专利名称:电容式x射线装置的制作方法
该发明是关于电容式X射线装置，尤其是有关可变焦点型的电容式X射线装置。
电容式X射线装置主要是和三极X射线管组合而成的。采用把栅极偏压变换成负的截止电压和零伏电压，使高压电容器的放电电流在阳极和阴极之间或通路，或断路，从而可对X射线进行暴露发射，或断路不照射的控制。
采用这种电容式X射线装置，对于要改变焦点大小这一点来说，首先第一可能想到的结构是改变X射线管电流流过时的栅极偏压的电压。但需要在高压发生电路中配置很多元件，有使电路结构不得不复杂化的缺点。其次第二可能想到的结构是，把几个大小不同的灯丝安装在X射线管内，并且把这几个灯丝进行变换。但在这种情况下，却有不能使用三芯高压电缆的缺点。这就是说，对于普通的三极X射线管来说，三芯的高压电缆在灯丝上用二芯，而在栅极上用一芯。当设有二个灯丝时，单单用在灯丝上至少也需要三芯。而目前的现况却是以用三芯高压电缆为前提的，大部分的X射线装置用于连接用的插塞等也是三芯的，由于三芯是标准化了的，采用三芯以外的电缆在经济上讲就成为极其不利的事情。
这样，由于受到三芯电缆的限制，一般地说，在采取可变焦点的方案时，就用设有二个灯丝的二极X射线管;若用三极X射线管时，就采用单一焦点的结构。
本发明的目的是提供一种可采用三芯的高压电缆、而且电路结构简单、价格低廉、用三极X射线管、焦点的大小可变的电容式X射线装置。
对于采用本发明的电容式X射线装置来说，把高压电容器的正端接在三极X射线管的阳极上，同时将其负端接在三极X射线管的栅极上。并且在栅极和阴极之间经过可以变换的电阻与开关器连接，当该开关器断开时，上述高压电容器的放电电流通过上述的三极X射线管的阳极和阴极之间，流到在高压电缆上存在的栅极一侧的线和阴极一侧的线之间的静电容上，使该静电容充电，由于这个充电电压使栅极的偏压附加到栅极上，致使上述三极X射线管断路并同时当该开关器闭合时，上述静电电容的充电电荷就经过这个开关器进行放电，而且上述高压电容器的放电电流经该开关器及电阻，在上述三极X射线管的阳极和阴极之间流过，使X射线照射。并且由于变换上述的电阻，使该电阻两端所产生的电压发生改变，从而改变了附加在栅极上的偏压，于是可使X射线在照射中的X射线焦点的大小改变。
在图中，三极X射线管1的灯丝(阴极)11与灯丝变压器21的次级线圈连接，高压电容器25的正端接在阳极12上，并且高压电容器26的负端接在三极X射线管1的栅极13上。在这两个高压电容器25、26上，由图中未画出的充电电路进行高电压充电。连接在灯丝11上的线和连接在栅极13上的线之间，分别通过电阻27-29与笛簧接点元件31-33相连接。这几个笛簧接点元件31-33是由线圈34-36所驱动的。就是说用笛簧接点元件31-33和线圈34-36，分别组成笛簧继电器。这几个线圈34-36是用焦点变换开关37来进行选择的。开关38是一个控制X射线照射电路通断的照射开关。另外，可变电阻22是控制灯丝电流用的。这些灯丝变压器21、高压电容器25、26等组成了高压发生电路2(在图中用点划线表示的一个方框)。然后，该高压发生电路2和三极X射线管1之间用高压电缆相连接，特别是灯丝11和栅极13是采用三芯电缆分别与灯丝11和栅极13的三个接线端连接，而由于该电缆的长度常常是相当长的，致使灯丝11的线和栅极13的线之间形成杂散静电容14。
在该结构中，若把开关38置于断路位置时，则不论开关37作如何选择，笛簧接点元件31-33全部都处于断路状态，此时，集积在高压电容器25、26上的电荷经过三极X射线管1的阳极12和灯丝11，再经过杂散电容14流动。但是，经过这个通路，电流流入杂散电容14，在杂散电容上开始集积电荷时，在电容14的两端所产生的充电电压开始上升，该电压又附加到栅极13上。该栅极偏压的电压值对于灯丝11是处于负电压的地位。当达到截止电压时，从阳极12流向灯丝11的电流就被截止。还有，设电缆的长度为6M，杂散电容14为0.001μF左右，由于截止电压为2KV左右，所以用mAs来表示时，为0.002mAS左右，到截止时为止所照射的X射线一般不能使胶片感光，因而此时的输出可以忽略不计。
