<Desc/Clms Page number 1>
MEMOIRE DESCRIPTIF déposé à l'appui d'une demande de BREVET d'INVENTION ENVELOPPE POUR TUBES A RAYONS X.
--------------------------------------------------------------------------------
La priorité du brevet déposé aux Etats-unis d'Amérique le 19 Août 1933 par Malvern J. GROSS, est revendiquée pour cette demande en vertu de la Convention Internationale de 1883-- --------------------------------------------------------------------------------
La présente invention se rapporte aux dispositifs protecteurs pour tubes à rayons X et à leur construction.
Elle a plus particulièrement trait à un type nouveau d'enveloppe en verre, de forme sensiblement cylindrique et qui comporte des prolongements de diamètre réduite Ce dispositif -permet la pro- tection contra les rayonnements vagabonds et il est caractérisé par un manchon protecteur amovible susceptible d'être réglé par rapport au tuba*
Un autre objet de l'invention consiste en un tuba rayons X mvni d'une enveloppe comportant des épaulements et d'une seconde enveloppe en verre opaque aux rayons Roentgen, recouvrant la partie principale du tube et
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
fixée aux 4PRUlCMentg de celui-ci.
L'invention se rapporte également à l'enveloppe qui comporte nae feuille de matière imperméable aux rayons ROenBg8ll et munie d'une ouver- ture pratiquée sur le trajet du faisceau, l'enveloppa étant employée conjoin- tement avec un cOne confinant le faisceau utile et évitant le rayonnement cee- condaire.
L'invention vise aussi un système de circulation et un disposi- tif conduisant le fluide isolant vers l'anode du tube et dans lequel cette dernière est isolée de l'enveloppe.
EMI2.2
L'invention prévoit en outre des matériaux 1mpemêablea aux rayons X, autour des électrodes, aux points où elles s'insèrent dans l'enve- loppe. Elle prévoit de plus un système de blindage et cltisolunent électrique pour la protection du patient, ainsi que le dispositif conique précité muni d'un diaphragme
On prévoit également la mise à la terre de l'enveloppe par l'in- termédiaire d'un liquide de refroidissement et des moyens de connecter élec-
EMI2.3
triquement à l'enveloppe les conducteurs dans lesquels circule le liquide.
On comprendra mieux les caractéristiques nouvelles et les aven- tages de l'invention an se référant à la description suivante et aux dessins qui l'accompagnant, donnés simplement à titre d'exemple non limitatif et dans lesquels
EMI2.4
La Fig1 représente une vue générale d'un tube conforme à l'in- vention' La FigE est une section droite suivant la ligne 2-2 de la Fig-1.
La Fig3 est une vue de détail de certains éléments de l'enve- loppe représentée Pie et 2- La Figo4 est une coupe suivant la ligne 4-4 de la Fig3 La Fig5 est une vue fragmentaire du système de circulation' La Fig'6 est une vue en perspective de l'appareil représente sur la Fig.l.
La Fig7 est une vue de coté du etne.
Dans ces dessins , les mtmes numéros de références désignant les organes correspondants
En se référant aux Fig. 1 et 2, on voit en 10 un tube conforme
<Desc/Clms Page number 3>
à l'invention et comportant une anode 11 et une cathode 12 enfermées dans une enveloppe 13 constituée par un cylindre 14 et deux prolongements 15 et 16 de diamètre plus faible* Le tube est prévu pour fonctionner avec une source d'é- nergie dant les pointes de tension peuvent atteindre 150 kilovolts' On choi- sit généralement pour l'enveloppe un verre dur tel que le pyrex, susceptible de résister aux hautes températures, et dont les parois peuvent avoir une épaisseur de 3mm. à 9mm.
environ, dans le but d'éviter les perforations con- sécutives aux charges électrostatiques à différents potentiels entre les sur- faces extérieures et intérieures'
Aux extrémités libres des prolongements 15 et 16, on a prévu des chapeaux dont l'un (17) placé sur le prolongement 16, peut être en baké- lite, et on y adjoint un culot Edison destiné à connecter le tube à la source de chauffage du filament* Le chapeau 19, situé du côté de l'anode, peut être également en bakélite et il est muni d'une ouverture 19A pour le passage des tubulures de réfrigérations 20 et 21.
Les chapeaux 17 et 19 sont pourvus de manchons de plomb 20A et 21A permettant d'arrêter les rayons dirigés le long des prolongements 15 et 16-
Le tube 10 comporte une enveloppe 30 constituée par une partie extérieure 31 venue de fonte et pourvue d'ailettes 32, en vue de faciliter le refroidissement* Dans 11 enveloppe 30, on a ménagé une ouverture 33 pour le pas- sage du cône d'émission.
