FR2637734A1 - Joint brase de structure de rotor - Google Patents

Abstract

L'invention concerne une structure de rotor de tube à rayons X qui comporte une tige cylindrique 56 sont une partie d'extrémité supporte une anticathode tournante 60 et un dispositif de mise en rotation 40, 44, 46, 48, 50, 54 destiné à faire tourner la tige et par conséquent l'anticathode et comprenant une pièce annulaire 54 dont une surface intérieure est fixée sur la tige par un joint brasé avec interposition d'une couche 70 faisant barrière.

Description

-1- La présente invention se rapporte d'une façon générale aux tubes à

rayons X du type à anode tournante et concerne plus particulièrement un tube à rayons X ayant une structure de rotor avec des moyens améliorés pour supporter un disque de cible tournant.

Un tube à rayons X conventionnel du ty-

pe à anode tournante comporte une enceinte tubulaire dans laquelle sont disposés transversalement un disque de cible d'anode avec une partie annulaire extérieure appelée la piste focale. La piste focale est faite d'une matière émettrice de rayons X'et elle comporte une surface inclinée radialement avec une surface de point focal disposée en alignement et à une certaine

distance d'une cathode émettrice d'électrons. Les élec-

trons formés en faisceau depuis la cathode sur la ré-

gion de point focal alignée pénètrent dans la matière

sous-jacente de la piste focale et produisent des ra-

yons X qui sont émis par la région de point focal.

Etant donné que la plus grande partie de l'énergie des électrons qui frappent la région de point focal est

convertie en chaleur, le disque cible est mis en rota-

tion de manière à changer en permanence la partie de

la piste focale dans la région de point focal et per-

mettant que la chaleur se dissipe par rayonnement à travers l'enceinte du tube à rayons X.

Par conséquent, le disque cible est sup-

porté pour tourner autour d'un axe au moyen d'une structure de rotor montée dans des paliers comprenant

une tige dirigée axialement dont une extrémité est fi-

xée sur une partie centrale du disque cible. En géné-

ral, la tige a une section transversale minimale pour

supporter en rotation le disque cible tout en restrei-

gnant le flux de chaleur qui en part par conduction

vers la structure de rotor. Une partie d'extrémité op-

posée de la tige est fixée, généralement par brasage, -2-

sur une extrémité fermée d'une jupe de rotor tubulai-

re qui est supportée pour tourner sur un arbre de ro-

tor monté dans des paliers.

Cependant, il s'est avéré difficile de produire entre l'extrémité fermée de la jupe du rotor et la partie d'extrémité voisine de la tige un joint

brasé qui est suffisamment solide et durable pour ré-

sister aux contraintes développées pendant la rotation du disque cible. Il peut apparaître que, après une

courte période inattendue, le joint brasé s'affaiblis-

se et se fissure de sorte que le disque cible en rota-

tion commence à onduler et peut endommager l'enceinte du tube. En outre, la rotation ondulatoire du disque cible peut nuire aux paliers qui supportent l'arbre du

rotor et peut éventuellement entraîner un dommage per-

manent aux paliers.

Ces inconvénients ainsi que d'autres de

la technique antérieure sont donc surmontés par l'in-

vention qui propose une structure de rotor de tubes- à rayons X avec un élément de tige anticathode fixé sur un élément d'induit coaxial, par une première et une seconde pièces coaxiales intercalées. La première comporte une surface annulaire intérieure fixée par - un joint brasé sur l'élément de tige et une surface cylindrique extérieure fixée par un joint soudé sur la

seconde pièce qui comporte une partie marginale exté-

rieure fixée sur l'élément d'induit. Egalement, la

première pièce est faite d'une matière ayant un coef-

ficient de dilatation thermique linéaire étroitement adapté au coefficient de dilatation thermique linéaire

de la matière de l'élément de tige. En outre, la secon-

de pièce est faite d'une matière ayant un coefficient

de dilatation thermique linéaire plus étroitement lié.

au coefficient de dilatation thermique linéaire de la matière de l'élément d'induit que le coefficient de -3-

dilatation thermique linéaire de la matière de l'élé-

ment de tige. Il en résulte que la plus grande dispa-

rité thermique et les contraintes thermiques maximales se produisent entre la première et la seconde pièces au joint soudé qui est plus résistant et mieux autori- sé à résister à ces contraintes thermiques maximales que le joint brasé entre la première pièce et l'élément

de tige.

