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JP2002280195A - X-ray tube, its malfunction detector, and device and sytem for x-ray ct - Google Patents

X-ray tube, its malfunction detector, and device and sytem for x-ray ct

Info

Publication number
JP2002280195A
JP2002280195A JP2001071179A JP2001071179A JP2002280195A JP 2002280195 A JP2002280195 A JP 2002280195A JP 2001071179 A JP2001071179 A JP 2001071179A JP 2001071179 A JP2001071179 A JP 2001071179A JP 2002280195 A JP2002280195 A JP 2002280195A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ray
ray tube
vibration
detection
tube
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001071179A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Minoru Samata
実 佐俣
Daisuke Tanaka
大介 田中
Akira Izumihara
彰 泉原
Mieko Naito
美詠子 内藤
Hideto Masaura
秀人 昌浦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Original Assignee
GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GE Medical Systems Global Technology Co LLC filed Critical GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Priority to JP2001071179A priority Critical patent/JP2002280195A/en
Publication of JP2002280195A publication Critical patent/JP2002280195A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/54Control of apparatus or devices for radiation diagnosis
    • A61B6/548Remote control of the apparatus or devices

Landscapes

  • X-Ray Techniques (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To objectively and accurately detect malfunction (deterioration) of a rotary anode type X-ray tube. SOLUTION: In the malfunction detector of a X-ray tube 40 wherein a cathode 43 and a rotary anode 45 having a surface slanting toward the cathode are placed face to face, and X-rays are generated by irradiating an electron beam onto the slanting surface, a vibration detecting part 1 to detect the vibration of the rotary anode 45 and a malfunction detecting part 2 to detect the condition of the malfunction of the X-ray tube 40 based on an AC component having a prescribed band, which is contained in a detected signal of the vibration detecting part 1 are provided.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はX線管球及びその異
常検出装置並びにX線CT装置及びシステムに関し、更
に詳しくは陰極と、該陰極に対して斜面を有する回転陽
極とが相対向し、該斜面に対する電子ビームスポットの
照射によりX線を発生するX線管球及びその異常検出装
置並びにX線CT装置及びシステムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an X-ray tube, an abnormality detection apparatus therefor, and an X-ray CT apparatus and system. More specifically, a cathode and a rotating anode having a slope with respect to the cathode are opposed to each other. The present invention relates to an X-ray tube that generates X-rays by irradiating the slope with an electron beam spot, an abnormality detection device therefor, and an X-ray CT device and system.

【0002】今日、X線CT装置では、継続して比較的
大きなX線量(熱容量)が得られることから回転陽極型
のX線管球が広く用いられているが、X線発生源である
回転陽極を軸支するベアリング等が磨耗すると、結果と
してCT断層像の画質が劣化(アーチファクトが発生)
するばかりか、X線管球の寿命となるため、予めX線管
球の劣化状態を的確に把握し、適宜に交換できることが
望まれる。
[0002] Today, in a X-ray CT apparatus, a rotating anode type X-ray tube is widely used because a relatively large X-ray dose (heat capacity) is continuously obtained. Wear of bearings that support the anode deteriorates the image quality of CT tomograms (artifacts occur).
In addition, since the life of the X-ray tube is not limited, it is desired that the deterioration state of the X-ray tube can be accurately grasped in advance and replaced appropriately.

【0003】[0003]

【従来の技術】図17は従来技術を説明する図で、従来
のX線管ユニットの一部断面図を示している。図におい
て、50’はX線管ユニット、51は金属製(アルミ容
器に鉛層を貼り付けたもの等)からなる外周容器(ハウ
ジング)、54はX線を透過させるX線窓、40は回転
陽極型のX線管、41は管内を真空に保つガラス製の外
囲器、42は熱電子を発生するためのタングステン等か
らなるフィラメント、43は熱電子の集束電極(陰
極)、44は陰極側構造を覆い、かつ支持する陰極スリ
ーブ、45は傘状のタングステン円板等からなる回転陽
極(ターゲット)、FはX線発生源である焦点(斜
面)、46は回転陽極45と一体化形成されている回転
陽極子(ロータ)、47はロータ46を回転自在に軸支
するベアリング、52はX線管40の陽極側を固定支持
するための樹脂等からなる円筒状の支持部材、53は回
転磁界を発生するステータ(固定子コイル)である。
2. Description of the Related Art FIG. 17 is a view for explaining the prior art, and shows a partial sectional view of a conventional X-ray tube unit. In the figure, 50 'is an X-ray tube unit, 51 is an outer peripheral container (housing) made of metal (such as an aluminum container with a lead layer attached), 54 is an X-ray window through which X-rays are transmitted, and 40 is a rotary unit. An anode type X-ray tube, 41 is a glass envelope for keeping the inside of the tube in a vacuum, 42 is a filament made of tungsten or the like for generating thermoelectrons, 43 is a thermoelectron focusing electrode (cathode), 44 is a cathode A cathode sleeve covering and supporting the side structure, 45 is a rotating anode (target) made of an umbrella-shaped tungsten disk or the like, F is a focal point (slope) as an X-ray source, and 46 is formed integrally with the rotating anode 45 A rotating anode element (rotor) 47; a bearing rotatably supporting the rotor 46; 52 a cylindrical support member made of resin or the like for fixing and supporting the anode side of the X-ray tube 40; A switch that generates a rotating magnetic field It is a theta (stator coil).

【0004】係る構成により、ステータ53で回転磁界
(130〜160Hz程度)を発生すると、ロータ46
に渦電流が流れ、回転陽極45は所定速度(7800〜
9600rpm程度)で回転する。この状態で、フィラ
メント42により発生した熱電子を高圧(120kV程
度)により加速・集束して回転陽極45上の小さな焦点
Fに衝突させ、X線を発生する。このX線の一部はX線
窓54を介して外部に射出され、被検体のX線撮影に使
用される。なお、外周容器51内には絶縁油が充填及び
強制循環されており、これによってX線管40の絶縁維
持と冷却とが行われる。
With this configuration, when a rotating magnetic field (about 130 to 160 Hz) is generated in the stator 53, the rotor 46
Eddy current flows through the rotating anode 45 at a predetermined speed (7800 to
(About 9600 rpm). In this state, the thermoelectrons generated by the filament 42 are accelerated and focused by high pressure (about 120 kV) and collide with a small focal point F on the rotary anode 45 to generate X-rays. A part of this X-ray is emitted to the outside through the X-ray window 54 and used for X-ray imaging of the subject. In addition, insulating oil is filled and forcedly circulated in the outer peripheral container 51, whereby the insulation of the X-ray tube 40 is maintained and the X-ray tube 40 is cooled.

【0005】ところで、この種のX線管40では、ベア
リング47の磨耗に伴う回転陽極45のガタ運動がX線
管40の寿命を決める一主要因となっており、X線管4
0が使用できなくなる十分前に、X線管40を交換した
い。
[0005] In this type of X-ray tube 40, the backlash movement of the rotating anode 45 caused by the wear of the bearing 47 is one of the main factors that determines the life of the X-ray tube 40.
I want to replace the X-ray tube 40 long before 0 becomes unusable.

【0006】この点、従来は、撮影技師や保守者がX線
管ユニット50’の傍に耳を近づけて、専ら異響音(ガ
ラガラ音,ギーン音等)の有/無やその大きさによって
X線管40の劣化程度を判断していた。
[0006] In this respect, conventionally, a radiographing technician or a maintenance person approaches his / her ear near the X-ray tube unit 50 ', and mainly determines whether or not the echo sound (rattle sound, geen sound, etc.) is present or not and its size. The degree of deterioration of the X-ray tube 40 was determined.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記異響音を
聴き分ける方法であると、ベアリング等の振動が絶縁油
や支持部材52等を介して耳に伝わる過程で大幅に緩和
されてしまうため、容易には異響音を聴き分けられな
い。しかも、X線管ユニット50’の周辺では常時冷却
用ファン等が回っており、これらの騒音が異響音の聴き
取りを一層困難なものにしている。また、劣化の判断が
人により異なるため、従来は、まだ十分に使えるX線管
40を早めに交換してしまったり、あるいは、まだ使え
ると思っていたX線管40が突然にダウンしてしまい、
業務に支障を来すことがしばしば生じていた。
However, according to the above-described method for distinguishing between echoes, vibrations of bearings and the like are greatly reduced in the process of being transmitted to the ears via the insulating oil, the support member 52 and the like. , It is not easy to hear the echo. In addition, a cooling fan and the like are constantly rotating around the X-ray tube unit 50 ', and these noises make it difficult to hear the echo sound. In addition, since the judgment of deterioration differs from person to person, in the past, the X-ray tube 40 that can still be sufficiently used was replaced early, or the X-ray tube 40 that was thought to be still usable suddenly went down. ,
It often resulted in business interruption.

【0008】また、X線管40の寿命の一要因として、
フィラメント42の寿命が挙げられ、従来は、各規定サ
イズのX線焦点(大焦点/小焦点)を形成するためのフ
ィラメント42がそれぞれ一つ設けられていた。しか
し、このようなフィラメント42が切断すると、他の部
分に支障が無くても、X線管40の全体を交換しなくて
はならず、業務に支障を来していた。
Further, as one factor of the life of the X-ray tube 40,
The filament 42 has a long service life. Conventionally, one filament 42 for forming an X-ray focal point (large focal point / small focal point) of each specified size is provided. However, if such a filament 42 is cut, the entire X-ray tube 40 must be replaced, even if there is no problem in other parts, which has hindered the work.

【0009】本発明は上記従来技術の問題点に鑑み成さ
れたもので、その目的とするところは、回転陽極型のX
線管球の異常(劣化)を客観的かつ的確に検出可能なX
線管球の異常検出装置を提供することにある。また本発
明の他の目的は、X線管球の寿命を延長できるX線管球
を提供することにある。更に本発明の他の目的は、この
種の複数のX線管球の稼働状態を遠隔地においても把握
することを可能とするシステムを提供することにある。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and an object thereof is to provide a rotating anode type X.
X that can objectively and accurately detect abnormality (deterioration) of the tube
An object of the present invention is to provide an apparatus for detecting an abnormality of a wire tube. It is another object of the present invention to provide an X-ray tube that can extend the life of the X-ray tube. Still another object of the present invention is to provide a system capable of grasping the operating state of a plurality of X-ray tubes of this kind even in a remote place.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記の課題は例えば図1
の構成により解決される。即ち、本発明(1)のX線管
球の異常検出装置は、陰極43と、該陰極に対して斜面
を有する回転陽極45とが相対向し、該斜面に対する電
子ビームスポットの照射によりX線を発生するX線管球
40の異常検出装置において、回転陽極45の振動を検
出する振動検出部1と、振動検出部1の検出信号に含ま
れる所定帯域の交流成分に基づきX線管球40の異常状
態を検出する異常検出部2とを備えるものである。
The above-mentioned problem is solved, for example, by referring to FIG.
Is solved. That is, in the X-ray tube abnormality detecting device of the present invention (1), the cathode 43 and the rotating anode 45 having a slope with respect to the cathode face each other, and the X-ray is irradiated by irradiating the slope with an electron beam spot. In the abnormality detection device for the X-ray tube 40 that generates the vibration, the vibration detection unit 1 that detects the vibration of the rotating anode 45, and the X-ray tube 40 based on the AC component of a predetermined band included in the detection signal of the vibration detection unit 1. And an abnormality detecting section 2 for detecting an abnormal state of the above.

【0011】好ましくは本発明(2)においては、上記
本発明(1)において、例えば図3(又は図7)に示す
如く、振動検出部1(図3の検出素子60,振動検出部
60Aに相当)は、スリット61を介して入射するX線
を検出するための2以上のX線検出素子a,bであっ
て、X線発生源(焦点)Fの移動に応じて受ける線量が
変化するように配置されたものと、各X線検出素子出力
の差分信号を形成して増幅する演算増幅部71とを備え
るものである。
Preferably, in the present invention (2), in the present invention (1), as shown in FIG. 3 (or FIG. 7), for example, the vibration detecting unit 1 (the detecting element 60 and the vibration detecting unit 60A in FIG. Equivalent) are two or more X-ray detection elements a and b for detecting X-rays incident through the slit 61, and the dose received changes according to the movement of the X-ray generation source (focus) F. And an operational amplifier 71 that forms and amplifies a difference signal of the output of each X-ray detection element.

【0012】図3において、陰極43と、斜面を有する
回転陽極45とが相対向するようなX線管球40では、
回転陽極(斜面)45が回転(z)軸方向に移動(振
動)する場合はもとより、回転陽極45がx−y平面
(特にy軸方向)に移動(振動)した場合であっても、
z軸方向に直進する電子ビームと回転陽極の斜面との間
の相互作用により、X線焦点Fはz軸方向に移動(振
動)することとなる。
In FIG. 3, in an X-ray tube 40 in which a cathode 43 and a rotating anode 45 having a slope are opposed to each other,
Not only when the rotating anode (slope) 45 moves (vibrates) in the rotation (z) axis direction, but also when the rotating anode 45 moves (vibrates) in the xy plane (particularly in the y-axis direction),
The X-ray focal point F moves (vibrates) in the z-axis direction due to the interaction between the electron beam traveling straight in the z-axis direction and the inclined surface of the rotating anode.

【0013】そこで、本発明(2)においては、焦点F
からのX線をスリット61を介して例えば2つのX線検
出素子a,bで検出すると共に、X線検出素子a,bの
受ける線量が焦点Fの移動に応じて変化するようにX線
検出素子a,bを配置する。この状態で、演算増幅部7
1により各X線検出素子出力a,bの差分信号を形成し
て増幅する。従って、回転陽極45の振動に伴う所定帯
域の交流成分を有効に検出できる。
Therefore, in the present invention (2), the focus F
X-rays are detected by, for example, two X-ray detection elements a and b through the slit 61, and X-ray detection is performed so that the dose received by the X-ray detection elements a and b changes according to the movement of the focal point F. Elements a and b are arranged. In this state, the operational amplifier 7
1 to form and amplify a difference signal between the outputs a and b of each X-ray detection element. Therefore, it is possible to effectively detect an AC component in a predetermined band accompanying the vibration of the rotating anode 45.

