(57)【要約】【課題】Ｘ線管内の高電圧過渡現象からのバイアス回路の保護およびスピット保護を行うシステムおよび方法を提供する。【解決手段】アノードアセンブリ（２０、４０）から離間されたカソードアセンブリ（１８、３８）を有するＸ線管真空筺体（１６、３６）と、カソードアセンブリ（１８、３８）からアノードアセンブリ（２０、４０）上の焦点への電子ビームを制御するための複数のバイアス回路からの複数のバイアス電圧を供給するＸ線管真空筺体（１６、３６）に結合された高電圧発生装置（１４、３４）と、Ｘ線発生システム（１０、３０）内で複数のバイアス回路の保護のための高圧発生装置（１４、３４）とＸ線管真空筺体（１６、３６）との間に結合された高電圧過渡抑制およびスピット保護の回路アセンブリ（１００、２００）とを備えたＸ線発生システム（１０、３０）。【選択図】図１
2008282813.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アノードアセンブリ（２０、４０）から離間されたカソードアセンブリ（１８、３８）を有するＸ線管真空筺体（１６、３６）と、
前記カソードアセンブリ（１８、３８）から前記アノードアセンブリ（２０、４０）上の焦点への電子ビームを制御するための複数のバイアス回路からの複数のバイアス電圧を供給する、前記Ｘ線管真空筺体（１６、３６）に結合された高電圧発生装置（１４、３４）と、
Ｘ線発生システム（１０、３０）内で前記複数のバイアス回路を保護するための前記高電圧発生装置（１４、３４）と前記Ｘ線管真空筺体（１６、３６）との間に結合された高電圧過渡抑制およびスピット保護の回路アセンブリ（１００、２００）と
を備えたＸ線発生システム（１０、３０）。
【請求項２】
前記高電圧発生装置（１４、３４）と前記Ｘ線管真空筺体（１６、３６）との間に結合された高電圧ケーブルアセンブリ（４６）をさらに備え、前記高電圧ケーブルアセンブリ（４６）が、前記高電圧ケーブルアセンブリ（４６）を前記高電圧発生装置（１４、３４）に接続するための前記高電圧ケーブルアセンブリ（４６）の一方の端部に取り付けられた第１の高電圧コネクタ（４８）と、前記高電圧ケーブルアセンブリ（４６）を前記Ｘ線管真空筺体（１６、３６）に接続するための前記高電圧ケーブルアセンブリ（４６）の対向端部に取り付けられた第２の高電圧コネクタ（５０）とを含む、請求項１記載のＸ線発生システム（１０、３０）。
【請求項３】
前記高電圧過渡抑制およびスピット保護の回路アセンブリ（４４、１００、２００）が、各バイアス回路（６６、６８、７０、７２、７４、１０６、１１６、１２６、１３６、１４６、１５６、２０６、２１６、２２６、２３６、２４６、２５６）と高電圧コモンリターン（６４、１６６、２６６）との間に結合された少なくとも１つの過渡抑制デバイス（８２、８４、８６、８８、９０、９２、１０８、１１８、１２８、１３８、１４８、１５８、２０８、２１８、２２８、２３８、２４８、２５８）を備えた、請求項１記載のＸ線発生システム（１０、３０）。
【請求項４】
前記高電圧過渡抑制およびスピット保護の回路アセンブリ（４４、１００、２００）が、前記高電圧発生装置（１４、３４）のフィラメント駆動回路（７６、７８、８０、１０６、１１６、１２６、１３６、１４６、１５６、２０６、２１６、２２６、２３６、２４６、２５６）と前記高電圧コモンリターン（６４、１６６、２６６）との間に結合された少なくとも１つの過渡抑制デバイス（８２、８４、８６、８８、９０、９２、１０８、１１８、１２８、１３８、１４８、１５８、２０８、２１８、２２８、２３８、２４８、２５８）を備えた、請求項３記載のＸ線発生システム（１０、３０）。
【請求項５】
前記高電圧過渡抑制およびスピット保護の回路アセンブリ（４４、１００、２００）が、前記高電圧発生装置（１４、３４）内に集積されている、請求項１記載のＸ線発生システム（１０、３０）。
【請求項６】
前記高電圧過渡抑制およびスピット保護の回路アセンブリ（４４、１００、２００）が、前記Ｘ線管真空筺体（１６、３６）内に集積されている、請求項１記載のＸ線発生システム（１０、３０）。
【請求項７】
前記高電圧過渡抑制およびスピット保護の回路アセンブリ（４４、１００、２００）が、前記高電圧ケーブルアセンブリ（４６）内に集積されている、請求項２記載のＸ線発生システム（１０、３０）。
【請求項８】
前記高電圧過渡抑制およびスピット保護の回路アセンブリ（４４、１００、２００）が、前記高電圧発生装置（１４、３４）を前記Ｘ線管真空筺体（１６、３６）に接続するアセンブリ（２４、４４）内に集積されている、請求項１記載のＸ線発生システム（１０、３０）。
【請求項９】
