FR2566987A1 - Dispositif radiologique a asservissement en position de foyer - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN DISPOSITIF RADIOLOGIQUE A ASSERVISSEMENT EN POSITION D'UN FOYER, LEDIT FOYER F ETANT FORME SUR L'ANODE 9 D'UN TUBE RADIOGENE 3 A PALIERS MAGNETIQUES PM, PM. LE DISPOSITIF RADIOLOGIQUE 1 COMPORTE UN DISPOSITIF CAPTEUR 14 DE POSITION DE FOYER COOPERANT AVEC DES MOYENS ELECTRONIQUES 12 ASSOCIES AUX PALIERS MAGNETIQUES PM, PM, POUR ASSERVIR LA POSITION DUDIT FOYER F EN DEPLACANT UN ROTOR 8 SOUS L'ACTION DESDITS PALIERS MAGNETIQUES PM,PM.

Description

DISPOSITIF RADIOLOGIQUE A ASSERVISSEMENT

EN POSITION DE FOYER

La présente invention concerne un dispositif radiologique à asservissement de position d'un foyer formé sur l'anode tournante d'un tube radiogène à palier magnétique. L'invention est applicable

dans le cas général du radiodiagnostic et notamment en tomoden-

sitomètrie. En radiodiagnostic, le rayonnement X utilisé est généralement produit à partir d'un tube radiogène portant une anode, tournante

généralement, sur laquelle l'impact d'un faisceau d'électrons déter-

mine un foyer. Ce foyer constitue la source du rayonnement X. Le tube radiogène est installé dans une gaine protectrice (vis à vis de la haute tension et du rayonnement X), avec laquelle il constitue un ensemble émetteur radiogène. Lorsque cet ensemble est monté sur un appareil de radiologie, c'est en fait la gaine seule qui y est fixée, sur les appuis de ses surfaces de référence prévues à cet effet. Si l'on peut assurer assez facilement la rigidité de cette fixation, des mouvements relatifs entre le foyer du tube radiogène et les références mécaniques de la gaine qui le contient sont

difficilement contrôlables.

Ces mouvements ont principalement deux origines: - la première est d'origine mécanique: les pièces de fixation qui lient le tube radiogène dans sa gaine sont obligatoirement constitués de matériaux isolants électriquement. Certains de ces matériaux ne sont pas rigides, et ne sont pas à proprement parlé des matériaux mécaniques, ces isolants ayant une trop grande flexibilité et une trop grande compressibilité; - la seconde origine est due à des mouvements thermiques. Au cours de l'utilisation normale d'un ensemble radiogène, les différences de

température auxquelles il est soumis sont considérables, particu-

lièrement pour certains éléments du tube radiogène comme le disque d'anode, les différents axes, et le rotor auquel est couplée en

rotation l'anode.

Il s'ensuit, entre un départ à froid et un fonctionnement en température équilibrée, des dilatations non négligeables (0,5 mm) qui conduisent à déporter le foyer, par rapport à une position initiale de ce dernier au départ à froid. Ce déplacement du foyer dO au mouvement thermique s'effectue principalement suivant un axe

parallèle à celui selon lequel le disque d'anode est lié au rotor.

Les mouvements thermiques du foyer, inévitables, sont nuisi-

bles au fonctionnement des appareils radiologiques et, particu-

lièrement en tomodensitomètrie o la qualité de l'image est limitée

par les défauts de l'acquisition de signaux analogiques, particu-

lièrement à cause des dérives de la position spatiale du foyer.

Le but de la présente invention est de permettre une amélio-

ration de la qualité de l'imagerie en rayonnement X, en stabilisant la position du foyer dans l'espace, le long d'un axe longitudinal du tube

radiogène.

A cette fin, la présente invention utilise un tube radiogène du type à paliers magnétiques, en modifiant l'organisation des moyens traditionnels associés auxdits paliers magnétiques, par lesquels le rotor est conduit à occuper une position d'équilibre suivant des axes

radiaux et un axe longitudinal. Il est connu que les paliers magné-

tiques sont constitués d'un ensemble de stators, chaque stator étant

lui-même constitué d'un certain nombre de pôles magnétiques indé-

pendants entre eux et dont l'harmonie des actions, gérées par une électronique de commande, conduit à rendre stable la position du rotor dans l'espace. Pour ce faire, l'électronique de commande doit recevoir les informations de détecteurs de position du rotor, a chaque instant, afin de corriger si nécessaire par une action sur un ou plusieurs pôles magnétiques, un défaut de position du rotor. Il est connu mathématiquement qu'un rotor (assimilable à un cylindre) possède 5 degrés de liberté dans un espace à 3 dimensions, et pour les paliers magnétiques il est commode de définir 5 axes. Ces cinq axes sont répartis en I axe longitudinal et 4 axes radiaux contenus dans les plans de deux sections droites différentes; deux axes radiaux d'une même section étant généralement orthogonaux et

parallèles chacun à l'un des axes radiaux de l'autre section.

