FR2906673A1

FR2906673A1 - Transformateur de filament pour tubes a rayons x

Info

Publication number: FR2906673A1
Application number: FR0757681A
Authority: FR
Inventors: Senthil Kumar Sundaram
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2006-10-02
Filing date: 2007-09-19
Publication date: 2008-04-04
Also published as: DE102007045717A1; JP2008091913A; US7495539B2; US20080079525A1; JP5121372B2

Abstract

Transformateur de filament à alignement pour dispositif à vide. Le transformateur de filament comprend : un noyau un enroulement primaire et un enroulement secondaire bobinés autour du noyau, l'enroulement secondaire étant sollicité à haute tension et l'enroulement primaire étant mis dans falignement de l'enroulement secondaire, et un blindage pour protéger l'enroulement primaire. Dans une forme de réalisation, le transformateur comporte une bobine (250) pour installer l'enroulement primaire et l'enroulement secondaire. Un agencement servant à accroître la distance de fluage est installé dans la bobine grâce à la présence de plusieurs moyens sur la bobine. L'invention permet également un blindage de la section de primaire (252) de la bobine pour blinder l'enroulement primaire contre l'enroulement secondaire. Dans une forme de réalisation, le blindage se présente sous la forme d'un enroulement de blindage composé de fils minces bobinés d'une manière différente.

Description

B07-3246FR 1 Société dite : GENERAL ELECTRIC COMPANY Transformateur de

filament pour tubes à rayons X Invention de : SUNDARAM Senthil Kumar Priorité d'une demande de brevet déposée aux Etats-Unis d'Amérique le 2 octobre 2006 sous le n 11/537.818 2906673 2 Transformateur de filament pour tubes à rayons X La présente invention concerne d'une façon générale un transformateur pour tube à vide bipolaire et, plus particulièrement, un transformateur de filament pour tube à rayons X. Dans un appareil de radiographie, le tube à rayons X est souvent un tube bipolaire ayant une anode et une cathode maintenue à un haut potentiel. Le tube comporte un filament, un élément à faible résistance, maintenu à un potentiel proche de celui de la cathode, et par lequel passe un courant réglable d'une intensité de l'ordre de quelques ampères afin d'entretenir une émission thermoélectronique pour exciter le courant commandé du tube à rayons X. Le courant est fourni par un transformateur de filament et la nature à faible résistance du filament crée le courant de forte intensité, avec application d'une tension d'un certain nombre de volts. Par conséquent, il est fréquent qu'un transformateur du type à rapport 1/1 ou abaisseur soit employé pour cette application, ayant un nombre de spires du primaire égal ou supérieur au nombre de spires du secondaire. L'enroulement secondaire est polarisé au potentiel de la cathode pour amener la tension produite par le transformateur de filament à fonctionner à un haut potentiel, cette contrainte de conception résultant du tube à rayons X. Les distances de fuite et d'isolement sont deux paramètres permettant de mesurer les performances de toute isolation, dont l'isolation d'un transformateur. Celles-ci sont mesurées entre deux points métalliques quelconques (par exemple, l'enroulement et le noyau) dans le transformateur et par rapport à l'environnement (par exemple, un châssis) dans lequel est utilisé le transformateur. Un transformateur à haute tension nécessite, pour son fonctionnement prévu, une isolation électrique adéquate entre ses enroulements et par rapport à son noyau. Ces exigences d'isolation sont satisfaites à l'aide d'un fil isolé sur les bobines isolantes qui supportent les enroulements sur le noyau. Une isolation supplémentaire peut être assurée à l'aide de papier et de ruban de polymère isolants entre les couches des enroulements. Un transformateur à haute tension est plus couramment pourvu d'un enroulement primaire et d'un enroulement secondaire concentrique à l'enroulement primaire, l'enroulement primaire étant placé près du coeur et l'enroulement secondaire placé par-dessus l'enroulement primaire. Cet agencement permet une bonne isolation 2906673 3 entre l'enroulement primaire et l'enroulement secondaire, grâce à une épaisseur appropriée de la bobine. La nécessité d'un blindage mis à la terre pour des raisons de sûreté est satisfaite en plaçant le blindage entre l'enroulement primaire et l'enroulement secondaire, souvent directement sur l'enroulement primaire.