複数のバイアス回路（６６、６８、７０、７２、７４、１０６、１１６、１２６、１３６、１４６、１５６、２０６、２１６、２２６、２３６、２４６、２５６）のそれぞれと高電圧コモンリターン（６４、１６６、２６６）との間に結合された少なくとも１つの過渡抑制デバイス（８２、８４、８６、８８、９０、９２、１０８、１１８、１２８、１３８、１４８、１５８、２０８、２１８、２２８、２３８、２４８、２５８）と、
フィラメント駆動回路（７６、７８、８０、１０６、１１６、１２６、１３６、１４６、１５６、２０６、２１６、２２６、２３６、２４６、２５６）と高電圧コモンリターン（６４、１６６、２６６）との間に結合された少なくとも１つの過渡抑制デバイス（８２、８４、８６、８８、９０、９２、１０８、１１８、１２８、１３８、１４８、１５８、２０８、２１８、２２８、２３８、２４８、２５８）と
を含む、Ｘ線発生システム（１０、３０）内で前記複数のバイアス回路を保護するための、高電圧過渡抑制およびスピット保護の回路アセンブリ（４４、１００、２００）。
【請求項１０】
少なくとも１つのサージ抵抗器（２１０、２２０、２３０、２４０、２５０）と、前記複数のバイアス回路（２０６、２１６、２２６、２３６、２４６、２５６）と前記高電圧コモンリターン（２６６）との間に結合された少なくとも１つの過渡抑制デバイス（２０８、２１８、２２８、２３８、２４８、２５８）とをさらに含む、請求項９記載の高電圧過渡抑制およびスピット保護の回路アセンブリ（４４、１００、２００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、概して、Ｘ線発生システムに関する。詳細には、本開示は、Ｘ線管内の高電圧過渡現象からのバイアス回路の保護および放電／スピット保護のためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線管は、一般に、真空容器内に配置されたカソードアセンブリおよびアノードアセンブリを含む。アノードアセンブリは、タングステンまたはタングステン合金など、高原子番号を有する耐熱金属から一般に製造される目標トラックまたは衝撃ゾーンを有するアノードを含む。アノードは、通常、回転ディスクである。カソードアセンブリは、カソードアセンブリとアノードアセンブリとの間に真空ギャップを形成するアノードアセンブリからの距離の一部に位置決めされ、高電圧の電位差がそれらの間に維持される。カソードアセンブリは、電位差を横切って加速される電子ビームの形態で電子を放射し、アノードの焦点において、高速度で、目標トラックに衝突する。電子が目標トラックに衝突するとき、電子の運動エネルギーは、高エネルギー電磁放射線またはＸ線に変換される。その場合、Ｘ線は、患者の体など、物体を透過し、物体の内部生体構造の画像を形成する検出器によって阻止される。
【０００３】
Ｘ線管では、焦点は、バイアス電圧を通じて、静電的に制御および偏向可能である。これは、カソードアセンブリ内のいくつかの電極において種々のバイアス電圧を印加することによって達成される。カソードアセンブリは、一般に、電子ビームのサイズおよび偏向を制御するためにカソードフィラメントの対向側面上に位置決めされた少なくとも２つのペアの電極を含む。バイアス電圧は、電子ビームを焦点に合わせるため、および／または偏向させるために、それぞれの電極に、独立に印加される。焦点のぶれを有するＸ線管では、走査シーケンス中に、焦点は、アノードの目標トラック上の２つの位置間で静電的にぶれる。カソード隔壁を電気的に分離させ、連続的に変化するバイアス電圧をカソードフィラメントに印加することにより、バイアス電圧で制御可能である２つの特異な焦点がもたらされる。絶縁破壊の恐れを低減し、Ｘ線管の信頼性を向上させるために、電極においてバイアス電圧を最小限にすることが、一般的には、好ましい。
【０００４】
Ｘ線管における潜在的問題の１つは、バイアス回路全体に誘発される非常に高い電圧の過渡現象があることであり、スピット（真空放電または真空アーク）が起きた場合には、高電圧発生装置内で高電圧ケーブルアセンブリおよびある種の構成部品が損傷する可能性が生じる。バイアス回路内の一般的な高電圧過渡現象は、Ｘ線管に対して数十キロボルトほどもの高さである場合があろう。これは、バイアス回路に沿ってわずかな絶縁についての基本絶縁レベルがこれらの高電圧過渡現象に耐えるほど高くないときに、深刻な信頼性問題を呈する。
【特許文献１】米国特許第４７６８２１５号公報
【特許文献２】米国特許第５１５９６９７号公報
【特許文献３】米国特許第５２４１２６０号公報
【特許文献４】米国特許第５４９５１６５号公報
