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Installation à rayons X permettant d'exécuter des radioscopies ainsi que des radiographies.
La présente invention a pour objet une installation à rayons X permettant d'exécuter des radioscopies ainsi que des radiographies. Les installations connues dont on se sert dans ce but comportent généralement un dispositif destiné à charger le tube à rayons X d'énergies différentes de maniè- re à procurer pour la radiographie une radiation plus intense que pour la radioscopie. Dans la plupart des cas, le tube est monté de manière mobile pour rendre possible un réglage pré- cis de la source de rayons par rapport au corps à examiner.
Dans l'installation faisant l'objet de l'invention, on met à profit la constatation que les conditions à remplir
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pour la prise des radioscopies ne cadrent pas avec celles à remplir pour exécuter des radiographies. Il est désirable d'utiliser dans ce dernier but une radiation plus intense et, en outre, il y a avantage au point de vue de la netteté de l'image photographique à choisir une distance du tube à. la plaque photographique supérieure à celle dont on écarte le tube de l'écran radioscopique. En radioscopie la netteté de l'image est moins importante, étant donna au'il s'agit principalement de déterminer quelles parties du corps doi vent être radiographiées.
De plus, il est essentiel que la radioscopie puisse durer pendant plusieursminutes tandis nue la radiographie s'effectue en quelques secondes ou même en une fraction de seconde.
L'installation à rayons-X faisant l'objet de l'in- vention comporte au moins deux tubes à rayons X don l'un ne sert qu'aux radiographies. Ce dernier tube, qui sera. dé- signé dans la suite par "tube radiographique" n'est pas nécessairement mobile. Le second tube qu'on désigne pas "tube radioscopique'et qui sert à la radioscopie est monté de manière mobile et est moins écarté de l'endroit à occuper par le corps à examiner que le n'est le tube radiographique.
Pour utiliser l'appareil on procède comme suit:
Le tube radioscopique est mis en circuit et le corps à examiner est placé dans le faisceau de rayons de ce tube.
En déplaçant le tube radioscopique dans un plan parallèle à l'écran de radioscopie on cherche la partie du corps dont il s'agit de prendre une radiographie plus détaillée au moyen du tube radiographique.
Si le tube radiographique est fixe;, de sorte que son cône de rayons frappe la surface de l'image sur l'écran
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suivant un contour invariable, il peut être désirable de déplacer le corps jusqu'à ce que les parties à soumettre à la radiation viennent à l'intérieur de ce contour. On peut obtenir un réglage précis en déplaçant le corps, après avoir mis le tube radioscopique en circuit, de manière à provoquer un déplacement de l'image radioscopique tel que la partie à radiographier se trouve dans le cercle accessible aux rayons du tube radiographique. Pour éviter la nécessité d'utiliser un écran de projection excessivement grand, cet écran peut être relié mécaniquement au tube radioscopique de manière à suivre ses mouvements.
On peut aisément amener le corps à examiner dans la position voulue par rapport aux rayons, si l'installation est munie d'un dispositif porteur susceptible d'être déplacé (le cas échéant par une force mécanique), dont le déplacement permet d'obtenir le réglage voulu. S'il s'agit de soumettre des personnes à la radiation, on peut utiliser, par exemple, un dispositif de levage hydraulique. On peut ainsi lever le corps sans aucun effort jusqu'à toute hauteur voulue et réa- liser un réglage précis dans le sens vertical. En général, le réglage dans le sens horizontal n'entraînera pas de dif- ficultés, quoiqu'on puisse utiliser dans ce but également un dispositif mécanique.
Grâce entre autres au fait que le tube radioscopique peut se trouver à une faible distance en arrière du corps à examiner, il n'est pas nécessaire de lui appliquer une puissance aussi grande qu'au tube radiographique. Pour des radiographies instantanées il y a grand avantage à utiliser un tube dont l'anode est animée d'un mouvement de rotation en service. Par contre, il est préférable d'utiliser pour la radioscopie, qui s'effectue avec une énergie moindre, mais
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dure plus longtemps, un tube de puissance moindre dont l'ano- de est munie d'un dispositif de refroidissement.
