JPH04303598A - X-ray high voltage device - Google Patents
X-ray high voltage deviceInfo
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Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】この発明は、X線高電圧装置に関
し、とくにインバータ方式のX線高電圧装置における管
電圧出力の制御系の改良に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an X-ray high voltage device, and more particularly to an improvement in a tube voltage output control system in an inverter type X-ray high voltage device.
【0002】0002
【従来の技術】インバータ方式のX線高電圧装置は、交
流電源を一旦整流・平滑した後高速にスイッチングして
交流を作り、この交流を変圧器で昇圧し再び整流・平滑
して、高圧の直流を得、これをX線管に供給するもので
ある。供給する管電圧の制御は、基本的には、管電圧を
測定し、その測定値と設定値とを比較し、その間の誤差
が最小となるようにスイッチング周波数を変化させると
いう、フィードバック制御によって行なう。[Prior Art] An inverter-type X-ray high-voltage device first rectifies and smoothes an AC power supply, then switches it at high speed to create an AC, boosts this AC with a transformer, rectifies and smoothes it again, and generates a high voltage. It obtains direct current and supplies it to the X-ray tube. The supplied tube voltage is basically controlled by feedback control, which measures the tube voltage, compares the measured value with a set value, and changes the switching frequency so that the error between them is minimized. .
【0003】このインバータ方式のX線高電圧装置と3
極X線管とを組み合わせる場合、従来では、3極X線管
のグリッドに対して陰極を電子放出可能な電位にした後
、所定時間経過したとき、高圧電源であるインバータ方
式のX線高電圧装置のスイッチングを開始させて高電圧
を所定時間陰極、陽極間に加えてX線放出を行い、その
時間が終了したとき、スイッチングを停止して高電圧を
遮断し、その後、一定時間が経過した後、陰極のバイア
ス電位を電子放出不能な電位に変えるようにしている。This inverter type X-ray high voltage device and 3
When combined with a polar X-ray tube, conventionally, after setting the cathode to a potential capable of emitting electrons with respect to the grid of the triode X-ray tube, a high voltage Switching of the device is started and high voltage is applied between the cathode and anode for a predetermined period of time to emit X-rays, and when that time is over, switching is stopped and the high voltage is cut off, after which a certain period of time has elapsed. After that, the bias potential of the cathode is changed to a potential that does not allow electron emission.
【0004】0004
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに高電圧の遮断から時間をおいて陰極のバイアス電位
を電子放出不能な電位にすると、X線テレビシステムを
用いて行う低線量高速パルスX線透視においてX線波形
が波尾を持つようになって画像の質が低下するという問
題がある。[Problems to be Solved by the Invention] However, if the bias potential of the cathode is set to a potential at which electrons cannot be emitted after a period of time after the high voltage is cut off, it is difficult to perform low-dose, high-speed pulsed X-rays using an In fluoroscopy, there is a problem in that the X-ray waveform has a wave tail, which deteriorates the quality of the image.
【0005】この点、インバータ方式のX線高電圧装置
のスイッチングのオンと同時に陰極・グリッド間のバイ
アス電圧をオフにするとともに、スイッチングのオフと
同時にそのバイアス電圧をオンにすることも考えられる
が、そうすると、高圧ケーブルの浮遊容量などに蓄積さ
れた電荷が3極X線管を通して放電することがなくなっ
て残留し、つぎの高圧波形の立ち上がりに乱れを与える
。[0005] In this regard, it is conceivable to turn off the bias voltage between the cathode and the grid at the same time as the inverter type X-ray high voltage device is turned on, and to turn on the bias voltage at the same time as the switching is turned off. Then, the charges accumulated in the stray capacitance of the high-voltage cable are no longer discharged through the triode X-ray tube and remain, disturbing the rise of the next high-voltage waveform.
