FR2844916A1 - X-ray tube producing high intensity beam has spherical section electrodes producing divergent beam with clear virtual focus - Google Patents

X-ray tube producing high intensity beam has spherical section electrodes producing divergent beam with clear virtual focus Download PDF

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Abstract

The x-ray tube includes a cathode and an anode, each comprising a spherical segment with a common centre, O. The convex emissive face of the cathode faces the convex face of the anode. X-photons are emitted from the anode, largely perpendicular to its surface, with a virtual focus at the common centre of the electrodes. The source of x-rays with a virtual focus may be formed by x-photons with trajectories which are convergent, divergent, or parallel. To produce a divergent beam the apparatus includes a cathode (2) producing electrons and an extremely thin anode (3) made of a metal with a high atomic number, Z. Each electrode comprises a spherical segment with a common centre, O. The convex emissive face of the cathode faces the convex face of the anode, and the two electrodes are in a vacuum enclosure and subject to a very large voltage difference. X-photons are emitted from the anode, largely perpendicular to its surface, with the rearward extension of their trajectories meeting at the point, O, which is the virtual focus of the resulting beam. A grid (4) allows control of the intensity of the current passing through the tube, and a diaphragm (5) eliminates those x-photons which are not perpendicular to the surface of the anode.

Description

La présente invention concerne un dispositif permettant de produire desThe present invention relates to a device for producing

rayons X sous la forme d'un faisceau ayant pour foyer géométrique, soit un point virtuel situé à l'intersection des trajectoires individuelles des photons X composant le faisceau, soit un point fictif correspondant à l'intersection des prolongements imaginaires des trajectoires individuelles des photons X, soit un point situé à l'infini dans le cas de trajectoires parallèles.  X-rays in the form of a beam having for geometric focus, either a virtual point located at the intersection of the individual trajectories of the X photons composing the beam, or a fictitious point corresponding to the intersection of the imaginary extensions of the individual trajectories of the photons X, that is to say a point located at infinity in the case of parallel trajectories.

L'invention est remarquable en ce sens que les faisceaux de rayons X ainsi obtenus peuvent avoir diverses configurations (convergent, divergent, cylindrique ou prismatique), et que la quantité de rayonnement X produite peut atteindre des niveaux 10 très élevés, les foyers virtuels ou fictifs ne donnant lieu à aucun dégagement de chaleur.  The invention is remarkable in that the X-ray beams thus obtained can have various configurations (convergent, divergent, cylindrical or prismatic), and that the quantity of X-ray produced can reach very high levels, the virtual focal points or fictitious giving rise to no heat generation.

Le domaine technique de l'invention est celui de la construction des tubes et autres appareils producteurs de rayons X, à usages médicaux, scientifiques ou industriels.  The technical field of the invention is that of the construction of tubes and other devices producing X-rays, for medical, scientific or industrial uses.

La production de rayons X dans les tubes classiques est basée sur le bombardement d'une anode (ou anticathode) par des électrons fortement accélérés et 15 concentrés sur une très petite surface (la cible) qui devient le foyer émissif d'un rayonnement X. L'impact des électrons sur la cible anodique provoque un dégagement de chaleur qui est d'autant plus important que la surface bombardée par les électrons est petite. La température de l'anode pouvant atteindre 1000 à 1500 C en très peu de temps, ce dégagement de chaleur doit être rapidement évacué pour éviter la destruction du tube, 20 ce qui est d'autant plus difficile à réaliser que tout le processus se déroule dans un vide  The production of X-rays in conventional tubes is based on the bombardment of an anode (or anticathode) by highly accelerated electrons and concentrated on a very small surface (the target) which becomes the emissive focus of X-rays. The impact of the electrons on the anode target causes a release of heat which is all the more important as the surface bombarded by the electrons is small. Since the temperature of the anode can reach 1000 to 1500 ° C. in a very short time, this release of heat must be quickly evacuated to avoid destruction of the tube, which is all the more difficult to achieve since the whole process takes place. in a vacuum

très poussé qui ne favorise pas les échanges thermiques.  very advanced which does not promote heat exchange.