Un joint brasé solide et durable est ob-

tenu entre la première pièce et l'élément de tige qui peuvent être vissés l'un dans l'autre, par placage

d'une couche de matière faisant barrière sur la surfa-

ce taraudéede la première pièce avant Là veoue en prise avec l'élément de tige. Quand l'élément de tige a été disposé en prise par vissageavec la surface plaquée

de la première pièce, une matière de brasage est ap-

pliquée entre les surfaces filetées respectives de

l'élément de tige et de la première pièce. Il en résul-

te que la matière de brasage s'allie avec la matière faisant barrière plaquée sur la surface taraudée de la

première pièce et "mouille" les deux surfaces filetées.

Quand l'opération de brasage est terminée, l'élément de tige est fixé sur la surface annulaire intérieure de la première pièce par un joint brasé comprenant une couche de blocage de la matière de brasage alliée avec

la matière faisant barrière.

Dans le but de mieux comprendre l'inven-

tion, il y a lieu de se référer f la description dé-

taillée qui va suivre des dessins sur lesquels: la figure 1 est une vue en élévation et partiellement en coupe axiale d'un tube à rayons X selon l'invention, la figure lA est une coupe axiale à plus grande échelle de la partie de la structure de rotor encerclée par la ligne lA-lA sur la figure 1, -4- la figure 2 est une coupe axiale de la douille de la figure IA après son placage, et la figure 3 est une coupe axiale de la douille plaquée représentée sur la figure 2 mais dans laquelle peut tourner la tige de rotor représentée sur

la figure 1, et préparée pour le brasage.

Parmi les dessins sur lesquels les mê-

mes références désignent des éléments identiques, la figure 1 représente un tube à rayons X 10 du type à anode tournante comprenant une enceinte tubulaire 12 faite d'une matière diélectrique, par exemple en verre

sans plomb. L'enceinte 12 comporte une partie d'extré-

mité rentrante 14 scellée périphériquement sur une par-

tie d'extrémité cylindrique d'une pièce support de ca-

thode 16 ayant une structure bien connue dans laquelle

plusieurs conducteurs de cathode 18 entrent hermétique-

ment dans l'enceinte 12. La pièce support de cathode

16 est disposée axialement dans l'enceinte 12 et com-

porte une extrémité intérieure fixée sur une partie d'extrémité proche d'un bras creux 20 en porte à faux, de conception bien connue, par lequel sont dirigés les conducteurs de cathode 18. Le bras 20 en porte à faux comporte une partie d'extrémité éloignée supportant une cathode émettrice d'électrons 22 d'un type bien connu, sur laquelle les conducteurs de cathode 18 sont connectés électriquement. Ainsi, les conducteurs de cathode 18 constituent un moyen de fournir un courant de filament à la cathode émettrice d'électrons22 et pour la maintenir au potentiel de cathode par rapport

à la masse électrique.

L'enceinte 12 comporte une partie d'ex-

trémité rentrante 24 opposée, scellée périphériquement sur partie d'extrémité d'un collier axial26 fait de kovar. Le collier26 comporte une partie d'extrémité opposée fixée circonférentiellement sur une partie -5-

d'extrémité pleine d'un bottier 28 en forme de coupel-

le en une matière rigide hautement conductrice du flux

magnétique, comme par exemple de l'acier laminé à froid.

La partie d'extrémite pleine du bottier 28 en forme de coupelle est reliée solidairement à une extrémité voi- sine d'une colonnette de borne d'anode 30 qui sort axialement de la partie rentrante 24, à l'extérieur de

l'enceinte 12. Ainsi, la colonnette de borne 30 cons-

titue un moyen de refroidir la structure d'anode du tube 10 et de la maintenir électriquement au potentiel

d'anode par rapport à la masse électrique.

