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Appareil à rayons X à bain d'huile.
La, présente invention a trait aux appareils à rayons X et se rapporte plus particulièrement à une nouvelle construc- tion d'appareils à rayons X à bain d'huile.
En premier lieu, l'invention est relative à l'établisse- ment d'un bain d'huile ou d'un isolement pour un tube, le tout placé dans un récipient} et de dispositifs pour relier ce tube ainsi immergé à un second récipient, dans lequel sont pla- ces les éléments d'alimentation du tube Roentgen, tous ces éléments étant isoles dans l'huile,
Les buts qui poursuit l'invention comprennent entre au- tres les points suivants; joints suivants: '
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L'aménagement de récipients séparés pour un tube Roentgen et pour les dispositifs d'alimentation de ce dernier, chacun de ces récipients étant remplis d'huile isolante et pouvant âtre facilement reliés ensemble ou détachés l'un de l'autre.
L'aménagement de récipients indépendants pour un tube Roentgen et pour les éléments d'alimentation de celui-ci, et de dispositifs pour relier rapidement ces récipients ensemble et les détacher l'un de l'autre, de manière à éta- blir ou à couper un circuit électrique entre le tube et ses éléments d'alimentation;
La combinaison avec un appareil comprenant les éléments d'alimentation du tube, de dispositifs pour monter le tube de manière à pouvoir l'en détacher rapidement, l'appareil se prêtant lui-même à l'emploi d'une séria de cubes, disposés chacun dans un récipient différent et chacun de ces récipients pouvant être relié facilement, tour à tour, à l'appareil qui comprend ces éléments d'alimentation du tube;
l'établissement de dispositifs nouveaux pour arrêter tous les rayons sauf les rayons X utiles, dans un appareil du genre mentionne ci-dessus; l'établissement de connexions électriques perfectionnées, ces connexions étant particulièrement destinées à permettre une fixation et un enlèvement rapides. l'aménagement dans un appareil du genre ci-dessus décrit, de dispositifs à l'aide desquels la dilatation et la contrac- tion-du bain d'huile par suite du chauffage et du refroidis- sement d'un tube Roentgen sont automatiquement compensés et au moyen duquel le récipient contenant le tube est maintenu à peu près plein d'huile isolante en tout temps.
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Ces buts et d'autres encore qui apparaîtront de la des- cription ci-dessous, sont atteints par la combinaison, la, cons- truction et la disposition nouvelles des différents éléments qui constituent l'invention, dont une forme d'exécution est représentée sur les dessins annexés, qui montrent plusieurs types différents de tubes Roentgen disposés à l'intérieur de l'appareil porte-tubes généralement employé.
Dans ces dessins:
Figure 1 est une vue générale schématique et en perspec- tive du dispositif complet et montre un porte-tube séparable en place au-dessus (l'une boite à transformateur, les éléments du transformateur et autres dispositifs d'alimentation étant
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indiques schémtiquament.
Figure 2 est une coupe verticale du porte-tube repré- sente sur la figure 1;
Figure 3 est une coupe suivant la ligne 3-3 de la figure
2 en regardant dans le sens des flèches;
Figure 4 est une autre forme d'exécution de l'invention danslaquelle le dispositif protecteur contre les rayons X fait partie de l'enveloppe du tube; et
Figure 5 est une autre forme d'exécution encore de l'in vention, dans laquelle la protection contre les rayons X ast obtenue en montant les tubes Roentgen à l'intérieur d'une enveloppe faite en une matière protectrice contre les rayons X.
Les mêmes chiffres de référence sont utilisés pour dési- gner des organes semblables sur les différents dessins et dans la description.
On se référera d'abord à la figure 1, qui est en partie schématique, Une source de courant est indiquée par le chiffre 10, Des
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conducteurs partent de cette source de courant 10. Avec ces conducteurs est combine un interrupteur principal 11 suscepti- ble de commander l'alimentation de l'appareil par la source de courant.
