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APPAREIL DE RADIO-DIAGNOSTIC.
Dans un appareil à ryons X, la tension de fonctionnement, cest- à-dire la différence de tension entre l'anode et la cathode du tube à rayons X pendant le fonctionnement normal de l'appareil, est notablement plus bas- se que la tension à vide par suite des chutes de tension que la charge pro- voque dans l'appareil et dans le secteur d'alimentation.
A la mise en marche d'un appareil à rayons X, on lance d'abord le courant pour le chauf- fage de la cathode, puis, lorsque la cathode est chauffée, on applique la haute tensiono L'intensité du courant de charge, qui atteint ainsi immé- diatement son intensité de régime, empêche la tension du tube d'atteindre une valeur trop élevée.,
Inapplication de la haute tension lorsque la cathode est froide, ou insuffisamment chauffée, pourrait avoir des suites néfastesle claquage dun câble d'alimentation, des étincelles dans la gaine du tube.et la dété- rioration du tube à rayons X.
Il faut donc prendre les précautions néces- saires, surtout à mesure que la tension utilisée augmente cary étant donné que on s'efforce 'de limiter au minimum les dimensions de l'appareil, celui-ci n'est pas prévu pour résister à la tension à vide correspondant à la tension de régime maximum.
Des surtensions peuvent aussi être provoquées par des fluctuations de la tension du secteur et par des phénomènes d'enclenchement, mais cert- tains artifices de montage permettent, de les éviter. Toutefois ces arti- fices n'éliminent pas les surtensions qui se produisent lors d'une radiogra- phie, lorsque l'intensité du courant du tube n'atteint pas la valeur prévue et réglée d'avance.
Cette anomalie peut être due à une interruption du circuit de chauffage ou à un court-circuit. On pourrait sefforcer de pré- lever du courant de chauffage primaire les indications permettant de consta-
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ter que le circuit de chauffage est défectueux mais, par suite de la faible différence existant entre l'intensité du courant à vide et celle du courant de régime du transformateur de chauffage, ce procédé ne donne pas de résul- tats sûrs.
L'invention permet d'empêcher la mise en circuit de l'appareil à rayons X lorsque la cathode du tube n'émet pas. Elle concerne un appareil de diagnostic radiologique qui,conformément à l'invention, comporte un cir- cuit fournissant une tension inférieure à la tension d'alimentation normale; le circuit de chauffage étant fermé, ladite tension est appliquée à l'en- roulement primaire du transformateur à haute tension et, par suite du cou- rant de décharge que fournit la cathode, elle commande un dispositif qui permet la mise en circuit de l'appareil pour réaliser une radiographie.
De préférence, ladite basse tension a une valeur telle que du cô- té de la haute tension du transformateur, le tube à rayons X travaille dans la zone de charge spatiale. En général, on travaille à des intensités de courant différentes et on utilise même des tubes différents de sorte qu'il y a avantage que pour la tension appliquée, l'intensité du'courant obtenu soit pratiquement indépendante de l'intensité du courant de chauffage choi- sie.
La résistance d'un tube à rayons X, qui est pratiquement infinie en l'absence d'émission cathodique, est, dans la zone de charge spatiale, de l'ordre de 1 à 2 M. La différence d'impédance est suffisamment grande pour assurer au milieu mis à la terre de l'enroulement secondaire du trans- formateur à haute tension, le fonctionnement d'un relais ou d'un tube re- lais.
Lorsque le rapport de transformation du transformateur à haute tension est de 150 à 200, la variation de résistance du tube à rayons X ramène l'impédance du coté primaire d'environ 10 à environ 200. Cette variation d'impédance est suffisante pour créer, du côté primaire, à l'aide d'un relais a courant alternatif, la protection désirée. De plus, le cir- cuit de courant basse tension peut comporter l'enroulement d'excitation d'un tel relais et sous l'influence du courant d'alimentation, ce relais peut actionner un contact qui ferme un circuit comportant l'enroulement d'excitation d'un interrupteur électromagnétique pour connecter le trans- formateur à haute tension à la source de tension d'alimentation normale.
La description du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du texte que du dessin faisant, bien entendu, partie de ladite invention.
La Fig. 1 représente l'utilisation du système de protection du côté primaire du transformateur.
La Fig. 2 représente l'utilisation de ce dispositif de protec- tion du côté secondaire du transformateur.
Aux bornes 1 du secteur à courant alternatif, est connecté, par l'intermédiaire de l'interrupteur principal 2, l'auto-transformateur 3.