【特許文献５】米国特許第６２１２２５６号公報
【特許文献６】米国特許第６３６２４１５号公報
【特許文献７】米国特許第６４５２４７７号公報
【特許文献８】米国特許第６４６６６４５号公報
【特許文献９】米国特許第６７９８８６５号公報
【特許文献１０】米国特許第６９０１１３６号公報
【特許文献１１】米国特許第６９２２４６３号公報
【特許文献１２】米国特許第６９７５６９８号公報
【特許文献１３】米国特許出願公開第２００６００７８０８８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そのため、Ｘ線管内で高電圧過渡現象の発生を防ぎ、具体的には、Ｘ線管内の高電圧過渡現象からのバイアス回路の保護およびスピット保護を行うシステムおよび方法のための必要性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
例示的実施形態では、Ｘ線発生システムは、アノードアセンブリから離間されたカソードアセンブリを有するＸ線管真空筺体と、カソードアセンブリからアノードアセンブリ上の焦点への電子ビームを制御するための複数のバイアス回路からの複数のバイアス電圧を供給する、Ｘ線管真空筺体に結合された高電圧発生装置と、Ｘ線発生システム内の複数のバイアス回路の保護のための高電圧発生装置とＸ線管真空筺体との間に結合された高電圧過渡抑制およびスピット保護の回路アセンブリとを備える。
【０００７】
例示的実施形態では、Ｘ線発生システム内の複数のバイアス回路を保護するための高電圧過渡抑制およびスピット保護の回路アセンブリは、各複数のバイアス回路と高電圧コモンリターンとの間に結合された少なくとも１つの過渡抑制デバイスと、フィラメントデバイス回路と高電圧コモンリターンとの間に結合された少なくとも１つの過渡抑制デバイスとを備える。
【０００８】
例示的実施形態では、Ｘ線発生システム内の高電圧過渡抑制およびスピット保護のための方法が、Ｘ線発生システム内で高電圧過渡現象を抑制するために、Ｘ線発生システム内で複数のバイアス回路に結合された高電圧過渡抑制およびスピット保護の回路アセンブリを提供するステップと、サージ抵抗器を使用して過渡電流を制限することにより、Ｘ線発生システム内で誘発される電圧を抑えるステップと、過渡抑制デバイスを使用することにより、過渡電圧を固定するステップと、高電圧発生装置回路の構成部品故障を招く高サージ電流の流れを、Ｘ線発生システム内で高電圧発生装置回路に入らないように変えるステップとを含む。
【０００９】
本発明の様々な他の特徴、目的、および利点が、添付の図面およびその詳細な説明から当業者に明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
ここで、図面を参照すると、図１は、Ｘ線発生システム１０の例示的実施形態の概略図を示している。Ｘ線発生システム１０は、高電圧発生装置１４に結合され、その装置に電力を供給する電源１２を含み、高電圧発生装置１４は、Ｘ線管真空筺体１６に結合され、その筺体内のカソードアセンブリ１８とアノードアセンブリ２０との間に高電圧電位差をもたらす。カソードアセンブリ１８は、Ｘ線管真空筺体１６内でアノードアセンブリ２０に対向して位置し、カソードアセンブリ１８およびアノードアセンブリ２０は、これらの間に位置する真空ギャップ２２によって分離される。Ｘ線発生システム１０は、高電圧発生装置１４とＸ線管真空筺体１６との間に結合された高電圧ケーブルアセンブリ、高電圧ケーブルアセンブリの対向端部に位置決めされた２つの高電圧コネクタまたはカソードアセンブリ１８内に位置する複数の電気構成部品を備えた高電圧過渡抑制およびスピット保護の回路アセンブリ２４をさらに含む。
【００１１】
電源１２は、ＡＣ電力を高電圧発生装置１４に供給するＡＣ電源である。高電圧発生装置１４は、電源１２からのＡＣ電力を受け、Ｘ線管筺体１６内でカソードアセンブリ１８とアノードアセンブリ２０との間にＤＣ高電圧電位差をもたらすように設計され、カソードアセンブリ１８およびアノードアセンブリ２０は、異なる電極の等しい電圧を運ぶ。高電圧発生装置１４はまた、カソードアセンブリ１８内の電子放射フィラメントのためのフィラメント駆動電流と、カソードアセンブリからアノードアセンブリへの電子ビームを制御するためのバイアス電圧とを供給する。
【００１２】
カソードアセンブリ１８は、電子を放射することが可能である電子放射フィラメントを含む。Ｘ線を発生させるために、高電圧発生装置１４は、カソードアセンブリ１８内のフィラメントを通じて電流を生成するフィラメント駆動回路に電力を供給する。フィラメントは、白熱まで加熱され、電子を放出する。電子は、電子ビームにおいてカソードアセンブリ１８とアノードアセンブリ２０との間の高電圧電位差によって真空ギャップ２２を横切って加速され、Ｘ線を生成するアノードアセンブリ２０上の目標トラックをストライクする。
