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Appareil à rayons X.
D'une façon générale il est désirable que la modification de la tension d'un tube à rayons X entraîne aussi une variation de l'intensité du courant traversant le tube, de sorte que la charge du tube soit maintenue à une valeur appropriée.
Il est connu d'accoupler l'organe régulateur de l'inten- sité à l'organe régulateur de la tension de manière que le réglage de l'intensité s'effectue automatiquement en même temps que celui de la tension. Le réglage de la tension du tube s'effectue à l'aide d'un sélecteur de tension qui règle en même temps la tension de l'enroulement primaire d'un transformateur auxiliaire dont l'en- roulement secondaire fait partie du circuit de chauffage de la cathode du tube à rayons X le tout de manière qu'à tension crois- sante du tube, l'intensité du courant de chauffage et partant l'intensité du courant dans le tube à rayons X diminuent. Ceci permet de faire en sorte que le tube débite toujours le courant d'intensité maximum admissible pour une tension donnée du tube.
La charge maximum admissible du tube dépend de la durée de charge. Dans le cas d'une courte durée de charge, le tube peut supporter un courant plus intense que dans le cas d'une longue durée de charge. C'est pourquoi l'on a construit des appareils à rayons X dans lesquels l'intensité du courant du tube dépend non seulement de la tension du tube mais aussi de la durée de charge.
Les organes de réglage de l'intensité du courant dans le tube, de la tension du tube et de la durée- de charge sont alors accouplés de manière que la charge du tube à rayons X soit toujours optimum.
De tels appareils à rayons X s'utilisent pour le diagnostic radio- logique. En f'aisant en sorte que la charge du tube soit celle,qu'il peut encore tout juste supporter pendant la durée de charge réglée, on obtient l'avantage que le temps requis pour la photographie, par exemple d'organes mobiles du corps humain, soit aussi court que possible. De tels appareils à rayons X conviennent aussi à l'observation d'organes de machine mobiles. Comme le réglage de l'intensité du courant du tube en fonction de la tension du tube et de la durée de charge est automatique, le temps requis pour la préparation de la radiographie est plus court et de plus, le danger de fausse manoeuvre est pratiquement éliminé.
Lorsque la tension du tube reste constante, on peut faire en sorte que l'intensité du courant du tube dépende uniquement de la durée de charge.
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Dans ces appareils à rayons X connus on a toujours dû tolérer un certain jeu entre la charge réglée et la limite de la charge maximum admissible réelle du tube. La Demanderesse a cons- taté que malgré l'accouplement automatique des organes régulateurs de l'intensité du courant et de ceux servant au réglage de la tension et/ou de la durée de charge, il se produit des variations de charge arbitraires. Ceci est attribuable à plusieurs causes telles que les fluctuations inévitables de la tension du secteur et les modifications dans le pouvoir emissif de la cathode à incand- cence du tube à rayons X.
L'invention permet d'obvier à ces inconvénients dans les appareils à rayons X dans'lesquels.l'organe régulateur de l'inten- sité du courant du tube est accouplé.aux organes régulateurs de la tension du tube et/ou de la durée de charge et d'augmenter la pos- sibilite de charge du tube à rayons X.
Conformément à l'invention,l'appareil comporte un dis- positif permettant de maintenir approximativement l'intensité du courant du tube à la valeur correspondant à la position des organes régulateurs mentionnés. De préférence, l'organe réglant l'intensité du courant en fonction de la tension du tube et/ou de la durée de charge fait corps avec le dispositif maintenant constante l'inten- sité du courant du tube (pour une valeur déterminée de la tension du tube et/ou de la durée de charge).
Le dispositif régulateur peut consister avantageusement en une impédance réglable inséree dans le circuit de chauffage du tube à rayons X, impédance dont la grandeur dépend de la position des organes utilisés pour le réglage de l'intensité du courant du tube et/cu de la durée de charge et dépend aussi,de l'intensité du courant traversant le tube à rayons X. Comme dispositif régu- lateur on peut utiliser une bobine de self prémagnétisée en cou- rant continu. Cette bobine de-self peut comporter un noyau fermé à trois colonnes. En prévoyant sur les bras extérieurs deux enrou- lements insérés dans le circuit de chauffage, on peut faire en sorte que la colonne centrale ne soit pas magnétisée en courant alterna- tif.
