(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電圧源と、この交流電圧源に一次巻線が接続されその電圧を昇圧する高電圧変圧器と、この高電圧変圧器の二次巻線に接続され昇圧された交流電圧を直流高電圧に変換する高電圧整流器と、この高電圧整流器に接続され前記直流高電圧を平滑するコンデンサと、このコンデンサに接続されたＸ線管と、前記コンデンサと並列に接続された高電圧半導体スイッチと電流制限インピーダンスとの直列接続体と、前記高電圧半導体スイッチを導通又は非導通に駆動制御する高電圧半導体スイッチ駆動制御手段とを備え、前記Ｘ線管からのＸ線の放射を停止する期間に前記高電圧半導体スイッチ駆動制御手段により前記高電圧半導体スイッチを導通させて前記コンデンサの電荷を放電させて成るＸ線高電圧装置において、前記高電圧半導体スイッチの故障を検出する高電圧半導体スイッチ故障検出手段と、この故障検出手段で検出した検出信号で前記直列接続体を前記コンデンサから切り離す手段とを設けたことを特徴とするＸ線高電圧装置。
【請求項２】
前記高電圧半導体スイッチ故障検出手段の検出信号により前記高電圧半導体スイッチの故障を表示あるいは報知する手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載のＸ線高電圧装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、医療用または工業用のＸ線発生用電源装置に係わり、Ｘ線管からのＸ線の放射を停止する期間に該Ｘ線管のアノードとカソード間の電圧（以下、管電圧と記す）を高速に降下させることにより、前記Ｘ線管のアノードとカソード間に流れる電流（以下、管電流と記す）の大小に係わらず常に設定撮影時間と実際の撮影時間との誤差を小さくするとともに、軟Ｘ線の発生を防止することのできるＸ線高電圧装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、Ｘ線高電圧装置の管電圧を高速に制御する装置が開発されてきた。これらＸ線高電圧装置では、通常、高電圧変圧器の交流高電圧出力を高電圧整流器で整流し、これを高電圧側に付加したコンデンサや高電圧ケーブルの有している浮遊容量などのコンデンサで平滑して直流高電圧をＸ線管に供給している。
【０００３】
この場合、高電圧整流器があるために，前記コンデンサに蓄えられた電荷の放電はＸ線管を経由するルートしかないため、管電圧を高速で立ち上げることは比較的容易であるが、管電圧を高速に降下させることが困難であるという技術的な課題がある。
【０００４】
このため、血管内の血流を動画としてシネフィルムに撮影するシネ撮影や、血管でカテーテルを操作するとき高画質なリアルタイム画像を得るためのパルス透視など、高速なパルス状管電圧が要求されるＸ線高電圧装置では、管電圧の下降時の波形（以下、波尾と呼ぶ）が問題になる。すなわち、この波尾はＸ線フィルムやＸ線テレビ上に形成されるＸ線画像にはほとんど効果がなく、そのうえ、被検者に対する有害な被曝になりやすい低エネルギーＸ線がＸ線管から多量に放射されることになる。これは、特に、インターベンショナルラジオロジーに代表される高画質透視下での医療行為に対して、無効被曝という現象によってこの有効性を阻害するほどのものである。
【０００５】
更に、前記管電圧の波尾の期間は、Ｘ線管で前記コンデンサに蓄えられた電力を消費することになるので、それだけＸ線管の内部温度を上昇させ、その寿命を早めたり、パルスＸ線出力後の許容Ｘ線条件を制約するなどの問題が生じる。
【０００６】