Ainsi, il est suffisant de placer sur chacun de ces axes au moins un détecteur de position pour être complètement renseigné sur la position spatiale du rotor. Il faut et il suffit également qu'à chaque défaut de position repéré par un détecteur de position, qu'une action soit possible suivant l'axe correspondant à ce détec- teur de position par sollicitation d'un pôle ou d'une combinaison de pôles. Aussi, les paliers magnétiques actifs sont généralement organisés en paliers radiaux, paliers axiaux ou paliers côniques. Les paliers radiaux et c8niques comportent généralement 4 pôles (2 pôles sur. chaque axe asservi), et les paliers axiaux I ou 2 pôles. Les paliers radiaux et axiaux n'agissent que suivant un seul axe tandis que les paliers côniques agissent à la fois suivant un axe radial et suivant l'axe longitudinal. Ainsi les 2 ensembles paliers magnétiques les plus connus sont constitués comme suit: pour le premier ensemble, deux paliers radiaux (avec chacun 4 pôles contrôlant 2 axes) et un palier axial; pour le second ensemble, deux paliers coniques à 4 pôles. Chaque ensemble comportant au moins un détecteur de position suivant les 5 axes des 5 degrés de liberté

précédemment mentionnés.

Dans le dispositif radiologique de l'invention, c'est l'action des paliers magnétiques sur le rotor, suivant l'axe longitudinal, qui est exploité grâce à un agencement nouveau qui permet d'asservir la

position du rotor en fonction d'une position désirée du foyer.

Selon l'invention, un dispositif radiologique à asservissement

de position de foyer, comportant un tube radiogène à anode tour-

nante sur laquelle est formé ledit foyer, ledit tube radiogène étant du type à paliers magnétiques et comportant un rotor couplé en rotation à ladite anode tournante selon un axe longitudinal autour duquel il provoque la rotation de ladite anode, lesdits paliers magnétiques étant commandés par des moyens électroniques, ledit rotor étant capable d'un déplacement le long dudit axe longitudinal sous l'action desdits paliers magnétiques, est caractérisé en ce qu'il comporte en outre un dispositif capteur de position de foyer fournissant un signal variable en fonction d'une variation de position dudit foyer le long d'un axe d'asservissement parallèle audit axe longitudinal, et en ce que ledit signal est appliqué aux moyens électroniques afin de commander, par l'intermédiaire desdits paliers magnétiques, un déplacement du rotor le long dudit axe longitudinal

dans un sens opposé à celui dudit foyer.

L'invention sera mieux comprise grâce à la description qui

suit, faite à titre d'exemple non limitatif, et aux trois figures annexées parmi lesquelles: - la figure I montre schématiquement la structure générale d'un dispositif radiologique selon l'invention; - la figure 2 est un schéma montrant une organisation de moyens associés à des paliers magnétiques d'un tube radiogène, dans une première version du dispositif radiologique selon l'invention; - la figure 3 est un schéma montrant les moyens associés aux paliers magnétiques, dans une seconde version du dispositif radiologique de l'invention. Pour plus de clarté, les mêmes éléments portent les mêmes

références dans les trois figures.

La figure I montre schématiquement la structure générale d'un dispositif radiologique 1 selon l'invention, dont la représentation

est limitée aux moyens nécessaires pour comprendre l'invention.

Le dispositif radiologique 1 comporte une gaine 2, contenant un tube radiogène 3 (partiellement représenté dans un cadre en traits pointillés) du type à paliers magnétiques (non montrés sur la figure 1). La gaine 2 est assemblée avec un dispositif limiteur 4 de faisceau, et elle est supportée de manière classique (non montrée) au-dessus d'un panneau portepatient 5 (partiellement représenté), sous lequel est disposé de manièere classique également un moyen récepteur 6 de rayonnement X. Le tube radiogène 2 comporte un axe longitudinal 7, selon lequel est disposé un rotor 8 solidaire d'une anode tournante 9. Le tube radiogène 2 produit, à partir d'un foyer f formé sur l'anode 9, un faisceau de rayonnement X 10, auquel le dispositif limiteur 4

détermine des limites 11.

