JP6870976B2 - X-ray high voltage device and X-ray diagnostic device - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、X線高電圧装置およびX線診断装置に関する。 Embodiments of the present invention relate to an X-ray high voltage device and an X-ray diagnostic device.
X線診断装置には、X線発生源として回転陽極を含むX線管を用いたものがある。回転陽極は、たとえば停止モード、低速モード(たとえば60Hz(回転/秒)など)、高速モード(たとえば180Hzなど)の3つのモードのいずれかで動作するよう、スタータによって回転を制御される。 Some X-ray diagnostic devices use an X-ray tube including a rotating anode as an X-ray generation source. The rotation of the rotating anode is controlled by a starter so as to operate in one of three modes, for example, a stop mode, a low speed mode (for example, 60 Hz (rotation / second)), and a high speed mode (for example, 180 Hz).
回転陽極を含むX線管には、固有の共振回転周波数(共振点、たとえば100Hz前後など)がある。共振点では、部材の機械的な振動が大きくなってしまう。このため、共振点付近で長時間回転を行うと、たとえば回転軸の軸受けベアリングが損傷してしまうことがある。したがって、高速モードから停止させる場合など、共振点の通過をともなう回転制御を行う場合には、スタータは、共振点をできるだけ速やかに通過させるように陽極の回転を制御することが好ましい。 The X-ray tube including the rotating anode has a unique resonance rotation frequency (resonance point, for example, around 100 Hz). At the resonance point, the mechanical vibration of the member becomes large. Therefore, if the rotation is performed for a long time near the resonance point, for example, the bearing bearing of the rotating shaft may be damaged. Therefore, when performing rotation control accompanied by passing through the resonance point, such as when stopping from the high-speed mode, it is preferable that the starter controls the rotation of the anode so as to pass through the resonance point as quickly as possible.
しかし、陽極が回転している状態でスタータに対する給電が停止してしまうと、スタータは陽極の回転を制御することができず、陽極は惰性回転を続けることになる。このため、共振点よりも高い回転数で回転している状態でスタータに対する給電が停止した場合、陽極の回転数は共振点をゆっくりと通過することになり、軸受けベアリングの損傷や騒音の問題が発生してしまう。 However, if the power supply to the starter is stopped while the anode is rotating, the starter cannot control the rotation of the anode, and the anode continues to coast. For this reason, if the power supply to the starter is stopped while rotating at a rotation speed higher than the resonance point, the rotation speed of the anode will slowly pass through the resonance point, causing damage to the bearing bearing and noise problems. It will occur.
この種のスタータへの給電停止時に陽極を速やかに停止させるための技術として、たとえば、スタータをインバータで構成し、スタータへの給電停止時には、蓄電部材の残留電荷を用いてスタータのインバータを駆動して共振点よりも低い目標回転数に対応する周波数の交流電流をスタータからステータコイルに流すことで、陽極を制動する技術が開発されている。 As a technique for quickly stopping the anode when the power supply to the starter of this type is stopped, for example, the starter is composed of an inverter, and when the power supply to the starter is stopped, the inverter of the starter is driven by using the residual charge of the power storage member. A technique for braking the anode has been developed by passing an alternating current having a frequency corresponding to a target rotation speed lower than the resonance point from the starter to the stator coil.
しかし、この種の技術では、スタータへの給電停止時にも、スタータのインバータに入力する駆動信号のパルス幅を制御することが必要であり、非常に煩雑である。 However, in this type of technology, it is necessary to control the pulse width of the drive signal input to the inverter of the starter even when the power supply to the starter is stopped, which is very complicated.
本発明が解決しようとする課題は、簡易な構成でスタータへの給電停止時にX線管陽極の回転を速やかに減速させることができるX線高電圧装置およびX線診断装置を提供することである。 An object to be solved by the present invention is to provide an X-ray high-voltage device and an X-ray diagnostic device capable of rapidly decelerating the rotation of the X-ray tube anode when the power supply to the starter is stopped with a simple configuration. ..
