WO2003086028A1

WO2003086028A1 - Procede et appareil de controle de tube a rayons x

Info

Publication number: WO2003086028A1
Application number: PCT/JP2003/004357
Authority: WO
Inventors: Masayoshi Ishikawa; Takane Yokoi; Tsutomu Nakamura; Yutaka Ochiai; Kinji Takase
Original assignee: Hamamatsu Photonics K.K.
Priority date: 2002-04-05
Filing date: 2003-04-04
Publication date: 2003-10-16
Also published as: CN100355324C; KR20040098057A; EP1496726A1; AU2003236269A1; JPWO2003086028A1; CN1647590A; US20060153335A1; EP1496726A4; US7286642B2

Description

明糸田書

X線管制御装置及び X線管制御方法

技術分野

本発明は、 X線管制御装置及び X線管制御方法に関するものである。

背景技 fer

X線管ユニットは、出荷される際に、設定された最大管電圧値の下で X線管を最適にウォームアップさせるウォーミングアップ'プログラム等がインストールされている。従来は、 X線管の最大管電圧値が変更されたときでも、当初インストールされたウォーミングアップ ·プログラム等を書き換えることなく X線管を動作させていた。

発明の開示

しかしながら、上記の従来の方法には、 X線管の最大管電圧値が変更されたときに X線管が最適に動作しなくなるという問題点があつた。

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、 X線管の最大管電圧値が変更されたときでも X線管を最適に動作させる X線管制御方法等を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の X線管制御装置は、 X線管を遠隔制御する X線管制御装置であって、前記 X線管が作動を開始したときに前記 X線管の管電圧及び管電流をそれぞれ前記 X線管が作動していなかった休止時間に応じたプ口セスで最大管電圧値及びこれに対応する最大管電流値まで上昇させるためのゥォーミングアップ'プログラムを、最大管電圧値に応じて複数格納する第一格納手段と、前記 X線管の最大管電圧値が変更された際に、前記第一格納手段に格納された複数の前記ウォーミングアップ ·プログラムから、変更後の最大管電圧値に対応するものを抽出する第一抽出手段と、通信回線を介して、前記 X線管の動作を制御する制御装置の記憶部に格納されているウォーミングアップ ·プロダラムを、前記第一抽出手段により抽出された前記ウォーミングアップ ·プログラムに書き換える第一書換手段とを備えたことを特徴とする。また、本発明の X線管制御装置の別の側面は、 X線管の最大管電圧値が入力される入力手段と、前記 X 線管が作動を開始したときに前記 X線管の管電圧及び管電流をそれぞれ前記 X線管が作動していなかった休止時間に応じたプロセスで最大管電圧値及びこれに対応する最大管電流値まで上昇させるためのウォーミングアップ ·プログラムを、最大管電圧値に応じて複数格納する格納手段と、前記格納手段に格納された複数の前記ウォーミングアップ ·プログラムから、前記入力手段に入力された最大管電圧値に対応するものを抽出する抽出手段と、前記抽出手段により抽出された前記ウォーミングアップ ·プログラムを出力する出力手段とを備えたことを特徴とする。

本発明の X線管制御方法は、 X線管を X線管制御装置により遠隔制御する X線管制御方法であって、前記 X線管が作動を開始したときに前記 X線管の管電圧及び管電流値をそれぞれ前記 X線管が作動していなかった休止時間に応じたプロセスで最大管電圧値及びこれに対応する最大管電流値まで上昇させるためのウォーミングアップ ·プログラムを、予め前記 X線管制御装置の第一格納手段に最大管電圧値に応じて複数格納し、前記 X線管制御装置の第一抽出手段が、前記 X線管の最大管電圧値が変更された際に、前記第一格納手段に格納された複数の前記ゥォーミングアップ ·プログラムから、変更後の最大管電圧値に対応するものを抽出する第一抽出ステップと、前記 X線管制御装置の第一書換手段が、通信回線を介して、前記 X線管の動作を制御する制御装置の記憶部に格納されているウォーミングアップ ·プログラムを、前記第一抽出手段により抽出された前記ウォーミングアップ'プログラムに書き換える第一書換ステップとを含むことを特徴とする。また、本発明の X線管制御方法の別の側面は、 X線管が作動を開始したときに前記 X線管の管電圧及び管電流をそれぞれ前記 X線管が作動していなかった休止時間に応じたプロセスで最大管電圧値及びこれに対応する最大管電流値まで上昇させるためのウォーミングアップ ·プログラムを、予め X線管制御装置の格納手段に最大管電圧値に応じて複数格納し、前記 X線管の最大管電圧値を前記 X線管制御装置の入力手段に入力する入力ステップと、前記 X線管制御装置の抽出手段が、前記格納手段に格納された複数の前記ウォーミングアップ ·プログラムから、前記入力ステツプで入力された最大管電圧値に対応するものを抽出する抽出ステップと、前記 X線管制御装置の出力手段が、前記抽出手段により抽出された前記ウォーミングアップ ·プログラムを出力する出力ステップとを含むことを特徵とする。