À 5

Ainsi qu'il sera davantage expliqué dans une suite de la

description relative à la figure 2, le rotor 8 est capable d'un

déplacement le long de l'axe longitudinal 7, sous l'action des paliers

magnétiques (non représentés sur la figure 1), eux-mêmes com-

mandés par des moyens électroniques 12 associés à ces paliers magnétiques. Cette possibilité de déplacement du rotor 8 est utilisé dans le dispositif radiologique 1 selon l'invention, pour asservir la position du foyer f suivant un axe d'asservissement 13, parallèle à l'axe longitudinal 7; le déplacement du rotor 8 s'effectuant en fonction

d'un déplacement observé du foyer f le long de cet axe d'asservis-

sement 13.

A cette fin, le dispositif radiologique 1 selon l'invention com-

porte en outre un dispositif capteur 14 de position de foyer, capable de fournir un signal un électrique + SD indiquant que le foyer f se déplace le long de l'axe d'asservissement 13, dans l'un ou l'autre des

sens opposés montrés par les première et seconde flèches 15, 16.

Un tel dispositif capteur 14 de la position de foyer peut être

constitué ainsi que dans l'exemple décrit par des moyens détec-

teurs 17, 18, sensibles au rayonnement X, sur lesquels est réalisée

une image (non représentée) du foyer f.

Dans l'exemple non limitatif décrit, le dispositif capteur 14 de la position de foyer comporte une structure de support 19, munie d'une ouverture 20 orientée vers le foyer f; le dispositif capteur 14

étant solidarisé par des moyens de fixation 21, au moyen récep-

teur 6, lequel moyen récepteur 6 constitue dans l'exemple non limitatif décrit, un organe de référence par rapport auquel on désire asservir la position du foyer f. Le dispositif capteur 14 comporte un sténopé 22, par lequel l'image du foyer f est réalisée sur des plans d'entrée 23, 24 des moyens détecteurs 17, 18. (Nous entendons par sténopé tous moyens comportant une ouverture, telle qu'une fente par exemple ou un trou fin, permettant de réaliser l'image d'un foyer).

Dans l'exemple non limitatif de la description, les deux moyens

détecteurs 17, 18 sont disposés de manière contiguës, et sont sépa-

rés par une fine cloison 27, qui se projette sur les plans d'entrée 23,

24 selon une ligne médiane qui, étant disposée selon un plan perpen-

diculaire à la figure 1, est confondue avec un point central 25. Ce point central 25 constitue le centre d'une zone Z, sur laquelle l'image du foyer f est réalisée par un sténopé22, d'une manière également répartie sur chacun des deux plans d'entrée 23, 24. Le point central 25 ou ligne médiane, et le sténopé 22 définissent un axe de référence 26, qu'il suffit d'orienter pour qu'il passe par le foyer ô, pour obtenir cette condition d'égale répartition de l'image

du foyer f sur les deux plans d'entrée 23, 24. Chaque moyen détec-

teur 17, 18 délivre un signal de sortie S1, S2, variable en fonction de

l'éclairement de son plan d'entrée 23, 24 par l'image du foyer f.

Aussi, les deux moyens détecteurs 17, 18 ayant dans l'exemple non limitatif décrit, des caractéristiques semblables, les signaux de sortie respectivement S1, S2 qu'ils délivrent chacun, ont une même amplitude quand l'image du foyer f est également répartie sur

chaque plan d'entrée 23, 24.

Dans cette configuration, la comparaison des signaux de sortie S1' S2 fournit une information, indiquant si l'image du foyer f est également répartie sur chacun des plans d'entrée 23, 24 ou non, c'est-à-dire si l'axe de référence 26 passe par le foyer f ou non; la comparaison entre les signaux de sortie SI, S2 permettant en outre, selon le sens de leur différence, de connaîte le sens 15, 16 selon lequel le foyer f s'est déplacé le long de l'axe d'asservissement 13, par rapport à un point I o l'axe de référence 26 intersecte l'axe

d'asservissement 13.

Dans l'exemple non limitatif décrit, le moyen servant à comparer les signaux de sortie SIl 52 est constitué par un ampli ficateur différentiel 28, auquel ces signaux de sortie SI, S2 sont

appliqués. L'amplificateur différentiel 28 délivre un signal de dif-

férence +SD, exprimé par une tension dont la valeur est égale à zéro quand l'axe de référence 26 passe par le foyer f, et dont la valeur est différente de zéro dans le cas contraire; la polarité du signal de différence + SO étant positive ou négative, selon que le foyer f s'est déplacé dans le premier ou le second sens 15, 16 par rapport au point d'intersection I. Le dispositif radiologique 1, selon l'invention, permet d'as- servir la position du foyer f par rapport au point d'intersection

considéré comme position initiale du foyer f.