A l'intérieur de l'enveloppe 30 se trouve un manchon 34 en plamb ou autre matière absorbant les rayons X; il est généralement constitué par une bande de plomb enroulée sur un mandrin* Dans l'exemple représenté, l'é- paisseur de la paroi du cylindre 34 est de 5mm. environ. La bande cylindrique de plomb d'environ 0,8mm d'épaisseur, consiste en une bande enroulée cinq ou six fois sur un mandrin et dont la forme cylindrique est maintenue par soudu- re ou par tout autre moyen approprié- Pour la construction du cylindre 34, il y a lieu d'adopter cet enroulement de plomb, de manière à éviter la formation d'un joint axial dont l'opacité aux rayons X pourrait titre plus faible que celle du corps principal du cylindre* Ce cylindre de plomb est muni d'une ou- verture 35 correspondant à l'ouverture 33 du manchon 31.
Un ciment approprié est appliqué entre les faces opposées des cylindres 31 et 34, dans le but de maintenir les ouvertures 33 et 35 en face l'une de l'autre. A l'intérieur du
<Desc/Clms Page number 4>
cylindre de plomb 34 se trouve un autre cylindre 36 en matière diélectrique* Dans la tonne représentée, le cylindre 36 est constitué par des feuilles de papier imprégné de résine synthétique, ce qui lui confère le double avantage d'une rigidité électrique élevée et d'une faible puissance d'absorption des rayons X. Le manchon 36 isole parfaitement le manchon métallique 31, le man- chon 34 de l'enveloppe du tube, tandis qu'il permet un passasse facile des rayons X au travers des ouvertures 33 et 35. Le manchon 36 peut être fixé à la paroi interne du manchon de plomb 34 par un ciment approprié.
Chaque extré- mité du manchon 36 peut être umine d'encoches 37 représentées en détail sur les Fig.2, 3 et 41 le rible de ces encoches apparaîtra plu loin*
Du fait des qualités isolantes du manchon 36 et du fait aussi de sa longueur supérieure à celle des manchons 31 et 34@ le chemin de fuite entre les extrémités du tube a la même longueur qu'avec le tube muni de son enveloppe. Ce chemin de fuite autour des deux extrémités du manchon 36 vers les manchons conducteurs 31 et 34, est plus grand que le long de la paroi de verre en contact avec le manchon 36.
Par conséquent la longueur totale du tube n'est pas augmentée par l'adjonction d'une seconde enveloppe, comme c'est le cas avec les enveloppes métalliques*
Le tube 10 est maintenu à l'intérieur de l'enveloppa 30 par des manchons 40 et une rondelle 41 de feutre ou de toute autre matière équivalente peut être placée entre les dits manchons 40 et les épaulements des extrémités de 1'enveloppe du tube- Deux bagues de butée 42 sont disposées à l'intérieur des manchons,leurs extrémités intérieures étant placées au contact des man- chons 40, et leurs extrémités extérieures contre les oreilles 42A des doigts de fixation 43.
Ces doigts de fixation 43 comportent deux fentes apposées 44 permettant le glissement des bords opposés des encoches respectives 37 prévues dans le manchon isolant 36, Fig. 3. Par ce dispositif, les doigts 43 sont maintenus en bonne position et ne peuvent se déplacer circulairement par rap- port au manchon 36. A leur extrémité intérieure, les doigts 43 sont munis de vis 45, en 44A passant par le trou 46 aux extrémités du manchon 31.
Par la rotation des vis 45, les doigts 43 peuvent ttre orientés vers le centre de l'enveloppe, forçant ainsi les colliers 42 contre les bagues 40, de manière à. fixer solidement ces dernières contre les rondelles de feutre 41 et les épau-
<Desc/Clms Page number 5>
lamant* définissant les extrémités de la partie cylindrique 14 du tube- sous l'action de cette pression aux extrémités du tube, l'en- veloppe se trouve solidement maintenue en place- On peut modifier la position du tube à l'intérieur de son enveloppe, par l'intermédiaire des vis 49' On peut donc placer le tube d'une manière quelconque à l'intérieur de l'envelop- pe@ Par exemple, si on desserre le jeu de vis 45 à l'extrémité du manchon 31 et si l'on serre le jeu de vis 45 de l'extrémité opposée,
le centre du tube se déplace longitudinalement dans l'enveloppe* Ce réglage permet d'ajuster exactement l'anode par rapport aux ouvertures 33 et 35.
Un repère en forme de croix est prévu pour l'alignement de l'ex- trémité de l'anode et des ouvertures- La barre transrersale 48 de la croix 47 est placée dans le prolongement du bord externe de la tubulure 36. La barre longitudinale 49 de la croix 47 est centrée sur le doigt 43, dans le but de réaliser le réglage radial du tube et de l'enveloppe.
On a prévu des dispositifs permettant de fixer exactement les enveloppes pour des tubes de différentes dimensions* Chaque tube peut être marqué d'une croix 47, la barre transversale de cette croix étant à une dis- tance fixe de l'extrémité de l'anode, et la barre longitudinale, supposée pra- longée, rencontrant l'extrémité de l'anode*
Les bagues 40 sont général enent établies en matière isolante et opaque aux rayons Xi on choisit d'ordinaire des produits de condensation du phénol en y ajoutant un oxyde de plomb ou un sel de poids atomique élevé of- frant une grande opacité aux rayons X. A l'enveloppe 30, on a fixé deux pièces circulaires 50 fixées elles-mêmes par des écrous 45 servant à maintenir les doigts 43.