【0006】この発明は、上記に鑑み、3極X線管と組
み合わせる場合に、蓄積電荷の残留による高圧波形の立
ち上がりの乱れをなくしてスムーズな管電圧の立ち上が
りを確保しながら、X線波形の波尾をなくして画質を向
上させるように改善した、X線高電圧装置を提供するこ
とを目的とする。In view of the above, the present invention eliminates disturbances in the rise of the high-voltage waveform due to residual accumulated charges and ensures a smooth rise of the tube voltage when combined with a triode X-ray tube, while improving the X-ray waveform. An object of the present invention is to provide an improved X-ray high-voltage device that eliminates wave tails and improves image quality.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明によるX線高電圧装置では、3極X線管と
の組み合わせを自動判別し、X線管電圧の立ち上がり方
式をつぎの第1、第2のいずれかに切り換える。第1の
方式では、インバータのスイッチング周波数を一定の高
いものとしてすばやく立ち上げた後、検出管電圧が設定
管電圧に到達したことを判定した後、検出管電圧をスイ
ッチング周波数へフィードバックして管電圧を制御する
ことに移行する。第2の方式では、最初から後者のフィ
ードバック制御、つまり検出管電圧をスイッチング周波
数へフィードバックして管電圧を制御する。3極X線管
との組み合わせでは、インバータのスイッチングをオフ
にすると同時にグリッド・陰極間のバイアスをオンにし
て電子放出不能の状態とすることによりX線波形の波尾
の発生を防ぎ、画質を向上させることができるが、こう
すると蓄積電荷がX線管を通して放電しなくなり、次回
の高圧波形の立ち上がりが乱れる。この高圧波形の立ち
上がりが乱れは、3極X線管との組み合わせを自動判別
して、最初から、検出管電圧をスイッチング周波数へフ
ィードバックして管電圧を制御することにより、防ぐこ
とができ、スムーズな管電圧の立ち上がりを実現できる
。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the X-ray high voltage device according to the present invention automatically determines the combination with a triode X-ray tube, and changes the X-ray tube voltage rise method as follows. Switch to either the first or second. In the first method, after quickly starting up the inverter's switching frequency at a constant high value, it is determined that the detected tube voltage has reached the set tube voltage, and then the detected tube voltage is fed back to the switching frequency to increase the tube voltage. Shift to control. In the second method, the latter feedback control is performed from the beginning, that is, the detected tube voltage is fed back to the switching frequency to control the tube voltage. In combination with a triode X-ray tube, the bias between the grid and cathode is turned on at the same time as the inverter is turned off to prevent electron emission, thereby preventing the generation of wave tails in the X-ray waveform and improving image quality. This can be improved, but this prevents the accumulated charge from discharging through the X-ray tube and disrupts the rise of the next high-voltage waveform. This disturbance in the rise of the high voltage waveform can be prevented and smoothed by automatically determining the combination with the triode X-ray tube and controlling the tube voltage by feeding back the detection tube voltage to the switching frequency from the beginning. It is possible to achieve a rise in tube voltage.
【0008】[0008]
【実施例】以下、この発明の一実施例について図面を参
照しながら詳細に説明する。図1において、交流電源1
からの交流出力が整流器2で整流され、平滑コンデンサ
3で平滑されて直流出力に変換される。そして、この直
流出力がスイッチ素子4a〜4dでスイッチングされて
(スイッチ素子4a、4dとスイッチ素子4b,4cと
が交互にオン、オフする)交流出力に変換され、共振コ
ンデンサ5及び共振インダクタンス6を経て高圧変圧器
7の1次側に送られる。この高圧変圧器7の2次側には
高圧の交流出力が現れ、これが整流器8で整流され、平
滑コンデンサ10で平滑されて、高圧の直流に変換され
、3極X線管11の陽極31・グリッド32間に印加さ
れる。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. In Figure 1, AC power supply 1
The AC output is rectified by a rectifier 2, smoothed by a smoothing capacitor 3, and converted into a DC output. Then, this DC output is switched by the switching elements 4a to 4d (switching elements 4a, 4d and switching elements 4b, 4c are turned on and off alternately) and converted into an alternating current output, which connects the resonant capacitor 5 and the resonant inductance 6. Then, it is sent to the primary side of the high voltage transformer 7. A high-voltage AC output appears on the secondary side of the high-voltage transformer 7, which is rectified by a rectifier 8, smoothed by a smoothing capacitor 10, and converted to high-voltage DC output. is applied between the grids 32.
【0009】3極X線管11は、陽極31、グリッド3
2、陰極(フィラメント)33を有し、陰極33は加熱
回路34から電流供給されて加熱されている。グリッド
32・陰極33間には、バイアス電圧制御回路41が接
続されている。このバイアス電圧制御回路41は、抵抗
42と、この抵抗42を通してバイアス電位を陰極33
に与えるバイアス電源43と、そのバイアス電位の印加
をオン・オフするためのスイッチS5とから構成されて
いる。The triode X-ray tube 11 includes an anode 31 and a grid 3.
2. It has a cathode (filament) 33, and the cathode 33 is heated by being supplied with current from a heating circuit 34. A bias voltage control circuit 41 is connected between the grid 32 and the cathode 33. This bias voltage control circuit 41 includes a resistor 42 and a bias potential applied to the cathode 33 through this resistor 42.
It is composed of a bias power supply 43 for applying the bias potential, and a switch S5 for turning on/off the application of the bias potential.
【0010】上記スイッチ素子4a〜4dのスイッチン
グ動作は、インバータ制御装置12により制御される。
すなわち、3極X線管11に印加される高圧の直流電圧
が高圧検出用抵抗9a〜9d及び加算器13により検出
され、これがインバータ制御装置12を介してスイッチ
ング周波数にフィードバックされる。検出された管電圧
(加算器13の出力電圧)は、比較器14に送られると
ともにスイッチS4を経て比較器27にも送られる。The switching operations of the switching elements 4a to 4d are controlled by an inverter control device 12. That is, the high voltage DC voltage applied to the triode X-ray tube 11 is detected by the high voltage detection resistors 9a to 9d and the adder 13, and this is fed back to the switching frequency via the inverter control device 12. The detected tube voltage (output voltage of adder 13) is sent to comparator 14 and also to comparator 27 via switch S4.
【0011】ここで、図2のタイミングチャートをも参
照しながら説明する。最初に、撮影条件である撮影時間
、管電流、管電圧がそれぞれ撮影時間設定器22、管電
流設定器23、管電圧設定器24により設定される。
すると、その設定管電流値、設定管電圧値に応じてメモ
リ20、21からVs,Vnの読み出しが行われる。[0011] Here, explanation will be given while also referring to the timing chart of FIG. First, the imaging conditions, which are imaging time, tube current, and tube voltage, are set by the imaging time setting device 22, tube current setting device 23, and tube voltage setting device 24, respectively. Then, Vs and Vn are read out from the memories 20 and 21 according to the set tube current value and set tube voltage value.
【0012】つぎに図示しないX線曝射ボタンが時刻p
で押されると、図2Aに示すように、撮影時間設定器2
2から、設定した時間だけHighとなっているX線曝
射信号が発生し、これがV/Fコンバータ18及びラッ
チ回路25に与えられる。これにより、V/Fコンバー
タ18は、そのリセット入力がなくなり動作状態とされ
、また、ラッチ回路25もリセット入力がなくなる。
さらに、このX線曝射信号はバイアス電圧制御回路41
にも与えられ、そのスイッチS5が閉じて、バイアス電
源43、抵抗42、スイッチS5により構成される閉ル
ープを電流が流れるようになり、グリッド32に対して
陰極33を電子放出可能な電位にする。Next, the X-ray exposure button (not shown) is pressed at time p.
When pressed, the shooting time setting device 2 is pressed as shown in Figure 2A.
2, an X-ray exposure signal that remains High for a set time is generated, and this signal is applied to the V/F converter 18 and the latch circuit 25. As a result, the V/F converter 18 loses its reset input and is brought into operation, and the latch circuit 25 also loses its reset input. Furthermore, this X-ray exposure signal is transmitted to the bias voltage control circuit 41.
When the switch S5 is closed, current flows through the closed loop formed by the bias power supply 43, the resistor 42, and the switch S5, and the cathode 33 is brought to a potential capable of emitting electrons with respect to the grid 32.
【0013】このX線曝射信号がHighになったとき
、スイッチS4が時点pで短時間閉じてそのときの検出
管電圧が比較器27に送られる。この比較器27には、
乗算器26によって0.75倍された、管電圧設定器2
4からの設定管電圧が加えられており、これと上記の検
出管電圧との比較が行われる。この時点pでは実際の管
電圧はゼロであるため、比較器27からは出力が生じな
い。また、比較器14においても、検出管電圧と、管電
圧設定器24からの設定管電圧との比較が行われるが、
同様に実際の管電圧はこの時点pではゼロであるため、
比較器14から出力は生じない。そのため、OR回路2
8の出力はLowであるから、スイッチS1はオンとな
っており、またラッチ回路25はリセットされたままで
セットされることはないので、ラッチ回路25のQ出力
はLowのままとなる。When this X-ray exposure signal becomes High, the switch S4 is closed for a short time at time p, and the detection tube voltage at that time is sent to the comparator 27. This comparator 27 has
Tube voltage setter 2 multiplied by 0.75 by multiplier 26
The set tube voltage from 4 is added, and this is compared with the detected tube voltage described above. At this point p, the actual tube voltage is zero, so the comparator 27 produces no output. Also, in the comparator 14, a comparison is made between the detected tube voltage and the set tube voltage from the tube voltage setting device 24.
Similarly, since the actual tube voltage is zero at this point p,
No output is produced from comparator 14. Therefore, OR circuit 2
8 is Low, the switch S1 is on, and the latch circuit 25 remains reset and is not set, so the Q output of the latch circuit 25 remains Low.
