FR2844176A1

FR2844176A1 - X-ray tube for a mammography instrument has an air cooling arrangement and a single control temperature sensor to reduce its size and thus provide more space for a patient undergoing examination

Info

Publication number: FR2844176A1
Application number: FR0211151A
Authority: FR
Inventors: Philippe Blin; Eric Chabin
Original assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Current assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Priority date: 2002-09-09
Filing date: 2002-09-09
Publication date: 2004-03-12
Anticipated expiration: 2022-09-09
Also published as: JP2004103585A; FR2844176B1

Abstract

X-ray tube for a mammography instrument comprises an X-ray tube housed within a metallic envelope that acts as a shielding device against the evolved X-rays and an air-cooling circuit for cooling the envelope, the anode motor (4), the cathode (3) and the anode (2) itself. A ceramic connector provides an electrically insulated supply with a narrower section. A sole temperature sensor is placed adjacent to the anode (21), as monitoring of anode temperature is sufficient for monitoring the temperature of the whole assembly.

Description

Mammographe avec tube à rayons X perfectionné La présente invention a pourThe present invention has for its mammography with an improved X-ray tube.

objet un mammographe comportant unobject a mammogram with a

tube à rayons X perfectionné. Le but de l'invention est d'augmenter 5 l'ergonomie et les performances d'un tel mammographe tout en en réduisant le cot. advanced X-ray tube. The object of the invention is to increase the ergonomics and the performance of such a mammograph while reducing its cost.

Les mammographes sont des appareils destinés à prendre des radiographies de seins de patientes. Ils acquièrent une importance d'autant plus grande que se développent les études préventives du cancer du sein. 10 Un mammographe est donc un appareil pour lequel la fréquence d'utilisation, o le débit d'actes, est une donnée primordiale. Cette fréquence intervient Mammographs are devices used to take x-rays of patients' breasts. They acquire an importance all the more as the preventive studies of breast cancer develop. 10 A mammogram is therefore a device for which the frequency of use, or the flow of acts, is a primary data. This frequency occurs

dans la rentabilité de l'appareil.in the profitability of the device.

Structurellement, un mammographe comporte dans son principe une colonne verticale, mais qui peut être orientée quelques fois en oblique, munie 15 d'un plateau porte-sein sur lequel une patiente pose son sein. Ce plateau porte-sein est superposé soit à un film radiosensible de détection d'une image radiographique, soit à un détecteur électronique. Les protocoles d'acquisition des images comportent la nécessité de comprimer le sein au moment de la radiographie. A cet effet la colonne comporte une pelote 20 coulissante et susceptible de venir comprimer le sein, manuellement ou d'une manière motorisée. Le haut de la colonne porte un tube à rayons X. La colonne porte donc verticalement, en partant du haut, le tube à rayons X, la Structurally, a mammograph in principle comprises a vertical column, but which can be oriented a few times obliquely, provided with a breast support plate on which a patient places her breast. This breast plate is superimposed either on a radiosensitive film for detecting an X-ray image, or on an electronic detector. Image acquisition protocols include the need to compress the breast at the time of the x-ray. To this end, the column comprises a sliding ball 20 capable of compressing the breast, manually or in a motorized manner. The top of the column carries an X-ray tube. The column therefore carries vertically, from the top, the X-ray tube, the

pelote, le plateau porte-sein et le détecteur. ball, breast plate and detector.

Le rayonnement du tube à rayons X est orienté vers le sein. Ce 25 rayonnement est limité au moyen d'un diaphragme qui empêche notamment The radiation from the X-ray tube is directed towards the breast. This radiation is limited by means of a diaphragm which in particular prevents

un rayonnement inutile de pénétrer dans la cage thoracique de la patiente. unnecessary radiation to enter the patient's rib cage.

Pour des raisons techniques, l'espace existant entre le film radiosensible, ou le détecteur, et le tube à rayons X est compris entre 50 et 70 centimètres. For technical reasons, the space between the radiosensitive film, or the detector, and the X-ray tube is between 50 and 70 centimeters.

Les radiographies acquises de cette façon sont acquises avec un 30 grandissement proche de un. Si le praticien désire un grandissement plus The radiographs acquired in this way are acquired with a magnification close to one. If the practitioner wants more

grand, un zoom, il est possible de descendre la colonne, c'est-à-dire le tube à rayons X et un plateau qui porte le détecteur radiographique, alors que le plateau porte-sein et la pelote sont maintenus en place. Le sein étant ainsi situé en position intermédiaire, par exemple à mi- hauteur, le grandissement 35 est alors de deux. large, zoom, it is possible to lower the column, that is to say the X-ray tube and a tray which carries the X-ray detector, while the breast plate and the pelota are held in place. The breast being thus located in an intermediate position, for example at mid-height, the magnification 35 is then two.

Quels que soient les modes opératoires retenus, l'encombrement du mammographe et notamment du tube à rayons X présente des inconvénients. En effet, en situation normale compte tenu des indications données cidessus, une patiente sous examen se trouve avec sa tête à côté 5 du tube à rayons X. Malgré la position latérale du sein sur le corps de la patiente, la largeur de cette tête à rayons X est telle que, normalement, la patiente doit incliner sa propre tête latéralement pour que le tube à rayons X trouve sa place. Le problème est encore plus crucial lorsque les patientes examinées sont des personnes âgées, adoptant une attitude votée. Dans 10 ce cas la manipulatrice qui utilise le mammographe est même obligée Whatever the operating methods used, the size of the mammograph and in particular of the x-ray tube has drawbacks. In normal situation, taking into account the indications given above, a patient under examination is with her head next to the X-ray tube. Despite the lateral position of the breast on the patient's body, the width of this head is X-ray is such that, normally, the patient must tilt her own head laterally so that the X-ray tube finds its place. The problem is even more crucial when the patients examined are elderly, adopting a voted attitude. In this case, the manipulator who uses the mammogram is even obliged

d'appuyer, assez fortement, sur le dos de la patiente au moment de la radiographie pour aider la patiente à maintenir son sein correctement en place malgré la présence du tube à rayons X. La largeur du tube à rayons X, largeur présentée face à la patiente, est donc une caractéristique critique 15 d'un tel mammographe. to press, fairly strongly, on the patient's back at the time of the X-ray to help the patient maintain her breast correctly in place despite the presence of the X-ray tube. The width of the X-ray tube, width presented facing the patient is therefore a critical characteristic of such a mammogram.

