WO2004103033A1

WO2004103033A1 - X線発生装置

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Publication number: WO2004103033A1
Application number: PCT/JP2004/006523
Authority: WO
Inventors: Jun Takahashi; Hiroshi Takano
Original assignee: Hitachi Medical Corporation
Priority date: 2003-05-15
Filing date: 2004-05-14
Publication date: 2004-11-25
Also published as: US7305065B2; US20060210020A1; JPWO2004103033A1; JP4474360B2

Abstract

　高電圧変圧器3における二次巻線の端子間にそれぞれインバータ2の周期よりも長い期間電圧ピーク値を維持するコンデンサなどの電圧維持手段を介して複数のダイオードフルブリッジ回路の入力側端子を並列接続し、各ダイオードフルブリッジ回路の入力側端子間にはそれぞれインバータの周期よりも長い期間電圧ピーク値を維持するコンデンサなどの電圧維持手段を接続し、また各ダイオードフルブリッジの出力側端子をそれぞれほぼ同等の平滑コンデンサなどの平滑手段を介して直列接続し、その出力側端子間に陽極接地型X線管5を接続したことで、陽極接地型X線管を用いながら、小型軽量で安価な構成を実現し、さらに出力電圧のリップルを低減した。

Description

技術分野

[0001] 本発明は、高電圧変圧器の出力電圧を数倍化可能な高電圧装置に関する。特に

、直流電源をインバータにより高周波の交流に変換し、その出力電圧を高電圧変圧器で昇圧した後、整流して直流の高電圧を発生し、これを陽極接地型 X線管に印加するインバータ式 X線発生装置に関する。

明背景技術田

[0002] 一般に、被検体の診断部位に X線を照射するために X線を発生させる X線発生装置が知られており、この X線発生装置は X線を放射する X線管と、この X線管に印加するための直流高電圧 (以下、管電圧と称す)を発生する高電圧発生装置とを備えて構成されている。この X線発生装置としては、中性点接地型のものが主に用いられている。しかし、陽極の熱容量を稼いだり， CT装置に適用する場合において陽極の軸受け部等の対遠心力強度を確保しにくかった。そこで、日本国特開 2002— 164197号公報に開示されるように、 X線発生装置の大容量化と高負荷率化に伴い、陽極接地型 X線管も用いられるようになつてきた。この陽極接地型 X線管は、陽極の回転ロータの電位を接地できる構成となっているので、陽極の設計自由度が増し、放熱設計が容易となり、放熱効率を飛躍的に向上させることを可能にした。これによつて大容量の X線管の実装が可能となった。

特許文献 1：特開 2002— 164197号公報

[0003] し力しながら、従来の陽極接地型 X線管を用いたインバータ式高電圧発生装置では、耐電圧の確保のため筐体を大型化せざるを得ない。従来の中性点接地型における高電圧発生装置は、アース電位に対してそれぞれアノード側に最大 + 75kV、力ソード側に最大 75kV、トータルで 150kVの直流電圧を X線管に印加するように構成してヽるため、高電圧変圧器の卷線ゃ高電圧整流器の各端子とアース電位との間では、最大 ± 75kVの耐電圧設計をしておけば良力つた。これに対して、陽極接地型 X 線管を用いた場合、 X線管のアノード側を接地するため力ソード側はアースに対して最大 150kVとなる。このため、 75kVの 2倍の耐電圧設計が求められ、陽極接地型 X 線管用の高電圧変圧器や高電圧整流器等を含む高電圧発生装置は非常に大型化する。

[0004] 一方、別の文献である日本国特許第 2814016号には、倍電圧回路としてコッククロフト 'ウォルトン回路が開示される。同公報図 3を用いて回路動作を説明する。

特許文献 2 :特許第 2814016号（1)二次コイルの上側がプラスとなる周期では、電流は、二次コイルの上からコンデンサ 17を通過して、ダイオード 19を流れる。この時、コンデンサ 17の両端には交流電圧のピーク値の電圧 E(kV)が充電される。（2)次に、交流電圧の極性が反転し二次コイルの下側がプラスとなる周期では，二次電流が下力コンデンサ 21に流れる。コンデンサ 21は E (kV)に充電され、電流は、ダイォード 18とコンデンサ 17を通過して二次コイルに戻る。このとき、先のコンデンサ 17内に維持された電圧である E (kV)によってダイオード 18を通過した電流はせき止められる。結果として、 2次コイルで発生した E (kV)とコンデンサ 17内の電圧 E (kV)との合計である 2E (kV)力コンデンサ 21の両端間に生じる。（3)さらに、交流の極性が反転し、二次コイルの上側が再度プラスとなる周期では、（1)と同じように電流が流れ、この際立ち下がり始めたコンデンサ 17内の E (kV)は維持される。（4)さらに、交流の極性が反転し、二次コイルの下側が再度プラスとなる周期では、アースと二次コィルの上側の間に、二次コイルで生じる— E(kV)と（3)でコンデンサ 17に蓄えられた E ( kV)との合計の— 2E (kV)が生じる。すでに（2)でコンデンサ 21の両端には— 2E(kV)が生じている。このように X線管の陰極の電位は- 2E (kV)に安定する。なお、（2)以降、 X線管の両端に力かる電圧がある一定以上に達した後、 X線管の放電は常に起こる。