本発明の一実施形態に係るX線高電圧装置は、上述した課題を解決するために、コンデンサバンクを有し、交流電源から給電され、前記コンデンサバンクに蓄電しつつ、X線源の回転陽極と前記X線源の陰極との間に高電圧を印加する高電圧回路と、前記交流電源から給電され、前記回転陽極を回転駆動するステータコイルに対して交流電流を供給することにより前記回転陽極の回転を制御するスタータと、前記スタータへの給電が停止されると、前記コンデンサバンクから前記ステータコイルに直流電流を供給させることにより前記回転陽極を制動する制動部と、を備えたものである。 In order to solve the above-mentioned problems, the X-ray high-voltage device according to the embodiment of the present invention has a capacitor bank, is supplied with power from an AC power source, and stores electricity in the capacitor bank while rotating the anode of the X-ray source. The rotating anode is supplied with a high voltage circuit that applies a high voltage between the capacitor and the cathode of the X-ray source, and an alternating current is supplied to a stator coil that is supplied from the AC power supply and drives the rotating anode to rotate. It is provided with a starter for controlling the rotation of the starter and a braking unit for braking the rotating anode by supplying an alternating current from the capacitor bank to the stator coil when the power supply to the starter is stopped. ..
本発明に係るX線高電圧装置およびX線診断装置の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態に係るX線診断装置は、透視や撮影が可能なものであってX線源が回転陽極を含むものであればよく、たとえばX線TV装置などを含む。 Embodiments of the X-ray high-voltage device and the X-ray diagnostic device according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The X-ray diagnostic apparatus according to the following embodiment may be capable of fluoroscopy or imaging and may include an X-ray source including a rotating anode, and includes, for example, an X-ray TV apparatus.
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態に係るX線高電圧装置1を含むX線診断装置10の一例を示すブロック図である。
(First Embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing an example of an X-ray
X線診断装置10は、図1に示すように、撮像装置11と画像処理装置12とを有する。X線診断装置10の撮像装置11は、通常は検査室に設置され、被検体Oに関する画像データを生成するよう構成される。画像処理装置12は、検査室に隣接する操作室に設置され、画像データにもとづくX線画像を生成して表示を行なうよう構成される。なお、画像処理装置12は、撮像装置11が設置される検査室に設置されてもよい。
As shown in FIG. 1, the X-ray
撮像装置11は、X線高電圧装置1、X線検出器13、回転陽極52を含むX線源14、Cアーム15、寝台16、天板17およびコントローラ18を有する。
The imaging device 11 includes an X-ray
なお、以下の説明ではX線検出器13およびX線源14がCアーム15に支持される場合の例について示すが、Cアーム15は必須の構成ではなく、X線検出器13とX線源14とが被検体Oを挟んで対向配置されればよい。たとえば、Cアーム15にかえて、X線検出器13およびX線源14がそれぞれ独立な支持部材に支持されてもよい。