Le bottier 28 est disposé axialement

dans l'enveloppe 12 et il comporte une extrémité ouver-

te opposée qui permet d'accéder à l'intérieur du boi-

tier28' pendant le montage. A l'intérieur de ce boi-

tier 28 en forme de coupelle et près de sa partie d'ex-

trémité fermée, un premier palier à billes 32 est dis-

posé en alignement axial, près d'une partie annulaire

épaulée du bottier 28. Le palier à billes 32 est espa-

cé axialement d'un second palier à billes aligné 34

par une câle tubulaire 36-intercalée faite d'une matiè-

re rigide hautement perméable au flux magnétique, com-

me par exemple un acier laminé à froid. Les paliers à billes 32 et 34 respectivement et la cale tubulaire intercalée 36 sont maintenus en empilage axial contre la partie annulaire épaulée du bottier 28 par plusieurs vis de blocage 38. Les vis de blocage 38 tournent dans

des trous taraudés respectifs qui sont disposés radiale-

ment dans la paroi axiale du bottier 28 en forme de

coupelle et qui sortent à l'intérieur, près de l'extré-

mité exposée du second palier à billes 34.

Les paliers à billes respectifs 32 et 34 supportent pour qu'ils puisse tourner axialement, un arbre de rotor encerclé 40 en une matière rigide non

magnétique, par exemple en acier à outil trempé. L'ar-

-6- bre de rotor 40 sort axialement de l'extrémité ouverte du boitier 28 et se termine près de cette extrémité en

un épaulement annulaire définissant une partie d'extré-

mité 42 de diamètre réduit de l'arbre 40. Sur la par-

tie d'extrémité 42 de diamètre réduit de l'arbre 40 est fixée, par soudage, une pièce 44 qui l'entoure, en

forme de rondelle. La rondelle 44 est fixée sur un bou-

chon annulaire 46, aligné axialement, par plusieurs vis

48 disposées axialement dans des trous.

respectifs 47 (figure 2) de ce bouchon 46.

Les vis 48 sont engages dans des trous ali-nés respectis de la rondelle 44 jusqu'à ce que cette dernière soit plaquée contre la surface voisine du bouchon 46. Ce dernier comporte une partie marginale extérieure sur laquelle est fixée circonférentiellement, par exemple par soudage, une partie d'extrémité voisine d'une jupe

de rotor tubulaire 50. La jupe 50 est disposée radiale-

ment et coaxialement au boitier 28 et elle est faite

d'une matière rigide hautement conductrice du flux ma-

gnétique, comme par exemple en acier laminé à froid.

Ainsi, l'acier laminé à froid de la jupe de rotor 50 est fixé sur l'acier à outil trempé de l'arbre de rotor

par le bouchon annulaire 46, les vis 48 et la rondel-

le 44.

Par conséquent, la rondelle 44, les vis

48 et le bouchon annulaire 46 sont adaptés thermique-

ment entre eux par le fait qu'ils sont faites du mê-

me alliage de fer-chrome-nickel, par exemple en Hastel-

loy "X" fabriqué par Haynes International de Kokomo, Indiana, ayant un coefficient de dilatation thermique

linéaire d'environ 151,2 xlO 7 par degré centigrade.

Egalement, le Hastelloy "X" est compatible thermiquement

avec l'acier laminé à froid de la jupe 50 qui a un coef-

ficient de dilatation thermique linéaire de 135 x l0-7 par degré centigrade. Sur la jupe de rotor 50 est fixée, -7- par exemple par soudage par diffusion, sur sa surface

extérieure, une douille tubulaire 52 de matière conduc-

trice de l'électricité, par exemple en cuivre, ayant

un coefficient de dilatation thermique linéaire d'envi-

ron 171 x 10- 7 par degré centigrade. La douille 52 en cuivre est maintenue suffisamment mince par rapport à

l'acier laminé à froid de la jupe 50 de manière à n'a-

voir aucun effet thermique nuisible sur la jupe de ro-

tor 50 qui la supporte.