このような問題を解決する一つの方法として、テトロード（四極真空管）を用いてアノード・カソード間を短絡させて波尾を短縮する方法（特開昭５１−６６８９号）がある。しかし、この方法ではテトロードは大型であるのでＸ線高電圧装置の小型化を阻害し、またテトロード自身も高価でその上消耗品であるが故に定期的な交換が必要となり、経済性の面からも不利である。そこで、この問題を解決する方法として、Ｘ線管のアノード・カソード間に電流制限用インピーダンスと高電圧スイッチとの直列接続体を設け、高電圧側のコンデンサに蓄積された電荷を高速に放電させる装置（以下、これを管電圧波尾切断装置と呼び、これに用いる回路を波尾切断回路と呼ぶことにする）が特開平８−２１２９４８号に開示されている。この方式は、複数個の電力用半導体スイッチング素子（以下、半導体スイッチと呼ぶ）を直列接続し、これらの半導体スイッチを順次スイッチングさせる高電圧スイッチと電流制限インピーダンスとの直列接続体を前記コンデンサと並列に接続し、Ｘ線の放射停止時に前記高電圧スイッチをスイッチングさせて前記コンデンサに蓄積された電荷を急激に放電させ管電圧を高速に降下させるものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の半導体スイッチを複数個直列接続した高電圧スイッチを用いた管電圧波尾切断装置において、何等かの原因により前記複数個の半導体スイッチのいくつかが短絡状態となる故障の場合、これまで正常に動作していた他の半導体スイッチの分担電圧が不均衡になって、前記半導体スイッチには該スイッチの定格電圧以上の過電圧が印加されることが考えられる。
【０００８】
このような場合、連鎖的に上記故障以外の他の半導体スイッチが破壊されることが懸念され、仮にそのような状態になった場合、高電圧半導体スイッチが常に導通状態となっているので、Ｘ線管と並列に電流制限用のインピーダンスが常に接続されている状態となり、高電圧変圧器の負荷インピーダンスは小さくなる。このため、Ｘ線管に印加される管電圧は設定値以下になる。特に、インバータ回路を用いて直流電圧を商用電源周波数よりも高い周波数に変換し、この高周波の交流電圧を高電圧変圧器で昇圧してこれを整流してＸ線管に印加するインバータ式Ｘ線高電圧装置においては、前記Ｘ線管に印加される管電圧を検出してこれが目標値になるようにフィードバック制御を行うので、前記の管電圧波尾切断装置の短絡故障により、管電圧が設定値以下になった場合には前記フィードバック制御動作により目標電圧になるようにインバータ回路は動作するので、該インバーター回路の出力電流は増大する。このインバータ回路も半導体スイッチで構成されており、該インバータ回路の電流が増大することにより該半導体スイッチには過電流が流れてインバータ回路も故障してＸ線高電圧装置としの機能を失うことになりかねない。
【０００９】
一方、半導体スイッチが開放状態となる様な故障となった場合は、前記高電圧側のコンデンサに充電されている電荷を放電できなくなるので、管電圧の波尾を切断することができなくなる。
しかし、このような故障の場合は管電圧の波尾切断ができなくなるのみであるが、操作者は波尾が切断されていないことに気が付つかず、この結果、被検者又は、操作者の無効Ｘ線被曝の増加やＸ線管の損失の増加等を招くことになる。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、Ｘ線管と並列に接続されたコンデンサの電荷をＸ線放射停止時に放電してＸ線管の陽極と陰極間の電圧を高速に降下させる管電圧波尾切断装置の高電圧スイッチの故障を検出し、該管電圧波尾切断装置と前記コンデンサとの並列接続を開放すると共に該故障を表示あるいは報知して、安全性、信頼性の向上を図るようにしたＸ線高電圧装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、交流電圧源と、この交流電圧源に一次巻線が接続されその電圧を昇圧する高電圧変圧器と、この高電圧変圧器の二次巻線に接続され昇圧された交流電圧を直流高電圧に変換する高電圧整流器と、この高電圧整流器に接続され前記直流高電圧を平滑するコンデンサと、このコンデンサに接続されたＸ線管と、前記コンデンサと並列に接続された高電圧半導体スイッチと電流制限インピーダンスとの直列接続体と、前記高電圧半導体スイッチを導通又は非導通に駆動制御する高電圧半導体スイッチ駆動制御手段とを備え、前記Ｘ線管からのＸ線の放射を停止する期間に前記高電圧半導体スイッチ駆動制御手段により前記高電圧半導体スイッチを導通させて前記コンデンサの電荷を放電させて成るＸ線高電圧装置において、前記高電圧半導体スイッチの故障を検出する高電圧半導体スイッチ故障検出手段と、この故障検出手段で検出した検出信号で前記直列接続体を前記コンデンサから切り離す手段とを設けることによって達成される。