【００１３】
図２に、Ｘ線発生システム３０の例示的実施形態の概略図を示す。Ｘ線発生システム３０は、高電圧発生装置３４に結合され、その装置に電力を供給する電源３２を含み、高電圧発生装置３４は、Ｘ線管真空筺体３６に結合され、その筺体内のカソードアセンブリ３８とアノードアセンブリ４０との間に高電圧電位差をもたらす。カソードアセンブリ３８は、Ｘ線管真空筺体３６内でアノードアセンブリ４０に対向して位置し、カソードアセンブリ３８およびアノードアセンブリ４０は、これらの間に位置する真空ギャップ４２によって分離される。Ｘ線発生システム３０は、高電圧発生装置３４とＸ線管真空筺体３６との間に結合された高電圧ケーブルアセンブリ４６、高電圧ケーブルアセンブリ４６の対向端部に位置決めされた２つの高電圧コネクタ４８、５０のいずれか、またはカソードアセンブリ３８内に位置する複数の電気構成部品を備えた高電圧過渡抑制およびスピット保護の回路アセンブリ４４をさらに含む。
【００１４】
複数の高電圧および高電流は、高電圧ケーブルアセンブリ４６を通じて、高電圧発生装置３４からカソードアセンブリ３８に供給される。高電圧ケーブルアセンブリ４６は、高電圧発生装置３４をＸ線管真空筺体３６と接続する。高電圧コネクタ４８、５０は、高電圧ケーブルアセンブリ４６の各端部に取り付けられる。高電圧発生装置３４は、カソードアセンブリ３８とアノードアセンブリ４０との間の高電圧電位差と、フィラメント駆動電流と、カソードアセンブリ３８からアノードアセンブリ４０への電子ビームを制御するためのバイアス電圧とを供給する。高電圧発生装置３４内でバイアス回路を保護するために設計された高電圧過渡抑制およびスピット保護の回路アセンブリ４４は、高電圧ケーブルアセンブリ４６、高電圧コネクタ４８、５０のいずれか、またはカソードアセンブリ３８内に集積可能である。
【００１５】
カソードアセンブリ３８は、電子を放射することが可能である電子放射フィラメントを含む。Ｘ線を発生させるために、高電圧発生装置３４は、カソードアセンブリ３８内のフィラメントを通じて電流を生成するフィラメント駆動回路に電力を供給する。フィラメントは、白熱まで加熱され、電子を放出する。電子は、電子ビーム内のカソードアセンブリ３８とアノードアセンブリ４０との間の高電圧電位差によって真空ギャップ４２を横切って加速され、Ｘ線を生成するアノードアセンブリ４０上の目標トラックをストライクする。
【００１６】
図３は、図２のＸ線発生システム３０の例示的実施形態の一部分のより詳細な概略図を示している。Ｘ線発生システム３０は、アノードアセンブリ４０の目標トラック上の電子ビームの焦点の制御および偏向のための電子ビーム偏向システムを含む。電子ビームの焦点は、高電圧発生装置３４内のバイアス回路によって供給される、およびカソードアセンブリ３８上の複数の電極に加えられる複数のバイアス電圧を通じて、静電的に制御され、偏向される。これは、高電圧ケーブルアセンブリ４６を通じて、高電圧発生装置３４からの複数の種々のバイアス電圧をカソードアセンブリ３８上の複数の電極に印加することによって達成される。バイアス回路全体に誘発される高電圧過渡現象の可能性があり、スピット（真空放電または真空アーク）が起きた場合には、高電圧発生装置３４内で高電圧ケーブルアセンブリ４６および構成部品が損傷する可能性が生じる。
【００１７】
Ｘ線発生システム３０は、高電圧ケーブルアセンブリ４６、高電圧コネクタ４８、５０のいずれか、またはカソードアセンブリ３８内に集積される高電圧過渡抑制およびスピット保護の回路アセンブリ４４を含む。高電圧過渡抑制およびスピット保護の回路アセンブリ４４は、真空放電または真空アーク（スピット）によって生じる高電圧過渡現象がバイアス制御回路全体に起こらないように抑制および回避するように設計されている。
【００１８】
高電圧発生装置３４は、複数の高電圧をカソードアセンブリ３８に高電圧ケーブルアセンブリ４６を通じて供給する。高電圧ケーブルアセンブリ４６は、高電圧発生装置３４をＸ線管真空筺体３６と接続する。高電圧コネクタ４８、５０は、高電圧ケーブルアセンブリ４６の各端部に取り付けられる。高電圧発生装置３４は、カソードアセンブリ３８とアノードアセンブリ４０との間の高電圧電位差と、カソードアセンブリ３８内のフィラメント８０を通じて電流を生成するフィラメント駆動回路への電力と、カソードアセンブリ３８からアノードアセンブリ４０への電子ビームを制御するためのバイアス電圧とを供給する。