Il est évident que toute cette chaleur produite par effet Joule limite la puissance utile et diminue considérablement le rendement des tubes à rayons X qui est de l'ordre de 1 % seulement. Le dispositif caractérisant l'invention, qui ne produit pas ou 25 peu de dégagement de chaleur au niveau de l'anode, et pas du tout au niveau du foyer, permet la réalisation de tubes de plus forte puissance, à rendement beaucoup plus élevé,  It is obvious that all this heat produced by the Joule effect limits the useful power and considerably reduces the efficiency of the X-ray tubes which is only of the order of 1%. The device characterizing the invention, which produces little or no heat generation at the level of the anode, and not at all at the level of the hearth, allows the production of higher power tubes, with much higher efficiency,

ce qui s'avère particulièrement intéressant pour la radiothérapie et l'industrie.  which is particularly interesting for radiotherapy and industry.

La description qui suit et les dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, feront apparaître encore plus clairement les caractéristiques et les avantages de 30 l'invention.  The following description and the accompanying drawings, given by way of non-limiting examples, will make the characteristics and advantages of the invention even more clearly apparent.

-2 Dans les dessins qui illustrement l'invention: - La figure 1 représente en coupe un dispositif conforme à l'invention destiné à  -2 In the drawings which illustrate the invention: - Figure 1 shows in section a device according to the invention intended for

produire un faisceau convergent de rayons X dont le foyer est virtuel.  produce a convergent beam of X-rays whose focus is virtual.

- La figure 2 représente en coupe un dispositif conforme à l'invention destiné à produire un faisceau divergent de rayons X dont le foyer est fictif. - La figure 3 représente en coupe un dispositif conforme à l'invention destiné à  - Figure 2 shows in section a device according to the invention for producing a divergent beam of X-rays whose focus is fictitious. - Figure 3 shows in section a device according to the invention intended for

produire un faisceau de rayons X parallèles dont le foyer se situe à l'infini.  produce a beam of parallel X-rays whose focus is at infinity.

- La figure 4 représente en coupe un dispositif conforme à l'invention dans lequel une  - Figure 4 shows in section a device according to the invention in which a

cathode plane est associée à une lentille électrostatique à grillage destinée à 10 rassembler les électrons en un faisceau convergent déterminé.  flat cathode is associated with an electrostatic mesh lens intended to collect the electrons in a determined convergent beam.

En référence à ces dessins, les différents dispositifs conformes à l'invention comportent une enceinte étanche (1) dans laquelle règne un vide très poussé de l'ordre de i0-s à 10-7 mm de mercure. A l'intérieur de cette enceinte sont disposées deux électrodes (2) et (3) entre lesquelles est appliquée une différence de potentiel de 15 plusieurs centaines de kilovolts. Pour l'obtention de rayons X sous la forme d'un faisceau convergent à foyer virtuel, la cathode (2) est constituée d'un segment sphérique conducteur de centre O, susceptible d'émettre des électrons par sa face concave qui fait face à l'anode (3). Cette dernière est constituée d'un segment sphérique métallique extrêmement mince, de centre 0 également, sa face convexe étant tournée vers la 20 cathode (2). Pour l'obtention de rayons X sous la forme d'un faisceau divergent à foyer fictif, la cathode (2) est constituée d'un segment sphérique conducteur de centre 0' susceptible d'émettre des électrons par sa face convexe qui fait face à l'anode (3). Cette dernière est constituée d'un segment sphérique métallique extrêmement mince, de centre 0' également, sa face concave étant tournée vers la cathode (2). Pour l'obtention 25 de rayons X sous la forme d'un faisceau à rayons parallèles, de section circulaire ou autre, dont le foyer est situé à l'infini, la cathode (2) est constituée d'une électrode conductrice plane susceptible d'émettre des électrons par sa face tournée vers l'anode (3). Cette dernière est constituée d'une feuille métallique plane extrêmement mince, de  With reference to these drawings, the various devices in accordance with the invention comprise a sealed enclosure (1) in which there is a very high vacuum of the order of 10 -7 to 10-7 mm of mercury. Inside this enclosure are arranged two electrodes (2) and (3) between which a potential difference of several hundreds of kilovolts is applied. To obtain X-rays in the form of a convergent beam with virtual focus, the cathode (2) consists of a spherical conductive segment with center O, capable of emitting electrons through its concave face which faces the anode (3). The latter consists of an extremely thin metallic spherical segment, also of center 0, its convex face facing the cathode (2). To obtain X-rays in the form of a divergent beam with a fictitious focus, the cathode (2) consists of a spherical conductive segment with center 0 'capable of emitting electrons through its convex face which faces the anode (3). The latter consists of an extremely thin metallic spherical segment, also of center 0 ′, its concave face being turned towards the cathode (2). To obtain X-rays in the form of a beam with parallel rays, of circular or other cross section, the focus of which is located at infinity, the cathode (2) consists of a plane conductive electrode capable of '' emit electrons through its side facing the anode (3). The latter consists of an extremely thin flat metal sheet, of

