Tubes<B>à</B> rayons X<B>à</B> anode tournante La présente invention a pour objet un tube<B>à</B> rayons X<B>à</B> anode tournante.
D'importants progrès ont été accomplis en rem plaçant, dans les tubes<B>à</B> rayons X, l'anode fixe, c'est-à-dire la cible immobile de dimensions réduites, par une anode tournante dont les différentes surfaces élémentaires formant cible sont disposées sur une couronne circulaire et sont successivement bombar dées par le faisceau électronique.
L'anode tournante des tubes connus se compose d'un disque en tungstène, en forme d'assiette, monté en son centre sur un axe de rotation et dont une partie du bord incliné est soumise au bombardement du faisceau électronique. Dans de telles anodes, la chaleur est évacuée uniquement par rayonnement, alors que pour les anodes fixes cette évacuation se fait par conduction.
La théorie montre qu'aux températures de fonc tionnement d'un tube<B>à</B> rayons X, la chaleur pro duite sur l'anode tournante par le faisceau d'électrons incidents est presque entièrement dissipée par rayon nement thermique suivant la loi de Stefan.
On a<B>déjà</B> proposé d'accroître le rayonnement thermique de l'anode tournante d'un tube<B>à</B> rayons X par carburation de la surface, la surface de carbure ainsi obtenue étant constituée presque exclusivement de W.,C. On obtient ainsi des anodes ayant une bonne émissivité thermique dont l'intensité de rayonnement X ne se trouve pas notablement diminuée si la couche de carbure est suffisamment mince.
Ces anodes présentent toutefois un défaut pou vant être grave dans certaines applications radiolo giques<B>;</B> elles émettent par la surface extra-focale, c'est-à-dire celle qui n'est pas soumise<B>à</B> un bombar dement électronique, un rayonnement X parasite qui diminue la netteté des images radiologiques. Ce rayonnement X est<B>dû à</B> un bombardement électro- nique incessant de la surface extra-focale, soit par des électrons primaires ayant ricoché sur la cible, soit par des électrons secondaires provenant du fais- ceau pnmaire.
Le tube<B>à</B> rayons X faisant l'objet de la présente invention est caractérisé en ce que seules les parties de l'anode n'émettant pas de rayonnement X utile présentent une surface carburée. On réalise ainsi une meilleure dissipation thermique, une réduction nota ble du rayonnement X parasite et une amélioration du rayonnement X utile.
Le dessin annexé représente,<B>à</B> titre d'exemple, une forme d'exécution du tube objet de l'invention. La fig. <B>1</B> est une coupe axiale de ladite forme d'exécution.
La fig. 2 est une vue par-dessous d'un organe représenté<B>à</B> la fig. <B>1.</B>
La fig. <B>3</B> est une coupe,<B>à</B> plus grande échelle, dudit organe.
Le tube<B>à</B> rayons X représenté<B>à</B> la fig. <B>1</B> se com pose d'une enveloppe de verre<B>1,</B> constituant une enceinte sous vide, dans laquelle est disposé un sup-- port de cathode 2, associé<B>à</B> un filament<B>3</B> placé<B>à</B> l'intérieur dIn focalisateur 4. Ce tube comporte éga lement une anode tournante<B>7</B> se présentant sous la forme d'un disque en tungstène qui est fixé par une vis de montage<B>8 à</B> l'extrémité d'un axe<B>6</B> solidaire d'un rotor<B>5.</B>
La fig. 2 représente la face de l'anode<B>7,</B> sur laquelle apparaîÎt en particulier une couronne circu laire<B>9. A</B> chaque instant, une surface élémentaire <B>10</B> de cette couronne<B>'</B> surface passant au droit du filament<B>3,</B> est soumise au bombardement électroni que, ce qui entraîne une émission de rayons X cor respondante.
L'anode<B>7</B> comprend un corps en tungstène 12 (voir fig. <B>3)</B> dont la surface est recouverte d'une couche<B>11</B> de carbure de tungstène WC, <B>à</B> l'excep tion de la couronne<B>9</B> qui a été recouverte, préala blement<B>à</B> la carburation, par un dépôt électrolytique d'une couche d'un métal approprié, de manière<B>à</B> la protéger contre toute carburation.
L'emploi du rhénium est particulièrement intéres sant. En effet, c'est un métal réfractaire qui ne se carbure pas en atmosphère carburante<B>;</B> c'est égàle- ment un catalyseur de déshydrogénation des hydro carbures et, par conséquent, il joue un rôle actif dans la carburation de l'anode qui se fait dans une phase de traitement postérieure. Sa masse atomique étant plus élevée que celle du tungstène, son emploi comme cible ne peut que favoriser l'émission des rayons X.
