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APPAREIlS A RAYONS-!XPOnR#"EXECUT'ION'DE RADIOGRAPHl'ES A'COURT'TEMPS 'DE POSE.
L'invention concerne l'exécution de radiographies à court temps de pose. Les radiographies de parties en mouvement du corps doivent être exécutées avec un court temps de pose pour éviter le flouo Pour obtenir, malgré tout., un noircissement suffisant du film, il faut pousser la charge du tube à rayons Xo 0'est ainsi que 1-'exécution de radiographies du thorax peut commander une puissance de 20 à 40 kW.
Les câbles servant à la transmission de cette puissance doivent être suffisamment épais pour ne pas provoquer une trop forte chute de ten- sion. Il en est ainsi non seulement pour les systèmes de conducteurs de l'appareil à rayons X lui-même;? mais aussi pour les fils du secteur élec- triqueo Bien souvent, il faut prévoir dans un hôpital une ligne spéciale pour l'alimentation des appareils à rayons Xo Ces appareils provoquent toujours dans le secteur des pointes de charge, ce qui constitue évidem- ment un sérieux inconvénient.
Pour y obvier, on a réalisé des appareils à rayons X comportant un condensateur à haute tension dans lequel on accumule toute l'énergie né- cessaire pour exécuter une radiographie à l'aide d'un courant de faible in- tensité qui ne charge pas excessivement le secteur.
Le condensateur chargé est relié par un interrupteur à haute tension au tube à rayons X au moment choisi pour l'exécution de la radiographiée
L'invention permet d'éviter d'une autre manière lesdits incon- vénientso Elle concerne une source de courant pour l'alimentation d'un tu- be à rayons X,
source qui est à même de fournir pendant un temps très court un courant de forte intensité sans qu'il en résulte une pointe de charge dans le secteur électriqueo L'invention concerne en outre un appa- reil à rayons X équipé d'une telle source de courante
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La source de courant d'alimentation d'un tube à rayons X confor- me à l'invention est constituée par un groupe formé par un moteur branché sur le secteur et par une génératrice accouplée à ce moteur. Ce groupe dé- marre à vide et n'est chargé que lorsqu'il atteint sa vitesse de régime.
Pendant la période de démarrage ainsi que pendant le débit de la généra- trice, débit qui ne se produit que pendant le temps nécessaire à l'exposi- tion du film photographique, le groupe ne prélève du secteur électrique qu'une fraction de la puissance nécessaire pour exécuter une radiographie, puissance que la génératrice fournit au tube à rayons Xo L'énergie cinéti- que du système tournant à pleine vitesse doit donc être suffisante pour que la réduction de puissance provoquée par la perte de vitesse de la-génératri- ce pendant le court temps de la charge., ne réduise la puissance fournie que d'un montant inférieur à une limite admissible.
Le moteur ne doit pas être suffisamment puissant pour entraîner la génératrice en chargeIl doit uniquement être à même d'amener la géné- ratrice fonctionnant à vide, à sa vitesse de régime en un temps qui ne peut être plusieurs fois plus long que le temps de posée A cet effet., on peut utiliser un moteur monophasé simple à induit en court-circuit et à conden- sateur de démarrageo Eventuellement, le moteur peut être coupé du secteur avant que la génératrice soit chargée,, mais même sans cet agencement, en général, la charge du secteur n'augmentera, sous l'effet de la mise en cir- cuit du tube,, que d'un montant tel qu'il ne peut être question de pointes gênantes que ne pourrait supporter la ligne.
L'avantage d'une source d'alimentation conforme à l'invention est que le genre de courant du secteur n'importe guèreTant en courant con- tinn qu'en courant alternatif, on peut utiliser la même génératrice; il suf- fit de disposer d'un autre moteur
La génératrice peut être une machine à courant continu haute ten- sion, mais de préférence on utilisera une machine à courant alternatif à basse tensiono Non seulement, cette dernière est d'une construction plus ,simple, mais de plus, elle convient à l'alimentation des appareils à ray- ons X existants. On obtient un appareil à rayons X conforme à l'invention, efficacement conçu,? en utilisant une génératrice H.F. qui fournit une ten- sion alternative de 300 à 400 V, et d'une fréquence de 400 à 500 c/s.
Le poids, l'encombrement et le prix tant de la génératrice que de l'installa- tion de transformation et de redressement, sont alors moindres que lorsqu'on utilise une génératrice fournissant une tension à fréquence usuelle de 50 c/s.