mêmes dimensions que la cathode (2) et disposée parallèlement à cette dernière.  same dimensions as the cathode (2) and arranged parallel to the latter.

Dans tous les cas de figure, l'anode (3) ne doit avoir que quelques millièmes ou quelques centièmes de mm d'épaisseur afin que les rayons X dits " de freinage " (ou Bremsstrahlung), qui prennent naissance dans l'épaisseur du métal de l'anode, puissent la traverser et se propager dans la même direction que les électrons incidents, au lieu d'être réfléchis " par le côté de l'anode faisant face à la cathode, comme c'est le cas  In all cases, the anode (3) should only be a few thousandths or a few hundredths of a mm thick so that the so-called "braking" X-rays (or Bremsstrahlung), which originate in the thickness of the metal of the anode, can pass through it and propagate in the same direction as the incident electrons, instead of being reflected "by the side of the anode facing the cathode, as is the case

dans les tubes à rayons X conventionnels.  in conventional x-ray tubes.

La quantité de rayonnement X produite dans un tube radiogène est donnée par la formule: Q = Z. I. V t., dans laquelle Z est le numéro atomique du métal constituant la cible I est l'intensité du courant qui traverse le tube  The quantity of X-ray radiation produced in an X-ray tube is given by the formula: Q = Z. I. V t., In which Z is the atomic number of the metal constituting the target I is the intensity of the current flowing through the tube

V est la différence de potentiel appliquée entre cathode et anode 10 t est le temps de fonctionnement.  V is the potential difference applied between cathode and anode 10 t is the operating time.

Il est donc important, pour avoir un meilleure rendement du tube radiogène, de choisir un métal à Z élevé pour la fabrication de l'anode. C'est le tungstène (Z = 74) qui est habituellement choisi, car il possède également un très haut point de fusion 15 (3 300'C) qui lui permet de résister aux températures élevées de fonctionnement des tubes classiques. Mais le dispositif qui caractérise l'invention dégage très peu ou pas du tout de chaleur au niveau de l'anode, car l'intensité I de fonctionnement est distribuée sur une grande surface de l'anode qui offre une résistance 100 ou 1000 fois plus faible au passage des électrons que dans un tube classique. L'invention permet donc 20 l'utilisation de métaux à Z plus élevé pour la fabrication des anodes, même si leurs  It is therefore important, to have a better output from the X-ray tube, to choose a metal with a high Z for the manufacture of the anode. It is tungsten (Z = 74) which is usually chosen, since it also has a very high melting point 15 (3,300 ° C.) which allows it to withstand the high operating temperatures of conventional tubes. However, the device which characterizes the invention releases very little or no heat at the level of the anode, because the operating intensity I is distributed over a large surface of the anode which offers a resistance 100 or 1000 times more weaker at the passage of electrons than in a conventional tube. The invention therefore allows the use of higher Z metals for the manufacture of anodes, even if their

points de fusion sont beaucoup plus bas que celui du tungstène.  melting points are much lower than that of tungsten.

Les différents dispositifs conformes à l'invention peuvent mettre en oeuvre soit des cathodes froides, soit des cathodes à effet thermoionique, soit des cathodes à 25 effet photo-électrique. Dans le premier cas les cathodes sont constituées d'un métal libérant facilement des électrons sous l'action d'un très haut voltage anodique, ou sont recouvertes d'une substance conductrice à fort pouvoir émissif d'électrons comme les nanotubes de carbone ou les micro-cristaux de diamant. Les cathodes froides peuvent également être munies de micro- pointes du côté faisant face à l'anode, ce qui améliore 30 considérablement l'émission d'électrons. Dans le second cas, les cathodes peuvent être chauffées d'une manière directe par le passage d'un courant électrique ou indirectement  The various devices in accordance with the invention can use either cold cathodes, or thermionic cathodes, or photoelectric effect cathodes. In the first case, the cathodes are made of a metal which easily releases electrons under the action of a very high anode voltage, or are covered with a conductive substance with high emissive power of electrons such as carbon nanotubes or diamond micro-crystals. The cold cathodes can also be provided with microtips on the side facing the anode, which considerably improves the emission of electrons. In the second case, the cathodes can be heated directly by the passage of an electric current or indirectly

au moyen d'un générateur à haute fréquence, au travers des parois de l'enceinte (1).  by means of a high frequency generator, through the walls of the enclosure (1).