Cette colonne comporte un ou plusieurs enroulements de réglage et l'intensité du courant traversant ces enroulements dépend de la position des organes régulateurs de la tension de tube et/ou de la durée de charge, et cette colonne comporte de plus un enroulement parcouru par un courant dont l'intensité est déterminée par celle du courant traversant le tube à rayons X.
Dans l'appareil conforme à l'invention, l'intensitédu courant dans le tube est réglée automatiquement non seulement sui- vant la tension' du tube et/ou la durée de charge mais cette inten- sité du courant. dans le tube est aussi maintenue automatiquement constante ou approximativement constante pour une position déter- minée des organes régulateurs de la tension du tube et/ou de la durée de charge, de sorte que des fluctuations éventuelles de la tension du tube ou des variations du pouvoir émissif de la cathode à incandescence du tube à rayons X n'affectent pas ou guère la charge du tube à rayons X. L'invention permet de rapprocher la valeur de la charge automatiquement réglée du tube a rayons X plus près que précédemment de la limite de la charge encore tout juste admissible.
On connaît des appareils à rayons X comportant des moyens pour maintenir constante, pendant la durée du fonctionnement, l'in- tensité du courant de décharge dans le tube à rayons X ; cet effet à intensité croissante du courant dans le tube, l'intensité. du cou-
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rant de chauffage diminue. Cependant, ces moyens ne sont pas utili- ses avec des tubes à rayons X dans lesquels le réglage de l'intensit du courant du tube s'effectue à l'aide des organes régulateurs de la tension du tube et/ou de la durée de charge.
La description du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, lesparticularités qui ressortent tant du texte que du dessin faisant, bien entendu, partie de l'invention.
Les figures 1 et 2 donnent, à titre d'exemple les schémas de montage de deux exécutions conformes à l'invention.
Le tube à rayons X 1, muni d'une anode 2 et d'une cathode à incandescence 3 est relié par l'intermédiaire d'un tube redresseur 4 à une borne de l'enroulement secondaire 5 du transformateur à haute tension 6. La cathode à incandescence 3, alimentée par le transformateur de chauffage 7, est mise à la terre en 8. Le courant de décharge parcourt un milliampèremètre 9 et ensuite la résistance 10 dont l'une des extrémités est reliée à la seconde borne de l'en- roulement du transformateur 5 et à un pôle du condensateur 11. Le second pôle du condensateur est relie à l'anode du tube à rayons X.
Pendant le fonctionnement, le tube à rayons X est parcouru par un courant pulsatoire et ce courant 'est'uniformisé dans le condensateur Ce courant provoque une différence de potentiel aux bornes de la résistance 10.
L'enroulement primaire 12 du transformateur à haute ten- sion 6 @st relié, par l'intermédiaire du sélecteur de tension 13, à un auto-transformateur 14 dont une partie de l'enroulement est alimentée en tension par l'intermédiaire des bornes 15 et 16 pour la tension du secteur. Le sélecteur de tension 13 permet de régler la tension primaire du transformateur à haute tension mais en même temps aussi la tension de l'enroulement 17, disposé sur la colonne centrale du noyau d'une bobine de self 18, et relié au sélecteur de tension 13 par l'intermédiaire du redresseur 29.
Les deux bras exté- rieurs du noyau portent un enroulement en deux parties 19 et 20, monte en série avec l'enroulement primaire du transformateur de chauffage 7. Le fonctionnement de la bobine de self est basé sur l'influence exercée par la prémagnétisation en courant continu sur la perméabilité du noyau en fer. Plus le courant continu provoquant la premagnétisation est intense, plus la perméabilité est petiten de sorte que la résistance inductive de l'enroulement à courant alternatif 19-20 diminue. La prémagnétisation est provoquée par le courant traversant l'enroulement 21 et fourni par le batterie 22.
