KR101529041B1 - 엑스선 발생 장치, 이를 포함하는 엑스선 영상 장치 및 엑스선 발생 장치의 제어 방법 - Google Patents

엑스선 발생 장치, 이를 포함하는 엑스선 영상 장치 및 엑스선 발생 장치의 제어 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101529041B1
KR101529041B1 KR1020130099678A KR20130099678A KR101529041B1 KR 101529041 B1 KR101529041 B1 KR 101529041B1 KR 1020130099678 A KR1020130099678 A KR 1020130099678A KR 20130099678 A KR20130099678 A KR 20130099678A KR 101529041 B1 KR101529041 B1 KR 101529041B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
voltage
ray
switch
resistor
tank
Prior art date
Application number
KR1020130099678A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20150022194A (ko
Inventor
타카하시준
장근수
Original Assignee
삼성전자 주식회사
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자 주식회사 filed Critical 삼성전자 주식회사
Priority to KR1020130099678A priority Critical patent/KR101529041B1/ko
Priority to US14/450,759 priority patent/US9936568B2/en
Priority to EP14180421.1A priority patent/EP2840871B1/en
Publication of KR20150022194A publication Critical patent/KR20150022194A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101529041B1 publication Critical patent/KR101529041B1/ko

Links

Images

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
    • H05G1/56—Switching-on; Switching-off
    • 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
    • H05G1/48—Compensating the voltage drop occurring at the instant of switching-on of the apparatus
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J35/00—X-ray tubes
    • H01J35/02—Details
    • H01J35/025—X-ray tubes with structurally associated circuit elements
    • 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
    • H05G1/10—Power supply arrangements for feeding the X-ray tube
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/02—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
    • G01N23/04—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • X-Ray Techniques (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)

Abstract

개시된 발명의 일 측면은 엑스선 영상의 퀄리티에 기여하지 못하는 파미가 엑스선 튜브에 공급되는 것을 차단하여 파미에 의한 무효 피폭을 감소시킬 수 있는 엑스선 발생 장치, 이를 포함하는 엑스선 영상 장치 및 엑스선 발생 장치의 제어 방법을 제공한다.
개시된 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 발생 장치는 엑스선을 발생시키는 엑스선 튜브 및 상기 엑스선 튜브에 펄스 파형의 전압을 공급하는 고전압 발생 장치를 포함하고, 상기 고전압 발생 장치는 고전압을 발생시키는 고전압 탱크; 상기 고전압 탱크의 출력단에 연결되어 온/오프되는 스위치; 및 상기 고전압 탱크의 외부에 배치되고, 상기 스위치의 온/오프에 따라 상기 펄스 파형의 파미(wave tail) 전압이 인가되어 상기 파미에 의한 전력을 소모하는 저항을 포함한다.