Le rayonnement X utilisé pour des mammographies doit être un rayonnement X puissant, c'est-à-dire avec un fort débit alors que la dureté des rayons est moyenne. En pratique la haute tension régnant entre la cathode et l'anode du tube à rayons X est de l'ordre de 20 à 35 kilovolts, et 20 dans la plupart des cas de 22 à 33 kilovolts. Du fait de cette puissance élevée et compte tenu de la durée de la pose, valant entre 1 seconde, 2 secondes, 3 secondes ou 4 secondes, une anode du tube à rayons X doit être une anode tournante. Une telle anode tournante, tournant en général à 9000 tours par minute, présente une surface de cible en permanence 25 renouvelée face au bombardement électronique de cathode. Ce renouvellement permet d'éviter que la surface émettrice de l'anode ne soit détruite thermiquement sous l'effet du bombardement électronique de la cathode. Le tube à rayons X se présente alors, schématiquement, par une cathode portée par un manchon cylindrique, d'axe pouvant être parallèle à la 30 colonne, alors que l'anode tournante comporte un disque, pouvant être perpendiculaire à cette colonne, emmené par un moteur qui a la forme d'un cylindre dont l'axe est lui aussi parallèle à la colonne. Il résulte d'une telle disposition que le diamètre de l'anode est ainsi situé dans un plan perpendiculaire à la colonne et donc contribue à la largeur du tube à rayons 35 X. Pour les examens les plus critiques, ceux pour lesquels la durée de The X-ray used for mammograms must be a powerful X-ray, that is to say with a high flow rate while the hardness of the rays is medium. In practice, the high voltage prevailing between the cathode and the anode of the X-ray tube is of the order of 20 to 35 kilovolts, and in most cases 22 to 33 kilovolts. Because of this high power and taking into account the duration of the exposure, being between 1 second, 2 seconds, 3 seconds or 4 seconds, an anode of the X-ray tube must be a rotating anode. Such a rotating anode, generally rotating at 9000 revolutions per minute, has a permanently renewed target surface 25 facing electronic cathode bombardment. This renewal makes it possible to prevent the emitting surface of the anode from being thermally destroyed under the effect of electronic bombardment of the cathode. The X-ray tube is then presented, schematically, by a cathode carried by a cylindrical sleeve, with an axis which can be parallel to the column, while the rotating anode comprises a disc, which can be perpendicular to this column, led by a motor which has the shape of a cylinder whose axis is also parallel to the column. It results from such an arrangement that the diameter of the anode is thus located in a plane perpendicular to the column and therefore contributes to the width of the X-ray tube. For the most critical examinations, those for which the duration of

pose est allongée à 4 secondes, un bougé de la patiente se manifeste fréquemment. Dans ce cas, le cliché, une fois développé se révèle inutilisable et la patiente doit être rappelée, éventuellement quelques jours 5 plus tard, pour subir un autre examen. Il résulte de cette situation deux problèmes. D'une part, la patiente reçoit une dose de rayonnement supérieure au minimum nécessaire puisqu'elle est convoquée deux fois. pose is extended to 4 seconds, patient shake occurs frequently. In this case, the image, once developed, proves to be unusable and the patient must be called back, possibly a few days later, to undergo another examination. Two problems result from this situation. On the one hand, the patient receives a dose of radiation greater than the minimum necessary since she is summoned twice.

D'autre part, le débit économique du mammographe en est réduit. Une solution à ce problème est donc de réduire la durée des poses. Cependant la 10 réduction de la durée des poses, si on souhaite que l'intégrale de l'intensité On the other hand, the economic flow of the mammograph is reduced. One solution to this problem is therefore to reduce the duration of the exposures. However, the reduction in the duration of the exposures, if it is desired that the integral of the intensity

radiologique soit appliqué sur le sein pendant l'examen, nécessite que le rayonnement X pendant la pose réduite soit plus intense. Or ceci n'est pas possible, compte tenu du diamètre de l'anode. Sinon on risque de détériorer la surface d'émission de l'anode par une sollicitation trop grande de cette 15 surface d'émission. X-ray is applied to the breast during the examination, requires that the X-ray during the reduced placement be more intense. However, this is not possible, given the diameter of the anode. Otherwise there is a risk of damaging the emission surface of the anode by too great a stress on this emission surface.

La solution connue pour augmenter le débit économique de l'appareil, tout en réduisant statistiquement les doses reçues par les patientes, consiste ainsi à augmenter le diamètre de l'anode. En pratique une telle anode peut The known solution for increasing the economic flow rate of the device, while statistically reducing the doses received by patients, thus consists in increasing the diameter of the anode. In practice such an anode can

passer d'un diamètre de 70 millimètres à un diamètre de 100 millimètres. go from a diameter of 70 millimeters to a diameter of 100 millimeters.

