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Appareil à rayons X.
On connait déjà des appareils à rayons X dans les- quels le tube à rayons X et le transformateur l'alimentant constituent un ensemble au point de vue de la construction.
Pour réduire autant que possible les dimensions d'un tel appareil on a immergé le tube et le transformateur dans l'hui- le, ce qui permet aussi de réduire davantage que lorsqu'ils sont dans l'air, la distance entre les parties en fer du trans- formateur,auxquelles est appliqué le potentiel de terre pen- dant la charge, et le tube à rayons X.
Conformément à l'invention, le tube à rayons X porte contre le corps magnétique ou autres parties du transformateur mises à la terre pendant la charge, sans espace intermédiaire ou isolement pouvant supporter des différences de potentiel
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considérables. Des tubes en verre ne permettent pas une telle construction et les tubes à rayons X, dans lesquels une par- tie médiane équipotentielle de la paroi entoure le trajet de .décharge et est séparée des deux électrodes par un isolement équivalent ne peuvent pas porter contre le noyau du transforma- teur à cause du risque de décharges fâcheuses sur les parties en verre isolant les électrodes de la partie médiane, bien que cette dernière puisse généralement être maintenue à un poten- @ tiel correspondant à la moitié de celui produit entre les élec- trodes.
Un prolongement de la partie médiane équipotentielle jusqu'à concurrence de la longueur du fer du transformateur, tout en conservant la longueur d'isolement usuelle des cols en verre, implique une telle augmentation de la longueur du tube que le volume de l'appareil est encore moindre lorsqu'on prévoit un espace intermédiaire.
Or on a constaté qu'on peut se dispenser de prolonger le tube comme on le croyait nécessaire. Un tube à rayons X cy- lindrique peut être mis en contact sur toute sa longueur avec une surface métallique mise à la terre d'un transformateur de dimensions normales, sans qu'il se produise des décharges fâ- cheuses, à condition que la partie de la paroi du tube se trou- vant en regard.de cette surface soit entièrement en métal ou soit garnie d'un revêtement métallique, par exemple en feuille d'étain. On a trouvé que même dans le cas où la longueur d'i- solement sur les parties en verre disposées entre cette partie métallique ou ce revêtement métallique et les électrodes est réduite considérablement, on peut éviter ces décharges fâcheuses.
Par contre, un tel contournement se produit lorsqu'on raccourcit le revêtement métallique- ou la partie métallique de la paroi du tube, ce qui résulte probablement de l'ionisation se produi- sant dans l'air enfermé inévitablemententre le verre et la par-
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tie métallique du transformateur portant contre le verre.
Dans le cas où l'on n'obtient pas une longueur d'iso- lement nécessaire par la susdite mesure, on peut déplacer les points, où les électrodes du tube viennent en contact avec le verre, vers le milieu du tube, de sorte que les parties ren- trantes de la paroi du tube puissent supporter une différence de potentiel supérieure. De préférence, on prévoit aussi un isolement autour des conducteurs d'alimentation des électrodes disposés dans ces parties rentrantes.
Un tube à rayons X particulièrement propre à être utilisé dans un appareil conforme à l'invention est constitué par un tube métallique aux extrémités duquel sont scellées des parties en verre qui rentrent à l'intérieur du tube et sont complètement entourées par le tube métallique.Ce tube est très solide, parce que toutes les parties fragiles, à l'exception tout au plus d'une fenêtre laissant passer les rayons, sont situées à l'intérieur du tube métallique. Comme matière cons- tituant ce tube métallique convient le ferrochrome qu'on uti- lise avec avantage pour y sceller le verre. Toutefois on peut aussi employer d'autres métaux et alliages métalliques, par exemple des alliages chrome-nickel.
Dans un appareil conforme à l'invention on peut aussi utiliser des tubes de la construction usuelle dans lesquels la partie médiane de la paroi est entièrement en métal, à con- dition que cette partie médiane soit prolongée, au moins jus- qu'à concurrence de la longueur de la partie métallique oppo- sée du transformateur, par des revêtements métalliques en bon contact avec le verre qui est scellé à cette partie médiane.
Une enveloppe métallique entourant le tube et le transformateur peut porter contre le tube, éventuellement avec interposition d'une couche de plomb absorbant les rayons indé- sirables.
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Il n'est pas nécessaire de prévoir un isolant pouvant supporter des hautes tensions entre cette enveloppe et le transformateur, si l'on utilise un transformateur de la cons- truction connue en soi dont l'enroulement secondaire est sé- paré de l'enroulement primaire par un tel isolant et dont les extrémités de l'enroulement secondaire se trouvent à l'inté- rieur,, tandis que la couche de spires de cet enroulement se trouvant à l'extérieur est à un potentiel moyen et peut être reliée à l'enveloppe. Dans ce cas l'enveloppe du transformateur peut être mise à la terre pendant la charge, de sorte que les pôles du transformateur présentent des différences de poten- tiel égales par rapport à la terre.
Pour l'appareil faisant l'objet de l'invention on peut se dispenser souvent du remplissage d'huile.
On comprendra mieux l'invention en se référant au dessin annexé qui en représente, à titre d'exemple, plusieurs modes d'exécution, montrant comment on peut réduire le poids et faciliter le maniement de l'appareil en tirant le meilleur parti possible de son volume.
La fig. 1 est une coupe longitudinale de l'appareil, dans lequel l'enroulement secondaire du transformateur est mis à la terre à l'extérieur.
La fig. 2 est une coupe de l'appareil montré sur la fig. 1, suivant le plan 1-1.