-4 Dans le troisième cas, les cathodes qui sont constituées de métaux ayant une énergie de liaison (work function) très faible, sont irradiées par de la lumière visible ou ultraviolette, de la longueur d'onde adéquate, qui provoque l'extraction des électrons du  -4 In the third case, the cathodes which are made of metals having a very low bonding energy (work function), are irradiated by visible or ultraviolet light, of the adequate wavelength, which causes the extraction of electrons

métal cathodique.cathodic metal.

Le dosage de l'intensité du rayonnement X ne peut se faire que par le réglage du courant I qui traverse le tube radiogène, ledit courant étant rigoureusement proportionnel au nombre d'électrons émis par la cathode. Dans les différents dispositifs caractérisant l'invention, qui utilisent des cathodes à chauffage direct ou indirect, le 10 réglage de l'intensité I se fait soit par le dosage du courant de chauffage, soit par le réglage de la puissance du générateur HF. Dans les dispositifs qui utilisent des cathodes à effet photo-électrique, le réglage de l'intensité I se fait par le dosage de la lumière incidente. Mais dans le cas de cathodes froides, le réglage de l'intensité I ne peut se faire qu'à l'aide d'une troisième électrode (4) constituée d'une grille à mailles très fines disposée à proximité de la cathode, les variations de potentiel appliquées à cette grille 15 (4), par rapport à la cathode (2), permettant le réglage du courant qui traverse le tube radiogène. Dans les différents dispositifs qui caractérisent l'invention, le faisceau de rayonnement X qui émerge de l'anode par sa face opposée au bombardement électronique, est composé en majeure partie de photons X quittant l'anode 20 perpendiculairement à sa surface. Néanmoins, chaque point d'impact électronique  The metering of the intensity of the X-ray can only be done by adjusting the current I which passes through the X-ray tube, said current being strictly proportional to the number of electrons emitted by the cathode. In the various devices characterizing the invention, which use direct or indirect heating cathodes, the intensity I is adjusted either by dosing the heating current, or by adjusting the power of the HF generator. In devices which use photoelectric effect cathodes, the intensity I is adjusted by the metering of the incident light. However, in the case of cold cathodes, the intensity I can only be adjusted using a third electrode (4) consisting of a very fine mesh grid placed close to the cathode, the potential variations applied to this grid 15 (4), relative to the cathode (2), allowing adjustment of the current flowing through the X-ray tube. In the various devices which characterize the invention, the X-ray beam which emerges from the anode by its face opposite to electron bombardment, is mainly composed of X photons leaving the anode 20 perpendicular to its surface. However, each point of electronic impact

génère également des photons X secondaires dont les trajectoires divergent plus ou moins de la normale par rapport à la surface anodique. Il est à noter que ces photons secondaires sont d'autant moins nombreux que la différence de potentiel V est élevée.  also generates secondary X photons whose trajectories diverge more or less from the normal with respect to the anode surface. It should be noted that these secondary photons are less numerous the higher the potential difference V.

Etant donné que celle-ci est également impliquée dans la quantité du rayonnement X 25 produit, et ce en fonction du carré de sa valeur, il y a tout intérêt à faire fonctionner le  Since this is also involved in the quantity of X-ray radiation produced, and this as a function of the square of its value, there is every benefit in operating the

tube radiogène avec une très haute tension.  X-ray tube with very high voltage.

