Anticathode pour dispositifs à rayons g. La présente invention se rapporte à une anticathode pour dispositifs à rayons X.
Il est de coutume dans la fabrication des tubes à rayons X de donner aux anticathodes de ceux-ci une forme relativement épaisse, des masses plus ou moins compactes, ce qui a l'avantage de faciliter leur confection. On sait que les dimensions extrêmes d'une anti- cathode à rayons X sont relativement petites pour permettre son introduction dans le col d'un tube à rayons X. Si l'anticathode est construite sous une forme compacte, elle ren ferme une plus grande quantité de métal et possède par suite une grande capacité d'ac cumulation de chaleur.
Cependant, le poids de l'anticathode est limité par la solidité du col de verre du tube, de sorte, que pour des tubes à puissance élevée, on peut constater qu'après un fonctionnement continu d'une cer taine durée, l'anticathode de construction usuelle est susceptible d'être surchauffée de façon inadmissible.
Dans les opérations radiographiques où le tube est employé seulement pendant quelques secondes à la fois, la capacité thermique de l'anticathode est suffisante pour empêcher un surchauffage attendu que le temps est trop court pour permettre qu'un équilibre de tem pérature s'établisse. Cependant, en radiotb.é- rapie, les tubes à rayons X doivent fonction ner pendant de longues périodes et la capacité thermique de l'anticathode devient insignifiante. Dans ce cas, il faut recourir à des moyens efficaces pour dissiper la chaleur engendrée dans l'anticathode.
Il est aussi désirable en radiothérapie de réduire le temps d'exposition, d'un patient par exemple, à l'action des rayons X, mais alors il faudra augmenter de façon borres- pondante l'intensité des rayons X engendrés pour le traitement envisagé.
Or, l'intensité des rayons X dépend de la puissance employée, et plus la puissance est grande, plus sera grande la chaleur engendrée dans l'anti- cathode. Par conséquent, plus sera grande la capacité de dissipation de chaleur de l'anticathode, plus sera grande la puissance qui pourra être employée avec celle-ci, plus sera grande l'intensité des rayons X engen drés et plus sera court le temps d'exposition nécessaire pour obtenir un traitement voulu ou pour produire le résultat désiré.
Différents moyens ont été déjà proposés pour dissiper la chaleur engendrée dans une anticathode; ainsi, par exemple, des nervures de radiation ont été prévues sur la tige ou conducteur d'entrée de l'électrode, à l'extérieur du tube. Suivant d'autres propositions, on a constitué l'anticathode par un corps creux rempli d'un liquide tel que du mercure ou de l'eau pour en dissiper la chaleur par va porisation du liquide. Bien que ces moyens soient utiles, ils tic sont pas entièrement satisfaisants en ce sens qu'ils sont soit compli qués ou encombrants, soit qu'ils ne procurent pas la radiation de chaleur nécessaire.
Suivant l'invention, l'anticathode est con formée de manière à présenter un rapport tel entre la totalité de sa surface et son volume qu'elle soit capable, à température élevée, de dissiper à peu prés autant de cha leur qu'il y en est développé lors d'un fonc tionnement continu. Ce résultat peut être obtenu en donnant à l'anticathode des dimen sions telles que le rapport entre sa surface et son volume soit relativement grand, c'est- à-dire considérablement plus grand que dans les anticathodes habituelles.
Avec une anti- cathode de ce genre montée dans un tube à rayons X, on peut en appliquant la puissance suffisante, engendrer d'une manière continue des rayons X d'intensité deux ou trois fois plus grande que dans un tube habituel. Par suite, le temps d'exposition peut être réduit à la moitié ou au tiers du temps normale ment requis et un patient peut par conséquent être traité par un temps sensiblement plus court; par ez4emple, un traitement exigeant autrement six heures peut être réduit à deux ou trois heures.