La fig. 3 est une coupe longitudinale d'un appareil dans lequel l'enroulement secondaire est connecté à la terre à l'intérieur et la
Fig. 4 est une coupe de l'appareil représenté sur la fig. 3, suivant le plan II-II.
Sur la fig.1 le tube à rayons X cylindrique 1 com- prend une partie médiane métallique 2, à laquelle sont,scellés
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les chapeaux en verre 3 et 4, qui se terminent par des parties rentrantes portant les électrodes du tube.
Sur la branche 5 du noyau en fer du transformateur à haute tension est enroulé l'enroulement primaire 6. Cet enrou- lement est entouré de l'isolateur 7, ayant la forme d'une bo- bine sur laquelle sont enroulés les enroulements secondaires 8 et 9 qui sont séparés par une bague isolante 10. Leurs ex- trémités extérieures sont reliées l'une à l'autre et ils sont enroulés de telle façon que les forces électro-motrices in- duites dans les deux enroulements agissent dans le même sens.
Les extrémités intérieures passent latéralement vers l'exté- rieur à travers l'isolateur et sont reliées aux électrodes du tube à rayons X au moyen de tubes ou cables à fort isolement 11 et 12, qui pénètrent dans les parties rentrantes de la pa- roi du tube à peu près jusqu'aux soudures des électrodes. L'es- pace intermédiaire entre eux et la paroi'en verre des parties rentrantes est rempli d'une masse isolante. Le tube 11 con- tient deux conducteurs entre lesquels existe la tension qui est nécessaire pour chauffer la cathode à incandescence du tube à rayons X et qui est empruntée à une partie de l'enrou- lement secondaire. Les parties de la paroi 1 du tube sont gar- @ nies du revêtement conducteur 13, 14, de telle façon qu'on obtienne une surface conductrice, qui correspond à la longueur de la bobine du transformateur.
Cette bobine est munie d'un revêtement métallique relié au noyau et la surface métallique du tube à rayons X est en contact avec la surface métallique de la bobine du transformateur de sorte que son potentiel corresponde à celui du milieu de l'enroulement secondaire.
Le tube et le transformateur ont une enveloppe com- mune 15 qui porte intimement contre la surface métallique de la bobine, contre les parties extérieures du noyau en fer et
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contre la surface métallique du tube à rayons X. Toutefois, on a réservé un espace intermédiaire entre l'enveloppe et les parties en verre du tube, cet espace contenant les cylindres . isolants 16 et 17. L'enveloppe qui peut se composer de plusieurs parties reliées à l'aide de vis ou d'autres moyens convenables, entoure aussi les conducteurs isolés 11 et 12, de sorte que toutes les parties se trouvant à la surface extérieure de l'ap- pareil sont connectées à la terre.
En regard de l'extrémité anodique du tube 1 un ven- tilateur 18 destiné au refroidissement est adapté à l'envelop- pe métallique. L'appareil est suspendu de façon mobile au sup- port 19. Naturellement on peut aussi utiliser d'autres moyens de support, par exemple un support constitué par des barres.
Le conducteur à l'aide duquel l'appareil peut être relié à un réseau à courant alternatif est désigné par 20.
L'appareil représenté sur les figures 3 et 4 comporte un transformateur cuirassé. Entre l'enroulement primaire 21 et l'enroulement secondaire se composant des bobines 22 et 23 on n'a prévu qu'un faible isolant. Dans cet appareil, les extrémités de l'enroulement secondaire se trouvent du côté extérieur et les extrémités intérieures sont reliées entre elles et au noyau de fer du transformateur. Les bobines sont enroulées de telle manière qu'on obtienne la somme des tensions.
Les bobines sont entourées de l'isolateur 24 sur lequel le cir- cuit magnétique est fermé deux fois. La culasse 25 montrée en- dessous sur le dessin est fendue comme le montre la fig. 4 et permet par suite le passage des conducteurs d'alimentation 26 et 27 soumis à la haute tension.
Le tube à rayons X 28 porte contre le noyau de fer.
Ce tube comporte un'tube métallique 29 dont les bords sont ra- battus vers l'intérieur. A- ces bords sont scellés les enton-
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noirs en verre (30) disposés à l'intérieur du tube. Ces enton- noirs servent à 'supporter les électrodes et à isoler ces de,r- niéres du tube métallique 29 qui est mis à la terre pendant le fonctionnement.
Dans les entonnoirs 30 sont placés les bouchons 31 et 32 entourant les conducteurs d'alimentation du tube. Entre ces bouchons et les pôles du transformateur s'étendent les tubes ou tronçons de cable isolants 26 et 27 qui établissent la connection électrique entre les électrodes du tube et le transformateur. L'isolement de ces tubes ou cables doit être tel qu'ils puissent s'appuyer contre l'enveloppe 33 connectée à la terre, sans qu'il se produise des percements disruptifs.
Cette enveloppe entoure l'isolateur 24, le noyau du transfor- mateur et le tube 28 et est préférablement mise à la terre pendant le fonctionnement.
Un ventilateur 34 actionné électriquement est fixé à l'enveloppe 33. L'appareil est suspendu à l'étrier de sus- pension 35 à l'aide de tourillons, de façon qu'il puisse tour- ner autour de l'axe 36. Cet axe est excentrique par rapport au transformateur de sorte que l'appareil est en équilibre.
L'invention n'est pas limitée à cette construction et à ce mode de support de l'appareil, mais elle est égale- ment susceptible de recevoir d'autres formes d'exécution sans sortir de son cadre.