La douille 52 et la jupe de rotor 50 constituent l'élément d'induit tournant d'un moteur à induction à courant alternatif comprenant un élément de stator (non représenté) disposé à l'extérieur de l'enceinte 12 et entourant la jupe de rotor 50 à une certaine distance. Il en résulte que la jupe 50 est

mise en rotation par des courants induits électroma-

gnétiquement dans la douille de cuivre 52 et, par l'in-

termédiaire du bouchon annulaire 46, des vis 48 et de la rondelle 44, fait tourner l'arbre dans les paliers à billes 32 et 34 respectivement. Il apparait ainsi que le fait que la jupe de rotor 50 et le boitier 28 sont

faits en une matière hautement conductrice du flux ma-

gnétique, par exemple en acier laminé à froid, est avan-

tageux pour améliorer leschampsmagnétiques du moteur à induction, permettant que l'induit maintienne une vitesse prédéterminée même s'il fait tourner un disque

d'anticathode relativement grand et lourd.

La surface intérieure du bouchon annulai-

re 46 est fixée par sa périphérie, comme par exemple par soudage par faisceau d'électrons, sur la surface

cylindrique extérieure d'une douille 54 ayant une sur-

face annulaire intérieure prévue avec des filets, comme le montre plus clairement la figure lA. La douille 54

est faite d'un alliage de fer-cobalt-nickel, comme Inco-

loy 909 diffusé par Inco Alloys International, Inc., -8-

Huntington, West Virginia, contenant un petit pourcen-

tage de titane, comme moins de 2% en poids de la matiè-

re par exemple. L'Incoloy 909 de la douille 52 qui a un coefficient de dilatation thermique linéaire de 108 x 10 -7 par degré centigrade est compatible ther- miquement avec le Hastelloy "X" du bouchon annulaire

46. Mais il importe de noter que le coefficient de dila-

tation thermique linéaire d: l'Incoloy 909 diffère d'en-

viron vingt quatre unités du coefficient de dilatation thermique linéaire du Hastelloy "X" du bouchon 46 qui, comme cela a été indiqué, précédemment, a un coefficient

de dilatation thermique linéaire de 157,2x 10 7 par de-

gré centigrade.

A l'intérieur de la douille 52 peut tour-

ner une partie d'extrémité filetée du nez tournant de la tige 56 qui est fixée, par exemple par brasage. Dans

le but de limiter la circulation de chaleur par conduc-

tion dans la structure de rotor décrite, le nez de la tige a généralement une section transversale minimale, pour supporter en rotation un disque d'anticathode et

il est généralement fait d'une matière mauvaise conduc-

trice de la chaleur, comme par exemple en molybdène.

Dans les stuctures de rotor les plus récemment dévelop-

pées, le nez ou la tige, comme par exemple 56, est fait d'un alliage de molybdène, généralement appelé TZM qui

contient environ quatre vingt dix neuf pourcents de mo-

lybdène avec des pourcentages fractionnaires de titane

et de zirconium. Le TZM présente une plus grande soli-

dité de structure que le molybdène et il est plus faci-

le à usiner, comme par exemple pour former des filets extérieurs sur la partie d'extrémité de la tige 56 qui

tourne dans la douille 54. En outre, le TZM a un coef-

ficient de dilatation thermique linéaire pratiquement

égal à celui du molybdène, environ 104,4x l0 7 par de-

gré centigrade. Par conséquent, le mobybdène ou le TZM -g-

de la tige 56 est compatible thermiquement avec l'Un-

colloy de la douille 54 qui, comme cela a été indiqué précédemment est de l'ordre de 108 x 10 7 par degré centigrade. La partie d'extrémité opposée de la tige 56 comporte une colonnette annulaire 58 qui supporte un disque d'anticathode disposé transversalement ayant une configuration tronconique. Le disque d'anticathode comporte une partie centrale dans laquelle passe une partie d'extrémité filetée de la tige 56 et qui est engagée par un écrou exagonal 62 pour fixer le disque

d'anticathode 60 sur la tige 56. Le disque d'anticatho-

de 60 comporte une partie marginale extérieure compre-

nant une piste focale annulaire 64 faite d'une matière émettrice de rayons X, par exemple en tungstène ou en un alliage de tungstène. La piste focale 64 comporte une surface inclinée radialement avec une surface de point focal 66 disposée en alignement axial et espacée

de la cathode émettrice d'électrons 22.

