Stabilisateur pour tubes<B>à</B> décharge d'électrons<B>à</B> cathode incandescente. L'invention est relative aux tubes<B>à dé-</B> charge -d'électrons, tels que, par exemple, des tubes<B>à</B> rayons X, qui fonctionnent par la production d'une décharge cl'électrckns indé pendamment de l'ionization gazeuse.
Le but de l'invention est de régler auto matiquement l'émission d'électrons par la cathode, de manière<B>à</B> maintenir constant le courant traversant le tube. Ceci est applica <B>ble</B> en particulier au fonetionnement d'un tube<B>à</B> rayons X du tube<B>à</B> cathode intan- descente pour assurer un débit constant de rayons X, même si le voltage de la source du courant de -chauffage de la cathode varie.
Le stabilisateur pour tubes<B>à</B> décharge d'électrons objet de la présente invention est destiné a permettre d'atteindre ce but; il est caractérisé par un dispositif établi de façon <B>à</B> être influencé par le courant<B>à</B> régler, et<B>à</B> agir automatiquement sur le courant de chauffage de la -cathode.
Le dessin annexé représente,<B>à</B> titre d'exemple, deux formes d'exécution de l'objet de l'invention. Fig. <B>1</B> montre schématiquement un appa reil<B>à</B> rayons X, 9,uquel est adaptée une pre mière forme d'exécution de l'objet de l'in vention; Fig. 2 est un graphique permettant de comparer les caractéristiques électriques d'un appareil équipé avec le stabilisateur selon l'invention avec celles d'un appareil non pourvu dudit stabilisateur; Fig. <B>3</B> est une vue de détail; Fig. 4 est une autre vue -de -détail mon trant<B>à</B> part les électrodesdu tube<B>à</B> rayons X;
Fig. <B>5</B> représente, schématiquement, une seconde forme -d'exécution.
Dans la première forme -d'exécution, re présentée fig. <B>1, 3</B> et 4, un tube<B>à</B> rayons X <B>1,</B> connu sous le nom de tube auto-redresseur Coolidge, est représenté relié<B>à</B> l'enroulement secondaire<B>à</B> haute tension du transforma teur 2, ce -dernier ayant un circuit primaire <B>à</B> basse tension relié<B>à</B> une source appropriée de -courant alternatif représentée par les con ducteurs<B>3</B> et 4.
Le tube<B>à</B> rayons X<B>1</B> con tient une cathode (fig. 4) consistant en un filament iehauffé <B>5,</B> entouré par un anneau focal<B>6,</B> et une anode<B>7</B> consistant en une tige de cuivre, dans laquelle est insérée une pièce <B>7'</B> en métal réfractaire, de préférence du tungstène. L'anode est disposée en bonne re lation thermique avec un radiateur<B>8.</B>
La cathode<B>5</B> du tube<B>à</B> rayons X est re liée par des -conducteurs<B>9, 10 à</B> l'enroule ment seconda-ire d'un transformateur<B>11,</B> dont le primaire est #cQnnecté en série a.vec une ré- sistance appropriée réglable<B>19-</B> aux conduc teurs<B>3</B> et 4. Une résistance 14 est intercalée dans le circuit<B>9, 10</B> en série avec l'enroule ment secondaire du transformateur<B>11.</B> En dérivation sur la résistance 14 sont disposés les contacts<B>là</B> et<B>16</B> d'un rupteur<B>à</B> vibration, le contact<B>16</B> étant porté par une vis de posi tion réglable.
Ce rupteur se ferme et s'ouvre très rapi dement pendant le fonctionnement du tube, les durées relatives des périodes d'ouverture eomparées aux périodes de fermeture étant déterminées par la force (lu courant traver sant l'électro-aimant<B>17,</B> dont l'enroulement est intercalé sur le conducteur<B>18</B> conduisant le courant passant de la cathode<B>à</B> l'anode<B>à</B> travers le tube<B>à</B> rayons X.
Ce rupteur<B>à,</B> vibration est représenté<B>à</B> part (fig. <B>3).</B> L'armature vibrante<B>19</B> de l'aimant est soumise, dans son mouvement descendant.<B>à</B> l'action antaconiste d'un res sort 20, dont la tension peut être réglée au moyen d'une vis 21. De préférence ce vibra teur est réglé de manière<B>à</B> fonctionner syn- ühroniquement avec<B>la,</B> source de courant al ternatif.
Un condensateur H est relié aux contacts <B>15</B> et<B>16</B> pour réduire l'étincelle (le rupture. En se reportant au graphique représenté, fig. 2, on voit que -dans un appareil analogue <B>à</B> celui représenté fig. <B>1,</B> mais clans lequel la résistance 14 et le rupteur<B>à</B> vibration relié en dérivation sont omis et dans lequel la ea- thode incandescente est chauffée sans réglage par un transformateur alimenté par une source de courant dont la tension varie, le courant allant de la, cathode<B>à</B> l'anode,<B>à</B> ira- -vers le tube, varie avec les variations de po tentiel (lu courant de ehauffage de<B>la,
</B> cathode dans un rapport représenté par la courbe<B>23.</B> Le voltage aux bornes de l'enroulement pri maire du transformateur -de chauffage du filament a été porté en fig. 2 en abscisses pour une série de voltages allant de<B>70 à 87</B> volts, les valeurs -correspondantes -du courant entre la, cathode et l'anode étant portées en ordonnées de 4<B>à 30</B> milliampères.
