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Dispositif permettant d'examiner des substances aux rayons x.
La présente invention est relative à un dispositif per- mettant d'examiner des substances aux rayons-x, et à un tube à rayons-x propre à âtre utilisé avec un tel dispositif.
Pour examiner des substancex, par exemple pour déterminer la structure de leurs cristaux, on utilise souvent des rayons-x. si des substances cristallines sont frappées par des rayons-x d'une longueur d'onde déterminée, ces rayons sont réfléchis d'une manière qui dépend de la structure des cristaux. Ces rayons réfléchis peuvent être recueillis sur une plaque photo- graphique et l'image produite sur cette plaque peut ensuite être développée. L'image obtenue permet de se faire une idée dela struture des cristaux de la substance examinée. Les ins-
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tallations utilisées ppur cet examen sont naturellement très compliquées.
Elles comportent un ou plusieurs tubes à rayons-x et un ou plusieurs appareils photographiques, l'ensemble étant renfermé dans une boite métallique dont les parois sont im- perméables aux rayons-X et sont par exemple en plomb. A l'ex- térieur de cette boite sont disposés habituellement un trans- formateur destiné à fournir la tension élevée requise et un dispositif de refroidissement destiné à dissiper la chaleur dégagée pendant le fonctionnement. En outre, on prévoit une installation à faire le vide qui sert à maintenir un vide suffisamment élevé dans la ou les tubes, @vec une telle ins- t allation, les appareils photographiques sont hors d'atteinte pendant la fonctionnement.
Pour les faire fonctionner on est obligé, par conséquent, d'ouvrir la boita, de sorte qu'avec ces installations on court le risque de toucher des conducteurs se trouvant sous haute tension.
L'invention a pour objet un dispositif simple et aisément transportable dans lequel tout danger de venir en contact avec des organes se trouvant sous haute tension est écarté, alors que les appareils photographiques se trouvent en permanence à la portée des mains. ce. dispositif offre une protection parfaite contre la sortie des rayens-X et peut fonctionner sans installation à. faire le vide.
La dispositif suivant l'invention est caratérisé par un tube à rayons-X monté à l'intérieur d'une.'; enveloppe métal- lique qui, pendant le fonctionnement du dispositif, peut être mise à la terre, la paroi extérieure du tube ayant une partie métallique qui est isolée des deux électrodes et qui entoure le miroir anticathodique.Cette partie métallique est reliée mécaniquement et électriquement à l'enveloppe métallique du dispositif, qui entoure en même temps un transformateur destiné
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à fournir au tube la tension élevée requise.
Le dispositif peut être agencé de telle façon qu'un ou plusieurs appareils destinés à faire des radiographies, sont ou peuvent être fixés à l'enveloppe métallique, de préférence de manière à. êtré mobiles.
En outre, le dispositif peut comprendre un moteur élec- trique 1à ventilateur qui permet de faciliter la dissipation de la chaleur dégagée pendant le fonctionnement dans l'antric- thode.
La paroi extérieure du tube à rayons-X propre à être employé dans un dispositif suivant l'invention,a une partie métallique qui est isolée des deux électrodes et qui entoure le miroir anticathodique, cette partie métallique étant munie de deux ou plusieurs fenêtres qui permettent aux rayons-X de passer.
L'invention va être décrite en détail avec référence au dessin annexé donné à titre d'exemple représentant une coupe verticale.du dispositif objet de l'invention.
Sur le dessin, le chiffre 1 désigne un tube à. rayons-X dont la paroi extérieure a une partie métallique 2 qui est isolée des deux électrodes du tube. La partie métallique 2 peut absorber les rayons-X émanant de l'antioathode et est munie de deux ou plusieurs fenêtres 3 en une matière perméable aux rayons-X. les parties en verre 4 et -5 du tube à rayons-X sont entourées d'une enveloppe métallique composée des parties 6 et 7 dont les bords 8 et 9 sont réunis à la partie métalli- que 2, qui continue ainsi la paroi extérieure métallique du dispositif.
Pour faciliter un montage rigide, on peut établir, par exemple au moyen d'un filetage, une connexion mécanique entre la paroi du tube et les pièces métalliques 6 et 7.
Grâce à ce mode de construction, tout danger de venir en con-
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tact avec des organes auxquels, pendant le fonctionnement du dispositif, est appliquée une tension élevée, est écarté et il est possible de disposer les appareils destinés à faire les radiographies, à l'extérieur du dispositif et néanmoins dans le voisinage immédiat du tube. Deux de ces appareils photographiques sont désignés sur le dessin par les chiffres 10 et 11; ils peuvent être des appareils suivant la système de Debije et Scherrer ou Bohlin ou d'autres appareils con- venables. De préférence, ils sont fixés à la paroi extérieure du dispositif de manière à être mobiles.
