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Réglage de la tension inverse.
Cette invention se rapporte à l'établissement de circuits électriques convenant pour des appareils récepteurs destinés à être alimentés par une partie seulement des impul- sions de courant provenant d'une source de courant alterna- tif à haute tension, et à la conception d'un dispositif capa- ble d'absorber l'énergie de la partie restante inutilisée de ces impulsions accompagné d'un autre dispositif faisant va- rier la quantité de cette énergie absorbée en même temps que varie la quantité d'énergie consommée par l'appareil récep-
EMI1.1
teur.
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Le choix de la'forme d'énergie électrique la plus propre à répondre à certains besoins est un problème tou- jours actuel de la science électrotechnique. Lorsqu'on doit produire des voltages relativement élevés au moyen de sour- ces à basse tension l'emploi de courants alternatifs est en quelque sorte une nécessité.
Cependant, il existe un grand nombre d'appareils qui exigent l'emploi de ces voltages relativement élevés, mais qui ne fonctionnent pas dans les meilleures conditions avec le courant alternatif,et c'est pourquoi en général, on pro- duit un courant alternatif du voltage convenable et on le redresse ensuite à l'aide de redresseurs mécaniques,chimiques ou électriques.
Dans certains cas, ces redresseurs sont des appareils distincts, mais très fréquemment, l'appareil récepteur qui consomme l'énergie remplit lui-même l'office de redresseur.
Ceci revient à dire que le récepteur agit comme une soupape permettant le passage de certaines pulsations électriques gé- néralement appelées;demi-ondes utiles et rejetant les pulsa- tions avec lesquelles elles alternent et qui constituent dans ce cas la partie inutilisée de l'onde.
L'un des plus importants appareils récepteurs consommant de l'énergie qui constitue son propre redresseur est le tube à rayons X auto-redresseur. En raison de la forme de ses élec- trodes et en raison également du haut degré de vide qui règne à l'intérieur de son enveloppe, le tube ne permet le passage de courant que dans un seul sens, laissant passer d'une part la demi-onde utile du courant qui a la polarité voulue et re- jetant d'autre part l'autre demi-onde, de telle sorte que le tu- be est alimenté par un courant pulsatoire de sens unique, ne comportant que les demi-ondes de polarité choisie.
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La demi-onde rejetée est'généralement*appelée onde inverse et ne joue aucun rôle utile dans le tube à rayons X, mais porte nettement préjudice au bon fonctionnement du tube et introduit dans le problème de l'isolement un facteur dont il faut tenir compte soigneusement dans la construction d'ap- pareils à rayons X destinés à fonctionner avec un tube auto- redresseur de ce genre.
Dans l'exposé de la présente invention, on a atta- ché une certaine importance à l'appareil à rayons X unique- ment parce que c'est ce genre d'appareil qui a été choisi pour illustrer par un exemple les avantages que procurent les perfectionnements décrits ci-dessous.
La capacité d'un appareil à rayons X ou de tout au- tre appareil électrique à haute tension, dépend de l'habile- té du constructeur à résoudre le problème de l'isolement.
Cette question est capitale pour les appareils à rayons X actuellement connus, spécialement pour ceux du type à bain d'huile. Par exemple, on emploie des tubes auto-redresseurs dans des réservoirs de capacité limitée contenant de l'huile de transformateur comme isolant. Le constructeur cherche à éviter d'augmenter les dimensions de ces réservoirs, car l'accroissement des dimensions conduit à un grand encom- brement et à un poids élevé, ce qui est à éviter non seule- ment parce que le réservoir lui-même devient lourd et peu maniable, mais encore parce que cette augmentation du poids du tube et de son réservoir oblige le constructeur à donner plus de résistance aux organes de support du réservoir et à le rendre également plus coûteux et plus difficile à manier.
Il s'ensuit qu'il est particulièrement avantageux dans la construction d'appareils radiographiques d'éviter de devoir
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agrandir le type de réservoir actuellement employé pour les tubes à rayons X, et notamment pour les tubes auto-redres- seurs, lorsqu'on augmente la force électromotrice appliquée au tube.