5 La conception concentrique des enroulements classiques de transformateurs, évoquée ci-dessus nécessite un grand espace de fenêtre lors du choix du noyau. Cette nécessité d'un grand espace de fenêtre résulte de ce que l'espace de fenêtre doit recevoir l'enroulement primaire ainsi que sa bobine, puis l'enroulement secondaire ainsi que sa bobine et en outre recevoir suffisamment de matériau d'isolation entre les 10 enroulements et entre l'enroulement secondaire et le noyau (l'autre branche du noyau). C'est pourquoi, lorsqu'il s'agit d'utiliser des transformateurs à haute tension spécialement aptes à servir dans des appareils radiographiques de faible puissance, qui nécessitent ordinairement un assemblage léger et compact, la conception 15 concentrique du transformateur de filament devient l'une des options encombrantes et volumineuses pour l'appareil radiographique. On a donc besoin de concevoir un transformateur de filament qui convienne pour des tubes à rayons X bipolaires. Les insuffisances, inconvénients et problèmes ci-dessus sont résolus ici, 20 comme on le comprendra à la lecture attentive de la description ci-après. La présente invention propose un transformateur de filament pour tube à rayons X. Le transformateur de filament comprend : (a) un noyau ; (b) un enroulement primaire et un enroulement secondaire enroulés autour du noyau, l'enroulement secondaire étant polarisé à une haute tension et l'enroulement primaire 25 étant aligné avec l'enroulement secondaire ; et (c) un blindage pour l'enroulement primaire. Dans une forme de réalisation, le transformateur comprend en outre une bobine destinée à inclure l'enroulement primaire et l'enroulement secondaire. Un agencement pour accroître la distance de fuite est intégré dans la bobine grâce à la présence d'une pluralité de cloisons sur la bobine. Outre la modification de la 30 distance de fuite, ces cloisons assurent la distance d'isolement requise entre l'enroulement primaire et l'enroulement secondaire sous la forme d'une barrière massive entourée par l'agent d'isolation (lequel peut, par exemple, être de l'huile). Un moyen d'isolation peut en outre être disposé entre l'enroulement secondaire et le noyau.

2906673 4 Dans une autre forme de réalisation est proposé un transformateur de filament pour tube à rayons X. Le transformateur de filament comprend : (a) un noyau ; (b) un enroulement primaire et un enroulement secondaire enroulés autour du noyau, l'enroulement secondaire étant polarisé à une haute tension et l'enroulement 5 primaire étant aligné avec l'enroulement secondaire ; et (c) une bobine ayant une section de primaire incluant l'enroulement primaire et une section de secondaire incluant l'enroulement secondaire et au moins une cloison agencée de manière à être vide. Dans une forme de réalisation, les cloisons de la bobine comprennent une première cloison disposée sur la section de secondaire de la bobine au voisinage 10 immédiat de la section de primaire de la bobine et une seconde cloison disposée sur la section de secondaire de la bobine au voisinage immédiat du noyau. Dans encore une autre forme de réalisation est proposé un procédé de blindage dans un transformateur de filament en ligne ayant un enroulement primaire et un enroulement secondaire enroulés de manière alignée autour d'une bobine. Le 15 procédé comprend : l'installation d'un blindage dans une section de primaire de la bobine pour arrêter les champs directs et les champs marginaux entre l'enroulement primaire et l'enroulement secondaire. Dans une forme de réalisation, le blindage se présente sous la forme d'un enroulement qui est bobiné d'une manière définie autour de l'enroulement primaire.

20 Le procédé de bobinage du blindage de la manière définie peut comprendre, dans une forme de réalisation, les étapes de (a) définition d'un intervalle dans la section de primaire de la bobine, l'intervalle étant défini dans la section de primaire de la bobine au voisinage immédiat de la section de secondaire de la bobine ; (b) bobinage d'une couche du blindage sur l'ensemble de la section de primaire de la 25 bobine suivant l'axe de la bobine, jusqu'à l'intervalle ; (c) bobinage de l'enroulement primaire à l'intérieur de la section de primaire de la bobine jusqu'à l'intervalle ; (d) bobinage de couches supplémentaires de blindage dans l'intervalle ; et (e) bobinage d'une couche d'un blindage par-dessus l'enroulement primaire.