On peut employer n'importe quel dispositif de réglage approprié et dans l'exemple considéré un auto-transformateur 12 est intercalé dans les conducteurs qui Viennent de la sour- ce de courant 10.
Un fil formant un branchement variable sur l'auto-trans- formateur 12 est désigne en 13. En règlant la position de ce branchement variable on peut faire varier le potentiel appli- qué au primaire du transformateur à haute tension qui va être décrit ci-dessous.
Un fil de connexion commun 14 forme un circuit de retour pour l'alimentation du transformateur à haute tension et du transformateur de filament, et l'une des extrémités d'un con- ducteur 15 est reliée à un rhéostat 16 tandisque son autre extrémité' est connectée à l'une des bornes du primaire d'un transformateur d'intensité de filament.
Ce rhéostat 16, ou tout autre dispositif de réglage qui peut ,lui être substitué, est destiné à faire varier le potentiel appliqué au primaire du transformateur de filament, ces varia- tions servant à régler la quantité de courant passant dans le tube à rayons X ci-dessous décrit de la manière bien connus des hommes du métier.
Un transformateur à haute tension 17 comprend un secon- daire 18 et un primaire 19. L'appareil comprend aussi un trans- formateur de filament 20 comportant un secondaire 21 et -on primaire 22. Un tube Roentgen est représenté en 23,24 étant l'anode de ce tube et 25 la cathode.
Le fil de connexion du secondaire du transformateur
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haute tension à l'anode du tuba 23 est désigné par 26, tan- dis qu'une connexion commune entre l'autre borne du secondaire 18 de ce transformateur à haute tension 17 et l'une des bornes du secondaire du transformateur à filament est désignée par 27. Un conducteur 28 raccorde ce fil 27 à l'une des bornes de la cathode 25 du tube Roentgen. Un second fil reliant cette cathode 25 au secondaire du transformateur de filament est désigné par 29.
Le tube Roentgen 23 est entouré d'une enveloppe ou boîte. Celle-ci peut comprendre une base 30 qui doit être opaque aux rayons X. A cette base 30 est assujetti de toute manière convenable, mais avec une étanchéité suffisante pour empêcher les fuites d'huile, un couvercle ou récipient 31 qui sert conjointement avec la base 30 à enfermer complètement la tube Roentgen 23 et à contenir l'huile isolante qui doit être employée pour ce tube. L'étanchéité entre la base 30 et le couvercle 31 est assurée par un scellement qui est désigné par 37.
Les transformateurs 17 et 20 sont entourés d'un second récipient 32 muni d'un couvercle 33. Ce dernier est pourvu de boulons 34 qui sont destinés à assurer l'exactitude de la position du récipient porte-tube ou de la base 30 mentionnée ci-dessus.Dans la base 30 de l'enveloppe du tube sont prati- quées des ouvertures 35 pour recevoir les boulons 34. Des écrous borgnes servant à verrouiller l'enveloppe du tube dans la position voulue sur celle du transformateur sont représen- tés en 36.
Dans l'enveloppe 31 est ménagée une fenêtre 38 transpa- rente aux rayons X mais étanche à l'huile. Cette fenêtre 38 peut être formée de plusieurs manières différentes, Elle
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peut être obtenue, comme c'est représenté dans l'exemple con- sidéré, en découpant une ouverture dans la boite 31 et en y plaçant une matière transparente aux rayons X. Dans d'autres cas, on peut la former en réduisant la section transversale de la matière qui constitue la boite 31 de manière à. obtenir une épaisseur telle qu'elle devienne transparente aux rayons X. On peut employer d'autres procédés encore pour réduire cette fenêtre.
A l'une des extrémité de ce récipient 31 se trouve un dispositif à soufflets 39 qui est destiné à compenser la di- latation de l'huile dans l'enveloppe 31 et autour du tuba 23. La chaleur de ce tube est transmise à. l'huile à l'inté- rieur de l'enveloppe 31 par son anode 24 et immédiatement il se produit une dilatation sensible de cette huile, de telle sorte qu'il est nécessaire de faire usage d'un dispositif pour compenser cette dilatation.
Un isolateur d'anode 40 est disposé sur le couvercle 33 de l'enveloppe 32. Un isolateur de cathode à peu près semblable sans âtre identique est également disposé sur ce couvercle 33. Le conducteur diancde du transformateur à haute tension passant à travers cet isolateur est désigné par 42 et les fils d'alimentation de la cathode sont désignes par 43 et 44 à leur passage au travers de cet isolateur 41 de la cathode, Chacun de ces isolateurs 40 et 41 est de type conique et peut être constitué d'une série d'ondulations pour augmenter la distance de cheminement à travers l'isolateur.
Les isolateurs 40 et 41 doivent être placés avec pré- cision sur le couvercle 33 et occuper une position relative déterminée par rapport aux brochas 34.
Dans le fond ou base 30 se trouve un .isolateur d'anode 45 et un isolateur de cathode 46, Ces isolateurs sont conve-
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nablement disposés pour correspondre avec les isolateurs 40 et 41 montés sur le couvercle 33. Lorsqu'ils sont juxtaposés, c'est-à-dire lorsque la base 30 est appliquée de haut en bas sur l'enveloppe 33 de manière que les boulons 34 coïncident avec les ouvertures 35, les isolateurs 40 et 41 et 45 et 46 mentionnes ci-dessus doivent correspondre exactement les uns avec les autres.
Un conducteur 47 présentant à sa partie inférieure un bouton on une plaque de contact 51 passe à travers l'isola- teur d'anode 45, A travers l'isolateur 46 passent deux con- ducteurs 48 et 49 pourvus chacun de plaques de conta,ct 51.
A l'extrémité supérieure des conducteurs 42, 43 et 44 se trou- vent des pointes ou des plaques de contact 50 dont chacune est destinée à coïncider exactement avec la plaque ou le contact correspondant 51 de l'isolateur opposé.
Il y a lieu de remarquer que les contact 50 des conduc- teurs 43 et 44 sont munis de pièces à ressort 52, de façon à assurer des connexions flexibles entre les conducteurs 43 et 44 et les conducteurs 48 et 49. Ceci est nécessaire en raison du bas voltage appliqué, étant donné que le voltage du courant de filament est très bas, par exemple 10 volts environ.
Un fil 57 relie le conducteur 47 à l'anode 24. Les coa- ducteurs 48 et 49 et la cathode 25 du tube 23 sont reliés par deux conducteurs 58 et 59 pour le passage du courant de fila- ment, l'un de ces conducteurs 58 et 59 transportant -également le courant à haute tension qui est transmis à travers le tube 23.
Pour établir convenablement les connexions ci-dessus décrites on peut employer une borne de cathode à vis sur le tube 23. Cette borne, désignée par 60, est pourvue intérieure- .ment de deux broches de connexion, isolées l'une de l'autre,
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qui facilitent la connexion rapide entre les conducteurs 58 et 59 et la tube.
A l'intérieur de l'enveloppe 31 sont disposés des supports 61 qui soutiennent le tube Roentgen 23 de façon à le maintenir dans la position convenable voulue à une distance appropriée des parois de la boite 31 et de la base 30.
Ces pinces 61 sont de type connu et sont faites en une matière diélectrique tel que le bois, la bakélite ou la fibre.
Les figures 2 et 3 montrent une enveloppe faite d'une matière opaque aux rayons X. N'importe quel genre de tube peut être employé dans une telle enveloppe, sur la fig.4 on a représenté une matière transparente aux rayons X. Dans ce cas le tube 23 comprend une ampoule 63 en verre au plomb, dans laquelle est ménagée une fenêtre 64 en verre à la chaux pour le passage des rayons X. La fenêtre 64 est disposée de manière à se trouver en regard de la fenêtre 38 ménagée dans l'enveloppe 33.
La fige 5 montra un récipient en une matière analogue, transparente aux rayons X. Le tube 23 est dans ce cas complè- tement enfermé, à l'exception d'une ouverture, coïncidant avec la fenêtre 38 et pratiquée dans un écran en verre au plomb 65 qui comprend deux parties susceptibles d'âtre fixées ensemble par des rebords disposés à l'endroit de leur plus grand diamètre, ces écrans étant actuellement plus ou moins communs dans l'industrie des rayons x.
Les pinces 61 au lieu de venir directement en contact avec le tube 23 entourent l'écran en verre au plomb 65, dont la forma correspond à peu près à celle du tube 23, à l'exception de la, partie plate de celui-ci près de la fenêtre 38.
Il est évident'qu'une connexion automatique s'établit
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entre las éléments d'alimentation du tube enfermes dans l'- enveloppe 32, et le tube contenu dans l'enveloppe 31 quand on fait coïncider les isolateurs correspondants. Pour assurer cette coïncidence, on fixe l'enveloppe 31 par sa base 30 à l'enveloppe 33 en faisant coïncider les ouvertures de la base 30 avec les boulons 34 de l'enveloppe 33 du transformateur.
Lorsque cette coïncidence est obtenue, les écrous bor- gnes 36 peavent être serrés à fond et le dispositif être assujetti dans la position assurant la connexion électrique.
On peut remplacer rapidement un tube lorsqu'on le désire, en desserrant les écrous et en enlevant l'enveloppe 31 avec son contenu, un autre tube 23 placé dans une autre enveloppe 31 pouvant instantanément remplacer l'enveloppe mentionnée en premier lieu.
De cette façon, on peut employer une série de tubes de caractéristiques différentes et réaliser un grand nombre d'ap- plications, en n'employant qu'un seul équipement d'alimenta- tion, tel que celui contenu dans l'enveloppe 33. Il est tout à fait évident que le dispositif peut trouver de nombreuses applications et qu'il présente de nombreux avantages sur un appareil comprenant un tube et des éléments d'alimentation,., le tout contenu dans un seul récipient.
REVENDICATIONS.
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X-ray machine in oil bath.
The present invention relates to x-ray apparatus and more particularly relates to a new construction of oil-bath x-ray apparatus.
In the first place, the invention relates to the establishment of an oil bath or of an insulation for a tube, the whole placed in a receptacle} and of devices for connecting this tube thus immersed to a second. receptacle in which the feed elements of the Roentgen tube are placed, all these elements being isolated in oil,
The objects which pursue the invention include, among others, the following points; following seals: '
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The arrangement of separate receptacles for a Roentgen tube and for the supply devices thereof, each of these receptacles being filled with insulating oil and capable of being easily connected together or detached from one another.
The arrangement of independent containers for a Roentgen tube and for the feed elements thereof, and of devices for rapidly connecting these containers together and detaching them from each other, so as to establish or cut an electrical circuit between the tube and its supply elements;
The combination with an apparatus comprising the feeding elements of the tube, of devices for mounting the tube so as to be able to detach it quickly, the apparatus itself being suitable for the use of a series of cubes, arranged each in a different container and each of these containers being easily connectable, in turn, to the apparatus which includes these tube feed elements;
the establishment of new devices for stopping all rays except useful X-rays, in an apparatus of the type mentioned above; the establishment of improved electrical connections, these connections being particularly intended to allow rapid attachment and removal. the arrangement in an apparatus of the kind described above of devices by means of which the expansion and contraction of the oil bath as a result of the heating and cooling of a Roentgen tube are automatically compensated for and whereby the container containing the tube is kept approximately full of insulating oil at all times.
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These objects and others which will become apparent from the description below, are achieved by the new combination, construction and arrangement of the various elements which constitute the invention, one embodiment of which is shown. in the accompanying drawings, which show several different types of Roentgen tubes arranged inside the tube holder apparatus generally employed.
In these drawings:
Figure 1 is a general schematic and perspective view of the complete device and shows a separable tube holder in place above (the one transformer box, the transformer elements and other power devices being
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shown schematically.
Figure 2 is a vertical section of the tube holder shown in Figure 1;
Figure 3 is a section taken along line 3-3 of figure
2 looking in the direction of the arrows;
Figure 4 is another embodiment of the invention in which the X-ray protective device forms part of the casing of the tube; and
Figure 5 is yet another embodiment of the invention, in which the protection against X-rays is obtained by mounting the Roentgen tubes inside a casing made of a protective material against X-rays.
The same reference numerals are used to designate like members in the various drawings and in the specification.
We will first refer to Figure 1, which is partly schematic, A current source is indicated by the number 10, Des
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conductors leave this current source 10. With these conductors is combined a main switch 11 capable of controlling the supply of the device by the current source.
Any suitable adjustment device can be used and in the example under consideration an auto-transformer 12 is interposed in the conductors which come from the current source 10.
A wire forming a variable connection on the auto-transformer 12 is designated at 13. By adjusting the position of this variable connection it is possible to vary the potential applied to the primary of the high voltage transformer which will be described below. below.
A common lead wire 14 forms a return circuit for powering the high voltage transformer and the filament transformer, and one end of a conductor 15 is connected to a rheostat 16 while its other end is connected to a rheostat 16. is connected to one of the primary terminals of a filament current transformer.
This rheostat 16, or any other adjustment device which may be substituted for it, is intended to vary the potential applied to the primary of the filament transformer, these variations serving to adjust the quantity of current flowing through the X-ray tube. below described in the manner well known to those skilled in the art.
A high voltage transformer 17 includes a secondary 18 and a primary 19. The apparatus also includes a filament transformer 20 having a secondary 21 and a primary 22. A Roentgen tube is shown at 23, 24 being 1. the anode of this tube and the cathode.
The connecting wire of the transformer secondary
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high voltage at the anode of the tuba 23 is designated by 26, while a common connection between the other terminal of the secondary 18 of this high voltage transformer 17 and one of the terminals of the secondary of the filament transformer is designated by 27. A conductor 28 connects this wire 27 to one of the terminals of the cathode 25 of the Roentgen tube. A second wire connecting this cathode 25 to the secondary of the filament transformer is designated by 29.
The Roentgen 23 tube is surrounded by an envelope or box. This may comprise a base 30 which should be opaque to X-rays. To this base 30 is secured in any suitable manner, but with sufficient sealing to prevent oil leaks, a cover or container 31 which serves in conjunction with the base 30 to completely enclose the Roentgen tube 23 and to contain the insulating oil which is to be used for this tube. The seal between the base 30 and the cover 31 is ensured by a seal which is designated by 37.
The transformers 17 and 20 are surrounded by a second container 32 provided with a cover 33. The latter is provided with bolts 34 which are intended to ensure the correctness of the position of the tube-carrying container or of the base 30 mentioned above. In the base 30 of the tube casing there are openings 35 for receiving the bolts 34. Acorn nuts for locking the tube casing in the desired position on that of the transformer are shown in 36.
In the casing 31 is formed a window 38 transparent to X-rays but impermeable to oil. This window 38 can be formed in several different ways, It
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can be obtained, as shown in the example considered, by cutting an opening in the box 31 and placing therein a material transparent to X-rays. In other cases, it can be formed by reducing the section. transverse of the material which constitutes the box 31 so as to. obtain a thickness such that it becomes transparent to X-rays. Still other methods can be used to reduce this window.
At one end of this container 31 there is a bellows device 39 which is intended to compensate for the expansion of the oil in the casing 31 and around the tuba 23. The heat of this tube is transmitted to. the oil inside the casing 31 via its anode 24 and immediately there is a substantial expansion of this oil, so that it is necessary to use a device to compensate for this expansion.