Avec un diamètre d'anode de 70 millimètres la largeur du tube à rayons X est de 115 mm pour une largeur hors tout de la tête du tube à rayons X de l'ordre de 205 millimètres. L'augmentation du diamètre de l'anode conduirait à une augmentation correspondante de largeur hors tout With an anode diameter of 70 millimeters, the width of the X-ray tube is 115 mm for an overall width of the head of the X-ray tube of the order of 205 millimeters. The increase in the diameter of the anode would lead to a corresponding increase in overall width

de la tête du tube à rayons X et donc à un inconfort accru des patientes. of the head of the x-ray tube and therefore increased patient discomfort.

Ce problème, qui résulte de la contradiction entre un premier et un deuxième but recherché, est résolu dans l'invention en modifiant assez profondément la structure du tube à rayons X du mammographe. Avec l'invention, on est ainsi capable de passer d'une structure avec une anode de 70 millimètres et une largeur hors tout de 205 millimètres, à une anode de 30 100 millimètres et une largeur hors tout de la tête du tube à rayons X de 150 millimètres, en conservant par ailleurs une largeur du tube à rayons X de 115 mm. Ce résultat est atteint en choisissant une réalisation intégrée du tube à This problem, which results from the contradiction between a first and a second aim sought after, is resolved in the invention by modifying the structure of the mammography x-ray tube quite considerably. With the invention, we are thus able to pass from a structure with an anode of 70 millimeters and an overall width of 205 millimeters, to an anode of 30,100 millimeters and an overall width of the head of the X-ray tube. 150 millimeters, while retaining an X-ray tube width of 115 mm. This result is achieved by choosing an integrated embodiment of the tube to

rayons X et de la tête générale qui le contient. X-rays and the general head that contains it.

Dans l'état de la technique un tube à rayons X comporte une 35 enveloppe dans laquelle notamment une partie du tube est en verre, l'enveloppe ne formant qu'une enceinte à vide. Le tube à rayons X ainsi constitué est ensuite fixé dans un boîtier externe, une gaine. Une gaine est ainsi un boîtier métallique, en général en aluminium munie notamment sur sa partie interne d'une feuille de plomb susceptible d'arrêter les rayonnements X 5 inutiles. Sur le plan thermique, pour permettre le refroidissement du tube et l'utilisation permanente du mammographe, l'espace situé entre la gaine et l'enveloppe est rempli d'huile, isolante électriquement, et servant de vecteur thermique. Lors du montage, le tout est installé dans un capot esthétique In the state of the art, an X-ray tube comprises an envelope in which in particular a part of the tube is made of glass, the envelope forming only a vacuum enclosure. The X-ray tube thus formed is then fixed in an external housing, a sheath. A sheath is thus a metal casing, generally made of aluminum, notably provided on its internal part with a lead sheet capable of stopping unnecessary X 5 radiation. Thermally, to allow the cooling of the tube and the permanent use of the mammograph, the space between the sheath and the envelope is filled with oil, electrically insulating, and serving as a thermal vector. During assembly, everything is installed in an aesthetic cover

contribuant à seréniser la patiente. helping to serenize the patient.

On remarque par ailleurs qu'une telle solution nécessite la production et la manipulation de plomb et d'huile minérale non biodégradable, qui sont des opérations nuisibles à l'environnement, et qui posent des problèmes lors We also note that such a solution requires the production and handling of lead and non-biodegradable mineral oil, which are operations harmful to the environment, and which pose problems during

du recyclage en fin de vie des appareils fabriqués. recycling at the end of life of the devices produced.

Selon l'invention le problème est résolu en supprimant la gaine et sa 15 couche de plomb ainsi que l'huile et la circulation d'huile. On forme à la place une enveloppe du tube qui est métallique et épaisse. Cette enveloppe métallique épaisse est susceptible par son épaisseur de bloquer les rayonnements X inutiles. La protection radiologique est ainsi atteinte. Dans un exemple préféré, l'enveloppe métallique est en acier dont le pouvoir de 20 blocage des rayonnements est inférieur au plomb. Cependant l'augmentation d'épaisseur de l'enveloppe, même s'il est important, contribue globalement à une réduction de la largeur hors tout puisque que la gaine en aluminium According to the invention the problem is solved by eliminating the sheath and its lead layer as well as the oil and the oil circulation. Instead, an envelope of the tube which is metallic and thick is formed. This thick metal envelope is likely by its thickness to block unnecessary X-rays. Radiological protection is thus achieved. In a preferred example, the metal casing is made of steel, the radiation blocking power of which is less than lead. However, the increase in thickness of the envelope, even if it is significant, contributes overall to a reduction in the overall width since the aluminum sheath

recouverte à l'intérieur de plomb n'est plus présente. covered with lead inside is no longer present.

Pour le refroidissement, plutôt que d'utiliser de l'huile, on utilise un 25 refroidissement par air dont la circulation est en outre minutieusement étudiée pour qu'elle refroidisse efficacement en premier certaines parties préférées. Sur le plan de l'isolation électrique, alors que l'enveloppe est portée à la masse, l'introduction de la cathode se réalise par l'intermédiaire d'un 30 connecteur céramique formant un isolant électrique parfait. On évite ainsi des zones de claquage à l'endroit de la connexion de cathode. Les zones de claquage auraient pu se présenter du fait que l'air remplace maintenant l'huile, et que l'air ambiant n'a pas des propriétés d'isolation électrique For cooling, rather than using oil, air cooling is used, the circulation of which is also carefully studied so that it effectively cools certain preferred parts first. In terms of electrical insulation, while the envelope is brought to ground, the cathode is introduced via a ceramic connector forming a perfect electrical insulator. This avoids breakdown zones at the location of the cathode connection. Breakdown areas could have arisen because air is now replacing oil, and ambient air does not have electrical insulating properties

suffisamment maîtrisées par rapport à l'huile. sufficiently controlled in relation to oil.

