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Dispositif radiologique, en particulier pour la prise de vues radiographiques à courte durée d'exposition.
Il existe déjà des dispositifs radiologiques où la tension aux bornes du tube à rayons X peut être modifiée à volonté avant que la charge soit mise en circuit. Les dispo- sitifs radiologiques pour la prise de radiographies sont or- dinairement munis d'un interrupteur horaire, à l'aide duquel on règle la durée d'exposition, après quoi l'on met en mar- che une minuterie, par exemple au moyen d'un bouton poussoir, cette minuterie fermant le courant à travers le tube à rayons X pendant la durée réglée au préalable et interrompant ce courant après expiration de cette dernière.
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Du fait, cependant, que la qualité de la radiogra- phie ne dépend pas seulement de la tension du tube et de la durée d'exposition, mais aussi de l'intensité du courant du tube, certains dispositifs radiologiques comportant en outre du régulateur de tension et du dispositif pour modifier la durée d'exposition, un dispositif de réglage additionnel pour l'intensité du courant. Le régulateur de courant utilisé habituellement est constitué par une résistance réglable in- tercalée dans le circuit du courant de chauffage de la cathode à incandescence.
Le choix de trois grandeurs variables déterminant la qualité de la radiographie, entrave la commande de l'appareil, et bien que les dispositifs de réglage soient rigoureusement exacts ils ne permettent souvent pas de produire des radio- graphies de la meilleure qualité réalisable, étant donné qu'on ne peut pas choisir de la combinaison la plus favorable dans chaque cas particulier. La combinaison optimum est que, pour une tension et une durée d'exposition déterminées, l'intensité de courant ait une valeur telle que le tube soit chargé jusqu'à la limite de sa puissance. Si ces conditions sont remplies on obtient une durée d'exposition aussi cour- te que possible, de sorte que le flou de l'image provoqué par le mouvement du sujet radiographié devient aussi faible que possible.
Si le tube est chargé incomplètement, la tâche fo- cale est plus grande que nécessaire pour l'énergie utilisée, de sorte que la netteté d'image n'atteint pas le maximum. Du fait que la netteté d'image doit certainement être considérée comme le facteur principal pour une bonne radiographie, il importe de l'améliorer.
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La présente invention est relative à un dispositif radiologique de construction extrêmement rationnelle facili- tant grandement la production de radiographies ayant une grande netteté d'image. Comme d'ordinaire, ce dispositif comporte des moyens de régler la tension aux bornes du tube à rayons X et la durée de la charge. En outre il est muni d'un dispositif réglant le courant du tube. Conformément à l'invention ce dernier dispositif est relié aux deux dispo- sitifs de réglage précités de telle façon que l'intensité de courant moyenne du tube pendant la prise de vue soit d'autant plus grande que la durée d'exposition (à une tension donnée) est plus courte ou que la valeur de la tension (à un réglage du temps de pose donné) est plus petite. Pour obtenir cette dépendance on procède comme suit.
En présence d'une tension aux bornes sensiblement constante on applique au tube un nombre de watts décroissant pendant la charge et en outre on prend soin que l'intensité de courant initiale, pour de faibles valeurs de la tension, soit plus grande que pour des valeurs supérieures de celle- ci. On peut obtenir ceci, par exemple, en réduisant le cou- rant de chauffage de la cathode au moment où la haute tension est mise en circuit ou (dans le cas dune capacité thermique suffisante du corps cathodique) en le mettant hors circuit.
En outre, on prend soin que l'intensité du courant anodique, qui est réglée avant application de la charge, et éventuelle- ment l'intensité à laquelle on réduit le courant de chauffage lors de la mise en circuit de la haute tension, dépendent du réglage de la tension.
Afin que le tube soit chargé uniformément dans toute combinaison .le dispositif de réglage de la tension peut agir sur le dispositif de réglage du courant de telle façon que le
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nombre de watts absorbé par le tube soit sensiblement indé- pendant à chaque instant du réglage de la tension. Dans ce cas .il est très avantageux de calculer ce nombre de watts de telle manière que le tube soit chargé approximativement jusqu'à la limite de sa puissance. Dans ces conditions on peut toujours faire les radiographies automatiquement avec une durée d'exposition aussi courte que possible, indépendam- ment de la tension que l'on désire appliquer au tube eu égard aux particularités du sujet à radiographier.