Le dépôt électrolytique du rhénium sur le corps <B>de</B> l'anode ne présente pas de difficultés<B>à</B> condition de bien nettoyer la surface du métal, par exemple par un sablage humide, et de bien recuire<B>le</B> dépôt dans l'hydrogène. Lensemble ainsi obtenu est ensuite traité par carburation conformément aux procédés connus. On obtient une surface d'anode totalement carburée,<B>à</B> l'exception de la couronne circulaire en rhénium.
The present invention relates to an X-ray <B> </B> tube with <B> </B> rotating anode.
Significant progress has been made by replacing, in the <B> X-ray </B> tubes, the fixed anode, that is to say the stationary target of reduced dimensions, with a rotating anode whose different elementary surfaces forming a target are arranged on a circular ring and are successively bombarded by the electron beam.
The rotating anode of known tubes consists of a tungsten disc, in the form of a plate, mounted at its center on an axis of rotation and of which part of the inclined edge is subjected to the bombardment of the electron beam. In such anodes, the heat is removed only by radiation, while for fixed anodes this removal is done by conduction.
Theory shows that at the operating temperatures of an X-ray tube, the heat produced on the rotating anode by the incident electron beam is almost entirely dissipated by the following thermal radiation. Stefan's law.
It has <B> already </B> proposed to increase the thermal radiation of the rotating anode of an X-ray tube <B> </B> by carburizing the surface, the carbide surface thus obtained being formed almost exclusively from W., C. Anodes are thus obtained having good thermal emissivity, the X-ray intensity of which is not significantly reduced if the carbide layer is sufficiently thin.
These anodes, however, have a defect that can be serious in certain radiological applications <B>; </B> they emit through the extra-focal surface, that is to say that which is not subjected <B> to </B> electron bombardment, parasitic X-ray radiation which reduces the sharpness of radiological images. This X-ray radiation is <B> due to </B> an incessant electronic bombardment of the extra-focal surface, either by primary electrons having ricocheted off the target, or by secondary electrons coming from the primary beam.
The X-ray <B> </B> tube forming the subject of the present invention is characterized in that only the parts of the anode which do not emit useful X-rays have a carburized surface. This results in better heat dissipation, a significant reduction in parasitic X radiation and an improvement in useful X radiation.
The appended drawing represents, <B> by </B> by way of example, an embodiment of the tube which is the subject of the invention. Fig. <B> 1 </B> is an axial section of said embodiment.
Fig. 2 is a view from below of a member shown <B> to </B> in FIG. <B> 1. </B>
Fig. <B> 3 </B> is a section, <B> to </B> on a larger scale, of said organ.
The X-ray tube <B> </B> shown <B> in </B> in fig. <B> 1 </B> consists of a glass envelope <B> 1, </B> constituting a vacuum chamber, in which is disposed a cathode support 2, associated <B> with </B> a <B> 3 </B> filament placed <B> inside </B> the inside of focusing 4. This tube also includes a rotating anode <B> 7 </B> located under the in the form of a tungsten disc which is fixed by a mounting screw <B> 8 to </B> the end of an axis <B> 6 </B> secured to a rotor <B> 5. < / B>
Fig. 2 represents the face of the anode <B> 7, </B> on which appears in particular a circular crown <B> 9. At each instant, an elementary surface <B> 10 </B> of this crown <B> '</B> surface passing in line with the filament <B> 3, </B> is subjected to the electron bombardment that, resulting in a corresponding X-ray emission.
The anode <B> 7 </B> comprises a tungsten body 12 (see fig. <B> 3) </B> whose surface is covered with a layer <B> 11 </B> of carbide. tungsten WC, <B> with </B> the exception of the crown <B> 9 </B> which was covered, prior <B> to </B> the carburization, by an electrolytic deposition of a layer of a suitable metal, so <B> to </B> protect it against any carburization.
The use of rhenium is particularly interesting. Indeed, it is a refractory metal which does not carburize in a fuel atmosphere <B>; </B> it is also a catalyst for dehydrogenation of hydrocarbons and, therefore, it plays an active role in the carburization of the anode which is carried out in a subsequent treatment phase. Its atomic mass being higher than that of tungsten, its use as a target can only promote the emission of X-rays.
The electrolytic deposition of rhenium on the <B> </B> anode body does not present any difficulties <B> provided </B> the surface of the metal is thoroughly cleaned, for example by wet sandblasting, and anneal the <B> deposit </B> well in hydrogen. The assembly thus obtained is then treated by carburizing in accordance with known methods. A fully carburized anode surface is obtained, <B> with </B> the exception of the circular rhenium crown.