Procédé pour régler un circuit de distribution électrique au moyen d'une décharge électronique, et installation pour sa mise en #uvre. La. présente inveiiiion se rapporte à un procédé pour régler un circuit de distribution électrique au moyen d'une décharge électro nique, caractérisé en ce qu'on produit, d'une part, une décharge électronique, d'autre part, une chute de voltage proportionnelle à l'in tensité du courant;
dans cette décharge, en ce qu'on fait varier ladite intensité propor- tionnE:llement aux variations à régler, et en fin en ce qu'on règle celles-ci par l'intcrmé- diaire de la. susdite chute de voltage.
L'invention a pour but d'établir un pro cédé permettant de régler instantanément à volonté la tension ou l'intensité sans recourir à des organes mobiles. Par exemple, un po tentiel pratiquement constant peut être main tenu aux bornes -d'un tube à rayons X mal gré les variations de voltage de la source de courant, ce qui permet d'obtenir des rayons X possédant une pénétrabilité constante.
La rapidié du réglage provient de ce que la décharge d'électrons varie instantané ment et dans une forte proportion. Dans un tube à rayons X, d'autre part, le voltage peut être, maintenu pratiquement constant par la variation du courant à l'in térieur du tube lui-même ayant pour effet de produire une chute de voltage dans une impédance extérieure qui absorbe les varia tions de voltage dans le circuit.
On peut encore utiliser le courant de ten sion pratiquement constante qui est dérivé d'un dispositif à décharge électronique, pour charger la cathode d'un second dispositif à décharges électroniques, (le manière à main tenir pratiquement constant le courant dans ce second dispositif aussi longtemps qu'il est influencé par des variations- dans la. tension d'alimentation. Le second dispositif peut par exemple être constitué par un tube à rayons X qui réalise ainsi un moyen pour rendre constante l'intensité des rayons X malgré les variations du courant d'alimentation.
Le procée s'applique avantageusement aux dispositifs dans lesquels la décharge électronique entre les électrodes se produit à saturation. La décharge électronique devra de préférence être pratiquement dépourvue de ionisation gazeuse. Le changement de l'intensité absorbée est obtenu, par exemple, par les variations de la. tension d'un circuit à cathode incandescente.
On pourra produire une chute de voltage extérieurement au dispositif à cathode in candescente, celle-ci étant chauffée par un courant: dont la tension varie en fonction in verse de ladite chute de voltage.
Enfin on pourra, faire en sorte que, dans ce cas, la cathode soit chauffée par un cou rant dont: la tension est proportionnelle à. la différence entre la tension d'alimentation et la même tension diminuée de la chute de voltage dans l'impédance.
L'invention se rapporte également à une installation pour la. mise en oeuvre du pro cédé.
Le dessin annexé représente schémati quement trois formes d'exécution d'installa tions, données à titre d'exemple, ainsi qu'un graphique.
Fig. 1 est le schéma d'une première forme, Fig. 2 celui simplifié d'une deuxième forme, Fig. 3 le même d'une troisième forme, enfin Fig. 4 est un graphique.
Dans la, fig. 1, 1 représente un tube à rayons X, connecté par des conducteurs 2 et 3 au secondaire d'un transformateur 4 par l'intermédiaire d'un redresseur 5. qu'ac tionne un moteur 6. Le primaire du transfor mateur 4 est connecté par des conducteurs 7 et 8, à une source -de courant -de potentiel variable, représentée par des bornes 4 et B. Le dessin figure un redresseur du type bien connu à sélection mécanique; mais d'au tres types de redresseurs à haut voltage peuvent être employés. Ce redresseur em pêche que le tube à rayons X soit soumis à un haut voltage pendant les demi-ondes pendant lesquelles la cathode incandescente 9 dudit tube a, un potentiel positif.
Lors que le mouvement des bras 10 du sélecteur -t synchronisé avec le courant alternatif d'a-limeiitatioii, des impulsions de courant redressé sont fournies au tube à rayons X, grâce au renversement, des connexions, à in tervalles voulus. par les secteurs II et 12.
Le circuit primaire du transformateur 4 est branché en série avec une impédance 13, comme par exemple une résistance ou indue- lance, et avec un interrupteur 14.
La cathode 9 dit tube à rayons X est de préférence en tnngsiène; elle est connectée par des conducteurs 15 et 16 au secondaire d'un transformateur 17. Le primaire de celui-ci est connecté par des conducteurs 18 et 19 en des point: des conducteurs d'a menée du courant oit le potentiel est égal à la différence entre le potentiel d'alimentation et la, chute de voltage dans l'impédance 13. Le conducteur 18 est connecté de préférence au conducteur 8, entre l'impédance 13 et le primaire dit transformateur .1, tandis que le conducteur 19 est connecté au conducteur opposé 7.
L'anode 20 du tube à rayons X est égale ment de préférence en tungstène, quoique toute autre matière difficilement fusible- puisse être utilisée. Le tube à rayons X est soigneusement vidé et cela à une pression si basse que la, ionisation ga.zeu,e par choc<B>d'é-</B> lectrons est pratiquement négligeable pen dant l'opération.
Lorsque les interrupteurs 14 et 21 -ont: fermés, le courant traverse le dispositif à. rayons X et l'impédance <B>13)</B> dont le but est d'absorber les variations ile voltage du circuit d'alimentation. L'éin'ssioit d'électrons de la cathode 9 et le voltage fourni ait tube à rayons X sont -dan: un rapport tel que tous les électrons disponibles sont utilisé, en tout moment.
En d'autre: termes, le courant d'é lectrons travaille à la, valeur de saturation de l'émission, doit il résulte que ce courant varie avec la tempér.iture de la cathode sui vant l'c=quation de Richardson.