L'invention s'applique aussi aux dispositifs fournis- sant un wattage constant au lieu d'une intensité de courant décroissant pendant l'opération, abstraction faite de varia- tions périodiques inhérentes au fonctionnement avec du courant alternatif. On peut alors relier l'un des dispositifs de ré- glage à une résistance de réglage intercalée dans le circuit de chauffage de la cathode à incandescence tandis que l'autre dispositif de réglage est relié à un dispositif réglant la tension produite dans le circuit du courant de chauffage.
L'invention va être décrite plus en détail en se ré- férant au dessin annexé, dont les figures 1 et 2 représentent des schémas de deux modes d'exécution de dispositifs à rayons X conformes à l'invention, la fige 3 montrant un détail du dispositif représenté sur la fig. 2.
Les figs. 1 et 2 montrent un tube à rayons X 1, com- portant une cathode à incandescence 2 et une anode 3. Les deux électrodes sont reliées aux pôles à haute tension d'un transformateur 4, dont l'enroulement primaire est alimenté par le réseau électrique à travers l'interrupteur 6. Le cou- rant du réseau est amené à l'autotransformateur 7, dont l'en- roulement est relié par l'une de ses extrémités à un pôle primaire du transformateur 4. Cet auto-transformateur est muni
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de dérivations qui sont reliées aux contacts fixes 9-14 d'un cylindre contacteur de mise en circuit. Sur ces figures la surface cylindrique du contacteur rotatif sur lequel sont répartis les contacts mobiles est développée dans le plan du dessin. Le cylindre sert au réglage de la tension appliquée au tube et peut occuper les différentes positions I-VI.
Ce cylindre ou un cylindre contacteur additionnel y accouplé comprend une seconde série de contacts coopérant avec les contacts fixes 15-21. Ces derniers sont reliés à des bran- chements de la résistance 22 intercalée dans le circuit de chauffage de la cathode à incandescence, cette résistance servant au réglage du courant du tube.
Pour isoler la cathode à incandescence du réseau à courant alternatif on utilise le transformateur de chauffage usuel 23, tandis que l'interrupteur horaire 24 sertà régler la durée de la charge.
Le dispositif représenté sur la fig. 1 fonctionne comme suit. Si l'on amène le cylindre contacteur dans la position I, il s'établit une connexion entre les contacts 8 et 9, et en outre entre les contacts 15 et 16. Il passe alors un courant de l'interrupteur 6 à travers le transformateur 23, la partie inférieure de l'interrupteur double 25, les contacts 16 et 15 et retour à l'interrupteur 6. La cathode à incandescence du tube à rayons X est, dans cette position du cylindre contacteur, portée à la température la plus éle- vée réalisable avec le dispositif.
Si l'on actionne l'interrupteur horaire 24 il passe un courant, pendant la durée déterminée par le réglage, à travers la bobine de l'interrupteur de relais 25, et une résistance 26 qui était mise en court-circuit jusqu'ici, est intercalée dans le circuit de chauffage. En même temps, ce-
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pendant, la partie supérieure de l'interrupteur ferme le courant traversant le transformateur 4 de telle façon que la plus faible des valeurs de tension réglables soit appli- quée à la bobine primaire de ce transformateur. Le tube à rayons X est parcouru alors par un fort courant, mais pendant la durée de la charge il baisse jusqu'à la valeur correspon- dant au courant de chauffage qui se produit alors, par suite de la chute de température de la cathode à incandescence.
Plus la durée de la charge est grande, plus grande est la diffé- rence entre la valeur initiale et la valeur jusqu'à laquelle est tombé le courant du tube à la fin de la période de charge.
Par conséquent, plus long est le temps déterminé par le ré- glage, plus faible est l'intensité de courant moyenne du tube.
Pour des durées d'exposition plus grandes la différence de- vient plus faible, et après quelque temps, par exemple, 1 seconde, le courant ne diminue en substance plus.
Lorsqu'on déplace de nouveau le cylindre contacteur, des valeurs de tension croissantes sont mises en circuit.