Il est aisé de s'apercevoir que la tension de la demi-onde utile est moins élevée que celle de la demi-onde inutilisée. Ceci est dû au fait que la demi-onde utile étant utilisée dans le tube à rayons X, sa tension diminue d'une quantité égale à la chute de tension de la source d'énergie, qui dépend de l'intensité du courant qui passe à travers le tube à rayons X. Comme aucun courant ne passe lorsque la demi-onde "inverse" est appliquée au tube, cette chute de tension ne se produit pas et toute la tension développée par la source de courant est appliquée au tube. Un oscil- logramme relevé pour éclaircir cette question, montre inva- riablement que l'amplitude de la demi-onde utile est de dix à vingt pour cent inférieure à celle de la demi-onde inverse.
L'isolement doit être calculé en tenant compte de la plus haute tension pouvant exister dans l'appareil, et comme la tension de la demi-onde inverse est de dix à vingt pour cent plus grande que celle de la demi-onde utile, le constructeur doit établir un isolement correspondant à une tension supérieure à celle employée utilement pour la pro- duction des rayons X. Ainsi, les appareils à rayons X à bain d'huile actuels sont pourvus d'un isolement établi pour une tension plus élevée que celle qui est effectivement utilisée dans le tube à rayons X contenu dans l'appareil.
Le but de la présente invention est de fournir un dispositif susceptible d'augmenter la charge utile, ou la tension utile, d'un appareil à décharge d'électrons ou de tout autre appareil électrique auto-redresseur, en augmentant l'amplitude de la demi-onde-utile,, sans augmentation corres-
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pondante de l'amplitude de la demi-onde inverse, ou même avec une réduction réelle de celle-ci.
Un autre but de l'invention est de fournir un dis- positif approprié pour commander un appareil électrique consommant de l'énergie pulsatoire à sens unique, en absor- bant sélectivement la demi-onde inutilisée et en réglant cette absorption sur les variations de la charge appliquée à l'appareil récepteur alimenté par la demi-onde utile.
L'invention fournit non seulement un dispositif pour réduire l'amplitude de la deli-onde inverse ou inuti- lisée de la force électromotrice, mais aussi un dispositif pour régler cette réduction et pour synchroniser le disposi- tif réducteur avec l'appareil'utilisant la demi-onde utile, de telle sorte que les deux charges appliquées à l'appareil soient coordonnées, l'une utilisant les demi-ondes utiles et l'autre les demi-ondes inverses, et que cette dernière puis- se être augmentée quand la première, c'est-à-dire la charge utile due au récepteur augmente elle-même.
Dans les dessins annexés:
La fig. 1 est un schéma montrant le circuit d'exci- tation d'un tube à rayons X du type auto-redresseur.
La fig. 2 donne les courbes représentant la tension appliquée aux bornes d'un tube à rayons X lorsqu'il est in- séré dans un circuit tel que celui représenté sur la Fig. 1.
La fig. 3 donne les courbes représentant la ten- sion dans le primaire d'un transformateur à haute tension tel que celui représenté sur la Fig. 1 lorsqu'il est monté dans le circuit d'un tube'à rayons X, ainsi que le courant qui traverse ce primaire.
La fige 4 est le schéma d'un nouveau circuit per-
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fectionné pour l'excitation d'un tube à rayons X du type auto-redresseur, dans lequel un circuit d'absorption dis- tinct a été introduit en vue d'augmenter le rendement en rayons X de ce tube.
La fig. 5 donne la courbe représentant la tension appliquée aux bornes d'un tube à rayons X lorsqu'il est in- séré dans un circuit tel que celui représenté sur la Fig. 4.
La fig. 6 donne les courbes représentant la tension ap- pliquée au primaire d'un transformateur à haute tension comme celui de la fig. 4 et le courant qui y passe, lorsqu'il est monté dans le circuit d'un tube à rayons X.
La fig. 7 est le schéma d'un dispositif construit suivant l'invention et dans lequel la partie sélective du circuit d'absorption comprend un redresseur mécanique ac- tionné par un moteur synchrome.
La fig. 8 est un dispositif semblable à celui re- présenté sur la fig. 7, mais dans lequel le redresseur mé- canique est remplacé par un tube à vide thermolonique.
Pour simplifier la description de l'invention les mêmes chiffres de référence désignent les mêmes organes sur les différents dessins.
La fig. 1 représente schématiquement le circuit or- dinaire utilisé,- pour les rayons X. Un tube à rayons X 20 pourvu d'une anode 21 et d'une cathode 22 y est monté. Le tube à rayons X est du type à chauffage, connu dans le mé- tier sous le nom de tube "Coolidge", et sa cathode 22 est pourvue d'un filament chauffé excité par l'intermédiaire d'un transformateur 23. Ce dernier est normalement de la caté- gorie des transformateurs-réducteurs et son secondaire 24, qui est raccordé à la cathode 22, est isolé du primaire 25 par un isolement suffisant pour résister approximativement
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à la moitié du voltage appliqué aux bornes du tube 20.