Dans l'exécution pratique, l'électrode peut être formée par un disque plat relativement mince d'un diamètre relativement grand. Ce disque peut être pourvu, à sa périphérie, d'une couronne servant à augmenter la radia tion de chaleur, ou bien le corps de l'électrode, 'peut être pourvu d'une ou plusieurs ailettes de radiation de chaleur, ces éléments de radiation de chaleur pouvant consister en un métal diffé rent de celui qui constitue le corps de l'électrode ayant par exemple un point de fusion infé rieur à celui du métal du corps de l'électrode.
Au dessin annexé, donné à titre d'exemple, la fig. 1 représente schématiquement un tube à rayons X, à puissance élevée, renfermant une forme d'exécution de l'anticathode suivant l'invention, et les fig. 2 et 3 représentent deux autres formes d'exécution de l'électrode.
Le tube évacué 4 (fig. 1) peut être formé de verre ou d'une autre substance transpa rente et comprend un corps principal 5 de forme sphérique et deux prolongements tubu laires 6 et 7. Dans le prolongement tubu laire 6 est scellée la cathode 8 formant l'élément émetteur d'électrons. Le prolonge ment tubulaire 7 porte l'anticathode 9 servant ici également d'anode, construite suivant l'invention.
Contrairement à ce qui a lieu actuelle ment, l'anticathode q est ici formée d'un disque plat 11 relativement mince, pourvu d'une ouverture centrale 12 par laquelle passe la tige ou conducteur d'entrée 13. Le dia mètre de ce disque est relativement grand et en tout cas aussi grand que le permet la largeur intérieure du prolongement tubulaire 7 pour l'introduction du disque à travers celui-ci; son diamètre peut par exemple être de 5 cm environ et son épaisseur peut être par exemple de 1,5 mm pour que le poids du disque ne soit pas trop grand pour être supporté à l'intérieur du tube.
Un tube ainsi construit est spécialement applicable à des traitements thérapeutiques n'exigeant pas de foyer à concentration du courant d'électrons de la cathode et où ce courant est préférablement distribué aussi uni formément que possible sur la surface active de l'anticathode, ce qui permet d'éviter un surchauffage local.
En raison de la construc tion de l'anticathode, celle-ci présente un grand rapport entre la totalité de sa surface et son volume de faon à être capable, à une température élevée, de dissiper à peu près autant de chaleur qu'il y en est développé lors du fonctionnement continu et, on peut employer dans le tube une quantité de puissance plus grande, attendu que la puissance employée dans le tube est principalement limitée par la capacité de dissipation de chaleur de l'anticathode.
La fig. 2 montre une autre forme d'exécu tion de l'anticathode. Elle comporte, comme dans le premier exemple, un disque 15 ayant une ouverture centrale 16 pour le passage d'une tige de support 17 servant de conduc teur d'entrée. Le disque 15 est pourvu, -à sa périphérie, d'une couronne annulaire 18 sou dée àla périphérie du disque. Cette construction donne à l'anticathode une surface de radia tion grandement augmentée, élève considé rablement sa capacité de dissipation de chaleur et permet l'emploi d''un courant plus puissant dans un tube à rayons X.
La fig. 3 représente encore une autre variante, où le corps de l'électrode 19 est formé d'une portion cylindrique massive pour vue d'une série d'ailettes 21 de radiation de chaleur, pouvant être soit soudées, soit faites d'une pièce avec elle. Ces ailettes augmentent considérablement la surface de radiation de chaleur de l'anticathode et par suite la puis sance qu'on peut employer avec celle ci.
Les ailettes 21 représentées en fig. 3 et la couronne 18 montrée en fig. 2 n'ont pas besoin d'être formées du même métal que celui dont est constitué le corps de l'élec trode. Par exemple, si le corps 15 de l'électrode de la fig. 2 et le corps 19 de celle de la fig. 3 sont composés de tungstène, de thorium, d'uranium ou d'un autre métal de poids atomique élevé, la couronne 18 et les ailettes 21 peuvent être formées de l'un quelconque de ces métaux ou d'un métal à point de fusion plus bas ou d'un métal meilleur marché tel que du molybdène, du tantale etc.