【0014】また好ましくは本発明(3)においては、
上記本発明(1)において、例えば図8に示す如く、振
動検出部1は、回転陽極45の斜面をナイフエッジとし
て入射するX線を検出するための2以上のX線検出素子
a,bであって、X線発生源(焦点)Fの移動に応じて
少なくとも一つのX線検出素子a又はbの受ける線量が
変化するように配置されたものと、各X線検出素子出力
の差分信号を形成して増幅する演算増幅部とを備えるも
のである。
Preferably, in the present invention (3),
In the present invention (1), for example, as shown in FIG. 8, the vibration detecting unit 1 includes two or more X-ray detecting elements a and b for detecting the incident X-ray with the inclined surface of the rotary anode 45 as a knife edge. An X-ray detector is arranged such that the dose received by at least one X-ray detection element a or b changes according to the movement of the X-ray generation source (focal point) F, and a difference signal between the outputs of the respective X-ray detection elements. And an operational amplifier for forming and amplifying.

【0015】本発明(3)においては、上記スリット6
1を設ける代わりに、回転陽極45の斜面(ターゲッ
ト)をナイフエッジ(スリット61の代わり)として利
用し、該X線焦点FからのX線を例えば2つのX線検出
素子a,bに導く。こうすれば、回転陽極45の振動に
伴いナイフエッジ(斜面)の影がX線検出素子a,b上
を比較的に速く移動する結果、回転陽極45の振動に伴
う所定帯域の交流成分を有効に検出できる。
In the present invention (3), the slit 6
Instead of providing 1, the inclined surface (target) of the rotating anode 45 is used as a knife edge (instead of the slit 61), and the X-ray from the X-ray focal point F is guided to, for example, two X-ray detecting elements a and b. With this configuration, the shadow of the knife edge (slope) moves relatively quickly on the X-ray detecting elements a and b with the vibration of the rotary anode 45, so that the AC component in a predetermined band due to the vibration of the rotary anode 45 is effectively used. Can be detected.

【0016】また好ましくは本発明(4)においては、
上記本発明(1)において、例えば図10に示す如く、
振動検出部1は、被検体100を挟んでX線管球40と
相対向し、チャネル方向に並ぶ多数のX線検出素子が被
検体100の体軸(z)方向の2列A,B以上に配列さ
れているX線検出器81と、X線管球40とX線検出器
81との間に介在して被検体100の体軸方向のX線照
射幅を制限するためのコリメータ80と、X線検出器8
1上の所定のレファレンスチャネル用検出素子Ra,R
bにつき2列分以上の各X線検出出力の差分信号を形成
して増幅する演算増幅部とを備えるものである。
Preferably, in the present invention (4),
In the present invention (1), for example, as shown in FIG.
The vibration detection unit 1 is opposed to the X-ray tube 40 with the subject 100 interposed therebetween, and has a large number of X-ray detection elements arranged in the channel direction in two rows A and B in the body axis (z) direction of the subject 100 or more. An X-ray detector 81 arranged between the X-ray tube 40 and the X-ray detector 81 for limiting the X-ray irradiation width of the subject 100 in the body axis direction, , X-ray detector 8
1 for the predetermined reference channel detection elements Ra, R
and an operational amplifying unit for forming and amplifying a difference signal of each X-ray detection output for two or more columns per b.

【0017】本発明(4)によれば、X線CT装置にお
ける既存のコリメータ80と、X線検出器81とを有効
利用して、回転陽極45の振動に伴う所定帯域の交流成
分を有効に検出できる。
According to the present invention (4), the existing collimator 80 and the X-ray detector 81 in the X-ray CT apparatus are effectively used to effectively reduce the AC component in a predetermined band accompanying the vibration of the rotary anode 45. Can be detected.

【0018】また好ましくは本発明(5)においては、
上記本発明(1)において、例えば図11に示す如く、
振動検出部1は、X線管球40に固定された加速度セン
サ60と、加速度センサの検出出力を電気信号に変換す
る増幅部60Aとを備えるものである。
Preferably, in the present invention (5),
In the present invention (1), for example, as shown in FIG.
The vibration detection unit 1 includes an acceleration sensor 60 fixed to the X-ray tube 40, and an amplification unit 60A that converts a detection output of the acceleration sensor into an electric signal.

【0019】本発明(5)によれば、X線管球(内部で
も外部でも良い)40に固定された加速度センサ60で
X線管球40の振動を検出することにより、回転陽極4
5の振動に伴う所定帯域の交流成分を有効に検出でき
る。
According to the present invention (5), the vibration of the X-ray tube 40 is detected by the acceleration sensor 60 fixed to the X-ray tube (which may be inside or outside), so that the rotating anode 4
The AC component of a predetermined band accompanying the vibration of No. 5 can be effectively detected.

【0020】好ましくは本発明(6)においては、上記
本発明(1)において、例えば図3に示す如く、異常検
出部2(図3の60Bに相当)は、振動検出部1の検出
信号から所定帯域の交流成分を抽出するフィルタ72を
含み、フィルタ出力の信号振幅に基づきX線管球の異常
状態を検出するものである。
Preferably, in the present invention (6), in the above-mentioned present invention (1), for example, as shown in FIG. 3, the abnormality detecting section 2 (corresponding to 60B in FIG. It includes a filter 72 for extracting an AC component in a predetermined band, and detects an abnormal state of the X-ray tube based on the signal amplitude of the filter output.

【0021】係る構成においては、回転陽極45の熱膨
張/収縮に伴いX線焦点Fが比較的にゆっくりと移動す
る場合には、ハイパスフィルタ72に出力が表れない
が、ベアリング47等の摩耗(ガタ)によりX線焦点F
が比較的速く動く(振動する)場合には、ハイパスフィ
ルタ72に顕著な出力が表れ、その信号振幅に基づき回
転陽極45の振動(即ち、X線管球40の異常/劣化)
を客観的かつ的確に検出できる。
In such a configuration, when the X-ray focal point F moves relatively slowly due to the thermal expansion / contraction of the rotary anode 45, no output appears on the high-pass filter 72, but the wear of the bearing 47 and the like ( X-ray focus F due to play
Moves (vibrates) relatively quickly, a remarkable output appears in the high-pass filter 72, and the vibration of the rotating anode 45 (ie, abnormality / deterioration of the X-ray tube 40) based on the signal amplitude.
Can be objectively and accurately detected.

【0022】また好ましくは本発明(7)においては、
上記本発明(1)において、例えば図11に示す如く、
異常検出部2(図11の60Bに相当)は、振動検出部
の検出信号につきその周波数成分を求める周波数解析部
(FFT)25を含み、周波数解析部の出力の所定の周
波数成分の大きさ基づきX線管球の異常状態を検出する
ものである。
Preferably, in the present invention (7),
In the present invention (1), for example, as shown in FIG.
The abnormality detection unit 2 (corresponding to 60B in FIG. 11) includes a frequency analysis unit (FFT) 25 for obtaining a frequency component of a detection signal of the vibration detection unit, and based on a magnitude of a predetermined frequency component output from the frequency analysis unit. It detects an abnormal state of the X-ray tube.

【0023】本発明(7)においては、回転陽極45の
振動検出信号を周波数解析することにより、X線管球4
0の異常状態についてのより高度で的確な判断が可能と
なる。
In the present invention (7), the frequency of the vibration detection signal of the rotating anode 45 is analyzed, so that the X-ray tube 4
It is possible to make a more sophisticated and accurate judgment on the abnormal state of 0.

【0024】また本発明(8)のX線CT装置は、被検
体を挟んで相対向する回転陽極型のX線管及びX線検出
器を備え、該X線検出器から収集した投影データに基づ
き被検体のCT断層像を再構成するX線CT装置におい
て、上記本発明(1)〜(7)のいずれか一つに記載の
X線管球の異常検出装置を備えるものである。従って、
X線CTの撮影業務に支障を与えることなく、かつX線
管球40をその本来の寿命まで無駄なく使用できる。
The X-ray CT apparatus according to the present invention (8) includes a rotating anode type X-ray tube and an X-ray detector opposed to each other with the subject interposed therebetween. An X-ray CT apparatus for reconstructing a CT tomographic image of a subject based on the X-ray tube abnormality detection apparatus according to any one of the present inventions (1) to (7). Therefore,
It is possible to use the X-ray tube 40 without wasting its original life without hindering the X-ray CT imaging operation.

【0025】また本発明(9)のX線管球は、例えば図
15に示す如く、陰極43と、該陰極に対して斜面を有
する回転陽極45とが相対向し、該斜面に対する電子ビ
ームスポットの照射によりX線を発生するX線管球にお
いて、熱電子を発生するための同一サイズ及び形状で並
設された2つのフィラメント42a,42bであって、
各一方の端子が共通の電源に接続され、かつ他方の各端
子がスイッチ手段58により切り替え給電可能に構成さ
れたもの、を備えるものである。
In the X-ray tube of the present invention (9), as shown in FIG. 15, for example, a cathode 43 and a rotating anode 45 having a slope with respect to the cathode face each other, and an electron beam spot on the slope is formed. In the X-ray tube that generates X-rays by irradiation of, two filaments 42a and 42b arranged in parallel with the same size and shape for generating thermoelectrons,
One of the terminals is connected to a common power supply, and the other terminal is configured to be switchable by a switch means 58 and supplied with power.

【0026】本発明(9)によれば、まずはフィラメン
ト42aのみに給電してX線管40を稼働させ、やがて
フィラメント42aの寿命がきたら、次にフィラメント
42bのみに給電してX線管40を稼働させる。これに
より、X線管40の寿命をフィラメント42の寿命に関
しては略2倍に延長できる。
According to the present invention (9), first, the X-ray tube 40 is operated by supplying power only to the filament 42a, and after the life of the filament 42a has expired, the power is supplied only to the filament 42b to supply the X-ray tube 40. Get it up and running. As a result, the life of the X-ray tube 40 can be approximately doubled with respect to the life of the filament 42.

【0027】また本発明(10)のX線CT装置は、被
検体を挟んで相対向する回転陽極型のX線管及びX線検
出器を備え、該X線検出器から収集した投影データに基
づき被検体のCT断層像を再構成するX線CT装置にお
いて、上記本発明(9)に記載のX線管球を備えるもの
である。
The X-ray CT apparatus according to the present invention (10) includes a rotating anode type X-ray tube and an X-ray detector opposed to each other with the subject interposed therebetween. An X-ray CT apparatus for reconstructing a CT tomographic image of a subject based on the X-ray tube according to the present invention (9).

【0028】また本発明(11)のX線管球の監視シス
テムは、例えば図16に示す如く、自己の回転陽極型の
X線管球につき検出した回転陽極の振動又はフィラメン
トの断線に係る監視データを送信する複数のX線CT装
置90と、ネットワーク200を介して複数のX線CT
装置90に接続すると共に、各X線CT装置からの監視
データを収集してX線管球の稼働状態を一括監視する中
央の監視装置90とを備えるものである。
The monitoring system for an X-ray tube of the present invention (11), for example, as shown in FIG. 16, monitors the vibration of the rotating anode detected for the own rotating anode type X-ray tube or the disconnection of the filament. A plurality of X-ray CT apparatuses 90 for transmitting data, and a plurality of X-ray CT
A central monitoring device 90 is connected to the device 90 and collects monitoring data from each X-ray CT device and collectively monitors the operating state of the X-ray tube.

【0029】本発明(11)によれば、複数のX線CT
装置901 〜903 等におけるX線管球の異常状態を中
央の監視装置90で能率良く一括監視できると共に、管
球交換時期の的確な判断によりX線管球の常備在庫数を
減らすことが可能となり、よって複数のX線CT装置9
1 〜903 等からなる様なX線CTシステムを効率良
く運用できる。
According to the present invention (11), a plurality of X-ray CT
With an abnormal state of the X-ray tube in the apparatus 90 1-90 3 or the like can efficiently monitored collectively in a central monitoring unit 90, to reduce the number standing stock of the X-ray tube by good judgment of tube replacement time Possible, and thus a plurality of X-ray CT
A 0 1 ~90 X-ray CT system, such as consisting of 3 or the like can be efficiently operated.

【0030】[0030]

【発明の実施の形態】以下、添付図面に従って本発明に
好適なる複数の実施の形態を詳細に説明する。なお、全
図を通して同一符号は同一又は相当部分を示すものとす
る。
Preferred embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. Note that the same reference numerals indicate the same or corresponding parts throughout the drawings.

【0031】図2は実施の形態によるX線CT装置の要
部構成図で、本発明のX線CT装置への適用例を示して
いる。このX線CT装置は、大きく分けて、X線ファン
ビームXLFBにより被検体100のアキシャル/ヘリ
カルスキャン等を行う走査ガントリ部30と、被検体1
00を載せて体軸CLbの方向に移動させる撮影テーブ
ル20と、撮影技師等が操作する遠隔の操作コンソール
部10とから構成される。
FIG. 2 is a block diagram of a main part of the X-ray CT apparatus according to the embodiment, showing an example of application of the present invention to the X-ray CT apparatus. The X-ray CT apparatus can be roughly divided into a scanning gantry unit 30 for performing an axial / helical scan of the subject 100 using the X-ray fan beam XLFB, and a subject 1
It is composed of an imaging table 20 on which 00 is placed and moved in the direction of the body axis CLb, and a remote operation console 10 operated by an imaging technician or the like.