Une connexion entre la cathode 22 et le secondaire 24 est reliée à l'une des bornes du secondaire 27 du trans- formateur à haute tension'26 qui fournit le courant alter- natif à haute tension nécessaire pour alimenter le tube à rayons X 20. L'autre borne du secondaire 27 est raccordée de la manière usuelle à l'anode 21 du tube 20.
Le primaire 28 du transformateur à haute tension est alimenté de toute manière convenable, par exemple par l'in- termédiaire d'un autotransformateur 29 alimenté à son tour par une source de courant alternatif 30. Une dérivation va- riable 31 est combinée avec l'auto-transformateur 29 et ce dispositif permet de faire varier la tension appliquée au transformateur à haute tension 26. Par conséquent, le vqlta- ge appliqué au tube 20 est modifié, commandé et réglé par l'ajustement de l'auto-transformateur 29.
Le chauffage du filament 22 peut être varié par l'intermédiaire d'un dispositif régulateur quelconque mon- té dans le circuit primaire ou le circuit secondaire du transformateur à filament 23. Dans.le mode particulier de , construction représenté sur la figure, cette partie du dis- positif comprend une résistance variable 32 en série avec le primaire 25 du transformateur à filament 23 qui est à son tour alimenté par une source d'énergie 30.
Il n'y a rien de neuf dans le schéma représenté sur le fig. l, tous les circuits qu'il comprend sont bien connus dans ce domaine de la technique, de plus les divers éléments compris dans le circuit peuvent être de différents modèles et sont susceptibles de différents modes de con- nexion qui sont également tous bien connus.
¯ Cette figure a été donnée pour montrer la disposi-
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tion usuelle du circuit à rayons X dans sa forme la plus simple et fournir une base facilitant la description des circuits supplémentaires introduits par la présente inven- tion, et aussi pour mieux faire ressortir les perfectionne- ments et les avantages réalisés par ces circuits supplémen- taires qui font l'objet de l'invention.
Lorsqu'il tube 20 est excité dans le circuit repré- senté sur la fig. 1 et qu'une tension alternative est appli- quée à ses bornes, il choisit et utilise la demi-onde de po- larité voulue, tandis qu'il arrête et rejette celle de pola- rité inverse. La tension appliquée au tube 20 pendant une période complète est représentée par la courbe 35 de la fig. 2. La partie 36 de la courbe 35, qui se trouve en- dessous de l'axe des temps représente la partie rejetée de la période. Elle est généralement appelée inverse et donne lieu, évidemment, à l'application d'une tension inverse au tube.
37 est la demi-onde utile, c'est-à-dire ayant la polarité voulue pour l'excitation du tube et admise dans le tube à travers lequel elle passe pour la production de rayons X. Il ne parait pas utile d'exposer ici le fonctionnement d'un tube auto-redresseur dans tous ses détails car on sait comment un tube à rayons X choisit les demi-ondes de pola- rité convenable. La question a fait l'objet d'une série de brevets et est bien connu des hommes du métier.
La demi-onde 38, représentée en pointillé sur la fig.2, n'est.autre chose que la demi-onde 37 déplacée de manière à montrer les différences de hauteur, d'amplitude et de surface de la demi-onde de tension utile et de la demi- onde.de tension inverse.
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On a désigné par 39 la différence de hauteur entre les crêtes de la demi-onde utile et de la demi-onde rejetée.
Dans les conditions normales, le$hauteurs de ces demi-ondes sont entre elles approximativement dans le rapport de 85 à
100. En d'autres termes, il est nécessaire d'établir dans le transformateur à haute tension 26 un isolement corres- pondant à 100 kilovolts pour 85 kilovolts utilisés dans le tube à rayons X 20.
De même, le tube 20 doit avoir des proportions suf- fisantes pour résister à une tension d'autant de fois 100 kilovolts qu'on utilise de fois 85 kilovolts pour exiter ce tube. Aussi a-t-il fallu, dans la construction de certains appareils de cette nature, augmenter leur volume et par suite leur prix à peu de chose près dans la même proportion.
Il en résulte que le prix et le volume des appareils de ce genre augmentent dans la proportion de 100 à 85.