【0014】V/Fコンバータ18が動作状態になると
、その入力されている電圧Vinに対応した周波数で発
振を開始する(図2B,C参照)。このV/Fコンバー
タ18の出力Foは駆動回路19に送られ、この駆動回
路19により出力Foに応じた周波数でスイッチ素子4
a〜4dがスイッチング駆動される。すると、高圧変圧
器7の1次側に図2Dで示すような電流I1が流れ始め
、管電圧が図2Eに示すように徐々に立ち上がっていく
。When the V/F converter 18 becomes operational, it starts oscillating at a frequency corresponding to the input voltage Vin (see FIGS. 2B and 2C). The output Fo of this V/F converter 18 is sent to a drive circuit 19, and this drive circuit 19 drives the switch element 4 at a frequency corresponding to the output Fo.
A to 4d are driven by switching. Then, a current I1 as shown in FIG. 2D begins to flow through the primary side of the high voltage transformer 7, and the tube voltage gradually rises as shown in FIG. 2E.
【0015】この管電圧の立上りの過程では、加算器1
3から得られる管電圧は、管電圧設定器24から送られ
る設定管電圧よりも低いものとなっているので、比較器
14の出力はLowのままである。そのためスイッチS
1がオンとなっていることにより、OPアンプと抵抗R
1とコンデンサC1とで構成される積分器16がオフの
状態のままとされる。さらにラッチ回路25のQ出力も
Lowのままとなっており、その状態では、スイッチS
2はオフ、S3はオンである。このとき、積分器16の
出力ΔVはゼロであり、加算器17の他方の入力はメモ
リ21から読み出されたVsとなっている。そのため加
算器17の出力つまりV/Fコンバータ18の入力電圧
Vinは、Vsに対応した一定の値となり(図2B参照
)、V/Fコンバータ18の出力FoはそのVsに対応
した一定周波数のパルス(図2C参照)となって、一定
周波数でスイッチ素子4a〜4dのスイッチングが繰り
返されることになる。In the process of rising the tube voltage, the adder 1
Since the tube voltage obtained from No. 3 is lower than the set tube voltage sent from the tube voltage setting device 24, the output of the comparator 14 remains Low. Therefore, switch S
1 is on, the OP amplifier and resistor R
1 and capacitor C1 remains in an off state. Furthermore, the Q output of the latch circuit 25 remains Low, and in that state, the switch S
2 is off and S3 is on. At this time, the output ΔV of the integrator 16 is zero, and the other input of the adder 17 is Vs read from the memory 21. Therefore, the output of the adder 17, that is, the input voltage Vin of the V/F converter 18, becomes a constant value corresponding to Vs (see FIG. 2B), and the output Fo of the V/F converter 18 is a constant frequency pulse corresponding to Vs. (See FIG. 2C), and the switching of the switching elements 4a to 4d is repeated at a constant frequency.
【0016】管電圧が設定値に達すると、比較器14の
出力がHighとなりOR回路28の出力がHighに
なる。すると、スイッチS1がオフになるとともに、ラ
ッチ回路25がセットされてそのQ出力がHighとな
り、スイッチS2がオン、スイッチS3がオフとなる。
そのため、加算器17の一方の入力はVsからVnに切
り換えられ、他方の入力にはスイッチS1がオフになる
ことにより動作開始した積分器16の出力ΔVが与えら
れるようになる。このVnとΔVとが加算器17で加算
され、V/Fコンバータ18の入力Vinとなる。When the tube voltage reaches the set value, the output of the comparator 14 becomes High, and the output of the OR circuit 28 becomes High. Then, the switch S1 is turned off, the latch circuit 25 is set and its Q output becomes High, the switch S2 is turned on, and the switch S3 is turned off. Therefore, one input of the adder 17 is switched from Vs to Vn, and the other input is given the output ΔV of the integrator 16, which has started operating when the switch S1 is turned off. This Vn and ΔV are added by an adder 17 and become the input Vin of the V/F converter 18.
