(57)【要約】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。
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【特許請求の範囲】
【請求項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。
【請求項２】
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ことを特徴とする請求項１に記載のＸ線発生装置。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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挿入され、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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項９】
さらに管電圧検出手段を前記電圧倍化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のいずれかに記載のＸ線発生装置。
【請求項１０】
前記高周波出力手段は直流電源とインバータ回路から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。
【発明の詳細な説明】
【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。
【背景技術】
【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ってきた。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。これによって大容量の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】  しかしながら、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筺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、カソード側に最大−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いるため、高電圧変圧器の巻線や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かった。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カ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，二次電流が下からコンデンサ２１に流れる。コンデンサ２１は−Ｅ（ｋＶ）に充電され、電流は、ダイオード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）が、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、アースと二次コイルの上側の間に、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線管の両端にか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にかかる電圧は通常−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、前記電圧倍化手段には、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、さらに平滑化手段を前記電圧倍化手段内に備えた。
【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。
【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化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からなる。
【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化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い実施の形態について説明する。
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化手段４の出力側にアノード５ａおよびカソード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と電圧倍化手段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が、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いことは言うまでもない。【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、バッテリー、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いる。【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、その一次巻線がインバータ２の出力側に接続されている。図２により、上記一次巻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、第一の一次巻線３１ａおよび第二の一次巻線３１ｋは、Ｕ−Ｕ型カットコア３３の二脚３４ａ，３４ｋにそれぞれ巻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、二次巻線３２ａ，３２ｋは、各一次巻線３１ａ，３１ｋの周囲に巻回され、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いる。【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における二次巻線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、二次巻線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いる。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巻線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巻線３２ａ，３２ｋの端子の他方を接続する。つまり、二次巻線３２ａと３２ｋの一端は接続され、二次巻線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、二次巻線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およびカソード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、熱電子を発生するカソード５ｋと、このカソード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・ウォルトン回路と本発明による電圧倍化装置の違いを説明する。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いため、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く、コストが低く、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べく、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エ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エアである。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（巻数比が１００から２００）、陽極接地型Ｘ線管５（１００ｋＶの５００ｍＡとして２００ｋΩ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Ｃ１，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化可能であること。
（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い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いて、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ようとすると、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の二次巻線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巻線３ａ，３ｂの接続部における接地を止め、二次巻線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の二次巻線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の二次巻線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に示したようにインバータ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Ｃ１，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加した。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化手段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、電圧倍化手段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になる。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���の中性点接地型Ｘ線装置では、高電圧変圧器３の二次巻線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、二次巻線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個のダイオードから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ュール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オ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い。【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、電圧倍化手段部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く、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。
【実施例２】
【００２５】  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の二次巻線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Ｃ１，Ｃ２，Ｃ６によってインバータ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。
【実施例３】
【００２６】  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の二次巻線３２ａ，３２ｋと電圧倍化手段４間にそれぞれ接続していたコンデンサＣ１，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】
【００２７】  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化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。
【図１】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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