Mais si le faisceau de rayonnement X obtenu à partir des différents dispositifs conformes à l'invention est destiné à l'imagerie médicale ou industrielle, il y a lieu d'éliminer tous les rayonnements secondaires du faisceau principal. Il est donc 30 nécessaire, dans ce cas, de doter le tube radiogène d'un filtre ou diaphragme (5) situé à une distance plus ou moins grande de l'anode, à l'intérieur ou à l'extérieur de  However, if the X-ray beam obtained from the various devices in accordance with the invention is intended for medical or industrial imaging, all the secondary radiation from the main beam should be eliminated. It is therefore necessary, in this case, to provide the X-ray tube with a filter or diaphragm (5) located at a greater or lesser distance from the anode, inside or outside of

l'enceinte, les lames dudit diaphragme épousant la configuration générale du faisceau.  the enclosure, the blades of said diaphragm conforming to the general configuration of the beam.

-5 Dans le cas particulier d'un faisceau de rayonnement X convergent, o toutes les trajectoires de photons X se recoupent au point virtuel 0 pour ensuite donner naissance à un faisceau de rayons X divergent ayant ledit point 0 pour foyer, un diaphragme extrêmement simple peut être utilisé. Il s'agit d'une plaque de plomb (7) percée d'un 5 trou, lequel est mis en concidence avec le point 0, ce qui permet l'obtention d'un faisceau à foyer extrêmement fin, très précieux pour certaines applications médicales ou scientifiques. Une variante du dispositif producteur de rayonnement X à faisceau 10 convergent ou divergent selon l'invention peut comporter une cathode plane, sous réserve qu'elle soit associée à un système de lentille électrostatique simple (lentille " trou " ou à grillage) (6) permettant d'infléchir les trajectoires électroniques de telle  -5 In the particular case of a convergent X-ray beam, where all the paths of X-photons intersect at virtual point 0 and then give rise to a divergent X-ray beam having said point 0 for focus, an extremely simple diaphragm can be used. It is a lead plate (7) pierced with a 5 hole, which is made to coincide with point 0, which makes it possible to obtain an extremely fine focus beam, very precious for certain applications. medical or scientific. A variant of the device for producing X-rays with a convergent or divergent beam 10 according to the invention may comprise a flat cathode, provided that it is associated with a simple electrostatic lens system ("hole" or mesh lens) (6). allowing to bend the electronic trajectories of such

sorte que les électrons viennent percuter l'anode perpendiculairement à sa surface.  so that the electrons strike the anode perpendicular to its surface.

Les différents dispositifs selon l'invention peuvent comporter une anode (3) 15 réalisée dans un métal à Z plus élevé que le trungsténe comme le thorium ou l'uranium,  The various devices according to the invention may include an anode (3) 15 made of a metal with a Z higher than trungsten such as thorium or uranium,

ou encore le bismuth malgré son point de fusion peu élevé.  or bismuth despite its low melting point.

Dans un monde de réalisation particulier, les atomes de métal lourd qui participent à la production des rayons X dans l'épaisseur de l'anode sont inclus dans un métal particulièrement transparent aux électrons comme le béryllium, par frittage ou 20 tout autre moyen, ce qui permet la réalisation d'anodes beaucoup plus résistantes mécaniquement, lesquelles peuvent servir de fenêtre de sortie des rayons X. - 6  In a particular embodiment, the heavy metal atoms which participate in the production of X-rays in the thickness of the anode are included in a metal particularly transparent to the electrons such as beryllium, by sintering or any other means, this which allows the production of much more mechanically resistant anodes, which can serve as an X-ray exit window. - 6

Claims (9)