【００１９】
高電圧発生装置３４は、複数のバイアス電圧をカソードアセンブリ内の複数の電極に供給することによって、電極ビームのサイズおよび偏向を制御するために、バイアス電圧をカソードアセンブリ３８に供給するための複数のバイアス制御回路および端子を含む。電子ビームの焦点は、走査シーケンス中に、アノードアセンブリ４０の目標トラック上の異なる位置間で静電的にぶれる可能性がある。カソード隔壁を電気的に分離させ、連続的に変化するバイアス電圧をカソードフィラメントに印加することにより、高電圧発生装置３４によって、および高電圧ケーブルアセンブリ４６内の複数の導体を通じて、供給されるバイアス電圧で制御可能である特異な焦点がもたらされる。
【００２０】
高電圧ケーブルアセンブリ４６は、ケーブルアセンブリ内に位置決めされ、各導体を取り囲む高電圧絶縁体の層によりそれを通して延在する複数の導電体５２、５４、５６、５８、６０、６２、６４を備える。複数の導体５２、５４、５６、５８、６０、６２、６４は、焦点幅を制御するためにバイアス電圧を供給する少なくとも２つの導体５２（幅１の導体）、５４（幅２の導体）と、焦点長さを制御するためにバイアス電圧を供給する少なくとも２つの導体５６（長さ１の導体）、５８（長さ２の導体）と、焦点の集束および／または偏向（焦点のぶれ）を制御するためにバイアス電圧を供給する少なくとも１つの導体６０（集束導体）と、フィラメント駆動電流を供給する少なくとも１つの導体６２（フィラメント導体）と、高電圧コモンリターンを供給する少なくとも１つの導体６４とを備える。高電圧ケーブルアセンブリ４６は、高電圧ケーブルアセンブリ４６を高電圧発生装置３４に接続するためのその一方の端部において第１の高電圧コネクタ４８を、および高電圧ケーブルアセンブリ４６をＸ線管真空筺体３６に接続するためのその対向端部において第２の高電圧コネクタ５０をさらに備える。
【００２１】
高電圧過渡抑制およびスピット保護の回路アセンブリ４４は、高電圧発生装置３４とカソードアセンブリ３８との間の各導体５２、５４、５６、５８、６０、６２に結合された複数の過渡抑制回路の構成部品またはデバイス８２、８４、８６、８８、９０、９２を備える。複数の過渡抑制回路の構成部品またはデバイスを有する高電圧過渡抑制およびスピット保護の回路アセンブリの例は、図４〜６に示している。
【００２２】
カソードアセンブリ３８は、電子放射フィラメント８０と、電子ビーム焦点のサイズおよび偏向を制御するためにカソードフィラメント８０の対向側面および端部上に位置決めされた複数の電極６６、６８、７０、７２、７４、７６、７８とを含む。複数のバイアス電圧は、カソードアセンブリ３８内の複数の電極６６、６８、７０、７２、７４、７６、７８に印加され、アノードアセンブリは、接地される。バイアス電圧は、電子ビームを焦点に合わせるため、および／または偏向させるために、各電極６６、６８、７０、７２、７４、７６、７８に独立に印加される。
【００２３】
複数の電極６６、６８、７０、７２、７４、７６、７８は、焦点幅を制御するためにフィラメント８０の対向側面上に少なくとも２つの電極６６（幅１の電極）、６８（幅２の電極）と、焦点長さを制御するためにフィラメント８０の対向端部上に少なくとも２つの電極７０（長さ１の電極）、７２（長さ２の電極）と、焦点の集束および／または偏向（焦点のぶれ）を制御するために少なくとも１つの電極７４（集束電極）と、フィラメント駆動電流を供給するためにフィラメント８０の一方の端部に接続された電極７６（フィラメント１の電極）と、高電圧コモンリターンを供給するためにフィラメント８０の他方の端部に接続された電極７８（フィラメント２の電極）とを含む。電極は、互いから分離されている。
【００２４】
図４は、Ｘ線管のための高電圧過渡抑制およびスピット保護の回路アセンブリ１００の例示的実施形態の概略図である。回路アセンブリ１００は、バイアス制御回路に結合された複数の過渡抑制デバイス（非線形高電圧保護構成部品）を含む。回路アセンブリ１００は、それぞれ幅１、幅２、長さ１、長さ２の導体および集束バイアス導体と高電圧コモンリターン導体との間に結合された過渡抑制デバイス、ならびにフィラメント導体と高電圧コモンリターンとの間に結合された過渡抑制デバイスを含む。複数の過渡抑制デバイスは、高電圧過渡現象が起きないように、ならびに高電圧発生装置３４、高電圧ケーブルアセンブリ４６、およびカソードアセンブリ３８をスピット（真空放電または真空アーク）から保護するように設計されている。
【００２５】