Avec le mode de fixa- tion représenté sur le dessin, les appareils photographiques peuvent être rabattus vers l'extérieur après avoir été un peu soulevés. Outre le tube à rayons-x, le dispositif comprend un transformateur 12 monté tout au bas et également à l'inté- rieur de l'enveloppe métallique, de sorte que son poids empêche le dispositif de se renverser. De préférence, ce transforma- teur qui sert à fournir la tension élevée nécessaire pour le fonctionnement, est entièrement immergé dans l'huile. La chambre renfermant le transformateur est fermée du côté supé- rieur par un plateau 13 en matière isolante. A l'aide d'une fiche 14, l'enroulement primaire du transformateur peut être relié à une source de courant alternatif au moyen d'un câble flexible 15.
Les pâles secondaires du transformateur sont reliés aux contacts 16 et 17. Au contact 17 qui est bipolaire, peut être raccordé le filament du tube,tandis que le contact 16 peut être relié, au moyen d'un câble extérieur 18, à l'anti- cathode. Le conducteur d'adduction 19 de celle-ci a un grand diamètre pour faciliter la dissipation de la chaleur. Le câble 18 est entouré d'une enveloppe métallique qui est reliée électriquement 4;la paroi extérieure du dispositif, Une borne 12 permet de relier cette paroi à la terre de sorte que la
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paroi du dispositif et également l'enveloppe métallique du câble 18 peuvent être touchées sans aucun danger.
Le raccorde- ment du câble au dispositif peut être effectué suivant le prin- cipe spécifié dans la demande de brevet N du de sorte que le courant qui alimente le trans- formateur, ne peut pas circuler avant que les deux extrémités du câble sont raccordées ou fixées au dispositif, ce qui aug- mente la sûreté. Pour faciliter la dissipation de la chaleur dé- gagée pendant le fonctionnement dans l'anticathode, on a prévu au sommet du dispositif un électro-auteur 21 muni d'un venti- lateur. D'autres modes de refroidissement peuvent aussi être employés avec un dispositif suivant l'invention'* Ainsi, par exemple, la partie du conducteur 19 qui sort du tube, peut être immergée dans de l'huile, qui est refroidie dans ce cas au moyen d'eau.
A cet effet, le tube l peut être placé dans le dispositif de telle façon que 1'anticathode soit en bas, de sorte que le conducteur 19 se trouve dans le même réser- voir d'huile que le transformateur.
Comme les organes principal du dispositif sont entourés d'une seule enveloppe de dimensions limitées, la dispositif peut être transporté facilement; ainsi par exemple, 11 peut être placé aisément sur une table. Il peut être soulevé à l'aide de poignées dont l'une est indiquée en 22 en pointillé.
Comme il ressort du dessin, l'agencement est tel que le tube à rayons-X puisse être remplacé aisément par un autre, ce qui est très avantageux si on désire faire des radiographies avec différences fréquences. Après avoir ouvert le Volet 23 prévu dans la paroi, on peut atteindre la contact 17 et rom- pre la connexion de la cathode à incandescence avec l'enroule- ment secondaire du transformateur. Si le volet 23 est combiné
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avec un dispositif da contact 24 qui assure que la circuit primaire du transformateur est interrompu tant que le volet est ouverte il est impossible de toucher les contaots 16,et 17 quand ils se trouvent sous tension.
Ensuite, la câble est déconnecté au sommet, éventuellement la connexion électrique avec le moteur du ventilateur estrompue, après quoi la par- tie supérieure 6 de l'enveloppe métallique peut être enlevée.
Le tube à rayons-X peut ensuite être retiré du dispositif et remplacé par un autre. Puis, le dispositif peut être réassemblé en opérant dans l'ordre inverse, après quoi il est prêt à être utilisé de nouveau.
Les tubes d'un dispositif suivant l'invention peuvent être munis de fenêtres perméables aux rayons-x qui ne sont pas poreuses et qui, pendant le fonctionnement, ne dégagent sensi- blement pas de gaz, ces fenêtres étant constituées, par exemple, en verre dit Lindeman, Dans ce cas, il n'est pas.nécessaire que pendant le fonctionnement, le dispositif soit raccordé à une installation à faire le vide.
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Device for examining substances by x-rays.
The present invention relates to a device for examining substances by x-rays, and to an x-ray tube suitable for hearth used with such a device.
To examine substances, for example to determine the structure of their crystals, x-rays are often used. if crystalline substances are struck by x-rays of a specific wavelength, these rays are reflected in a manner which depends on the structure of the crystals. These reflected rays can be collected on a photographic plate and the image produced on this plate can then be developed. The image obtained gives an idea of the structure of the crystals of the substance examined. The ins-
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The facilities used for this examination are naturally very complicated.
They include one or more x-ray tubes and one or more cameras, the whole being enclosed in a metal box, the walls of which are impermeable to x-rays and are for example made of lead. Outside this box are usually disposed a transformer for supplying the required high voltage and a cooling device for dissipating the heat given off during operation. Further, a vacuum facility is provided which serves to maintain a sufficiently high vacuum in the tube (s), with such an facility, cameras are out of reach during operation.
To make them work, therefore, you have to open the box, so that with these installations you run the risk of touching high voltage conductors.