En agissant ainsi, et notamment en supprimant une des épaisseurs fonctionnelles nécessaires dans l'ancienne réalisation, on aboutit au résultat escompté: la réduction de la largeur hors tout des tubes à rayons X. De préférence par ailleurs, l'enveloppe a la forme d'une goutte d'eau, une forme ovode, avec une extrémité proche de la tête de la patiente plus étroite 5 qu'une autre extrémité. Dans l'invention, la forme plus étroite contient la cathode et cette largeur plus étroite est celle qui est présentée en premier lieu à côté de la tête de la patiente. En pratique l'axe du manchon de la cathode et celui du moteur de l'anode sont coplanaires et forment ainsi un By doing so, and in particular by eliminating one of the functional thicknesses necessary in the old embodiment, the result is expected: the reduction of the overall width of the X-ray tubes. Preferably, moreover, the envelope has the form d 'A drop of water, an ovoid shape, with one end close to the patient's head narrower than another end. In the invention, the narrower shape contains the cathode and this narrower width is that which is presented firstly next to the head of the patient. In practice, the axis of the cathode sleeve and that of the anode motor are coplanar and thus form a

plan passant par la colonne.shot through the column.

L'invention a donc pour objet un mammographe comportant un tube à rayons X muni - d'une enveloppe à vide équipée d'une anode tournante et d'une cathode, - d'un dispositif de refroidissement, - d'un dispositif d'isolation électrique et - d'un dispositif de radioprotection, caractérisé - en ce que le dispositif de refroidissement comporte un circuit d'air refroidissant directement l'enveloppe, - en ce que le dispositif d'isolation électrique comporte un connecteur céramique et est monté par un joint de caoutchouc, - et en ce que le dispositif de radioprotection est formé par l'enveloppe The subject of the invention is therefore a mammograph comprising an X-ray tube fitted with - a vacuum envelope equipped with a rotating anode and a cathode, - a cooling device, - a device for electrical insulation and - of a radiation protection device, characterized - in that the cooling device comprises an air circuit directly cooling the envelope, - in that the electrical insulation device comprises a ceramic connector and is mounted by a rubber seal, - and in that the radiation protection device is formed by the casing

à vide reliée à la masse, qui est en forme de goutte d'eau, plus étroite vers l'avant, en métal, et avec des parois d'épaisseur suffisante pour arrêter les 25 rayonnements X inutiles. vacuum connected to ground, which is teardrop-shaped, narrower towards the front, of metal, and with walls of sufficient thickness to stop unnecessary X-rays.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit The invention will be better understood on reading the description which follows

et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Celles-ci ne sont présentées qu'à titre indicatif et nullement limitatif de l'invention. Les figures montrent: - Figure 1: une représentation en perspective éclatée du tube à 30 rayons X du mammographe de l'invention; - Figure 2: une vue latérale du tube à rayons X de l'invention muni d'ailettes de son dispositif de refroidissement; - Figure 3: une vue en coupe latérale du tube à rayons X de l'invention; - Figure 4: une vue en coupe perpendiculaire à la précédente du tube and examining the accompanying figures. These are presented for information only and in no way limit the invention. The figures show: - Figure 1: an exploded perspective representation of the x-ray tube of the mammography unit of the invention; - Figure 2: a side view of the X-ray tube of the invention provided with fins of its cooling device; - Figure 3: a side sectional view of the X-ray tube of the invention; - Figure 4: a sectional view perpendicular to the previous of the tube

à rayons X de l'invention.of the invention.

La figure 1 montre, pour un mammographe non représenté, un tube à rayons X selon l'invention. Ce tube à rayons X comporte une enveloppe 1 équipée d'une anode tournante 2 et d'une cathode 3. L'anode 2 se présente 5 sous la forme d'un disque solidaire d'un rotor 4. Le disque 2 comporte un chant périphérique 5 revêtu d'une couche de métal susceptible d'émettre des rayons X. Dans un exemple préféré, le chant 5 comportera deux pistes cibles parallèles 6 et 7 revêtues respectivement d'une couche de molybdène et de rhodium. Le molybdène est susceptible de produire des rayonnements moins 10 durs, il est destiné à l'examen des seins moins atténuants, typiquement des petits seins. Par contre la couche de rhodium est destinée à l'examen des seins plus atténuants c'est-à-dire des gros seins. A cet effet, la cathode 3 possède en correspondance deux filaments émetteurs au tungstène, commutables et présents en regard de deux lumières respectivement 8 et 9. 15 La cathode 3 est également munie d'une grille électronique circulaire de confinement des émissions, de manière à diminuer, au moins dans une dimension, en pratique dans deux dimensions, la taille de l'impact des électrons sur les cibles formées par les pistes 6 et 7. Il en résulte, selon la commande binaire appliquée sur cette grille de commande, que le diamètre 20 du foyer d'émission des rayonnements X sera respectivement de 0,3 millimètre ou de 0,1 millimètre dans un exemple. Le gros foyer est utilisé pour les examens normaux avec grandissement proche de un. Le fait que ce foyer soit gros ne présente pas d'inconvénient vis-à-vis de la netteté de l'image du fait du grandissement faible retenu. Par contre, il présente 25 l'avantage de mieux répartir l'impact de chaleur sur les pistes 6 ou 7. Par opposition, lorsqu'un grandissement, notamment un grandissement deux est demandé par le praticien, la taille du foyer peut devenir rédhibitoire et provoquer trop de flou dans l'image. On choisit alors avec la commande de grille de disposer d'un foyer plus petit, typiquement de 0,1 millimètre. Ces 30 examens spéciaux étant cependant peu nombreux, la concentration Figure 1 shows, for a mammography not shown, an X-ray tube according to the invention. This X-ray tube has an envelope 1 equipped with a rotating anode 2 and a cathode 3. The anode 2 is 5 in the form of a disc secured to a rotor 4. The disc 2 has a song peripheral 5 coated with a layer of metal capable of emitting X-rays. In a preferred example, edge 5 will comprise two parallel target tracks 6 and 7 coated respectively with a layer of molybdenum and rhodium. Molybdenum is capable of producing less hard radiation, it is intended for the examination of less attenuating breasts, typically small breasts. On the other hand, the rhodium layer is intended for the examination of more attenuating breasts, that is to say large breasts. To this end, the cathode 3 has in correspondence two tungsten emitting filaments, switchable and present opposite two lights respectively 8 and 9. The cathode 3 is also provided with a circular electronic grid for confining the emissions, so as to decrease, at least in one dimension, in practice in two dimensions, the size of the impact of the electrons on the targets formed by tracks 6 and 7. As a result, according to the binary command applied to this control grid, that the diameter 20 of the X-ray emission focal point will be 0.3 millimeter or 0.1 millimeter respectively in one example. The large focus is used for normal examinations with magnification close to one. The fact that this focal point is large does not have any drawback with regard to the sharpness of the image due to the low magnification used. On the other hand, it has the advantage of better distributing the impact of heat on tracks 6 or 7. In contrast, when a magnification, in particular a magnification two, is requested by the practitioner, the size of the focus can become prohibitive and cause too much blurring in the image. We then choose with the grid control to have a smaller focus, typically 0.1 millimeter. However, these 30 special examinations are few, the concentration

