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La présente invention concerne les tubes dits amplificateurs de brillance et plus particulièrement les tubes destinés à amplifier des images obtenues par irradiation d'un objet par des rayons X.
L'on sait que l'examen d'objets ou de patients aux rayons X pose de nombreux problèmes qui peuvent se résumer brièvement de la façon suivante : pour que l'observation se fasse dans des conditions favorables, il est essentiel que la brillance de l'image donnée par l'écran fluorescent d'observation soit relativement élevée, ce qui conduit à l'utilisation de sources de rayons X intenses. Cela est à la fois dangereux pour le patient et pour l'observateur, tous les rayons n'étant pas,. absorbés par l'écran d'observation. Si l'on augmente l'épaisseur de l'écran d'observation de façon à augmenter son absorption, la définition de l'image diminue par sui- te des diffusions se produisant à l'intérieur de la masse de l'écran. L'on a donc été amené à chercher des moyens électroniques d'amplification des images ainsi obtenues.
De nombreuses solutions ont été proposées. L'une des plus intéressantes consiste en un tube dans lequel est disposé l'écran de transformation des rayons X en lumière dit écran fluorescent primaire.
La lumière émise par cet écran excite une photocathode dont les photoélectrons sont accélérés avant de frapper l'écran fluorescent secondaire d'observation. Une réduction des dimensions de lécran secondaire, qui est alors examiné à la loupe, permet d'obtenir une amélioration très notable de la brillance ainsi que du contraste de l'image X examinée.
L'une des principales difficultés rencontrées dans la fabrication d'un tel tube provient de ce que, peut obtenir un rendement maximum, il est avantageux de rapprocher au maximum la photocathode de l'écran primaire. Or, ainsi qu'il est bien connu, les photocathodes sont activées par évaporation de métaux alcalins très actifs et notamment susceptibles de réagir avec les substances constituant l'écran ce qui a pour effet de réduire la brillance de Qelui-ci et surtout de réduire la sensibilité de la photocathode. Il est donc essentiel de protéger efficacement les écrans fluorescents contre les vapeurs de métaux alcalins qui sont produits dans le tube au moment de la formation de la photocathode, opération qui doit s'effectuer dans le vide et qui ne saurait par conséquent avoir lieu en dehors de l'ampoule du tube.
L'on a proposé d'assurer cette protection en amalgamant dans la masse de l'écran un verre pulvérisé non attaqué par les vapeurs alcalines que l'on fait ensuite diffuser à la surface de l'écran de façon à constituer une couche protectrice. Cette solution présente de nombreux inconvénients dont les principaux sont les suivants : les écrans ainsi constitués ont un rendement lumineux qui est moindre que celui d'un écran entièrement constitué en substance fluorescente; l'incorporation dans la masse de l'écran de cette poudre de verre augmente encore la diffusion de la lumière dans l'épaisseur de l'écran ce qui réduit, eomme on l'a dit, la définition de l'image obtenue. De plus, la surface de l'écran ainsi réalisé n'est pas parfaitement lisse.
Malgré la formation d'une couche superficielle de verre par diffusion, le gain de la substance fluorescentte apparaît encore en surface ce qui rend très difficile la réalisation d'une photocathode homogène. De plus, les types de verres qui conviennent dans ce cas doivent être à point de fusion relativement bas et il est particulièrement difficile d'obtenir de tels verres résistent.- à la vapeur d'eau, à l'eau ou à tout autre agent physico-chimique. Or, il est essentiel d'évaporer la photocathode sur une surface rigoureusement propre ce qui conduit à un lavage'de la surface.
L'attaque de la couche superficielle de verre par l'eau ou d'autres agents chimiques au cours du lavage ou par les vapeurs de métal alcalin au cours de la fabrication de la photocathode, se traduit par l'apparition sur celle-ci de zones hétérogènes qui restent visibles sur l'image donnée par le tube.
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La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un tube amplificateur de brillance du type décrit ci-dessus ne présentant aucun des défauts rappelés. Elle est essentiellement caractérisée par les points suivants l'écran primaire est déposé sur une mince lame de verre préala- blement mise en forme, par une méthode connue, la substance fluorescente contenant un liant non organique supportant une température de 4000 à 600 C et conférant à l'écran un coefficient de dilatation voisin de celui de la mince pellicule de verre, sur l'autre face de laquelle est formée la photo- cathode. De préférence, la mince pellicule de verre est introduite dans le tube après formation de l'écran primaire et fixée par l'intermédiaire, éven- tuellement d'un support, en deux ou plusieurs points de sa périphérie.