Toutefois, dans chaque position du cylindre le comportement de la charge est le même, c'est-à-dire qu'au moment de la mise en circuit, le tube est chargé plus fortement qu'à la fin de la période de charge. Toutefois, l'intensité de cou- rant initiale est toujours plus faible, car s'il est vrai que dans les positions II-VI des étages de tension augmentant graduellement sont mis en circuit, chaque fois une plus gran- de partie de la résistance 22 est intercalée dans le circuit de chauffage.
En combinaison avec les propriétés caractéristiques du tube les rapports existant entre les résistances peuvent facilement être conçus de telle façon que le nombre de Watts consommé par le tube soit le même dans chaque position du
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cylindre contacteur et, par conséquent, sensiblement indépen- dant de chaque réglage de la tension à chaque moment de la charge. Si, par exemple, la tension du tube est de 60 kv dans la position I et l'intensité de courant initiale de 500 mil- liampères on peut prendre soin que dans la position II, où la tension est de 65 kv, par exemple, l'intensité de courant initiale soit de 460 milliampères environ.
Aux positions sui- vantes correspondent, par exemple, les valeurs 70 kv et 430 milliampères à la position III, les valeurs 75 kv et 400 milliampère à la position IV, et ainsi de suite, de sorte que le produit est toujours sensiblement le même. De cette maniè- re on peut toujours appliquer la pleine charge au tube de sorte qu'il donne un rendement excellent.
A la fin de la période de charge le courant traver- sant la bobine de l'interrupteur 25 est coupé de sorte que la haute tension est mise hors circuit, et en même temps la résistance 26 est remise en court-circuit.
Sur la fig. 2 le régulateur de tension 27 est relié mécaniquement à l'interrupteur horaire 24, qui est intercalé en l'espèce dans le circuit primaire du transformateur 4, mais qui pourrait également être intercalé dans un circuit de relais. Le régulateur 27 règle la tension appliquée au transformateur de chauffage 25 à partir de l'autotransforrna- teur 28. Plus grande est la durée réglée à l'interrupteur 24, plus faible est la tension produite dans le circuit de chauf- fage et plus faible par conséquent le courant du tube.
La fig. 3 montre comment on peut entraîner le régu- lateur de tension 27. A l'extrémité de l'arbre 29 du bouton de réglage du temps est fixée une goupille 30. Si l'on fait tourner l'arbre 29 à droite, la goupille 30 entraîne le dis- que coaxial 31, cette goupille portant contre une butée 32
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fixée au disque. Ce dernier est calé sur l'arbre de commande du régulateur 27, de sorte que le réglage du temps de charge et celui de la tension primaire correspondante du transfor- mateur 23 s'effectuent à la fois. Lors du mouvement de recul du bouton de l'interrupteur horaire, qui s'effectue pendant la charge, le disque 31 demeure en place étant donné que le cliquet 33 s'engage dans une encoche 34 ménagée au bord du disque.
Aussitôt, cependant, que la goupille 30 revient à sa position de repos, elle dégage le cliquet de l'encoche de sorte qu'au moment où la charge cesse, le régulateur de tension 27 peut également revenir à la position de repos sous l'action du ressort 35 et il est prêt alors pour le réglage suivant.
Du fait que l'interrupteur proprement dit ne diffé- re guère des constructions connues il ne devra pas être décrit en détail.
Conformément à la construction représentée sur la fig. 1, les étages du montage montré sur la fig. 2 peuvent être tels que pour un certain réglage de temps la puissance du tube soit indépendante de chaque position du cylindre con- tacteur. De préférence, la graduation du régulateur 27 est telle que pour chaque réglage de temps la quantité d'énergie appliquée au tube soit telle qu'à la fin de la période de charge la température de l'anode atteigne précisément la va- leur maximum admissible, c'est-à-dire que le tube soit char- gé jusqu'à la valeur maximum. L'augmentation admissible de la charge pour une courte durée d'exposition est considérable.
Dans les tubes utilisés en pratique la charge constante ad- missible pendant 0,02 sec., par exemple, peut être jusqu'à trois fois plus grande que la charge permanente maximum ad- missible. Conformément à l'invention, cependant, on peut at- teindre les durées d'exposition les plus courtes en appli-
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quant un nombre de watts diminuant graduellement pendant la charge.