【0032】操作ガントリ部30において、50はX線
管ユニット、40は回転陽極型のX線管、45はその回
転陽極、50AはX線管40の管電圧kV,管電流m
A,ガントリ1回転当たりのX線照射時間Sec等を制
御するX線制御部、60は回転陽極45の振動を検出す
るための検出ユニット、60Aは検出ユニット60の検
出信号処理を行う振動検出部、60Bは振動検出部の検
出信号に含まれる所定帯域の交流成分に基づきX線管4
0の異常(劣化)状態を検出する異常検出部、80はX
線の曝射範囲(主に被検体体軸CLb方向)の制限を行
うコリメータ、80Aはコリメータ制御部、81はチャ
ネルCH方向に並ぶ多数(n=1000程度)のX線検
出素子が体軸CLb方向の例えば2列A,Bに配列され
ているX線検出器(ツインディテクタ)、82はX線検
出器81の検出信号に基づき被検体100の投影データ
A(X,θ),gB(X,θ)を生成し、収集するデー
タ収集部(DAS)、30Aは走査ガントリ(X線撮影
系)を体軸CLbの回りに回転させる回転制御部であ
る。
In the operation gantry section 30, 50 is an X-ray tube unit, 40 is a rotating anode type X-ray tube, 45 is its rotating anode, and 50A is a tube voltage kV and a tube current m of the X-ray tube 40.
A, an X-ray control unit for controlling the X-ray irradiation time Sec per gantry rotation, etc., 60 is a detection unit for detecting vibration of the rotating anode 45, and 60A is a vibration detection unit for performing detection signal processing of the detection unit 60. , 60B are X-ray tubes 4 based on AC components of a predetermined band included in the detection signal of the vibration detection unit.
An abnormality detector that detects an abnormal (deteriorated) state of 0,
A collimator for limiting the irradiation range of the ray (mainly in the direction of the subject body axis CLb), a collimator control unit 80A, and a large number (about n = 1000) of X-ray detection elements 81 arranged in the channel CH direction are body axes CLb. X-ray detectors (twin detectors) arranged in, for example, two rows A and B in the direction, and 82, projection data g A (X, θ) and g B of the subject 100 based on the detection signal of the X-ray detector 81. A data acquisition unit (DAS) 30A for generating and acquiring (X, θ) is a rotation control unit for rotating the scanning gantry (X-ray imaging system) around the body axis CLb.

【0033】なお、X線検出器81は、チャネルCH方
向に並ぶ多数のX線検出素子が体軸CLb方向の1列に
配列されているもの(シングルディテクタ)でも良い
し、又は3列以上に配列されているもの(マルチディテ
クタ)でも良い。
The X-ray detector 81 may be one in which a number of X-ray detection elements arranged in the channel CH direction are arranged in a single row in the direction of the body axis CLb (single detector), or may be three or more. An array (multi-detector) may be used.

【0034】操作コンソール部10において、11はX
線CT装置の主制御・処理(スキャン制御,CT断層像
の再構成処理,X線管40の劣化判定処理等)を行う中
央処理装置、11aはそのCPU、11bはCPU11
aが使用するRAM,ROM等からなる主メモリ(M
M)、12はキーボードやマウス等を含む指令やデータ
の入力装置、13はスキャン計画やスキャン及び再構成
されたCT断層像等を表示するための表示装置(CR
T)、14はCPU11aと操作ガントリ部30及び撮
影テーブル20との間で各種制御信号CSやモニタ信号
MSのやり取りを行う制御インタフェース、15はデー
タ収集部82からの投影データを一時的に蓄積するデー
タ収集バッファ、16はデータ収集バッファ15からの
投影データを蓄積記憶すると共に、X線CT装置の制御
・運用に必要な各種アプリケーションプログラムや各種
演算/補正用のデータファイル等を格納している二次記
憶装置(ハードディスク装置等)、17は回線(ネット
ワーク,LAN等)に接続するための通信制御部(CO
M)である。
In the operation console unit 10, X is X
Central processing unit for performing main control and processing (scan control, CT tomographic image reconstruction processing, X-ray tube 40 deterioration determination processing, etc.) of the X-ray CT apparatus, 11a is its CPU, and 11b is CPU 11
a, a main memory (M
M) and 12 are input devices for inputting commands and data including a keyboard and a mouse, etc., and 13 is a display device (CR) for displaying a scan plan or a scanned and reconstructed CT tomographic image.
T) and 14 are control interfaces for exchanging various control signals CS and monitor signals MS between the CPU 11a and the operation gantry unit 30 and the imaging table 20, and 15 temporarily stores projection data from the data collection unit 82. The data collection buffer 16 stores and stores projection data from the data collection buffer 15 and also stores various application programs necessary for control and operation of the X-ray CT apparatus, various calculation / correction data files, and the like. A secondary storage device (hard disk device or the like) 17 is a communication control unit (CO) for connecting to a line (network, LAN, etc.).
M).

【0035】係る構成により、X線管40からのX線フ
ァンビームXLFBは被検体100を透過してX線検出
器81の検出列A,Bに一斉に入射する。データ収集部
82はX線検出器81の各検出電流信号を積分及びA/
D変換して対応する投影データgA(X,θ),g
B(X,θ)を生成し、これらをデータ収集バッファ1
5に格納する。次いで、操作ガントリ30が僅かに回転
した各ビュー角θで上記同様の投影を行い、こうして走
査ガントリ1回転分の投影データを収集・蓄積する。更
に、アキシャル/ヘリカルスキャン方式に従って撮影テ
ーブル20を被検体100の体軸方向に間欠的/連続的
に移動させ、こうして被検体100の所要撮影領域につ
いての全投影データを収集・蓄積し、最終的にこれらを
二次記憶装置16に格納する。そして、CPU11a
は、上記スキャンと並行して、又はスキャン終了後に、
得られた投影データに基づき被検体100のCT断層像
を再構成し、表示装置13に表示する。以下、本発明に
よるX線管球の異常検出方式を詳細に説明する。
With such a configuration, the X-ray fan beam XLFB from the X-ray tube 40 passes through the subject 100 and simultaneously enters the detection rows A and B of the X-ray detector 81. The data collection unit 82 integrates each detected current signal of the X-ray detector 81 and performs A / A
D-converted and corresponding projection data g A (X, θ), g
B (X, θ) and generate them in the data collection buffer 1
5 is stored. Next, the same projection is performed at each view angle θ at which the operation gantry 30 is slightly rotated, and thus projection data for one rotation of the scanning gantry is collected and accumulated. Further, the imaging table 20 is intermittently / continuously moved in the body axis direction of the subject 100 in accordance with the axial / helical scan method, and thus all projection data on a required imaging region of the subject 100 is collected and accumulated. Are stored in the secondary storage device 16. And, CPU11a
In parallel with the above scan or after the scan,
A CT tomographic image of the subject 100 is reconstructed based on the obtained projection data and displayed on the display device 13. Hereinafter, an abnormality detection method for an X-ray tube according to the present invention will be described in detail.

【0036】図3は第1の実施の形態によるX線管球異
常検出方式の構成を示す図で、回転陽極45の振動をス
リットを介した2つのX線検出素子で検出する場合を示
している。図において、X線管40を含むX線管ユニッ
ト50の基本的な構成は上記図17で述べたものと同様
で良い。但し、ここでは、回転陽極45の振動を検出す
るための以下の構成が付加されている。
FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the X-ray tube abnormality detection system according to the first embodiment, showing a case where the vibration of the rotary anode 45 is detected by two X-ray detection elements through slits. I have. In the figure, the basic configuration of the X-ray tube unit 50 including the X-ray tube 40 may be the same as that described with reference to FIG. However, here, the following configuration for detecting the vibration of the rotating anode 45 is added.

【0037】即ち、60はX線の検出ユニット、61は
そのスリット板、62はX線検出ブロック、a,bはX
線検出素子、60Aは回転陽極45(即ち、焦点F)の
振動検出部、71はX線検出出力a,bの差分信号を形
成して増幅する演算増幅部、60Bは振動検出部の検出
信号に含まれる所定帯域の交流成分に基づきX線管球の
異常状態を検出する異常検出部、72は演算増幅部71
の出力eyzから所定の高周波成分を抽出するハイパスフ
ィルタ(HPF)、73はそのフィルタ出力f yzの振幅
レベルを検波する検波部(DET)、74はその検波出
力gyzのA/D変換器(A/D)、75は上記演算増幅
出力eyzから所定の低周波成分を抽出するローパスフィ
ルタ(LPF)、76はそのフィルタ出力の振幅レベル
を検波する検波部(DET)、77はその検波出力のA
/D変換器(A/D)である。
That is, 60 is an X-ray detection unit, and 61 is
The slit plate, 62 is an X-ray detection block, and a and b are X
The line detecting element 60A is connected to the rotating anode 45 (that is, the focal point F).
The vibration detection unit 71 forms a difference signal between the X-ray detection outputs a and b.
Operation amplification section for generating and amplifying, 60B is the detection of vibration detection section
Of the X-ray tube based on the AC component of the predetermined band contained in the signal
An abnormality detector 72 for detecting an abnormal state is provided with an operational amplifier 71
Output eyzHigh-pass filter that extracts a predetermined high-frequency component from
Filter (HPF) 73 has its filter output f yzAmplitude
Detector (DET) 74 for detecting the level
Force gyzA / D converter (A / D), 75 is the operational amplifier
Output eyzLow-pass filter that extracts a predetermined low-frequency component from the
Filter (LPF), 76 is the amplitude level of the filter output
(DET) 77 detects the A of the detection output.
/ D converter (A / D).

【0038】なお、上記振動検出部60Aは、これをア
ナログ回路を中心に構成しても良いし、又はディジタル
回路(ハードウェア,DSP+ソフトウェア等)を中心
に構成しても良い。また、この異常検出部60Bは、振
動検出信号の高周波成分を抽出、検波してA/D変換す
るものであるが、これに基づくX線管40の異常の判断
は例えばCPU11aにより行われる。
The vibration detecting section 60A may be constituted mainly of an analog circuit, or may be constituted mainly of a digital circuit (hardware, DSP + software, etc.). The abnormality detector 60B extracts, detects, and A / D-converts the high-frequency component of the vibration detection signal. The abnormality of the X-ray tube 40 based on this is determined by, for example, the CPU 11a.

【0039】このX線の検出ユニット60は、スリット
板61とX線検出ブロック62とからなり、これらはX
線管40の内側と外側とに離れて設けられている。この
ように配置すれば、X線焦点Fの微動を検出するための
光学的な倍率m=q/pを大きくでき、焦点移動の検出
感度が増す。
The X-ray detection unit 60 comprises a slit plate 61 and an X-ray detection block 62,
It is provided apart from the inside and outside of the wire tube 40. With this arrangement, the optical magnification m = q / p for detecting the fine movement of the X-ray focal point F can be increased, and the detection sensitivity of the focal point movement is increased.

【0040】挿入図(a)にX線検出ブロック62の正
面図を示す。このスリット板61は、X線を通さない材
料(鉛層等)を含み、X線検出ブロック62の中心部対
応に長方形のスリット開口部wを有する。X線検出ブロ
ック62は、同じくX線を通さない矩形状容器(鉛層等
を含む)で周囲を囲まれており、その正面には絶縁油を
通さずにX線を通すためのX線窓を有する。この構造に
よれば、スリット開口部wを通過しないで射出されたよ
うな散乱X線の侵入を有効に防止できる。更に、X線検
出ブロック62の底面部には長方形の2つのX線検出素
子a,bが図示の如く設けられる。X線検出素子a,b
は、フォトダイオード等の半導体光検出素子を含み、例
えば上記スキャン用のX線検出器81に含まれるチャネ
ル検出素子と同様のものでも良い、以下、X線検出素子
a,bの各検出信号を検出信号a,bとも呼ぶ。
The front view of the X-ray detection block 62 is shown in FIG. The slit plate 61 includes a material that does not transmit X-rays (such as a lead layer), and has a rectangular slit opening w corresponding to the center of the X-ray detection block 62. The X-ray detection block 62 is also surrounded by a rectangular container (including a lead layer or the like) that does not allow X-rays to pass therethrough. Having. According to this structure, it is possible to effectively prevent the scattered X-rays that have been emitted without passing through the slit opening w. Further, two rectangular X-ray detection elements a and b are provided on the bottom surface of the X-ray detection block 62 as shown in the figure. X-ray detection elements a and b
Includes a semiconductor light detection element such as a photodiode, and may be, for example, the same as the channel detection element included in the scanning X-ray detector 81. Hereinafter, each detection signal of the X-ray detection elements a and b will be described. Also called detection signals a and b.

【0041】好ましくは、このようなX線の検出ユニッ
ト60を陽極回転軸CLtの真下の焦点Fを臨む位置に
配置する。この配置では、X線焦点Fが図の上下(y
軸)方向及び左右(z軸)方向に移動する時に、検出素
子a,bに入射するX線量が変化する。従って、このX
線の検出ユニット60は、焦点Fのz軸及びy軸方向の
移動に対して検出感度を有することとなる。
Preferably, such an X-ray detection unit 60 is arranged at a position facing the focal point F immediately below the anode rotation axis CLt. In this arrangement, the X-ray focal point F is shifted vertically (y
When moving in the (axial) direction and in the left-right (z-axis) direction, the amount of X-rays incident on the detection elements a and b changes. Therefore, this X
The line detection unit 60 has detection sensitivity to movement of the focal point F in the z-axis and y-axis directions.

【0042】次に、このX線の検出ユニット60を使用
して、回転陽極(斜面)45の移動がX線焦点Fのどの
ような移動となって検出されるかの動作を説明する。
Next, the operation of detecting the movement of the rotating anode (slope) 45 as the movement of the X-ray focal point F using the X-ray detection unit 60 will be described.