énergétique supérieure peut être provisoirement tolérée par le tube. higher energy can be temporarily tolerated by the tube.

L'enveloppe 1 possède une forme ovode avec une partie large 10 The envelope 1 has an ovode shape with a wide part 10

recevant l'anode tournante 2 et une partie étroite 11 recevant la cathode 3. receiving the rotating anode 2 and a narrow part 11 receiving the cathode 3.

L'enveloppe 1 est réalisée en acier d'épaisseur importante de manière à 35 bloquer de manière efficace les rayonnements X inutiles. Les rayonnements X utiles sont limités par un diaphragme, en particulier une fenêtre 12 réalisée dans un socle 13 auquel une paroi périphérique de l'enveloppe 1, de forme cylindrique, est scellée. Le socle 13 et les parois participent à la radioprotection. Dans un exemple les épaisseurs utiles de l'enveloppe sont 5 de l'ordre de 3 ou 4 millimètres, voire plus. Dans l'exemple préféré, l'enveloppe 1 ainsi que le socle 13 sont en acier. Dans un exemple, le diaphragme formé par la fenêtre 12 laisse passer un rayonnement X avec The casing 1 is made of thick steel so as to effectively block unnecessary X-rays. Useful X-rays are limited by a diaphragm, in particular a window 12 made in a base 13 to which a peripheral wall of the envelope 1, of cylindrical shape, is sealed. The base 13 and the walls participate in radiation protection. In one example, the useful thicknesses of the envelope are of the order of 3 or 4 millimeters, or even more. In the preferred example, the casing 1 and the base 13 are made of steel. In one example, the diaphragm formed by the window 12 lets through an X-ray with

une ouverture angulaire 14 de 22 .an angular opening 14 of 22.

Le socle 13 porte une bague 15 d'absorption des vibrations montée en 10 bout 16 d'arbre du rotor 4. Le rotor 4 est pour sa part maintenu en rotation dans un premier tube 17 monté sur un couvercle 18 de l'enveloppe 1. La cathode 3 est portée en regard de l'anode 2 par l'intermédiaire d'un deuxième tube 19 parallèle au premier tube 17 et situé à l'aplomb de la partie 11 étroite de l'enveloppe. Les deux tubes 17 et 19 sont scellés au couvercle 15 18 lui-même scellé à la paroi périphérique. Les deux tubes 17 et 19 sont de préférence aussi en acier d'épaisseur suffisante pour bloquer les rayons X. The base 13 carries a vibration absorption ring 15 mounted at the end 16 of the rotor shaft 4. The rotor 4 is for its part kept in rotation in a first tube 17 mounted on a cover 18 of the casing 1. The cathode 3 is carried opposite the anode 2 by means of a second tube 19 parallel to the first tube 17 and situated directly above the narrow part 11 of the envelope. The two tubes 17 and 19 are sealed to the cover 15 18 itself sealed to the peripheral wall. The two tubes 17 and 19 are preferably also made of steel of sufficient thickness to block the X-rays.

Ils sont surmontés de bouchons bloquant les rayonnements X parasites. They are surmounted by plugs blocking parasitic X-rays.

Dans une réservation 20, le socle 13 comporte en outre un In a reservation 20, the base 13 further comprises a

emplacement en cavité 21 pour recevoir un capteur de température, non 20 représenté, monté au plus près de l'anode 2 pour en mesurer la température. location in cavity 21 to receive a temperature sensor, not shown, mounted as close as possible to the anode 2 to measure the temperature.

En effet la température de l'anode 2 est l'élément le plus critique. La fenêtre 12 est par ailleurs obturée par un obturateur 22 étanche au vide et présentant une très faible modification du spectre de rayonnement. Le vide est formé dans l'enveloppe 1 par l'intermédiaire d'un circuit de pompage 23 25 pouvant également servir de trappe d'inspection de la qualité de l'anode. In fact, the temperature of anode 2 is the most critical element. The window 12 is moreover closed by a vacuum-tight shutter 22 and having a very slight modification of the radiation spectrum. The vacuum is formed in the casing 1 by means of a pumping circuit 23 which can also serve as an inspection hatch for the quality of the anode.