In the following description, an example in which the
X線検出器13は、寝台16の天板17に支持された被検体Oを挟んでX線源14と対向配置されるようCアーム15の一端に設けられる。X線検出器13は、たとえば平面検出器(FPD:flat panel detector)により構成され、X線検出器13に照射されたX線を検出し、この検出したX線にもとづいてX線透視画像やX線撮影画像の画像データを出力する。この画像データはコントローラ18を介して画像処理装置12に与えられる。なお、X線検出器13は、イメージインテンシファイア、TVカメラなどを用いて構成されてもよい。
The
X線源14は、Cアーム15の他端に設けられ、X線絞りを有する。X線絞りは、たとえば複数枚の鉛羽で構成されるX線照射野絞りである。X線絞りは、コントローラ18により制御されて、X線の照射範囲を調整する。
The
Cアーム15は、X線検出器13とX線源14とを一体として保持する。Cアーム15がコントローラ18に制御されて駆動されることにより、X線検出器13およびX線源14は一体として被検体Oの周りを移動する。
The C-
X線診断装置10の撮像装置11は、X線検出器13、X線源14およびCアーム15により構成されるX線照射系を2系統有するバイプレーン式であってもよい。バイプレーン式の撮像装置11を有する場合、X線診断装置10は、床置き式Cアームと、天井走行式Ωアームの2方向からX線ビームを個別に照射させて、バイプレーン画像(Frontal側画像およびLateral側画像)を取得することができる。なお、天井走行式Ωアームにかえて、天井走行式のCアームタイプのものを使用してもよい。
The imaging device 11 of the X-ray
寝台16は、床面に設置され、天板17を支持する。寝台16は、コントローラ18により制御されて、天板17を水平方向、上下方向に移動させたり回転(ローリング)させたりする。
The
コントローラ18は、プロセッサおよび記憶回路を少なくとも有する。コントローラ18は、この記憶回路に記憶されたプログラムに従って画像処理装置12により制御されて、X線照射系を制御することにより被検体OのX線透視撮像などを実行して画像データを生成し、画像処理装置12に与える。
The
なお、図1にはコントローラ18と画像処理装置12とが有線接続される場合の例について示したが、コントローラ18と画像処理装置12とはネットワークを介してデータ送受信可能に接続されてもよい。
Although FIG. 1 shows an example in which the
一方、画像処理装置12は、図1に示すように、ディスプレイ21、入力回路22、記憶回路23および制御回路24を有する。
On the other hand, as shown in FIG. 1, the
ディスプレイ21は、たとえば液晶ディスプレイやOLED(Organic Light Emitting Diode)ディスプレイなどの一般的な表示出力装置により構成され、制御回路24の制御に従って、制御回路24により生成されたX線画像などを表示する。
The
入力回路22は、たとえばトラックボール、スイッチボタン、マウス、キーボード、テンキーなどの一般的な入力装置により構成され、ユーザの操作に対応した操作入力信号を制御回路24に出力する。
The
記憶回路23は、磁気的もしくは光学的記録媒体または半導体メモリなどの、プロセッサにより読み取り可能な記録媒体を含んだ構成を有する。これら記憶媒体内のプログラムおよびデータの一部または全部は電子ネットワークを介した通信によりダウンロードされるように構成してもよい。記憶回路23は、制御回路24に制御されて、たとえば撮像装置11から出力される画像データを記憶する。
The
制御回路24は、記憶回路23に記憶されたプログラムを読み出して各種処理を実行するプロセッサである。たとえば、制御回路24は、ユーザによる入力回路22を介した指示に従って、コントローラ18を介してX線高電圧装置1を含む撮像装置11を制御し、X線透視やX線撮影を実行する。また、制御回路24は、撮像装置11から受けた画像データにもとづいてX線透視画像やX線撮影画像などのX線画像を生成してディスプレイ21に表示する。
The
図2は、第1実施形態に係るX線高電圧装置1の構成例を概略的に示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram schematically showing a configuration example of the X-ray
X線高電圧装置1は、交流電源30から電力供給を受ける高電圧回路31およびスタータ32、処理回路33、ならびに切替回路34を有する。なお、X線高電圧装置1はX線源14を含んでもよい。
The X-ray high-
高電圧回路31は、電源オンオフ制御回路41、整流回路42、コンデンサバンク43、高電圧用インバータ44および高電圧用トランス45を有する。また、本実施形態に係る高電圧回路31はさらに、コンデンサバンク43の蓄積電力を放電するための放電回路46を有する。