【0043】図4〜図6は第1の実施の形態による振動
検出動作を説明する図(1)〜(3)で、図4は回転陽
極45がz軸方向に振動(移動)する場合を示してい
る。回転陽極45は、ベアリング47の摩耗によってz
軸方向に振動するのみならず、回転陽極45が熱膨張/
収縮することによっても、相対的にゆっくりではある
が、z軸方向に大きく移動する。電子ビームの射出方向
がz軸方向に固定されているため、回転陽極(斜面)4
5がz軸方向に移動すると、これに伴い焦点Fもz軸方
向に移動する。
FIGS. 4 to 6 are diagrams (1) to (3) for explaining a vibration detecting operation according to the first embodiment. FIG. 4 shows a case where the rotating anode 45 vibrates (moves) in the z-axis direction. Is shown. The rotating anode 45 has a z
In addition to vibrating in the axial direction, the rotating anode 45 has thermal expansion /
By contraction, it moves relatively slowly, but largely in the z-axis direction. Since the emission direction of the electron beam is fixed in the z-axis direction, the rotating anode (slope) 4
When 5 moves in the z-axis direction, the focal point F also moves in the z-axis direction.

【0044】図4(A)は回転陽極45(焦点F)が基
準位置にある場合を示し、このときスリットwを通過し
たX線は、検出素子a,bにそれぞれ等量入射するよう
に調整されている。図4(B)は回転陽極45(焦点
F)が左側に移動した場合を示し、このときスリットw
を通過したX線は、検出素子aでは減少し、かつ検出素
子bでは増加する傾向にある。図4(C)は回転陽極4
5(焦点F)が右側に移動した場合を示し、このときス
リットwを通過したX線は、検出素子aでは増加し、か
つ検出素子bでは減少する傾向にある。
FIG. 4A shows a case where the rotating anode 45 (focal point F) is at the reference position, and at this time, the X-rays passing through the slit w are adjusted so as to be equally incident on the detection elements a and b, respectively. Have been. FIG. 4B shows a case where the rotating anode 45 (focal point F) has moved to the left, and at this time, the slit w
X-rays that have passed through tend to decrease at the detection element a and increase at the detection element b. FIG. 4C shows the rotating anode 4.
This shows a case where 5 (focal point F) has moved to the right. At this time, the X-rays passing through the slit w tend to increase in the detection element a and decrease in the detection element b.

【0045】図5は回転陽極(斜面)45がy軸方向に
移動(振動)する場合を示している。y軸方向の振動
は、ベアリング47の摩耗によって生じ得る典型的な振
動である。電子ビームの射出方向がz軸方向に固定され
ているため、回転陽極(斜面)45がy軸方向に移動す
ると、これに伴いX線焦点Fはz軸方向に移動すること
になる。なお、ベアリング47が摩耗すると、回転陽極
45はx−y平面で振動するが、通常はこの内のx軸又
はy軸方向の振動を検出すれば十分であり、ここではy
軸方向の振動を検出する場合を説明する。
FIG. 5 shows a case where the rotating anode (slope) 45 moves (vibrates) in the y-axis direction. The vibration in the y-axis direction is a typical vibration that can be caused by the wear of the bearing 47. Since the emission direction of the electron beam is fixed in the z-axis direction, when the rotating anode (slope) 45 moves in the y-axis direction, the X-ray focal point F moves in the z-axis direction accordingly. When the bearing 47 is worn, the rotating anode 45 vibrates in the xy plane. Usually, it is sufficient to detect the vibration in the x-axis or y-axis direction.
A case where axial vibration is detected will be described.

【0046】図5(A)は、上記図4(A)の場合と同
様に、回転陽極45(焦点F)が基準位置にある場合を
示し、このときスリットwを通過したX線は、検出素子
a,bにそれぞれ等量入射するように調整されている。
図5(B)は回転陽極45が上側(即ち、焦点Fが右
側)に移動した場合を示し、このときスリットwを通過
したX線は、検出素子aでは増加し、かつ検出素子bで
は減少する傾向にある。図4(C)は回転陽極45が下
側(即ち、焦点Fが左側)に移動した場合を示し、この
ときスリットwを通過したX線は、検出素子aでは減少
し、かつ検出素子bでは増加する傾向にある。以上から
して、ベアリング47等の摩耗により生じる回転陽極4
5の振動は、X線焦点Fのz軸方向の振動を検出するこ
とで有効に検出できる。
FIG. 5A shows a case where the rotating anode 45 (focal point F) is at the reference position as in the case of FIG. 4A, and the X-rays passing through the slit w at this time are detected. Adjustments are made so that an equal amount of light is incident on each of the elements a and b.
FIG. 5B shows a case where the rotating anode 45 moves upward (that is, the focal point F moves to the right). At this time, the X-rays passing through the slit w increase in the detection element a and decrease in the detection element b. Tend to. FIG. 4C shows a case where the rotating anode 45 moves downward (that is, the focal point F moves to the left). At this time, the X-rays that have passed through the slit w decrease in the detection element a and decrease in the detection element b. It tends to increase. As described above, the rotating anode 4 generated by the wear of the bearing 47 and the like
The vibration No. 5 can be effectively detected by detecting the vibration of the X-ray focal point F in the z-axis direction.

【0047】図6に演算増幅部71における信号処理動
作を示す。演算増幅部71は入力の検出信号a,bに基
づきこれらの差分信号eyzを例えば(1)式、 eyz=k・{(a−b)/(a+b)} (1) により求める。但し、kは差分信号eyzの検出感度を決
定する係数である。
FIG. 6 shows the signal processing operation in the operational amplifier 71. The operational amplifier 71 obtains the difference signal eyz based on the input detection signals a and b by, for example, the equation (1), eyz = k · {(ab) / (a + b)} (1). Here, k is a coefficient that determines the detection sensitivity of the difference signal eyz .

【0048】図6(A)に数値例を示す。ここでは、係
数k=10としている。図において、項番号6のところ
で両検出信号a=b(例えば共に5V)となっており、
ここを中心として各検出信号a,bの値が互いに対称的
に変化しており、これに伴い差分信号eyz=±10Vの
範囲内で略リニアに変化している。
FIG. 6A shows a numerical example. Here, the coefficient k is set to 10. In the figure, both detection signals a = b (for example, both are 5 V) at the item number 6,
The values of the detection signals a and b change symmetrically with respect to the center, and accordingly, change substantially linearly within the range of the difference signal e yz = ± 10 V.

【0049】図6(B)にそのグラフ図を示す。但し、
横軸は項番号1〜11を表す。この差分信号eyzは、上
記(1)式に含まれる正規化項{×1/(a+b)}の
作用により、X線エネルギー(kV,mA)の大/小に
よらず、常に−10V≦eyz≦10Vの範囲内で変化す
ることになる。なお、所定のバイアス値β(例えばβ=
10V)を加えることで、差分信号eyzのダイナミック
レンジを正の範囲(0V≦eyz≦20V)に変更でき
る。
FIG. 6 (B) shows a graph thereof. However,
The horizontal axis represents item numbers 1 to 11. The difference signal e yz by the action of the (1) normalization term {× 1 / (a + b )} contained in the equations, regardless of the large / small of the X-ray energy (kV, mA), always -10 V ≦ It will change within the range of e yz ≦ 10V. Note that a predetermined bias value β (for example, β =
By adding 10 V), the dynamic range of the difference signal e yz can be changed to a positive range (0 V ≦ e yz ≦ 20 V).

【0050】図3に戻り、回転陽極45が、その熱膨張
/収縮によって比較的にゆっくりと移動する場合には、
演算増幅部71の出力の差分信号eyzは、その移動速度
に伴う周波数(0〜数Hz程度)の直流又は低周波信号
となって表れるが、回転陽極45が、ベアリング47の
ガタ支持等により振動する場合には、演算増幅部71の
出力の差分信号eyzには、その回転速度に応じた周波数
(130〜160Hz程度)の高周波成分が含まれてい
る。
Returning to FIG. 3, when the rotating anode 45 moves relatively slowly due to its thermal expansion / contraction,
The differential signal e yz output from the operational amplifier 71 appears as a DC or low frequency signal of a frequency (about 0 to several Hz) according to the moving speed. when vibration, the difference signal e yz of the output of the operational amplifier 71, which contains the high-frequency component having a frequency corresponding to the rotational speed (about 130~160Hz).

【0051】そこで、この差分信号eyzからハイパスフ
ィルタ72により所定帯域(例えば>100Hz)の高
周波成分を抽出すると共に、その出力fyzの振幅を検波
部73で検波し、その検波出力gyzをA/D変換器74
でA/D変換する。挿入図(b)にその動作イメージを
示す。更に、こうして得られた回転陽極45(焦点F)
の振動検出信号syzは、制御インタフェース14を介し
てCPU11aに送られ、ここでX線管40の劣化程度
が分析・監視される。
Therefore, a high-frequency component of a predetermined band (for example,> 100 Hz) is extracted from the difference signal e yz by the high-pass filter 72, and the amplitude of the output f yz is detected by the detector 73, and the detected output g yz is obtained. A / D converter 74
A / D conversion is performed. The operation diagram is shown in the inset (b). Further, the rotating anode 45 thus obtained (focal point F)
Vibration detection signal s yz of is sent to the CPU11a via the control interface 14, where the degree of deterioration of the X-ray tube 40 is analyzed and monitored.

【0052】一方、この差分信号eyzからローパスフィ
ルタ75により所定帯域(例えば<数十Hz)の低周波
成分を抽出すると共に、その出力の振幅(ピーク値又は
その平均値レベル)を検波部76で検波し、その検波出
力をA/D変換器74でA/D変換する。こうして得ら
れた回転陽極45(焦点F)の移動検出信号OFは、制
御インタフェース14を介してCPU11aに送られ、
ここで例えば回転陽極45の熱膨張/収縮による焦点F
の移動程度が分析・監視される。
On the other hand, a low-frequency component of a predetermined band (for example, <several tens Hz) is extracted from the difference signal eyz by a low-pass filter 75, and the amplitude (peak value or average value level) of the output is detected by a detection unit 76. The A / D converter 74 A / D converts the detection output. The movement detection signal OF of the rotating anode 45 (focal point F) thus obtained is sent to the CPU 11a via the control interface 14, and
Here, for example, the focal point F due to thermal expansion / contraction of the rotary anode 45
Is analyzed and monitored.

【0053】図7は第2の実施の形態によるX線管球異
常検出方式の構成を示す図で、X線の検出ユニット60
が、回転陽極45の上記y,z軸方向の振動のみなら
ず、x軸方向の振動にも検出感度を有する場合を示して
いる。なお、この例のX線の検出ユニット60は、スリ
ット板61とX線検出ブロック62とが一体化されてお
り、よってこのようなX線の検出ユニット60の取り扱
い及び調整が容易である。
FIG. 7 is a diagram showing a configuration of an X-ray tube abnormality detection system according to the second embodiment.
Shows a case where the rotating anode 45 has detection sensitivity not only in the above-described vibration in the y- and z-axis directions but also in the vibration in the x-axis direction. In the X-ray detection unit 60 of this example, the slit plate 61 and the X-ray detection block 62 are integrated, so that handling and adjustment of such an X-ray detection unit 60 are easy.

【0054】挿入図(a)にこのX線の検出ユニット6
0の正面図を示す。表面のスリット板61はX線検出ブ
ロック62の中心部対応に正方形のスリット開口部(X
線窓)wを有する。またX線検出ブロック62の底面部
には各正方形の4つのX線検出素子a〜dが図示の如く
設けられる。以下、X線検出素子a〜dの各検出信号を
検出信号a〜dとも呼ぶ。
The X-ray detection unit 6 is shown in FIG.
0 shows a front view. The slit plate 61 on the surface has a square slit opening (X) corresponding to the center of the X-ray detection block 62.
Line window) w. On the bottom surface of the X-ray detection block 62, four X-ray detection elements a to d of each square are provided as shown in the figure. Hereinafter, the respective detection signals of the X-ray detection elements a to d are also referred to as detection signals a to d.

【0055】好ましくは、このX線の検出ユニット60
を陽極回転軸CLtの真下のX線焦点Fを臨む位置に配
置する。この配置では、X線焦点Fが、図の上下(y
軸)方向及び左右(z軸)方向に移動する時に、検出素
子(a,b)と(c,d)の各組に入射するX線量が変
化する。またX線焦点Fが紙面の前後(x軸)方向に移
動する時は、検出素子(a,d)と(b,c)の各組に
入射するX線量が変化する。従って、このX線の検出ユ
ニット60は、X線焦点Fの全方向の移動(振動)に対
して検出感度を有することとなる。
Preferably, the X-ray detection unit 60
Is disposed at a position facing the X-ray focal point F immediately below the anode rotation axis CLt. In this arrangement, the X-ray focal point F is shifted vertically (y
(X-axis) direction and in the left-right (z-axis) direction, the X-ray dose incident on each set of the detection elements (a, b) and (c, d) changes. Further, when the X-ray focal point F moves in the front-back (x-axis) direction on the paper surface, the X-ray dose incident on each set of the detection elements (a, d) and (b, c) changes. Therefore, the X-ray detection unit 60 has detection sensitivity to the movement (vibration) of the X-ray focal point F in all directions.