Pour la commodité du service de l'installation un ou plusieurs interrupteurs complétant le circuitprincipal ou un circuit auxiliaire du tube radiographique peuvent être couplés, le cas échéant, au dispositif de déplacement du tube radioscopique de manière à occuper la position nécessai- re pour faire fonctionner le tube radiographique ou à ne pouvoir être amenés dans cette position que lorsque le tube radioscopique occupe sa position de repos. On entend par "position de repos du tube radioscopique" la position que celui-ci occupe normalement pendant la prise de la radiogra- phie et dans laquelle il se trouve donc en dehors du cône de rayons du tube radiographique.
Si cet interrupteur ou système d'interrupteurs est amené par le dispositif de déplacement du tube radioscopique lui-même dans la position où le tube radiographique entreen fonctionnement, la radiographie est prise automatiquement lorsque le tube radioscopique est poussé de côté après la radioscopie. Pourvu que la disposition soit telle qu'il ne soit possible de mettre le tube radiographique en circuit qu'après le déplacement latérale du tube radioscopique, il y a une sécurité qui évite que le tube radiographique ne soit mis en circuit trop tôt et que par suite la radiogra- phie ne soit pas réussie.
Un interrupteur comme envisagé peut faire partie, par exemple, du circuit de chauffage de la cathode du tube ra- diographique. En outre ou au lieu de celà, l'interrupteur peut compléter le circuit destiné à la mise en rotation de l'anode de ce tube, si celui-ci comporte une anode tournante, ou bien un second interrupteur dépendant de la même manière de la position du tube radioscopique peut être prévu pour fermer ce circuit de mise en rotation.
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L'invention est très importante au point de vue des installations à rayons-X dans lesquelles l'énergie né- cessaire pour exécuter une radiographie est dérivée d'un condensateur chargé préalablement à une tension suffisamment élevée. Dans ce cas, un transformateur à haute tension qui fournit le courant de charge du condensateur peut alimenter en même temps le tube radioscopique. Ce dernier tube peut être intercalé dans le circuit de charge du condensateur.
Comme, cependant, le courant de charge diminue lorsque la tension du condensateur croit, et que le tube radioscopique ne pourrait donc émettre des rayons que pendant un temps limité, il est recommandable d'adjoindre dans ce cas à l'installation un interrupteur, monté éventuellement en série avec une résistance de limitation, au moyen duquel le conden- sateur peut être shunté. Pour mettre le condensateur en char- ge ce circuit en dérivation'est ouvert et, si on le désire, l'installation peut être aménagée de manière que cette ou- verture soit également déterminée par le déplacement du tube radioscopique dans l'état de repos ou ne soit possible que lorsque le tube occupe cette position.
On peut utiliser un dispositif coupant la tension d'alimentation du circuit de charge du condensateur au mo- ment où l'on fait passer le courant par le tube radiographi- que. En mettant en service un tel dispositif on peut exécu- ter la radiographie après que la mise en charge du condensa- teur a commencé du fait que le tube radioscopique a été poussé de côté. Si l'interrupteur en dérivation qui shunte le condensateur est maintenu ouvert par un courant auxiliai- re, il ne doit, cependant, pas perdre son excitation du fait que la tension d'alimentation du circuit de charge est cou- pée, parce qu'autrement il se produirait une décharge à tra--
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vers cet interrupteur.
Pour la commande de celui-ci on peut utiliser un relais qui, venant de la position correspondant à l'ouverture de l'interrupteur en dérivation, arrive avec un certain retard dans l'autre position.