A cette fin, le signal de différence + SD, délivré par le dispositif capteur 14 de position de foyer, est appliqué aux moyens électroniques 12 qui, traditionnellement ont la charge de gérer le

fonctionnement des paliers magnétiques.

Le dispositif capteur 14 est disposé de manière que l'axe de référence 26 passe par le foyer f; cette condition étant vérifiée en mesurant à l'aide de moyens classiques (non représentés), le signal

de différence + SD, qui dans ce cas à une valeur égale à zéro.

Le positionnement de l'axe de référence 26 peut être obtenu au niveau des moyens de fixation 21 par exemple, en provoquant une rotation de ces derniers autour d'un axe de fixation 30, selon la troisième flèche 31, et en déplaçant le sténopé 22 le long d'un second axe 32; ce déplacement du sténopé 22 pouvant s'effectuer dans l'un ou l'autre des sens montrés par les quatrième et cinquième flèches 33, 34 grâce à des moyens de déplacement 35 de type classique, par l'intermédiaire desquels le sténopé 22 est solidarisé à

la structure de support 19.

Il est à noter que le dispositif capteur 14 de la position de foyer est disposé à la périphérie du faisceau de rayonnement X 10 à proximité d'une limite 1 de ce dernier, de manière à permettre le fonctionnement normal du dispositif radiologique 1 dans le cadre

d'un radiodiagnostic.

La figure 2 est un schéma qui montre, dans une première version du dispositif radiologique 1 de l'invention, la manière dont le dispositif capteur 14 de position de foyer est associé aux paliers

magnétiques, par l'intermédiaire des moyens électroniques 12.

Le tube radiogène 3 comporte de façon connue, dans une enveloppe 38, une cathode 37 maintenue en vis à vis de l'anode 9 par un support 36. En fonctionnement, l'anode tournante 9 est mise en rotation autour de l'axe longitudinal 7, dans le sens montré par une sixième flèche 40 par exemple, et comporte le foyer f formé à partir de la cathode 37. L'anode tournante 9 est solidarisée par un

arbre 41, au rotor 8 qui assure sa rotation grâce à un stator 42.

Dans l'exemple non limitatif décrit, la sustentation du rotor 8 durant sa rotation est assurée grâce à des paliers magnétiques, du type comportant un premier et un second palier cônique PM1, PM2,

situés d'un même côté par rapport à l'anode tournante 9.

Ainsi qu'il a été précédement expliqué dans le préambule, les

paliers comportent chacun, d'une manière connue, 4 pôles magné-

tiques disposés deux à deux selon des axes radiaux. Sur la figure 2, les premier et second paliers PM1, PM2 sont représentés chacun uniquement par deux pôles disposés selon un premier et un second axe radial 47, 47a contenus dans un même plan que celui de la figure: soit pour le premier palier PM1, un premier et un second pôle magnétique respectivement 43, 44 disposés de part et d'autre du rotor 8 selon le premier axe radial 47, et pour le second palier PM2, un troisième et un quatrième pôle magnétique respectivement , 46 disposes selon le second axe radial 47a. Etant disposés selon des axes radiaux (non représentés) perpendiculaires au plan de la figure 2, les deux autres pôles magnétiques que comportent chacun des paliers PM1, PM2 ne sont pas représentés pour plus de clarté de

cette figure.

Dans l'exemple non limitatif décrit, le rotor 8 est creux et tourne autour d'un arbre fixe 52, muni de deux roulements de garde 53, sur lesquels le rotor 8 vient en appui quand il n'est pas maintenu en équilibre; une distance (non représentée) constituée

entre une paroi intérieure longitudinale 55 du rotor 8 et, les roule-

ments de garde 53, représente un espace dans lequel le rotor 8 peut

se mouvoir suivant les axes radiaux 47, 47a. Le rotor 8 peut égale-

ment se mouvoir le long de l'axe longitudinal 7, entre des épaule-

ments intérieurs 56, dont est muni le rotor 8 et sur lesquels viennent en appui les roulements de garde 53 quand le rotor 8 est déplacé

suivant les sens montrés par les première et seconde flèches 15, 16.