L'isolation extérieure vis-à-vis du rayonnement X est provoquée par l'épaisseur de l'enveloppe 1 qui présente dans toutes les directions, hormis la fenêtre 12, une épaisseur suffisante pour bloquer efficacement tous les rayonnements X. En agissant ainsi, on se dispense d'avoir à utiliser une 30 gaine, munie d'une couche de plomb rapportée, qui devrait être montée à l'extérieur de la structure. Cette gaine présentait comme on l'a indiqué précédemment l'inconvénient de former mécaniquement une couche supplémentaire, contribuant à un encombrement hors tout du tube bien trop grand, notamment en largeur. La largeur du tube à rayons X est mesurée 35 dans un plan perpendiculaire au plan contenant l'axe du tube 17 et l'axe du The external insulation vis-à-vis the X radiation is caused by the thickness of the envelope 1 which has in all directions, except the window 12, a thickness sufficient to effectively block all X radiation. By doing so, there is no need to use a sheath, provided with an added lead layer, which should be mounted outside the structure. This sheath had, as indicated above, the drawback of mechanically forming an additional layer, contributing to an overall size of the tube which is much too large, in particular in width. The width of the X-ray tube is measured in a plane perpendicular to the plane containing the axis of the tube 17 and the axis of the

tube 19.tube 19.

Une fois résolu le problème du rayonnement radioélectrique X parasite, dans l'invention on a résolu le problème de la dissipation thermique par l'intermédiaire d'un refroidissement par air. La figure 2 montre 5 schématiquement, un jeu 24 d'ailettes aptes à conduire efficacement un courant d'air 25. Sur la figure 2, on distingue l'enveloppe 1 vue de côté ainsi que les tubes 17 et 19. Le jeu 24 d'ailettes a globalement une forme symétrique par rapport au plan formé par l'axe des tubes 17 et 19. La figure 2 ne montre qu'un seul côté. Par une arrivée d'air 26, située en position 10 haute, près des tubes 17 et 19, l'air est amené à passer le long et autour de l'extérieur du tube 17, plus exactement autour d'un stator 41 qui entraîne le Once the problem of parasitic radioelectric radiation X has been resolved, in the invention the problem of heat dissipation has been resolved by means of air cooling. FIG. 2 schematically shows 5, a set 24 of fins capable of efficiently driving an air current 25. In FIG. 2, there is a view of the casing 1 seen from the side as well as the tubes 17 and 19. The set 24 d 'fins has a generally symmetrical shape relative to the plane formed by the axis of the tubes 17 and 19. Figure 2 shows only one side. By an air inlet 26, located in the high position 10, near the tubes 17 and 19, the air is caused to pass along and around the outside of the tube 17, more precisely around a stator 41 which drives the

rotor 4 contenu dans le tube 17.rotor 4 contained in the tube 17.

On s'est rendu compte en effet dans l'invention que le plus important était de refroidir en premier la zone du stator 4.1 notamment également une 15 zone 27 située au sommet d'une tête métallique du tube à rayons X, dans une partie opposée à l'anode 2. Le jeu 24 d'ailettes fournit son effet en combinaison avec une tête métallique, d'épaisseur très fine par exemple en tôle, n'ayant pas d'autre objet que de canaliser le courant d'air. Cette tête métallique fine, non représentée, forme un boîtier parallèllépipédique à base 20 polygonale symétrique emmagasinant le tube à rayons X. Ce boîtier empêche l'air d'entrer autre part que par l'entrée 26 et de sortir autre part que par une sortie 28 située à proximité de l'anode tournante. Le jeu 24 d'ailettes interposé comporte une ailette horizontale formant un plan séparateur 29. Le plan 29 force le courant d'air de refroidissement 25 25 passant sur le stator 41 à n'atteindre l'anode 2 qu'après avoir frôlé par un flux In fact, it was realized in the invention that the most important thing was to cool the area of the stator 4.1 first, in particular also an area 27 located at the top of a metal head of the X-ray tube, in an opposite part at the anode 2. The set 24 of fins provides its effect in combination with a metal head, of very thin thickness, for example of sheet metal, having no other object than to channel the air flow. This fine metal head, not shown, forms a parallelepipedic box with a symmetrical polygonal base 20 storing the X-ray tube. This box prevents air from entering elsewhere than through inlet 26 and from leaving other than through an outlet 28 located near the rotating anode. The set 24 of interposed fins comprises a horizontal fin forming a separating plane 29. The plane 29 forces the stream of cooling air 25 25 passing over the stator 41 to reach the anode 2 only after having been grazed by a flux

le tube 19. Le flux 30 sert à refroidir le connecteur de la haute tension de cathode, partie mécaniquement mâle, faite principalement en polymère. Le flux 30 frôle ensuite en un flux 31 la zone de l'enveloppe 1 o se situe l'anode tournante. Des ailettes latérales telles que 32 sont de nature à mieux 30 conduire le flux 25 sur le tube 19 que ne le ferait la tête métallique fine seule. the tube 19. The flow 30 is used to cool the connector of the cathode high voltage, mechanically male part, made mainly of polymer. The flow 30 then grazes in a flow 31 the zone of the envelope 1 o is the rotating anode. Side fins such as 32 are such as to better conduct the flow 25 on the tube 19 than would the thin metal head alone.

Sur le plan pratique, le jeu 24 est fixé à l'enveloppe 1 par l'intermédiaire de In practical terms, the clearance 24 is fixed to the casing 1 by means of

pattes 33 vissées dans des réservations 34 (figure 1). legs 33 screwed into reservations 34 (Figure 1).