【0017】積分器16の出力ΔVは、誤差増幅器15
の出力、つまり加算器13からの管電圧と管電圧設定器
24からの設定管電圧値との誤差を積分したものであり
、管電圧が設定値に達した直後は両者の差はゼロである
から誤差増幅器15の出力もゼロとなっており、また積
分器16の出力もゼロで、そのためVinはVnとなる
(図2B参照)。そこで、電源電圧が一定である限り、
Vnの値で決まる周波数でスイッチングが行われ、管電
圧は設定値に保たれるはずである。しかし、実際には、
電源回路や配線のインピーダンスにより電源電圧がドロ
ップするため管電圧が低下しようとし、設定値との間に
誤差が生じる。その結果、積分器16の出力ΔVが徐々
に増大し、このΔVが加算器17でVnに加算されてス
イッチング周波数が高まり、管電圧が上昇する。そして
管電圧が設定値に到達すると、誤差増幅器15の出力は
ゼロとなり、積分器16の入力がゼロとなるので積分動
作は停止する。こうして管電圧が設定値に等しくなるよ
うなフィードバック制御が行われる。The output ΔV of the integrator 16 is determined by the error amplifier 15
The output is the integral of the error between the tube voltage from the adder 13 and the set tube voltage value from the tube voltage setter 24, and the difference between the two is zero immediately after the tube voltage reaches the set value. Therefore, the output of the error amplifier 15 is also zero, and the output of the integrator 16 is also zero, so Vin becomes Vn (see FIG. 2B). Therefore, as long as the power supply voltage is constant,
Switching is performed at a frequency determined by the value of Vn, and the tube voltage is supposed to be kept at the set value. However, in reality,
Since the power supply voltage drops due to the impedance of the power supply circuit and wiring, the tube voltage tends to decrease, causing an error between it and the set value. As a result, the output ΔV of the integrator 16 gradually increases, and this ΔV is added to Vn by the adder 17, increasing the switching frequency and increasing the tube voltage. When the tube voltage reaches the set value, the output of the error amplifier 15 becomes zero, and the input of the integrator 16 becomes zero, so that the integration operation is stopped. In this way, feedback control is performed so that the tube voltage becomes equal to the set value.
【0018】メモリ20、21には、あらかじめ管電圧
及び管電流に応じてVs,Vnの値が図3、図4に示す
ように格納されている。Vnの値は、設定された管電圧
・管電流を得るのに必要なスイッチング周波数に対応す
る値であって、管電圧及び管電流の組合せによって一意
的に定まる。図4はこの管電圧・管電流の組合せに応じ
たVnの値の一例を示す。The memories 20 and 21 store in advance the values of Vs and Vn according to the tube voltage and tube current, as shown in FIGS. 3 and 4. The value of Vn corresponds to the switching frequency necessary to obtain the set tube voltage and tube current, and is uniquely determined by the combination of the tube voltage and tube current. FIG. 4 shows an example of the value of Vn depending on the combination of tube voltage and tube current.
【0019】他方、Vsの値は、図3に示すように上記
のVnより大きな値となるように定められている。これ
は管電圧の立上り過程でまだ設定値に到達していないと
きにスイッチング周波数を決めるVsの値をVnと同じ
にすると、設定値に到達するまでの立上りが遅いばかり
でなく、設定された負荷条件(管電圧、管電流)によっ
て管電圧が設定値に到達するまでの時間が異なってしま
う不都合が生じるからである。たとえば、管電圧の設定
値を同一にし、管電流を変えた場合、管電圧の立上り波
形は図5に示すようになる。そこで、管電圧の立上り時
のスイッチング周波数をVnとせずに、低管電流ほど高
い周波数となるような、たとえば図3で示すVsとする
。これにより、管電圧が立上り時の設定値に達するまで
の間は低管電流ほど高い周波数となって立上りを速くす
ることができ、異なる負荷条件でも管電圧が設定値に到
達するまでの時間を図6に示すようにほぼ同一にするこ
とができる。換言すると、このVsの値は、管電圧の設
定値に到達するまでの時間が、各負荷条件で同一になる
ような値としてあらかじめ求められてメモリ20に記憶
されている。On the other hand, the value of Vs is determined to be larger than the above-mentioned Vn, as shown in FIG. This is because if the value of Vs, which determines the switching frequency, is set to be the same as Vn when the tube voltage has not yet reached the set value during the rise process, not only will the rise to reach the set value be slow, but the set load This is because the time required for the tube voltage to reach the set value may be different depending on the conditions (tube voltage, tube current), which is an inconvenience. For example, when the set value of the tube voltage is the same and the tube current is changed, the rising waveform of the tube voltage becomes as shown in FIG. Therefore, instead of setting the switching frequency at the rise of the tube voltage as Vn, it is set as, for example, Vs as shown in FIG. 3, which has a higher frequency as the tube current decreases. As a result, the lower the tube current, the higher the frequency until the tube voltage reaches the set value at rise, making the rise faster, and the time it takes for the tube voltage to reach the set value even under different load conditions. They can be made almost the same as shown in FIG. In other words, the value of Vs is determined in advance and stored in the memory 20 so that the time required to reach the set value of the tube voltage is the same under each load condition.