Description

엑스선 발생 장치, 이를 포함하는 엑스선 영상 장치 및 엑스선 발생 장치의 제어 방법{X-RAY GENERATOR, X-RAY IMAGING APPARATUS AND CONTROL METHOD FOR THE X-RAY GENERATOR}
본 발명은 엑스선을 발생시켜 대상체에 조사하는 엑스선 발생 장치, 이를 포함하는 엑스선 영상 장치 및 엑스선 발생 장치의 제어 방법에 관한 것이다.
엑스선 영상 장치는 대상체에 엑스선을 조사하고 대상체를 투과한 엑스선을 이용하여 대상체의 내부 영상을 획득할 수 있는 장치이다. 대상체를 구성하는 물질의 특성에 따라 엑스선의 투과성이 다르므로, 대상체를 투과한 엑스선의 세기 또는 강도를 검출하여 대상체의 내부구조를 영상화할 수 있다.
엑스선 영상 장치는 엑스선을 발생시켜 대상체에 조사하는 엑스선 발생 장치를 포함하고, 엑스선 발생 장치는 양극과 음극 사이에서 일어나는 전자의 충돌에 의해 엑스선이 발생되는 엑스선 튜브와 엑스선 튜브의 양극과 음극에 고전압을 걸어주는 고전압 발생 장치를 포함한다.
한편, 고전압 발생 장치와 엑스선 튜브는 고전압 케이블에 의해 연결되는바, 고전압 케이블의 부유 용량(stray capacitance)에 의해 파미(wave tail)가 발생되어 대상체의 피폭량이 증가한다.
개시된 발명의 일 측면은 엑스선 영상의 퀄리티에 기여하지 못하는 파미가 엑스선 튜브에 공급되는 것을 차단하여 파미에 의한 무효 피폭을 감소시킬 수 있는 엑스선 발생 장치, 이를 포함하는 엑스선 영상 장치 및 엑스선 발생 장치의 제어 방법을 제공한다.
개시된 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 발생 장치는 엑스선을 발생시키는 엑스선 튜브 및 상기 엑스선 튜브에 펄스 파형의 전압을 공급하는 고전압 발생 장치를 포함하고, 상기 고전압 발생 장치는 고전압을 발생시키는 고전압 탱크; 상기 고전압 탱크의 출력단에 연결되어 온/오프되는 스위치; 및 상기 고전압 탱크의 외부에 배치되고, 상기 스위치의 온/오프에 따라 상기 펄스 파형의 파미(wave tail) 전압이 인가되어 상기 파미에 의한 전력을 소모하는 저항을 포함한다.
상기 고전압 탱크는, 전원으로부터 공급된 전력을 고전압으로 승압시키는 승압 트랜스포머; 및 상기 승압된 전력을 정류시키는 정류기를 포함할 수 있다.
상기 고전압 발생장치는, 상기 저항에 인가되는 파미 전압을 강하시키는 강압 트랜스포머를 더 포함할 수 있다.
상기 스위치 및 상기 강압 트랜스포머는 상기 고전압 탱크의 내부에 배치될 수 있다.
상기 강압 트랜스포머의 1차 권선은 상기 고전압 탱크의 출력단에 연결되고, 상기 강압 트랜스포머의 2차 권선은 상기 저항 측에 연결될 수 있다.
상기 저항은, 절연된 서브 탱크에 내장될 수 있다.
상기 고전압 발생장치는, 미리 설정된 펄스 레이트 및 펄스 폭에 따라 상기 엑스선 튜브에 전압을 공급할 수 있다.
상기 엑스선 발생 장치는 상기 스위치의 온/오프를 제어하는 제어 회로를 더 포함할 수 있다.
상기 제어 회로는, 상기 파미의 발생 시점과 상기 스위치의 온 시점을 동기시키고, 상기 저항은, 상기 스위치가 온되면 상기 파미 전압이 인가될 수 있다.
상기 제어 회로는, 상기 파미의 소멸 시점 또는 상기 펄스의 다음 상승 시점과 상기 스위치의 오프 시점을 동기시킬 수 있다.
상기 제어 회로는, 상기 펄스 레이트 및 상기 펄스 폭에 기초하여 상기 스위치의 온 시점 및 오프 시점을 결정할 수 있다.
상기 고전압 발생 장치는, 상기 전원으로부터 공급된 교류 전력을 직류 전력으로 변환하는 컨버터; 및 상기 변환된 직류 전력을 고주파의 교류 전력으로 변환하는 인버터를 더 포함할 수 있다.
상기 인버터를 냉각시키는 냉각기를 더 포함하고, 상기 저항은, 상기 냉각기의 냉각 영역에 배치되어 상기 인버터와 동시 냉각될 수 있다.
상기 고전압 탱크는 상기 엑스선 튜브의 양극과 연결되는 양극 출력단과 상기 엑스선 튜브의 음극과 연결되는 음극 출력단을 포함하고, 상기 스위치의 양단은 상기 양극 출력단 및 상기 음극 출력단과 각각 연결될 수 있다.
상기 엑스선 발생장치는 상기 고전압 탱크의 출력단과 상기 강압 트랜스포머 사이에 배치되는 순방향 다이오드를 더 포함할 수 있다.
개시된 발명의 일 측면에 따른 엑스선 영상 장치는 상기 엑스선 발생 장치; 및 상기 엑스선 발생 장치로부터 발생된 엑스선을 검출하는 엑스선 검출기를 포함한다.
개시된 발명의 일 실시예에 따른 엑스선을 발생시키는 엑스선 튜브 및 상기 엑스선 튜브에 펄스 파형의 전압을 공급하는 고전압 탱크를 포함하는 엑스선 발생 장치의 제어 방법은, 상기 펄스 파형의 파미 발생 시점을 판단하고; 상기 고전압 탱크의 출력단에 연결된 스위치의 온 시점을 상기 파미 발생 시점과 동기시키고; 상기 스위치가 온되면, 상기 파미 전압을 상기 고전압 탱크의 외부에 배치된 저항에 인가하고, 상기 저항을 이용하여 상기 파미에 의한 전력을 소모하는 것을 포함한다.
상기 엑스선 발생 장치의 제어 방법은 상기 파미의 소멸 시점 또는 상기 펄스 파형의 다음 상승 시점과 상기 스위치의 오프 시점을 동기시키는 것을 더 포함할 수 있다.
상기 엑스선 발생 장치의 제어 방법은 상기 스위치가 온되면, 상기 고전압 탱크의 내부에 위치하는 강압 트랜스포머를 이용하여 상기 파미 전압을 강하시키고; 상기 강하된 파미 전압을 상기 저항에 인가하는 것을 더 포함할 수 있다.
상기 저항은, 절연된 서브 탱크에 내장된 것으로 할 수 있다.
개시된 발명의 일 측면에 따른 엑스선 발생 장치, 이를 포함하는 엑스선 영상 장치 및 엑스선 발생 장치의 제어 방법에 의하면, 엑스선 영상의 퀄리티에 기여하지 못하는 파미가 엑스선 튜브에 공급되는 것을 차단하여 파미에 의한 무효 피폭을 감소시킬 수 있다.
도 1은 엑스선 발생 장치의 고전압 발생기와 엑스선 튜브의 연결 관계를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 엑스선 튜브에 공급되는 전압의 파형을 개략적으로 나타낸 그래프이다.
도 3은 개시된 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 발생 장치 및 이를 포함하는 엑스선 영상 장치의 제어 블록도이다.
도 4는 엑스선 튜브의 구성을 나타낸 측단면도이다.
도 5는 고전압 발생장치의 일 예시에 따른 회로 구성을 간략하게 나타낸 도면이다.
도 6은 고전압 발생장치의 다른 예시에 따른 회로 구성을 간략하게 나타낸 도면이다.
도 7은 도 6의 예시에 따른 고전압 발생장치에 있어서, 다이오드가 추가된 회로 구성을 간략하게 나타낸 도면이다.
도 8은 고전압 발생장치의 또 다른 예시에 따른 회로 구성을 간략하게 나타낸 도면이다.