これらにより、 X線管の最大管電圧値が変更されたときに X線管を最適にゥォ一ミングアップさせることができる。

上記目的を達成するために、本発明の X線管制御装置の別の側面は、 X線管を遠隔制御する X線管制御装置であって、前記 X線管の最大管電圧値に対応するリミット管電圧値を閾値として管電圧の印加を停止するためのリミット管電圧制御プログラムを最大管電圧値に応じて複数格納する第二格納手段と、前記 X線管の最大管電圧値が変更された際に、前記第二格納手段に格納された複数の前記リミット管電圧制御プログラムから、変更後の最大管電圧値に対応するリミット管電圧値を閾値とする前記リミット管電圧制御プログラムを抽出する第二抽出手段と、通信回線を介して、前記 X線管の動作を制御する制御装置の記憶部に格納されているリミット管電圧制御プログラムを、前記第二抽出手段により抽出された前記リミット管電圧制御プログラムに書き換える第二書換手段とを備えたことを特徴とする。また、本発明の X線管制御装置の別の側面は、 X線管の最大管電圧値が入力される入力手段と、前記 X線管の最大管電圧値に対応するリミツト管電圧値を閾値として管電圧の印加を停止するためのリミット管電圧制御プログラムを最大管電圧値に応じて複数格納する格納手段と、前記格納手段に格納された複数の前記リミット管電圧制御プログラムから、前記入力手段に入力された最大管電圧値に対応するものを抽出する抽出手段と、前記抽出手段により抽出された前記リミット管電圧制御プログラムを出力する出力手段とを備えたことを特徴とする。本発明の X線管制御方法の別の側面は、 X線管を X線管制御装置により遠隔制御する X線管制御方法であって、前記 X線管の最大管電圧値に対応するリミット管電圧値を閾値として管電圧の印加を停止するためのリミット管電圧制御プログラムを、予め前記 X線管制御装置の第二格納手段に最大管電圧値に応じて複数格納し、前記 X線管制御装置の第二抽出手段が、前記 X線管の最大管電圧値が変更された際に、前記第二格納手段に格納された複数の前記リミット管電圧制御プログラムから、変更後の最大管電圧値に対応するリミット管電圧値を閾値とする前記リミット管電圧制御プログラムを抽出する第二抽出ステップと、前記 X線管制御装置の第二書換手段が、通信回線を介して、前記 X線管の動作を制御する制御装置の記憶部に格納されているリミツト管電圧制御プログラムを、前記第二抽出手段により抽出された前記リミット管電圧制御プログラムに書き換える第二書換ステップとを含むことを特徴とする。また、本発明の X線管制御方法の別の側面は、 X線管の最大管電圧値に対応するリミツト管電圧値を閾値として管電圧の印加を停止するためのリミット管電圧制御プログラムを、予め X線管制御装置の格納手段に最大管電圧値に応じて複数格納し、前記 X線管の最大管電圧値を前記 X 線管制御装置の入力手段に入力する入力ステップと、前記 X線管制御装置の抽出手段が、前記格納手段に格納された複数の前記リミット管電圧制御プログラムから、前記入力ステツプで入力された最大管電圧値に対応するものを抽出する抽出ステップと、前記 X線管制御装置の出力手段が、前記抽出手段により抽出された前記リミット管電圧制御プログラムを出力する出力ステップとを含むことを特徵とする。

これらにより、 X線管の最大管電圧値が変更されたときに X線管のリミット管電圧を最適な値に調整することができる。

上記目的を達成するために、本発明の X線管制御装置の別の側面は、 X線管を遠隔制御する X線管制御装置であって、前記 X線管の最大管電圧値に対応するリミット管電流値を閾値として管電圧の印加を停止するためのリミット管電流制御プログラムを最大管電圧値に応じて複数格納する第三格納手段と、前記 X線管の最大管電圧値が変更された際に、前記第三格納手段に格納された複数の前記リミット管電流制御プログラムから、変更後の最大管電圧値に対応するリミット管電流値を閾値とする前記リミット管電流制御プログラムを抽出する第三抽出手段と、通信回線を介して、前記 X線管の動作を制御する制御装置の記憶部に格納されているリミツト管電流制御プログラムを、前記第三抽出手段により抽出された前記リミツト管電流制御プログラムに書き換える第三書換手段とを備えたことを特徴とする。また、本発明の X線管制御装置の別の側面は、 X線管の最大管電圧値が入力される入力手段と、前記 X線管の最大管電圧値に対応するリミット管電流値を閾値として管電圧の印加を停止するためのリミット管電流制御プログラムを最大管電圧値に応じて複数格納する格納手段と、前記格納手段に格納された複数の前記リミツト管電流制御プログラムから、前記入力手段に入力された最大管電圧値に対応するものを抽出する抽出手段と、前記抽出手段により抽出された前記リミット管電流制御プログラムを出力する出力手段とを備えたことを特徴とする。本発明の X線管制御方法の別の側面は、 X線管を X線管制御装置により遠隔制御する X線管制御方法であって、前記 X線管の最大管電圧値に対応するリミット管電流値を閾値として管電圧の印加を停止するためのリミット管電流制御プログラムを、予め前記 X線管制御装置の第三格納手段に最大管電圧値に応じて複数格納し、前記 X線管制御装置の第三抽出手段が、前記 X線管の最大管電圧値が変更された際に、前記第三格納手段に格納された複数の前記リミット管電流制御プログラムから、変更後の最大管電圧値に対応するリミット管電流値を閾値とする前記リミット管電流制御プログラムを抽出する第三抽出ステップと、前記 X線管制御装置の第三書換手段が、通信回線を介して、前記 X線管の動作を制御する制御装置の記憶部に格納されているリミツト管電流制御プログラムを、前記第三抽出手段により抽出された前記リミット管電流制御プログラムに書き換える第三書換ステップとを含むことを特徵とする。また、本発明の X線管制御方法の別の側面は、 X線管の最大管電圧値に対応するリミツト管電流値を閾値として管電圧の印加を停止するためのリミット管電流制御プログラムを、予め X線管制御装置の格納手段に最大管電圧値に応じて複数格納し、前記 X線管の最大管電圧値を前記 X 線管制御装置の入力手段に入力する入力ステップと、前記 X線管制御装置の抽出手段が、前記格納手段に格納された複数の前記リミット管電流制御プログラムから、前記入力ステツプで入力された最大管電圧値に対応するものを抽出する抽出ステップと、前記 X線管制御装置の出力手段が、前記抽出手段により抽出された前記リミツト管電流制御プログラムを出力する出力ステップとを含むことを特徴とする。

