💡 高電圧発生装置の基本構成
高電圧発生装置は、コンセントからの電気をX線を発生させるために必要な高電圧へと変換する装置！
主な役割
構造：主要な部品は、高電圧中箱という鉄製のタンクの中に入っている。この中は電気絶縁油で満たされていて、その油には、高い電圧による放電を防ぐ「絶縁」と、装置が熱くなりすぎないようにする「冷却」の役割がある。
- 高電圧変圧器（メイン変圧器）： コンセントからくる電圧（ $100 \sim 200 \, \text{V}$ ）を電磁誘導を利用して、X線発生に必要な高電圧（ $40 \sim 150 \, \text{kV}$ ）へあげる変圧器
- フィラメント加熱変圧器： X線管のフィラメントを加熱するための低電圧（数アンペア）を作る降圧変圧器（二次側電圧は約 $10 \, \text{V}$ ）。管電圧回路と絶縁されている。
- 高電圧整流器： 高電圧変圧器で作られた電気は交流なので、そのままではX線管に使えない。そこで、シリコンダイオードを使って交流を直流にするのが高電圧整流器！
- 高電圧切換スイッチ： 1台の高電圧発生装置に複数のX線管がつながっている場合に、どのX線管を使うか切り替えるためのスイッチ。
🔌 電源整流方式と電圧波形（リプル百分率）
整流方式とは、交流をどのような方法で直流に変えるかという方式のこと！
高電圧装置の整流方式の違いは、管電圧波形の安定性（リプル百分率）に影響する。
- 単相全波整流（2ピーク形）： 交流のマイナス部分をプラス側にひっくり返す方式。ひっくり返すことで、1周期に2回電圧が高くなるため「2ピーク形」と呼ばれる。リプル百分率は100％。
- 三相全波整流（6ピーク形）： 3つの交流を少しずつタイミングをずらして重ねる方式。電圧が下がってきたところを次の電圧で補うため、単相全波整流よりも電圧の変化が小さくなる。1周期に6つの山ができ、リプル百分率は13.4％。
- 三相全波整流（12ピーク形）： 6ピーク形をさらに細かくした方式。Δ（デルタ）結線とY（スター）結線を使って、タイミングを30°ずらして重ねる。その結果、1周期に12個の山ができ、電圧の変化はさらに小さくなる。リプル百分率は3.4％。
- 自己整流方式： 整流器を使わず、X線管そのものを整流器として使う方式。電圧が逆向きになるとX線管に電流が流れない性質を利用する。流せる電流が小さいため、大きな電流が必要な短時間撮影には向いていない。