Le réglage de l'intensité du courant du tube à rayons X s'effectue automatiquement à l'aide du sélecteur de tension 13 qui permet de régler la tension aux bornes de l'enroulement 17 de la bobine de self. Le raccordement doit être tel que lorsque l'on choisit pour le tube à rayons X des tensions de fonctionnement plus le- vées, le courant traversant l'enroulement 17 crée un champ magnéti- que de. sens opposé à celui de l'enroulement 21, de sorte qu'à in- tensite croissante, laprémagnétisation en courant continu de la bobine de self diminue. Ceci provoque une augmentation de la ré- sistance inductive de l'enroulement à courant alternatif, de sorte que l'intensité du courant de chauffage du tube diminue.
Le dé- placement du sélecteur de tension vers de plus faibles tensions du tube exerce un effet opposé et provoque une augmentation de l'intensité du courant dans le tube à rayons X. La source de ten- sion 22 est branchée en série avec une partie de la résistance 10.
La différence de potentiel aux bornes de la résistance 10, provo- quée par le courant de décharge dans le tube à rayons X, est de sens oppose à celui de la tension provoquée par le courant de la batte-
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X-ray machine.
In general, it is desirable that changing the voltage of an x-ray tube also results in a change in the intensity of the current passing through the tube, so that the load on the tube is maintained at an appropriate value.
It is known practice to couple the intensity regulator member to the voltage regulator member so that the intensity adjustment is carried out automatically at the same time as that of the voltage. The tube voltage is adjusted using a voltage selector which at the same time regulates the voltage of the primary winding of an auxiliary transformer, the secondary winding of which is part of the heating circuit. the cathode of the x-ray tube, the whole in such a way that at increasing voltage of the tube, the intensity of the heating current and hence the intensity of the current in the x-ray tube decrease. This makes it possible to ensure that the tube always delivers the maximum admissible current for a given tube voltage.
The maximum permissible tube load depends on the charging time. In the case of a short charging time, the tube can withstand a more intense current than in the case of a long charging time. This is why X-ray machines have been constructed in which the intensity of the tube current depends not only on the tube voltage but also on the charging time.
The regulators for the intensity of the current in the tube, the tension of the tube and the duration of the charge are then coupled so that the charge of the X-ray tube is always optimum.
Such X-ray machines are used for radiological diagnosis. By ensuring that the load of the tube is that which it can still barely bear during the set charging time, the advantage is obtained that the time required for photography, for example of moving parts of the body human, be as short as possible. Such X-ray devices are also suitable for the observation of moving machine parts. As the regulation of the intensity of the tube current according to the tube voltage and the charging time is automatic, the time required for the preparation of the X-ray is shorter and moreover, the danger of incorrect operation is practically eliminated.
When the tube voltage remains constant, the intensity of the tube current can be made to depend only on the charging time.
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In these known X-ray devices it has always been necessary to tolerate a certain clearance between the set load and the limit of the actual maximum admissible load of the tube. The Applicant has observed that despite the automatic coupling of the regulators of the intensity of the current and of those serving to adjust the voltage and / or the duration of the charge, arbitrary variations in charge occur. This is due to several causes such as the inevitable fluctuations in line voltage and changes in the emissive power of the incandescent cathode of the x-ray tube.
The invention obviates these drawbacks in X-ray apparatuses in which the member for regulating the intensity of the tube current is coupled to the members for regulating the voltage of the tube and / or the tube. charging time and increase the charging capability of the x-ray tube.
According to the invention, the apparatus comprises a device making it possible to maintain approximately the intensity of the current of the tube at the value corresponding to the position of the mentioned regulating members. Preferably, the member which regulates the intensity of the current as a function of the voltage of the tube and / or of the charging time forms part of the device which maintains the intensity of the current of the tube constant (for a determined value of the tube current. tube voltage and / or charging time).