【0020】これらVn,Vsのデータは、実際の装置
において管電流または管電圧をパラメータとして数点の
データを測定し、その他のデータについては補間法など
により求める。These Vn and Vs data are obtained by measuring data at several points using the tube current or tube voltage as a parameter in an actual device, and other data are obtained by interpolation or the like.
【0021】なお、このように2つのメモリ20、21
にあらかじめ求めたデータを記憶させておきそれを管電
圧、管電流の設定値で読み出すという構成だけでなく、
数点の測定データと演算プログラムのみを記憶させてお
いて、管電圧と管電流が設定されたとき、マイクロコン
ピュータを用いて数点のデータから演算プログラムによ
りその管電圧、管電流の設定値に応じたVn,Vsを算
出するという構成をとることもできる。[0021] In this way, the two memories 20 and 21
In addition to storing predetermined data in the controller and reading it out using the set values for tube voltage and tube current,
Only a few points of measurement data and a calculation program are stored, and when the tube voltage and tube current are set, a microcomputer is used to calculate the set values for the tube voltage and tube current using the calculation program from the several points of data. It is also possible to adopt a configuration in which Vn and Vs are calculated accordingly.
【0022】こうして実際の管電圧が設定値に等しくな
るようなフィードバック制御が行われながらX線曝射が
行われ、図2のAで示すように、時刻qで設定時間に到
達して撮影時間設定器22からのX線曝射信号がLow
になったとする。すると、V/Fコンバータ18及びラ
ッチ回路25がリセットされ、V/Fコンバータ18の
発振は停止する。するとスイッチ素子4a〜4dのスッ
チングが停止するため、整流器8、平滑コンデンサ10
等に供給されていた交流出力がなくなる。また、このと
き同時にバイアス電圧制御回路41のスイッチS5がオ
フになるので、陰極33の電位はグリッド32に対して
電子放出不能な電位とされる。したがって、バイアス電
圧がオンになることにより、3極X線管11は直ちにカ
ットオフ状態となり、X線の曝射は直ちに遮断され、X
線波形に波尾が生じることがなくなり、画質が向上する
。In this way, X-ray exposure is carried out while feedback control is performed so that the actual tube voltage becomes equal to the set value, and as shown in A in FIG. 2, the set time is reached at time q, and the imaging time ends. The X-ray exposure signal from the setting device 22 is low
Suppose that it becomes Then, the V/F converter 18 and latch circuit 25 are reset, and the oscillation of the V/F converter 18 is stopped. Then, switching of the switching elements 4a to 4d is stopped, so that the rectifier 8 and the smoothing capacitor 10
The AC output that was being supplied to the At this time, the switch S5 of the bias voltage control circuit 41 is turned off at the same time, so that the potential of the cathode 33 is set to a potential at which electrons cannot be emitted with respect to the grid 32. Therefore, by turning on the bias voltage, the triode X-ray tube 11 immediately enters the cut-off state, and the X-ray radiation is immediately cut off.
Wave tails no longer occur in the line waveform, improving image quality.
【0023】他方、3極X線管11は直ちにカットオフ
状態となることにより、高圧ケーブルの浮遊容量等に蓄
積された電荷は3極X線管11を通じて放電することな
く残留することになる。すなわち、管電圧は、図2のE
に示すように直ちには下がらない。On the other hand, since the triode X-ray tube 11 immediately enters the cut-off state, the charges accumulated in the stray capacitance of the high voltage cable remain without being discharged through the triode X-ray tube 11. In other words, the tube voltage is E in FIG.
As shown in , it will not fall immediately.
【0024】つぎに、時刻rで再び撮影時間設定器22
からのX線曝射信号がHighになると、この時点rで
短時間にスイッチS4がオンになってこのときの検出管
電圧が比較器27に取り込まれることになる。この時点
rでの管電圧は図2のEに示すようにまだ高いものとな
っているので、管電圧設定器24から出力される設定管
電圧の75%よりも高い。その結果、比較器27の出力
がHighとなって、OR回路28を経てスイッチS1
がオフにされるとともに、ラッチ回路25がセットされ
る。このとき、検出管電圧は設定管電圧より低く、その
ため比較器14の出力はLowであるが、OR回路28
の出力がHighとなるので上記のように検出管電圧が
設定管電圧に到達して比較器14の出力がHighとな
ったときと同じフィードバック制御が行われる。Next, at time r, the photographing time setting device 22 is activated again.