The
電源オンオフ制御回路41は、たとえばコンダクタやリレー回路を含み、処理回路33により制御されて、交流電源30からX線高電圧装置1への給電のオンオフ制御を行う。
The power on / off
交流電源30から高電圧回路31へ供給される電力は、電源オンオフ制御回路41を介し整流回路42に与えられ、整流回路42で整流され、コンデンサバンク43に蓄電されつつ平滑化されて直流電力に変換される。この直流電力は高電圧用インバータ44でスイッチングされ、高電圧用トランス45で高電圧化されて、X線源14に印加される。
The power supplied from the
放電回路46は、たとえばスイッチと抵抗器とにより構成される。放電回路46のスイッチは、処理回路33により制御される。本実施形態においては、交流電源30からX線高電圧装置1またはスタータ32への給電が停止した場合であって回転陽極52が低速モードで回転している場合には、処理回路33が放電回路46のスイッチを短絡してコンデンサバンク43と抵抗器とを接続することにより、コンデンサバンク43の蓄積電力が抵抗器によって消費されて放電される。一方、それ以外の場合には、処理回路33は放電回路46のスイッチを開放しておく。
The
X線源14は、図2に示すように、陰極としてのフィラメント51、回転陽極52、ロータ53およびステータコイル54を有する。回転陽極52は、陰極としてのフィラメント51からの熱電子の衝突によりX線を発生する。高電圧回路31は、フィラメント51と回転陽極52との間に高電圧を印加する。ロータ53は、回転陽極52に接続され回転陽極52と一体的に回転する。
ステータコイル54は、回転磁場を発生させてロータ53を介して回転陽極52を回転駆動する。たとえば、ステータコイル54は図2に示すように、メインコイルの一端に接続されたメイン導線Mと、サブコイルの一端に接続されたサブ導線Sと、メインコイルの他端およびサブコイルの他端に接続されたコモン導線Cの3本の導線を有する。
The
回転陽極52は、処理回路33によりスタータ32を介して回転数を制御され、共振回転周波数よりも高い回転数で回転陽極52が回転する高速モードと、共振回転周波数よりも低い回転数で回転陽極52が回転する低速モードと、停止モードと、の少なくとも3つの動作モードのいずれかで動作する。
The rotation number of the rotating
スタータ32は、交流電源30から給電され、処理回路33に制御されて、処理回路33に動作モードに応じた周波数の交流電流をステータコイル54に供給することにより、回転陽極52の回転を制御する。スタータ32は、高速モードおよび低速モードのそれぞれに応じた交流電流を出力可能であればよく、インバータを用いて構成されてもよいし、チョッパを用いて構成されてもよい。
The
処理回路33は、プロセッサおよび記憶回路を少なくとも有する。処理回路33のプロセッサは、記憶回路に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、簡易な構成でスタータ32への給電停止時に回転陽極52の回転を速やかに減速させるための処理を実行する。
The
切替回路34は、第1の切替回路56と第2の切替回路57を有する。第1の切替回路56は、電源オンオフ制御回路41を介して交流電源30とスタータ32とを接続するための開閉器を含む。第2の切替回路57は、コンデンサバンク43の陽極をサブ導線Sおよびコモン導線Cの一方に接続し、コンデンサバンク43の陰極をサブ導線Sおよびコモン導線Cの他方に接続するための開閉器を含む。
The switching
ここで、本実施形態に係る処理回路33による回転陽極52の制動方法について説明する。
Here, a braking method of the rotating
交流電源30からスタータ32への給電が停止した場合であって回転陽極52が高速モードで回転している場合には、回転陽極52の回転が共振点を速やかに通過するよう、回転陽極52を制動することが好ましい。この制動方法として、たとえばスタータ32をインバータで構成し、インバータへの給電停止時には、コンデンサバンクの残留電力を用いてインバータを駆動し、共振点よりも低い目標回転数に対応する周波数の交流電流をインバータからステータコイルに流すことで、陽極を制動する方法が知られている。
When the power supply from the
しかし、この方法では、交流電源からスタータへの給電停止時にも、スタータのインバータに入力する駆動信号のパルス幅を制御することが必要であり、非常に煩雑である。 However, this method is very complicated because it is necessary to control the pulse width of the drive signal input to the inverter of the starter even when the power supply from the AC power supply to the starter is stopped.