Celui-ci fournit par l'intermédiaire d'un curseur, la tension normale pour le transformateur à haute tension 4 et est relié à l'enroulement primaire 5 par des fils d'alimentation 6 et 7. Dans le fil 5 est inséré un interrup- teur 8 et le fil 7 comporte un interrupteur analogue 9. Ces interrupteurs font partie d'un interrupteur électromagnétique 10 et sont ouverts lorsque l'appareil n'est pas en fonctionnement. L'enroulement secondaire 11 est re- lié par l'intermédiaire de redresseurs 12 au tube à rayons X 15 dont l'ano- de est indiquée par 14 et la cathode thermionique par 13.
La cathode 13 est branchée sur le transformateur de chauffage 16
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dont le circuit primaire comporte la résistance 17 qui permet de régler l'intensité du courant de chauffage.
Sur la Fig. 1, un circuit branché sur la tension de secteur comporte un commutateur 18 à trois positions O,I,II. Dans la position 0 aucun courant ne circule dans le circuit. Dans la position I, du courant est lancé dans l'enroulement d'excitation 19 dun relais de sorte que le contact mobile 20 ferme le circuit qui relie l'enroulement auxiliaire 21 de 1-'autotransformateur 3 à l'enroulement primaire 5 du transformateur à haute tension 4. La tension fournie par ledit enroulement auxiliaire est plus basse que
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celle fournie par l9autotransformateur 3. L?interrupteur 2 étant fermé pour autant que 19 intensité du courant de chauffage ne diffère pas de sa valeur nominale, le tube à rayons X peut laisser passer du courant. Ce courant traverse 1?enroulement 21 à basse tension.
Le courant de charge traverse l'enroulement d'excitation 22 dun relais électro-magnétique et ferme le contact 23. Celui-ci se trouve dans un circuit qui comporte une minuterie 24 et 19 en:roulement 10. Dans la position II du commutateur 8, ce circuit est fermé. L'enroulement 10 commande non seulement les interrupteurs 8 et 9, mais aussi l'interrupteur 27 qui coupe le circuit de la basse tension et 1?interrupteur 26 qui shunte le contact 23. La fermeture des interrup- teurs 8 et 9 applique au transformateur 4 la tension d'alimentation norma- le. La durée de la charge est réglée à l'aide de la minuterie 24. A la fin du temps réglé, cette minuterie coupe le courant et 1?interrupteur 10 déclenche.
Toutefois,lorsque la cathode 13 du tube à rayons X 15 n'émet pas, par exemple par suite d'un court-circuit ou d'une défectuosité, l'impédance ramenée au circuit primaire est si élevée que l'intensité du courant dans le circuit de basse tension n'est pas suffisante pour provoquer l'enclenche- ment du relais 22. Le contact 23 reste ouvert et l'interrupteur 10 ne fonc- tionne paso
Il en est de même sur la Fig. 2. L'enroulement d ' excitation 22 du contact 23 est inséré dans le circuit anodique d'un tube relais 33, cir- cuit qui comporte en outre une source de courant anodique 35. La cathode 34 du tube-relais 33 est mise à la terre et la grille 32 de ce tube est reliée à un point de la résistance 30.
Ce point peut être déplaçable pour permet- tre de régler en fonction de 1-'émission de la cathode du tube 13 le moment pour exciter le relais 22.
La résistance 30 est reliée, par l'intermédiaire du redresseur 29, aux 'extrémités de la résistance 28 insérée entre les deux demi-enrou- lements secondaires 11 du transformateur à haute tension. Cette résistance 28 est shuntée par un second redresseur 31 de sorte que la résistance 30 est traversée par un courant redressé. Le milieu de la résistance 28 est mis à la terre.
Ce dispositif fonctionne de la même manière que celui représen- té sur la Fig. 1.
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RADIO-DIAGNOSIS DEVICE.
In an X-ray machine, the operating voltage, that is, the voltage difference between the anode and cathode of the X-ray tube during normal operation of the machine, is significantly lower than the open circuit voltage as a result of voltage drops caused by the load in the device and in the power supply.
When switching on an X-ray machine, the current is first started for heating the cathode, then, when the cathode is heated, the high voltage is applied o The intensity of the charging current, which thus immediately reaches its operating current, prevents the tube voltage from reaching too high a value.,
Failure to apply high voltage when the cathode is cold, or insufficiently heated, could result in a breakdown of a power cable, sparks in the tube sheath, and damage to the x-ray tube.
The necessary precautions must therefore be taken, especially as the voltage used increases. Since every effort is made to limit the dimensions of the apparatus to a minimum, it is not designed to withstand the stress. no-load voltage corresponding to the maximum operating voltage.
Overvoltages can also be caused by fluctuations in the mains voltage and by switching on phenomena, but certain mounting devices make it possible to avoid them. However, these devices do not eliminate the overvoltages which occur during a radiography, when the intensity of the tube current does not reach the value provided and set in advance.