これらにより、 X線管の最大管電圧値が変更されたときに X線管のリミット管電流を最適な値に調整することができる。

上記目的を達成するために、本発明の X線管制御装置の別の側面は、 X線管を遠隔制御する X線管制御装置であって、前記 X線管のタ一ゲットに最大管電圧が印加された状態において電子ビームがターゲットに衝突するときの焦点の最小化を実現するように、集束レンズを制御するための集束レンズ制御プログラムを最大管電圧値に応じて複数格納する第四格納手段と、前記 X線管の最大管電圧値が変更された際に、前記第四格納手段に格納された複数の集束レンズ制御プログラムから、変更後の最大管電圧値に対応する前記集束レンズ制御プログラムを抽出する第四抽出手段と、通信回線を介して、前記 X線管の動作を制御する制御装置の記憶部に格納されている集束レンズ制御プログラムを、前記第四抽出手段により抽出された前記集束レンズ制御プログラムに書き換える第四書換手段とを備えたことを特徴とする。また、本発明の X線管制御装置の別の側面は、 X線管の最大管電圧値が入力される入力手段と、前記 X線管のターゲットに最大管電圧が印加された状態において電子ビームがターゲットに衝突するときの焦点の最小化を実現するように、集束レンズを制御するための管電流制御プログラムを最大管電圧値に応じて複数格納する格納手段と、前記格納手段に格納された複数の集束レンズ制御プログラムから、前記入力手段に入力された最大管電圧値に対応するものを抽出する抽出手段と、前記抽出手段により抽出された前記集束レンズ制御プログラムを出力する出力手段とを備えたことを特徴とする。

本発明の X線管制御方法の別の側面は、 X線管を X線管制御装置により遠隔制御する X線管制御方法であって、前記 X線管のターゲットに最大管電圧が印加された状態において電子ビームがターゲットに衝突するときの焦点の最小化を実現するように、集束レンズを制御するための集束レンズ制御プログラムを、予め前記 X線管制御装置の第四格納手段に最大管電圧値に応じて複数格納し、前記 X線管制御装置の第四抽出手段が、前記 X線管の最大管電圧値が変更された際に、前記第四格納手段に格納された複数の集束レンズ制御プログラムから、変更後の最大管電圧値に対応する前記集束レンズ制御プログラムを抽出する第四抽出ステツプと、前記 X線管制御装置の第四書換手段が、通信回線を介して、前記 X線管の動作を制御する制御装置の記憶部に格納されている集束レンズ制御プログラムを、前記第四抽出手段により抽出された前記集束レンズ制御プログラムに書き換える第四書換ステップとを含むことを特徴とする。また、本発明の X線管制御方法の別の側面は、 X線管のターゲットに最大管電圧が印加された状態において電子ビームがターゲットに衝突するときの焦点の最小化を実現するように、集束レンズを制御するための集束レンズ制御プログラムを、予め X線管制御装置の格納手段に最大管電圧値に応じて複数格納し、前記 X線管の最大管電圧値を前記 X線管制御装置の入力手段に入力する入力ステップと、前記 X線管制御装置の抽出手段力前記格納手段に格納された複数の集束レンズ制御プログラムから、前記入力ステップで入力された最大管電圧値に対応するものを抽出する抽出ステップと、前記

X線管制御装置の出力手段が、前記抽出手段により抽出された前記集束レンズ制御プログラムを出力する出力ステップとを含むことを特徴とする。

これらにより、 X線管の最大管電圧値が変更されたときでも焦点径の最小化が維持される。図面の簡単な説明

図 1は、 X線管 1の構造を示す模式図（断面図）である。

図 2は、第 1実施形態の X線管管理システムを説明する図である。

図 3は、記憶部 2 4に格納されている動作プログラム 2 4 0の構成図である。図 4は、格納部 3 2 a〜eに格納されている動作プログラム 2 4 0のモジユールを示す図である。

図 5は、最大管電圧が 1 3 0 k Vであるときの動作プログラム 2 4 0を示す図である。

図 6は、最大管電圧が 1 0 0 k Vであるときの動作プログラム 2 4 0を示す図である。

図 7は、最大管電圧が 1 1 0 k Vであるときの動作プログラム 2 4 0を示す図である。

図 8は、第 2実施形態の X線管管理システムを説明する図である。

図 9は、第 2実施形態の X線管管理システムの動作の手順を示すフローチヤ一トである。

発明を実施するための最良の形態

以下、添付図面を参照して、本発明の X線管制御装置及び X線管制御方法の好適な実施形態について詳細に説明する。

(第 1実施形態）

まず、本実施形態の X線管制御装置 3により管理される X線管 1の構造及び動作を説明する。図 1は、 X線管 1の構造を示す模式図（断面図）である。図 1に示すように、 X線管 1は、グランド電位に維持されている金属製外囲器 1 1、絶縁体のステム 1 2及び X線を透過させるベリリゥム窓 1 3で構成される外郭により真空に封止されている。

X線管 1は、外郭の内部に、ヒータで加熱されることにより熱電子を放出する力ソード 1 1 0、熱電子を加速 ·集束させる第 1フォーカスグリッド電極 1 2 0 及び第 2フォーカスダリッド電極 1 3 0、金属製外囲器 1 1と同電位（グランド電位）に維持されている第三フォーカスグリッド電極 1 4 0及び熱電子が衝突することにより X線を発生させるタングステン製のターゲット 1 5 0を備える。第 1フォーカスグリッド電極 1 2 0は、負の電圧が印加されることにより、熱電子をフィラメント側に押し戻す機能を有する。第 2フォーカスグリッド電極 1 3 0 は、正の電圧が印加されることにより、熱電子をターゲット側に引っ張る機能を有する。また、第 1フォーカスグリッド電極 1 2 0及び第 2フォーカスダリッド電極 1 3 0は、第 3フォーカスグリッド電極 1 4 0と共に、電子ビームを集束させる電界レンズ（集束レンズ）としての機能も有する。力ソード 1 1 0からターゲット 1 5 0に向かって、第 1フォーカスダリッド電極 1 2 0、第 2フォーカスグリッド電極 1 3 0、第 3フォーカスグリッド電極 1 4 0の順に配置にされ、第 1フォーカスダリッド電極 1 2 0、第 2フォーカスダリッド電極 1 3 0及び第 3 フォーカスグリッド電極 1 4 0は、それぞれ、中心に熱電子を通過させるための開口部 1 2 0 a、開口部 1 3 0 a及ぴ開口部 1 4 0 aを備える。