Ainsi de manière classique, selon les axes radiaux 47, 47a, l'équilibre du rotor 8 est obtenu par une action des premier et quatrième pôles magnétiques 43, 46 qui s'opposent simultanément au second et troisième pôles magnétiques 44, 45; l'équilibre du rotor 8 le long de l'axe longitudinal 7 étant obtenu par l'action des premier et second pôles magnétiques 43, 44 qui s'opposent à l'action des troisième et quatrième pôles magnétiques 45, 46. L'action des pôles

magnétiques 43 à 46 s'effectue sous le contrôle des moyens électro-

niques 12.

A cet effet, les moyens électroniques 12 comportent d'une manière connue, des moyens de comparaison et de commande 70 qui délivrent un signal de commande à chaque pôle magnétique que comporte un palier. Dans l'exemple non limitatif décrit o, les pôles magnétiques disposés selon des axes radiaux perpendiculaires au plan de la figure 2 ne sont pas représentés, la représentation de ces

commandes est limitée à quatre commandes C1, C2, C3, C4 ap-

pliquées respectivement au premier, second, troisième et quatrième

pôles magnétiques 43, 44, 45, 46.

Les signaux de commande C1,..., C4 sont générés en fonction, d'une part, de signaux produits par des détecteurs de position radiale (non représentés) que comportent d'une manière classique les paliers PM1, PM2, et d'autre part en fonction de signaux de position axiale (non représentés sur la figure 2) relatifs à la position du rotor 8 le long de l'axe longitudinal 7, délivrés par un détecteur de position axiale 50; la combinaison de ces différents moyens constituant des

boucles d'asservissement connues de l'homme du métier.

Dans le fonctionnement selon l'art antérieur, la position du

rotor 8 est maintenue en permanence à une position dite de réfé-

rence Pr' Cette position de référence Pr est, par exemple, telle que montrée dans la figure 2 par une ligne en traits pointillés qui coincide avec le plan d'une paroi intérieure latérale 59 du rotor 8; le rotor 8 étant déplaçable selon l'axe longitudinal 7, de part et d'autre de cette position de référence Pr' dans des limites - P, + P imposées par les épaulements 56, comme il a été précédemment expliqué. La position de référence Pr est en général réglée par un niveau de tension, qui constitue une tension de référence Vr à laquelle est comparé un signal de position axiale (non représenté sur la figure 2) délivré par le détecteur axial 50. Cette comparaison

permet d'élaborer un signal d'erreur SE à partir duquel, par l'inter-

médiaire des moyens de comparaison et de commande 70, les pôles

magnétiques 43 à 46 sont commandés pour provoquer un dépla-

cement du rotor 8 dans le sens 15, 16 approprié à replacer ce dernier à la position de référence P.r Dans cet esprit, les moyens électroniques 12 comportent, ainsi que dans l'art antérieur, un moyen comparateur 72 auquel, dans cette première version de l'invention, est appliquée, à une première entrée +, une tension de référence Vr fournie par une source de

tension 73.

Mais dans le dispositif radiologique 1 selon l'invention, une différence importante par rapport à l'art antérieur réside en ce que le dispositif capteur 14 de position de foyer participe à l'élaboration du signal d'erreur SE qui est appliqué aux moyens de comparaison et

de commande 70.

Il est à remarquer que le dispositif capteur 14 de position de foyer décrit précédemment a une tension de sortie, correspondant au premier signal de différence + SD, qui dépend de la quantité de rayonnement X que délivre le tube radiogène 3, sauf dans le cas o le foyer f est parfaitement centré sur l'axe de référence 26; dans ce cas, comme il a été précédemment expliqué, cette tension a une valeur nulle, qui est conservée même avec des variations de la quantité de rayonnement X. C'est dans ces conditions que l'invention sera la mieux utilisée si le dispositif capteur 14 est du type qui a été décrit. Il est à remarquer en outre que la fonction principale du moyen de mise à niveau 75, est d'adapter le niveau du premier signal de différence t SD au niveau requis, c'est-à-dire au niveau du signal qui aurait été produit par le détecteur axial 50. Ce moyen de mise à niveau pourrait être supprimé, et le premier signal de différence + SD pourrait être appliqué directement au moyen comparateur 72, notamment si le dispositif capteur 14 de position de foyer est du type précédemment décrit; dans ce cas, la tension de référence Vr

doit être nulle également.

Dans l'exemple de la première version de l'invention montrée par la figure 1, le signal de différence + SD est appliqué à un moyen de mise à niveau 75, comportant par exemple, un amplificateur (non représenté), qui délivre un second signal de différence SD' appliqué à

la seconde entrée - du moyen comparateur 72. Le signal SD' com-

porte alors une valeur semblable au signal qui pourrait être délivré par le moyen.détecteur de position axiale 50 (non utilisé), quand le rotor 8 occupe le long d'un axe longitudinal 7 une position de référence P r

Dans l'exemple non limitatif décrit, le second signal de dif-

férence SD' est appliqué au moyen comparateur 72, par l'inter-

médiaire d'un moyen commutateur 81, manuel ou automatique, dont

la fonction est expliquée dans une suite de la description.