Selon une variante préférée de l'invention, la surface de la pellicule de verre destinée à supporter la photocathode est revêtue pendant la fabrication de l'écran à l'aide d'un collodion protecteur qui est ensui- te enlevéo
Selon une variante de l'invention, l'écran primaire est recou- vert d'une mince pellicule métallique, transparente aux rayons X et brillan- te de façon à augmenter le rendement lumineux de celui-ci, ainsi qu'il est de pratique courante dans la fabrication des tubes cathodiques où l'on uti- lise habituellement un revêtement d'aluminium.
Selon une variante préférée de l'invention, on dispose derrière l'écran primaire un cache métallique en une substance transparente aux rayons X servant à filtrer le rayonnement secondaire dû à la diffraction par l'ob- jet irradié, et servant en même temps de support mécanique à la structure mince supportant l'écran et la photocathode.
L'invention sera bien comprise en se reportant à la description suivante donnée à titre d'exemple de réalisation non limitatif quant à la portée de l'invention.
La figure 1 représente une vue en coupe de l'ensemble constitué par l'écran primaire et la photocathode ainsi que leur support.
La figure 2 représente une vue d'ensemble en coupe d'un tube selon l'invention.
La figure 1 représente à une échelle où les épaisseurs ont été exagérées à dessin, l'ensemble de l'écran primaire et de la photocathode.
On voit en 1 la mince pellicule de verre tendre, par exemple du verre à la chaux dont la courbure est obtenue, par exemple par moulage sous pression à chaud. ll faut que le verre constituant la lame mince 1 soit résistant chimiquement. L'épaisseur de la lame est par exemple comprise entre 1 et 2 dixièmes de millimètres. L'écran 2 sensible aux rayons X est par exemple obtenu par sédimentation d'une suspension aqueuse contenant une poudre de sulfure de zinc activé à l'argent. L'épaisseur de l'écran est telle que le poids de poudre déposée est compris entre 50 et 100 mg par cm ce qui correspond à une épaisseur de l'ordre de 4 à 5 dixièmes de millimètre.
La suspension contient en outre un liant destiné à conférer au dépôt des pro- priétés élastiques telles qu'il puisse supporter un étuvage à une tempéra- ture de l'ordre de 400 C sans présenter de craquelures ni de tendance à se décoller de la lame de verre, et qui rende l'écran insensible à l'action de la vapeur d'eauo On reconnaît de nombreux liants organiques susceptibles d'être employés, toutefois, selon une variante, de l'invention l'on utili- se du borax.
Tour obtenir un écran d'un diamètre de 50 cm, on part d'une sus- pension aqueuse contenant entre 100 et 200 g de sulfure de zinc activé à
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l'argent. Le volume d'eau dépend du volume de l'ampoule. Dans le cas d'une ampoule de forme voisine de celle des tubes cathodiques il faut environ quatre litres d'eau. On chauffe ce volume d'eau à environ 50 C et on ajou- te entre 200 à 300 g de borax. On peut effectuer un dépôt de collodion par la méthode de la goutte grâce à la faible solubilité du berax dans l'eau froide. On fait ensuite une métallisation sous vide (aluminure) puis on étuve.
Il est en effet important que l'écran 2 constitue avec la lame de verre 1 un ensemble élastique supportant l'étuvage sans déformation de la lame de verre, la valeur du rayon de courbure de cette lame devant être conservée avec une précision relativement grande au cours de la fabrication.
L'écran 2 ayant été ou non séché, (à 120 pendant 30 à 60 min.) on peut ainsi qu'il est d'usage dans la fabrication des tubes cathodiques, faire un dépôt de collodion sur l'une et l'autre face de la lame de verre 1. Ces revêtements qui ont disparu une fois l'ensemble terminé ne sont pas représentés pour cette raison sur la figure. Le collodion recouvrant l'écran 2 peut être obtenu par la "méthode de la goutte" bien connue de l'homme de l'art. Il peut être intéressant de déposer la couche de collodion protectrice sur la face de lame destinée à recevoir la photocathode, avant le dépôt de l'écran. La couche de collodion qui recouvre l'écran est alors recouverte à son tour d'une pellicule mince d'aLuminium 3 par exemple par vaporisation sous vide.
L'ensemble est alors cuit à une température suffi- sante pour détruire le collodion ainsi qu'il est de pratique courante.