The object of the invention is a simple and easily transportable device in which any danger of coming into contact with parts under high voltage is eliminated, while the cameras are always within reach of the hands. this. device offers perfect protection against the output of X-rayens and can operate without installation. to empty.
The device according to the invention is characterized by an X-ray tube mounted inside a. '; metal casing which, during operation of the device, can be earthed, the outer wall of the tube having a metal part which is insulated from the two electrodes and which surrounds the anticathodic mirror. This metal part is mechanically and electrically connected to the metal casing of the device, which at the same time surrounds a transformer intended
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to supply the required high tension to the tube.
The device can be arranged in such a way that one or more apparatuses intended for taking x-rays are or can be fixed to the metal casing, preferably so as to. be mobile.
In addition, the device may include an electric motor 1 with a fan which facilitates the dissipation of the heat given off during operation in the antricthode.
The outer wall of the X-ray tube suitable for use in a device according to the invention has a metal part which is isolated from the two electrodes and which surrounds the anticathodic mirror, this metal part being provided with two or more windows which allow x-rays to pass.
The invention will be described in detail with reference to the attached drawing given by way of example showing a vertical section of the device which is the subject of the invention.
In the drawing, the number 1 designates a tube. X-rays, the outer wall of which has a metal part 2 which is isolated from the two electrodes of the tube. The metal part 2 can absorb the X-rays emanating from the antiathode and is provided with two or more windows 3 made of an X-ray permeable material. the glass parts 4 and -5 of the x-ray tube are surrounded by a metal casing composed of parts 6 and 7 whose edges 8 and 9 are joined to the metal part 2, which thus continues the outer metal wall of the device.
To facilitate rigid mounting, it is possible to establish, for example by means of a thread, a mechanical connection between the wall of the tube and the metal parts 6 and 7.
Thanks to this method of construction, any danger of coming into contact with
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tact with organs to which, during the operation of the device, a high voltage is applied, is removed and it is possible to place the devices intended for making the radiographs, outside the device and nevertheless in the immediate vicinity of the tube. Two of these cameras are designated in the drawing by the numbers 10 and 11; they can be devices according to the Debije and Scherrer or Bohlin system or other suitable devices. Preferably, they are fixed to the outer wall of the device so as to be mobile.
With the mode of attachment shown in the drawing, cameras can be folded outwards after being raised a little. In addition to the x-ray tube, the device includes a transformer 12 mounted at the very bottom and also inside the metal casing, so that its weight prevents the device from overturning. Preferably, this transformer, which serves to supply the high voltage necessary for operation, is completely immersed in oil. The chamber containing the transformer is closed on the upper side by a plate 13 made of insulating material. Using a plug 14, the primary winding of the transformer can be connected to an alternating current source by means of a flexible cable 15.
The secondary blades of the transformer are connected to contacts 16 and 17. To contact 17 which is bipolar, can be connected the filament of the tube, while contact 16 can be connected, by means of an external cable 18, to the anti. - cathode. The adduction conductor 19 thereof has a large diameter to facilitate heat dissipation. The cable 18 is surrounded by a metal casing which is electrically connected 4; the outer wall of the device, A terminal 12 allows this wall to be connected to the earth so that the
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wall of the device and also the metal casing of the cable 18 can be touched without any danger.
The connection of the cable to the device can be carried out according to the principle specified in the patent application N du so that the current which feeds the transformer, cannot flow before the two ends of the cable are connected or attached to the device, which increases safety. In order to facilitate the dissipation of the heat given off during operation in the anticathode, an electro-author 21 provided with a fan is provided at the top of the device. Other cooling modes can also be employed with a device according to the invention. Thus, for example, the part of the conductor 19 which comes out of the tube, can be immersed in oil, which is cooled in this case at medium water.
For this purpose, the tube 1 can be placed in the device so that the anticathode is at the bottom, so that the conductor 19 is in the same oil tank as the transformer.
As the main parts of the device are surrounded by a single envelope of limited dimensions, the device can be transported easily; thus, for example, it can easily be placed on a table. It can be lifted using handles, one of which is indicated at 22 in dotted lines.
As can be seen from the drawing, the arrangement is such that the x-ray tube can easily be replaced by another, which is very advantageous if it is desired to make x-rays with different frequencies. After opening the shutter 23 provided in the wall, it is possible to reach the contact 17 and break the connection of the incandescent cathode with the secondary winding of the transformer. If shutter 23 is combined
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with a contact device 24 which ensures that the primary circuit of the transformer is interrupted as long as the shutter is open, it is impossible to touch the contacts 16, and 17 when they are under voltage.
Then the cable is disconnected at the top, possibly the electrical connection with the fan motor broken, after which the upper part 6 of the metal casing can be removed.
The x-ray tube can then be removed from the device and replaced with another. Then, the device can be reassembled by operating in the reverse order, after which it is ready to be used again.
The tubes of a device according to the invention may be provided with windows permeable to x-rays which are not porous and which, during operation, do not give off substantially any gas, these windows being formed, for example, by glass says Lindeman, In this case, it is not necessary that during operation the device is connected to a vacuum installation.