Par conséquent, en fonctionnement, la cathode 22 et le disque d'anticathode 60 sont maintenus à des potentiels électriques appropriés pour former électrostatiquement un faisceau d'électrons provenant de la cathode 22 sur la surface de point focal 66 de la

piste focale 64. Le faisceau d'électrons heurte la sur-

face de point focal 66 avec une énergie cinétique suf-

fisante pour pénétrer dans la matière émettrice de rayons X sous-jacente de la piste focale 64 et pour produire des rayons X qui sont émis par la surface de 3Q point focal 66. Mais la plus grande partie de l'énergie

des électrons est convertie en chaleur qui peut endom-

mager la matière émettrice de rayons X de la piste fo-

cale 64 dans la surface de point focal 66. Par consé-

quent, le disque d'anticathode 60 est mis en rotation à une vitesse appropriée, qui peut être aussi élevée -1o0-

que dix mille tours par minute, par exemple, pour chan-

ger continuellement la partie de la piste focale 64 de

la surface de point focal 66. Il en résulte que l'éner-

gie calorifique provenant de parties de la piste focale 64 en rotationhors de la zone de point focal 66 est emmagasinée dans la matière du disque d'anticathode 60 et elle est dissipée de préférence par rayonnement à

travers l'enceinte 12 du tube lO.

Malgré les précautions prises avec la

lO tige 56 pour protéger la structure de rotor et parti-

culièrement, les paliers respectifs 32 et 34 contre les dommages dûs à une chaleur excessive, une partie de

l'énergie calorifique emmagasinée dans le disque d'an-

ticathode 60 est dissipée par conduction par la tige

56 et dans la structure de rotor. Les contraintes ther-

miques qui en résultent dans la structure de rotor ap-

paraissent généralement dans le joint brasé entre la tige 56 et la pièce de la structure de rotor en raison des-différences entre leurs coefficients respectifs de dilatation thermique linéaire. Mais, comme l'indique le tableau ci-après: Pièce du rotor Matière Coefficient de dilatation ( par C) Nez ou tige 56 TZM i04,4 x lO'7 Douille 52 Incolloy 909 108 x lO-7 Bouchon 46 Rondelle 44 Hastelloy "X" 151,2x 107 et Vis 48 Jupe 50 Acier laminé 135 x à froid -11- les contraintes thermiques maximales apparaissent au joint soudé entre la douille 52 et le bouchon 46, plutôt

qu'au joint brasé entre la tige 56 et la douille 52.

Ainsi, la structure de rotor décrite a une plus grande longévité que les structures de rotor de la technique

antérieure car les contraintes thermiques maximales ap-

paraissent à un joint soudé qui est de structure plus solide qu'un joint brasé. En outre, le Hestelloy "X" du bouchon 46 et le Incoloy 909 de la douille 52 ont une plus grande solidité de structure que le TZM de la tige

56 et par conséquent, ils sont plus à même de résister.

aux contraintes tnermiques maximales.

Dans le but de réaliser un joint brasé

plus durable entre la douille 52 et la tige 56, la sur-

face taraudée de la douille 52 et la surface filetée de

la tige 56 ont des diamètres respectifs permettant d'ob-

tenir un intervalle intercalé quand la tige 56 est com-

plètement placée dans la douille 52 comme le montre plus clairement par exemple la figure lA. Cet intervalle a

une largeur de l'ordre de 0,05 à 0,2 mm et exerce l'ac-

tion capillaire nécessaire.pour assurer que la brasure

entre les surfaces filetées d'une extrémité à l'extrémi-

té opposée de la douille 52 pour former le joint brasé.

Par conséquent, pendant le fonctionnement du tube 10, les contraintes thermiques développées entre la douille 52 et la tige 56, comme celles qui sont dûes à des légères différences de dilatation thermique par exemple, sont absorbées parce qu'elles sont distribuées dans tout l'intervalle rempli de matière de brasage. Par conséquent, l'intervalle est suffisamment étroit pour que le joint brasé puisse maintenir les surfaces filetées respectives

de la douille 52 et de la tige 56 en relation de verrouil-

lage ferme. Par ailleurs,l'intervalle est suffisamment

large pour que le joint brasé puisse rel&cher les con-

traintes thermiques et éviter ainsi une surcontrainte du

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-12- joint brasé pouvant en entrainer ultérieurement des fissures.