开关37选择某一个电路时，例如，选择线圈36一侧时，当照射开关38处于通路时，笛簧接点元件33处于通路状态。这样一来，集积在上述的静电容14上的电荷经电阻29以及笛簧接点元件33放电。由于不存在达到截止电压的栅极偏压，所以从阳极12到灯丝11的电流开始流动。其结果，高压电容器25、26的放电电荷就经三极X射线管1的阳极12、灯丝11，笛簧接点元件22、电阻29流动，X射线进行照射。该管电流流过电阻29时，在电阻29的两端所产生的电压附加到栅极13上，由于该栅极偏压从灯丝11向阳极12流动的电子流就被阻尼而收缩，所以X射线焦点的大小就与该栅极偏压相对应。
因此，使电阻27-29采取各个不同的电阻值，若用变换开关37选择任意一个电阻值时，就可选取与该电阻值相对应的X射线焦点的大小。因而，对于被摄物体的大小和摄影目的等的不同，就可任意变换X射线焦点的大小，从而能使摄影效果大加改善。
另外，为了把X射线焦点缩小，使附加在栅极13上的负偏压电压值增大，以阻尼收缩电子流的流动，则管电流也会变小。为此，操作可变电阻22，调整灯丝电流，因而使所设定的管电流值偏离原来数值，但对于电容式X射线装置，大多数的情况下是由mAS来设定摄影条件，所以采用这种焦点变换，使管电流发生变化，并不成为任何问题，也不需要再调整可变电阻22。反之随着焦点变化的同时，X射线管电流也随之改变，由于X射线管的负载能够自动控制，所以预先把灯丝11的结构作成所需要的尺寸，以便形成所需要的最大焦点，应该注意到的是不应使其过载。
若采用该发明，则由于管电流本身的自偏压(AUTOBIAS)方式可以给出栅极偏压，所以用非常简单的结构就可以控制焦点的大小，就可以减少控制电路，也不需要增加灯丝的电源电路。还有，采用标准化的三芯高压电缆，能够使可变焦点型三极X射线管电容式X射线装置得以实现。此外，由于焦点变化的同时，管电流也因而改变，所以X射线管的负载能自动地加以控制，从而防止了过载。
对于二管球式X射线装置来说，一般具备有大焦点的X射线管和小焦点的X射线管，这两个管是可以变换着使用的。但作为备用的X射线管，必需储备大焦点的和小焦点的两种X射线管。若采取上述那样变换栅极偏压来进行焦点变换的结构时，虽然是二管球式X射线装置也能用同一种类的三极X射线管实现小焦点与大焦点。备用的X射线管用同一种类的就可以，这对于医院、诊疗所等的实际管理工作比较方便容易，这点也是其优点。
附图是本发明的一个实施例的线路图。
其中标号1表示三极X射线管 11表示灯丝12表示阳极 13表示栅极2表示高压发生电路21表示灯丝变压器25、26表示高压电容器
37表示焦点变换开关38表示X射线照射开关
权利要求
一种电容式X射线装置，其特征在于高压电容器的正端接在三极X射线管的阳极上，而高压电容器的负端与三极X射线管的栅极相连接，另外通过栅极和阴极之间的可变换电阻器与开关器连接，当该开关器断开时，上述的高压电容器的放电电流就在上述的三极X射线管的阳极和阴极之间通过，并流到在高压电缆上存在的栅极一侧电缆和阴极一侧的电缆之间的静电电容，使该静电电容充电；用该充电电压，把偏压附加到栅极上，使上述三极X射线管断路的同时，该开关器闭合时，上述的静电电容的充电电荷经该开关器放电。而且上述的高压电容器的放电电流经该开关器和电阻在上述的三极X射线管的阳极、阴极之间流过，使X射线产生照射，并且由于变换上述电阻，该电阻两端所产生的电压也发生改变；从而改变了附加在栅极上的偏压，从而使X射线发射中的X射线焦点的大小也随之改变。
专利摘要
本发明涉及电容式X射线装置。
文档编号H05G1/24GK85101218SQ85101218
公开日1987年1月10日 申请日期1985年4月1日
发明者中西猛 申请人:株式会社岛津制作所导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan