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PERFECTIONNEMENTS AUX APPAREILS ET AUX EQUIPEMENTS POUR RAYONS X.
L'invention vise les tubes thermioniques, et par exemple les tubes à rayons X pourvus de moyens ayant pour but de faire fonctionner ces tubes avec une concentration réglable du faisceau électrique sur l'anti-ca- thode électronique-
Dans les tubes à rayons X auxquels la présente invention s'applique plus particulièrement, on utilise deux filaments cathodiques pou- vant projeter un faisceau de rayons cathodiques ou d'électrons en vue de for- mer sur l'anticathode des taches focales de différentes superficies.
En d'au- tres termes, une cathode peut projeter un faisceau d'électrons sur une tache
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focale de petite surface permettant une définition nette des radiographies, tandis qu'une autre cathode peur projeter son faisceau électronique sur une tache focale beaucoup plus grande, la netteté des images étant alors sacri- fiée, dans une certaine'mesure, pour éviter la surchauffe du point focal sur l'anticathode.
La présente invention fournit les moyens de régler automati- quement la concentration, et ceci par le réglage du courant des circuits de chauffage dans les circuits cathodiques respectifs d'un tube à rayons X, ou d'un autre tube thermionique, les moyens de commande étant enclenchés avec des dispositifs de coupure pour exciter sélectivement les cathodes du tube à décharge , de telle sorte qu'un passage d'une cathode à une autre fixe auto- matiquement le réglage des moyens de commande pour le fonctionnement de la ca- thode choisie*
On comprendra mieux les caractéristiques nouvelles et les avan- tages de l'invention en se référant à la description suivante et aux dessins qui l'accompagnent, donnés simplement à titre d'exemple et sans aucune limita- tion.
et dans lesquels
La Figure 1 représente, sous une forme plutôt schématique un appareil à rayons X utilisant l'invention-
La Figure 2 est une variante adoptée spécialement pour fonc- tionner en liaison avec un tube à rayons X immergé dans l'huile.
La Figure 3 est une vue de détailhd'un appareil'cathodique uti- lisé dans un tube à rayons X perfectionné suivant les moyens de la présente in- vention.
L'appareil représenté Figure 1 comporte un tube à rayon. X 1, dont l'enveloppe 2 contient une cathode 3 et une anti-cathode 4 dont la tige 5 est reliée à un radiateur extérieur 6 dissipant la chaleur. La cathode 3 com- porte, ainsi qu'on le voit Fignre 3, une coupelle de concentration 7, dans la- quelle sont disposés en spirale des filaments 8 et 9. Ces filaments aboutissent à des conducteurs d'alimentation séparée 10 et 11 et à un conducteur de retour 12.
Les filaments ont des positions telles, dans la coupelle 7 que lorsqu'un des filaments est chauffé à la température d'émission électronique, les élec- trons émis, ou rayons cathodiques, sont projetés sur l'anti-cathode 14 en mé- tal très réfractaires, par exemple en tungstène, qui forme partie de l'anode 5.
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Les électrons émis de l'un ou l'autre des filaments 8 et 9 frappent sur l'anti-cathode une tache focale dont la dimension dépend de la po- sition des filaments 8 et 9, à l'intérieur du dispositif 7. Les dimensions et l'excitation des filaments 8 et 9 sont choisies de telle facon qu'un courant électronique relativement faible est émis par le filament 8, un courant plus grand étant émis par le filament 9, ce qui permet d'obtenir du même tube à rayons
X des débits en rayons X différents.
L'action électrostatique du dispositif de concentration 7 fait converger les rayons cathodiques émanant des filaments res- pectifs sur des taches différentes de l'anti-cathode Pour obtenir le maximum de netteté, il convient que la tache cathodique correspondant à l'un des filaments soit aussi petite qu'il est possible de la faire sans surchauffer la matière de l'anode au plan focal, pendant une opération de durée normale.
Le gourant de chauffage vient du secondaire du transformateur 15 dont le primaire est relié au réseau d'alimentation 16. L'un ou l'autre des fila- ments 8 ou 9 fout être mis en circuit avec le transformateur 15 au moyen du com- mutateur 17, c'est-à-dire que, dans la position de gauche, il complète par le con tact 18 le circuit du conducteur 12, en faisant passer le courant de chauffage du secondaise du transformateur 15 à travers le conducteur 11, le filament 9, le con- ducteur 12, la résistance 19 et la borne opposée du secondaire du transformateur 15.
D'autre part, quand le commutateur 17 est mis dans la position de droite coin respondant au contact 20, le circuit du filament 8 est excité à travers le con- ducteur 11, le circuit étant complété comme ci-dessus à travers le conducteur 12 en série avec la résistance 19-
Le courant à haute tension destiné à la production des rayons X est fourni par le secondaire du transformateur élévateur 22, passant à travers les conducteurs 23 et 24 en série avec l'un des enroulements 25 et 26 d'un régu- lateur, ou même les deux enroulements, l'enroulement 25 étant seul excité quand le commutateur 27 fait son contact avec le conducteur 28, et les doux enroulements l'étant quand le commutateur 27 fait contact auec le conducteur 29.
