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Enceinte protectrice pour tubes à rayons X.
On connaît des tubes à rayons X à gaine protectrice dans lesquels, dans le but d'accroître la résistance au percement disruptif, l'intervalle compris entre la gaine et les pièces à haute tension du tube est rempli de gaz comprimé, par exemple d'air, d'azote ou de gaz carbonicue. On sait que, dans le même but, on peut remplir l'espace libre entre le tube et la gaine d'un liquide isolant.
Ces mesures bien connues ont pour inconvénient d'entraîner des difficultés provenant des fuites de la gaine protectrice. Lorsqu'on a recours à un remplissage de liouide, l'isolant s'égouttant (le plus souvent de l'huile) peut occasionner des impuretés fâcheuses. Lorsqu'on a recours à un remplissage de gaz, il est à craindre que, même pour des fuites
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minimes, la pression diminue sans que l'opérateur ne s'aperçoive de la diminution de sécurité potentielle qui en résulte. Pour éviter ce risque, on a proposé de relier la gaine protectrice en permanence à une pompe ou à un récipent de gaz comprimé. De plus, ces mesures sont onéreuses et nui- sent à la facilité de manoeuvre de l'installation. Cela rend nécessaire un contrôle constant au moyen d'un manomètre.
De plus, on doit rétablir la pression chaque fois que la gaine protectrice a été ouverte ou que, pour d'autres causes, une partie notable du gaz a pu s'échapper.
La présente invention a pour but d'éviter ces in- convénients et d'accroître dans une gaine pour tubes à haute tension protégeant les opérateurs contre un contact fortuit, la résistance du milieu gazeux au percement disruptif. L'in- vention est particulièrement intéressante pour les tubes à rayons X, parce qu'on utilise souvent pour ces tubes des gaines protégeant les opérateurs contre les risques de haute tension.
Suivant l'invention, l'atmosphère enfermée'entre la gaine protectrice et le tube à décharges qu'elle entoure contient une vapeur saturée de nature à accroître la résistance de cette atmosphère au percement disruptif. Cette vapeur peut être mélangée d'air. On obtient ainsi, même sans augmentation de la pression, une amélioration de la couche gazeuse isolante.
L'atmosphère de vapeur peut être maintenue de manière simple par l'introduction d'une quantité de matière, dégageant une vapeur, par exemple d'un liquide, dans la gaine qui, pour le reste, est remplie d'air atmosphérique. Dans ce cas, de faibles fuites sont inoffensives puisque la perte de vapeur est récupé- rée automatiquement. Pour maintenir le liquide, oui fournit la vapeur, en un point déterminé de manière à l'empêcher de se répandre dans l'espace ou de se perdre par fuite et pour rendre la vaporisation quand même possible, on utilise de pré- férence, une matière absorbante imprégnée du liquide, telle A
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que de la sciure, de l'ouate, de la bourre de coton etc.
Il est connu d'introduire une matière hygroscopique dans un capuchon protecteur pour empêcher les parties isolantes de se recouvrir d'une pellicule d'eau. Mais cette matière ne dégage pas de vapeur et ne procure pas un meilleur isolement que celui dû à l'air sec. Une matière hygroscopique destinée à l'absorption d'eau peut d'ailleurs être prévue en supplément dans la gaine protectrice qui fait l'objet de l'invention.
Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du dessin que de la description faisant bien entendu partie de l'invention.
Le dessin montre un exemple d'une enceinte ou gaine protégeant les opérateurs contre un contact fortuit et renfermant un tube à rayons X de réalisation connue. Conformément à l'invention, cette enceinte contient une substance à vaporiser.
Le tube à rayons X est enfermé dans un tube isolant 1. Des pièces métalliques arrondies 2 et 3 reliées à l'anode et à la cathode, respectivement, du tube à rayons X dépassent en dehors du tube isolant 1. La pièce métallique ma.ssive 2 absorbe la chaleur produite à l'anode lorsque le tube est en service et la cède au milieu environnant sans que sa température s'élève inadmissiblement. La pièce métallique creuse 3 sert à blinder électrostatiquement les conducteurs électriques reliés à la cathode et à diminuer ainsi l'intensité du champ électrique. Des câbles à haute tension 4 et 5 transmettent la haute tension au tube.
Le câble 4 sert également à l'amenée du courant de chauffage à la cathode à incandescence du tube et pour cette raison il est réalisé de manière à être à deux conducteurs.Pour plus de clarté, les conducteurs et le filament
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sont représentés schématiquement. L'un des conducteurs de la cathode à incandescence est relié à la pièce métallique S.
Lorsque le tube est en service, la gaine métallique 6, qui entoure le tube isolant 1 et les pièces métalliques 2 et 3, est mise à la terre, ce qui permet l'existence d'une haute tension entre cette gaine métallique et les parties métalliques 2 et 3. Si, ce qui est le cas le plus fréquent, le centre électrique de l'installation à haute tension est relié à la terre, la différence de tension entre les pièces 2 et 3 d'une part et la gaine métallique d'autre part est égale à la moitié de la tension de fonctionnement du tube à rayons X.
Le tube isolant 1 est embrassé par la partie centrale 7 de la gaine 6.
Si l'air compris entre la gaine métallique 6 et les parties soumises à la haute tension 2 et S remplissait son rôle d'isolant d'une manière insuffisante, il pourrait se produire un percement disruptif. Pour éviter ceci ou pour accrot- tre la tension admissible, on a introduit une matière absorbante 10, imprégnée d'un liquide dégageant une vapeur, dans un compartiment indépendant 8 de la gaine métallique qui communique avec l'intérieur de la gaine à travers des trous 9 ménagés dans la paroi de celle-ci.
Pour constituer le liquide à dégagement de vapeur on se sert de préférence de tétrachlorure de carbone, parce que cette matière est ininflammable, présente une haute tension de vapeur et sa vapeur facilite sensiblement le rôle d'isolant de l'air.
Si le liquide utilisé n'attaque pas chimiquement les parties constructives de l'enceinte ou du tube à décharges et est un bon isolant, on peut aussi en verser une certaine quantité dans l'enceinte. Dans ce cas, on doit veiller à ce que le liquide ne puisse pas s'échapper par des ouvertures de la paroi. C'est pourquoi il est plus simple d'utiliser une
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matière absorbante pour introduire la substance volatile dans l'enceinte,à moins qu'on ne se serve, d'une matière sublimante solide pour accroître la résistance au percement disruptif.
Pour maintènir en place une matière de ce genre on peut aussi se servir d'un dispositif du genre représenté sur le dessin.
La paroi externe du compartiment supplémentaire 8 peut être dévissée, ce qui permet de renouveler le remplissage d'une manière simple.
Pour un tube à rayons X il y a avantage à disposer la matière à dégagement de vapeur à l'extrémité cathodique, parce que c'est là que règne la température la plus basse et le liquide de vaporisation ne se condense pas en d'autres points.
D'une façon générale, il y aura avantage à disposer la matière volatilisable en ce point de la gaine, qui est le moins chauffé lorsque le tube est en service.