そこで、本実施形態に係る処理回路33は、交流電源30からスタータ32への給電が停止した場合であって回転陽極52が高速モードで回転している場合には、コンデンサバンク43からステータコイル54に直流電流を供給させることにより、回転陽極52を制動する。すなわち、本実施形態において、回転陽極52の制動にはインバータは不要である。
Therefore, in the
図3は、第1実施形態に係る処理回路33により実現される機能の一例を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing an example of a function realized by the
処理回路33は、図3に示すように、少なくとも電源断検出機能61、回転数制御機能62、制動機能63および放電制御機能64を有する。
As shown in FIG. 3, the
電源断検出機能61は、ユーザによる電源オンオフ制御回路41を介した電源オフや図示しない電源スイッチを介した電源オフの指示、または停電などによる交流電源30の電源供給停止などによる、交流電源30からスタータ32への給電の停止を検出し、制動機能63に通知する。電源断検出機能61は、たとえば、電源オンオフ制御回路41のリレー回路の動作からスタータ32への給電の停止を検出してもよいし、電源オンオフ制御回路41から第1の切替回路56までの経路上でスタータ32への給電の停止を検出してもよい。
The power
回転数制御機能62は、スタータ32を制御することにより、回転陽極52の回転数を制御する。回転数制御機能62は、たとえばユーザにより入力回路22を介して高速モードが指定されると、回転陽極52を高速モードで回転させるようにスタータ32の出力を制御する。
The rotation
また、回転数制御機能62は、回転陽極52の現在の回転数の情報を制動機能63に与える。この回転数の情報は、回転数制御機能62から制動機能63に常時リアルタイムに与えられてもよいし、制動機能63に要求されるごとに与えられてもよい。
Further, the rotation
制動機能63は、交流電源30からスタータ32への給電が停止した場合であって回転陽極52が高速モードで回転している場合には、第1の切替回路56を開放するとともに第2の切替回路57を短絡することにより、コンデンサバンク43からステータコイル54に直流電流を供給させて回転陽極52を制動する。一方、それ以外の場合には、第1の切替回路56を短絡するとともに第2の切替回路57を開放する。
The
なお、X線源14が回転陽極52を含むX線管を複数備えてもよく、この場合、制動機能63は、回転動作中の回転陽極52を制動する。
The
放電制御機能64は、交流電源30からX線高電圧装置1またはスタータ32への給電が停止した場合であって、回転陽極52が低速モードで回転している場合には、処理回路33が放電回路46のスイッチを短絡してコンデンサバンク43と抵抗器とを接続することにより、コンデンサバンク43の蓄積電力を抵抗器によって消費して放電させる。一方、それ以外の場合には、放電制御機能64は放電回路46のスイッチを開放しておく。たとえば、交流電源30からスタータ32への給電が停止した場合であって回転陽極52が高速モードで回転している場合には、放電制御機能64は放電回路46のスイッチを開放しておく。
The
次に、本実施形態に係るX線高電圧装置1およびX線診断装置10の動作の一例について説明する。
Next, an example of the operation of the X-ray
図4は、図1に示すX線高電圧装置1により、簡易な構成でスタータ32への給電停止時に回転陽極52の回転を速やかに減速させる際の手順の一例を示すフローチャートである。図4において、Sに数字を付した符号はフローチャートの各ステップを示す。
FIG. 4 is a flowchart showing an example of a procedure for rapidly decelerating the rotation of the rotating
この手順は、回転数制御機能62によって回転陽極52が高速モードまたは低速モードのいずれかで回転動作し、X線源14からX線が発生しており、コンデンサバンク43に電力が蓄電された状態でスタートとなる。また、スタート時点において、第1の切替回路56は短絡され、第2の切替回路57は開放され、放電回路46のスイッチは開放されているものとする。
In this procedure, the rotation
まず、ステップS1において、処理回路33の電源断検出機能61は、交流電源30からスタータ32への給電の停止を検出したか否かを判定する。交流電源30からスタータ32への給電の停止を検出した場合は、ステップS2に進む。一方、スタータ32への給電が継続している場合は、電源断検出機能61はスタータ32への給電の停止を監視し続ける。
First, in step S1, the power supply
次に、ステップS2において、制動機能63は、回転数制御機能62からの情報にもとづいて回転陽極52の現在の動作モードの情報を取得し、高速モードであるか否かを判定する。
Next, in step S2, the
高速モードの場合は(ステップS2のYES)、制動機能63は、コンデンサバンク43からステータコイル54に直流電流を供給させて回転陽極52を制動する(ステップS3)。具体的には、制動機能63は、第1の切替回路56を開放するとともに第2の切替回路57を短絡する。
In the high-speed mode (YES in step S2), the
他方、高速モードではなく低速モードである場合は(ステップS2のNO)、放電制御機能64は、コンデンサバンク43の蓄積電力を放電回路46により放電する(ステップS4)。具体的には、放電制御機能64は、放電回路46のスイッチを短絡してコンデンサバンク43と抵抗器とを接続することにより、コンデンサバンク43の蓄積電力を抵抗器によって消費して放電させる。このとき、第1の切替回路56は短絡のまま、第2の切替回路57は開放されたままとする。
On the other hand, when the mode is not the high speed mode but the low speed mode (NO in step S2), the
以上の手順により、簡易な構成でスタータ32への給電停止時に回転陽極52の回転を速やかに減速させることができる。
By the above procedure, the rotation of the