Le courant d'excitation du transformateur 22 est emprunté au conducteur de ligne 16 désigné par 30, un commutateur manuel 31 servant à ouvrir ou fermer le circuit.
La résistance 19 est mise en courtoircuit périodiquement par les vibrations d'un dispositif magnétique 33 juxtaposé au noyau 34 des enroulements 25 & 26. Les vibrations de cette armature ouvrent et ferment les contacts 35 dans
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un circuit 36 shuntant la résistance 19. Les durées relatives d'établissement et de coupure des contacts 35 déterminent l'effet de la résistance 19 dans les cir- cuits cathodiques respectifs-
Les commutateurs 17 et 27 sont reliés l'un à l'autre par un or- gane de verrouillage 37 qui s'oppose au fonctionnemement du commutateur 17, sans que fonctionne en môme temps l'autre commutateur 27.
Quand, avec le dispositif décrit, le couteau d'interrupteur 17 est déplacé vers la gauche en contact avec le conducteur 10, pour-exciter le filament 9, il faut qu'en même temps le commutateur 27 soit déplacé à gauche en contact avec le conducteur 28, pour exciter seulement l'enroulement 25 du régulateur.
Quand, au contraire, le commutateur 17 est déplacé vers la droite, en contact avec le conducteur 11, il excite le filament 8 qui fonctionne avec un courant de chauf- fage réduit . Gréce au mouvement simultané du commutateur 27 en contact avec le conducteur 29, les deux enroulements du régulateur sont excités, ce qui augmente la durée relative des périodes pendant lesquelles la résistance 19 est comprise dans le circuit de chauffage de la cathode, et par conséquent diminue la valeur effective du courant de chauffage.
Par suite de l'enclenchement des commutateurs 17 et 27, le ré- glage du tube à rayons X peut être déplacé d'une valeur à uneautre, avec la cer- titude qu'à chaque fois que change la foyer utilisé dans le tube à rayons X, le courant spatial dans le tube se trouve en même temps modifié en sens voulu pour que la tache focale soit plus petite et la définition plus grande". Le courant spatial dans le tube à rayons X est en même temps diminué et maintenu à une va- leur plus faible.
Dans le dispositif représenté Figure 2, le régulateur est branché dans la circuit primaire des transformateurs 40 et 41, dont les secondaires sont reliés respectivement aux conducteurs d'alimentation de filaments 10 et 11. Les enroulements 42 et 43 du régulateur 44 sont en série avec les ancondaires 45 et 45' du transformateur 46 qui fournit le courant de fonctionnement à haute tension au tube à rayons X, par l'intermédiaire des conducteurs 47 et 48.
Une résistance réglable 54 peut être insérée en dérivation sur l'enroulement primaire du trans- formateur 40, pour permettre un réglage manuel de la valeur du courant de chauf- fage- Une résistance analogue 55 est mise en dérivation sur le primaire du trans- formateur 41. ;Les dispositions représentées conviennent particulièrement pour le
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fonctionnement avec un dispositif dans loquace tube à rayons X, aussi bien que le transformateur à haut tension 46 et les transformateurs 40 et 41 de basse tension des filaments, sont tous renfermés dans une cuve 49 contenant une masse d'huile ou une masse d'un autre liquide approprié.
Quand le commutateur 17 de la Figure 2 est déplacé vers la droite en contact avec un conducteur 50 du circuit primaire du transformateur 40, le commutateur 27, enclenché avec 17, doit aussi être déplacé vers la droite en con- tact avec le conducteur 51, ce qui relie les enroulements 42 et 43 en circuit a- vec les enroulements secondaires 45 et 45*,circuit qui se complète par les con- ducteurs 52 et 53. Le filament cathodique 8 est alors alimenté de courant de chauffage- Les vibrations de l'armature 33 insèrent la résistance 19 ou la reti- rent du circuit primaire du transformateur 40, les périodes respectives de con- tact et de coupure étant proportionnelles, de telle sorte que le courent de chau fage fourni au filament 8 a la valeur voulue pour maintenir le filament à la tem- pérature désirée.
Quand le commutateur 17 est déplacé vers la gauche, en contact avec un conducteur 56, le transformateur de chauffage de filament 40 est excité et fournit le courant de chauffage au filament 9. Ce mouvement du commutateur 17, sous l'action de l'enclenchement ou interlock 37; provoque la fermeture, par le commutateur 27, du circuit 57, c'est-à-dire n'excitant que les enroulements 52 du régulateur Il en résulte que la durée des périodes pendant lesquelles la ré- sistance 19 est court-circuitée dans le primaire du transformatuer 40, est com- parativement longue par rapport à la durée des périodes pendant lesquelles la ré- sistance avait été incluse dans la transformateur 40, de sorte que le courant de chauffage fourni au filament cathodique 9 a une valeur plus élevée.
Comme dans le cas du dispositif représenté et décrit figure 1, la tache focale sur l'anti-ca@hode est plus grande et il ne résulte pas du choc des électrons un chauffage excessif.