L'énergie des rayons X émis par un tube est propor- tionnelle au carré de la tension utile; il en résulte que le rendement dans les circonstances considérées sera à ce- lui correspondant à la tension maximum de l'appareil déns le même rapport que le carré de 85 au carré de 100, soit 7225 à 10.000, de sorte que la différence sera approximati- vement de 28 pour cent.
Comme il a déjà été dit, l'invention porte égale- ment sur un mode de fonctionnement et un dispositif des- tinés à remédier à ce défaut de rendement du tube ou autre appareil et à permettre à ce tube ou autre appareil de fonc- tionner sous sa tension maximum, c'est-à-dire sous la ten- sion la plus élevée à laquelle il puisse résister avec sé- curité. Autrement dit, l'un des buts de l'invention est d'é- viter de devoir isoler les transformateurs pour une tension supérieure à celle utilisée pour la charge utile.
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Le procédé qui permet d'obtenir ces résultats con- siste, en se référant à lareprésentation graphique, à réduire la hauteur de la demi-onde 36 de telle façon qu'elle soit égale ou inférieure à celle de la demi-onde 37, ou inverse- ment, à augmenter la hauteur de la couche 37 jusqu'à ce qu'elle soit égale à celle de 56, et ainsi qu'il a été dit précédemment, le but le plus général de la présente inven- tion est de fournir un dispositif pour régler à volonté la demi-onde inverse, c'est-à-dire pour réduire l'amplitude de cette inverse à une grandeur voulue, égale ou inférieure à celle de la tension utile du transformateur.
On verra plus loin que suivant le procédé faisant l'objet de la présente invention, on charge séparément le transformateur au moyen d'un dispositif sélectif d'absorp- tion d'énergie dans la mesure voulue pour que la hauteur de la courbe 36 de la demi-onde inverse soit rendue égale à la hauteur de la courbe 37 de la demi-onde utile.
On se référera maintenant à la fige 4. Dans cette figure, il existe un circuit analogue à celui représenté sur la fige 1. Les mêmes chiffres de référence y ont été appliqués, et la description du circuit représenté sur la fige 1 peut être suivie sur la fig. 4. Mais l'installation comprend en outre un circuit de charge sélectif relié au transformateur à haute tension 26.
Dans ce mode d'exécution de l'invention,il existe un deuxième secondaire 33 ( qui dans ce qui suit, portera le nom de secondaire auxiliaire, bien que ce ne soit pas à proprement parler un auxiliaire du secondaire principal. de ce transformateur)'relié à un dispositif sélectif d'absor- tion. Ce dernier dispositif peut être de n'importe que?. type.
/\Son rôle est d'absorber suffisamment d'énergie pendant l'al-
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ternance où le tube à rayons X n'en absorbe pas pour effec- tuer le réglage de l'inverse. Autrement dit, la demi-onde
36 (fig. 2) doit être absorbée par le récepteur 34 dans une mesure telle que la tension appliquée au tube soit réduite à l'amplitude voulue.
Ce sélecteur peut consister eh une résistance ou en une inductance, ou en tout autre dispositif consommant de l'énergie relié à un sélecteur qui laisse.passer le courant dans le récepteur 34 pendant la demi-période que le tube à rayons X n'utilise pas.
Il est aisé de voir que le sélecteur peut prendre la forme soit d'un interrupteur mécanique synchrone, soit d'un dispositif thermoionique, d'un relais polarisé vibra- toire, d'un redresseur à cathode froide, d'un redresseur à arc à mercure, d'un redresseur chimique, d'un redresseur électrostatique, ou d'un quelconque des dispositifs à. con- ductibilité unilatérale connus.
On peut prévoir l'introduction dans l'avenir de nouveaux dispositifs à conductionité unilatérale meilleurs que ceux actuellement connus, et ces dispositifs, quels qu'ils soient, pourront remplacer l'un ou l'autre des dis- positifs mentionnés ci-dessus ou tout autre dispositif omis dans la liste 'précédente.
La courbe de la fig. 5 représente la tension appli- quée au tube à rayons X quand le circuit d'absorption dé- crit ci-dessus est en action. Sur cette figure, 52 représen- te l'onde complète de la tension appliquée au tube à rayons X, 53 la demi-onde inutilisée et 54 la demi-onde utile.
L'examen de la figure montre que les hauteurs des deux demi- ondes sont égales ou à peu près.