【００１２】
このように構成することによって、高電圧半導体スイッチ故障検出手段で前記高電圧半導体スイッチの短絡状態や開放状態の故障を検出し、この信号で前記直列接続体を前記コンデンサから切り離す手段を作動して前記高電圧半導体スイッチを前記コンデンサから切り離し、前記コンデンサと並列に接続された高電圧半導体スイッチと電流制限インピーダンスとの直列接続体及び高電圧半導体スイッチ駆動制御手段とから成る前記Ｘ線管からのＸ線の放射を停止する期間に前記コンデンサの電荷を放電させる波尾切断回路以外に波及する故障を防止してＸ線高電圧装置を保護する。なお、前記直列接続体を前記コンデンサから切り離す手段には、機械式のスイッチを用いても良いが、電力用半導体スイッチング素子で構成されたスイッチ構成とすることにより、高速応答の遮断機能が可能となる。
【００１３】
また、本発明は、前記高電圧半導体スイッチ故障検出手段の検出信号により前記高電圧半導体スイッチの故障を表示あるいは報知するようにして素早く対策がとれるようにした。このように、本発明においては、前記波尾切断回路の故障で波及するＸ線高電圧装置の故障を未然に防ぐと共に被検者、操作者の無効Ｘ線被曝の増加やＸ線管の損失の増加等を防止して、波尾切断機能を備えたＸ線高電圧装置の安全性、信頼性の向上を図るようにしたものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は本発明をインバータ式Ｘ線高電圧装置に適用した実施例である。
１は直流電源、２は該電源１の直流電圧を高い周波数（以下、高周波と略記）の交流電圧に変換するインバータ回路、３はこのインバータ回路２に接続され前記高周波の交流電圧を昇圧する高電圧変圧器、４はこの高電圧変圧器３の二次側に接続され昇圧された交流電圧を整流する高電圧整流器、５はこの高電圧整流器４に接続されその出力電圧を平滑する平滑用静電容量で、これは高電圧整流器４と以下で述べるＸ線管とを接続する高電圧ケーブル６の浮遊静電容量と、必要に応じて追加される平滑用高電圧コンデンサで構成さる。７は平滑用静電容量５に接続されたＸ線管、１１は前記Ｘ線管７から放射されるＸ線量を制御するための管電圧、管電流等を制御する制御回路、１７は撮影条件や各種指令を設定し、前記制御回路１１に管電圧、管電流等の目標値（設定値）を与える操作卓である。１２は波尾切断回路で、これは高電圧スイッチ８と電流制限用抵抗９との直列接続回路及び前記高電圧スイッチ８を駆動するスイッチ駆動回路１０で構成されており、前記高電圧スイッチ８と電流制限インピーダンス９との直列接続体と直列に高電圧切り換え用スイッチ１３を設け、これらの直列接続体を前記平滑用静電容量５と並列に接続して、該平滑用静電容量５の電荷をＸ線放射停止時に放電してＸ線管の陽極と陰極間の電圧を高速に降下させる管電圧波尾切断機能を有する回路を構成している。本発明は、前記波尾切断回路１２の高電圧スイッチ８の故障などによる異常動作時に該高電圧スイッチ８を高電圧発生装置１８から切り離して装置を保護するもので、前記高電圧切り換え用スイッチ１３はこのためのスイッチである。
【００１５】
すなわち、高電圧スイッチ８の故障検出を行い、この信号により高電圧切り換え用スイッチ１３を開放させる信号を高電圧切り換えスイッチ駆動回路１４より出力して前記高電圧切り換え用スイッチ１３の開閉を制御する。
【００１６】
なお、上記のインバータ式Ｘ線高電圧装置において、高電圧変圧器３、高電圧整流器４及び波尾切断回路１２等の点線で囲まれた１８の回路部は、高電圧が印加されるので耐電圧を確保するために、例えば絶縁油を満たしたタンクに一体に収納される。