On peut faire passer à travers un relais analogue, éventuellement le même relais, également le courant de chauf- fage de la cathode du tube radiographique et le courant des- tiné à mettre l'anode en rotation. Dans ce cas il est néces- saire que l'interrupteur qui sert à couper le circuit primai- re du transformateur d'alimentation et par suite le circuit de charge du condensateur se trouve en dehors du circuit qui est fermé par le relais de retardement, car autrement ce dernier serait néanmoins ouvert en même temps.
L'installation peut comporter en outre un interrup- teur de sécurité qui évite que le transformateur ne soit mis hors circuit et que le tube radiographique ne soit alors mis en circuit aussi longtemps que le tube radioscopique n'occu- pe pas sa position de repos.
La description du dessin annexé, donné à titre d'exemple, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée.
La figure 1 est une vue latérale d'une installation conforme à l'invention et montre le montage des diverses par- ties.
La figure 2 est le schéma de montage de cette instal- lation.
Le dispositif représenté sur la figure 1 comporte deux tubes à rayons-X 1 et 3. Le tube radiographique 1 est rigidement fixé à un cadre 2 et comporte une anode tournant en service. Le tube radioscopique 3, qui est monté de maniè- re mobile, est fixé à un mécanisme de déplacement 4 muni
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d'une tringle portant à son extrémité, près du poste de l'o- pérateur à la gauche de la figure, une manette 5. Ce méca- nisme permet de déplacer le tube parallèlement à l'écran de projection tant horizontalement que verticalement.
Un malade qui doit être soumis à une radiation peut se placer sur le plateau 6 et se trouve alors entre le tube 3 et l'écran de projection 7. La distance focale du tube 3 à l'é- cran 7 est, par exemple, de 75 centimètres, tandis que celle du tube radiographique est de 2 mètres. Il va de soi que sui- vant les caractéristiques des tubes utilisés ces distances peuvent être différentes.
Une fois le tube 3 mis en circuit, il se produit sur l'écran 7 une image radioscopique que l'opérateur, qui se trouve en avant de l'écran, peut observer. Le plateau 6 peut être levé et abaissé au moyen d'un dispositif de levage hy- draulique 8 qu'un moteur électrique 9 met en action. En ob- servant constamment l'image radioscopique on peut donc dé- placer le malade de telle manière par rapport à l'endroit où se trouve la pellicule photographique, que les parties du corps qu'il s'agit de soumettre à la radiation viennent dans le cône des rayons du tube 1. Un tableau de commande et d'instruments 10 se trouve à la face antérieure de l'appareil.
Le tube radioscopique 3 est alimenté par un transfor- mateur à haute tension 11. Entre ce transformateur et le tube 3 est intercalé encore, dans l'installation représentée, un tube redresseur 12, dont le courant de chauffage de la catho- de est fourni par un transformateur auxiliaire 13, tandis que le tube à rayons X 3 est alimenté par un transformateur au- xiliaire 14. Ces deux transformateurs comportent des enroule- ments isolés entre eux contre la haute tension. Le transfor- mateur 11 et les tubes 12 et 3 constituent avec un condensa- teur à haute tension 15 un circuit fermé, qui est le circuit
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de charge de ce condensateur. En arrière se trouvent des parties du circuit de décharge.
Celui-ci passe du pôle 16 du condensateur à travers un interrupteur 17 manoeuvré élec- triquement, une bobine de réactance 18 et le tube à rayons X 1 vers le cadre métallique qui, en service, doit être relié à la terre et auquel sont reliés aussi les autres pôles du condensateur 15 et du transformateur 11. Un transformateur auxiliaire 19 qui n'est pas nécessairement isolé contre la haute tension sert à chauffer la cathode à incandescence du tube 1. En outre, l'installation comporte le circuit en dé- rivation du condensateur constitué par une résistance 20 et un interrupteur 21 manoeuvré électriquement et finalement un transformateur 22 qui doit fournir le courant destiné à la mise en rotation de l'anode du tube radioscopique.
La figure 1 ne montre pas les diverses connexions à basse tension, mais celles-ci sont décrites plus amplement dans la description du schéma de montage de la figure 2. Dans ce schéma, les diverses parties sont désignées par les mêmes chiffres de référence.