[0005] ここで、コンデンサ 21に力かる電圧は通常 150kV程度であり、コンデンサはかなり大型である必要がある。また、放電時における X線管両端の電圧降下曲線には、顕著なリップルが含まれる。

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。発明の開示

[0006] 上記目的を達成するために、本発明の第 1の特徴によれば、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、前記電圧倍ィ匕手段には、高周波整流回路が含まれる。

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。

[0007] 本発明の第 3の特徴によれば、前記第 1および 2の特徴に記載の X線発生装置にお V、て、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。

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、さらに平滑ィ匕手段を前記電圧倍ィ匕手段内に備えた。

[0008] 本発明の第 6の特徴によれば、前記第 5の特徴に記載の X線発生装置において、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、前記平滑ィ匕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。

[0009] 本発明の第 7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。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ィ匕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力もなる。図面の簡単な説明

[0010] [図 1]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。

[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ィ匕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。

発明を実施するための最良の形態

[0011] 以下、添付図面に従って本発明に係る機能画像の表示方法および装置の好まし V、実施の形態につ!、て説明する。

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ィ匕手段 4の出力側にアノード 5aおよび力ソード 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と電圧倍ィ匕手段 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力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、ことは言うまでもな、。

[0012] 上述した直流電源 1は直流電圧を供給する手段である。このような直流電源 1として使用可能なものを例示すれば、ノッテリー、 50または 60Hzの交流の商用電源の電力を整流すると共にコンデンサ等の平滑手段で平滑することによって直流電圧を得る手段、および IGBT等を適用した昇圧機能を持つ高力率コンバータである。なお、上記商用電源の電力の整流は、例えばダイオードやサイリスタによる整流回路により可能である。

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、る。

[0013] また、高電圧変圧器 3は、インバータ 2からの交流電圧を昇圧するもので、その一次卷線カ Sインバータ 2の出力側に接続されている。図 2により、上記一次卷線の構成の一例を説明する。十分な電流容量を確保すると共に、高周波で大電力を供給する必要上、第一の一次卷線 31aおよび第二の一次卷線 31kは、 U— U型カットコア 33の二脚 34a, 34kにそれぞれ卷回して二並列構成としている。 U— U型カットコア 33は、例えば、一方の U型カットコア 33aと他方の U型カットコア 33bをつき合わせてリング状のコア 33 としており、その突合せ部 33cは、例えば、図 2bのように断面四角状となっている。一方、二次卷線 32a, 32kは、各一次卷線 31a, 31kの周囲に卷回され、それぞれ管電圧のおよそ半分の電圧を発生するようにしてヽる。

[0014] 電圧倍化手段 4は、高電圧変圧器 3からの高周波の高電圧出力を受電して直流に変換する。高電圧変圧器 3における二次卷線 32a, 32kの端子間に、それぞれインバータ 2でパルス化された周期よりも長い期間電圧ピーク値を維持するコンデンサ C1, C5などの電圧維持手段を接続する。これら電圧維持手段を介して、二次卷線 32a, 32kの端子を二つのダイオードフルブリッジ回路 6, 7の入力側端子に接続して!/、る。このダイオードフルブリッジ回路 6の入力側端子には、ノード n2, n8の 2極があり、ダイオードフルブリッジ回路 7の入力側端子には、ノード n3, n9の 2極がある。二つのダイオードフルブリッジ回路の一極側に二次卷線 32a, 32kの端子の一方を接続する。また、二つのダイオードフルブリッジ回路の他極側に二次卷線 32a, 32kの端子の他方を接続する。つまり、二次卷線 32aと 32kの一端は接続され、二次卷線 32aの他端はコンデンサ C1と接続されてから、ダイオードフルブリッジ回路 6の入力側端子の一極側であるノード n2, n3に接続される。また、二次卷線 32kの他端はコンデンサ C5と接続されてから、ダイオードフルブリッジ回路 6の入力側端子の他極側であるノード n8, n9に接続される。

[0015] さらに、入力側端子の一極側であるノード n2とノード n3の間には、インバータ 2の周期よりも長い期間電圧ピーク値を維持するコンデンサ C2などの電圧維持手段が接続される。同様に、入力側端子の他極側であるノード n8とノード n9の間にも、インバータ 2の周期よりも長い期間電圧ピーク値を維持するコンデンサ C2などの電圧維持手段が接続される。