도 9a 및 도 9b는 고전압 발생장치의 일 예시에 있어서, 인버터 냉각기를 이용해 외부 저항을 공랭시킬 수 있는 회로 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 10a 내지 도 10c는 제어부를 더 포함하는 고전압 발생장치의 회로 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 11은 개시된 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 발생 장치를 적용하여 파미가 제거되는 효과를 나타낸 그래프이다.
도 12는 개시된 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치의 일 예시에 관한 외관도가 도시되어 있다.
도 13은 개시된 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 발생 장치의 제어 방법에 관한 순서도이다.
도 14는 강압 트랜스포머를 더 포함하는 엑스선 발생 장치의 제어 방법에 관한 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 개시된 발명의 일 측면에 따른 엑스선 발생 장치, 이를 포함하는 엑스선 영상 장치 및 엑스선 발생 장치의 제어 방법에 관한 실시예를 구체적으로 설명하도록 한다.
도 1은 엑스선 발생 장치의 고전압 발생기와 엑스선 튜브의 연결 관계를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 엑스선 튜브에 공급되는 전압의 파형을 개략적으로 나타낸 그래프이다.
도 1을 참조하면, 엑스선 발생 장치(10)는 고전압을 발생시켜 엑스선 튜브(15)에 공급하는 고전압 발생기(11)와 양단에 고전압이 걸리면 엑스선을 발생시켜 조사하는 엑스선 튜브(15)를 포함하고, 고전압 발생기(11)와 엑스선 튜브(15)는 고압 케이블(13)에 의해 연결된다.
구체적으로, 고전압 발생기(11)에 구비된 양극 출력 단자(11a)는 양극 케이블(13a)에 의해 엑스선 튜브(15)의 양극 입력 단자(15a)와 연결되고, 음극 출력 단자(11b)는 음극 케이블(13b)에 의해 엑스선 튜브(15)의 음극 입력 단자(15b)와 연결된다.
한편, 엑스선 튜브(15)에 공급되는 전압의 파형으로 펄스 파형이 적용될 수 있다. 이 경우, 대상체의 무효 피폭을 줄이기 위해 파형의 하강 시간(falling time)은 0이 되는 것이 가장 이상적이나, 실제로는 고압 케이블(13)에 존재하는 부유 용량(stray capacitance)에 의해 도 2에 도시된 바와 같이 하강 시간이 최대 20ms까지 늘어나 파미(wave tail)가 발생된다.
도 2의 파미는 고압 케이블(13)에 존재하는 부유 용량에 충전된 전하가 천천히 방전을 하면서 발생되는 것으로서, 파미를 형성하는 전하 즉, 부유 용량에 충전되었다가 방전되는 전하가 엑스선 튜브(15)에 공급되면 엑스선 영상의 퀄리티와 무관한 무효 피폭이 발생되고 파미가 길어지면 빠른 펄스 레이트(pulse rate)를 구현하기 어렵다.
따라서, 개시된 발명의 일 측면에 따른 엑스선 발생 장치 및 이를 포함하는 엑스선 영상 장치는 파미 차단 회로를 구비함으로써, 파미를 형성하는 전하가 엑스선 튜브로 공급되지 않도록 한다.
도 3은 개시된 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 발생 장치 및 이를 포함하는 엑스선 영상 장치의 제어 블록도이다.
도 3을 참조하면, 개시된 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치(400)는 엑스선을 발생시키는 엑스선 발생 장치(100), 엑스선을 검출하는 엑스선 검출기(200) 및 검출된 엑스선을 이용하여 엑스선 영상을 생성하고 사용자 인터페이스를 제공하는 등 엑스선 영상 장치(400)에 관한 전반적인 제어를 수행하는 호스트 장치(300)를 포함한다. 호스트 장치(300)는 워크 스테이션(work station) 또는 콘솔(console)이라고도 불린다.
엑스선 발생 장치(100)는 엑스선을 발생시키는 엑스선 튜브(110)와 엑스선 튜브(110)에 관전압을 공급하는 고전압 발생장치(120)를 포함하는바, 이하 도 4를 참조하여 엑스선 튜브(110)의 구성 및 동작에 대해 먼저 설명하도록 한다.
도 4는 엑스선 튜브의 구성을 나타낸 측단면도이다.
도 4를 참조하면, 엑스선 튜브(110)는 양극(111c)과 음극(111e)을 포함하는 2극 진공관(111)으로 구현될 수 있다. 음극(111e)은 필라멘트(111h)와 전자를 집속시키는 집속 전극(111g)을 포함하며, 집속 전극(111g)은 포커싱 컵(focusing cup)이라고도 한다.
진공관(111) 내부를 약 10mmHg 정도의 고진공 상태로 만들고 음극의 필라멘트(111h)를 고온으로 가열하여 열전자를 발생시킨다. 필라멘트(111h)의 일 예로 텅스텐 필라멘트를 사용할 수 있고 필라멘트에 연결된 전기도선(111f)에 전류를 가하여 필라멘트(111h)를 가열할 수 있다.
양극(111c)은 구리 등으로 구성될 수 있으며, 음극(111e)과 마주보는 쪽에 타겟 물질(111d)이 도포 또는 배치되며, 타겟 물질로는 Cr, Fe, Co, Ni, W, Mo 등의 고저항 재료들이 사용될 수 있다. 타겟 물질의 녹는점이 높을수록 초점 크기(focal spot size)가 작아진다. 여기서, 초점은 실효 초점(effective focal spot)을 의미한다. 또한, 타겟 물질은 일정 각도로 기울어져 있는바, 기울어진 각도가 작을수록 초점 크기가 작아진다.
그리고 음극(111e)과 양극(111c) 사이에 고전압을 걸어주면 열전자가 가속되어 양극의 타겟 물질(111g)에 충돌하면서 엑스선을 발생시킨다. 발생된 엑스선은 윈도우(111i)를 통해 외부로 조사되며, 윈도우의 재료로는 베릴륨(Be) 박막을 사용할 수 있다. 이 때, 윈도우(111i)의 전면 또는 후면에는 필터를 위치시켜 특정 에너지 대역의 엑스선을 필터링할 수 있다. 일 예로, 저에너지 대역의 에너지를 필터링하는 필터를 위치시키면 조사되는 엑스선의 평균 에너지를 높일 수 있다.
타겟 물질(111d)은 로터(111b)에 의해 회전할 수 있으며, 타겟 물질(111d)이 회전하게 되면 고정된 경우에 비해 열 축적율이 단위 면적당 10배 이상 증대될 수 있고, 초점 크기가 감소된다.
음극(111e)과 양극(111c) 사이에 걸리는 전압을 관전압이라 하며, 그 크기는 파고치 kvp로 표시할 수 있다. 관전압이 증가하면 열전자의 속도가 증가되고 결과적으로 타겟 물질에 충돌하여 발생되는 엑스선의 에너지(광자의 에너지)가 증가된다.
음극(111e)과 양극(111c) 사이에 흐르는 전류는 관전류라 하며 평균치 mA로 표시할 수 있고, 관전류가 증가하면 타겟 물질(111d)에 충돌하는 열전자의 수가 증가되고 이로 인해 엑스선의 선량(엑스선 광자의 수)이 증가된다.
따라서, 관전압에 의해 엑스선의 에너지가 제어될 수 있고, 관전류 및 엑스선 노출 시간에 의해 엑스선의 선량이 제어될 수 있다.