【００１７】
図２に前記高電圧スイッチ８の構成、及び該高電圧スイッチの故障を検出し、この検出信号により前記高電圧切り換え用スイッチ１３の開閉を駆動制御する高電圧切り換えスイッチ駆動回路１４の具体的構成例を示す。
【００１８】
前記高電圧スイッチ８を構成する電力用半導体スイッチング素子の直列接続体21〜2nは、Ｘ線管７のアノードとカソード間の耐電圧に対応した複数の電力用半導体スイッチング素子を任意の個数をひとまとめにしてこれらを直列に接続したものである。
【００１９】
前記図２の電力用半導体スイッチング素子にはＭＯＳＦＥＴを用いて、これをＱ211からＱ21nまでを直列に接続して所定の電圧に耐えるようにしている。各ＭＯＳＦＥＴにはこれらのＭＯＳＦＥＴのターンオン、ターンオフ時の過渡電圧のアンバランスを小さくするための過渡特性改善用の抵抗Ｒ1〜ＲnとコンデンサＣ1〜Ｃnの直列接続体をツェナーダイオードＺＤ21〜ＺＤ2nを介して並列に接続し、各ＭＯＳＦＥＴのゲートとソース間には過電圧が印加されないようにするためにツェナーダイオードＺＤ11〜ＺＤ1nが並列に接続されている。この図２のＭＯＳＦＥＴの直列接続体の最前列のＭＯＳＦＥＴＱ211のゲートＧ1とソースＳ1間に図１の駆動回路１０からの駆動電圧を印加するとＱ211は導通し、コンデンサＣ1に充電されている電圧は抵抗Ｒ1を介して次段のＱ212のゲートとソース間に充電され、これが所定の電圧になると前記Ｑ212は導通し、以降順次ＭＯＳＦＥＴが導通して最後尾のＭＯＳＦＥＴＱ21nが導通して、高電圧スイッチ８のスイッチングが完了する。前記ＭＯＳＦＥＴを駆動する信号は、制御回路１１で生成し、Ｘ線曝射停止時に前記信号を駆動回路１０で増幅して各ＭＯＳＦＥＴのゲートに印加して該ＭＯＳＦＥＴのスイッチング動作を行う。
【００２０】
［１］高電圧スイッチ回路の故障検出と装置の保護
（１）高電圧スイッチ回路の故障検出
上記図２の１４は高電圧スイッチ８の半導体スイッチング素子、ここではＭＯＳＦＥＴＱ211からＱ21nの短絡状態及び開放状態となる故障を検出する回路である。
１）半導体スイッチング素子の短絡状態の検出
上記したように、半導体スイッチング素子は複数個直列に接続され、印加される電圧を分担している。
【００２１】
半導体スイッチング素子が開放状態、つまり管電圧の波尾切断動作（高電圧コンデンサ５の放電動作）を行っていない期間は、電流制限用インピーダンス９のインピーダンスの値（１００ｋΩ〜数１００ｋΩ）に比べて半導体スイッチング素子１１のインピーダンスの値は数ＭΩと十分大きいことから、複数個直列に接続された半導体スイッチング素子には、管電圧がそれぞれほぼ均等に印加されている。
【００２２】
この時、一つの半導体スイッチング素子に印加される電圧の値をＸ（Ｖ）、半導体スイッチング素子の定格電圧Ｙ(Ｖ)とすると、Ｙ＞Ｘを満たし、かつ半導体スイッチング素子の定格電圧に対して十分な余裕がとれるように該半導体スイッチング素子を選定する。
【００２３】
しかし、半導体スイッチング素子のいくつかが短絡状態になると、前記複数の半導体スイッチング素子の電圧分担バランスが崩れ、短絡状態となっていない他の半導体スイッチング素子に前記管電圧が印加されることになり、前記短絡故障を起こす前よりも高い電圧が短絡故障を起こしていない残りの半導体スイッチング素子に印加され、この電圧の値をＺ(Ｖ)とすると、Ｚ＞Ｘという関係になる。このように、短絡故障が起こり、Ｚ＞Ｙの関係、すなわち半導体スイッチング素子に該素子の定格電圧以上の電圧が印加されると、短絡故障を起こしていない残りの半導体スイッチング素子も連鎖的に破損する。この場合は、ほとんどが短絡故障となることが考えられる。
【００２４】
図２の高電圧切り換えスイッチ駆動回路１４の比較回路１５aは前記短絡状態を検出する回路である。