X線管 1は、ターゲット 1 5 0に正の高霉圧を印加するための高電圧発生回路を含む、電源 1 5を備える。

X線管 1は、 X線管 1とコントロールケーブル 1 6で接続された X線管コントローラ 2により制御される。

X線管 1の主電源がオンになると、力ソード 1 1 0は、ヒータで加熱されることにより熱電子を放出する。また、 X線管 1は、ウォーミングアップを開始し、管電圧を最大管電圧値にまで段階的に上昇させていくと共に、管電流値を最大管電流値（最大管電圧値の下で焦点径を最小化させる管電流値）にまで段階的に上昇させていく。ウォーミングアップが終了すると、第 1フォーカスグリッド電極 1 2 0に負のカツトオフ電圧が印加され、管電流が停止する。

X線管 1の X線照射スィッチがオンになると、第 1フォーカスグリッド電極 1

2 0に印加される電圧がカットオフ電圧から動作電圧に上がり、力ソード 1 1 0 から放出された熱電子は、力ソード 1 1 0よりも高電位の第 2フォーカスダリッド電極 1 3 0に引っ張られることにより、第 1フォーカスダリッド電極 1 2 0の開口部 1 2 0 aを通過する。さらに、熱電子は、ターゲット 1 5 0に印加された管電圧により加速されながら第 2フォーカスグリッド電極 1 3 0の開口部 1 3 0 a及ぴ第 3フォーカスグリッド電極 1 4 0の開口部 1 4 0 aを通過し、正の高電圧が印加されたターゲット 1 5 0へ向かう電子ビームとなる。電子ビームは、開口部 1 2 0 a、開口部 1 3 0 a及び開口部 1 4 0 aを通過する際、第 1ないし 3 のフォーカスダリッド電極、力ソード 1 1 0及ぴターゲット 1 5 0によって形成される電界によってビーム径が収縮される。かかる電界により集束された電子ビームがターゲット 1 5 0に当たると、ターゲット 1 5 0は X線を発生させる。 X 線は、ベリリウム窓 1 3を通過して、 X線管 1の外部に出射する。

電子ビームがターゲット 1 5 0に当たるときの焦点径は、電界レンズの強度、すなわち管電圧並びに第 1フォーカスダリッド電極 1 2 0に印加される電圧及ぴ第 2フォーカスグリッド電極 1 3 0に印加される電圧により変化する。第 1フォ一力スグリッド電極 1 2 0及ぴ第 2フォーカスグリッド電極 1 3 0に印加される電圧は、最大管電圧の下で焦点径が最小化されるように制御される。また、最大管電流値は、このように制御された第 1フォーカスグリッド電極 1 2 0及び第 2 フォーカスダリッド電極 1 3 0の電圧値によって決定される。

次に、 X線管制御装置 3が適用される X線管管理システムの機能的構成を説明する。図 2は、 X線管制御装置 3が適用される X線管管理システムを説明する図である。図 2に示すように X線管管理システムは、 X線管 1、 X線管コントローラ 2及び X線管制御装置 3を備える。 X線管 1及び X線管コントローラ 2はユーザの元に、 X線管制御装置 3は X線管の保守管理業者の元に設置され、両者はィンターネットなどの通信回線を介して接続されている。

X線管コントローラ 2は、コントロール部 2 2、記憶部 2 4及ぴ書換部として機能する通信部 2 6を備える。コントロール部 2 2は、記憶部 2 4に格納されている動作プログラム 240を読み込んで動作プログラム 240に従って、 X線管 1の各部を動作させる機能を有する。

記憶部 24には、 X線管 1の動作プログラム 240が格納されている。図 3は、記憶部 24に格納されている動作プログラム 240の構成図である。動作プログラム 240は、 X線管 1の最大管電圧値（X線管 1の出荷時には 130 kVに設定されている。）を設定する最大管電圧値設定モジュール 240 a, X線管 1を最大管電圧値にウォーミングアップするためのウォーミングアップ ·モジュール 2 40 b、 X線管 1の最大管電圧値に対応するリミツト管電圧値（リミツト管電圧値は、最大管電圧値よりも約 30 k V高い電圧値に設定される。）を閾値として管電圧の印加を停止するためのリミット管電庄制御モジュール 240 c、 X線管 1 の最大管電圧値に対応するリミツト管電流値（リミツト管電流値は、最大管電流値（最大管電圧値の下で焦点径を最小化させる管電流値）よりも約 50 μ A強い電流値に設定される。）を閾値として管電圧の印加を停止するためのリミット管電流制御モジュール 240 d及びターゲット 150に最大管電圧が印加された状態において焦点径の最小化を実現するように、第 1フォーカスダリッド電極 120 及ぴ第 2フォーカスグリッド電極 130に印加される電圧を制御するためのフォ一力スグリツド電極制御モジュール 240 eを含んで構成される。