도면에 도시되지는 않았으나, 진공관(111)은 절연유로 채워진 하우징 내부에 삽입될 수 있고, 하우징의 양극 단자와 음극 단자에 양극 케이블과 음극 케이블이 각각 연결되어 전압을 공급한다.
도 5는 고전압 발생장치의 일 예시에 따른 회로 구성을 간략하게 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 고전압 발생장치(120)의 일 예는 외부 전원(30)으로부터 교류 전력을 공급받아 직류 전력으로 변환하기 위해 정류 회로(121a)와 평활 콘덴서(121b)를 포함하는 컨버터(121), 변환된 직류 전력을 수십 내지 수백 kHz의 고주파 교류 전력으로 변환하는 인버터(122), 교류 전력이 1차 권선(123a)에 입력되면 최대 수백 kV까지, 예를 들어 50 내지 150kV로 전압을 승압하여 2차 권선(123b)으로 출력하는 승압 트랜스포머(123) 및 승압된 교류 전압을 정류하여 직류 파형에 가까운 관전압을 출력하는 정류 회로(124)를 포을한다.
전술한 바와 같이, 고전압 발생장치(120)와 엑스선 튜브(110)를 연결하는 고압 케이블(130a,130b)에는 부유 용량(20)이 존재하는바, 고전압 발생장치(120)는 부유 용량(20)에 충전된 전하가 방전됨에 따라 발생하는 파미를 차단하기 위한 파미 차단 회로를 구비한다.
파미 차단 회로는 고전압 발생장치(120)의 출력단에 병렬로 연결되며, 파미 차단 회로로의 전하 유입을 온/오프하는 스위치(125) 및 파미에 의한 전력을 소모하는 저항(126)을 포함한다.
한편, 고전압 발생장치(120)의 회로 구성 중 고전압을 발생시키는 승압 트랜스포머(123)와 정류 회로(123b)는 도 5에 도시된 바와 같이, 진공 상태이거나 절연유로 채워져 절연된 고전압 탱크(120a)에 내장될 수 있다. 이는 승압 과정에서 아크(arc)가 발생할 수 있다는 점을 고려하여 승압 트랜스포머(123)를 절연시키기 위한 것이다.
이 때, 파미에 의한 전력을 소모하는 저항(126)이 고전압 탱크(120a)에 내장되면, 저항(126)에서 발생하는 열에 고전압 탱크(120a)의 내부 온도가 상승하고, 이 때문에 고전압 탱크(120a)는 열용량을 고려하여 더 큰 사이즈로 설계되어야 한다.
또한, 도 5의 예시에서와 같이 스위치(125)가 고전압 탱크(120a)에 내장되는 경우에는 상승된 고전압 탱크(120a)의 내부 온도가 반도체 스위칭 소자로 구현되는 스위치(125)의 동작 특성에 영향을 주어 신뢰성 저하를 야기할 수 있다.
따라서, 도 5의 예시에 따른 고전압 발생장치(120)는 파미에 의한 전력을 소모하는 저항(126)을 고전압 탱크(120a)의 외부에 배치함으로써, 고전압 탱크(120a)의 소형화를 구현함과 동시에 고온으로 인한 스위치(125)의 신뢰성 저하 문제를 방지할 수 있다.
도 5의 예시에 따른 고전압 발생장치(120)의 동작을 정리하면, 고전압 발생장치(120)에서 펄스 파형의 관전압을 발생시켜 고압 케이블(130a,130b)을 통해 엑스선 튜브(110)의 양단에 인가하고, 펄스 파형의 하강 시점 즉, 파미 발생 시점에 스위치(125)를 온(on) 시켜 고압 케이블(130a,130b)의 부유 용량(20)에 충전된 전하가 파미 차단 회로로 유입될 수 있도록 한다.
유입된 전하가 고전압 탱크(120a)의 외부에 배치된 저항(126)을 흐르면서 파미 전압이 저항(126)에 인가되고, 저항(126)이 파미에 의한 전력을 소모한다. 즉, 파미를 형성하는 전하가 엑스선 튜브(110)로 유입되지 않고 파미 차단 회로로 유입되므로 대상체의 무효 피폭을 막을 수 있다.
또한, 전력 소모에 의해 저항(126)이 발열되나, 고전압 탱크(120a)의 외부에 위치하므로 스위치(125)의 동작 특성에 영향을 주지 않고 고전압 탱크(120a)의 대용량 설계도 요구되지 않는다.
더불어, 엑스선 동영상을 촬영하기 위해 펄스 방식에 따라 엑스선을 발생시키는 경우, 저항(126)에서의 발열량이 엑스선 발생 속도인 펄스 레이트에 비례하나, 저항(126)이 고전압 탱크(120a)의 외부에 위치하므로 발열 문제로 인한 펄스 레이트 제한을 방지할 수 있다.
도 6은 고전압 발생장치의 다른 예시에 따른 회로 구성을 간략하게 나타낸 도면이다.
고전압 발생장치(120)의 다른 예시에 따르면, 파미 차단 회로는 도 6에 도시된 바와 같이 고전압 발생장치(120)의 출력단과 저항(126) 사이에 연결된 강압 트랜스포머(127)를 더 포함할 수 있다.
강압 트랜스포머(127)의 1차 권선(127a)이 고전압 발생장치(120)의 출력단과 연결되고, 강압 트랜스포머(127)의 2차 권선(127b)은 저항(126)과 연결된다.
스위치(125)가 온되어 파미 차단 회로로 입력되는 전압은 강압 트랜스포머(127)를 거치면서 1차 권선(127a)과 2차 권선(127b)의 권선비만큼 강하되고, 2차 권선(127b)을 통해 저항(126)에 전달되는 전력은 저항(126)에서 열로서 소모된다. 1차 권선(127a)과 2차 권선(127b)의 권선비는 전압 강하 비율을 고려하여 결정할 수 있다.
당해 예시에 따르면, 고전압 탱크(120a)의 외부에 위치하는 저항(126)에 강하된 전압이 인가되므로, 저항(126)에 고전압이 걸림으로써 발생할 수 있는 위험성을 줄일 수 있다.
도 7은 도 6의 예시에 따른 고전압 발생장치에 있어서, 다이오드가 추가된 회로 구성을 간략하게 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, 고전압 발생장치(120)의 출력단과 스위치(125) 사이에 순방향 다이오드(129)가 연결될 수 있다. 스위치(125)가 온되어 강압 트랜스포머(127)에서 전압 강하가 이루어지는 경우, 권선의 L 성분(인덕턴스)과 권선과 강압 트랜스포머(127) 내벽 사이의 C 성분(캐패시턴스)에 의해 공진이 발생할 수 있다. 이로 인해, 1차 권선(127a)에서 엑스선 튜브(110) 방향으로 역방향 전류가 발생할 수 있으나, 순방향 다이오드(129)가 엑스선 튜브(110)로 역방향 전류가 전달되는 것을 막아준다.
도 7의 예시에서는 순방향 다이오드(129)가 고전압 발생장치(120)의 출력단과 스위치(125) 사이에 연결되는 것으로 하였으나, 개시된 발명의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 고전압 발생장치(120)의 출력단과 강압 트랜스포머(127) 사이에 연결되기만 하면 된다. 따라서, 순방향 다이오드(129)가 스위치(125)와 강압 트랜스포머(127) 사이에 연결되는 것도 가능하다.
도 8은 고전압 발생장치의 또 다른 예시에 따른 회로 구성을 간략하게 나타낸 도면이다.
고전압 발생장치(120)의 또 다른 예시에 따르면, 파미 차단 회로의 저항(126)은 도 7에 도시된 바와 같이 고전압 탱크(120a)의 외부에 위치하되, 절연을 위한 별도의 서브 탱크(120b)에 내장될 수 있다.
서브 탱크(120b) 역시 진공 상태이거나 절연유로 채워질 수 있고, 스위치(125)가 내장된 고전압 탱크(120a)와는 별개의 탱크인 것으로 한다.