この比較回路１５aには、予めＹ又はＹよりも小さい値の基準値１を入力しておき、この基準値１と、例えば半導体スイッチング素子Ｑ21nに印加されている電圧とを比較回路１５aで比較し、前記Ｘが基準値１よりも大きくなった場合に前記比較回路１５aより信号を出力し、半導体スイッチング素子の短絡故障を検出する。
【００２５】
このように、半導体スイッチ素子にはそれぞれほぼ均等に管電圧が印加されるため、直列に接続された複数の半導体スイッチングのうちの少なくとも一つの半導体スイッチング素子の電圧を監視すればよい。
なお、短絡状態となる故障には、監視している半導体スイッチング素子が短絡状態になることも有り得る。この場合は、Ｘ＝０であるからスイッチ駆動回路１４には０よりも大きい基準値２を用意しておき、これと前記半導体スイッチング素子の電圧とを比較回路１５ｂで比較して該半導体スイッチング素子の短絡故障を検出する。
【００２６】
２）半導体スイッチング素子の開放状態の検出
波尾切断時の高電圧スイッチの動作中に、例えば高電圧スイッチの一つのスイッチング素子が開放状態の故障になると、上記と同様に素子間の電圧分担のバランスがくずれるので、前記スイッチ駆動回路１４の比較回路１５aと１５ｂの基準値を開放故障に対応した値に設定して、上記の短絡故障時と同様の方法により検出することができる。
【００２７】
（２）高電圧スイッチ回路故障時の装置の保護
１）短絡故障時の装置保護
上記したように、高電圧スイッチ回路の半導体スイッチング素子が短絡故障となると、Ｘ線管と並列に電流制限用のインピーダンスが常に接続されている状態となり、高電圧変圧器の負荷インピーダンスは小さくなる。このため、Ｘ線管に印加される管電圧は設定値以下になり、特に、インバータ式Ｘ線高電圧装置においては、前記Ｘ線管に印加される管電圧を検出してこれが目標値になるようにフィードバック制御するので、前記の高電圧スイッチ８の短絡故障により、管電圧が設定値以下になった場合には前記フィードバック制御動作により目標電圧になるようにインバータ回路は動作して、該インバーター回路の出力電流は増大する。このインバータ回路も半導体スイッチで構成されており、該インバータ回路の電流が増大することにより該半導体スイッチには過電流が流れてインバータ回路も故障してＸ線高電圧装置としの機能を失うことになりかねない。
【００２８】
そこで、このような２次的に波及する故障も防ぐために、本発明では前記故障時の場合は、高電圧切り換えスイッチ１３を開放して高電圧スイッチ８を高電圧発生装置１８から切り離すようにした。具体的には、前記した図２の高電圧切り換えスイッチ駆動回路１４の比較回路１５ａと１５ｂの出力信号を増幅回路１５ｃで増幅して、これらの信号により前記高電圧切り換えスイッチ１３を開放して高電圧スイッチ８を回路から切り離す。
【００２９】
この時、前記開放信号を操作卓１７に送り、該操作卓１７上の表示器に高電圧スイッチ８が短絡故障であることを表示したり、警報を鳴らすなどの方策をとって操作者に報知するようにすれば、素早く対策がとれるようになる。
【００３０】
２）開放故障時の装置保護
この故障時も短絡故障時と同様に、高電圧切り換えスイッチ１３を開放して高電圧スイッチ８を高電圧発生装置１８から切り離すようにすると共に高電圧スイッチ８が開放故障であることを表示したり、警報を鳴らすなどの方策をとって操作者に報知する。
【００３１】
［２］Ｘ線高電圧装置の各部の測定値から故障を検出する方法と装置の保護  上記のように、直接高電圧スイッチ回路の故障を検出せずとも、装置の各部の電圧、電流等の測定値から高電圧スイッチ回路の故障を検出することができる。すなわち、Ｘ線高電圧装置の動作中や波尾切断回路の動作中の管電圧、Ｘ線線量やインバータ回路の電流などの値を監視することにより、高電圧スイッチ回路の故障を検出することができる。
【００３２】
（１）管電圧の時間幅より検出
管電圧は制御回路１１にフィードバックされ、目標値通りの管電圧値がＸ線管に印加されているかどうかを前記制御回路１１にて常に監視されている。目標値よりも管電圧値が低ければ、制御回路１１は管電圧を上げ、目標値よりも管電圧値が高ければ、制御回路１１は管電圧を下げるように動作する。