Le primaire du transformateur d'alimentation 11 peut être relié par l'intermédiaire de l'interrupteur principal 25 à un réseau de distribution de courant alternatif de, par exemple, 220 Volt dont on dispose. Si l'on suppose que les contacts du relais 21 sont fermés, un courantpeut s'écouler du transformateur 11 à travers le tube redresseur 12, le tube radioscopique 3 la résistance 20, l'interrupteur à relais 21 et une résistance 24. La résistance 20 est déterminée de manière que sa chute de potentiel par rapport à la tension dont on dispose au total, soit minime pour le courant que le tube radioscopique demande en service. Si l'on utilise, pour la radioscopie, par exemple un courant de 20 milliampères, la
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résistance 20 peut avoir une valeur de 105 Ohms.
Dans ce cas la chute de potentiel dans cette résistance est de 2000 volts, ce qui est admissible pour une tension totale de, par exemple, 60 kilovolts. La résistance a pour but d'éviter dans le cas d'une décharge du condensateur à travers l'interrupteur à relais 21, la production d'un courant de grandeur excessive, par suite d'une connexion défectueuse.
Les transformateurs du courant de chauffage 13 et 14 sont mis en jeu en même temps que le transformateur 11 par la fermeture de l'interrupteur 25 et l'installation est ainsi à point pour pouvoir exécuter la radioscopie. Si, après l'exécution de la radioscopie, on désire mettre en charge le condensateur pour procéder ensuite à l'exécution d'une radio- graphie, on amène le tube 3, au moyen du mécanisme 4, hors du champ de radiation du tube 1 et dans sa position de repos.
L'installation comporte encore un interrupteur 26 manoeuvré au moyen du mécanisme 4. Cet interrupteur occupe la position représentée aussi longtemps que le tube radioscopique se trouve au milieu. Si, cependant, ce tube est poussé de côté, l'interrupteur 26 prend sa seconde position et ferme un cir- cuit passant de l'un des pôles du réseau à courant alterna- tif à travers les contacts de gauche de l'interrupteur 26 vers la bobine d'excitation d'un interrupteur à relais 27, puis vers le second pôle du réseau d'alimentation. Le relais 27 fermant alors ses contacts, un courant s'écoule du réseau à travers les contacts de l'interrupteur 27 par la voie du primaire du transformateur 22 et du primaire du transforma- teur 19 qui est monté en parallèle sur le premier primaire et retourne au réseau.
Par suite, l'anode du tube radioscopi- que 1 commence à tourner et la cathode de ce tube commence à s'illuminer.
Le circuit secondaire du transformateur 19 comporte
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en outre la bobine d'excitation du relais 21. Ce dernier est établi comme relais à courant permanent, c'est-à-dire que le contact préalablement fait par ce relais est interrompu par l'excitation. Dans ce cas, le condensateur 15 n'est plus shunté par la résistance 20 et est ainsi charge à une tension sensiblement égale à la valeur maximum de la tension fournie par le transformateur 11.
Le moment où une charge suffisante a été atteinte peut être observé au moyen d'un tube à décharge à lueur 28 monté en parallèle sur la résistance 24. En effet, lorsque la tension du condensateur croit le courant de charge diminue et finalement la chute de tension dans la résistance 24 n'est plus capable de maintenir éclairé le tube à décharges à lueur 28. L'extinction de ce tube est le signe que le condensateur est suffisamment chargé et qu'on peut procéder à la radio- graphie. Le tube 28 est encore shunté par un condensateur 29, pour que le courant de déplacement s'écoulant constamment dans le circuit ne puisse pas provoquer de tension de la ré- sistance 24 supérieure à celle à laquelle le tube 28 s'éteint.