당해 예시에 따르면, 스위치(125)가 발열체인 저항(126)과 분리되어 있어 동작 특성에 영향을 받지 않을 수 있고, 저항(126) 역시 별도의 서브 탱크(120b)에 내장되므로 강압 트랜스포머(127)를 구비하지 않더라도 고전압 인가에 따른 위험성 문제를 방지할 수 있다.
도 9a 및 도 9b는 고전압 발생장치의 일 예시에 있어서, 인버터 냉각기를 이용해 외부 저항을 공랭시킬 수 있는 회로 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
전술한 바와 같이, 인버터(122)는 컨버터(121)에서 변환된 직류 전력을 고주파의 교류 전력으로 변환한다. 따라서, 인버터(122)에서는 고주파에 의한 열이 발생하는바, 도면에 도시되지는 않았으나 고전압 발생장치(120)의 내부에는 인버터(122)를 냉각시키기 위한 냉각기 예를 들어, 냉각 팬이 장착된다.
도 9a 및 도 9b에 도시된 바와 같이, 고전압 탱크(120a)의 외부에 위치하는 저항(126)을 인버터(122)의 냉각기에 의해 냉각될 수 있는 영역 즉, 냉각기의 냉각 영역에 위치하도록 하면, 공랭식으로 인버터(122)와 동시에 냉각시킬 수 있다.
도 10a 내지 도 10c는 제어부를 더 포함하는 고전압 발생장치의 회로 구성을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 11은 개시된 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 발생 장치를 적용하여 파미가 제거되는 효과를 나타낸 그래프이다.
도 10a 내지 도 10c를 참조하면, 고전압 발생장치(120)는 스위치(125)의 온/오프 시점을 제어하는 제어부(128)를 더 포함할 수 있다. 도 10a의 고전압 발생장치(120)는 도 5의 고전압 발생장치(120)에 제어부(128)가 더 포함된 것이고, 도 10b의 고전압 발생장치(120)는 도 6의 고전압 발생장치(120)에 제어부(128)가 더 포함된 것이며, 도 10c의 고전압 발생장치(120)는 도 8의 고전압 발생장치(120)에 제어부(128)가 더 포함된 것이다.
한편, 도 10b에는 도시되지 않았으나, 앞서 도 7에서 설명한 바와 같이, 도 10b의 고전압 발생장치(120)의 출력단과 스위치(125) 사이에 순방향 다이오드(129)가 더 포함될 수 있음은 물론이다.
도 10a 내지 도 10c의 고전압 발생장치(120)에서 제어부(128)를 제외한 나머지 구성에 대한 설명은 상기 도 5, 6 및 8에서 설명한 바와 같으므로 여기서는 생략하도록 한다.
제어부(128)는 제어 회로로 구현될 수 있고, 파미 발생 시점과 스위치(125)의 온 시점을 동기시킬 수 있다. 파미 발생 시점은 펄스 파형의 하강 시점 즉, 고전압 출력이 중단되고 부유 용량에 충전된 전하가 방전되는 시점으로 볼 수 있다.
따라서, 제어부(128)는 펄스 상승 시점과 펄스 폭에 관한 정보를 이용하여 펄스 파형의 하강 시점을 결정할 수 있고, 예를 들어 펄스 파형의 하강 시점을 스위치(125)의 온 시점으로 설정하여, 펄스 파형의 하강 시점에 스위치(125)로 온 신호를 보낼 수 있다.
제어부(128)는 전하의 방전이 완료되는 시점이나 새로운 펄스가 생성되는 시점에 스위치(125)로 오프 신호를 보낸다. 후자의 경우를 구체적으로 설명하도록 한다.
엑스선 영상 장치(100)가 엑스선 동영상을 촬영하기 위해 펄스 방식으로 엑스선을 발생시키는 경우, 제어부(128)는 미리 설정된 펄스 레이트에 관한 정보를 이용하여 펄스 파형의 상승 시점을 결정할 수 있고, 펄스 파형의 상승 시점을 스위치(125)의 오프 시점으로 설정하여 펄스 파형의 상승 시점에 스위치(125)로 오프 신호를 보낼 수 있다.
한편, 제어부(128)는 스위치(125)의 온/오프 제어 뿐만 아니라, 고전압 발생 장치(120)에서 발생되는 관전압의 크기를 제어하는 것도 가능하다. 이를 위해 제어부(128)는 사용자의 제어 명령을 이용할 수 있는바, 사용자의 제어 명령은 호스트 장치(300)에 구비되거나 엑스선 발생장치(100)의 제어를 위해 별도로 구비된 사용자 인터페이스를 통해 입력될 수 있다. 또는, 제어부(128)가 자동 노출 제어(Auto Exposure Control) 기능에 의해 관전압의 크기를 자동으로 제어하는 것도 가능하다.
또한, 고전압 발생장치(120)는 관전압 뿐만 아니라, 필라멘트에 공급되는 전류 즉, 필라멘트 전류를 생성하여 엑스선 튜브(110)의 필라멘트(111h)에 공급하는 회로를 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 제어부(128)도 관전압의 크기 뿐만 아니라 관전류의 크기 및 노출 시간도 함께 제어할 수 있다.
전술한 실시예에 따른 엑스선 발생 장치(100)를 적용하면, 파미 발생 시점에 스위치(125)가 온되면서 부유 용량(20)에 충전된 전하가 저항(126)을 통해 빠르게 방전되는바, 도 11에 도시된 바와 같이 파미 잔류 시간을 0.5ms 이하까지 줄일 수 있고, 파미 잔류 시간의 감소로 인해 60fps 이상의 프레임 레이트를 구현할 수 있게 된다.
특히, 상기 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이 저항(126)이 고전압 탱크(120a)의 외부에 배치되면, 높은 프레임 레이트에 따라 관전압을 발생시켜도 고전압 탱크(120a) 내부에서의 발열이 문제되지 않는다.
도 12는 개시된 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 영상 장치의 일 예시에 관한 외관도가 도시되어 있다.
전술한 엑스선 발생 장치(100)를 포함하는 엑스선 영상 장치(400)는 일반적인 엑스선 영상(radiography) 분야에 적용되는 것도 가능하고, 엑스선 동영상 분야에 적용되는 것도 가능하다.
엑스선 동영상을 촬영하기 위한 방식으로 엑스선을 연속적으로 발생시키는 연속 노출 방식과 엑스선을 짧은 펄스의 연속에 따라 발생시키는 펄스 방식이 있다. 펄스 방식에 의하면, 엑스선의 선량과 모션 블러링을 감소시킬 수 있으나, 짧은 펄스가 연속되기 때문에 파미에 의한 영향을 크게 받는다.
그러나, 엑스선 영상 장치(400)를 이용하여 펄스 방식으로 엑스선 동영상을 촬영하는 경우, 파미에 의한 전력이 파미 차단 회로에서 빠른 속도로 소모되므로 높은 프레임 레이트를 구현할 수 있고, 대상체의 무효 피폭도 효과적으로 감소시킬 수 있다.
일 예로서, 엑스선 영상 장치(400)는 도 12에 도시된 바와 같은 C-arm 구조를 가질 수 있다. 엑스선 튜브(110)와 엑스선 검출기(200)는 C 형상의 암(C-arm)(401)의 양쪽 단부에 각각 장착될 수 있다. C-arm(401)은 연결축(405)을 통해 본체(403)와 연결되며 오비탈 방향(orbital direction)으로 회전할 수 있다.