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En réglant des résistances, ou par tout autre dispositif approprié, on peut faire varier la hauteur rela- tive de ces demi-ondes et réduire à volonté la demi-onde inu- tilisée à une amplitude inférieure à celle de la demi-onde utile ou inversement. Il est clair dès lors qu'avec le sys- tème représenté schématiquement par la fig. 4, et dont on trouvera ci-dessous la description détaillée, on est complè- tement maître de la demi-onde inutilisée qui peut être réglée à volonté et dont l'amplitude peut être, selon les besoins, rendue égale, inférieure ou supérieure à celle de la demi- onde utile.
Le dispositif ici décrit présente encore cet autre avantage que le facteur de puissance de l'énergie tirée de la ligne est notablement amélioré par l'emploi du circuit absorbant. C'est ce que montrent les figs. 3 et 6, dont la première, fig.3, représente les ondes de tension et d'in- tensité à l'extrémité du primaire du transformateur 26 de la fig. 1.
Sur cette fig.3, 40 est l'onde de tension appliquée au primaire du transformateur à haute tension 26, la demi- onde inutilisée est manquée 41 et la demi-onde utile 42.
L'onde de courant passant dans le primaire du même transformateur à haute tension est marquée 45, la partie non utilisée de cette onde étant désignée par 46 et la partie utile par 47.
La fig; 6 représente la même onde pour le disposi- tif représenté sur la fig. 4. Dans cette fig. 6, l'onde de tension est marquée 55, sa partie inutilisée 56 et sa partie utilisée 57.
. Le courant dans le primaire du transformateur de la
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fig. 4 est représenté par la courbe 60; la courbe 61 re- présente la partie inutilisée de l'onde et la courbe 62/la partie utile.
En comparant la forme des ondes sur les figures 3 et 6 on constate aisément que le facteur de puissance est sensiblement amélioré par l'emploi d'un circuit absorbant.
Un dispositif comme celui représenté sur la fig. 1 possède un facteur de puissance d'environ 47 %. Le même ' dispositif combiné avec un circuit d'absorption. a un facteur de puissance d'environ 90 %. Le déphasage de la demi-onde . utile est à peu près le même dans les deux figs. 3 et 6, la différence du facteur de puissance se produisant dans la partie inutilisée.
Dans ce qui précède on n'a pas cherché à accorder ces courbes avec celles des figs. 2 et 5 au point de vue de la position des phases. On a préféré rendre le dessin plus compréhensible en représentant partout l'onde en commen- çant par sa demi-onde négative.
Dans l'exposé qui précède on n'a développé, jusqu'ici, que les considérations théoriques comprises dans la présente demande ,de brevet et on n'a pas cherché à exposer les carac- téristiques générales de l'appareil schématiquement repré- senté par la fig. 4. Dans la description ci-après, on va tenter d'exposer certaines applications pratiques de la présente invention et la description qui en sera donnée sera limitée à deux formes de construction. Dans l'une de celles-ci, représentée sur la fig. 7, la partie sélective du circuit d'absorption est constituée par un redresseur mécanique commandé par un moteur synchrone. La fig. 8, mon- tre un dispositif semblable à celui de la fig. 7, mais où ')le moteur synchrone est remplacé par un tube thermoionique.
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Pour éviter toute confusion entre les différentes figures, les chiffres de référence employés sur la fig. 7 sont différents de ceux employés sur les figures précéden- tes.
En commençant par le tube à rayons X marqua 67, les divers éléments du circuit sont facilement reconnaissa- bles. L'anode est marquée 68 et la cathode 69.A l'intérieur de la cathode 69, un filament, monté de la manière usuelle, est excité par un transformateur à filament 70, c'est-à-dire que le filament à l'intérieur du tube à rayons X est alimen- té par le secondaire 71 de ce transformateur à filament, dont le primaire est marqué 72.
Le tube est relié à un transformateur à haute ten- sion 73 qui possède un secondaire 74 alimentant le tube 67 et un secondaire auxiliaire 75 faisant partie du circuit d'absorption; chacun de ces deux secondaires est excité par le primaire unique 76 du transformateur 73. Un milliam- pèremètre 77 est placé dans le circuit à haute tension qui alimente le tube.
Dans l'une des branches du circuit conduisant au primaire à haute tension 76, se trouve un autotransforma- teur 78 possédant une série de prises 79 dont chacune est pourvu d'un plot de contact 80. L'autre branche du circuit passe directement d'un transformateur à l'autre.