Après avoir ainsi résolu les problèmes de radioprotection et les problèmes thermiques, on résout dans l'invention les problèmes d'isolation 35 électrique. La figure 3 montre à cet effet, dans le tube 19 en acier, la mise en place d'un connecteur 35 en céramique. Ce connecteur 35 est par ailleurs scellé dans le tube 19 par l'intermédiaire d'une rondelle métallique 36. Le connecteur 35, mécaniquement femelle et électriquement femelle, reçoit un connecteur correspondant 41, mécaniquement mâle et électriquement mâle, 5 avec une gaine en caoutchouc. La gaine du connecteur 41 enserre des brins de connexion 42 et est engagée dans une bride 49 en laiton. La bride 49 est repoussée par un couvercle 44 en direction du connecteur 35. Le couvercle 44 vissé sur le tube 19 comporte à cet effet un col rentrant 45 qui prend appui sur une couronne 46. La couronne 46 pousse un ressort 47 en appui 10 sur la bride 49. La bride 49 possède de préférence un détrompeur 48 prévu pour s'engager dans une cavité 50 ménagée la couronne 36. La figure 3 montre par ailleurs en coupe, avec différentes dimensions favorables à l'isolement électrique, les différents éléments déjà vus jusqu'ici. La réalisation ainsi proposée, impose que la température à l'endroit du connecteur de la 15 haute tension ne soit pas supérieure à 1050 en régime continu. En effet, le Having thus resolved the radiation protection and thermal problems, the problems of electrical insulation are resolved in the invention. FIG. 3 shows for this purpose, in the steel tube 19, the installation of a ceramic connector 35. This connector 35 is moreover sealed in the tube 19 by means of a metal washer 36. The connector 35, mechanically female and electrically female, receives a corresponding connector 41, mechanically male and electrically male, 5 with a rubber sheath . The sheath of the connector 41 encloses connection strands 42 and is engaged in a brass flange 49. The flange 49 is pushed back by a cover 44 in the direction of the connector 35. The cover 44 screwed onto the tube 19 has for this purpose a re-entrant collar 45 which is supported on a crown 46. The crown 46 pushes a spring 47 bearing 10 on the flange 49. The flange 49 preferably has a key 48 provided to engage in a cavity 50 formed in the crown 36. FIG. 3 also shows in section, with different dimensions favorable to electrical isolation, the different elements already seen so far. The embodiment thus proposed requires that the temperature at the location of the high voltage connector does not exceed 1050 in continuous mode. Indeed, the

matériau du connecteur peut se dégrader pour une température trop forte. connector material may degrade at too high a temperature.

En adoptant une limitation inférieure à cette température trop forte, cette By adopting a limitation below this excessively high temperature, this

détérioration est évitée. La température de limitation peut être modifiée. deterioration is avoided. The limitation temperature can be changed.

La figure 3 montre par ailleurs la réservation 21 directement formée 20 dans le socle 13 de l'enveloppe 1, à l'endroit de l'anode tournante 2. En regard de la fenêtre 12 et de la réservation 21 sont par ailleurs placés des filtres, en rhodium ou en molybdène ou autres matériaux, permettant de mieux contrôler le rayonnement X utile. Dans l'invention on s'arrange pour que ces filtres, ou d'autres pièces, viennent recouvrir, par en dessous, le 25 capteur de température placé dans la cavité 21. En agissant ainsi on s'assure que ce capteur de température ne soit pas lui- même particulièrement refroidi, de façon à ce que la température qu'il indique soit bien la température de l'enveloppe 1 à son endroit, et non pas la température du courant d'air auquel il serait soumis. La bague 16, située à proximité de la 30 cavité 21, ne doit, quant à elle supporter que des températures inférieures à FIG. 3 also shows the reservation 21 directly formed 20 in the base 13 of the casing 1, at the location of the rotating anode 2. Next to the window 12 and the reservation 21 are also placed filters , rhodium or molybdenum or other materials, allowing better control of useful X-ray. In the invention, arrangements are made for these filters, or other parts, to cover, from below, the temperature sensor placed in the cavity 21. By doing so, it is ensured that this temperature sensor does not is not itself particularly cooled, so that the temperature which it indicates is indeed the temperature of the envelope 1 in its place, and not the temperature of the air stream to which it would be subjected. The ring 16, located near the cavity 21, must only withstand temperatures below

un seuil.a threshold.

On a découvert dans l'invention qu'il existe un gradient stable de température, avec le système de refroidissement proposé, tel qu'il suffit de mesurer à l'endroit de la cavité 21 une température avec un capteur unique 35 pour en déduire, dans des conditions nominales de fonctionnement du circuit It has been discovered in the invention that there is a stable temperature gradient, with the proposed cooling system, such that it suffices to measure at the location of the cavity 21 a temperature with a single sensor 35 to deduce therefrom, under nominal circuit operating conditions

de refroidissement, la température à l'endroit du tube 19 et donc des connecteurs 35 et 41. En agissant ainsi, il est donc possible avec un seul capteur de température d'évaluer la température dans la totalité de l'appareil. cooling, the temperature at the location of the tube 19 and therefore of the connectors 35 and 41. By doing so, it is therefore possible with a single temperature sensor to evaluate the temperature throughout the device.

On utilise alors le signal délivré par le capteur placé dans la cavité 21 pour 5 autoriser ou non l'exécution d'une radiographie. Dans l'état de la technique un ou plusieurs capteurs de température étaient montés sur la gaine en aluminium. Le circuit de refroidissement comporte de préférence un seul ventilateur extracteur placé près de l'orifice de sortie 28. Il pourrait en 10 variante en comporter un placé près de l'orifice d'injection 26. Compte tenu The signal delivered by the sensor placed in the cavity 21 is then used to authorize or not the execution of an X-ray. In the prior art, one or more temperature sensors were mounted on the aluminum sheath. The cooling circuit preferably comprises a single extractor fan placed near the outlet orifice 28. It could alternatively include one placed near the injection orifice 26. Given

de la position du tube à rayons X dont le rayonnement X utile est globalement orienté vers le bas, le ventilateur est situé à une altitude basse près de l'anode 2 tournante. La tête métallique fine permet le retournement du flux d'air 30 pour que celui-ci passe du refroidissement du tube 19 au 15 refroidissement de la zone 31 d'anode. from the position of the X-ray tube, the useful X-ray of which is generally oriented downwards, the fan is located at a low altitude near the rotating anode 2. The fine metal head allows the air flow 30 to be turned over so that it passes from the cooling of the tube 19 to the cooling of the anode zone 31.