【0056】このようなX線の検出ユニット60に対応
して、この振動検出部60A、異常検出部60Bには2
系統の信号処理回路が設けられる。即ち、演算増幅部7
1aは、入力の検出信号a〜dに基づきy,z軸方向の
差分信号eyzを例えば(2)式、 eyz=k・{[(a+b)−(c+d)]/(a+b+c+d)} (2) により求め、これに基づき最終的にX線焦点Fのy,z
軸方向の振動成分信号s yzが検出される。演算増幅部7
1bは、入力の検出信号a〜dに基づきx軸方向の差分
信号exを例えば(3)式、 ex=k・{[(b+c)−(a+d)]/(a+b+c+d)} (3) により求め、これに基づき最終的にX線焦点Fのx軸方
向の振動成分信号sxが検出される。こうして得られた
各振動検出信号syz,sxは、制御インタフェース14
を介してCPU11aに送られ、ここでX線管40の劣
化程度が分析・監視される。こうして、本第2の実施の
形態によるX線の検出ユニット60は、X線焦点Fの全
方位への振動に対して検出感度を有するため、これをX
線管40内/外の任意の位置に配置し、かつ任意の姿勢
でX線焦点Fを臨むようにセットできる。
Corresponding to such an X-ray detection unit 60
The vibration detection unit 60A and the abnormality detection unit 60B
A system signal processing circuit is provided. That is, the operational amplifier 7
1a is based on the input detection signals a to d,
Difference signal eyzIs given by, for example, equation (2), eyz= K · {[(a + b)-(c + d)] / (a + b + c + d)} (2), and finally, based on this, y, z of the X-ray focal point F
Axial vibration component signal s yzIs detected. Operational amplifier 7
1b is a difference in the x-axis direction based on the input detection signals ad.
Signal exIs given by the equation (3), ex= K · {[(b + c)-(a + d)] / (a + b + c + d)} (3)
Vibration component signal sxIs detected. Thus obtained
Each vibration detection signal syz, SxIs the control interface 14
Is sent to the CPU 11a via the
The degree of conversion is analyzed and monitored. Thus, in the second embodiment,
The X-ray detection unit 60 according to the form has a
Since it has detection sensitivity to vibration in the azimuth,
Arranged at any position inside / outside the wire tube 40 and at any posture
Can be set so as to face the X-ray focal point F.

【0057】図8は第3の実施の形態によるX線管球異
常検出方式の構成を示す図で、上記スリット61を設け
る代わりに、回転陽極45の斜面そのものがナイフエッ
ジの作用をするように利用する場合を示している。この
X線の検出ユニット60は、X線検出ブロック62と、
その正面に設けた内部を密封するためのX線窓から構成
される。
FIG. 8 is a view showing a configuration of an X-ray tube abnormality detection system according to the third embodiment. Instead of providing the slit 61, the inclined surface of the rotary anode 45 acts as a knife edge. It shows the case where it is used. The X-ray detection unit 60 includes an X-ray detection block 62,
It consists of an X-ray window provided in front of it to seal the inside.

【0058】挿入図(a)にこのX線の検出ユニット6
0の正面図を示す。X線検出ブロック62の底面部には
各長方形の2つのX線検出素子a,bが図示の如く設け
られる。好ましくは、このX線の検出ユニット60を陽
極回転軸CLtの真下の、図示の如く回転陽極45の斜
面が半分影となるような位置・姿勢に配置する。この配
置では、回転陽極45が図の上下(y軸)方向及び左右
(z軸)方向に移動する時に、検出素子a,bに入射す
るX線量が変化する。従って、このX線の検出ユニット
60は、回転陽極45のy,z軸方向の移動(振動)に
対して検出感度を有することになる。
The X-ray detecting unit 6 is shown in the inset (a).
0 shows a front view. On the bottom surface of the X-ray detection block 62, two rectangular X-ray detection elements a and b are provided as shown. Preferably, the X-ray detection unit 60 is arranged in a position and posture immediately below the anode rotation axis CLt such that the inclined surface of the rotating anode 45 becomes a half shadow as illustrated. In this arrangement, when the rotating anode 45 moves in the vertical (y-axis) direction and the horizontal (z-axis) direction in the figure, the X-ray dose incident on the detection elements a and b changes. Therefore, the X-ray detection unit 60 has detection sensitivity to the movement (vibration) of the rotating anode 45 in the y and z axis directions.

【0059】図9は第3の実施の形態による振動検出動
作を説明する図である。回転陽極45がz軸方向に移動
(振動)する場合の焦点Fの動作は自明であるので、こ
こでは回転陽極45がy軸方向に移動する場合の動作を
説明する。
FIG. 9 is a diagram for explaining a vibration detecting operation according to the third embodiment. Since the operation of the focal point F when the rotating anode 45 moves (vibrates) in the z-axis direction is obvious, the operation when the rotating anode 45 moves in the y-axis direction will be described here.

【0060】図9(A)は回転陽極45が基準位置にあ
る場合を示し、このとき回転陽極45の斜面(ナイフエ
ッジ)に沿って射出されたX線は、例えば検出素子aに
のみ入射し、検出素子bには入射していないように調整
されている。図9(B)は回転陽極45が図の上側(即
ち、焦点Fが右側)に移動した場合を示し、このとき回
転陽極45の斜面に沿って射出されたX線は、検出素子
aに入力すると共に、検出素子bでは増加する傾向にあ
る。図4(C)は回転陽極45が図の下側(即ち、焦点
Fが左側)に移動した場合を示し、このとき回転陽極4
5の斜面に沿って射出されたX線は、検出素子bには入
射せず、かつ検出素子aでは減少する傾向にある。
FIG. 9A shows a case where the rotating anode 45 is at the reference position. At this time, the X-rays emitted along the inclined surface (knife edge) of the rotating anode 45 enter only the detecting element a, for example. , Are adjusted so that they do not enter the detection element b. FIG. 9B shows a case where the rotating anode 45 moves to the upper side of the drawing (that is, the focal point F moves to the right). At this time, the X-rays emitted along the slope of the rotating anode 45 are input to the detection element a. At the same time, the detection element b tends to increase. FIG. 4C shows a case where the rotating anode 45 has moved to the lower side of the figure (that is, the focal point F has moved to the left).
X-rays emitted along the slope of No. 5 do not enter the detection element b and tend to decrease at the detection element a.

【0061】図8に戻り、この振動検出部60A及び異
常検出部60Bは、上記のような入力の検出信号a,b
に基づき、回転陽極45のy,z軸方向の振動成分信号
yzを検出し、これを制御インタフェース14を介して
CPU11aに通知する。
Referring back to FIG. 8, the vibration detection unit 60A and the abnormality detection unit 60B provide the above-described input detection signals a and b.
Based on the, y of the rotary anode 45, to detect a vibration component signal s yz in the z-axis direction, and notifies the CPU11a via the control interface 14 this.

【0062】図10は第4の実施の形態によるX線管球
異常検出方式の構成を示す図で、X線CT装置における
既存のX線撮影系(X線管40,コリメータ80,X線
検出器81)の構成を有効利用して本発明を実現する場
合を示している。一般に、この種のX線撮影系では、X
線焦点Fがその基準位置F0にある時に、X線検出器8
1の各検出列A,Bに等量のX線ファンビームXLFB
が照射されるようにコリメータ80の体(z)軸方向の
位置が調整される。そして、回転陽極45の熱膨張/収
縮によってX線焦点Fがその基準位置F0から−F1又
は+F2に側に移動すると、これに応じてコリメータ8
0をz軸方向に移動させ、こうして常に各検出列A,B
に等量のX線ファンビームXLFBが照射されるように
自動調整される。
FIG. 10 is a diagram showing the configuration of an X-ray tube abnormality detection system according to the fourth embodiment. An X-ray imaging system (X-ray tube 40, collimator 80, X-ray detection The case where the present invention is realized by effectively utilizing the configuration of the device 81) is shown. Generally, in this type of X-ray imaging system, X
When the line focus F is at its reference position F0, the X-ray detector 8
X-ray fan beam XLFB of equal amount for each of detection rows A and B
The position of the collimator 80 in the body (z) axis direction is adjusted so that is irradiated. When the X-ray focal point F moves from the reference position F0 to -F1 or + F2 due to the thermal expansion / contraction of the rotary anode 45, the collimator 8 responds accordingly.
0 is moved in the z-axis direction, so that each detection row A, B
Is automatically adjusted so that the same amount of X-ray fan beam XLFB is irradiated.

【0063】従来、この種のフィードバック制御は、回
転陽極45の熱膨張/収縮に対応した低速応答のもので
あり、回転陽極45の微少振動に伴い各検出列A,Bの
入射X線量に速い周波数の微少変動があったとしても、
何らこれには関知しないものであった。
Conventionally, this kind of feedback control has a low-speed response corresponding to the thermal expansion / contraction of the rotary anode 45, and the X-ray amount incident on each of the detection rows A and B increases rapidly with the slight vibration of the rotary anode 45. Even if there is a slight change in frequency,
I didn't know anything about this.

【0064】本第4の実施の形態では、検出列A,Bに
おけるレファレンスチャネルRの各X線検出素子から各
検出信号Ra,Rbを抽出すると共に、これらを上記図
3におけると同様の振動検出部60A,異常検出部60
Bに入力することで、回転陽極45のy,z軸方向の振
動成分syzを検出し、これをCPU11aに通知する。
In the fourth embodiment, each detection signal Ra and Rb is extracted from each X-ray detection element of the reference channel R in the detection rows A and B, and these are detected by the same vibration detection as in FIG. Unit 60A, abnormality detection unit 60
By entering the B, y of the rotary anode 45, to detect the vibration component s yz in the z-axis direction, and notifies the CPU 11a.

【0065】なお、別途に検出されたX線焦点のオフセ
ット移動量検出信号OFをコリメータ制御部80Aにフ
ィードバックすることで、これをコリメータ80の移動
制御に使用することが可能である。
By feeding back the separately detected offset movement amount detection signal OF of the X-ray focal point to the collimator control unit 80A, this signal can be used for the movement control of the collimator 80.

【0066】図11は第5の実施の形態によるX線管球
異常検出方式の構成を示す図で、図11(A)は検出ユ
ニット60としての他の例の振動センサ(加速度セン
サ)60の断面図を示している。以下、この検出ユニッ
ト60を振動センサと呼ぶ。この振動センサ60は、円
板形の圧電セラミックス112と金属板113とを貼り
併せてユニモルフ型の圧電素子を形成し、これを弾性体
111で周辺支持して外装ケース114に取り付けた構
造を備える。この外装ケース114は取付孔115によ
り振動の検出対象物に固定可能となっている。
FIG. 11 is a diagram showing a configuration of an X-ray tube abnormality detection system according to the fifth embodiment. FIG. 11A shows another example of a vibration sensor (acceleration sensor) 60 as a detection unit 60. FIG. Hereinafter, this detection unit 60 is called a vibration sensor. The vibration sensor 60 has a structure in which a disc-shaped piezoelectric ceramic 112 and a metal plate 113 are bonded together to form a unimorph-type piezoelectric element, which is peripherally supported by an elastic body 111 and attached to an outer case 114. . The outer case 114 can be fixed to a vibration detection target by a mounting hole 115.

【0067】なお、この様な振動センサ60に機械的振
動が加わると、加速度gに比例した電荷Q、 Q=A・d・m・g 但し、A:圧電素子の構造等により決まる定数 d:圧電定数 m:圧電素子の実効質量 が発生する。この電荷Qにより開放出力電圧Vとして、 V=Q/C 但し、C:圧電セラミックスの容量 が検出される。
When mechanical vibration is applied to such a vibration sensor 60, the electric charge Q proportional to the acceleration g, Q = A · d · m · g, where A is a constant determined by the structure of the piezoelectric element d: Piezoelectric constant m: Effective mass of piezoelectric element is generated. As the open output voltage V, V = Q / C where C: the capacitance of the piezoelectric ceramics is detected by the charge Q.

【0068】また、この圧電素子の共振周波数f0は、
金属板113のサイズ,ヤング率等からが決まり、この
共振周波数f0以下では、振動系は弾性制御となり、よ
って、この範囲では周波数によらず、常に加速度gに比
例した出力電圧Vを発生する。本第5の実施の形態で
は、正常なX線管40から発生する基本的な振動周波数
が130〜160Hz程度であることを考慮し、振動セ
ンサ60の共振周波数f0をこれよりも十分に高い、例
えば2k〜3kHz程度に選んでいる。
The resonance frequency f0 of this piezoelectric element is
The size and the Young's modulus of the metal plate 113 are determined. When the resonance frequency is equal to or lower than f0, the vibration system is elastically controlled. Therefore, in this range, the output voltage V is always proportional to the acceleration g regardless of the frequency. In the fifth embodiment, considering that the basic vibration frequency generated from the normal X-ray tube 40 is about 130 to 160 Hz, the resonance frequency f0 of the vibration sensor 60 is sufficiently higher than this. For example, a frequency of about 2 kHz to 3 kHz is selected.

【0069】図11(B)は振動センサ60のX線管4
0への取付例を示している。好ましくは、図のAに示す
如く、振動センサ60を回転陽極45又はベアリング4
7の近傍の外周器41に固定(ネジ止め,接着等)す
る。こうすれば回転陽極45の振動(ガタ)による加速
度gが圧電素子の平面に垂直に加わり、高い検出感度が
得られる。なお、予めX線管40の内部に振動センサ6
0を一体化して実装しておいても良い。
FIG. 11B shows the X-ray tube 4 of the vibration sensor 60.
An example of attachment to 0 is shown. Preferably, the vibration sensor 60 is connected to the rotating anode 45 or the bearing 4 as shown in FIG.
7 is fixed (screwed, adhered, etc.) to the outer case 41 near. In this way, the acceleration g due to the vibration (play) of the rotating anode 45 is applied perpendicular to the plane of the piezoelectric element, and high detection sensitivity can be obtained. Note that the vibration sensor 6 is
0 may be integrated and mounted.