REVENDICATIONS l - Source de rayonnement X à faisceau convergent, caractérisée en ce qu'elle comporte une cathode conductrice (2) forme de segment sphérique ayant un point 0 comme centre de son rayon de courbure, ladite cathode étant constituée, recouverte ou imprégnée d'un matériau conducteur susceptible de libérer des électrons, et une anode 5 (3) en forme de segment sphérique ayant le même point 0 comme centre de son rayon de courbure, ladite anode étant constituée d'une feuille extrêmement mince d'un métal à numéro atomique (Z) élevé, les deux électrodes étant disposées dans une enceinte (1) o règne un vide très poussé et soumises à une différence de potentiel de plusieurs centaines de kilovolts, la face concave de la cathode étant tournée vers la face convexe 10 de l'anode, de telle sorte que les électrons émis par la cathode et fortement accélérés par le potentiel élevé de l'anode viennent percuter celle-ci suivant des trajectoires normales à sa surface avec une violence telle qu'un rayonnement X dit " de freinage " est émis par la face concave de l'anode opposée au bombardement électronique, les trajectoires des photons X, émis en majeure partie perpendiculairement à l'anode, se recoupant au 15 point 0 pouvant se trouver soit à l'intérieur soit à l'extérieur de l'enceinte sous vide. (1) 2 - Source de rayonnement X à faisceau convergent selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte un filtre ou diaphragme ayant pour objet de sélectionner les photons X émis perpendiculairement à la surface de l'anode (3), et 20 d'éliminer les autres photons ayant des trajectoires quelconques, ledit diaphragme étant composé, soit de lames de plomb à configuration conique (5) épousant la forme du faisceau convergent, soit d'une plaque en plomb (7) pourvue d'un trou mis en concidence avec le foyer virtuel 0.CLAIMS l - X-ray source with convergent beam, characterized in that it comprises a conductive cathode (2) in the form of a spherical segment having a point 0 as the center of its radius of curvature, said cathode being formed, covered or impregnated with a conductive material capable of releasing electrons, and an anode 5 (3) in the form of a spherical segment having the same point 0 as the center of its radius of curvature, said anode being made of an extremely thin sheet of a numbered metal high atomic (Z), the two electrodes being placed in an enclosure (1) where a very high vacuum prevails and subjected to a potential difference of several hundred kilovolts, the concave face of the cathode being turned towards the convex face 10 of the anode, so that the electrons emitted by the cathode and strongly accelerated by the high potential of the anode strike the latter following normal paths its surface with such violence that X radiation called "braking" is emitted by the concave face of the anode opposite to electron bombardment, the trajectories of X photons, emitted for the most part perpendicular to the anode, intersecting with the 15 point 0 can be either inside or outside the vacuum enclosure. (1) 2 - X-ray source with a convergent beam according to claim 1, characterized in that it comprises a filter or diaphragm whose purpose is to select the X photons emitted perpendicular to the surface of the anode (3), and 20 to eliminate the other photons having any trajectories, said diaphragm being composed either of lead blades of conical configuration (5) conforming to the shape of the convergent beam, or of a lead plate (7) provided with a hole put in concidence with the virtual home 0. 3 - Source de rayonnement X à faisceau divergent, caractérisé en ce qu'elle comporte une cathode conductrice (2) en forme de segment sphérique ayant un point 0' comme centre de son rayon de courbure, ladite cathode étant constituée, recouverte ou imprégnée d'un matériau conducteur susceptible de libérer des électrons, et une -7 anode (3) en forme de segment sphérique ayant le même point 0' comme centre de son rayon de courbure, ladite anode étant constituée d'une feuille extrêmement mince d'un métal à numéro atomique (Z) élevé, les deux électrodes étant disposées dans une enceinte (1) o règne un vide très poussé et soumises à une différence de potentiel de 5 plusieurs centaines de kilovolts, la face convexe de la cathode étant tournée vers la face concave de l'anode, de telle sorte que les électrons émis par la cathode et fortement accélérés par le potentiel élevé de l'anode viennent percuter celle-ci suivant des trajectoires normales à sa surface avec une violence telle qu'un rayonnement X dit " de freinage " est émis par la face convexe de l'anode opposée au bombardement 10 électronique, le faisceau divergent qui en résulte ayant pour foyer fictif le point 0', intersection des prolongements imaginaires des trajectoires de photons X ayant quitté l'anode perpendiculairement à sa surface, ledit point 0' pouvant se trouver soit à l'intérieur soit à l'extérieur de l'enceinte. (1) 4 Source de rayonnement X à faisceau divergent selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'elle comporte un filtre ou diaphragme (5) ayant pour objet de sélectionner les photons X émis perpendiculairement à la surface de l'anode et d'éliminer les autres photons ayant des trajectoires quelconques, ledit diaphragme étant composé de lames de plomb à configuration conique épousant la forme du faisceau divergent. 