엑스선 튜브(110)와 엑스선 검출기(200) 사이에는 환자 테이블(409)이 위치하고 환자 테이블(409) 상에 대상체가 위치하면 엑스선 튜브(110)가 대상체에 엑스선을 조사하고 엑스선 검출기(200)가 조사된 엑스선을 검출하여 대상체에 대한 엑스선 영상을 획득한다.
엑스선 영상 장치(400)는 대상체에 대한 실시간 동영상을 얻을 수 있는바, 사용자는 복수의 화면을 구비하여 시술 또는 진단에 필요한 여러 영상을 표시 할 수 있는 디스플레이부(372)를 보면서 시술 또는 진단을 수행할 수 있고, 엑스선 영상 장치(400)의 제어를 위한 명령은 입력부(371)를 통해 입력할 수 있다.
이하 개시된 발명의 일 측면에 따른 엑스선 발생 장치의 제어 방법에 관한 실시예를 설명하도록 한다.
도 13은 개시된 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 발생 장치의 제어 방법에 관한 순서도이다. 당해 실시예에는 상기 도 5의 예시에 따른 엑스선 발생 장치(120)가 적용될 수 있다.
도 13을 참조하면, 엑스선 튜브에 펄스 파형의 관전압을 공급한다(611). 이를 위해, 외부 전원(30)으로부터 교류 전력을 공급받아 고전압 발생장치(120)에 입력하면, 컨버터(121)가 교류 전력을 직류 전력으로 변환하고, 인버터(122)가 변환된 직류 전력을 수십 내지 수백 kHz의 고주파 교류 전력으로 변환하고, 승압 트랜스포머(123)가 교류 전압을 권선비에 따라 승압하고, 정류 회로(124)가 승압된 교류 전압을 직류 파형에 가깝게 출력하여 엑스선 튜브(110)에 공급한다.
제어 회로가 파미 발생 시점을 판단한다(612). 고전압 발생장치(120)와 엑스선 튜브(110)를 연결하는 고전압 케이블(130a,130b)에는 부유 용량(20)이 존재하는바, 펄스 파형의 관전압 출력이 완료되면 부유 용량(20)에 충전된 전하가 방전됨에 따라 파미가 발생한다. 따라서, 제어 회로(128)는 펄스 상승 시점과 펄스 폭을 이용하여 파미 발생 시점을 판단할 수 있다.
그리고, 파미 발생 시점과 파미 차단 회로의 스위치 온 시점을 동기시킨다(613). 예를 들어 펄스 파형의 하강 시점을 스위치(125)의 온 시점으로 설정하여, 펄스 파형의 하강 시점에 스위치(125)로 온 신호를 보낼 수 있다.
스위치(125)가 온되면, 파미를 형성하는 전하가 파미 차단 회로에 유입된다(614).
그리고, 유입된 전하는 고전압 탱크의 외부에 위치하는 저항을 지나고, 그 저항이 파미에 의한 전력을 소모하면서 발열한다(615). 일 예로서, 고전압 탱크(120a)의 외부에 위치하는 저항(126)은 별도의 서브 탱크(120b)에 내장되어 고전압이 인가될 때 발생할 수 있는 위험을 방지할 수 있다.
전하의 방전이 완료되면, 제어 회로가 파미 차단 회로의 스위치를 오프시킨다(616). 구체적으로, 제어 회로(128)는 전하의 방전이 완료되는 시점이나 새로운 펄스가 생성되는 시점에 스위치(125)로 오프 신호를 보낼 수 있다. 예를 들어, 엑스선 영상 장치(100)가 엑스선 동영상을 촬영하기 위해 펄스 방식으로 엑스선을 발생시키는 경우, 제어 회로(128)는 미리 설정된 펄스 레이트에 관한 정보를 이용하여 펄스 파형의 상승 시점을 결정할 수 있고, 펄스 파형의 상승 시점에 스위치(125)로 오프 신호를 보낼 수 있다.
한편, 엑스선 영상 장치(100)가 펄스 방식으로 엑스선을 발생시키는 경우, 엑스선의 발생이 종료될 때까지 611 단계 내지 616 단계를 반복한다.
도 14는 강압 트랜스포머를 더 포함하는 엑스선 발생 장치의 제어 방법에 관한 순서도이다. 당해 실시예에는 상기 도 6의 예시에 따른 엑스선 발생 장치가 적용될 수 있다.
도 14를 참조하면, 엑스선 튜브에 펄스 파형의 관전압을 공급한다(621). 이를 위해, 외부 전원(30)으로부터 교류 전력을 공급받아 고전압 발생장치(120)에 입력하면, 컨버터(121)가 교류 전력을 직류 전력으로 변환하고, 인버터(122)가 변환된 직류 전력을 수십 내지 수백 kHz의 고주파 교류 전력으로 변환하고, 승압 트랜스포머(123)가 교류 전압을 권선비에 따라 승압하고, 정류 회로(124)가 승압된 교류 전압을 직류 파형에 가깝게 출력하여 엑스선 튜브(110)에 공급한다.
제어 회로가 파미 발생 시점을 판단한다(622). 고전압 발생장치(120)와 엑스선 튜브(110)를 연결하는 고전압 케이블(130a,130b)에는 부유 용량(20)이 존재하는바, 펄스 파형의 관전압 출력이 완료되면 부유 용량(20)에 충전된 전하가 방전됨에 따라 파미가 발생한다. 따라서, 제어 회로(128)는 펄스 상승 시점과 펄스 폭을 이용하여 파미 발생 시점을 판단할 수 있다.
그리고, 파미 발생 시점과 파미 차단 회로의 스위치 온 시점을 동기시킨다(623). 예를 들어 펄스 파형의 하강 시점을 스위치(125)의 온 시점으로 설정하여, 펄스 파형의 하강 시점에 스위치(125)로 온 신호를 보낼 수 있다.
스위치(125)가 온되면, 파미를 형성하는 전하가 파미 차단 회로에 유입된다(624).
고전압 탱크의 내부에 위치하는 강압 트랜스포머가 파미의 전압을 강하시킨다(625). 파미의 전압은 강압 트랜스포머(127)를 거치면서 1차 권선(127a)과 2차 권선(127b)의 권선비만큼 강하된다.
그리고, 강하된 전압은 고전압 탱크의 외부에 위치하는 저항에 걸리고, 그 저항이 파미에 의한 전력을 소모하면서 발열한다(626). 고전압 탱크(120a)의 외부에 위치하는 저항(126)에 강하된 전압이 인가되므로, 저항(126)에 고전압이 걸림으로써 발생할 수 있는 위험성을 줄일 수 있다.
전하의 방전이 완료되면, 제어 회로가 파미 차단 회로의 스위치를 오프시킨다(627). 구체적으로, 제어 회로(128)는 전하의 방전이 완료되는 시점이나 새로운 펄스가 생성되는 시점에 스위치(125)로 오프 신호를 보낼 수 있다. 스위치(125)의 오프와 관련된 설명은 전술한 바와 같고, 엑스선 영상 장치(100)가 펄스 방식으로 엑스선을 발생시키는 경우, 엑스선의 발생이 종료될 때까지 621 단계 내지 627 단계를 반복한다.
지금까지 상술한 엑스선 발생 장치, 이를 포함하는 엑스선 영상 장치 및 엑스선 발생 장치의 제어 방법에 의하면, 파미가 엑스선 튜브에 공급되는 것을 신속하게 차단함으로써 대상체의 무효 피폭을 효과적으로 감소시킬 수 있다.
또한, 반도체 스위칭 소자와 저항을 분리함으로써 저항의 발열로 인한 반도체 스위칭 소자의 신뢰성 저하 문제를 해결할 수 있다.
또한, 발열체인 저항을 고전압 탱크의 외부에 배치함으로써 고전압 탱크의 소형화를 구현할 수 있고, 파미를 형성하는 전하를 고속으로 방전시킴으로써 엑스선 튜브의 열축적량을 감소시켜 엑스선 촬영의 처리량을 증가시킬 수 있다.
100 : 엑스선 발생 장치 120 : 고전압 발생 장치
110 : 엑스선 튜브 200 : 엑스선 검출기
121 : 컨버터 122 : 인버터
123 : 승압 트랜스포머 124 : 정류 회로
125 : 스위치 126 : 저항
127 : 강압 트랜스포머