【0070】又は、図のBに示す如く、振動センサ60
を支持部材52に固定しても良い。こうすれば、ベアリ
ング47のガタ運動を効率よく検出できる。又は、図の
Cに示す如く、振動センサ60をX線管ユニット50の
ヘース51に固定しても良い。勿論、振動センサ60の
固定位置や姿勢は上記に限定されるものでは無く、他に
も様々な態様が考えられる。
Alternatively, as shown in FIG.
May be fixed to the support member 52. In this way, the play of the bearing 47 can be detected efficiently. Alternatively, the vibration sensor 60 may be fixed to the haze 51 of the X-ray tube unit 50 as shown in FIG. Of course, the fixed position and posture of the vibration sensor 60 are not limited to the above, and various other modes are conceivable.

【0071】図11(C)は振動検出部(増幅器)60
A及び異常検出部(周波数解析部)60Bの一例を示し
ている。図において、振動センサ60の検出信号は増幅
器(チャージアンプ)60Aで増幅された後、A/D変
換器23でA/D変換され、サンプリングデータPDと
して出力される。
FIG. 11C shows a vibration detector (amplifier) 60.
A and an example of an abnormality detection unit (frequency analysis unit) 60B are shown. In the figure, a detection signal of a vibration sensor 60 is amplified by an amplifier (charge amplifier) 60A, A / D converted by an A / D converter 23, and output as sampling data PD.

【0072】一例の異常検出部60BはDSP(Digital
Signal Processor)により構成されており、その内部に
はDSPのプログラム実行により実現される各種の機能
ブロックが示されている。ここで、25は入力の各サン
プリングデータPDに係る振動信号を高速でフーリェ変
換し、各周波数成分(振動成分)の大きさを表す周波数
成分データFDを出力するフーリェ変換部(FFT/D
FT)、26はFFT25の出力の周波数成分データF
Dから所定の周波数成分データを除去するフィルタ部、
27はフィルタ部27の出力を逆フーリェ変換してフィ
ルタ後の監視用音(オーディオ)データADを生成する
逆フーリェ変換部(逆FFT/逆DFT)、28は図2
の制御インタフェース14との間で上記各種の解析デー
タDD(サンプリングデータPDを含む)やCPU11
aからのコマンドC3のやり取りを行うペリフェラルI
/O部(PIO)である。
An example of the abnormality detection unit 60B is a DSP (Digital
Signal Processor), in which various functional blocks realized by executing a DSP program are shown. Here, reference numeral 25 denotes a Fourier transform unit (FFT / D) which Fourier-transforms a vibration signal related to each input sampling data PD at high speed and outputs frequency component data FD representing the magnitude of each frequency component (vibration component).
FT) and 26 are frequency component data F output from the FFT 25
A filter unit for removing predetermined frequency component data from D;
Reference numeral 27 denotes an inverse Fourier transform unit (inverse FFT / inverse DFT) for performing an inverse Fourier transform on the output of the filter unit 27 to generate a monitored sound (audio) data AD after filtering, and 28 designates FIG.
The various analysis data DD (including the sampling data PD) and the CPU 11
Peripheral I that exchanges command C3 from a
/ O section (PIO).

【0073】CPU11aは、異常検出部60Bから解
析データDDを収集すると共に、これを所定の出力フォ
ーマットに編集して監視用データMD/ADとなし、こ
れらを表示装置13、不図示のプリンタ又はスピーカに
出力する。以下、監視用データMD/ADの出力態様を
具体的に説明する。
The CPU 11a collects the analysis data DD from the abnormality detection unit 60B, edits the analysis data DD into a predetermined output format and creates the monitoring data MD / AD, and displays them on the display device 13, a printer or a speaker (not shown). Output to Hereinafter, the output mode of the monitoring data MD / AD will be specifically described.

【0074】図12,図13はX線管振動監視用データ
MDの表示態様を示す図(1),(2)で、図12は各
周波数成分データFDを周波数軸上に表示する場合を示
している。図12(A)はX線管40が正常な場合を示
しており、横軸は周波数、縦軸は周波数成分FDの強度
である。図において、X線管40が正常な場合は、回転
陽極45の回転速度に応じた基本振動の周波数成分FD
1及びその機械的高調波振動に基づく周波数成分FD2
等が比較的顕著に表れている。更には、複数の振動成分
の機械的なハーモナイズによって表れる僅かなビート成
分FD3が表れている。いずれにしても、X線管40が
正常な場合(交換時)における振動成分の発生パターン
は、図示の如く比較的単純(純粋)なものであり、これ
を可聴音で例えると、澄んだ音になっている。
FIGS. 12 and 13 are views (1) and (2) showing a display mode of the X-ray tube vibration monitoring data MD. FIG. 12 shows a case where each frequency component data FD is displayed on the frequency axis. ing. FIG. 12A shows a case where the X-ray tube 40 is normal, in which the horizontal axis represents the frequency and the vertical axis represents the intensity of the frequency component FD. In the figure, when the X-ray tube 40 is normal, the frequency component FD of the fundamental vibration corresponding to the rotation speed of the rotating anode 45 is shown.
1 and its frequency component FD2 based on mechanical harmonic vibration
Etc. appear relatively conspicuously. Further, a slight beat component FD3 appears due to mechanical harmonization of a plurality of vibration components. In any case, the generation pattern of the vibration component when the X-ray tube 40 is normal (during replacement) is relatively simple (pure) as shown in the figure. It has become.

【0075】図12(B)はX線管40の回転機構部が
劣化した場合を示している。X線管40の回転機構部が
劣化すると、該機構部に閉じ込められいた機械的ストレ
スが発散され、これにより例えばビート成分FD3が増
大する。またこれに刺激されて新たなビート成分FD5
や高調波成分FD4が発生し、増大する。かくして、X
線管40が劣化した場合における振動成分の発生パター
ンは、図示の如くより複雑なものとなっており、これを
可聴音で例えると、濁った音になっている。更にはガラ
ガラ音や、ジェット機の様なギューン音を併発し、これ
を放置するとやがてX線管40を損傷する。
FIG. 12B shows a case where the rotation mechanism of the X-ray tube 40 has deteriorated. When the rotation mechanism of the X-ray tube 40 is deteriorated, mechanical stress confined in the mechanism is diverted, thereby increasing, for example, the beat component FD3. Also stimulated by this, a new beat component FD5
And a harmonic component FD4 are generated and increased. Thus, X
The generation pattern of the vibration component when the wire tube 40 is deteriorated is more complicated as shown in the drawing, and if this is compared with an audible sound, the sound becomes muddy. Furthermore, rattling noise and a goon sound like a jet plane are generated, and if left unchecked, the X-ray tube 40 will soon be damaged.

【0076】本第5の実施の形態では、例えばユーザが
適宜に表示装置13のスペクトル表示を見ることで、X
線管40の劣化状態を定量的かつ客観的に把握できる。
図12(A)と図12(B)の状態を見比べれば劣化の
度合いを容易に把握できる。好ましくは、図12(B)
に示す如く、現時点の各振動成分に対し、管球交換時の
各振動成分を点線により又は色を変えて同時に表示する
ことで、比較がし易い。
In the fifth embodiment, for example, when the user views the spectrum display on the display device 13 as appropriate,
The deterioration state of the wire tube 40 can be quantitatively and objectively grasped.
The degree of deterioration can be easily grasped by comparing the states of FIG. 12A and FIG. 12B. Preferably, FIG.
As shown in (1), the respective vibration components at the time of tube replacement are simultaneously displayed by dotted lines or by changing colors with respect to the respective vibration components at the present time, so that comparison is easy.

【0077】又は、ユーザが予め図12(A)の表示を
見て、当該X線管40に固有の正常な振動成分FD1,
FD2等を抽出し、この分を表示しない様にしても良
い。一般に、正常な振動成分FD1,FD2等及びそれ
らの振幅はX線管40毎に異なっており、上記方法によ
ってこれらを有効に消去できる。この場合の図12
(B)では、管球交換当初の振動線分が無い状態から、
何らかの顕著な振動成分が表れたことにより、X線管4
0の劣化と判断できる。また、予め劣化判断の閾値TH
をCPU11aに設定しておけば、CPU11aが劣化
の判定を自動的に行えることになる。
Alternatively, the user looks at the display of FIG. 12 (A) in advance and checks the normal vibration components FD1, FD1,
FD2 or the like may be extracted and this portion may not be displayed. Generally, the normal vibration components FD1, FD2, etc. and their amplitudes are different for each X-ray tube 40, and these can be effectively eliminated by the above method. FIG. 12 in this case
In (B), from the state where there is no vibration line segment at the beginning of tube replacement,
Since some remarkable vibration components appeared, the X-ray tube 4
0 can be determined as deterioration. In addition, the threshold value TH for determining deterioration is determined in advance.
Is set in the CPU 11a, the CPU 11a can automatically determine the deterioration.

【0078】なお、上記振動スペクトルの表示はこれを
常時行っても良いし、又はユーザの要求時に行っても良
い。後者の場合は、定期的に収集した解析データDDを
ディスク16に蓄積しておき、ユーザの要求時にこれら
を読出・編集して表示装置13に出力する。又はディス
ク16には蓄積せずに、ユーザの要求時に解析データD
Dを収集・編集して表示装置13に出力する。なお、こ
の場合でもX線管40の初期状態における監視用データ
は保持しておく。
The above-mentioned display of the vibration spectrum may be performed all the time, or may be performed at the request of the user. In the latter case, the analysis data DD collected periodically is stored in the disk 16, read out and edited at the request of the user, and output to the display device 13. Alternatively, the analysis data D is not stored in the disk 16 and the analysis data D
D is collected and edited and output to the display device 13. Note that, even in this case, the monitoring data in the initial state of the X-ray tube 40 is held.

【0079】図13(A)はX線管40の振動データP
Dにつき、定期的(又は間欠的)に検出した最大値PD
max 又は該最大値の移動平均値の変化を時間軸上にプロ
ット表示する場合を示しており、横軸はX線管40の交
換時からの経過時間(年月日時分等)、縦軸はX線管4
0の振動振幅の強度PDである。一般に、X線管40か
ら検出される瞬時の振動データPDには、複数の振動成
分間の干渉(ハーモナイズ)によるビート波成分が表れ
ており、その瞬間波形は複雑に変動する。そこで、定期
的に振動データPDの最大値PDmax 又は該最大値の移
動平均値を収集し、これらを時間軸上にプロット表示す
る。
FIG. 13A shows vibration data P of the X-ray tube 40.
The maximum value PD periodically (or intermittently) detected for D
The case where the change of the moving average value of max or the maximum value is plotted and displayed on the time axis is shown, the horizontal axis is the elapsed time (year, month, day, hour, minute, etc.) since the X-ray tube 40 was replaced, and the vertical axis is the vertical axis. X-ray tube 4
The intensity PD has a vibration amplitude of 0. In general, the instantaneous vibration data PD detected from the X-ray tube 40 includes a beat wave component due to interference (harmony) between a plurality of vibration components, and the instantaneous waveform fluctuates in a complicated manner. Therefore, the maximum value PDmax of the vibration data PD or the moving average value of the maximum value is periodically collected, and these are plotted and displayed on the time axis.

【0080】図13(A)において、X線管40の交換
当初は振動振幅も比較的小さく安定に推移している。し
かし、相当の稼働時間を経過した後、やがて回転部分の
劣化により一旦振動振幅が増加すると、その後は劣化が
新たな劣化を誘発し、最大値PDmax は図示の如く段階
的に増加する。従って、ユーザが表示を見れば、X線管
40の劣化状況及びその進行状況を定量的かつ客観的に
把握できる。なお、同時に閾値TH1を表示し、X線管
40の交換時期判定に利用しても良い。又は予め閾値T
H1をCPU11aに設定しておき、これをCPU11
aによるX線管40の交換時期自動判定に利用しても良
い。
In FIG. 13A, at the beginning of the replacement of the X-ray tube 40, the vibration amplitude is relatively small and stable. However, after a considerable operating time has passed, once the vibration amplitude once increases due to the deterioration of the rotating part, the deterioration induces new deterioration thereafter, and the maximum value PDmax gradually increases as shown in the figure. Therefore, if the user looks at the display, the deterioration state of the X-ray tube 40 and the progress state thereof can be grasped quantitatively and objectively. Note that the threshold value TH1 may be displayed at the same time and used for determining the replacement time of the X-ray tube 40. Or the threshold T in advance
H1 is set in the CPU 11a.
It may be used for the automatic determination of the replacement time of the X-ray tube 40 by a.

【0081】図13(B)はX線管40の振動の注目す
る1又は2以上の周波数成分FDにつき、定期的(又は
間欠的)に検出した最大値FDmax 又は該最大値の移動
平均値の変化を時間軸上にプロット表示する場合を示し
ている。図において、一例の推移パターンを言うと、正
常な振動成分FD1max は当初からあまり変動していな
い。むしろ、管内における振動エネルギーの分布が複雑
化・分散化した結果、その振幅は幾分低下している。一
方、異常な振動成分FD4max は、当初は小さかった
が、管球交換後の比較的早い時点から略一様に増大して
いる。但し、その進行速度は比較的緩慢であり、現時点
では頭打ちになっている。また他の異常な振動成分FD
3max は、当初から一定のレベルで推移していたが、あ
る時点から急激に増大し、現時点では閾値TH2を超え
る勢いである。また 現時点では、新たに異常な振動成
分FD5max が発生し、かつ勢い良く成長している。
FIG. 13B shows the maximum value FDmax detected periodically (or intermittently) or the moving average value of the maximum value for one or more frequency components FD of interest of the vibration of the X-ray tube 40. This shows a case where the change is plotted and displayed on a time axis. Referring to the example of the transition pattern in the figure, the normal vibration component FD1max has not changed much from the beginning. Rather, the amplitude of the vibration energy in the pipe is somewhat reduced as a result of the distribution and distribution of the vibration energy being complicated. On the other hand, the abnormal vibration component FD4max is small at first, but increases almost uniformly from a relatively early point in time after the tube replacement. However, the traveling speed is relatively slow, and has reached a plateau at present. Another abnormal vibration component FD
Although 3max has been changing at a constant level from the beginning, it rapidly increases from a certain point in time, and has a momentum exceeding the threshold value TH2 at present. At this time, an abnormal vibration component FD5max is newly generated and is growing vigorously.