L'écran sensible aux rayons X est alors terminé. L'ensemble est lavé puis séché.
L'écran et la lame sont alors associés à un support mécanique 4 constitué par exemple par une lame d'aluminium ou de tout autre métal transparent aux rayons X, présentant approximativement la même forme que la lame-de Verre. Ce support peut également être constitué en un isolant, le verre par exemple transparent aux rayons X. Comme on l'a dit plus haut, ce support sert en même temps de filtre absorbant les rayons X secondaires, mous, diffractés par l'objet irradié. La fixation de la lame de verre a son support est assurée par exemple en trois points de sa périphérie par l'intermédiaire de pattes de sertissage 5 serrées par-des serre-joints non représentés. Afin de protéger l'écran de tout contact avec le support 4, on dispose sur sa périphérie un anneau 6 formant cale d'épaisseur.
L'ensemble est alors introduit dans le tube et fixé à la verrerie en trois points ainsi qu'il est représenté plus en détail sur la figure 2. La photocathode 7 est alors formée sur la lame mince 1 par l'un quelconque des procédés connus comportant l'évaporation sous vide d'un ou plusieurs métaux, dont l'un est alcalin, avec ou sans oxydation; un dépôt conducteur annulaire 8 entoure la photocathode 7 de façon à permettre la fixation de son potentiel avec précision.
On a représenté en 10 sur la figure 2 l'enveloppe de verre constituant le tube. L'écran fluorescent secondaire 11 est déposé par exemple sur le fond de l'ampoule par l'un des procédés connus de fabrication d'écrans fluorescents de tubes à rayons cathodiques. Il est de préférence muni d'un revêtement d'aluminium 12 afin d'augmenter la brillance de l'image finale.
Ainsi qu'il apparaît en 13, il est prévu devant l'écran 11 un opercule destiné à isoler la portion de l'ampoule contenant l'écran secondaire du reste du tube au cours de la fabrication de la photocathode. Cet opercule peut être déplacé de façon à libérer l'ouverture dans le diaphragme 14 jouant le rôle d'anode lorsque l'opération est terminée, il assure
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une protection efficace de l'écran secondaire vis-à-vis des vapeurs alcalines qui remplissent l'ampoule au moment de la fabrication de la photoca- thode,
Lorsque l'écran secondaire est terminé , on introduit dans l'ampoule 10 le sous ensemble de la figure 1 et on le fixe par exemple à l'aide de..trois pattes telles 15 traversant l'ampoule 10.
La photocathode est alors fabriquée ainsi qu'il a été dit plus haut, l'opercule étant disposé de façon à obturer l'ouverture du diaphragme 14. II est ensuite enlevé.
On peut prévoir un dispositif de verrouillage maintenant ledit opercule en place lorsque le tube est terminé. On a figuré en 16 la deuxième anode accélérant les photoélectrons sur l'écran secondaire ll et en 17 un revêtement conducteur déposé sur l'intérieur de l'ampoule devant la photocathode et qui peut être porté au même potentiel que cette dernière.
REVENDICATIONS.
1.- Tube amplificateur de brillance comportant essentiellement un écran primaire, une photocathode, une lentille électronique d'accélération des photoélectrons, et un écran secondaire, caractérisé en ce que l'écran primaire est disposé sur une face d'une lame mince en verre dont l'au- tre face porte la photocathode.
2.- Tube amplificateur de brillance comportant essentiellement un écran pri- maire, une photocathode, une lentille électronique d'accélération, des photoélectrons et un écran secondaire selon 1, dans lequel la lame min- ce de verre est courbe.
3. - Tube amplificateur de brillance comportant essentiellement un écran primaire, une photocathode, une lentille électronique d'accélération des photoélectrons et un écran secondaire selon 1, dans lequel l'écran primaire est obténu par décantation d'une suspension aqueuse tiède de poudre fluorescente renfermant du- borax en solution sursaturée. à la température ambiante .
4.- Tube amplificateur de brillance comportant essentiellement un écran primaire, une photocathode, une lentille électronique d'accélération des photoélectrons et un écran secondaire selon 1, dans lequel la lame mince en verre est maintenue par un support constitué en une feuille de métal.
5. - Tube amplificateur de brillance comportant essentiellement un écran pri- maire, une photocathade, une lentille électronique d'accélération des photoélectrons et un écran secondaire selon 1 dans lequel la lame min- ce est maintenue par un support isolant transparent.
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