X線管制御装置 3は、格納部 32 a〜e、抽出部 34及び通信（入力、送信）部 36を備える。図 4は、格納部 32 a〜eに格納されている動作プログラム 2 40のモジュールを示す図である。格納部 32 aには、 1301^¥から 10 ¥ 刻みで低くなる最大管電圧値に対応する最大管電圧値設定モジュール 240 a (最大管電圧値： 130 kV、 120 k V、 110 k V、 100 k V···) が格納されている。格納部 32 bには、 130 k Vから 10 kV刻みで低くなる最大管電圧値に対応するウォーミングアップ ·モジュール 240 b (最大管電圧値： 1 30 k V、 120 k V、 110k V、 100 k V···) が格納されている。格納部

32 cには、 130 kVから 10 k V刻みで低くなる最大管電圧値に対応するリミット管電圧制御モジュール 240 c (リミツト管電圧値： 150 kV、 140 kV、 135 k V、 130 k V···) が格納されている。格納部 32 dには、 13 0 k Vから 10 k V刻みで低くなる最大管電圧値に対応するリミツト管電流制御モジュール 240 d (リミツト管電流値： 360/ζΑ、 300μΑ、 270/ζΑ、 240 μ Α···) が格納されている。格納部 32 eには、 130 kVから l O kV 刻みで低くなる最大管電圧値に対応するフォーカスグリッド電極制御モジュール 240 e (最大管電圧値： 130 k V、 120k V、 110 k V、 100 k V···) が格納されている。

抽出部 34は、 X線管 1の最大管電圧値が変更されたときに、格納部 32 a〜 eに格納されている動作プログラム 240のモジュールから変更された最大管電圧値に対応するものを抽出する機能を有する。

通信部 36は、抽出部 34により抽出された各モジュールにより構成される動作プログラム 240を X線管コントローラ 2に送信し、記憶部 24に上書きする機能を有する。

次に、 X線管 1の最大管電圧値が変更される際に X線管制御装置 3が動作プログラム 240を書き換える動作を説明する。

保守管理業者が、 X線管 1のユーザからの要請に応じて、 X線管制御装置 3を使って X線管 1の最大管電圧値を変更する。 X線管制御装置 3の抽出部 34は、格納部 32 aから変更される最大管電圧値に対応する最大管電圧値設定モジユーノレ 240 aを抽出する。同時に、抽出部 34は、格納部 32 b〜eから、それぞれ変更される最大管電圧値に対応するウォーミングアップ ·モジュール 240 b, リミツト管電圧制御モジユーノレ 240 c、リミツト管電流制御モジュール 240 d及ぴフォーカスグリッド電極制御モジュール 240 eを抽出する。

通信部 36が、抽出部 34により抽出された最大管電圧値設定モジュール 24 0 a、ウォーミングアップ 'モジュール 240 b、リミット管電圧制御モジユール 240 c、リミツト管電流制御モジュール 240 d及びフォーカスダリッド電極制御モジュール 240 eにより構成される動作プログラム 240を通信回線を介して X線管コントローラ 2に送信し、記憶部 24に格納されている動作プログラム 240に上書きする。

図 5は、最大管電圧が 130 kVであるときの動作プログラム 240を示す。図 6は、最大管電圧が 100 kVであるときの動作プログラム 240を示す。図 7は、最大管電圧が 110 kVであるときの動作プログラム 240を示す。例えば、当初最大管電圧値が 130 kVに設定されていたのを 100 kVに変更するとき、 X線管コントローラ 2の動作プログラム 240は、図 6に示すものに書き換えられる。

変更後の動作プログラム 240の下では、 X線管 1の主源がオンになったとき、図 6に示すステップ 1〜 6に従い管電圧及び管電流がそれぞれ段階的に 10 O kV、 200 ;z Aまで上昇していく。 X線管コントローラ 2のタイマーが、前回 X線管 1の主電源がオフになってからの時間（休止時間）を計測している。この休止時間に応じて管電圧及び管電流が上昇するプロセスが決定される。例えば、休止時間が 2ヶ月間であったとき、管電圧 20 k V、管電流 Ομ Aの状態が 4分間続き（ステップ 1)、管電圧 40 kV、管電流 20 μ Aの状態が 4分間続き（ステツプ 2)、管電圧 62 k V、管電流 60 μ Aの状態が 5分間続き（ステップ 3)、管電圧 83 k V、管電流 100 Aの状態が 5分間続き（ステップ 4)、管電圧 9 3 k V、管電流 150 μ Aの状態が 6分間続き（ステップ 5)、管電圧 100 k V、管電流 200 μ Aの状態が 8分間続く（ステップ 6) というプロセスを経て、管電圧及び管電流がそれぞれ 100 k V、 200 μΑに上昇する。このようにゥォ一ミングアップ ·プロセスが変更されることにより、ウォーミングアップに要する時間を必要最低限の 32分間に短縮することができる。

また、リミツト管電圧値が 150 kVから 130 k Vに、リミツト管電流値が 360 μ Αから 240 μ Αに、フォーカスダリッド電圧値（フォーカスダリッド電極に印加する電圧値）は V₁₃。 [V] (管電圧が 130 kVのときに焦点径を最小化させるグリッド電圧値）から V _{1 0}。 [V] (管電圧が 1 0 0 k Vのときに焦点径を最小化させるグリッド電圧値）に変更される。これらの変更がなされることにより、 X線管 1がより安全に動作するようになり、また焦点径の最小化が維持される。

例えば、最大管電圧値が 1 0 5 k Vに変更される場合など、変更後の最大管電圧値と一致するプログラム上の最大管電圧値がない場合には、プログラム上の最大管電圧値が変更後の最大管電圧値よりも大きくかつプログラム上の最大管電圧値と変更後の最大管電圧値との差が最も小さくなるようにウォーミングアップ ' プログラムが抽出される。すなわち、最大管電圧値が 1 0 5 k Vに変更される場合には、最大管電圧値 1 1 O k Vに対応するウォーミングアップ 'プログラム（図 7参照）が抽出され、 X線管コントローラ 2にインストールされる。かかる抽出がなされることにより十分なウォーミングアップが確保される。