【0082】この様な、管球劣化の進行状況はX線管毎
に異なるものであり、本発明によってX線管毎に定量
的、客観的に把握可能となるものである。因みに、この
場合のユーザは当該X線管40が交換時期であると判定
できる。なお、CPU11aがこの様な各振動成分の変
化パターンを解析して、X線管40の交換時期を自動判
定する様に構成しても良い。また、いずれの振動成分を
利用(監視)するかについては、予めユーザが任意に設
定可能である。
The progress of such tube deterioration is different for each X-ray tube, and the present invention makes it possible to grasp quantitatively and objectively for each X-ray tube. Incidentally, the user in this case can determine that the X-ray tube 40 is time to replace. The CPU 11a may be configured to analyze such a change pattern of each vibration component and automatically determine the replacement time of the X-ray tube 40. Further, the user can arbitrarily set in advance which vibration component to use (monitor).

【0083】次に上記X線管40から検出した振動デー
タに基づき、その異常音を耳で監視する場合を説明す
る。図2において、この場合のCPU11aは、異常検
出部60Bから収集した監視用音データADを不図示の
ベースバンド処理部に出力する。その際には、上記の如
く、ユーザが予め図12(A)の表示を見て、正常なX
線管40から発生する振動成分FD1,FD2等を抽出
し、該振動成分FD1,FD2等の除去を図11(C)
のフィルタ26に指示する。フィルタ26は指示C3を
受けたことにより入力の各周波数成分データFDから指
定の振動成分FD1,FD2等を除去する。また逆FF
T27はフィルタ後の監視用音データADを生成する。
図2において、ベースバンド処理部は監視用音データA
Dをアナログ信号ASに変換・増幅し、操作卓近傍に設
けた不図示のスピーカに出力する。
Next, a case where the abnormal sound is monitored by ear based on the vibration data detected from the X-ray tube 40 will be described. In FIG. 2, the CPU 11a in this case outputs monitoring sound data AD collected from the abnormality detection unit 60B to a baseband processing unit (not shown). At this time, as described above, the user looks at the display of FIG.
The vibration components FD1, FD2, etc. generated from the wire tube 40 are extracted, and the vibration components FD1, FD2, etc. are removed as shown in FIG.
To the filter 26. Upon receiving the instruction C3, the filter 26 removes the specified vibration components FD1, FD2, etc. from the input frequency component data FD. Also reverse FF
T27 generates the monitoring sound data AD after filtering.
In FIG. 2, the baseband processing unit performs monitoring sound data A
D is converted to an analog signal AS, amplified, and output to a speaker (not shown) provided near the console.

【0084】この場合のユーザには、X線管40の交換
当初は何の音も聞こえない。そして、やがて異常な振動
成分FD3,FD4等が発生すると、その大きさが僅か
であっても、所謂人の聴覚のマスキング効果により、こ
の様な異常音の発生を明瞭に聴き取れる。しかも、走査
ガントリ部30から離れたような静かな場所(監視オフ
ィス等)で明瞭に聴き取れる。従って、この様な異常音
の発生や大きさはについては、誰でも定量的かつ客観的
に把握できる。なお、上記の如く指定の振動成分FD
1,FD2等を除去することをせずに、元の振動データ
PDをそのままベースバンド処理部に出力しても良い。
この場合のユーザは、X線管40の周囲の雑音などには
邪魔されずに、X線管の忠実な振動音を正常音をも含め
て聴き取れる。
In this case, the user cannot hear any sound when the X-ray tube 40 is replaced. Then, when the abnormal vibration components FD3, FD4, etc. occur soon, even if the magnitude is small, the occurrence of such an abnormal sound can be clearly heard by the so-called human auditory masking effect. In addition, the user can clearly listen in a quiet place (such as a monitoring office) away from the scanning gantry unit 30. Therefore, anyone can quantitatively and objectively grasp the occurrence and magnitude of such an abnormal sound. In addition, as described above, the designated vibration component FD
The original vibration data PD may be directly output to the baseband processing unit without removing 1, FD2, and the like.
In this case, the user can hear a faithful vibration sound of the X-ray tube including a normal sound without being disturbed by noise around the X-ray tube 40 or the like.

【0085】図14は第6の実施の形態によるX線管球
異常検出方式の構成を示す図で、上記X線管40につい
ての劣化(振動)音をスピーカに出力する構成をアナロ
グ回路で構成した場合を示している。振動センサ60で
検出された信号は、振動検出部60Aで増幅され、更に
バンド除去フィルタ(BEF)21で所定帯域の周波数
成分を除去された後、出力段増幅器24で電力増幅さ
れ、スピーカ51に出力される。バンド除去フィルタ2
1の一例のフィルタ特性は、X線管40についての正常
な振動音成分FD1,FD2を除去するものであり、よ
ってユーザは異常振動の発生、成長及びその大きさを明
瞭に聴き取れる。
FIG. 14 is a diagram showing the configuration of the X-ray tube abnormality detection system according to the sixth embodiment. The configuration for outputting the deterioration (vibration) sound of the X-ray tube 40 to a speaker is constituted by an analog circuit. It shows the case where it is done. The signal detected by the vibration sensor 60 is amplified by a vibration detection unit 60A, and after a frequency component in a predetermined band is removed by a band elimination filter (BEF) 21, the power is amplified by an output stage amplifier 24, and the signal is amplified by a speaker 51. Is output. Band removal filter 2
One example of the filter characteristic is to remove the normal vibration sound components FD1 and FD2 of the X-ray tube 40, so that the user can clearly hear the occurrence, growth and magnitude of the abnormal vibration.

【0086】図15は実施の形態によるX線管制御部を
説明する図で、図15(A)はX線管制御部50Aのブ
ロック図を示している。図において、55はX線管駆動
部、56は高電圧発生部、57はフィラメント電流制御
部、40はX線管、45は回転陽極、43は陰極、42
a,42bは2つのフィラメント、58はフィラメント
の切替スイッチである。
FIG. 15 is a diagram for explaining the X-ray tube control unit according to the embodiment. FIG. 15A is a block diagram of the X-ray tube control unit 50A. In the figure, 55 is an X-ray tube driving unit, 56 is a high voltage generation unit, 57 is a filament current control unit, 40 is an X-ray tube, 45 is a rotating anode, 43 is a cathode, 42
Reference numerals a and 42b denote two filaments, and 58 denotes a filament switch.

【0087】例えばフィラメント42aを加熱すると、
熱電子が発生し、管電圧kVに応じた管電流mAが流れ
る。フィラメント電流Ifを一定に保つと、ある管電圧
kV以上では、その管電圧kVによらず、略一定の管電
流mAが流れる。この領域では管電流mA(フィラメン
ト電流If)と管電圧kVとをそれぞれ独立に調整でき
るため、一般にX線管40はこの領域で使用される。
For example, when the filament 42a is heated,
Thermal electrons are generated, and a tube current mA corresponding to the tube voltage kV flows. When the filament current If is kept constant, at a certain tube voltage kV or higher, a substantially constant tube current mA flows regardless of the tube voltage kV. Since the tube current mA (filament current If) and the tube voltage kV can be independently adjusted in this region, the X-ray tube 40 is generally used in this region.

【0088】図15(B)にフィラメント(陰極)の正
面図を示す。タングステン等による2系統のフィラメン
ト42a,42bが陰極部43に並列に設けられてお
り、これらはいずれのフィラメント42a/42bを使
用しても対向面の回転陽極45上に略同一サイズ及び形
状のX線焦点Fを形成可能に構成されている。通常は、
例えばフィラメント42aを使用し、フィラメント42
aが消耗する(切れる)と、フィラメント42bを使用
する。従って、フィラメントに起因するX線管40の寿
命を実質的に2倍にできる。
FIG. 15B is a front view of the filament (cathode). Two filaments 42a and 42b made of tungsten or the like are provided in parallel to the cathode portion 43. These filaments 42a and 42b are formed on the rotating anode 45 on the opposite surface regardless of which filament 42a / 42b is used. It is configured so that a line focus F can be formed. Normally,
For example, the filament 42a is used, and the filament 42a is used.
When a is consumed (cut), the filament 42b is used. Therefore, the life of the X-ray tube 40 caused by the filament can be substantially doubled.

【0089】図16は実施の形態によるX線CT装置監
視システムの構成を示す図で、複数のX線CT装置で夫
々に検出したX線管40の異常(回転陽極45の振動,
フィラメント42の断など)に関する監視用データを中
央の監視センタに収集してこれらを一括監視する場合を
示している。
FIG. 16 is a diagram showing the configuration of the X-ray CT apparatus monitoring system according to the embodiment, in which an abnormality in the X-ray tube 40 (vibration of the rotating anode 45,
This shows a case where monitoring data relating to the breaking of the filament 42) is collected at a central monitoring center and these are collectively monitored.

【0090】図において、90は中央の監視センタ、9
1 〜903 は遠隔の病院等に夫々設置されたX線CT
装置、200は監視センタ90とX線CT装置901
90 3 との間を接続する公衆網又はLAN等のネットワ
ーク(NW)である。
In the figure, 90 is a central monitoring center, 9
01~ 90ThreeIs an X-ray CT installed at a remote hospital etc.
Apparatus, 200 is a monitoring center 90 and an X-ray CT apparatus 901~
90 ThreeNetwork such as a public network or LAN connecting
(NW).

【0091】監視センタ90において、91は監視セン
タ90の主制御・処理(監視用データ収集制御、収集デ
ータのモニタ処理等)を行う中央処理装置、91aはそ
のCPU、91bはCPU91aが使用する主メモリ
(MEM)、92はキーボードやマスス等からなる指令
やデータの入力装置、93は各X線CT装置901 〜9
3 から収集した監視用データのモニタ表示を行う1又
は2以上の表示装置(CRT)、94は収集データを蓄
積する二次記憶装置(ディスク等)、95はCPU91
aの共通バス、98はネットワーク200に接続する通
信制御部(COM)である。
In the monitoring center 90, reference numeral 91 denotes a central processing unit which performs main control and processing (monitoring data collection control, monitoring processing of collected data, etc.) of the monitoring center 90, 91a its CPU, and 91b a main processing unit used by the CPU 91a. A memory (MEM) 92 is a device for inputting commands and data consisting of a keyboard, mass, and the like, and 93 is an X-ray CT device 90 1 to 9.
0 3 1 or 2 or more display device for monitor display of the monitoring data collected from (CRT), 94 a secondary storage device for storing collected data (disk), the 95 CPU 91
A common bus 98 a is a communication control unit (COM) connected to the network 200.

【0092】各X線CT装置901 〜903 で検出され
たX線管40の異常(回転陽極45の振動,フィラメン
ト42の断など)に係る監視データは夫々の通信制御部
17を介して中央の監視センタ90に送られる。一方、
監視センタ90では、複数のX線CT装置901 〜90
3 からの各監視データを表示装置93に出力し、これら
を一括で監視する。なお、複数のX線CT装置901
903 からX線管40の異常音に係るオーディオデータ
を収集して、これを監視センタ90の操作者が聴くよう
にしても良い。
[0092] (vibration of the rotating anode 45, the cross-sectional like filament 42) each X-ray CT apparatus 90 1-90 3 of the X-ray tube 40 which is detected by the abnormality monitoring data according to via the communication control unit 17 of the respective It is sent to the central monitoring center 90. on the other hand,
In the monitoring center 90, a plurality of X-ray CT apparatuses 90 1 to 90
The monitoring data from 3 is output to the display device 93, and these are monitored collectively. Note that the plurality of X-ray CT apparatuses 90 1 to 90 1 to
90 3 to collect audio data according to the abnormal sound of the X-ray tube 40 from which may be the operator of the monitoring center 90 listens.

【0093】なお、上記図3,図7,図8,図10のタ
イプのX線の検出ユニット60及び振動検出部60Aに
対して、上記図11〜図14で述べた異常検出方法(周
波数解析等に基づく方法)を適用しても良いことは明ら
かである。逆に、上記図11で述べた振動センサ60及
び増幅器60Aに対して、上記図3で述べた異常検出方
法(ハイパスフィルタ72による抽出方法)を適用して
も良いことは明らかである。
The X-ray detection unit 60 and the vibration detection unit 60A of the types shown in FIGS. 3, 7, 8, and 10 are subjected to the abnormality detection method (frequency analysis) described in FIGS. It is obvious that a method based on the above method may be applied. Conversely, it is clear that the abnormality detection method (the extraction method using the high-pass filter 72) described in FIG. 3 may be applied to the vibration sensor 60 and the amplifier 60A described in FIG.

【0094】また、上記実施の形態はX線CT装置への
適用例を述べたが、本発明は回転陽極型のX線管球を使
用する他の様々な装置(X線テレビ装置,産業用X線C
T装置等)にも適用できる。
Although the above embodiment has been described with respect to an example of application to an X-ray CT apparatus, the present invention relates to various other apparatuses using a rotating anode type X-ray tube (X-ray television apparatus, industrial use). X-ray C
T device etc.).

【0095】また、上記本発明に好適なる複数の実施の
形態を述べたが、本発明思想を逸脱しない範囲内で各部
の構成、制御、及びこれらの組合せの様々な変更が行え
ることは言うまでも無い。
Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, it is needless to say that various changes can be made in the configuration, control, and combination of these components without departing from the spirit of the present invention. Not even.