Lorsqu'on veut procéder à l'exécution de la radiogra- phie, on ouvre un interrupteur 30. Celui-ci fermait au préa- lable un courant traversant l'enroulement d'excitation d'un interrupteur 31 manoeuvré électriquement et parcouru par le courant passant aux transformateurs 11, 13 et 14. Lorsque l'excitation de l'interrupteur 31 disparait, la connexion du circuit de charge au réseau est interrompue. La bobine d'exci- tation du relais à courant permanent 17 est montée en série avec la cathode à. incandescence du tube 3.
En conséquence, si le transformateur 14 est privé de courant par suite de l'ou- verture de l'interrupteur 30, le relais 17 perd son excita- tion, les contacts du relais sont fermés et le courant de dé- charge peut s'écouler du condensateur à.-travers le relais 17
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par la voie de la self 18 et ensuite à travers le tube à rayons X 1 pour retourner au condensateur. Par suite, on ob- tient, pendant un temps relativement court, dépendant des va- leurs électriques du circuit, une radiation énergique de rayonx X susceptible d'impressionner instantanément la plaque photographique sensible.
L'excitation du relais 21 ne doit pas cesser et la cathode à incandescence du tube 1 ne doit pas s'éteindre simultanément sous l'effet de l'ouverture de l'interrupteur 30. C'est pourquoi le relais 27 est établi de manière à ne couper le circuit qu'avec un certain retard, de sorte qu'il n'ouvre ses contacts qu'après avoir permis au condensateur de se décharger à travers le tube 1 Un retard de quelques dixièmes de seconde suffira en général. Lorsque le relais 27 a finalement repris sa position de repos, toute l'installa- tion est privée de courant et on peut répéter la même suite d'opérations en fermant l'interrupteur 30. Si l'on fait cela sans déplacer le tube radioscopique de sa position de repos, le condensateur 15 est remis en charge sans délai.
Si ensuite, par erreur, on amenait le tube 3 vers le milieu, l'interrup- teur 26 serait amené dans sa position de gauche et le relais 21 perdrait son excitation. Cependant, du fait de la présen- ce de la résistance de limitation 20 la décharge ne jailli- rait pas trop vigoureusement, de sorte que l'installation est protégée sous ce rapport contre une manipulation défectueuse.
Les contacts de droite de l'interrupteur 26, qui sont fermés lorsque le tube 3 occupe le centre du champ de radia- tion, coopèrent également à la sécurité. Si, en effet, une fois le condensateur chargé, on amenait le tube 3 au milieu, il serait possible que l'interrupteur 31 fût ouvert par l'ouverture de l'interrupteur auxiliaire 30 avant que le re- lais 21 ne soit privé de courant. Dans ce cas, la décharge
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du condensateur 15 traverserait le tube à rayons X 1 à un moment inopportun. Cet inconvénient est évité du fait que l'interrupteur 26 maintient l'installation sous tension, même lorsque l'interrupteur 30 est ouvert. En effet, les interrupteurs 30 et 26 c'est-à-dire les contacts de droite sur la figure) sont montés en parallèle.
L'installation est connectée à. la terre au point où le transformateur 1 1 le condensateur 15, le relais 21 et la cathode à incandescence du tube à rayons X 1 sont réunis en- tre eux. C'est pourquoi, ainsi qu'il ressort de la figure 1 le transformateur 11 et le condensateur 15 ne peuvent com- porter qu'un seul pôle isolé contre la haute tension, alors que le transformateur 19 n'a pas d'isolement contre la haute tension. On peut aussi intercaler dans le conducteur en ce point un appareil de mesure 32 qui, de même que la petite lampe indicatrice 28, n'est pas nécessairement isolé à haute tension vis-à-vis du cadre connecté à la terre et peut être simplement monté sur le tableau de commande 10.
Pour pouvoir limiter le cône des rayons du tube 3, on dispose dans le cône d'orientation de ce tube des diaphrag- mes mobiles qu'on peut manoeuvre du poste de l'opérateur au moyen de câbles Bowden et de petits boutons de réglage montés sur la manette 5.