本実施形態に係るX線高電圧装置1は、交流電源30からスタータ32への給電が停止した場合であって回転陽極52が高速モードで回転している場合には、コンデンサバンク43の残留エネルギーを用いてステータコイル54に直流電流を流すことによって回転陽極52を制動する。このため、回転陽極52が高速モードで回転しているときに停電やご操作などによる電源遮断が起きた場合であっても、非常に簡易な構成で速やかに回転陽極52を減速させることができるため、共振点を速やかに通過させることができる。
The X-ray high-
また、コンデンサバンク43の残留エネルギーは、一般には電源遮断時には危険防止のために放電させる以外の用途がなかったところ、本実施形態に係るX線高電圧装置1は、この残留エネルギーを回転陽極52の制動に有効活用することができる。
Further, the residual energy of the
(第2の実施形態)
次に、本発明に係るX線高電圧装置およびX線診断装置の第2実施形態について説明する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the X-ray high voltage device and the X-ray diagnostic device according to the present invention will be described.
図5は、第2実施形態に係るX線高電圧装置1Aの構成例を概略的に示すブロック図である。また、図6は、第2実施形態に係る処理回路33Aにより実現される機能の一例を示すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram schematically showing a configuration example of the X-ray high voltage device 1A according to the second embodiment. Further, FIG. 6 is a block diagram showing an example of a function realized by the
この第2実施形態に示すX線高電圧装置1Aは、放電回路46を備えず、また処理回路33Aは放電制御機能64を備えない点で第1実施形態に示すX線高電圧装置1と異なる。他の構成および作用については図1に示すX線高電圧装置1と実質的に異ならないため、同じ構成には同一符号を付して説明を省略する。
The X-ray high voltage device 1A shown in the second embodiment is different from the X-ray
処理回路33Aの制動機能63Aは、電源断検出機能61が交流電源30からスタータ32への給電の停止を検出した場合には、回転陽極52の動作モードによらず、第1の切替回路56を開放するとともに第2の切替回路57を短絡することにより、コンデンサバンク43からステータコイル54に直流電流を供給する。すなわち、本実施形態では、図4に示したフローチャートのうちステップS2およびステップS4が省略され、ステップS1における電源断の検出判定の後、直ちにステップS3を実行して一連の手順が終了となる。
When the power supply
本実施形態に係るX線高電圧装置1AおよびX線高電圧装置1Aを備えたX線診断装置によっても、回転陽極52が高速モードで回転しているときに停電やご操作などによる電源遮断が起きた場合であっても、非常に簡易な構成で速やかに回転陽極52を減速させることができるため、共振点を速やかに通過させることができる。また、コンデンサバンク43の残留エネルギーを回転陽極52の制動に有効活用することができる。
The X-ray diagnostic apparatus provided with the X-ray high-voltage device 1A and the X-ray high-voltage device 1A according to the present embodiment also causes a power failure due to a power failure or operation when the rotating
以上説明した少なくとも1つの実施形態によれば、簡易な構成でスタータ32への給電停止時に回転陽極52の回転を速やかに減速させることができる。
According to at least one embodiment described above, the rotation of the rotating
なお、本実施形態における処理回路33の電源断検出機能61、回転数制御機能62、制動機能63および63Aならびに放電制御機能64は、それぞれ特許請求の範囲における電源断検出部、回転数制御部、制動部および放電制御部の一例である。
The power
なお、上記実施形態において、「プロセッサ」という文言は、たとえば、専用または汎用のCPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)、または、特定用途向け集積回路(Application Specific Integrated Circuit:ASIC)、プログラマブル論理デバイス(たとえば、単純プログラマブル論理デバイス(Simple Programmable Logic Device:SPLD)、複合プログラマブル論理デバイス(Complex Programmable Logic Device:CPLD)、およびFPGA)等の回路を意味するものとする。プロセッサは、記憶媒体に保存されたプログラムを読み出して実行することにより、各種機能を実現する。 In the above embodiment, the term "processor" refers to, for example, a dedicated or general-purpose CPU (Central Processing Unit), GPU (Graphics Processing Unit), or application specific integrated circuit (ASIC). It shall mean a circuit such as a programmable logic device (for example, a simple programmable logic device (SPLD), a complex programmable logic device (CPLD), and an FPGA). The processor realizes various functions by reading and executing a program stored in a storage medium.
また、上記実施形態では処理回路の単一のプロセッサが各機能を実現する場合の例について示したが、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路を構成し、各プロセッサが各機能を実現してもよい。また、プロセッサが複数設けられる場合、プログラムを記憶する記憶媒体は、プロセッサごとに個別に設けられてもよいし、1つの記憶媒体が全てのプロセッサの機能に対応するプログラムを一括して記憶してもよい。 Further, in the above embodiment, an example in which a single processor of the processing circuit realizes each function has been shown, but a plurality of independent processors are combined to form a processing circuit, and each processor realizes each function. May be good. When a plurality of processors are provided, the storage medium for storing the program may be provided individually for each processor, or one storage medium collectively stores the programs corresponding to the functions of all the processors. May be good.
なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although some embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other embodiments, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.
1、1A…X線高電圧装置
10…X線診断装置
14…X線源
30…交流電源
31…高電圧回路
32…スタータ
33、33A…処理回路
43…コンデンサバンク
46…放電回路
52…回転陽極
54…ステータコイル
61…電源断検出機能
62…回転数制御機能
63…制動機能
63A…制動機能
64…放電制御機能
C…コモン導線
M…メイン導線
S…サブ導線
1, 1A ... X-ray high-
Claims (7)
前記交流電源から給電され、前記回転陽極を回転駆動するステータコイルに対して交流電流を供給することにより前記回転陽極の回転を制御するスタータと、
前記スタータへの給電が停止されると、前記コンデンサバンクから前記ステータコイルに、前記スタータを介さずに、直流電流を供給させることにより前記回転陽極を制動する制動部と、
を備えたX線高電圧装置。 A high-voltage circuit that has a capacitor bank, is supplied with power from an AC power source, stores electricity in the capacitor bank, and applies a high voltage between the rotating anode of the X-ray source and the cathode of the X-ray source.
A starter that controls the rotation of the rotating anode by supplying an alternating current to a stator coil that is supplied with power from the AC power supply and drives the rotating anode to rotate.
When the power supply to the starter is stopped, a braking unit that brakes the rotating anode by supplying a direct current from the capacitor bank to the stator coil without going through the starter.
X-ray high voltage device equipped with.
メインコイルの一端に接続されたメイン導線と、サブコイルの一端に接続されたサブ導線と、前記メインコイルの他端および前記サブコイルの他端に接続されたコモン導線の3本の導線を有し、
前記スタータは、
前記ステータコイルの前記3本の導線に交流電流を供給することにより前記回転陽極の回転を制御し、
前記制動部は、
前記スタータへの給電が停止されると、前記コンデンサバンクの陽極を前記サブ導線および前記コモン導線の一方に接続し、前記コンデンサバンクの陰極を他方に接続することにより、前記コンデンサバンクから前記ステータコイルに、前記スタータを介さずに、直流電流を供給させて前記回転陽極を制動する、
請求項1記載のX線高電圧装置。 The stator coil is
It has three conductors: a main conductor connected to one end of the main coil, a sub conductor connected to one end of the subcoil, and a common conductor connected to the other end of the main coil and the other end of the subcoil.