Dans cette configuration, le second signal de différence SD' a une valeur initiale qui représente une position du foyer f dans

laquelle, ainsi qu'il a été précédemment expliqué, l'axe de réfé-

rence 26 passe par ce foyer f en un point I sur l'axe d'asservis-

sement 13; cette position initiale I du foyer f correspondant à une position initiale PI du rotor 8 le long de l'axe longitudinal 7, cette position initiale PI étant dans l'exemple de la figure 2, confondue

avec la position de référence Pr.

r Ainsi un déplacement a f du foyer f dans l'une ou l'autre des directions montrées par les première ou seconde flèches 15, 16, l'amenant à une position P1 ou P1' sur l'axe d'asservissement 13, détermine une variation du second signal de différence SD' appliqué au moyen comparateur 72, et une variation du niveau du signal

d'erreur SE appliqué aux moyens de comparaison et de com-

mande 70, lesquels par les pales magnétiques 43 à 46, déterminent un déplacement à r du rotor 8 de même valeur que le déplacement A f du foyer, mais de sens opposé; le déplacement du rotor 8 s'effectuant jusqu'au moment o le foyer f retrouve la position initiale I. Il est à remarquer que ce fonctionnement exige que le tube radiogène 3 produise un rayonnement X. Aussi, pour maintenir le rotor 8 dans une position.fixe en dehors d'une pose (dans laquelle

existe le rayonnement X), il faut fournir un signal destiné à rem-

placer celui ayant pour origine le dispositif capteur 14 de position de foyer. A cet effet, dans l'exemple non limitatif décrit, le dispositif radiologique 1 comporte en outre une seconde source de tension 80

qui délivre un signal de remplacement SR. Ce signal de rempla-

cement SR peut, par exemple, avoir une valeur fixe représentant la position du rotor 8 "à froid", ou être constitué par le signal mémorisé (non représenté) du second signal de différence SD',

représentant alors la position du foyer f à la fin de la dernière pose.

Le moyen commutateur 81 reçoit le signal de rempla-

cement SR sur un premier plot 82, le second signal de différence SD' sur un second plot 83, et applique l'un ou l'autre de ces signaux SD', SR, à l'entrée - du moyen comparateur 72; la commande du moyen commutateur 81 s'effectuant en début et fin de pose, grâce à des

moyens classiques non représentés.

La figure 3 montre une autre réalisation de l'invention, dans

laquelle le détecteur de position axiale 50 est utilisé.

La représentation du tube radiogène 3 est limitée à l'anode

tournante 9, liée au rotor 8 par l'arbre 41; les pôles magné-

tiques 43, 44, 45, 46 étant commandés, comme dans l'exemple pré-

cédent, par les moyens de comparaison et de commande 70.

Dans cette seconde version de l'invention, le détecteur de position axiale 50 délivre un signal analogique SA, lié à la position du rotor 8 le long de l'axe longitudinal 7; cette fonction étant la

fonction connue de ce détecteur.

Le signal analogique SA est appliqué à i'entrée + du moû comparateur 72. Le moyen comparateur 72 reçoit sur son asue entrée -, le second signal de différence SD' par l'intermédiaire â moyen commutateur 81; le second signal de différence SD' étanI comme il a été précédemment expliqué, relatif à la position du

foyer f le long de l'axe d'asservissement 13.

De même que dans l'exemple précédent, le dispositif p-

teur 14 de position de foyer participe à l'élaboration du si-a:

d'erreurs SE, à partir duquel est engendrée l'action des pôles mag -

tiques 43 à 46 pour le positionnement du rotor 8 le long de Maxe longitudinal 7. Mais dans cette dernière configuration, le seoed signal de différence SD' constitue une tension de référence variabe, alors que dans l'exemple précédent, la tension de référence Vr est

fixe. Dans ces conditions, le système ne fonctionne plus en compa-

rateur par rapport à une tension de référence fixe mais par rapport à une tension de référence SD' variable en fonction de la position du foyer f le long de l'axe d'asservissement 13. Cette situation exige un étalonnage ou une calibration du second signal de différence SD' par rapport aux signaux de commande analogique C1 à C4 appliqués aux pôles magnétiques 43 à 46 pour commander la position du roter n cet étalonnage pouvant consister par exemple à réduire ou à augmenter l'amplitude de variations appelées a V du second signal de différence SD', selon lesquelles ce dernier exprime les variations de positions du foyer f le long de l'axe d'asservissement 13, par

rapport à la position initiale I du foyer f.