また、変更後の最大管電圧値と一致するプログラム上の最大管電圧値がない場合に X線管制御装置 3が適当なウォーミングアップ · プロセスを算出した上ゥォ一ミングアップ.モジュール 2 4 0 bを書き換えてもよい。例えば、最大管電圧値が 1 0 5 k Vに変更される場合に、ステップ 1における管電圧値を 2 0 k Vに、ステップ 2における管電圧値を 4 0 k Vに、ステップ 3における管電圧値を 6 3 . 5 k Vに、ステップ 4における管電圧値を 8 6 . 5 k Vに、ステップ 5における管電圧値を 9 6 . 5 k Vに、ステップ 6における管電圧値を 1 0 5 k Vにすることが考えられる。

リミツト管電圧値、リミツト管電流値及びフォーカスダリッド電圧値についても、変更後の最大管電圧値と一致するプログラム上の最大管電圧値がない場合には、プログラム上の最大管電圧値が変更後の最大管電圧値よりも大きくかつプログラム上の最大管電圧値と変更後の最大管電圧値との差が最も小さくなるようにリミツト管電圧制御モジュール 2 4 0 c、リミツト管電流制御モジュール 2 4 0 d及ぴフォーカスダリッド電極制御モジュール 2 4 0 eを抽出する、あるいは適当な値のリミット管電圧値、リミツト管電流値及ぴフォーカスダリッド電圧値を算出した上リミット管電圧制御モジュール 2 4 0 c、リミツト管電流制御モジュール 2 4 0 d及ぴフォーカスグリッド電極制御モジュール 2 4 0 eを書き換えることができる。

(第 2実施形態）

図 8は、第 2実施形態の X線管管理システムを説明する図である。第 2実施形態においては通信部 3 6は、変更後の最大管電圧値が入力される入力手段及び変更後の最大管電圧値に対応する動作プログラム 2 4 0をノートパソコン 4に送信する送信部として機能する。その他の点では、 X線管制御装置 3は第 1実施形態におけると同様に機能する。

第 2実施形態においては、ノートパソコン 4を携帯する保守員が X線管 1のュ一ザの元に赴いて動作プログラム 2 4 0を書き換える。図 9は、第 2実施形態の X線管管理システムの動作の手順を示すフローチヤ一トである。図 9を参照して、第 2実施形態において動作プログラム 2 4 0を書き換える手順を説明する。

保守管理業者がユーザから最大管電圧値を変更する旨の依頼を受けると、保守員がノートパソコン 4を携帯してユーザの元に赴く。保守員は、ユーザの元で、ノートパソコン 4を通信回線を介して X線管制御装置 3に接続した上、通信部 3 6に変更後の最大管電圧値を入力する（S 9 2 )。

第 1実施形態におけると同様に入力された最大管電圧値に対応する動作プログラム 2 4 0が抽出される（S 9 4 )。

通信部 3 6は、 S 9 4で抽出された動作プログラム 2 4 0をノートパソコン 4 に送信する（S 9 6 ) 。

保守員は、ノートパソコン 4を X線管コントローラ 2に接続した上、 S 9 6で送信された動作プログラム 2 4 0を X線管コントローラ 2の記憶部 2 4に上書きする（S 9 8 )。

産業上の利用可能性本発明の X線管制御装置及び X線管制御方法は、例えば医療用 X線発生装置の制御に適用可能である。

Claims

請求の範囲

1 . X線管を遠隔制御する X線管制御装置であって、

前記 X線管が作動を開始したときに前記 X線管の管電圧及び管電流をそれぞれ前記 X線管が作動していなかった休止時間に応じたプロセスで最大管電圧値及びこれに対応する最大管電流値まで上昇させるためのウォーミングアップ ·プロダラムを、最大管電圧値に応じて複数格納する第一格納手段と、

前記 X線管の最大管電圧値が変更された際に、前記第一格納手段に格納された複数の前記ウォーミングアップ ·プログラムから、変更後の最大管電圧値に対応するものを抽出する第一抽出手段と、

通信回線を介して、前記 X線管の動作を制御する制御装置の記憶部に格納されているウォーミングアップ ·プログラムを、前記第一抽出手段により抽出された前記ウォーミングアップ ·プログラムに書き換える第一書換手段と

を備えたことを特徴とする X線管制御装置。

2 . X線管を遠隔制御する X線管制御装置であって、

前記 X線管の最大管電圧値に対応するリミツト管電圧値を閾値として管電圧の印加を停止するためのリミット管電圧制御プログラムを最大管電圧値に応じて複数格納する第二格納手段と、

前記 X線管の最大管電圧値が変更された際に、前記第二格納手段に格納された複数の前記リミット管電圧制御プログラムから、変更後の最大管電圧値に対応するリミツト管電圧値を閾値とする前記リミット管電圧制御プログラムを抽出する第二抽出手段と、

通信回線を介して、前記 X線管の動作を制御する制御装置の記憶部に格納されているリミット管電圧制御プログラムを、前記第二抽出手段により抽出された前記リミツト管電圧制御プログラムに書き換える第二書換手段と

を備えたことを特徴とする X線管制御装置。

3 . X線管を遠隔制御する X線管制御装置であって、前記 X線管の最大管電圧値に対応するリミツト管電流値を閾値として管電圧の印加を停止するためのリミット管電流制御プログラムを最大管電圧値に応じて複数格納する第三格納手段と、

前記 X線管の最大管電圧値が変更された際に、前記第三格納手段に格納された複数の前記リミット管電流制御プログラムから、変更後の最大管電圧値に対応するリミツト管電流値を閾値とする前記リミット管電流制御プログラムを抽出する第三抽出手段と、