過渡サージ保護装置として働く非線形高電圧保護構成部品または高電圧過渡抑制デバイスの例は、ダイオード、ＤＩＡＣ、ＳＩＤＡＣ、金属酸化物バリスタ（ＭＯＶ）、サイリスタ、ＳＩＤＡＣｔｏｒ（商標）サイリスタ、アバランシェダイオード、過渡電圧抑制（ＴＶＳ）ダイオード、火花ギャップなどを含むが、それらに限定されない。
【００２６】
高電圧過渡抑制およびスピット保護の回路アセンブリ１００は、高電圧発生装置３４、高電圧ケーブルアセンブリ４６、高電圧コネクタ４８、５０、Ｘ線管真空筺体３６内に、または高電圧発生装置３４をＸ線管真空筺体３６に接続するスタンドアロンのアセンブリとして、パッケージ可能である。
【００２７】
高電圧過渡抑制およびスピット保護の回路アセンブリ１００では、幅１の導体１０６が、高電圧発生装置３４上の幅１の端子１０２とカソードアセンブリ３８上の幅１の端子１０４との間に延在し、それは、図３に示すように、カソードアセンブリ３８上の幅１の電極６６に結合されている。過渡抑制デバイス１０８が幅１の導体１０６（高電圧発生装置内の幅１のバイアス回路）と高電圧コモンリターン１６６との間に結合されている。
【００２８】
幅２の導体１１６が、高電圧発生装置３４上の幅２の端子１１２とカソードアセンブリ３８上の幅２の端子１１４との間に延在し、それは、図３に示すように、カソードアセンブリ３８上の幅２の電極６８に結合されている。過渡抑制デバイス１１８が幅２の導体１１６（高電圧発生装置内の幅２のバイアス回路）と高電圧コモンリターン１６６との間に結合されている。
【００２９】
長さ１の導体１２６が、高電圧発生装置３４上の長さ１の端子１２２とカソードアセンブリ３８上の長さ１の端子１２４との間に延在し、それは、図３に示すように、カソードアセンブリ３８上の長さ１の電極７０に結合されている。過渡抑制デバイス１２８が長さ１の導体１２６（高電圧発生装置内の長さ１のバイアス回路）と高電圧コモンリターン１６６との間に結合されている。
【００３０】
長さ２の導体１３６が、高電圧発生装置３４上の長さ２の端子１３２とカソードアセンブリ３８上の長さ２の端子１３４との間に延在し、それは、図３に示すように、カソードアセンブリ３８上の長さ２の電極７２に結合されている。過渡抑制デバイス１３８が長さ２の導体１３６（高電圧発生装置内の長さ２のバイアス回路）と高電圧コモンリターン１６６との間に結合されている。
【００３１】
集束導体１４６が、高電圧発生装置３４上の集束端子１４２とカソードアセンブリ３８上の集束端子１４４との間に延在し、それは、図３に示すように、カソードアセンブリ３８上の集束電極７４に結合されている。過渡抑制デバイス１４８が集束導体１４６（高電圧発生装置内の集束バイアス回路）と高電圧コモンリターン１６６との間に結合されている。
【００３２】
フィラメント導体１５６が、高電圧発生装置３４上のフィラメント端子１５２とカソードアセンブリ３８上のフィラメント端子１５４との間に延在し、それは、図３に示すように、カソードアセンブリ３８上のフィラメント１の電極７６に結合されている。過渡抑制デバイス１５８がフィラメント導体１５６（高電圧発生装置内のフィラメント駆動回路）と高電圧コモンリターン１６６との間に結合されている。
【００３３】
高電圧コモンリターン導体１６６が、高電圧発生装置３４上の高電圧コモンリターン端子１６２とカソードアセンブリ３８上の高電圧コモンリターン端子１６４との間に延在し、それは、図３に示すように、カソードアセンブリ３８上のフィラメント２の電極７８に結合されている。
【００３４】
図５は、Ｘ線管のための高電圧過渡抑制およびスピット保護の回路アセンブリ２００の例示的実施形態の概略図である。回路アセンブリ２００は、複数のサージ抵抗器と、バイアス制御回路に結合された複数の過渡抑制デバイスとを含む。回路アセンブリ２００は、それぞれ幅１、幅２、長さ１、長さ２の導体および集束バイアス導体と高電圧コモンリターン導体との間に結合された過渡抑制デバイスと共にサージ抵抗器、ならびにフィラメント導体と高電圧コモンリターンとの間に結合された過渡抑制デバイスを含む。複数のサージ抵抗器および複数の過渡抑制デバイスは、高電圧過渡現象が起きないように、ならびに高電圧発生装置３４、高電圧ケーブルアセンブリ４６、およびカソードアセンブリ３８をスピット（真空放電または真空アーク）から保護するように設計されている。
【００３５】
過渡サージ保護装置として働く非線形高電圧保護構成部品または高電圧過渡抑制デバイスの例は、ダイオード、ＤＩＡＣ、ＳＩＤＡＣ、ＭＯＶ、サイリスタ、ＳＩＤＡＣｔｏｒ（商標）サイリスタ、アバランシェダイオード、ＴＶＳダイオード、火花ギャップなどを含むが、それらに限定されない。
【００３６】