A ces pièces circulaires 50 sont fixées des demi-cylindres 51 en matière isolante, mais de préférence opaque aux rayons X. Ces cylindres ont pour rôle d'offrir une barrière au passage des décharges électriques entre les extrémités du tube et le patient. Les pièces 51 en matière opaque aux rayons X, évitant également au patient le rayonnement qui provient des extrémités du tube*
L'enveloppe décrite peut être utilisée avec un tube dont l'anode est refroidie par l'eau ou par l'huile.
Les tubes 51B et 61C qui formant les extrémités extérieures du système de circulation, pouvant être connectés di- rectement aux conduites d'eau, comme il est bien connu des techniciens* Or,
<Desc/Clms Page number 6>
du fait que l'eau est relativement bonne conductrice de l'électricité, toutes les parties du circuit de circulation sont au potentiel de l'anode, qui est supérieur à celui du sol.
Dans le cas particulier de l'invention. l'anode est refroidie par l'huile- Quand on utilise un agent réfrigérant fluide isolant, la système de circulation peut être mis au potentiel du sol, car le potentiel de l'anode ne lui est pas appliqué.
Le liquide Isolant peut être à l'enveloppe par deux con- duits flexibles 52 et 53: on les a représentés comme recouverts d'une gaine métallique 53A connectée à la terre en 54. En se référant maintenant à la Fig. 5, on y voit une représentation plus détaillée du système de circulation- Sur cette figure, 55 désigne la connexion au conduit 53 qui constitue une partie du raccord désigné par 56. Ce raccord est fileté et se monte sur la pièce de fonderie 57, les fuites étant évitées grâce à une garniture 58- Les fuites entre le raccord et la section coudée de la pièce 50 qui lui est cou- plée, sont évitées par une garniture 59.
Le tube 60 (on bakélite ou autre matière isolante) est muni, à une extrémité, d'une pièce 61 qui se fixe dans la pièce 50, comme représenté- L'autre extrémité du tube 60 est pourvue d'une partie 62 coudée en 63 et à laquelle le tube 51C est fixé par un raccord 64 et un écrou 65. L'autre extrémité de la pièce coudée 51C est assujettie au tube 61 par soudure par exemple, came représenté en 65A. Une partie du sys- tème de circulation, comprenant les éléments analogues à ceux décrits à propos de la connexion du tube 21 au tube 53, est utilisée, antre le conduit 20 et le tube 52.
Le fluide circule à partir du tube 53 au travers de tous les éléments y compris l'anode, et revient au tube 52. Les pièces 60 isolant électriquement l'extrémité de l'anode de la pièce 31 de l'enveloppe et, du fait de la prise de terre 54 (électriquement connectés au manchon 31) l'enve- loppe 30 du tube se trouve au potentiel de la terre- On dérive ainsi les charges qui pourraient fuir vers l'arrière de l'anode, sur les parois de l'en- veloppe de verre et autour ou au travers du manchon isolant 36, de sorte qu'on peut manier l'enveloppe sans aucune espèce de danger d'électrocution-
On a fixé un cône 66 au manchon 31, sur l'axe commun aux ou- vertures 33 et 35, au moyen de vis 67.
Le cône 66 consiste en une pièce de
<Desc/Clms Page number 7>
fonderie 68 à laquelle on a fixé une pièce conique 69 en cuivre et recouverte d'une feuille de plomb 70, assujettie au cône par les vis 71- Une bague 72 peut être fixée au cône de cuivre 69 de toute manière appropriée, par soudure par exemple- La bague 72 est pourvue de deux vis moletées 73 permettant de fixer au cône des dispositifs de protection auxiliaires:
l'un d'eux est re- présenté en 74, et l'on peut d'ailleurs les prévoir de longueur variable, sui- vant les cas* L'extrémité de la pièce 74 est placée juste sur le patient, ce qui permet de déterminer exactement la distance entre l'anode et la peau, dis- tance qui varie suivant les formes de traitement*
Chacune des pièces de prolongement 74 consiste généralement en une bague 75 fixée, d'une manière appropriée, au cylindre extérieur 76 qui est d'ordinaire en cuivre, La bague 75 comporte, à sa partie supérieure, un loge- ment 77 dans lequel on peut introduire des filtres 78 ou des diaphragmes 79' Le fond du cylindre 74 peut être formé par un disque 80, en bakélite par exem- ple,
qui peut titra fixé par un collier 81 et un rebord 82' Le tube est généra- lement utilisé avec un support réglable, non représenté, et une pièce de fixa- tion sort à assujettir le manchon 31 à son extrémité adjacente aux ailettes'
Bien qu'on ait représenté et décrit une seule forme de réalisa- tion de l'invention, il est évident qu' on ne désire pas se limiter à cette forme particulière, donnée simplement à titre d'exemple et sans aucun caractè- re restrictif et que par conséquent toutes les variantes ayant même prin@ipe et même objet que les dispositions indiquées ci-dessus, rentreraient coma el- les dans le cadre de l'invention'