When the X-ray exposure signal from the detector becomes High, the switch S4 is turned on for a short time at this time point r, and the detection tube voltage at this time is taken into the comparator 27. Since the tube voltage at this time point r is still high as shown in E in FIG. 2, it is higher than 75% of the set tube voltage output from the tube voltage setting device 24. As a result, the output of the comparator 27 becomes High and passes through the OR circuit 28 to the switch S1.
is turned off, and the latch circuit 25 is set. At this time, the detected tube voltage is lower than the set tube voltage, so the output of the comparator 14 is Low, but the OR circuit 28
Since the output of the comparator 14 becomes High, the same feedback control as described above is performed when the detected tube voltage reaches the set tube voltage and the output of the comparator 14 becomes High.
【0025】すなわち、加算器17の一方の入力はVn
になり、他方の入力にはスイッチS1がオフになること
により動作開始した積分器16の出力ΔVが与えられる
ようになってこのVnとΔVとが加算器17で加算され
、V/Fコンバータ18の入力Vinとなる。積分器1
6の出力ΔVは、誤差増幅器15の出力、つまり加算器
13からの検出管電圧と管電圧設定器24からの設定管
電圧値との誤差を積分したものであるから、この誤差が
ゼロとなるようスイッチング周波数のフィードバック制
御が行われて、管電圧が設定管電圧に等しくなるように
される。That is, one input of the adder 17 is Vn
The output ΔV of the integrator 16, which started operating when the switch S1 was turned off, is given to the other input, and this Vn and ΔV are added by the adder 17, and the V/F converter 18 This is the input Vin. Integrator 1
The output ΔV of 6 is the output of the error amplifier 15, that is, the integral of the error between the detected tube voltage from the adder 13 and the set tube voltage value from the tube voltage setter 24, so this error becomes zero. Feedback control of the switching frequency is performed so that the tube voltage is equal to the set tube voltage.
【0026】そこで、X線曝射の2回目以降では、残留
した管電圧を利用することによりゼロから立ち上げるこ
とがなくなるので、初めから誤差増幅器15、積分器1
6、及びスイッチング周波数Vnによるフィードバック
制御が行われ、管電圧が図2のEで示すようにスムーズ
に立ち上がる。Therefore, in the second and subsequent X-ray exposures, the residual tube voltage is used to avoid starting up from zero, so the error amplifier 15 and the integrator 1 are
6, and feedback control is performed using the switching frequency Vn, and the tube voltage rises smoothly as shown by E in FIG.
【0027】なお、上記の実施例では、X線曝射信号が
Highとなった時点での管電圧を検出して残留電圧が
あるかないかにより3極X線管11と組み合わされたも
のかどうかを判断しているが、スイッチ等の設定状態に
よりこれを自動判断して、2回目以降のX線曝射信号に
よりスイッチS1をオフにするとともにラッチ回路25
をセットしてスイッチS2をオン、スイッチS3をオフ
にし、誤差増幅器15、積分器16、及びスイッチング
周波数Vnによるフィードバック制御を行うよう構成す
ることもできる。In the above embodiment, the tube voltage at the time when the X-ray exposure signal becomes High is detected, and it is determined whether the tube is combined with the triode X-ray tube 11 or not depending on whether there is residual voltage or not. However, this is automatically determined based on the settings of the switches, etc., and the switch S1 is turned off by the second and subsequent X-ray exposure signals, and the latch circuit 25 is turned off.
It is also possible to set the switch S2 to turn on the switch S3, turn off the switch S3, and perform feedback control using the error amplifier 15, the integrator 16, and the switching frequency Vn.
【0028】[0028]
【発明の効果】以上、実施例について説明したように、
この発明のX線高電圧装置によれば、3極X線管との組
み合わせにおいて、蓄積電荷の残留による高圧波形の立
ち上がりの乱れをなくしてスムーズな管電圧の立ち上が
りを確保しながら、X線波形の波尾をなくして画質を向
上させることができる。[Effects of the Invention] As described above with respect to the embodiments,
According to the X-ray high voltage device of the present invention, when used in combination with a triode X-ray tube, the X-ray waveform is Image quality can be improved by eliminating wave tails.
【図1】この発明の一実施例のブロック図。FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention.
【図2】動作説明のためのタイミングチャート。FIG. 2 is a timing chart for explaining operation.
【図3】メモリのVsの記憶例を示す図。FIG. 3 is a diagram showing an example of how Vs is stored in a memory.
【図4】メモリのVnの記憶例を示す図。FIG. 4 is a diagram showing an example of how Vn is stored in a memory.