This anomaly may be due to an interruption of the heating circuit or a short circuit. An attempt could be made to take from the primary heating current the indications allowing
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ter that the heating circuit is defective but, owing to the small difference existing between the intensity of the no-load current and that of the operating current of the heating transformer, this process does not give reliable results.
The invention makes it possible to prevent the X-ray apparatus from being switched on when the cathode of the tube is not emitting. It relates to a radiological diagnostic apparatus which, according to the invention, comprises a circuit supplying a voltage lower than the normal supply voltage; the heating circuit being closed, said voltage is applied to the primary winding of the high voltage transformer and, as a result of the discharge current supplied by the cathode, it controls a device which enables the circuit to be switched on. apparatus for taking an x-ray.
Preferably, said low voltage has a value such that on the high voltage side of the transformer the x-ray tube works in the space charge zone. In general, one works at different current intensities and one even uses different tubes so that there is an advantage that for the applied voltage, the intensity of the current obtained is practically independent of the intensity of the heating current. choose.
The resistance of an X-ray tube, which is practically infinite in the absence of cathode emission, is, in the space charge region, of the order of 1 to 2 M. The difference in impedance is sufficiently large to ensure the operation of a relay or a relay tube in the earthed middle of the secondary winding of the high voltage transformer.
When the transformation ratio of the high voltage transformer is 150 to 200, the change in resistance of the x-ray tube reduces the impedance on the primary side from about 10 to about 200. This change in impedance is sufficient to create, on the primary side, using an alternating current relay, the desired protection. In addition, the low voltage current circuit can comprise the excitation winding of such a relay and under the influence of the supply current, this relay can actuate a contact which closes a circuit comprising the winding of this relay. energizing an electromagnetic switch to connect the high voltage transformer to the normal supply voltage source.
The description of the appended drawing, given by way of non-limiting example, will make it clear how the invention can be carried out, the features which emerge both from the text and from the drawing, of course, forming part of said invention.
Fig. 1 shows the use of the protection system on the primary side of the transformer.
Fig. 2 shows the use of this protection device on the secondary side of the transformer.
Autotransformer 3 is connected via main switch 2 to terminals 1 of the AC mains.
This provides through a slider, the normal voltage for the high voltage transformer 4 and is connected to the primary winding 5 by supply wires 6 and 7. In the wire 5 is inserted an interrup - tor 8 and wire 7 has a similar switch 9. These switches are part of an electromagnetic switch 10 and are open when the device is not in operation. The secondary winding 11 is connected by means of rectifiers 12 to the X-ray tube 15, the anode of which is indicated by 14 and the thermionic cathode by 13.
Cathode 13 is connected to heating transformer 16
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the primary circuit of which comprises resistor 17 which makes it possible to adjust the intensity of the heating current.
In Fig. 1, a circuit connected to the mains voltage comprises a switch 18 with three positions O, I, II. In position 0, no current flows in the circuit. In position I, current is started in the excitation winding 19 of a relay so that the movable contact 20 closes the circuit which connects the auxiliary winding 21 of the autotransformer 3 to the primary winding 5 of the transformer. high voltage 4. The voltage supplied by said auxiliary winding is lower than
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that supplied by autotransformer 3. With switch 2 closed, provided that the intensity of the heating current does not differ from its nominal value, the x-ray tube can pass current. This current flows through the winding 21 at low voltage.
The load current flows through the excitation winding 22 of an electromagnetic relay and closes contact 23. This is in a circuit which has a timer 24 and 19 in: bearing 10. In position II of switch 8 , this circuit is closed. Winding 10 controls not only switches 8 and 9, but also switch 27 which cuts off the low voltage circuit and switch 26 which bypasses contact 23. The closing of switches 8 and 9 applies to the transformer. 4 the normal supply voltage. The duration of the charge is set with the aid of timer 24. At the end of the set time, this timer cuts off the power and the switch 10 trips.
However, when the cathode 13 of the x-ray tube 15 does not emit, for example due to a short circuit or a fault, the impedance returned to the primary circuit is so high that the intensity of the current in the low voltage circuit is not sufficient to trigger the engagement of relay 22. Contact 23 remains open and switch 10 does not work.
It is the same in FIG. 2. The energizing winding 22 of the contact 23 is inserted into the anode circuit of a relay tube 33, which circuit further comprises a source of anode current 35. The cathode 34 of the relay tube 33 is set. the earth and the grid 32 of this tube is connected to a point of resistor 30.
This point may be movable to allow the timing of the relay 22 to be energized as a function of the emission from the cathode of the tube 13.
Resistor 30 is connected, through rectifier 29, to the ends of resistor 28 inserted between the two secondary half-windings 11 of the high voltage transformer. This resistor 28 is shunted by a second rectifier 31 so that resistor 30 is crossed by a rectified current. The middle of resistor 28 is grounded.
This device operates in the same way as that shown in FIG. 1.