An anode insulator 40 is disposed on the cover 33 of the casing 32. A more or less similar cathode insulator without an identical hearth is also disposed on this cover 33. The cross conductor of the high voltage transformer passing through this insulator is designated by 42 and the supply wires of the cathode are designated by 43 and 44 as they pass through this insulator 41 of the cathode, Each of these insulators 40 and 41 is of the conical type and may consist of a series of corrugations to increase the travel distance through the insulator.
The insulators 40 and 41 must be placed with precision on the cover 33 and occupy a determined relative position with respect to the pins 34.
In the bottom or base 30 is an anode insulator 45 and a cathode insulator 46. These insulators are suitable.
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nably arranged to correspond with the insulators 40 and 41 mounted on the cover 33. When they are juxtaposed, that is to say when the base 30 is applied from top to bottom on the casing 33 so that the bolts 34 coincide with the openings 35, the above-mentioned insulators 40 and 41 and 45 and 46 must match each other exactly.
A conductor 47 having at its lower part a button or a contact plate 51 passes through the anode insulator 45, Through the insulator 46 pass two conductors 48 and 49 each provided with contact plates, ct 51.
At the upper end of the conductors 42, 43 and 44 are spikes or contact plates 50 each of which is intended to coincide exactly with the corresponding plate or contact 51 of the opposite insulator.
It should be noted that the contacts 50 of the conductors 43 and 44 are provided with spring parts 52, so as to provide flexible connections between the conductors 43 and 44 and the conductors 48 and 49. This is necessary for this reason. low voltage applied, since the voltage of the filament current is very low, for example about 10 volts.
A wire 57 connects the conductor 47 to the anode 24. The co-conductors 48 and 49 and the cathode 25 of the tube 23 are connected by two conductors 58 and 59 for the passage of the filament current, one of these. conductors 58 and 59 also carrying the high voltage current which is transmitted through the tube 23.
In order to properly establish the connections described above, a screw cathode terminal can be used on the tube 23. This terminal, designated by 60, is provided internally with two connection pins, isolated from each other. ,
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which facilitate the rapid connection between conductors 58 and 59 and the tube.
Inside the casing 31 are arranged supports 61 which support the Roentgen tube 23 so as to maintain it in the desired suitable position at an appropriate distance from the walls of the box 31 and the base 30.
These clamps 61 are of known type and are made of a dielectric material such as wood, bakelite or fiber.
Figures 2 and 3 show a casing made of a material opaque to X-rays. Any kind of tube can be used in such a casing, in fig.4 a material transparent to X-rays is shown. case the tube 23 comprises a bulb 63 in lead glass, in which is provided a window 64 in lime glass for the passage of X-rays. The window 64 is arranged so as to be located opposite the window 38 formed in envelope 33.
Fig. 5 shows a container of a similar material, transparent to X-rays. Tube 23 is in this case completely enclosed, with the exception of an opening, coinciding with window 38 and made in a glass screen at the bottom. lead 65 which comprises two parts capable of hearth fixed together by flanges arranged at the location of their greatest diameter, these screens being currently more or less common in the x-ray industry.
The clamps 61 instead of coming directly into contact with the tube 23 surround the lead glass screen 65, the shape of which roughly corresponds to that of the tube 23, except for the flat part thereof. near window 38.
It is obvious that an automatic connection is established
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between las feed elements of the tube enclosed in the casing 32, and the tube contained in the casing 31 when the corresponding insulators are made to coincide. To ensure this coincidence, the casing 31 is fixed by its base 30 to the casing 33 by making the openings of the base 30 coincide with the bolts 34 of the casing 33 of the transformer.
When this coincidence is obtained, the cap nuts 36 can be fully tightened and the device secured in the position ensuring the electrical connection.
A tube can be quickly replaced when desired, by loosening the nuts and removing the casing 31 with its contents, another tube 23 placed in another casing 31 instantly being able to replace the first mentioned casing.
In this way, a series of tubes of different characteristics can be used and a large number of applications can be achieved, using only one supply equipment, such as that contained in the casing 33. It is quite obvious that the device can find many applications and that it has many advantages over an apparatus comprising a tube and supply elements,., All contained in a single container.
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