【図5】管電圧の立ち上がりの一例を示す波形図。FIG. 5 is a waveform diagram showing an example of the rise of tube voltage.
【図6】管電圧の立ち上がりの他の例を示す波形図。FIG. 6 is a waveform diagram showing another example of the rise of tube voltage.
1 交流電源
2、8 整流器
3、10 平滑コンデンサ
4a〜4d スイッチ素子
5 共振コンデンサ6
共振インダクタンス7
高圧変圧器9a〜9d 高圧検出用抵
抗
11 3極X線管
12 インバータ制御装置13、1
7 加算器
14、27 比較器
15 誤差増幅器
16 積分器
18 V/Fコンバータ19
駆動回路
20、21 メモリ
22 撮影時間設定器23
管電流設定器24 管
電圧設定器25 ラッチ回路
26 乗算器
28 OR回路
31 陽極
32 グリッド
33 陰極
34 加熱回路
41 バイアス電圧制御回路42
抵抗1 AC power supply 2, 8 Rectifier 3, 10 Smoothing capacitor 4a to 4d Switch element 5 Resonance capacitor 6
Resonant inductance 7
High voltage transformers 9a to 9d High voltage detection resistor 11 Triode X-ray tube 12 Inverter control device 13, 1
7 Adder 14, 27 Comparator 15 Error amplifier 16 Integrator 18 V/F converter 19
Drive circuits 20, 21 Memory 22 Shooting time setter 23
Tube current setter 24 Tube voltage setter 25 Latch circuit 26 Multiplier 28 OR circuit 31 Anode 32 Grid 33 Cathode 34 Heating circuit 41 Bias voltage control circuit 42
resistance
Claims (1)
変換する第1の整流手段と、この直流出力をスイッチン
グして所定周波数の交流出力に変換するスイッチング手
段と、この交流出力の電圧を昇圧する手段と、昇圧され
た交流出力を直流出力に変換して管電圧として出力する
第2の整流手段と、管電圧を検出する手段と、検出され
た管電圧と設定された管電圧の値とを比較する比較手段
と、3極X線管との組み合わせを判断する手段と、3極
X線管との組み合わせではないと判断されかつ上記の比
較手段により立上り時に管電圧が設定値に達する前と判
定されたときは、設定された管電圧及び管電流の各値に
応じた所定の周波数でスイッチングさせて管電圧を上昇
させて管電圧が設定値に達したと判定されたときから上
記検出された管電圧と設定管電圧との誤差が最小となる
ように上記スイッチング周波数を変化させるフィードバ
ック制御を行い、3極X線管との組み合わせと判断され
たときは直ちに上記の検出管電圧と設定管電圧との誤差
が最小となるようなフィードバック制御を行う制御手段
とを備えることを特徴とするX線高電圧装置。1. A first rectifying means for converting an AC output from an AC power supply into a DC output, a switching means for switching the DC output and converting it into an AC output of a predetermined frequency, and a step-up voltage of the AC output. a means for converting the boosted AC output into a DC output and outputting it as a tube voltage; a means for detecting the tube voltage; and a value of the detected tube voltage and the set tube voltage. a comparison means for comparing the combination with the triode X-ray tube; and a means for determining the combination with the triode X-ray tube; and a means for determining the combination with the triode When it is determined that the tube voltage has reached the set value, the tube voltage is increased by switching at a predetermined frequency according to each value of the set tube voltage and tube current, and the above-mentioned detection is performed from when it is determined that the tube voltage has reached the set value. Feedback control is performed to change the switching frequency so that the error between the detected tube voltage and the set tube voltage is minimized, and when it is determined that the combination with a triode 1. An X-ray high voltage apparatus comprising: control means for performing feedback control such that an error with a tube voltage is minimized.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3093300A JPH0828277B2 (en) | 1991-03-31 | 1991-03-31 | X-ray high voltage device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3093300A JPH0828277B2 (en) | 1991-03-31 | 1991-03-31 | X-ray high voltage device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04303598A true JPH04303598A (en) | 1992-10-27 |
JPH0828277B2 JPH0828277B2 (en) | 1996-03-21 |
Family
ID=14078505
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3093300A Expired - Lifetime JPH0828277B2 (en) | 1991-03-31 | 1991-03-31 | X-ray high voltage device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0828277B2 (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0232699U (en) * | 1988-08-25 | 1990-02-28 |
-
1991
- 1991-03-31 JP JP3093300A patent/JPH0828277B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0232699U (en) * | 1988-08-25 | 1990-02-28 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0828277B2 (en) | 1996-03-21 |
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