Dans l'auto-transformateur 78 se trouve une demi- bague 81 qui est raccordée à l'un des côtés du primaire 76 du transformateur; cette demi-bague 81 est combinée avec un levier de contadt 82 pouvant tourner sur un pivot 83. Un ba- lai 84 isolé du levier de contact 82 sert à établir le con- tact avec la demi-bague 81. Un second balai 85, isolé du
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levier de contact 82, est destiné à établir le contact avec l'un ou l'autre des différents plots de contact 80. Les contacts plongeurs 84-et 85 sont reliés par un conducteur ou connecteur 86.
Dans le circuit allant de la source d'énergie à l'auto-transformateur 78 est monté un interrupteur princi- pal 87 qui commande l'application à l'autotransformateur de l'énergie provenant d'une source de courant alternatif 88.
Dans le schéma considéré, l'autotransformateur 78 est alimenté par l'intermédiaire d'un interrupteur de manoeu- vre 89 dont l'un des plots 90 établit la connexion avec l'autotransformateur 78 à travers une résistance 91. Pour mettre le tube à rayons X en action, on commence par exciter l'autotransformateur, et par conséquent le tube, avec la résistance 91 en circuit, de telle sorte qu'un voltage réduit est d'abord appliqué au tube jusqu'à ce qu'il ait fonctionné pendant un court laps de temps, ce qui réduit notablement les perturbations dans le tube. Cette résistance de démarrage est mise hors circuit, au moyen du plot de contact 92. La manoeuvre du commutateur 89 pour le mettre en contact avec l'un ou l'autre des deux plots ou le couper de tous les deux,se fait à la main.
Une série de bobines de résistance 93 sont desti- nées à absorber de l'énergie dans le circuit d'absorption.
Ces bobines sont reliées à des plots de contact 94 et l'au- totransformateur 78 est pourvu d'une demi-bague de contact 95 dont une extrémité est reliée à la borne négative d'un ap- pareil sélecteur unilatéral. La poignée de commande 82 de l'autotransformateur est muni d'un balai 96 qui établit le contact avec des plots 94, et d'un second balai 97 qui,éta- blit le contact avec la. demitbague 95. Les balais 96 et 97
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sont reliés par un conducteur ou connecteur 98.
L'organe sélecteur du circuit d'absorption est marqué 99, et dans ce circuit est encore montée une seconde résistance d'absorption 100. Celle-ci est reliée à une série de plots de contadt 101, tandis que la demi-bague de contact
102 est reliée a l'autre borne du dispositif 99. Dans le circuit d'absorption 99 est également intercalé un levier de contact 103 monté sur un pivot 104 et pourvu d'un balai
105 destiné à entrer en contact tour à tour avec les plots
101 et d'un second balai 106 qui est en contact avec la demi-bague 102. Les plongeurs 105 et 106 sont reliés par un connecteur ou conducteur 107.
Le primaire'72 du transformateur à filament est en sé- rie avec une résistance 108, ce qui permet de régler la ten- sion appliquée au primaire 72 du transformateur à filament et, par suite, le chauffage du filament dans la cathode 69.
Les résistances 108 sont disposées de telle manière que leur mise en circuit ou hors circuit se fait à l'aide de celle des résistances 100.
Dans ce but, des plots de contact 109 sont reliés à la résistance 108, et le dispositif est combiné avec une demi-bague de contact 110 dont l'une des extrémités est re- liée à l'un des fils partant de la source de courant 88.
Un balai entrant en contact touratour avec les différents plots 109 est marqué 111 et un autre balai entrant en contact avec la demi-bague 110 est marqué 112, la conne- xion entre les contacts plongeurs 111 et 112 étant marquée
113.
On va décrire maintenant le dispositif de conduction unilatérale de la fig. 7 utilisé pour la sélection de la demi-onde à charger. Il s'agit d'un dispositif mécanique ac-
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tionné par un moteur synchrone, et désigné par 114. Ce sélecteur a un balai de contact 115 relié électriquement à la demi-bague 95 et un second balai de contact 116 relié à la demi-bague 102. Un commutateur 117 actionné par un moteur synchrone à quatre pôles 118 est alimenté par les lignes re- liées à la source d'énergie 88, ce moteur fonctionnant à 1800 tours par minute à 60 périodes ou à 75 tours par minu- tes à 25 périodes.
Les segments du commutateur non raccordés sont dé- signés par 119 tandis que les segments actifs sont désignés par 120. Une connexion transversale entre les segments 120 est désignée par 121.