Il a été trouvé également que si la bra-

sure a une température de fusion d'environ 1150 C, le molybdène du TZM formant la tige 56 à tendance à s'unir

avec le métal de la brasure pour former un composé inter-

métallique qui est très cassant et peut entrainer des fissures du joint brasé. Par ailleurs, si la brasure a une température de fusion au-dessous de 900 C, le joint

brasé qui en résulte peut se ramollir pendant le fonc-

tionnement du tube et ne pas résister aux contraintes mécaniques exercées sur lui pendant la rotation du disque d'anticathode 60 à une vitesse relativement élevée. Par consequent, la brasure choisie pour remplir l'intervalle entre les surfaces filetées respectives de la douille 52 et de la tige 56 consistent en un alliage de nickel ayant une température de fusion de l'ordre de 10000C à

1100 C. Par exemple, une brasure consistant en un allia-

ge de nickel, d'or et de palladium ayant une température

de fusion d'environ 1037C et une température de solidi-

fication d'environ 1005C s'est avéré convenir particu-

lièrement bien pour former'le joint brasé entre les sur-

faces filetées respectives de la douille 52 et de la tige

56. Le nickel de la brasure apporte une solidité de struc-

ture au joint; et la température de fusion associée de

10370C se situe bien dans la plage spécifiée de tempéra-

ture de fusion pour réduire au minimum la possibilité de formation de composés inter-métalliquesde nickel et de molybdène pendant l'opération de brasage ou pendant

le cyclage thermique qui va suivre pendant le fonction-

nement du tube 10.

Il s'est avéré en outre que, pendant

l'opération de brasage, la brasure liquéfiée ne "mouil-

lait " pas complètement la surface intérieure exposée de la douille 52, portant le taraudage. Il en résulte -13- que la surface taraudée de la douille 52 était fixée

sur la surface filetée de la tige 56 par un joint incom-

plètement brasé, qui pouvait s'affaiblir et se fissurer pendant le fonctionnement du tube. Une étude a montré que, pendant la phase de chauffage et l'opération de bra- sage, le titane de l'Incoloy 909 constituant la surface annulaire intérieure de la douille 52 se combinait avec l'oxygène pour former un oxyde&ptitane.c'était en outre cet oxyde de titane qui empêchait la brasure liquide de "mouiller" complètement la surface annulaire intérieure

*de la douille 52.

Comme le montre la figure 2, ce problè-

me a été résolu en prévoyant une surface annulaire inté-

rieure de la douille 52, avant l'opération de brasage,

avec une couche faisant barrière 70 de nickel pratique-

ment pur qui s'étend d'une extrémité à l'extrémité oppo-

sée de la douille 57. La couche faisant barrière 70 a une épaisseur dans la plage de 0,018 à 0,023 mm, qui n'affecte pas les caractéristiques thermiques de la

douille 52. La partie taraudée de la douille 52 se ter-

mine près de l'une de ses extrémités par un épau1esnt annulaire 68 qui relie solidairement la partie taraudée à une partie d'extrémité 72 de plus grand diamètre de la douille. Egalement, la partie taraudée de la douille

52 se termine près de son autre extrémité ar un ëpaule-

ment annulaire 74 qui relie solidairement la partie taraudée à un prolongement 76 de plus grand diamètre de

la douille.La couche 70 faisant barrière de nickel pra-

tiquement pur peut être appliquée sur toute la surface annulaire intérieure de la douille 52 par des moyens

conventionnels, comme par placage par exemple.

Comme le montre la figure 3, après l'opé-

ration de placage, la partie d'extrémité filetée de la

tige 56 qui se termine par un épaulement annulaire ex-

térieur 78 est introduite dans la partie d'extrémité 72 -14- de plus petit diamètre de la douille 52. La partie

d'extrémité filetée de la tige 56 engage la partie ta-

raudée de la douille 52 et elle peut y tourner jusqu'à ce que l'épaulement annulaire 78 de la tige 56 vienne au-dessus de l'épaulement annulaire 68 de la douille

52. Le sous-ensemble qui en résulte est ensuite inver-

sé et des bagues 80 de brasure, comme un alliage de nickel-or-palladium par exemple, sont introduites dans le prolongement 76 de plus grand diamètre de la douille

52 et sont supportées par l'épaulement annulaire 74.