Claims (20)

  1. 엑스선을 발생시키는 엑스선 튜브 및 상기 엑스선 튜브에 펄스 파형의 전압을 공급하는 고전압 발생 장치를 포함하는 엑스선 발생 장치에 있어서,
    상기 고전압 발생 장치는
    고전압을 발생시키는 고전압 탱크;
    상기 고전압 탱크의 출력단에 연결되어 온/오프되는 스위치; 및
    상기 고전압 탱크의 외부에 배치되고, 상기 스위치의 온/오프에 따라 상기 펄스 파형의 파미(wave tail) 전압이 인가되어 상기 파미에 의한 전력을 소모하는 저항을 포함하는 엑스선 발생 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 고전압 탱크는,
    전원으로부터 공급된 전력을 고전압으로 승압시키는 승압 트랜스포머; 및
    상기 승압된 전력을 정류시키는 정류기를 포함하는 엑스선 발생 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 고전압 발생장치는,
    상기 저항에 인가되는 파미 전압을 강하시키는 강압 트랜스포머를 더 포함하는 엑스선 발생장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 스위치 및 상기 강압 트랜스포머는 상기 고전압 탱크의 내부에 배치되는 엑스선 발생장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 강압 트랜스포머의 1차 권선은 상기 고전압 탱크의 출력단에 연결되고, 상기 강압 트랜스포머의 2차 권선은 상기 저항 측에 연결되는 엑스선 발생 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 저항은,
    절연된 서브 탱크에 내장되는 엑스선 발생 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 고전압 발생장치는,
    미리 설정된 펄스 레이트 및 펄스 폭에 따라 상기 엑스선 튜브에 전압을 공급하는 엑스선 발생 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 스위치의 온/오프를 제어하는 제어 회로를 더 포함하는 엑스선 발생 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제어 회로는,
    상기 파미의 발생 시점과 상기 스위치의 온 시점을 동기시키고,
    상기 저항은,
    상기 스위치가 온되면 상기 파미 전압이 인가되는 엑스선 발생 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제어 회로는,
    상기 파미의 소멸 시점 또는 상기 펄스의 다음 상승 시점과 상기 스위치의 오프 시점을 동기시키는 엑스선 발생 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제어 회로는,
    상기 펄스 레이트 및 상기 펄스 폭에 기초하여 상기 스위치의 온 시점 및 오프 시점을 결정하는 엑스선 발생 장치.
  12. 제 2 항에 있어서,
    상기 고전압 발생 장치는,
    상기 전원으로부터 공급된 교류 전력을 직류 전력으로 변환하는 컨버터; 및
    상기 변환된 직류 전력을 고주파의 교류 전력으로 변환하는 인버터를 더 포함하는 엑스선 발생 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 인버터를 냉각시키는 냉각기를 더 포함하고,
    상기 저항은, 상기 냉각기의 냉각 영역에 배치되어 상기 인버터와 동시 냉각되는 엑스선 발생 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 고전압 탱크는 상기 엑스선 튜브의 양극과 연결되는 양극 출력단과 상기 엑스선 튜브의 음극과 연결되는 음극 출력단을 포함하고,
    상기 스위치의 양단은 상기 양극 출력단 및 상기 음극 출력단과 각각 연결되는 엑스선 발생 장치.
  15. 제 3 항에 있어서,
    상기 고전압 탱크의 출력단과 상기 강압 트랜스포머 사이에 배치되는 순방향 다이오드를 더 포함하는 엑스선 발생 장치.
  16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항의 엑스선 발생 장치; 및
    상기 엑스선 발생 장치로부터 발생된 엑스선을 검출하는 엑스선 검출기를 포함하는 엑스선 영상 장치.
  17. 엑스선을 발생시키는 엑스선 튜브 및 상기 엑스선 튜브에 펄스 파형의 전압을 공급하는 고전압 탱크를 포함하는 엑스선 발생 장치의 제어 방법에 있어서,
    상기 펄스 파형의 파미 발생 시점을 판단하고;
    상기 고전압 탱크의 출력단에 연결된 스위치의 온 시점을 상기 파미 발생 시점과 동기시키고;
    상기 스위치가 온되면, 상기 파미 전압을 상기 고전압 탱크의 외부에 배치된 저항에 인가하고, 상기 저항을 이용하여 상기 파미에 의한 전력을 소모하는 것을 포함하는 엑스선 발생 장치의 제어 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 파미의 소멸 시점 또는 상기 펄스 파형의 다음 상승 시점과 상기 스위치의 오프 시점을 동기시키는 것을 더 포함하는 엑스선 발생 장치의 제어 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 스위치가 온되면, 상기 고전압 탱크의 내부에 위치하는 강압 트랜스포머를 이용하여 상기 파미 전압을 강하시키고;
    상기 강하된 파미 전압을 상기 저항에 인가하는 것을 더 포함하는 엑스선 발생 장치의 제어 방법.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 저항은,
    절연된 서브 탱크에 내장된 것으로 하는 엑스선 발생 장치의 제어 방법.
KR1020130099678A 2013-08-22 2013-08-22 엑스선 발생 장치, 이를 포함하는 엑스선 영상 장치 및 엑스선 발생 장치의 제어 방법 KR101529041B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130099678A KR101529041B1 (ko) 2013-08-22 2013-08-22 엑스선 발생 장치, 이를 포함하는 엑스선 영상 장치 및 엑스선 발생 장치의 제어 방법
US14/450,759 US9936568B2 (en) 2013-08-22 2014-08-04 X-ray generator, X-ray imaging apparatus including the X-ray generator, and method of controlling the X-ray generator
EP14180421.1A EP2840871B1 (en) 2013-08-22 2014-08-08 X-ray generator, X-ray imaging apparatus including the X-ray generator, and method of controlling the X-ray generator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130099678A KR101529041B1 (ko) 2013-08-22 2013-08-22 엑스선 발생 장치, 이를 포함하는 엑스선 영상 장치 및 엑스선 발생 장치의 제어 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150022194A KR20150022194A (ko) 2015-03-04
KR101529041B1 true KR101529041B1 (ko) 2015-06-16