Lorsque l'appareil est disposé comme c'est représen- té sur la fig. 7, de manière que chaque période de courant alternatif de la source d'énergie 88 passe par le transforma- teur 78, le primaire 76 du transformateur 73 induit une onde de courant distincte dans chacun des secondaires 75 et 74.
La partie utile du courant induit dans le secondai- re 74 est destinée à alimenter le tube à rayons X 57.
Sans le circuit d'absorption, il se produirait pour la moitié opposée de l'onde un courant inverse qui ne pas- serait pas à travers le tube 57 qui est autoredresseur, mais dont le voltage serait d'une amplitude supérieure à celle de la partie utilisée ou utile de l'onde. En réglant la position du commutateur 117, pendant l'intervalle de temps oùavec l'ancienne méthode, le tube aurait été soumis à la tension inverse dont il vi,ent d'être question, une charge est main- tenant mise en circuit avec le secondaire auxiliaire 75, de telle sorte que pendant cet intervalle les résistances 93 et 100 sont alimentées par la force électromotrice induite
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dans ce secondaire auxiliaire 75 du fait de son association inductive avec le primaire 76.
A tout instant, par conséquent, le primaire 76 est soumis à une charge,, de telle sorte que, pourvu que cette charge soit suffisamment grande pendant la demi-période de tension inverse, l'amplitude de la demi-onde inverse ne pourra jamais dépasser celle de la demi-onde utile.
Comme il a été dit précédemment, la tension inverse doit être abaissée dans une mesure telle que son amplitude ne dépasse pas celle de la demi-onde utilisée. Il en résulte que la résistance intercalée dans le circuit d'absorption devra être variée d'après la charge appliquée au secondaire 74. Ayant déterminé mathématiquement les résistances qui correspondent aux différentes charges, on a relié la résis- tance 93 à une série de plots 94 qui sont conjugués deux à deux aux plots 80 des prises 79 de l'auto-transformateur, de telle manière que tout réglage de l'auto-transformateur 78, entraîne une variation correspondante de la résistance intercalée dans le circuit d'absorption.
La grandeur de la résistance dans ce dernier sera donc en tous cas suffisante pour réduire la demi-onde inverse dans une mesure telle qu'elle ne dépasse jamais en amplitude la demi-onde utile.
Le réglage compensateur ci-dessus décrit de la résistance dans le circuit d'absorption ne se rapporte qu'à la charge qui peut être réglée par l'auto-transformateur.
La température du filament dans un tube à rayons X est sus- ceptible de régler, dans certaines limites, la quantité d'énergie qui le traverse et par conséquent la quantité de rayons X qui y sont engendrés. Cela étant, comme on uti- lise généralement un ou des dispositifs pour régler le chauf- fage du filament il y a lieu de combiner avec ce rhéostat de chauffage une seconde série de résistances faisant partie
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du circuit d'absorption;
on peut déterminer mathématiquement les valeurs que doit prendre la résistance pour réduire la tension inverse aux différentes valeurs qui correspondent aux différents ajustement possibles au rhéostatde chauffage du filament, de telle sorte qu'n combinaison avec le rhéos- tat 108 on peut disposer une série de plots de contact 101 correspondant à des valeurs telles de la résistance 100 que, en même temps qu'on règle le rhéostat de chauffage du fila- ment, on ajoute ou retranche de la résistance dans le cir- cuit d'absorption. Ainsi, la résistance du circuit d'absorp- tion peut être réglée approximativement à une valeur pour laquelle la demi-onde inverse est réduite dans la mesure nécessaire pour la maintenir à une amplitude égale ou infé- rieure à celle de la demi-onde utile.
Le dispositif représenté sur la fig. 7 comprend un transformateur à deux secondaires, l'un des -secondaires étant destiné à alimenter un appareil fournissant un travail utile,tandis que le second, pendant la demi-période où il n'y a pas de travail utile, alimente un autre dispositif de consommation, ceci uniquement pour réduire la tension inver- se.
L'introduction d'un dispositif de consommation absorbant la partie inutilisée de l'onde supprime tous les inconvénients rencontrés jusqu'ici quand un transformateur doit alimenter un appareil qui n'absorbe le courant que dans une seule direction, ce qui, produisait toujours des ondulations ou fluctuations à cause de l'absence de charge du transformateur lorsque les ondes changent de polarité.
Sur la fig. 8, les circuits sont les mêmes que sur la fig. 7, sauf que le moteur synchrone 118 et le commutateur
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associé avec lui sont supprimés.