Lorsqu'un agrandissement de l'image est prévu, on agit sur la grille de la cathode du tube à rayons X pour réduire la taille du foyer dans deux dimensions. Pour réduire la taille du foyer dans une des dimensions, on prévoit aussi d'incliner le tube et de jouer par ailleurs avec un autre 20 diaphragme. En effet, les rayons les plus puissants sont ceux qui sont les plus inclinés par rapport au plan des pistes 5 et 6. Dans ce but, l'enveloppe 1 comporte des paliers 37 circulaires pour recevoir des pivots maintenus par ailleurs par un étrier fixé à la colonne (non représentés). Cet étrier et ces pivots servent par ailleurs à maintenir l'enveloppe fine ainsi que le capot 25 esthétique. Dans l'invention, les pivots appuient directement dans les paliers circulaires 37 formés dans l'enveloppe 1 elle-même, qui possède à leur When an enlargement of the image is planned, action is taken on the grid of the cathode of the X-ray tube to reduce the size of the focal point in two dimensions. To reduce the size of the focal point in one of the dimensions, provision is also made to tilt the tube and to play with another diaphragm. Indeed, the most powerful spokes are those which are the most inclined with respect to the plane of the tracks 5 and 6. For this purpose, the casing 1 comprises circular bearings 37 for receiving pivots held in addition by a stirrup fixed to the column (not shown). This stirrup and these pivots also serve to maintain the thin envelope as well as the aesthetic cover 25. In the invention, the pivots directly support in the circular bearings 37 formed in the casing 1 itself, which has at their

endroit une surépaisseur 38 de maintien mécanique. place an extra thickness 38 for mechanical support.

La figure 4 montre la forme ovode, en goutte d'eau, de l'enveloppe 1 et l'inscription dans la partie large de cette dernière de l'anode 2, et de la 30 cathode 3 dans la partie étroite. On distingue un des filaments 38 de la cathode 3 en regard d'une fenêtre 8 ou 9. Dans cet exemple préféré de réalisation, l'anode 2 possède un diamètre de 100 mm et l'enveloppe 1 possède à l'endroit le plus large une dimension de 115 mm environ. Cette réalisation conduit, avec la tête métallique fine 39, et un capot esthétique de 35 présentation 40 superposé, dans le sens de la largeur, à une dimension hors il FIG. 4 shows the ovode shape, in a drop of water, of the envelope 1 and the inscription in the wide part of the latter of the anode 2, and of the cathode 3 in the narrow part. There is one of the filaments 38 of the cathode 3 opposite a window 8 or 9. In this preferred embodiment, the anode 2 has a diameter of 100 mm and the casing 1 has at the widest point a dimension of approximately 115 mm. This embodiment leads, with the thin metal head 39, and an aesthetic presentation cover 35 superimposed, in the width direction, to a dimension outside it

tout de 150 mm à l'endroit le plus large, et à moins à proximité de la cathode 3 là o se situe normalement la tête de la patiente. La tête 39 et le capot 40 sont montré figurativement. all 150 mm at the widest point, and at least near cathode 3 where the patient's head is normally located. The head 39 and the cover 40 are shown figuratively.

Claims

1 - Mammograph comprising an X-ray tube fitted with - a vacuum envelope (1) equipped with a rotating anode (2) and a cathode (3), - a cooling device (24 - 33) , - a device (35) for electrical insulation and - a device (4) for radiation protection, characterized - in that the cooling device comprises an air circuit directly cooling the envelope, - in that the electrical insulation device comprises a ceramic connector and is mounted by a rubber seal (41), - and in that the radiation protection device is formed by the vacuum envelope 15 connected to ground, which is in the form of drop of water, narrower towards the front, made of metal, and with walls of sufficient thickness to stop

unnecessary X-rays.

2 - Mammograph according to claim 1, characterized in that - the cooling device comprises a temperature detector placed (21) under a base (13) of the envelope in a region

not subject to the air circuit.

3 - Mammograph according to claim 2, characterized in that it

comprises an X-ray filter, preferably made of molybdenum or rhodium, pressed against the base of the envelope and in that the temperature detector is interposed between the base and this radiation filter.

4 - Mammograph according to one of claims 1 to 3, characterized in

what the cooling device comprises - a head (39) of the tube, preferably of sheet metal, which surrounds the envelope, - a set (34) of fins (29, 32) interposed between the head (39) of tube and the casing (1), and - an air circuit arranged so that the cooling air cools in

firstly a zone (27) of a motor for rotating the rotating anode.

- A mammogram according to claim 4, characterized in that the cooling circuit comprises a fan at the outlet (28) of the air circuit 35 for extracting the admitted air, the fan being located in normal use at

a low altitude, near the rotating anode.

6 - Mammograph according to one of claims 1 to 5, characterized in

that the cooling device comprises fins so that the air passes over a part of the envelope which surrounds the cathode before (30) passes over a part of the envelope which surrounds the anode.

7 - Mammograph according to one of claims 1 to 6, characterized in

that it comprises a set of pivots for orienting the X-ray tube, the pivots of this set being supported directly in circular bearings (37) formed

in the envelope.

8 - Mammograph according to claim 7, characterized in that

the anode has a diameter of 100 mm.

9 - Mammograph according to one of claims 1 to 8, characterized in

what it includes a grid for dimensioning the focus of X-rays.

- Mammograph according to one of claims 1 to 9, characterized in that the cathode comprises a first and a second filament.