通信回線を介して、前記 X線管の動作を制御する制御装置の記憶部に格納されているリミツト管電流制御プログラムを、前記第三抽出手段により抽出された前記リミツト管電流制御プログラムに書き換える第三書換手段と

を備えたことを特徴とする X線管制御装置。

4 . X線管を遠隔制御する X線管制御装置であって、

前記 X線管のターゲットに最大管電圧が印加された状態において電子ビームがターゲットに衝突するときの焦点の最小化を実現するように、集束レンズを制御するための集束レンズ制御プログラムを最大管電圧値に応じて複数格納する第四格納手段と、

前記 X線管の最大管電圧値が変更された際に、前記第四格納手段に格納された複数の集束レンズ制御プログラムから、変更後の最大管電圧値に対応する前記集束レンズ制御プログラムを抽出する第四抽出手段と、

通信回線を介して、前記 X線管の動作を制御する制御装置の記憶部に格納されている集束レンズ制御プログラムを、前記第四抽出手段により抽出された前記集束レンズ制御プログラムに書き換える第四書換手段と

を備えたことを特徴とする X線管制御装置。

5 . X線管を X線管制御装置により遠隔制御する X線管制御方法であって、前記 X線管が作動を開始したときに前記 X線管の管電圧及び管電流値をそれぞれ前記 X線管が作動していなかった休止時間に応じたプロセスで最大管電圧値及びこれに対応する最大管電流値まで上昇させるためのウォーミングアップ ·プログラムを、予め前記 X線管制御装置の第一格納手段に最大管電圧値に応じて複数格納し、

前記 X線管制御装置の第一抽出手段が、前記 X線管の最大管電圧値が変更された際に、前記第一格納手段に格納された複数の前記ウォーミングアップ ·プログラムから、変更後の最大管電圧値に対応するものを抽出する第一抽出ステップと、前記 X線管制御装置の第一書換手段が、通信回線を介して、前記 X線管の動作を制御する制御装置の記憶部に格納されているウォーミングアップ 'プログラムを、前記第一抽出手段により抽出された前記ウォーミングアップ ·プログラムに書き換える第一書換ステップと

を含むことを特徴とする X線管制御方法。

6 . X線管を X線管制御装置により遠隔制御する X線管制御方法であって、前記 X線管の最大管電圧値に対応するリミツト管電圧値を閾値として管電圧の印加を停止するためのリミツト管電圧制御プログラムを、予め前記 X線管制御装置の第二格納手段に最大管電圧値に応じて複数格納し、

前記 X線管制御装置の第二抽出手段が、前記 X線管の最大管電圧値が変更された際に、前記第二格納手段に格納された複数の前記リミット管電圧制御プログラムから、変更後の最大管電圧値に対応するリミット管電圧値を閾値とする前記リミット管電圧制御プログラムを抽出する第二抽出ステップと、

前記 X線管制御装置の第二書換手段が、通信回線を介して、前記 X線管の動作を制御する制御装置の記憶部に格納されているリミット管電圧制御プログラムを、前記第二抽出手段により抽出された前記リミツト管電圧制御プログラムに書き換える第二書換ステップと

を含むことを特徴とする X線管制御方法。

7 . X線管を X線管制御装置により遠隔制御する X線管制御方法であって、前記 X線管の最大管電圧値に対応するリミツト管電流値を閾値として管電圧の印加を停止するためのリミツト管電流制御プログラムを、予め前記 X線管制御装置の第三格納手段に最大管電圧値に応じて複数格納し、

前記 X線管制御装置の第三抽出手段が、前記 X線管の最大管電圧値が変更された際に、前記第三格納手段に格納された複数の前記リミット管電流制御プログラムから、変更後の最大管電圧値に対応するリミット管電流値を閾値とする前記リミット管電流制御プログラムを抽出する第三抽出ステップと、

前記 X線管制御装置の第三書換手段が、通信回線を介して、前記 X線管の動作を制御する制御装置の記憶部に格納されているリミット管電流制御プログラムを、前記第三抽出手段により抽出された前記リミット管電流制御プログラムに書き換える第三書換ステップと

を含むことを特徴とする X線管制御方法。

8 . X線管を X線管制御装置により遠隔制御する X線管制御方法であって、前記 X線管のターゲットに最大管電圧が印加された状態において電子ビームがターゲットに衝突するときの焦点の最小化を実現するように、集束レンズを制御するための集束レンズ制御プログラムを、予め前記 X線管制御装置の第四格納手段に最大管電圧値に応じて複数格納し、

前記 X線管制御装置の第四抽出手段が、前記 X線管の最大管電圧値が変更された際に、前記第四格納手段に格納された複数の集束レンズ制御プログラムから、変更後の最大管電圧値に対応する前記集束レンズ制御プログラムを抽出する第四抽出ステップと、

前記 X線管制御装置の第四書換手段が、通信回線を介して、前記 X線管の動作を制御する制御装置の記憶部に格納されている集束レンズ制御プログラムを、前記第四抽出手段により抽出された前記集束レンズ制御プログラムに書き換える第四書換ステップと

を含むことを特徴とする X線管制御方法。

9 . X線管の最大管電圧値が入力される入力手段と、前記 X線管が作動を開始したときに前記 X線管の管電圧及び管電流をそれぞれ前記 X線管が作動していなかつた休止時間に応じたプロセスで最大管電圧値及びこれに対応する最大管電流値まで上昇させるためのウォーミングアップ ·プロダラムを、最大管電圧値に応じて複数格納する格納手段と、

前記格納手段に格納された複数の前記ウォーミングアップ ·プログラムから、前記入力手段に入力された最大管電圧値に対応するものを抽出する抽出手段と、前記抽出手段により抽出された前記ウォーミングアップ ·プログラムを出力する出力手段と