On re marque que, lorsque le voltage<B>du</B> fransfor- mateur -de chauffage du filament s'accroît, le courant traversant le tube augmente très rapidement; par exemple pour un accroisse ment<B>de</B> la tension ide <B>812 à 87</B> volts, c'est-à- dire un accroissement d'environ<B>5,1</B> 'Xo. ce courant s'accroît de 20<B>à 30</B> milliampères, ce qui équivaut<B>à</B> un accroissement d'envi ron<B>50 %.</B>
Lorsqu'un tel appareil est relié<B>à</B> un ré seau ordinaire, surtout si le même réseau ali mente des moteurs<B>à</B> grandes variations de charge, (le grandes variations peuvent se pro duire dans l'émission du tube<B>à</B> rayons X. Par suite, la constance -d'une émission de rayons X -donnée sera extrêmement diffitile <B>à</B> maintenir.
Par contre, lorsqu'un tube<B>à</B> rayons X<B>à</B> cathode incandescente est muni d'un stabili sateur dont le fonctionnement, est déterminé par le courant passant<B>à</B> travers le tube, le courant transmis peut devenir pratiquement constant, même pour de grandes variations de voltage, #camme l'indique la. courbe 24.
Dans ce cas, un accroissement de voltage du ré seau de<B>82 à 87</B> volts ne produit pas de chan gement appréciable -de courant, et, même un plus grand accroissementde voltage du réseau de<B>82 à</B> 120 volts, par exemple, ne provoque qu'un accroissement de courant, d'un milli ampère environ, -ce qui fait une augmentation -de courant de<B>10 %</B> pour une augmentation de voltage de 46<B>%.</B> Dans la, pratique, le transformateur (le ehauffage du filament d'un tube<B>à</B> rayons X n'est jamais soumis<B>à</B> d'aussi grandes variations de son voltage primaire; t'est pourquoi le courant passant <B>à,</B> travers le tube est maintenu pratiquement constant.
L'action du stabilisateur est pro duite par les variations dans l'attraction ma- gn6tique du noyau -de l'aimant<B>17</B> sur l'ar mature<B>19</B> du rupteur<B>à</B> vibration, comme <B>déjà</B> indiqué. Par exemple un accroissement du courant traversant le tube cause un ac croissement correspondant dans<B>la</B> durée de la période pendant laquelle les contacts<B>15</B> et<B>16</B> sont séparés et la résistance 14 est intercalée en série dans le circuit<B>9, 10</B> pen dant des périodes relativement longues par quoi l'affaiblissement du courant de chauf fage de la cathode est rendu suffisant pour s'opposer<B>à</B> tout accroissement subséquent de la température de la cathode.
De même, une faible diminution de courant.amènera. un af faiblissement de l'attraction de l'aimant<B>17,</B> ce qui aura pour effet d'accroître la durée rela tive de fermeture du circuit de chauffage de la cattode et d'augmenter ce courant de chauffage. Comme l'émission d'électrons de Io, cathode varie rapidement avec<B>la</B> tempèrit- fure, il suffit dun faible réglage de la tem pérature de la cathode pour maintenir l'émis sion d'électrons de la cathode pratiquement constante.
Dans certains cas l'objet de l'invention trouve son application pour rendre pratique ment constant le courant traversant le bibp d'lin appareil<B>à</B> rayons X ayant une résis tance en série avec le primaire d'un transfor mateur<B>à</B> haut voltage pour limiter le courant qui peut être émis par ce transformateur. Par exemple clans des dispositifs d'émission de rayons X fonctionnant<B>à,</B> des voltages ex cessivement hauts, comme on en emploie, par exemple, dans la thérapeutique, de telles ré sistances peuvent être utilisées pour limiter le courant<B>à</B> une valeur qui ne soit pas fatale <B>à</B> la vie.
Dans la forme d'exécution représentée fig. <B>5,</B> l'objet de l'invention est montré appli- qu6 <B>à</B> un appareil<B>à</B> rayons X destiné<B>à</B> fonc- fionner avec une résistance réglable<B>26</B> en série avec l'enroulement primaire d'un trans formateur<B>à</B> haute tension<B>27.</B> Le tube<B>à</B> rayons X<B>28,</B> dans ce cas,
est relié aux en roulements secondaires du transformateur<B>27</B> en série a<B>'</B> vec un redresseur mécanique<B>29</B> ac- tionii6 par<B>un</B> moteur électrique synchrone <B>30.</B> Ce moteur peut être alimenté par un cou rant qui arrive par le<B>*</B> s conducteurs<B>31</B> reliés aux conducteurs principaux 32 alimentant le transformateur<B>26.</B> La cathode<B>5</B> du tube<B>à</B> rayons X est alimentée par un courant de chauffage par un transformateur<B>11</B> dans l'enroulement primaire duquel sont intercalés les contacts<B>là, 16</B> d'un rupteur<B>à</B> vibration commandés par un aimant<B>17,</B> lequel est relié, par les conducteurs<B>33,</B> 34,
en série avec les enroulements secondaires<B>35, 36</B> dit trans formateur<B>à</B> haute tension. Une résis tance 14 est connectée en dérivation sur les contacts<B>15</B> Qt <B>16.</B>
L'appareil représenté fig. <B>5</B> est semblable <B>à</B> l'ippareil représenté fi-.<B>1,</B> sauf qu'on<B>y</B> emploie une résistance dans le primaire du transformateur principal<B>27,</B> laquelle rend récessaire un redresseur en série avec le tubc à rayons X pour protéger le tube du haut potentiel pendant les périodes de polarité renversée.