The starter is
The rotation of the rotating anode is controlled by supplying an alternating current to the three conducting wires of the stator coil.
The braking part is
When the power supply to the starter is stopped, the anode of the capacitor bank is connected to one of the sub-conductor wire and the common conductor wire, and the cathode of the capacitor bank is connected to the other wire, thereby connecting the capacitor bank to the stator coil. To brake the rotating anode by supplying a direct current without going through the starter.
The X-ray high voltage device according to claim 1.
をさらに備え、
前記回転陽極は、
前記回転数制御部により前記スタータを介して回転数を制御され、共振回転周波数よりも高い回転数で前記回転陽極が回転する第1回転モードと、前記共振回転周波数よりも低い回転数で前記回転陽極が回転する第2回転モードと、の少なくとも2つの動作モードのいずれかで回転する、
請求項1または2に記載のX線高電圧装置。 A rotation speed control unit that controls the rotation speed of the rotation anode by controlling the starter.
With more
The rotating anode is
The rotation speed is controlled by the rotation speed control unit via the starter, and the rotation anode rotates at a rotation speed higher than the resonance rotation frequency, and the rotation at a rotation speed lower than the resonance rotation frequency. Rotate in one of at least two modes of operation, a second rotation mode in which the anode rotates,
The X-ray high voltage device according to claim 1 or 2.
前記回転数制御部が前記回転陽極を前記第1回転モードで回転させており、かつ、前記スタータへの給電が停止されると、前記コンデンサバンクから前記ステータコイルに、前記スタータを介さずに、直流電流を供給させることにより前記回転陽極を制動する、
請求項3記載のX線高電圧装置。 The braking part is
When the rotation speed control unit rotates the rotating anode in the first rotation mode and the power supply to the starter is stopped, the capacitor bank connects the stator coil to the stator coil without the starter. Braking the rotating anode by supplying a direct current,
The X-ray high voltage device according to claim 3.
前記回転数制御部が前記回転陽極を前記第2回転モードで回転させており、かつ、前記スタータへの給電が停止された場合は、前記コンデンサバンクと前記放電回路とを接続して前記コンデンサバンクの蓄積電力を放電する一方、それ以外の場合は前記コンデンサバンクと前記放電回路との接続を開放しておく放電制御部と、
をさらに備えた請求項4記載のX線高電圧装置。 A discharge circuit for discharging the stored power of the capacitor bank and
When the rotation speed control unit rotates the rotating anode in the second rotation mode and the power supply to the starter is stopped, the capacitor bank and the discharge circuit are connected to the capacitor bank. While discharging the stored power of the above, in other cases, the discharge control unit that keeps the connection between the capacitor bank and the discharge circuit open.
4. The X-ray high voltage device according to claim 4.
をさらに備えた請求項1ないし5のいずれか1項に記載のX線高電圧装置。 A power supply disconnection detection unit that detects the stoppage of power supply from the AC power supply to the starter and notifies the braking unit.
The X-ray high-voltage device according to any one of claims 1 to 5, further comprising.
コンデンサバンクを有し、交流電源から給電され、前記コンデンサバンクに蓄電しつつ前記陰極と前記回転陽極との間に高電圧を印加する高電圧回路と、
前記交流電源から給電され、前記ステータコイルに交流電流を供給することにより前記回転陽極の回転を制御するスタータと、
前記スタータへの給電が停止されると、前記コンデンサバンクから前記ステータコイルに、前記スタータを介さずに、直流電流を供給させることにより前記回転陽極を制動する制動部と、
を備えたX線診断装置。 An astrophysical X-ray source having a cathode and a rotating anode driven by a stator coil.
A high-voltage circuit that has a capacitor bank, is supplied with power from an AC power supply, and applies a high voltage between the cathode and the rotating anode while storing electricity in the capacitor bank.
A starter that controls the rotation of the rotating anode by supplying an AC current to the stator coil, which is supplied with power from the AC power supply.
When the power supply to the starter is stopped, a braking unit that brakes the rotating anode by supplying a direct current from the capacitor bank to the stator coil without going through the starter.
X-ray diagnostic device equipped with.
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