20  3 - X-ray source with divergent beam, characterized in that it comprises a conductive cathode (2) in the form of a spherical segment having a point 0 'as the center of its radius of curvature, said cathode being formed, covered or impregnated with 'a conductive material capable of releasing electrons, and a -7 anode (3) in the form of a spherical segment having the same point 0' as the center of its radius of curvature, said anode being made up of an extremely thin sheet of a metal with a high atomic number (Z), the two electrodes being placed in an enclosure (1) where there is a very high vacuum and subjected to a potential difference of 5 several hundreds of kilovolts, the convex face of the cathode being turned towards the concave face of the anode, so that the electrons emitted by the cathode and strongly accelerated by the high potential of the anode strike it following normal trajectories on its surface with a violence such that a so-called "braking" X-ray is emitted by the convex face of the anode opposite to the electron bombardment, the resulting diverging beam having for fictitious focus the point 0 ', intersection of the imaginary extensions of the trajectories of X photons having left the anode perpendicular to its surface, said point 0 ′ possibly being either inside or outside the enclosure. (1) 4 X-ray source with divergent beam according to claim 3, characterized in that it comprises a filter or diaphragm (5) having for object to select the X photons emitted perpendicular to the surface of the anode and eliminating the other photons having any trajectories, said diaphragm being composed of lead blades with a conical configuration matching the shape of the divergent beam. 20 - Source de rayonnement X selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte une cathode plane (2) associée à un système de lentille électrostatique simple (6) (lentille " trou " ou à grillage) destiné à infléchir les trajectoires électroniques de telle sorte que les électrons viennent percuter l'anode (3), 25 concave ou convexe, perpendiculairement à sa surface.  - X-ray source according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises a flat cathode (2) associated with a simple electrostatic lens system (6) ("hole" or mesh lens) intended to bend the electronic trajectories so that the electrons strike the concave or convex anode (3), perpendicular to its surface. 6 - Source de rayonnement X à faisceau cylindrique ou prismatique, caractérisée en ce qu'elle comporte une cathode conductrice plane (2) constituée, recouverte ou imprégnée d'un matériau conducteur susceptible de libérer des électrons, et une anode plane (3) de 30 mêmes dimensions que la cathode, ladite anode étant constituée d'une feuille extrêmement mince d'un métal à numéro atomique (Z) élevé, les deux électrodes étant disposées dans une enceinte o règne un vide très poussé et soumises à une différence - 8 de potentiel de plusieurs centaines de kilovolts, de telle sorte que les électrons émis par la cathode et fortement accélérés par le potentiel élevé de l'anode viennent percuter celle-ci avec une violence telle qu'un rayonnement X dit " de freinage " est émis par la face de l'anode opposée au bombardement électronique, le faisceau qui en résulte étant 5 constitué de photons dont les trajectoires sont parallèles entre elles et perpendiculaires à la surface de l'anode, ledit faisceau ayant pour foyer un point situé à l'infini et pour  6 - X-ray source with cylindrical or prismatic beam, characterized in that it comprises a planar conductive cathode (2) made up, covered or impregnated with a conductive material capable of releasing electrons, and a planar anode (3) of 30 same dimensions as the cathode, said anode being made up of an extremely thin sheet of a metal with a high atomic number (Z), the two electrodes being placed in a chamber where there is a very high vacuum and subjected to a difference - 8 potential of several hundred kilovolts, so that the electrons emitted by the cathode and strongly accelerated by the high potential of the anode strike the latter with such violence that an X-ray called "braking" is emitted by the face of the anode opposite to electron bombardment, the resulting beam being made up of photons whose trajectories are parallel to each other and perpendicular s at the surface of the anode, said beam having for focus a point situated at infinity and for section une surface identique à celle des deux électrodes.  section an area identical to that of the two electrodes. 7 - Source de rayonnement X à faisceau cylindrique ou prismatique selon la 10 revendication 6, caractérisée en ce qu'elle comporte un filtre ou diaphragme (5) ayant pour objet de sélectionner les photons X émis perpendiculairement à la surface de l'anode et d'éliminer les autres photons ayant des trajectoires quelconques, ledit diaphragme étant composé soit de lames de plomb formant un quadrillage, soit d'une  7 - X-ray source with a cylindrical or prismatic beam according to claim 6, characterized in that it comprises a filter or diaphragm (5) whose purpose is to select the X photons emitted perpendicular to the surface of the anode and d '' eliminate the other photons having any trajectories, said diaphragm being composed either of lead plates forming a grid, or of a lame de plomb enroulée en une spirale de surface identique à la section du faisceau.  