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および力ソード 5bに接続される。

[0016] 陽極接地型 X線管 5は、電圧倍化手段 4からの直流出力電圧を入力して X線を放射するもので、熱電子を発生する力ソード 5kと、この力ソード 5kからの熱電子が衝突することによって X線を発生するアノード 5aとを有してなり、このアノード 5aは接地されている。

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'ゥオルトン回路と本発明による電圧倍ィ匕装置の違、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!ヽため、 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ぐコストが低ぐ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ベぐ発明者は下記のようなシミュレーションを行った。

[0017] シミュレーションに使用したソフトウェアは電気回路解析の行える一般的なもので、通称 SPICEと呼ばれるソフトウェアである。シミュレーションを図 1を参照して説明する。回路要素として、フルブリッジのインバータ 2 (20kHz,直流 700V)、高電圧変圧器 3 ( 卷数比が 100から 200)、陽極接地型 X線管 5 (100kVの 500mAとして 200k Ω程度）、およびダイオードフルブリッジ回路 D1から D8と C3から C4 (4つのダイオードをブリッジ接続して中央にはコンデンサを挿入したもの）を 2から 4段の範囲で複数並列接続した。さらに倍電圧を生じさせるための電圧値維持コンデンサ CI, C2, C5および C6を適宜追加した。以上のように条件設定して回路を構成し、シミュレーションを行った結果、下記の効果が確認された。

[0018] (1)管電圧の脈動率は段数の多少にはあまり影響されず 2段あれば十分であること

(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ィ匕可能であること。

(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、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。

[0019] 本発明に係る X線発生装置の耐電設計上の利点につ!、て、具体的な例を挙げてさらに詳述する。図 3aに記載する従来の中性点接地型 X線管用のインバータ式 X線発生装置と同じ設計思想をもって陽極接地型 X線管用のインバータ式 X線発生装置を設計しょうとすると、図 3bに示すような構成になる。つまり、図 3aの中性点接地では、高電圧変圧器 3の二次卷線 3a, 3bにそれぞれ高電圧整流回路 4a, 4bの入力端子を接続し、出力端子間を直列接続した高電圧整流回路 4a, 4b間で接地すると共に、高電圧整流回路 4a, 4bの出力両端子間に X線管 5を接続して中性点接地型 X線発生装置を構成していたのに対して、同図 3bに示す本発明の構成では二次卷線 3a, 3bの接続部における接地を止め、二次卷線 3a, 3bの端子間に X線管 5を接続すると共にアノード 5a側を接地して陽極接地型 X線発生装置を構成してもよい。

[0020] 中性点接地型高電圧発生装置では、図 3aに示すように X線管 5に 150kVを印加するとき高電圧変圧器 3の二次卷線 3a, 3b間の電位差はそれぞれ ± 75kVである。しかしながら、従来の陽極接地型 X線管用の X線発生装置では、高電圧変圧器 3の二次卷線 3a, 3bの端子間には同図 bに示すように最大 150kVの電位差が生じることになる。したがって、例えば、耐電圧の高いコンデンサ等の素子の使用の必要性や、高電圧発生装置 12を収納する高電圧タンク等の内壁面との絶縁距離を大きくする等十分な絶縁距離の確保の必要性が生じ、その結果高電圧変圧器 3自体の大型化は避けられなくなる。

[0021] 本発明では、高電圧発生装置 12内の電圧倍化手段 4に対して、図 1に示したよう〖こインバータ 2の周期よりも長い期間電圧ピーク値を維持するコンデンサ CI, C2, C5, C6などの電圧維持手段と、平滑コンデンサ C3, C4などの平滑手段とを付カ卩した。このように構成されたダイオードフルブリッジ回路 6, 7は、二段の全波多倍昇圧回路となっている。例えば、陽極接地型 X線管 5に 150kVを印加する場合、高電圧変圧器 3 の二次側端子間の最大電位差を 75kVであるが、その昇圧機能によって電圧倍ィ匕手段 4の出力としては 2倍の 150kVとすることが可能である。また、ここで電圧倍化手段 4 におけるノード n4を接地すれば、このノード n4は陽極接地型 X線管 5のアノード 5a側と同電位となる。つまり、電圧倍ィ匕手段 4で 150Vの電圧を整流する際に、その整流の基準点をノード n4における中間電圧 75kVに置く。こうして、電圧変圧器 3の二次側端子は、共にアースに対して最大管電圧の半分の電圧である最大 ± 75kVの範囲で動作すること〖こなる。このため、高電圧発生装置 12において、アース電位に対する耐電圧設計を ± 75kVとすれば足りる。以上のようにして、本発明に係わる陽極接地型 X線管用 X線発生装置の耐電圧設計は、従来の中性点接地型のそれと同程度で済むことになる。