On peut ainsi réaliser, outre le maintien du foyer f à la position initiale 1, une stabilisation de la position du foyer f qui consiste àatténuer un effet de dérive de position du foyer f, par une souscompensation ou au contraire une sur-compensation. En effet, si la variation à Vf du second signal de différence SD', relatif à la variation de position a f du foyer f, est égale à kf, Y f: le système de paliers magnétiques sera sollicité pour agir sur le rotor 8-dans le sens opposé au mouvement du foyer f, le mouvement I r du rotor 8 sera traduit par une variation de tension A Vr par le détecteur de position axial 50 égale à: Vr kr r; kf est un premier coefficient de réponse lié à une première voie de mesure représentée par le capteur de position 14 et le moyen de mise à niveau 75; k est un second coefficient lié au système de r paliers magnétiques, c'est-à-dire à une seconde voie représentée par le détecteur axial 50, les moyens électroniques 12, le rotor 8, les

paliers magnétiques PM1, PM2.

Quand le rotor 8 est remis en position d'une valeur à r' l'anode 9 portant le foyer f est également déplacée d'une valeur t r' produisant une autre variation j f' de la position du foyer f traduite par une autre variation A v'f du signal de différence SD', égale à: V'f = kf. r L'équilibre sera rétabli quand les tensions SA et SD' seront à nouveau égales, et donc: kr. lr =kf.lf-kf. r, soit: r (kr + kf) = A f.kf Les variations relatives de position entre le rotor 8 et le foyer f seront égales à: f kf + kr, avec kf"kr a kf et si ces deux coefficients sont de même signe + ou -, le rapport <'f

I( f > 1 et les dérives du foyer f sont sous-compensées.

Il est à remarquer que le premier coefficient kf est de préférence très grand par rapport au second coefficient kr, et dans ce cas le rapport de la variation de position A f du foyer f sur la variation de position r du rotor 8 est peu différent de I1; les signes +,- affectés à chaque coefficient kf, kr pouvant être définis par exemple au niveau des moyens détecteurs 17, 18 dans le capteur 14,

et au niveau des entrées du moyen comparateur 72.

Dans l'un ou l'autre de ces cas, une variation de position A f du foyer f accomplie par exemple dans le second sens 16, de la position initiale I à la position P11, est compensée par un déplacement r du rotor 8 dans un sens 15 opposé, le déplacement Ar du rotor 8 ayant une valeur inférieure ou supérieure à celle du déplacement ú f selon qu'il y a sur-compensation ou sous-compensation. Dans l'exemple de ce dernier cas, le foyer f est ramené, sur l'axe d'asservissement 13 à une position intermédiaire P3 comprise entre la position initiale I et

la position déplacée P1'.

Cette description du dispositif radiologique 1 selon l'invention

constitue un exemple non limitatif, le dispositif radiologique 1 pouvant comporter par exemple un tube radiogène 3 muni de paliers magnétiques de type radial ou axial, dont l'utilisation dans l'esprit de

l'invention est évidente pour l'homme du métier.

Le dispositif radiologique 1 de l'invention permet d'asservir la position du foyer d'une anode tournante d'un tube radiogène, suivant un axe longitudinal du tube radiogène ou parallèle à cet axe longitudinal, grâce à un agencement nouveau dans lequel des paliers magnétiques du tube radiogène sont combinés avec un dispositif capteur de la position de foyer; le dispositif capteur de la position de foyer peut également être d'un type différent que celui décrit, l'essentiel étant qu'il participe à l'élaboration des signaux qui dans

les paliers magnétiques, déterminent la position axiale du rotor.