The regulator device can advantageously consist of an adjustable impedance inserted into the heating circuit of the x-ray tube, the magnitude of which depends on the position of the organs used for adjusting the intensity of the current of the tube and / or the duration. of charge and also depends on the intensity of the current passing through the X-ray tube. As a regulating device it is possible to use a choke coil premagnetized with direct current. This de-choke coil can have a closed core with three columns. By providing two windings inserted in the heating circuit on the outer arms, it is possible to ensure that the central column is not magnetized by alternating current.
This column comprises one or more regulating windings and the intensity of the current flowing through these windings depends on the position of the regulating members of the tube voltage and / or the charging time, and this column also comprises a winding through which a current the intensity of which is determined by that of the current passing through the x-ray tube.
In the apparatus according to the invention, the intensity of the current in the tube is regulated automatically not only according to the voltage of the tube and / or the charging time, but to this intensity of the current. in the tube is also kept automatically constant or approximately constant for a determined position of the regulators of the tube voltage and / or the charging time, so that possible fluctuations in the tube voltage or variations in power emissivity of the incandescent cathode of the x-ray tube do not or hardly affect the charge of the x-ray tube. The invention makes it possible to bring the value of the automatically adjusted charge of the x-ray tube closer than before to the limit. of the load still barely admissible.
X-ray apparatuses are known comprising means for maintaining constant, during the period of operation, the intensity of the discharge current in the X-ray tube; this effect with increasing intensity of the current in the tube, the intensity. by the neck-
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heating rant decreases. However, these means are not used with x-ray tubes in which the regulation of the intensity of the tube current is effected by means of regulators of the tube voltage and / or the duration of the tube. charge.
The description of the appended drawing, given by way of non-limiting example, will make it clear how the invention can be implemented, the particularities which emerge both from the text and from the drawing being, of course, part of the invention.
Figures 1 and 2 give, by way of example, the assembly diagrams of two embodiments in accordance with the invention.
The X-ray tube 1, provided with an anode 2 and an incandescent cathode 3 is connected via a rectifier tube 4 to a terminal of the secondary winding 5 of the high voltage transformer 6. The Incandescent cathode 3, supplied by the heating transformer 7, is earthed at 8. The discharge current flows through a milli-ammeter 9 and then resistor 10, one end of which is connected to the second terminal of the en - bearing of transformer 5 and to one pole of capacitor 11. The second pole of the capacitor is connected to the anode of the X-ray tube.
During operation, the x-ray tube is traversed by a pulsating current and this current 'is uniformized in the capacitor.This current causes a potential difference across resistor 10.
The primary winding 12 of the high voltage transformer 6 @ is connected, via the voltage selector 13, to an auto-transformer 14, part of the winding of which is supplied with voltage via the terminals 15 and 16 for the mains voltage. The voltage selector 13 makes it possible to adjust the primary voltage of the high voltage transformer but at the same time also the voltage of the winding 17, arranged on the central column of the core of a choke coil 18, and connected to the voltage selector 13 through the rectifier 29.
The two outer arms of the core carry a winding in two parts 19 and 20, connected in series with the primary winding of the heating transformer 7. The operation of the choke coil is based on the influence exerted by the premagnetization in direct current on the permeability of the iron core. The greater the DC current causing the premagnetization, the smaller the permeability, so that the inductive resistance of the AC winding 19-20 decreases. The premagnetization is caused by the current flowing through the winding 21 and supplied by the battery 22.
The current intensity of the X-ray tube is adjusted automatically using the voltage selector 13 which makes it possible to adjust the voltage at the terminals of the winding 17 of the choke coil. The connection should be such that when higher operating voltages are chosen for the x-ray tube, the current flowing through winding 17 creates a magnetic field of. direction opposite to that of the winding 21, so that with increasing current the direct current premagnetization of the choke coil decreases. This causes an increase in the inductive resistance of the AC winding, so that the intensity of the heating current of the tube decreases.
Moving the voltage selector to lower tube voltages exerts the opposite effect and causes an increase in the amperage of the current in the x-ray tube. The voltage source 22 is connected in series with a part. resistance 10.
The potential difference across resistor 10, caused by the discharge current in the x-ray tube, is in the opposite direction to that of the voltage caused by the battery current.