【0096】[0096]

【発明の効果】以上述べた如く本発明によれば、X線管
球の異常状態を定量的かつ客観的に把握できるため、適
宜のタイミングにX線管を交換でき、X線CT装置等の
信頼性及び運用性の向上に寄与する所が極めて大きい。
As described above, according to the present invention, since the abnormal state of the X-ray tube can be quantitatively and objectively grasped, the X-ray tube can be replaced at an appropriate timing, and the X-ray CT apparatus and the like can be replaced. The places that contribute to the improvement of reliability and operability are extremely large.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の原理を説明する図である。FIG. 1 is a diagram illustrating the principle of the present invention.

【図2】実施の形態によるX線CT装置の要部構成図で
ある。
FIG. 2 is a main part configuration diagram of an X-ray CT apparatus according to an embodiment.

【図3】第1の実施の形態によるX線管球異常検出方式
の構成を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of an X-ray tube abnormality detection system according to the first embodiment.

【図4】第1の実施の形態による振動検出動作を説明す
る図(1)である。
FIG. 4 is a diagram (1) illustrating a vibration detection operation according to the first embodiment.

【図5】第1の実施の形態による振動検出動作を説明す
る図(2)である。
FIG. 5 is a diagram (2) illustrating a vibration detection operation according to the first embodiment.

【図6】第1の実施の形態による振動検出動作を説明す
る図(3)である。
FIG. 6 is a diagram (3) illustrating a vibration detection operation according to the first embodiment.

【図7】第2の実施の形態によるX線管球異常検出方式
の構成を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a configuration of an X-ray tube abnormality detection system according to a second embodiment.

【図8】第3の実施の形態によるX線管球異常検出方式
の構成を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a configuration of an X-ray tube abnormality detection system according to a third embodiment.

【図9】第3の実施の形態による振動検出動作を説明す
る図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating a vibration detection operation according to a third embodiment.

【図10】第4の実施の形態によるX線管球異常検出方
式の構成を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a configuration of an X-ray tube abnormality detection system according to a fourth embodiment.

【図11】第5の実施の形態によるX線管球異常検出方
式の構成を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing a configuration of an X-ray tube abnormality detection system according to a fifth embodiment.

【図12】X線管振動監視用データの表示態様を示す図
(1)である。
FIG. 12 is a diagram (1) showing a display mode of X-ray tube vibration monitoring data.

【図13】X線管振動監視用データの表示態様を示す図
(2)である。
FIG. 13 is a diagram (2) showing a display mode of X-ray tube vibration monitoring data.

【図14】第6の実施の形態によるX線管球異常検出方
式の構成を示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing a configuration of an X-ray tube abnormality detection system according to a sixth embodiment.

【図15】実施の形態によるX線管制御部を説明する図
である。
FIG. 15 is a diagram illustrating an X-ray tube control unit according to the embodiment.

【図16】実施の形態によるX線CT装置監視システム
の構成を示す図である。
FIG. 16 is a diagram showing a configuration of an X-ray CT apparatus monitoring system according to an embodiment.

【図17】従来技術を説明する図である。FIG. 17 is a diagram illustrating a conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

40 X線管 42 フィラメント 43 陰極 45 回転陽極(斜面) 60 検出ユニット 60A 振動検出部 60B 異常検出部 61 スリット板 62 X線検出ブロック 60A 振動検出部 71 演算増幅部 72 ハイパスフィルタ(HPF) 73,76 検波部(DET) 74,77 A/D変換器(A/D) 75 ローパスフィルタ(LPF) a,b,c,d X線検出素子 Reference Signs List 40 X-ray tube 42 Filament 43 Cathode 45 Rotating anode (slope) 60 Detection unit 60A Vibration detection unit 60B Abnormality detection unit 61 Slit plate 62 X-ray detection block 60A Vibration detection unit 71 Operational amplification unit 72 High-pass filter (HPF) 73, 76 Detector (DET) 74,77 A / D converter (A / D) 75 Low-pass filter (LPF) a, b, c, d X-ray detector

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐俣 実 東京都日野市旭が丘4丁目7番地の127 ジーイー横河メディカルシステム株式会社 内 (72)発明者 田中 大介 東京都日野市旭が丘4丁目7番地の127 ジーイー横河メディカルシステム株式会社 内 (72)発明者 泉原 彰 東京都日野市旭が丘4丁目7番地の127 ジーイー横河メディカルシステム株式会社 内 (72)発明者 内藤 美詠子 東京都日野市旭が丘4丁目7番地の127 ジーイー横河メディカルシステム株式会社 内 (72)発明者 昌浦 秀人 東京都日野市旭が丘4丁目7番地の127 ジーイー横河メディカルシステム株式会社 内 Fターム(参考) 4C092 AA01 AB30 AC01 AC17 BD07 BF04 BF10 DD01 4C093 AA22 BA10 CA36 CA38 CA50 EA02 EA03 EA14 EB17 EB18 EE01 FB12 FC16 FD04 FD05 FD11 FD13 FG05 FG19 FH06 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Minoru Samata 127 Gee Yokogawa Medical System Co., Ltd., 4-7 Asahigaoka, Hino City, Tokyo (72) Inventor Daisuke Tanaka 4-7, Asahigaoka, Hino City, Tokyo 127 GE Yokogawa Medical System Co., Ltd. (72) Inventor Akira Izumihara 4-7-7 Asahigaoka, Hino-shi, Tokyo 127 GE GE Yokogawa Medical System Co., Ltd. 127 Gee Yokogawa Medical System Co., Ltd. (72) Inventor Hideto Masaura 4-7 Asahigaoka, Hino-shi, Tokyo 127 Gee Yokogawa Medical System Co., Ltd. F-term (reference) 4C092 AA01 AB30 AC01 AC17 BD07 BF04 BF10 DD01 4C093 AA22 BA10 CA36 CA38 CA50 E A02 EA03 EA14 EB17 EB18 EE01 FB12 FC16 FD04 FD05 FD11 FD13 FG05 FG19 FH06

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 陰極と、該陰極に対して斜面を有する回
転陽極とが相対向し、該斜面に対する電子ビームスポッ
トの照射によりX線を発生するX線管球の異常検出装置
において、回転陽極の振動を検出する振動検出部と、振
動検出部の検出信号に含まれる所定帯域の交流成分に基
づきX線管球の異常状態を検出する異常検出部とを備え
ることを特徴とするX線管球の異常検出装置。
1. An X-ray tube abnormality detecting apparatus, wherein a cathode and a rotating anode having a slope with respect to the cathode face each other and generate X-rays by irradiating the slope with an electron beam spot. An X-ray tube comprising: a vibration detection unit that detects vibration of the X-ray tube; and an abnormality detection unit that detects an abnormal state of the X-ray tube based on an AC component of a predetermined band included in a detection signal of the vibration detection unit. Ball abnormality detection device.
【請求項2】 振動検出部は、スリットを介して入射す
るX線を検出するための2以上のX線検出素子であっ
て、X線発生源の移動に応じて受ける線量が変化するよ
うに配置されたものと、各X線検出素子出力の差分信号
を形成して増幅する演算増幅部とを備えることを特徴と
する請求項1に記載のX線管球の異常検出装置。
2. A vibration detecting unit comprising two or more X-ray detecting elements for detecting X-rays incident through a slit, such that a dose received varies according to a movement of an X-ray source. 2. The X-ray tube abnormality detection apparatus according to claim 1, further comprising: an arrangement unit, and an operation amplification unit that forms and amplifies a difference signal of each X-ray detection element output.
【請求項3】 振動検出部は、斜面をナイフエッジとし
て入射するX線を検出するための2以上のX線検出素子
であって、X線発生源の移動に応じて少なくとも一つの
X線検出素子の受ける線量が変化するように配置された
ものと、各X線検出素子出力の差分信号を形成して増幅
する演算増幅部とを備えることを特徴とする請求項1に
記載のX線管球の異常検出装置。
3. The vibration detecting section comprises two or more X-ray detecting elements for detecting X-rays incident on a slope as a knife edge, wherein at least one X-ray detecting element is detected in accordance with the movement of the X-ray generating source. 2. The X-ray tube according to claim 1, further comprising: an X-ray tube arranged so that a dose received by the X-ray detector changes; and an operational amplifying unit that forms and amplifies a difference signal of each X-ray detection element output. Ball abnormality detection device.
【請求項4】 振動検出部は、被検体を挟んでX線管球
と相対向し、チャネル方向に並ぶ多数のX線検出素子が
被検体の体軸方向の2列以上に配列されているX線検出
器と、X線管球とX線検出器との間に介在して被検体の
体軸方向のX線照射幅を制限するためのコリメータと、
X線検出器上の所定のレファレンスチャネル用検出素子
につき2列分以上の各X線検出出力の差分信号を形成し
て増幅する演算増幅部とを備えることを特徴とする請求
項1に記載のX線管球の異常検出装置。
4. The vibration detecting section opposes the X-ray tube with the subject interposed therebetween, and a number of X-ray detecting elements arranged in the channel direction are arranged in two or more rows in the body axis direction of the subject. An X-ray detector, a collimator interposed between the X-ray tube and the X-ray detector to limit the X-ray irradiation width in the body axis direction of the subject;
2. The operational amplifier according to claim 1, further comprising: an operational amplifier for forming and amplifying a difference signal of each X-ray detection output for two or more columns for a predetermined reference channel detection element on the X-ray detector. X-ray tube abnormality detector.
【請求項5】 振動検出部は、X線管球に固定された加
速度センサと、加速度センサの検出出力を電気信号に変
換する増幅部とを備えることを特徴とする請求項1に記
載のX線管球の異常検出装置。
5. The X-ray detector according to claim 1, wherein the vibration detector includes an acceleration sensor fixed to the X-ray tube, and an amplifier that converts a detection output of the acceleration sensor into an electric signal. Abnormal detector for wire tube.
【請求項6】 異常検出部は、振動検出部の検出信号か
ら所定帯域の交流成分を抽出するフィルタを含み、フィ
ルタ出力の信号振幅に基づきX線管球の異常状態を検出
することを特徴とする請求項1に記載のX線管球の異常
検出装置。
6. An abnormality detecting section including a filter for extracting an AC component in a predetermined band from a detection signal of the vibration detecting section, and detecting an abnormal state of the X-ray tube based on a signal amplitude of a filter output. The X-ray tube abnormality detection device according to claim 1.
【請求項7】 異常検出部は、振動検出部の検出信号に
つきその周波数成分を求める周波数解析部を含み、周波
数解析部の出力の所定の周波数成分の大きさ基づきX線
管球の異常状態を検出することを特徴とする請求項1に
記載のX線管球の異常検出装置。
7. An abnormality detection unit includes a frequency analysis unit that obtains a frequency component of a detection signal of the vibration detection unit, and determines an abnormal state of the X-ray tube based on a magnitude of a predetermined frequency component output from the frequency analysis unit. The X-ray tube abnormality detection apparatus according to claim 1, wherein the abnormality is detected.
【請求項8】 被検体を挟んで相対向する回転陽極型の
X線管及びX線検出器を備え、該X線検出器から収集し
た投影データに基づき被検体のCT断層像を再構成する
X線CT装置において、請求項1乃至7のいずれか一つ
に記載のX線管球の異常検出装置を備えることを特徴と
するX線CT装置。
8. A CT apparatus comprising a rotating anode type X-ray tube and an X-ray detector opposed to each other across a subject, and a CT tomographic image of the subject is reconstructed based on projection data collected from the X-ray detector. An X-ray CT apparatus comprising the X-ray tube abnormality detection apparatus according to any one of claims 1 to 7.
【請求項9】 陰極と、該陰極に対して斜面を有する回
転陽極とが相対向し、該斜面に対する電子ビームスポッ
トの照射によりX線を発生するX線管球において、熱電
子を発生するための同一サイズ及び形状で並設された2
つのフィラメントであって、各一方の端子が共通の電源
に接続され、かつ他方の各端子がスイッチ手段により切
り替え給電可能に構成されたもの、を備えることを特徴
とするX線管球。
9. A thermo-electron is generated in an X-ray tube in which a cathode and a rotating anode having a slope with respect to the cathode face each other and emit X-rays by irradiating the slope with an electron beam spot. 2 of the same size and shape
An X-ray tube comprising: two filaments, one of which is connected to a common power supply and the other of which is configured to be switchable and capable of supplying power.
【請求項10】 被検体を挟んで相対向する回転陽極型
のX線管及びX線検出器を備え、該X線検出器から収集
した投影データに基づき被検体のCT断層像を再構成す
るX線CT装置において、請求項9に記載のX線管球を
備えることを特徴とするX線CT装置。
10. A rotating anode type X-ray tube and an X-ray detector opposed to each other across a subject, and a CT tomographic image of the subject is reconstructed based on projection data collected from the X-ray detector. An X-ray CT apparatus comprising the X-ray tube according to claim 9.
【請求項11】 自己の回転陽極型のX線管球につき検
出した回転陽極の振動又はフィラメントの断線に係る監
視データを送信する複数のX線CT装置と、ネットワー
クを介して複数のX線CT装置に接続すると共に、各X
線CT装置からの監視データを収集してX線管球の稼働
状態を一括監視する中央の監視装置とを備えることを特
徴とするX線管球の監視システム。
11. A plurality of X-ray CT apparatuses for transmitting monitoring data relating to vibration of the rotating anode detected for the own rotating anode type X-ray tube or disconnection of the filament, and a plurality of X-ray CT apparatuses via a network. Connect to each device and
A monitoring system for an X-ray tube, comprising: a central monitoring device that collects monitoring data from the X-ray CT apparatus and collectively monitors the operating state of the X-ray tube.
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