第77回 午後 75

インバータ式X線高電圧装置で正しいのはどれか。2つ選べ。

出典：厚生労働省公開PDF（令和7年版）

✅ 正解を表示

2．単相電源で三相X線装置並みの線質を得られる
3．装置の定格出力は電源インピーダンスに依存する

解説

回路やインバータと聞いただけでアレルギー反応が…という学生さん、わかります。この問題は、丸暗記ではなく、「なぜインバータ式が発明されたのか？」という目的で考えると、驚くほど簡単に解けます。

✔　インバータ式とは？：「家庭用電源」で「業務用パワー」を出す魔法

昔のX線装置は、高いX線品質（安定した電圧）を得るために、「三相200V」のような強力な業務用電源（三相電源）が必須でした。そのため、装置は巨大で高価、設置場所も限られました。

そこで登場したのがインバータ式です。インバータとは、一言でいえば「電気をものすごい速さで刻む装置」です。

この「高周波化」という魔法のおかげで、インバータ式は「家庭用電源（単相）なのに、業務用（三相）並みのキレイなX線が出せる」という革命を起こしました。

✔　各選択肢について

1． 単相電源ではフィードバック制御はできない。

❌ 誤り
むしろ逆です。インバータは、電気を高速でON/OFFする「超高性能な電子スイッチ」です。そのため、出力される電圧や電流を常に監視し、ズレがあれば瞬時に補正する「フィードバック制御」が大の得意です。

２．単相電源で三相X線装置並みの線質を得られる。

✅ 正解
これがインバータ式の最大のメリット（発明された理由）です。高周波化により、電圧が非常に安定（低リプル）するため、単相電源でも三相電源並みの高品質なX線（線質）が得られます。

3．装置の定格出力は電源インピーダンスに依存する。

✅ 正解
これがインバータ式の唯一ともいえる弱点です。「電源インピーダンス」とは、簡単に言えば「その電源コンセントの底力」です。インバータ装置自体は高性能でも、繋ぐコンセントが弱かったり（古い建物の細い配線など）、細長い延長コードを使ったりすると、装置は全力を出せません。（※インピーダンスが高い＝力が弱い→装置の最大パワー（定格出力）が落ちる）

4．インバータ回路は半導体制御素子6個をブリッジ形に接続する。

❌ 誤り
「素子6個のブリッジ接続」は、インバータではなく、古い「三相整流回路」の特徴です。インバータ回路（単相の場合）は、通常4個の素子で構成されます。

5．非共振形装置の管電圧制御はインバータ周波数を変化させることで行う。

❌ 誤り
管電圧の制御方法には2種類あります。
- 周波数を変える → 「共振形」
- ON/OFFの時間幅（デューティ比）を変える → 「非共振形」

出題者の“声”

この問題の狙いは、「インバータ式の強みと弱みを、正しく理解しているか」を問うことにある。

この装置の強みは「単相電源で三相並みの線質」。そして弱みは、「電源の強さ（インピーダンス）に性能が左右される」こと。この2つが、インバータ式の本質じゃ。

4番や5番は、整流回路や制御方式の知識とわざと混同させて、受験生の理解の正確さを見ようというワナ。インバータの本質さえ掴んでいれば、迷うことはないはずじゃ。

臨床の“目”で読む

ーなぜ放射線技師がインバータを理解する必要があるのか？ー

この「強み」と「弱み」は、臨床現場でのあるあるに直結しています。

強み
- インバータ式のおかげで、X線装置は小型・軽量化し、特別な電源工事が不要になりました。ポータブル撮影装置や、健診車（レントゲンバス）、小規模なクリニックで高品質なX線撮影ができるのは、すべてインバータのおかげです。
弱み
- 電源に依存：「この病室のコンセントから電源を取ると、なぜか最大パワーが出ない…」「古い棟で撮影すると、露出不足になることがある…」といったトラブルは、まさにこの「電源インピーダンス」が原因です。装置の性能は、壁のコンセントの底力に依存することを、私たちは知っておかなければなりません。

今日のまとめ

第77回午後 75