高電圧過渡抑制およびスピット保護の回路アセンブリ２００は、高電圧発生装置３４、高電圧ケーブルアセンブリ４６、高電圧コネクタ４８、５０、Ｘ線管真空筺体３６内に、または高電圧発生装置３４をＸ線管真空筺体３６に接続するスタンドアロンのアセンブリとして、パッケージ可能である。
【００３７】
高電圧過渡抑制およびスピット保護の回路アセンブリ２００では、幅１の導体２０６が高電圧発生装置３４上の幅１の端子２０２とカソードアセンブリ３８上の幅１の端子２０４との間に延在し、それは、図３に示すように、カソードアセンブリ３８上の幅１の電極６６に結合されている。サージ抵抗器２１０が幅１の導体２０６と直列に存在し、過渡抑制デバイス２０８が幅１の導体２０６（高電圧発生装置内の幅１のバイアス回路）と高電圧コモンリターン２６６との間に結合されている。
【００３８】
幅２の導体２１６が、高電圧発生装置３４上の幅２の端子２１２とカソードアセンブリ３８上の幅２の端子２１４との間に延在し、それは、図３に示すように、カソードアセンブリ３８上の幅２の電極６８に結合されている。サージ抵抗器２２０が幅２の導体２１６と直列に存在し、過渡抑制装置２１８が幅２の導体２１６（高電圧発生装置内の幅２のバイアス回路）と高電圧コモンリターン２６６との間に結合されている。
【００３９】
長さ１の導体２２６が、高電圧発生装置３４上の長さ１の端子２２２とカソードアセンブリ３８上の長さ１の端子２２４との間に延在し、それは、図３に示すように、カソードアセンブリ３８上の長さ１の電極７０に結合されている。サージ抵抗器２３０が長さ１の導体２２６と直列に存在し、過渡抑制デバイス２２８が長さ１の導体２２６（高電圧発生装置内の長さ１のバイアス回路）と高電圧コモンリターン２６６との間に結合されている。
【００４０】
長さ２の導体２３６が、高電圧発生装置３４上の長さ２の端子２３２とカソードアセンブリ３８上の長さ２の端子２３４との間に延在し、それは、図３に示すように、カソードアセンブリ３８上の長さ２の電極７２に結合されている。サージ抵抗器２４０が長さ２の導体２３６と直列に存在し、過渡抑制デバイス２３８が長さ２の導体２３６（高電圧発生装置内の長さ２のバイアス回路）と高電圧コモンリターン２６６との間に結合されている。
【００４１】
集束導体２４６が、高電圧発生装置３４上の集束端子２４２とカソードアセンブリ３８上の集束端子２４４との間に延在し、それは、図３に示すように、カソードアセンブリ３８上の集束電極７４に結合されている。サージ抵抗器２５０が集束導体２４６と直列に存在し、過渡抑制デバイス２４８が集束導体２４６（高電圧発生装置内の集束バイアス回路）と高電圧コモンリターン２６６との間に結合されている。
【００４２】
フィラメント導体２５６が、高電圧発生装置３４上のフィラメント端子２５２とカソードアセンブリ３８上のフィラメント端子２５４との間に延在し、それは、図３に示すように、カソードアセンブリ３８上のフィラメント１の電極７６に結合されている。過渡抑制デバイス２５８がフィラメント導体２５６（高電圧発生装置内のフィラメント駆動回路）と高電圧コモンリターン２６６との間に結合されている。
【００４３】
高電圧コモンリターン導体２６６が、高電圧発生装置３４上の高電圧コモンリターン端子２６２とカソードアセンブリ３８上の高電圧コモンリターン端子２６４との間に延在し、それは、図３に示すように、カソードアセンブリ３８上のフィラメント２の電極７８に結合されている。
【００４４】
例示の実施形態では、Ｘ線発生システム内の高電圧過渡抑制およびスピット保護のための方法が、Ｘ線発生システム内で電気的過渡現象を抑制するためにＸ線発生システム内に電気回路を提供するステップと、Ｘ線発生システム内の過渡電流をサージ抵抗器によって制限することにより、Ｘ線発生システム内で誘発される電圧を抑えるステップと、Ｘ線発生システムに結合された過渡抑制デバイスまたは別の非線形保護構成部品を通じて、Ｘ線発生システム内の過渡電圧を固定するステップと、高電圧発生装置の構成部品故障を招く電位的に高いサージ電流の流れを、Ｘ線発生システム内の高電圧発生装置回路に入らないように変えるステップとを含む。
【００４５】
上述の高電圧過渡抑制およびスピット保護の回路システムおよび方法の例示的実施形態により、過渡電圧を許容可能なレベルまで含むことによって、高電圧過渡現象がスピットによって生じることによる高電圧の完全性を損失することなく、バイアス電圧をＸ線発生システムに印加させることと、電位的に高いサージ電流がＸ線発生システムの高電圧発生装置に入らないようにすることとが可能になり、それによって、過渡状態の下で、Ｘ線発生システムの信頼性が著しく向上する。
【００４６】