【００３３】
半導体スイッチング素子が開放状態となった場合は、波尾切断は行われないので前記制御回路１１によってフィードバック制御された管電圧波形の波尾は長く、操作卓１７で設定した管電圧のパルス幅設定時間よりも波尾の分だけ管電圧波形の時間は長くなる。
【００３４】
設定した管電圧のパルス幅時間をＴ（秒）とした時、Ｔ＋ΔＴなる時間においてフィードバック制御された管電圧値が０より大きい値であった場合は、波尾切断は行われていないことになるので、これを制御回路１１で判断し、これによって半導体スイッチング素子の開放故障状態を検出する。
【００３５】
図３は上記方法の具体的回路図、図４は開放状態の検出タイミング図である。
図３の回路は、管電圧を検出する管電圧検出器２１と、この管電圧検出器２１の検出電圧と目標（設定）管電圧２２とを比較し、これらが一致するように制御する制御回路１１と、Ｘ線曝射時間の計測と後述の管電圧の波尾を計測するカウンタ２３とで構成される。
【００３６】
通常、管電圧を制御する制御回路１１は、管電圧検出器２１が検出する電圧が目標の電圧２２に一致するように、インバータ回路２に該回路の半導体スイッチング素子を駆動する駆動制御信号２４を出力する。
【００３７】
パルス透視のように、管電圧を高速に降下させる場合は、目標（設定）管電圧２２が０になると同時にこの信号を波尾切断回路１２に送り、この信号により波尾を切断するが、前記波尾切断回路１２の故障時は前記目標（設定）電圧が０になってもしばらくの間は実際の管電圧（分圧器２１の出力電圧）は波尾を有することとなるので、前記条件での波尾の存在を検出することにより波尾切断回路１２の異常を検出することができる。
【００３８】
すなわち、図３において、管電圧検出器の出力電圧２１と目標電圧２２をカウンタ２３に入力し、目標電圧２２が０になって所定時間経過しても管電圧検出器の出力電圧２１が所定値まで降下していない場合は、波尾切断回路１２は故障とみなす。具体的には、図４に示すように、前記カウンタ２３により検出のタイミングから管電圧の波尾を計測して、目標電圧２２が０になって所定時間経過しても管電圧検出器の出力電圧２１が所定値まで降下していない場合は波尾切断回路を故障とみなし、故障信号２５をカウンタ２３より送出する。そして、この信号を図１に示した高電圧切り換えスイッチ駆動回路１４に与えて前記高電圧切り換え用スイッチ１３を開路して、波尾切断回路１２を回路から切り離す。
この時、故障信号２５を操作卓１７にも送り、該操作卓１７上の表示器に波尾切断回路１２が故障であることを表示したり、警報を鳴らすなどの方策をとって操作者に報知するようにする。
【００３９】
（２）インバータ回路の出力電流より検出
高電圧スイッチ回路８が短絡状態で故障している時には、電流制限インピーダンス９がＸ線管７と並列に接続されてインバータ回路２の負荷が大きくなって、該インバータ回路２の出力電流は正常動作よりも大きくなるので、この電流の大きさを監視することにより高電圧スイッチ８の短絡故障を検出することができる。
【００４０】
図５はインバータ回路２の出力電流を監視して高電圧スイッチ８の短絡故障を検出する具体的回路図である。この図において、３１はインバータ回路２の出力電流を検出する電流検出器で、この電流検出器で検出した電流値を電圧変換器３２で電圧に変換し、これと正常動作時におけるインバータ回路２の出力電流に対応した比較電圧発生回路３３から出力される比較電圧とを比較回路３４で比較し、前記電圧変換器３２の出力電圧が比較電圧発生回路３３の出力電圧よりも大きい時は比較回路３４より故障信号３５を出力し、この信号を図１に示した高電圧切り換えスイッチ駆動回路１４に与えて前記高電圧切り換え用スイッチ１３を開路して、高電圧スイッチ８を回路から切り離す。
この時、故障信号３５を操作卓１７にも送り、該操作卓１７上の表示器に波尾切断回路１２が故障であることを表示したり、警報を鳴らすなどの方策をとって操作者に報知する。