30 L'invention sera mieux comprise à l'étude de la description détaillée d'un mode de réalisation pris à titre d'exemple non limitatif et illustré par les dessins annexés sur lesquels : la Fig. lA est une vue de face d'un transformateur, avec un enroulement primaire et un enroulement secondaire disposés de manière alignée comme décrit 2906673 5 dans une forme de réalisation de l'invention ; et la Fig.

1B est une vue latérale du transformateur représenté sur la Fig. lA ; la Fig.

2A est une vue en perspective d'une bobine de transformateur de filament décrite dans une forme de réalisation de l'invention ; et la Fig.

2B est une 5 vue en coupe transversale de la bobine représentée sur la Fig.

2A ; la Fig. 3 est une vue de face d'un transformateur de filament utilisant une isolation décrite dans une forme de réalisation de l'invention ; la Fig. 4 est une vue de face d'un transformateur de filament utilisant un blindage dans la section de primaire décrite dans une forme de réalisation de 10 l'invention ; et la Fig. 5 est une vue de face d'un transformateur de filament utilisant un blindage dans la section de primaire décrite dans une autre forme de réalisation de l'invention.

15 Dans la description détaillée ci-après, il est fait référence aux dessins annexés qui font partie de celle-ci, et sur lesquels sont représentées à titre d'illustration des formes spécifiques de réalisation qui peuvent être mises en oeuvre. Ces formes de réalisation sont décrites de manière suffisamment détaillée pour permettre aux spécialistes de la technique de mettre en oeuvre les formes de 20 réalisation, et il doit être entendu que d'autres formes de réalisation peuvent être utilisées et que des modifications logiques, mécaniques, électriques et autres peuvent être apportées sans s'écarter du cadre des formes de réalisation. Par conséquent, la description détaillée qui suit ne doit pas être considérée comme limitant le cadre de l'invention.

25 Dans diverses formes de réalisation est proposé un transformateur de filament pour tube à rayons X bipolaire comportant un enroulement secondaire polarisé à une haute tension et un enroulement primaire aligné avec l'enroulement secondaire sur un noyau magnétique. Dans une forme de réalisation, l'invention propose un agencement pour accroître la distance de fuite dans des transformateurs 30 compacts. Plus particulièrement, des formes de réalisation de l'invention proposent une technique pour accroître la distance de fuite entre l'enroulement primaire et l'enroulement secondaire dans un transformateur, lequel peut avoir une forme compacte. Encore une autre forme de réalisation de l'invention propose une technique de blindage dans un transformateur à alignement pour isoler l'enroulement 35 primaire par rapport à l'enroulement secondaire. Le terme enroulements employé 2906673 6 dans la description désigne un enroulement primaire et un enroulement secondaire et l'expression transformateur à alignement, aligné ou en ligne désigne un transformateur avec un enroulement primaire et un enroulement secondaire placés sur la même branche d'un noyau.

5 Diverses formes de réalisation de la présente invention proposent un transformateur de filament à alignement pour un tube à rayons X bipolaire et un agencement pour accroître les distances de fuite et d'isolement, et des procédés de blindage pour un tube à rayons X ayant un transformateur de filament à haute tension. Cependant, les formes de réalisation ne se limitent pas à cela et peuvent être 10 mises en oeuvre dans le cadre d'autres systèmes tels que des transformateurs utilisables dans des applications d'éclairage à haute tension, des applications dans des tubes à vide, des générateurs de rayons X, etc., entre autres. Par ailleurs, la technique servant à accroître la distance de fuite et à assurer un blindage entre l'enroulement primaire et l'enroulement secondaire, décrite ici, peut être employée dans tout 15 transformateur à haute tension. La Fig. lA est une vue de face d'un transformateur avec un enroulement primaire et un enroulement secondaire alignés de la manière décrite dans une forme de réalisation de l'invention. Le transformateur de filament est pourvu de son enroulement secondaire polarisé à haute tension et de son enroulement primaire 20 aligné avec l'enroulement secondaire sur un noyau magnétique. L'expression transformateur à alignement se rapporte aux les transformateurs dans lesquels l'enroulement primaire et l'enroulement secondaire du transformateur sont placés sur la même branche du noyau. L'enroulement secondaire du transformateur de filament est polarisé à une haute tension. Par exemple, dans les générateurs de rayons X, les 25 enroulements secondaires sont polarisés au potentiel de la cathode. L'enroulement primaire et l'enroulement secondaire sont bobinés autour d'un axe de bobine et les enroulements sont disposés de manière à être bobinés dans le même sens. La direction de l'axe de la bobine est orientée vers l'enroulement secondaire. Un transformateur représenté sur la Fig. lA comprend un noyau 110, un enroulement 30 primaire 120 et un enroulement secondaire 130, ainsi qu'un blindage (non représenté). Le blindage est présent pour des raisons de sûreté et pour protéger l'enroulement primaire par rapport à l'enroulement secondaire. Le noyau peut être en n'importe quel matériau magnétique et peut avoir n'importe quelle forme. Dans un exemple, le noyau comprend une pluralité de branches, combinées pour créer une 35 forme rectangulaire, de telle sorte qu'on a un cadre de fenêtre à l'intérieur du noyau.

