek, Inc. | Grid voltage generation for x-ray tube |
WO2014109400A1 (ja) * | 2013-01-10 | 2014-07-17 | 株式会社 東芝 | X線コンピュータ断層撮影装置及びx線発生装置 |
US9177755B2 (en) | 2013-03-04 | 2015-11-03 | Moxtek, Inc. | Multi-target X-ray tube with stationary electron beam position |
US9184020B2 (en) | 2013-03-04 | 2015-11-10 | Moxtek, Inc. | Tiltable or deflectable anode x-ray tube |
US9173623B2 (en) | 2013-04-19 | 2015-11-03 | Samuel Soonho Lee | X-ray tube and receiver inside mouth |
WO2015005380A1 (ja) * | 2013-07-11 | 2015-01-15 | 株式会社日立メディコ | 高電圧発生装置およびx線発生装置 |
US20150023468A1 (en) * | 2013-07-17 | 2015-01-22 | General Electric Company | System and method for reducing a weight of an x-ray source |
US9655221B2 (en) | 2013-08-19 | 2017-05-16 | Eagle Harbor Technologies, Inc. | High frequency, repetitive, compact toroid-generation for radiation production |
US10978955B2 (en) | 2014-02-28 | 2021-04-13 | Eagle Harbor Technologies, Inc. | Nanosecond pulser bias compensation |
US10892140B2 (en) | 2018-07-27 | 2021-01-12 | Eagle Harbor Technologies, Inc. | Nanosecond pulser bias compensation |
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US11539352B2 (en) | 2013-11-14 | 2022-12-27 | Eagle Harbor Technologies, Inc. | Transformer resonant converter |
US10020800B2 (en) | 2013-11-14 | 2018-07-10 | Eagle Harbor Technologies, Inc. | High voltage nanosecond pulser with variable pulse width and pulse repetition frequency |
US10790816B2 (en) | 2014-01-27 | 2020-09-29 | Eagle Harbor Technologies, Inc. | Solid-state replacement for tube-based modulators |
US10483089B2 (en) | 2014-02-28 | 2019-11-19 | Eagle Harbor Technologies, Inc. | High voltage resistive output stage circuit |
WO2015131199A1 (en) | 2014-02-28 | 2015-09-03 | Eagle Harbor Technologies, Inc. | Galvanically isolated output variable pulse generator disclosure |
US9480135B2 (en) * | 2014-09-07 | 2016-10-25 | Innoden, Llc | High voltage tube tank for a portable x-ray |
GB201417121D0 (en) | 2014-09-26 | 2014-11-12 | Nikon Metrology Nv | High voltage generator |
EP3034001B1 (en) * | 2014-12-18 | 2017-10-18 | Schleifring und Apparatebau GmbH | Inductive rotary joint with secondary safety circuit |
US11542927B2 (en) | 2015-05-04 | 2023-01-03 | Eagle Harbor Technologies, Inc. | Low pressure dielectric barrier discharge plasma thruster |
US11430635B2 (en) | 2018-07-27 | 2022-08-30 | Eagle Harbor Technologies, Inc. | Precise plasma control system |
US11004660B2 (en) | 2018-11-30 | 2021-05-11 | Eagle Harbor Technologies, Inc. | Variable output impedance RF generator |
US10903047B2 (en) | 2018-07-27 | 2021-01-26 | Eagle Harbor Technologies, Inc. | Precise plasma control system |
CN115378264A (zh) | 2017-02-07 | 2022-11-22 | 鹰港科技有限公司 | 变压器谐振转换器 |
KR102601455B1 (ko) | 2017-08-25 | 2023-11-13 | 이글 하버 테크놀로지스, 인코포레이티드 | 나노초 펄스를 이용한 임의의 파형 발생 |
US11222767B2 (en) | 2018-07-27 | 2022-01-11 | Eagle Harbor Technologies, Inc. | Nanosecond pulser bias compensation |
US11302518B2 (en) | 2018-07-27 | 2022-04-12 | Eagle Harbor Technologies, Inc. | Efficient energy recovery in a nanosecond pulser circuit |
US10607814B2 (en) | 2018-08-10 | 2020-03-31 | Eagle Harbor Technologies, Inc. | High voltage switch with isolated power |
US11532457B2 (en) | 2018-07-27 | 2022-12-20 | Eagle Harbor Technologies, Inc. | Precise plasma control system |
CN112805920A (zh) | 2018-08-10 | 2021-05-14 | 鹰港科技有限公司 | 用于rf等离子体反应器的等离子体鞘控制 |
CN113906677A (zh) | 2019-01-08 | 2022-01-07 | 鹰港科技有限公司 | 纳秒脉冲发生器电路中的高效能量恢复 |
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WO2021134000A1 (en) | 2019-12-24 | 2021-07-01 | Eagle Harbor Technologies, Inc. | Nanosecond pulser rf isolation for plasma systems |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA1120600A (en) * | 1977-09-23 | 1982-03-23 | Heikki K.J. Kanerva | Procedure for regulating and stabilizing the intensity level of the radiation of an x-ray source and an x-ray source where this procedure is used |
US4601051A (en) * | 1983-12-22 | 1986-07-15 | General Electric Company | Protective circuit for X-ray generator |
JPS6196700A (ja) * | 1984-10-18 | 1986-05-15 | Toshiba Corp | X線装置 |
JPH0673291B2 (ja) * | 1988-04-16 | 1994-09-14 | 株式会社東芝 | X線管 |
US5077771A (en) * | 1989-03-01 | 1991-12-31 | Kevex X-Ray Inc. | Hand held high power pulsed precision x-ray source |
US5023768A (en) * | 1989-11-24 | 1991-06-11 | Varian Associates, Inc. | High voltage high power DC power supply |
JP2814016B2 (ja) * | 1990-09-28 | 1998-10-22 | オリジン電気株式会社 | X線電源装置 |
US5231564A (en) * | 1992-03-30 | 1993-07-27 | Lorad Corporation | Power supply for producing excitation voltage for an x-ray tube filament |
US5661774A (en) * | 1996-06-27 | 1997-08-26 | Analogic Corporation | Dual energy power supply |
JP2000048995A (ja) * | 1998-07-30 | 2000-02-18 | Toshiba Fa Syst Eng Corp | X線発生装置 |
DE10048146A1 (de) * | 2000-09-28 | 2002-04-11 | Philips Corp Intellectual Pty | Spannungsversorgung für Röntgengenerator |
DE10159897A1 (de) * | 2001-12-06 | 2003-06-26 | Philips Intellectual Property | Spannungsversorgung für Röntgengenerator |
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