En général? il sera utile de prévoir un dispositif indicateur qui permette à l'opérateur de se rendre compte que la génératrice à atteint la vitesse requiseo On peut utiliser à cet effet un voltmètreg un fréquencemètre ou un tachimètreo En radiographie,, il est d'usage de limiter., à l'aide d'une minuterie, le temps de charge d'un tube à rayons Xo Cette minuterie est mise en fonctionnement par l'opérateur au moment où doit commencer l'exposition et elle coupe le courant de charge dès que le tube à rayons X a consommé l'é- nergie requise. Cette minuterie peut être conjuguée avec la génératrice d'une façon telle qu'elle empêche l'enclenchement prématuré de la charge.
A cet ef- fet, l'appareil à rayons X peut comporter un circuit de courant pour la comman- de électrique de la minuterie? circuit de courant qui travaille sous l'influen- ce de la tension engendrée par la génératrice.
Il est particulièrement efficace de choisir, à cet effet, un cir- cuit de courant qui est sensible à la fréquence de cette tensions on peut mu- nir le circouit de courant d'un amplificateur magnétique à caractéristique de gant? dont le circuit d'entrée est alimenté par la génératrice, par l'in- termédiaire d'un redresseur et d'un circuit de résonance en série, accordé sur la fréquence nominale de la tension de la génératriceo
Le courant de chauffage du tube à rayons X et des tubes redres- seurs du système à haute tension peut être obtenu de diverses manières On peut le prélever du secteur d'alimentation avec interposition de transforma- teurs et de stabilisateurs. Le courant de chauffage duredresseur,
dont l'in-
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tensité ne doit pas être aussi rigoureusement constante que celle du cou- rant de chauffage du tube à rayons x, peut aussi être fourni par la géné- ratriceo Le courant de chauffage du tube à rayons X peut aussi être pré- levé de la génératrice, mais ceci nécessite un stabilisateur plus perfec- tionné.
Un autre moyen qui est essentiellement intéressant dans le cas d'un secteur à courant continu consiste à compléter le groupe par une gé- nératrice additionnelle pour l'alimentation des filamentso
La description du dessin annexé, donné à titre d'exemple non li- mitatif fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du texte que du dessin faisant, bien en- tendu, partie de l'inventiono
La figure représente un schéma de montage d'un appareil à ray- ons X conforme à l'invention.
Un moteur éleotrique 1 est branché sur la ligne 2 par l'intermé- diaire d'un interrupteur bipolaire 3,3'.Le moteur est accouplé à une géné- ratrice H.F.4, qui fournit une tension de, par exemple 360 V 450 c/s. La - génératrice comporte un stabilisateur de tension 5'qui doit assurer une ra- pide compensation de la chute de tension. De tels dispositifs sont connus..
Le stabilisateur comporte un circuit branché sur les bornes de sortie de la génératrice et un circuit alimenté par un transformateur 60 Il est donc soumis à linfluence tant de la tension aux bornes de la génératrice que de l'intensité du courant débité par la génératrice. Il règle l'intensité du courant d'excitation 7 de la génératrice d'une fagon telle qu'en charge, la tension aux bornes de la génératrice soit pratiquement constante.
Sur la génératrice est branché un auto-transformateur 8 dont la tension secondaire peut être réglée à 19aide d'une prise déplaçable 9 et ê- tre mesurée à l'aide d'un voltmètre 10.
On peut tirer parti des indications du volt, mètre pour amener ,à la vitesse de régime, la prise 9 dans la position désirée ou l'ajustement de la prise ayant déjà été effectuée pour déter- miner le moment auquel la génératrice a atteint la vitesse de régime et auquel on peut mettre en fonctionnement le tube à rayons Xo Lenroulement secondaire de l'auto-transformateur 8 est connecté à l'enroulement primaire d'un transformateur à haute tension 11 par l'inter- médiaire d'un interrupteur bipolaire 12, 12'.
Le dispositif comporte en outre une minuterie 13,de construction connue, qui permet de mettre le tube à rayons X en fonctionnement à tout mo- ment désiréoCette minuterie est alimentée par la ligne 2 et est commandée par l'interrupteur 14. A son tour,elle commande l'interrupteur bipolaire 12, 12' par l'intermédiaire d'un électro-aimant 15.