[0022] 次に、本発明に係る X線発生装置の回路素子流用に関する利点について説明する。図 8に示した従来の中性点接地型 X線装置では、高電圧変圧器 3の二次卷線 3aをダイオードフルブリッジ回路モジュール 4aの入力側交流端子 6a, 7a間に接続し、二次卷線 3bをダイオードフルブリッジ回路モジュール 4bの入力側交流端子 6b, 7b間に接続し、ダイオードフルブリッジ回路モジュール 4aの出力側負端子 9aにダイオードフルブリッジ回路モジュール 4bの出力側正端子 8bを接続して接地し、ダイオードフルブリッジ回路モジュール 4aの出力側正端子 8aとダイオードフルブリッジ回路モジュール 4b の出力側負端子 9b間に X線管 5を接続している。この構成をもとにして、各々 4個のダィオード力成る全波整流回路をモジュール化したダイオードフルブリッジ回路モジユール 4a, 4bの接続を変更して、上記図 1に示した電圧倍化手段 4を構成することもできる。

[0023] つまり、 7aと 6bを結び、 6aにピーク電圧維持コンデンサを介在させる。さらに、 6aを D5と D6の交点まで伸長させ、そこにも別のピーク電圧維持コンデンサを介在させる。さらに、 7bにピーク電圧維持コンデンサを介在させ、 7bを D3と D4の交点まで伸長させ、そこにも別のピーク電圧維持コンデンサを介在させる。さらに、 9aと 8b間のアースを外すことで、図 1と同じ陽極接地型 X線発生装置に変換することができる。この構成で X線管 5に 150kVを印加する場合、個々のダイオード D1— D8の耐圧は 75kVであるから、図 5に示した従来の中性点接地型 X線発生装置で用いていたものと同じダイォードフルブリッジ回路モジュール 4a, 4bを使用すると、個々のダイオード D1— D8の耐電圧は 75kVであり、耐電圧的にそのまま使用することができることになる。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ヽ。

[0024] 以上のように、図 8に示されるような中性点接地方式で使用する回路素子の多くをそのまま本発明の素子として使用することが可能であり、新たな素子の手配などが不要となる。また、電圧倍ィ匕手段部 4を構成するダイオードフルブリッジ回路モジュール 4a, 4bとしては、中性点接地型と陽極接地型との間で共用化可能となり、既存の製造設備や部品手配の多くを変更することなぐ安価な X線発生装置を提供することが可能となる。

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。

[0025] 実施例 2

図 6は、実施例 2によるインバータ式 X線発生装置を示す回路図である。実施例 1との同等物には同一符号を付けて詳細な説明は省略する。本実施の形態によるインバータ式 X線発生装置では、図 1に示した高電圧変圧器 3の二次卷線 32kと電圧倍化手段 4間に接続していたコンデンサ C5を省略し、その他のコンデンサ CI, C2, C6によつてインバータ 2の周期よりも長い期間電圧ピーク値を維持する電圧維持手段を構成している。これは、図 1に示した実施の形態と電気回路的には等価であり、コンデンサの数をさらに減らすことで、装置全体のサイズとコストをさらに減らすことができる。このような構成は、 X線発生装置の設置スペースに限定がある場合に特に効果を発揮する

[0026] 実施例 3

図 7は、実施例 3によるインバータ式 X線発生装置を示す回路図である。実施例 1との同等物には同一符号を付けて詳細な説明を省略する。本実施例によるインバータ式 X線発生装置では、図 1に示した高電圧変圧器 3の二次卷線 32a, 32kと電圧倍ィ匕手段 4間にそれぞれ接続していたコンデンサ CI, C5を省略して直接接続し、代わりに高電圧変圧器 3の一次側にコンデンサ C1を接続して、インバータ 2の周期よりも長い期間電圧ピーク値を維持する電圧維持手段を構成している。これは、図 1に示した実施の形態と電気回路的には等価である。この実施例では、ピーク電圧値維持用のコンデンサを高電圧変圧器の一次側に設置可能として、 X線発生装置の設計の自由度を向上させることができる。

実施例 4

実施例 1から 3では、陽極接地型 X線管用の X線発生装置について説明してきたが、本発明にかかわる電圧倍ィ匕装置は他の技術分野にも応用可能である。例えば、高電圧が要求される電子顕微鏡に使用可能である。小型軽量で安価な装置にもかかわらず、電源の何倍もの電圧を電圧変動を少なく安定して発生可能である。

Claims

請求の範囲

[1] 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

[2] 前記電圧倍ィ匕手段には、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。

[3] 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。

[4] 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。

[5] 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。

[6] 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揷入され、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。

[7] 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。

[8] 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。

[9] さらに管電圧検出手段を前記電圧倍ィ匕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、ずれかに記載の X線発生装置。

[10] 前記高周波出力手段は直流電源とインバータ回路力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。