を備えたことを特徴とする X線管制御装置。

1 0 . X線管の最大管電圧値が入力される入力手段と、

前記 X線管の最大管電圧値に対応するリミツト管電圧値を閾値として管電圧の印加を停止するためのリミット管電圧制御プログラムを最大管電圧値に応じて複数格納する格納手段と、

前記格納手段に格納された複数の前記リミット管電圧制御プログラムから、前記入力手段に入力された最大管電圧値に対応するものを抽出する抽出手段と、前記抽出手段により抽出された前記リミット管電圧制御プログラムを出力する出力手段と

を備えたことを特徴とする X線管制御装置。

1 1 . X線管の最大管電圧値が入力される入力手段と、

前記 X線管の最大管電圧値に対応するリミツト管電流値を閾値として管電圧の印加を停止するためのリミツト管電流制御プログラムを最大管電圧値に応じて複数格納する格納手段と、

前記格納手段に格納された複数の前記リミット管電流制御プログラムから、前記入力手段に入力された最大管電圧値に対応するものを抽出する抽出手段と、前記抽出手段により抽出された前記リミット管電流制御プログラムを出力する出力手段とを備えたことを特徴とする X線管制御装置。

1 2 . X線管の最大管電圧値が入力される入力手段と、

前記 X線管のターゲットに最大管電圧が印加された状態において電子ビームがターゲットに衝突するときの焦点の最小化を実現するように、集束レンズを制御するための管電流制御プログラムを最大管電圧値に応じて複数格納する格納手段と、前記格納手段に格納された複数の集束レンズ制御プログラムから、前記入力手段に入力された最大管電圧値に対応するものを抽出する抽出手段と、

前記抽出手段により抽出された前記集束レンズ制御プログラムを出力する出力手段と

を備えたことを特徴とする X線管制御装置。

1 3 . 前記入力手段に入力された最大管電圧値と一致するウォーミングアツプ ·プログラム上の最大管電圧値がない場合に、ウォーミングアップ ·プロダラム上の最大管電圧値が前記入力手段に入力された最大管電圧値よりも大きくかつウォーミングアップ ·プログラム上の最大管電圧値と前記入力手段に入力された最大管電圧値との差が最も小さくなるように、前記入力手段に入力された最大管電圧値と前記格納手段に格納されたウォーミングアップ ·プログラムとを対応させることを特徴とする請求項 9項に記載の X線管制御装置。

1 4 . X線管が作動を開始したときに前記 X線管の管電圧及び管電流をそれぞれ前記 X線管が作動していなかった休止時間に応じたプロセスで最大管電圧値及びこれに对応する最大管電流値まで上昇させるためのウォーミングアップ 'プログラムを、予め X線管制御装置の格納手段に最大管電圧値に応じて複数格納し、前記 X線管の最大管電圧値を前記 X線管制御装置の入力手段に入力する入力ステップと、

前記 X線管制御装置の抽出手段が、前記格納手段に格納された複数の前記ウォーミングアップ ·プログラムから、前記入力ステップで入力された最大管電圧値に対応するものを抽出する抽出ステップと、前記 X線管制御装置の出力手段が、前記抽出手段により抽出された前記ウォーミングアップ ·プログラムを出力する出力ステップと

を含むことを特徴とする X線管制御方法。

1 5 . X線管の最大管電圧値に対応するリミツト管電圧値を閾値として管電圧の印加を停止するためのリミット管電圧制御プログラムを、予め X線管制御装置の格納手段に最大管電圧値に応じて複数格納し、

前記 X線管の最大管電圧値を前記 X線管制御装置の入力手段に入力する入力ステップと、

前記 X線管制御装置の抽出手段が、前記格納手段に格納された複数の前記リミツト管電圧制御プログラムから、前記入力ステップで入力された最大管電圧値に対応するものを抽出する抽出ステップと、

前記 X線管制御装置の出力手段が、前記抽出手段により抽出された前記リミット管電圧制御プログラムを出力する出力ステップと

を含むことを特徵とする X線管制御方法。

1 6 . X線管の最大管電圧値に対応するリミツト管電流値を閾値として管電圧の印加を停止するためのリミット管電流制御プログラムを、予め X線管制御装置の格納手段に最大管電圧値に応じて複数格納し、

前記 X線管制御装置の抽出手段が、前記格納手段に格納された複数の前記リミット管電流制御プログラムから、前記入力ステツプで入力された最大管電圧値に対応するものを抽出する抽出ステップと、

前記 X線管制御装置の出力手段が、前記抽出手段により抽出された前記リミット管電流制御プログラムを出力する出力ステップと

を含むことを特徴とする X線管制御方法。

1 7 . X線管のターゲットに最大管電圧が印加された状態において電子ビームがターゲットに衝突するときの焦点の最小化を実現するように、集束レンズを制御するための集束レンズ制御プログラムを、予め X線管制御装置の格納手段に最大管電圧値に応じて複数格納し、

前記 X線管制御装置の抽出手段が、前記格納手段に格納された複数の集束レンズ制御プログラムから、前記入力ステツプで入力された最大管電圧値に対応するものを抽出する抽出ステップと、

前記 X線管制御装置の出力手段が、前記抽出手段により抽出された前記集束レンズ制御プログラムを出力する出力ステップと

を含むことを特徴とする X線管制御方法。

1 8 . 前記入力ステツプで入力された最大管電圧値と一致するウォーミングアップ.プログラム上の最大管電圧値がない場合に、ウォーミングアップ'プログラム上の最大管電圧値が前記入力ステツプで入力された最大管電圧値よりも大きくかつウォーミングアップ ·プログラム上の最大管電圧値と前記入力ステップで入力された最大管電圧値との差が最も小さくなるように、前記入力ステツプで入力された最大管電圧値と前記格納手段に格納されたウォーミングアップ 'プログラムとを対応させることを特徴とする請求項 1 4に記載の X線管制御方法。