Le transformateur à haute tension 11 comporte deux enroulements secondaires 16 et 17 qui sont interconnectés par l'intermédiaire d'un milli- ampèremètre 18. Les autres extrémités de ces enroulements sont reliées à un redresseur double qui comporte quatre tubes redresseurs 19, 20, 21 et 220 Le chauffage des cathodes de ces tubes redresseurs est assuré par un transforma- teur de chauffage 23 dont l'enroulement primaire est branché, en série avec une résistance réglable 24, sur la ligne 20
Le courant redressé est guidé vers le tube à rayons X 25.
Celui- ci .prélève son courant de chauffage d'un transformateur 26 qui est branché sur la ligne 2; ces transformateur 26 est du type dans lequel 1?intensité du courant secondaire varie peu, dans une large zone., avec la tension pri- maire
La ligne 2 peut être reliée, par l'intermédiaire d'un interrup- teur 27, au secteur d'alimentation disponibleo
L'appareil et le montage décrits fonctionnent de la manière sui- vante. La fermeture de l'interrupteur 27 lance le courant de chauffage dans les tubes redresseurs et le tube à rayons Xo La fermeture de l'interrupteur 3,3' provoque le démarrage du moteur 1 et la génératrice 4 accouplée au mo-
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teur engendre de la tension.
La vitesse de rotation de la génératrice et donc la tension aux bornes de celle-ci augmentent progressivement jus- qu'à une valeur constante ce qui peut s'observer à l'aide du voltmètre 10. Lorsque l'indication du voltmètre ne varie plus., on peut éventuelle- ment déplacer la prise 9 afin d'obtenir la tension désirée. Entretemps, on a réglé la minuterie 13 à un temps d'exposition déterminéeOn attend alors un moment favorable pour exécuter la photo, moment auquel on ferme 1-'interrupteur 14.
Cette fermeture provoque celle de l'interrupteur bipo- laire 12 et la mise en circuit du transformateur haute tension 11 ainsi que des appareils branchés sur ce dernière Le tube à rayons X émet des rayons et le film photographique est exposée Lorsque le temps d'exposition réglé d'avance sur la minuterie 13 est écoulée l'interrupteur 12 est ouvert par le fonctionnement de la minuterie 13 et le courant d'alimentation du trans- formateur 11 est interrompu.9 ce qui coupe le courant d'alimentation du tu- be à rayons Xo
Pendant l'exposition, la génératrice 4 est fortement chargée., de sorte qu'un grand effet de freinage y est exercée Toutefois,
l'énergie ci- nétique du système rotatifde la génératrice et du moteur est suffisante pour limiter la perte de vitesse provoquée par ce freinage.
L'interrupteur 14 à commande à la main peut être remplacé par un interrupteur à commande électrique ou par un interrupteur approprié tant à la commande électrique qu'à la commande à la maino
La figure montre un exemple de la manière dont un tel inter- rupteur peut fonctionner sous l'influence de la fréquence de la tension de la génératrice. A cet effet, la génératrice est connectée à un cir- cuit de résonance en série,constitué par une capacité 28,'une self-in- duction 29 et une résistance réglable 300 Ce circuit de résonance est ac- cordé sur la fréquence de la tension de la génératrice tournant à sa vi- tesse nominale.
Il est monté en série avec un redresseur double qui four- nit du courant redressé à l'enroulement d'entrée 32 d'un amplificateur magnétique 33 Celui-ci comporte deux enroulements de sortie 34 et 35 qui sont branchés, en série avec le redresseur 36 et la bobine 37 d'un relais à courant alternatif, sur la ligne 20
Le courant redressé par 36 traverse l'enroulement 38 de l'ampli- ficateur magnétique 33.Ceci provoque un couplage à réaction qui fait en sorte que l'amplificateur magnétique travaille par sautsLa bobine 37 a- git sur l'interrupteur de commande 14 de la minuterie 130
Le montage auxiliaire décrit fonctionne de la manière suivante.
A la fin de la période de démarrage de la génératrice, on obtient aux bor- nes de l'enroulement 32 une tension que redresse le redresseur 31. Par sui- te des propriétés caractéristiques du circuit accordé 28, 299 30, cette tension acquiert rapidement une valeur maximumo La tension d'entrée pulsa- toire de l'amplificateur magnétique provoque un courant alternatif dans la bobine 37 et ce courant est conduit par le redresseur 36, sous forme de courant continu pulsatoire, à travers l'enroulement 380 Cet enroulement renforce l'effet de l'enroulement 32, ce qui provoque un effet de saut et un très rapide accroissement du courant dans la bobine de relais 37, ac- croissement qui entraîne la fermeture de l'interrupteur 14. La minuterie 13 agit de la fagon décrite ci-dessus.