Ensuite, pendant l'opération de brasage, les bagues 80 en brasure sont chauffées jusqu'à la température de liquéfaction, dans la plage de 1000 C à 1100 C, par exemple 1037 C. Il en résulte que la brasure liquéfiée

s'écoule par effet capillaire et à l'aide de la gravi-

té, dans l'intervalle ayant une largeur de l'ordre de 0,05 à 0,02 mm et prévue entre les filets respectifs de la douille 52 et de la tige 56. Par conséquent, la brasure liquéfiée s'écoule dans l'intervalle depuis une extrémité jusqu'à l'extrémité opposée de la douille 52 et s'allie avec le nickel pratiquement pur de la couche sur la surface annulaire intérieure de la douille 52. Ainsi, l'alliage résultant de la brasure et de la couche faisant barrière "mouille" les surfaces voisines

de la douille 52 et de la tige 56 pour former, au re-

froidissement, un joint brasé solide et durable.

Comme le montre la figure lA, après le

brasage, une couche de blocage 82 consistant en un al-

liage de brasure et de la matière de la couche 70 fai-

sant barrière est disposée entre la partie d'extrémité

filetée de la tige 56 et la surface annulaire intérieu-

re de la douille 52. Cette couche de blocage 82 s'étend

entre les épaulements annulaires 68 et 78 de la douil-

le 62 et de la tige 56 respectivement et se termine à l'extrémité voisine de la douille 52. Le prolongement -15- 76 de la douille 52 est usiné pour former une surface

d'extrémité 84 pratiquement plane, affleurant pratique-

ment avec la surface inférieure du bouchon annulaire

46 et la surface d'extrémité terminale de la tige 56.

Par conséquent, la couche de blocage 82 peut se termi- ner prés de la surface d'extrémité 84 de la douille 52 dans un filet 86 qui adhère à l'épaulement annulaire 74 de la douille 52 et la partie d'extrémité terminale voisine de la tige 56. Ainsi, la couche de blocage 82

fixe toute la surface annulaire intérieure de la douil-

le 52 sur la partie d'extrémité encerclée de la tige 56. Le nickel pratiquement pur de la couche 70 faisant barrière, allié avec l'alliage denickel des anneaux de brasure 80 forme la couche de blocage résultante

82 avec une solidité de structure lui permettant de ré-

sister aux contraintes thermiques et mécaniques déve-

loppées au joint brasé pendantle fonctionnement du tube 10. En outre, la couche de blocage 82 forme le joint brasé avec une longévité suffisante pour faire tourner le disque d'anticathode 60 à des vitesses relativement élevées, comme dix mille tours par minute par exemple, pendant une vie du type relativement longue, comme

trente cinq mille expositions par exemple.

Une structure de rotor de tube à rayons X a donc été décrite ci-dessus, comprenant un élément d'induit avec une jupe de rotor 50 fixée pour tourner avec l'élément de tige d'anticathode 56 par un bouchon annulaire 46 et une douille 54. La douille 54 comporte

une surface annulaire intérieure fixée par un joint bra-

sé sur l'élément de ti.ge 56 et une surface cylindrique

extérieure fixée par un joint soudé sur le bouchon an-

nulaire 46 qui comporte une partie marginale extérieure fixée sur la jupe de rotor 50. Egalement, la douille

54 est faite d'une matière ayant des propriétés de di-

latation thermique étroitement adaptée avec la matière -16- de l'élément de tige 56, tandis que le bouchon 46 est

réalisé en une matière ayant des propriétés de dilata-

tion thermique plus étroitement liées à la matière de

la jupe du rotor 50 que la matière de la douille 54.

Il en résulte que les contraintes thermiques maximales apparaissent au joint soudé relativement plus solide entre le bouchon 56 et la douille-54, plutôt qu'au joint brasé entre la douille 54 et l'élément de tige 56. De plus, la structure de rotor décrite ci-dessus comporte un joint brasé comprenant la douille 54 avec

une surface annulaire intérieure prévue avec une cou-

che 70 faisant barrière d'une matière anti-oxydation qui s'allie avec la brasure pour former une couche de

blocage fixant la douille 54 sur l'élément de tige 56.