Claims (14)

REVENDICATIONS

1. Dispositif radiologique à asservissement de position de foyer, comportant un tube radiogène (3) à anode tournante (9) sur laquelle est formé ledit foyer (f), ledit tube radiogène (3) étant du type à paliers magnétiques (PM1, PM2) et comportant un rotor (8) couplé en rotation à ladite anode tournante (9) selon un axe longitudinal (7), autour duquel il provoque la rotation de ladite anode (9), lesdits paliers magnétiques (PM1, PM2) étant commandés par des moyens électroniques (12), ledit rotor (8) étant capable d'un déplacement le long dudit axe longitudinal (7) sous l'action desdits paliers magnétiques (PM1, ' PM2)' caractérisé en ce qu'il comporte en outre un dispositif capteur (14) de position de foyer fournissant un signal de différence (+ SD, SD') variable en fonction d'une variation de position (t f) dudit foyer (f) le long d'un axe d'asservissement (13) parallèle audit axe longitudinal (7), et en ce que ledit signal de différence (+SD, SD') est appliqué aux moyens électroniques (12)

afin de commander, par l'intermédiaire desdits paliers magné-

tiques (PM1, PM2), un déplacement (A r) du rotor (8) le long dudit

axe longitudinal (7) dans un sens (15, 16) opposé à celui du dépla-

cement (6 f) dudit foyer (f).

2. Dispositif radiologique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens électroniques (12) comportent un moyen comparateur (72) destiné à élaborer un signal d'erreur (SE) servant à déterminer l'action des paliers magnétiques (PM1, PM2) sur le rotor (8) selon ledit axe longitudinal (7), ledit signal de différence (+ SD, SD') relatif à la position du foyer (f) étant appliqué audit moyen

comparateur (72).

3. Dispositif radiologique selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens électroniques (12) comportent une source de tension (73) délivrant une tension de référence (Vr) appliquée à une première entrée (+ ) du moyen comparateur (72), et en ce que ledit signal de différence (+ SD, SD') est appliqué à une seconde entrée (-)

dudit moyen comparateur (72).

4. Dispositif radiologique selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un détecteur de position axiale (50) délivrant un signal (SA) relatif à la position du rotor (8) le long de l'axe longitudinal (7), ledit signal (SA) étant appliqué à la première entrée (+ ) du moyen comparateur (72), et en ce que ledit signal de différence (+ SD, SD') est appliqué à la seconde entrée (-) dudit

moyen comparateur (72).

5. Dispositif radiologique selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit foyer (f) et ledit dispositif capteur (14) de position de foyer représente une première voie de mesure ayant un premier coefficient (kf) de signe donné (+,-), et en ce que le détecteur de position axiale (50), les moyens électroniques (12), les paliers magnétiques (PM1, PM2) et le rotor (8) constituent une seconde voie

de mesure ayant un second coefficient (kr) de signe (+, -) donné.

6. Dispositif radiologique selon la revendication 5, caractérisé en ce que le rapport du premier coefficient (kf) sur le second

coefficient (kf) est supérieur à I k- > 1).

7. Dispositif radiologique selon la revendication 6, caractérisé en ce que les coefficients (kf, kr) sont de signes (+,-) opposés de

manière à sur-compenser les variations de position du foyer f.

8. Dispositif radiologique selon la revendication 5, caractérisé

en ce que les coefficients (kf, kr) sont affectés d'un même signe (+, -

), de manière à sous-compenser les variations de position des

foyers (f).

9. Dispositif radiologique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens électroniques (12) comportent un moyen de mise à niveau (75), par l'intermédiaire duquel le signal de différence (± SD) est appliqué au moyen comparateur (72) sous la forme d'un

second signal de différence (SD').

10. Dispositif radiologique selon la revendication 2, carac-

térisé en ce que les moyens électroniques (12) comportent une

seconde source de tension (80) fournissant un signal de rempla-

cement (SR) appliqué au moyen comparateur (72) en l'absence du rayonnement X.

11. Dispositif radiologique selon la revendication 1, carac-

térisé en ce que le dispositif capteur (14) de position de foyer

comporte un sténopé (22) et deux moyens détecteurs (17, 18) sen-

sibles au rayonnement X, contigus, sur lesquels est réalisée une image dudit foyer (f).

12. Dispositif radiologique selon la revendication 11, carac-

térisé en ce que ledit dispositif capteur (14) comporte en outre un moyen de comparaison (28) de signaux de sortie (SV, S2), délivrés par lesdits moyens détecteurs (17, 18) en fonction d'une répartition de

l'image dudit foyer (f) sur leurs plans d'entrée respectifs (23, 24).

13. Dispositif radiologique selon la revendication 11, carac-

térisé en ce que le dispositif capteur (14) comporte un axe de référence (26) déterminé par ledit sténopé (22) et lesdits moyens détecteurs (17, 18), ledit axe de référence (26) passant par ledit foyer (f) en un point (1) constituant une position initiale dudit

foyer (f).

14. Dispositif radiologique selon la revendication 1, carac-

térisé en ce qu'il comporte en outre un organe de référence (6), auquel est solidarisé ledit dispositif capteur (14) de position de

foyer.