Au lieu du commutateur et du moteur synchrone, on emploie un dispositif susceptible d'tre excité par un flux unilatéral de courant, et dont la construction est telle que la demi-onde de polarité opposée ne peut le traverser, par exemple une soupape électronique ou autre dispositif analo- gue; pour exciter ce dispositif thermoïonique, on sait qu'il faut un transformateur de courant de filament.
Sur la fig. 8 le sélecteur thermöïonique 122 com- prend une plaque 123 reliée électriquement à la demi-bague 102. La cathode à filament 124 du sélecteur 122 est reliée électriquement à la demi-bague 95. Pour exciter cette catho- de à filament 124 on se sert d'un transformateur de chauffa- ge 125, dont le secondaire est désigné par 126 et le primai- re par 127. Celui-ci est alimenté par des conducteurs raccor- dés à la source d'énergie 88.
Avec la disposition représentée sur la fig. 8, le fonctionnement de l'appareil est à peu près identique à ce- lui décrit pour la fig. 7. En ce qui concerne la partie utilisée de l'onde, pendant les courts intervalles de temps où le tube 67 est excité, il n'est pas désirable que le courant circule dans le circuit d'absorption. Pendant ces intervalles, le dispositif thermoïonique 122 empèche le pas- sage de l'énergie de façon que la totalité de l'énergie in- duite dans le.secondaire 74 par le primaire 76 est utilisée pour, engendrer des rayons X. La tension induite dans le secondaire auxiliaire 75 est inutilisée, car le courant ne peut passer à travers le tube 122.
Lorsque l'autre demi-onde, celle de polarité oppo- sée, est induite dans le secondaire 74, le courant peut circuler dans le dispositif thermionique 122 et à ce moment
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le courant induit dans le transformateur auxiliaire 75 y circule et passe aux différentes séries de résistances.
La quantité d'énergie circulant à travers le dispositif 122 et absorbée par les résistances 93 et 100 dépend du nom- bre de spires des'résistances 93 et 100 en circuit avec le dispositif thermoionique 122 à l'instant considérée
Par conséquent la charge est rendue à peu près constante sur le primaire pour les deux demi-périodes cette même charge consiste pendant une demi-période à produire les rayons X dans le tube 67,,et pendant l'autre demi-pério- de à induire dans la bobine 75 l'énergie absorbée par les résistances 93 et 100, dans une mesure telle que les ampli- tudes des deux demi-ondes utile et inverse soient à peu près égales.
On peut trouver facilement d'autres appareils pou- vant remplacer le redresseur mécanique et le tube thermolo- nique représentés sur les figs. 7 et 8 respectivement, étant donné que tout dispositif ayant une conductibilité unilaté- rale peut leur être substitué. L'un ou l'autre de ces dispo- sitifs peut être remplacé par un relais polarisé de construc- tion appropriée, un redresseur à are à mercure, un redresseur mécanique, un redresseur chimique, un redresseur électrosta- tique, ou un redresseur à cathode froide. Un certain remanie- ment du circuit et des parties auxiliaires de celui-ci sera nécessaire si l'on emploie l'un ou l'autre de ces dispositifs mais les nouvelles connexions rendues nécessaires ne consti- tueraient pas une invention, car il existe déjà de sembla- bles appareils.
Pour adapter chacun des dispositifs au but particulier poursuivi, il faudra apporter quelques légères modifications au circuit, mais les raisons d'être de ces
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remaniements et la manière de les réaliser apparaîtront: facilement.
REVENDICATIONS ---------------------------
1.- Circuit électrique comprenant une source de courant alternatif à haute tension, un récepteur ou appareil de consommation alimenté par une partie de l'onde du courant de la source, un dispositif pour absorber l'énergie de la partie restante de l'onde, et un dispositif pour faire va- rier le régime du dispositif d'absorption suivant les fluc- tuations dans le récepteur.
2.- Circuit électrique comprenant une source de courant alternatif à haute tension, un dispositif de consom- mation ou récepteur capable de choisir et de consommer une partie déterminée seulement des impulsions électriques qu'il reçoit de la source, une'série de dispositif pour régler la grandeur de la partie ainsi consommée, et un dispositif pour régler la tension de la partie inutilisée de l'impulsion, comprenant un circuit d'absorption dont l'action varie en fonction des fluctuations de l'énergie consommée par le dis- positif récepteur.
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