Il apparaît ainsi, que tous les objec-

tifs ont été atteints grâce aux structures et aux pro-

cédés qui ont été décrits. Mais il apparait que diver-

ses variantes peuvent être apportées par l'homme de l'art sans sortir de l'esprit de l'invention, défini

par les revendications annexées. Il est donc bien enten-

du que tout ce qui a été représenté et décrit doit être

interprêté comme des exemples et non dans un sens limi-

tatif. -17-

Claims (11)

REVENDICATIONS

1. Structure de rotor de tube à rayons

X, caractérisée en ce qu'elle comporte une tige cylin-

drique (56) ayant une partie d'extrémité destinée à supporter une anticathode de rayons X tournante (60) et une partie d'extrémité opposée et un dispositif de mise en rotation (40,44,46,48,50,54) destiné à faire

tourner ladite tige (56) et comprenant une pièce annu-

laire (54) dont une surface intérieure est disposée

de manière à encercler ladite partie d'extrémité oppo-

sée en lui étant fixée, ladite surface intérieure

étant prévue avec une couche (70) faisant barrière des-

tinée à protéger ladite surface intérieure contre l'o-

xydation.

2. Structure selon la revendication 1,

caractérisée en ce que ladite pièce annulaire (54) con-

siste en une douille faite d'un alliage de fer-cobalt-

nickel contenant moins de deux pourcents en poids de

titane.

3. Structure selon la revendication 1,

caractérisée en ce que ladite couche (70)faisant bar-

rière consiste en une couche plaquée de nickel prati-

quement pur ayant une épaisseur comprise entre 0,018mm

et O,023mm.

4. Structure selon la revendication 2, caractérisée en ce que ladite tige (56) consiste en une

tige cylindrique faite d'une matière contenant de fa-

çon prédominante du molybdène.

5. Structure selon la revendication 4, caractérisée en ce que ladite douille (54) comporte, sur ladite surface intérieure, des filets intérieurs tandis que ladite tige comporte, sur ladite partie d'extrémité opposée, des filets extérieurs qui sort en prise avec lesdits filets intérieurs de laaite -18-

surface intérieure de la douille.

6. Structure selon la revendication 5, caractérisée en ce que ladite surface intérieure de

ladite douille (54) est fixée sur ladite partie d'ex-

trémité opposée de ladite tige (56) par un joint brasé.

7. Structure de rotor de tube à rayons

X, caractérisée en ce qu'elle comporte une tige cylin-

drique (56) avec une partie d'extrémité destinée à sup-

porter une anticathode de rayons X tournante (60) et O10 une partie d'extrémité opposée, une pièce annulaire (54) ayant une surface intérieure disposée de manière à encercler ladite partie d'extrémité opposée et un joint brasé disposé entre ladite pièce annulaire (54) et ladite partie d'extrémité opposée de ladite tige (56) de manière à fixer ladite pièce sur ladite tige, ledit joint brasé comprenant une couche (70) faisant barrière disposée sur ladite surface intérieure de ladite pièce annulaire (54) pour éviter l'oxydation de

ladite surface intérieure.

8. Structure selon la revendication 7, caractérisée en ce que ladite tige (56) est faite d'une matière contenant de façon prédominante du molybdène

et ladite pièce annulaire (54) consistant en une douil-

le faite en un alliage de fer-cobalt-nickel.

9. Structure selon la revendication 8,

caractérisée en ce que ladite couche (70) faisant bar-

rière consiste en une couche de nickel pratiquement pur.

10. Structure selon la revendication 9, caractérisée en ce que ledit joint brasé consiste en une matière de brasage destinée à s'allier avec ledit nickel de ladite couche (70) faisant barrière et formant une couche de blocage (82) fixée sur ladite douille (54) et ladite partie d'extrémité opposée de ladite

tige (56).

-19-

11. Structure selon la revendication 0l, caractérisée en ce que ladite surface intérieure de

ladite douille (54) et ladite partie d'extrémité oppo-

sée de ladite tige (56) comportent des parties'filetées

respectives qui sont en prise 1'ue -avec l'autre..