Family

ID=51292878

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130099678A KR101529041B1 (ko) 2013-08-22 2013-08-22 엑스선 발생 장치, 이를 포함하는 엑스선 영상 장치 및 엑스선 발생 장치의 제어 방법

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9936568B2 (ko)
EP (1) EP2840871B1 (ko)
KR (1) KR101529041B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200002041A (ko) * 2018-06-28 2020-01-08 주식회사 포스콤 X선 촬영장치용 전원공급장치 및 이를 구비한 휴대형 x선 촬영장치
WO2023204367A1 (ko) 2022-04-21 2023-10-26 주식회사 레메디 전압 발생 장치 및 이를 구비하는 엑스선 발생 장치
WO2023204368A1 (ko) 2022-04-21 2023-10-26 주식회사 레메디 엑스선 발생 장치

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3034001B1 (en) * 2014-12-18 2017-10-18 Schleifring und Apparatebau GmbH Inductive rotary joint with secondary safety circuit
DE102015213810B4 (de) * 2015-07-22 2021-11-25 Siemens Healthcare Gmbh Hochspannungszuführung für einen Röntgenstrahler
KR102520023B1 (ko) * 2017-07-06 2023-04-10 (주) 브이에스아이 엑스선 발생장치 및 그 제조방법
WO2020081694A1 (en) 2018-10-16 2020-04-23 Philip Teague Combined thermal and voltage transfer system for an x-ray source
KR102427665B1 (ko) * 2021-12-20 2022-08-02 주식회사 상익전자 고전압 엑스선 발생장치
KR102647502B1 (ko) * 2023-03-13 2024-03-14 주식회사 티인테크놀로지 엑스선 발생 장치 및 고속펄싱 장치

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007095530A (ja) * 2005-09-29 2007-04-12 Shimadzu Corp 高電圧装置およびこれを備えたｘ線診断装置
JP2012120653A (ja) * 2010-12-07 2012-06-28 Fujifilm Corp 放射線撮影装置、及び放射線撮影システム

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2336780A1 (de) 1973-07-19 1975-02-06 Philips Patentverwaltung Drehstrom-roentgengenerator
JPS5342695A (en) * 1976-09-30 1978-04-18 Toshiba Corp Ct scanner
DE2823917A1 (de) * 1978-05-31 1979-12-13 Siemens Ag Roentgendiagnostikgenerator mit einem oelgefuellten kessel mit hochspannungstransformator, hochspannungsgleichrichter und roentgenroehre
US5056125A (en) * 1989-12-07 1991-10-08 Robert Beland Discharge module for X-ray cable
US5339349A (en) 1992-10-26 1994-08-16 Xeno Millan Y Portable x-ray unit
JP4104191B2 (ja) 1997-08-28 2008-06-18 株式会社日立メディコ Ｘ線高電圧装置
JP4497640B2 (ja) 2000-03-29 2010-07-07 株式会社日立メディコ 高電圧スイッチ回路及びこれを用いたｘ線装置
US7447293B2 (en) 2005-03-15 2008-11-04 Kabushiki Kaisha Toshiba X-ray computer tomographic imaging apparatus and control method thereof

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007095530A (ja) * 2005-09-29 2007-04-12 Shimadzu Corp 高電圧装置およびこれを備えたｘ線診断装置
JP2012120653A (ja) * 2010-12-07 2012-06-28 Fujifilm Corp 放射線撮影装置、及び放射線撮影システム

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200002041A (ko) * 2018-06-28 2020-01-08 주식회사 포스콤 X선 촬영장치용 전원공급장치 및 이를 구비한 휴대형 x선 촬영장치
KR102149285B1 (ko) 2018-06-28 2020-08-31 주식회사 포스콤 X선 촬영장치용 전원공급장치 및 이를 구비한 휴대형 x선 촬영장치
WO2023204367A1 (ko) 2022-04-21 2023-10-26 주식회사 레메디 전압 발생 장치 및 이를 구비하는 엑스선 발생 장치
WO2023204368A1 (ko) 2022-04-21 2023-10-26 주식회사 레메디 엑스선 발생 장치
KR20230150143A (ko) 2022-04-21 2023-10-30 주식회사 레메디 엑스선 발생 장치
KR20230150142A (ko) 2022-04-21 2023-10-30 주식회사 레메디 전압 발생 장치 및 이를 구비하는 엑스선 발생 장치

Also Published As

Publication number Publication date
US9936568B2 (en) 2018-04-03
EP2840871A1 (en) 2015-02-25
KR20150022194A (ko) 2015-03-04
US20150055750A1 (en) 2015-02-26
EP2840871B1 (en) 2017-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101529041B1 (ko) 엑스선 발생 장치, 이를 포함하는 엑스선 영상 장치 및 엑스선 발생 장치의 제어 방법
US7327827B2 (en) X-ray high voltage device
JP5836108B2 (ja) Ｘ線撮影装置
JP5283910B2 (ja) Ｘ線管用の電力供給装置及びそれを動作させるための方法
JP2010225461A (ja) 高電圧装置およびｘ線コンピュータ断層撮像装置
JP2012129087A (ja) Ｘ線診断装置
JP6139262B2 (ja) Ｘ線高電圧装置
JP3605657B2 (ja) Ｘ線高電圧装置
JP2002033064A (ja) 三極ｘ線管グリッド制御装置
WO2013065703A1 (ja) Ｘ線高電圧装置およびその運転方法
JP4648678B2 (ja) Ｘ線管のフィラメント加熱装置
JP4349642B2 (ja) Ｘ線高電圧装置
US3633029A (en) Pulsed x-ray control system with improved film darkening
JP2004296242A (ja) Ｘ線高電圧装置
JP2007220514A (ja) Ｘ線高電圧装置
JP4104191B2 (ja) Ｘ線高電圧装置
JP2001319799A (ja) Ｘ線高電圧装置
JP6169890B2 (ja) Ｘ線管制御装置及びｘ線ｃｔ装置
JP5637697B2 (ja) Ｘ線高電圧装置、ｘ線装置、及びこれを用いたｘ線診断装置
JP5660763B2 (ja) Ｘ線ｃｔ装置
JP6256992B2 (ja) 電子管用電源装置
JP2007234497A (ja) Ｘ線高電圧装置
JP2008186774A (ja) バイアス電圧制御回路およびこれを用いたｘ線発生装置
JPH07122395A (ja) Ｘ線高電圧装置
TW201105182A (en) Discharge module for high voltage X-ray tubes

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180530

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190530

Year of fee payment: 5