EMI0002.0041
oit I est le courant, T' la température itb.solue de la. cathode, ct et. G (les constantes et e Itt base du système de logarithmes naturels, soit 2,718.
Une élévation de la température de la ca thode produit une augmentation de l'inten sité du courant relativement beaucoup plus forte que l'augmentation du courant de chauffe. Par exemple, une augrnpntation de 10 % .du courant de chauffe peut accroître de presque 300 % le courant d'électrons tra versant le tube. Comme le courant de chauffe varie en même temps que le voltage aux bornes de la cathode, ou entre le conducteur 7 et la sortie de l'impédance 13, de faibles variations de ce voltage produisent de très grandes variations du courant du tube à rayons X, et par suite de .la chute -du po tentiel clans l'impédance.
Une augmentation de voltage par exemple dans les conduc teurs d'alimentation 7 et 8 est donc accom pagnée d'un accroissement de courant tel que la chute de tension clans l'impédance 13 compense immédiatement cedit accroissement de voltage.
Dans la forme d'exécution représentée en fig. 1, les variations de voltage de la. source de courant, par exemple -des augmen tations -de tension, ne peuvent pas être exacte ment compensées, puisqu'il faut, pour aug menter le courant de chauffe, que la tension entre les conducteurs 18 et 19 augmente elle-même.
On peut cependant choisir l'im pédance de telle façon qu'une variation de 2 % entre les conducteurs 18 et 19, c'est-à- dire au primaire du transformateur 4 pro voque une chute de voltage ,de 8 % aux bornes de l'impédance, c'est-à-dire assure le réglage à 2 % près d'une variation de 10 /a aux bornes<I>A</I> et B, réglage qui suffit largement, dans la partie. pour des rayons X ordinaires.
A la place de l'impédance 13 on pourrait utiliser une résistance d'absorption telle qu'un fil de fer dans de l'hydrogène. Dans ce cas, les variations lentes de voltage sont largement absorbées par la résistance, mais les variations rapides sont réglées par les variations du -courant de chauffe de la ca- tbôde du tube à rayons X. Là fig. .1 montre la relation existant en tre l'élévation du voltage aux bornes du transformateur d'alimentation, reportée en abscisses, et l'intensité dans le tube à rayons X, reportée en ordonnées suivant une ligne pleine 25.
Cette même figure montre, par une ligne pointillée 26, la tension aux bornes du tube à rayons X. On voit que cette tension s'élève beaucoup plus lentement que le cou= rapt.
Sans l'impédance 13 les mêmes augmen tations du voltage d'alimentation seraient accompagnées d'une très grande augmenta tion de courant à travers le tube et ,d'une chute très importante -du voltage aux bornes du tube à rayons X.
Si on désire, pour une raison ou pour une autre, maintenir un voltage constant ou au contraire décroissant aux bornes du tube à rayons X, on introduit une seconde impé dance dans le circuit d'alimentation, comme par exemple la résistance 27 de la fig. 2. Dans cette figure, le redresseur 5 n'a pas été représenté afin 4e simplifier' le diagramme. D'ailleurs l'installation peut fonctionner comme représenté, si l'on a soin d'utiliser un tube à rayons X construit de manière, à re dresser son propre courant.
Le fonctionnement @de cette installation est le suivant: Lorsqu'une élévation de voltage se pro duit entre les points 28 et 29 de la façon expliquée plus haut, le courant traversant l'impédance 27 augmente. Mais la valeur de l'impédance 27 peut être choisie -de telle façon que la chute -de voltage qui résulte de cette augmentation d'intensité soit celle qui rende la tension au primaire du transforma teur 4 constante, selon la ligne ponctuée 30 de fig. 4, ou même descendante, selon la ligne mixte 31. La variation voulue d'un courant traversant une impédance, pour ré gler le voltage en -des points donnés d'un cir cuit, peut être produite par un tube à dé charge électronique, sans qu'il y ait généra tion de rayons X.
La fig. 3 montre une ins tallation de ce .genre. Le dispositif à décharge électronique n est 32 pas un' tube à rayons X, mais est plu tôt construit pour fonctionner à une faible tension, tout en travaillant à saturation.
La cathode est chauffée par un courant variant en même temps qüe le voltage de la ligne principale d'alimentation 34, et cela de la nième manière que dans un tube à rayons Z. Dans ce but des impédances 13 et 2 7 sont disposées dans le circuit primaire du trans formateur 4.
Les conducteurs 35 et sit; de la. cathode sont connectés au secondaire d'ixii transformateur 37. dont le primaire est, con- neeté par des conducteurs 38 et 39 aux point oit la tension .doit être réglée. 40 est un dis positif à électrons, par exemple un tube à rayons X;
le circuit .(le chauffe 41, 42 de la cathode est alimenté par un traiïsforniatetir 43. dont, le primaire est connecté aux- points 44 et. 45 ott la. tension est réglée. Il en ré sulte qun la cathode du tube 40 est chauffée à une température pratiquement constante. malté les variations de voltage de la. source de courant.
Les bornes principales du tube à rayons X sont connectées par des conduc teurs 46 et 47 à un transformateur à haute tension usuel 48, lequel est à son tour con- neeté par des conducteurs 49 et 50 à. la ligne d'alimentation 34.
Excepté lors de changements internes, tels que la présence à la, cathode cl'un gaz, le cou rant d'électrons qui traverse le tube à rayons 40 est pratiquement constant, diuis l'ins- X <B>X</B> tallation décrite, même lorsque le voltage de la source de courant. 34 est variable. La cathode du tube à rayons X joue, dans ce cas, le rôle<B>(le</B> dispositif d'utilisation du cou rant réglé.