lead blade wound in a spiral with the same surface as the beam section. 8 - Source de rayonnement X selon l'une quelconque des revendications précédentes,  8 - X-ray source according to any one of the preceding claims, caractérisée en ce qu'elle comporte une cathode (2) dont la surface faisant face à l'anode (3) est recouverte soit de nanotubes de carbone, soit de micro-cristaux de  characterized in that it comprises a cathode (2) whose surface facing the anode (3) is covered either with carbon nanotubes, or with micro-crystals of diamant qui possèdent un fort pouvoir d'émission électronique.  diamonds which have a strong power of electronic emission. 9 - Source de rayonnement X selon les revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'elle 20 comporte une cathode (2) dont la surface faisant face à l'anode (3) est composée de  9 - X-ray source according to claims 1 to 7, characterized in that it comprises a cathode (2) whose surface facing the anode (3) is composed of nano ou de micro pointes conductrices, lesquelles améliorent considérablement  nano or micro conductive tips, which greatly improve l'émission des électrons.the emission of electrons. - Source de rayonnement X selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte une troisième électrode ou grille de contrôle (4) 25 disposée entre la cathode et l'anode, et qui permet un réglage précis du flux des  - X-ray source according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises a third electrode or control grid (4) arranged between the cathode and the anode, and which allows precise adjustment of the flux of the électrons en fonction du potentiel qui lui est appliqué.  electrons as a function of the potential applied to it. 11 - Source de rayonnement X selon les revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'elle comporte une cathode (2) susceptible d'émettre des électrons par effet thermo-ionique, ladite cathode étant constituée, imprégnée ou recouverte d'un matériau à fort pouvoir 30 émissif et chauffée soit directement par un courant électrique la traversant, soit  11 - X-ray source according to claims 1 to 7, characterized in that it comprises a cathode (2) capable of emitting electrons by thermionic effect, said cathode being formed, impregnated or covered with a material to strong emissive power and heated either directly by an electric current passing through it, or indirectement par induction, l'énergie H.F. nécessaire étant transmise au travers des -9 parois de l'enceinte sous vide (1) et le flux des électrons étant contrôlé par le courant  indirectly by induction, the necessary H.F. energy being transmitted through the -9 walls of the vacuum enclosure (1) and the flow of electrons being controlled by the current électrique ou l'énergie H.F. de chauffage de la cathode.  electric or H.F. heating energy of the cathode. 12 - Source de rayonnement X selon les revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'elle comporte une cathode (2) susceptible d'émettre des électrons par effet photo-électrique, 5 cette photocathode étant constituée d'un métal à très faible énergie de liaison (work  12 - X-ray source according to claims 1 to 7, characterized in that it comprises a cathode (2) capable of emitting electrons by photoelectric effect, this photocathode being made of a metal with very low energy of liaison (work function) et éclairée par une lumière incidente (visible ou ultraviolette) dont la fréquence est en rapport avec l'énergie de liaison du métal cathodique utilisé pour un rendement maximum, le flux des électrons étant contrôlé, dans ce cas de figure par  function) and illuminated by incident light (visible or ultraviolet) whose frequency is related to the bonding energy of the cathode metal used for maximum efficiency, the flow of electrons being controlled, in this case by l'intensité de la lumière incidente.  the intensity of the incident light. 13 - Source de rayonnement X selon l'une quelconque des revendications précédentes,  13 - X-ray source according to any one of the preceding claims, caractérisée en ce qu'elle comporte une anode (3) réalisée dans un métal à Z plus élevé que le tungstène comme le thorium ou l'uranium, ou encore le bismuth malgré son point  characterized in that it comprises an anode (3) made of a metal with a Z higher than tungsten such as thorium or uranium, or even bismuth despite its point de fusion peu élevé.low melting point. 14 - Source de rayonnement X selon l'une quelconque des revendications précédentes, 15 caractérisée en ce que les atomes de métal lourd qui participent à la production des  14 - X-ray source according to any one of the preceding claims, characterized in that the heavy metal atoms which participate in the production of rayons X dans l'épaisseur de l'anode sont inclus dans un métal particulièrement transparent aux électrons comme le béryllium, par frittage ou tout autre moyen, ce qui permet la réalisation d'anodes beaucoup plus résistantes mécaniquement, lesquelles peuvent servir de fenêtre de sortie des rayons X.  X-rays in the thickness of the anode are included in a metal particularly transparent to electrons like beryllium, by sintering or any other means, which allows the production of much more mechanically resistant anodes, which can serve as exit windows X-rays.
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