本発明を、様々な実施形態に関して説明してきたが、当業者には、ある種の代用、変更および省略が本発明の精神から逸脱することなく、実施形態に対して行われることが可能であることが理解されよう。したがって、前述の説明は、単に例示に過ぎないことを意味しており、添付の請求項に記載の本発明の範囲を限定すべきではない。また、図面の符号に対応する特許請求の範囲中の符号は、単に本願発明の理解をより容易にするために用いられているものであり、本願発明の範囲を狭める意図で用いられたものではない。そして、本願の特許請求の範囲に記載した事項は、明細書に組み込まれ、明細書の記載事項の一部となる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】Ｘ線発生システムの例示的実施形態の概略図である。
【図２】Ｘ線発生システムの例示的実施形態の概略図である。
【図３】図２のＸ線発生システムの例示的実施形態の一部分のより詳細な概略図である。
【図４】Ｘ線発生システムのための高電圧過渡抑制およびスピット保護の回路アセンブリの例示的実施形態の概略図である。
【図５】Ｘ線発生システムのための高電圧過渡抑制およびスピット保護の回路アセンブリの例示的実施形態の概略図である。
【符号の説明】
【００４８】
１０  Ｘ線発生システム
１２  電源
１４  高電圧発生装置
１６  Ｘ線管真空筺体
１８  カソードアセンブリ
２０  アノードアセンブリ
２２  真空ギャップ
２４  回路アセンブリ
３０  Ｘ線発生システム
３２  電源
３４  高電圧発生装置
３６  Ｘ線管真空筺体
３８  カソードアセンブリ
４０  アノードアセンブリ
４２  真空ギャップ
４４  回路アセンブリ
４６  高電圧ケーブルアセンブリ
４８  高電圧コネクタ
５０  高電圧コネクタ
５２  幅１の導体
５４  幅２の導体
５６  長さ１の導体
５８  長さ２の導体
６０  集束導体
６２  フィラメント導体
６４  高電圧コモンリターン
６６  幅１の電極
６８  幅２の電極
７０  長さ１の電極
７２  長さ２の電極
７４  集束電極
７６  フィラメント１の電極
７８  フィラメント２の電極
８０  フィラメント
８２  過渡抑制回路
８４  過渡抑制回路
８６  過渡抑制回路
８８  過渡抑制回路
９０  過渡抑制回路
９２  過渡抑制回路
１００  回路アセンブリ
１０２  ＨＶ発生装置の幅１の端子
１０４  カソードの幅１の端子
１０６  幅１の導体
１０８  過渡抑制デバイス
１１２  ＨＶ発生装置の幅２の端子
１１４  カソードの幅２の端子
１１６  幅２の導体
１１８  過渡抑制デバイス
１２２  ＨＶ発生装置の長さ１の端子
１２４  カソードの長さ１の端子
１２６  長さ１の導体
１２８  過渡抑制デバイス
１３２  ＨＶ発生装置の長さ２の端子
１３４  カソードの長さ２の端子
１３６  長さ２の導体
１３８  過渡抑制デバイス
１４２  ＨＶ発生装置の集束端子
１４４  カソードの集束端子
１４６  集束導体
１４８  過渡抑制デバイス
１５２  ＨＶ発生装置のフィラメント端子
１５４  カソードのフィラメント端子
１５６  フィラメント導体
１５８  過渡抑制デバイス
１６２  ＨＶ発生装置ＨＶのＣＲ端子
１６４  カソードＨＶのＣＲ端子
１６６  ＨＶのＣＲ導体
２００  回路アセンブリ
２０２  ＨＶ発生装置の幅１の端子
２０４  カソードの幅１の導体
２０６  幅１の導体
２０８  過渡抑制デバイス
２１０  サージ抵抗器
２１２  ＨＶ発生装置の幅２の端子
２１４  カソードの幅２の端子
２１６  幅２の導体
２１８  過渡抑制デバイス
２２０  サージ抵抗器
２２２  ＨＶ発生装置の長さ１の端子
２２４  カソードの長さ１の端子
２２６  長さ１の導体
２２８  過渡抑制デバイス
２３０  サージ抵抗器
２３２  ＨＶ発生装置の長さ２の端子
２３４  カソードの長さ２の端子
２３６  長さ２の導体
２３８  過渡抑制デバイス
２４０  サージ抵抗器
２４２  ＨＶ発生装置の集束端子
２４４  カソードの集束端子
２４６  集束導体
２４８  過渡抑制デバイス
２５０  サージ抵抗器
２５２  ＨＶ発生装置のフィラメント端子
２５４  カソードのフィラメント端子
２５６  フィラメント導体
２５８  過渡抑制デバイス
２６２  ＨＶ発生装置ＨＶのＣＲ端子
２６４  カソードＨＶのＣＲ端子
２６６  ＨＶのＣＲ導体
【図１】
2008282813.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2008282813.tif 000006
【図５】
2008282813.tif 000007