【００４１】
（３）Ｘ線管からの放射Ｘ線出力より検出
パルス透視時のような波尾切断モードで使用している場合に、高電圧スイッチ８が開放状態で故障していると管電圧の波尾は切断されないので、Ｘ線管からのＸ線の放射を停止する期間中のＸ線管から放射されるＸ線量は波尾切断時より多くなるので、これを検出することにより波尾切断回路１２の高電圧スイッチ８の開放故障を検出することができる。
【００４２】
具体的には、Ｘ線量検出器や蛍光量検出器によりＸ線管からの放射Ｘ線量や蛍光量を測定して、これらを基準値と比較して前記故障を検出する。これによって検出した信号を図１に示した高電圧切り換えスイッチ駆動回路１４に与えて前記高電圧切り換え用スイッチ１３を開路して、高電圧スイッチ８を回路から切り離す。
この時、該故障信号を操作卓１７にも送り、該操作卓１７上の表示器に波尾切断回路１２が故障であることを表示したり、警報を鳴らすなどの方策をとって操作者に報知する。
【００４３】
以上、波尾切断回路１２の故障を検出して該波尾切断回路の高電圧スイッチ８をＸ線高電圧装置の高電圧発生回路１８から切り離して該Ｘ線高電圧装置を保護する機能をインバータ式Ｘ線高電圧装置に用いた例について説明したが、上記本発明はインバータ式Ｘ線高電圧装置以外の他のＸ線高電圧装置にも適用できることは言うまでもない。また、波尾切断回路１２の故障を検出する手段は上記の実施例に限定するものではなく、波尾切断回路１２の故障を検出することができるものであればどのようなものでも構わない。さらに、波尾切断回路１２の故障検出信号を操作卓１７に送り、該操作卓１７上の表示器に波尾切断回路１２が故障であることを表示したり、警報を鳴らすなどの方策をとって操作者に報知するようにしたが、これは操作室以外の検査室７等にも設けても良い。これは、カテーテル操作時のように術者が被検者のすぐ側に位置する場合には特に有効である。
【００４４】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、Ｘ線管からのＸ線の放射を停止する期間に管電圧を高速に降下させて管電流の大小に係わらず常に設定撮影時間と実際の撮影時間との誤差を小さくするとともに、軟Ｘ線の発生を防止することのできるようにするために波尾切断手段を備えたＸ線高電圧装置において、前記波尾切断手段の故障時にこれを検出して該波尾切断手段をＸ線高電圧装置の高電圧発生部より切り離し、該故障を表示あるいは報知するようにしたので、前記波尾切断手段の故障で生じるＸ線高電圧装置の故障、及び被検者、操作者の無効Ｘ線被曝の増加やＸ線管の損失の増加等を防止することができ、波尾切断機能を備えたＸ線高電圧装置の安全性、信頼性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明をインバータ式Ｘ線高電圧装置に適用した例を示す図。
【図２】図１の高電圧スイッチ及びこの高電圧スイッチの故障検出機能を有する高電圧切り換えスイッチ駆動回路の具体的構成を示す図。
【図３】管電圧波形から高電圧スイッチの故障を検出する回路の具体的構成を示す図。
【図４】図３の回路のタイミング図。
【図５】インバータ回路の出力電流から高電圧スイッチの故障を検出する回路の具体的構成を示す図。
【符号の説明】
２…インバータ回路、３…高電圧変圧器、４…高電圧整流器、５…平滑コンデンサ、６…高電圧ケーブル、７…Ｘ線管、８…高電圧スイッチ、９…電流制限インピーダンス、１０…高電圧スイッチ駆動回路、１１…制御回路、１２…波尾切断回路、１３…高電圧切り換え用スイッチ、１４…高電圧切り換えスイッチ駆動回路、１７…操作卓
【図１】
0004662518.tif 000002
【図２】
0004662518.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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