2906673 7 Une forme de réalisation de l'invention propose un transformateur dans lequel l'enroulement primaire et l'enroulement secondaire sont alignés. L'enroulement primaire et l'enroulement secondaire sont tous deux placés sur la même branche du noyau, à l'aide d'une seule bobine. L'enroulement primaire et l'enroulement 5 secondaire sont bobinés autour du noyau. L'enroulement primaire est à une basse tension et l'enroulement secondaire est à une haute tension. Une isolation 340 est disposée sur l'enroulement secondaire 130 afin d'isoler les enroulements primaires de la section à basse tension par rapport aux enroulements secondaires de la section à haute tension.

10 Le transformateur comprend en outre une bobine 150 sur laquelle sont bobinés l'enroulement primaire 120 et l'enroulement secondaire 130. La bobine 150 est placée autour du noyau 110. La bobine 150 a une section de primaire 152 et une section de secondaire 154. La section de primaire 152 permet la mise en place de l'enroulement primaire 120 et la section de secondaire 154 permet de mettre en place 15 l'enroulement secondaire 130. Les conducteurs de l'enroulement primaire 125 et de l'enroulement secondaire 135 sortent à l'extérieur pour permettre des connexions d'entrée et de sortie du transformateur. Dans un exemple, les enroulements sont constitués par du fil de cuivre émaillé. La bobine 150 est en matériau isolant. Dans un exemple, la bobine 150 est en polypropylène.

20 La Fig.

1B est une vue latérale du transformateur de filament représenté sur la Fig. lA. Comme on le voit, l'enroulement primaire 120 et l'enroulement secondaire 130 sont bobinés autour du noyau magnétique 110. Une bobine 150 est prévue pour mettre en place les bobinages primaires et les bobinages secondaires. La bobine comporte une section de primaire 152 et une section de secondaire 154 pour 25 mettre en place l'enroulement primaire et l'enroulement secondaire. Les transformateurs à alignement sont plus souhaitables dans le cas de tubes radiogènes d'un type compact. La distance de fuite entre l'enroulement primaire 120 et l'enroulement secondaire 130 risque d'être insuffisante pour satisfaire les normes de sûreté, si 30 l'enroulement primaire 120 et l'enroulement secondaire 130 sont alignés. Dans une forme de réalisation est présenté un agencement servant à accroître la distance de fuite entre l'enroulement primaire 120 et l'enroulement secondaire 130. La Fig.

2A est une vue en perspective d'une bobine de transformateur de filament décrite dans une forme de réalisation de l'invention. La distance de fuite entre l'enroulement 35 primaire et l'enroulement secondaire et la distance de fuite entre le noyau et 2906673 8 l'enroulement secondaire sont accrues grâce à la présence d'une pluralité de cloisons sur la bobine. La bobine 250 est disposée autour d'un noyau 210 avec une section de primaire 252 et une section de secondaire 254 de façon à comporter un enroulement 5 primaire et un enroulement secondaire (non représentés). La Fig.

2B est une vue en coupe transversale d'une bobine de transformateur de filament représentée sur la Fig.

2A. Dans une forme de réalisation, la section de secondaire 254 de la bobine 250 est pourvue d'au moins une cloison 256 servant à accroître la distance de fuite. Les cloisons peuvent rester vides. Les cloisons 256 de la section de secondaire de la 10 bobine comprennent une première cloison 256A disposée sur la section de secondaire 254 de la bobine au voisinage immédiat de la section de primaire 252 de la bobine 250. Cette cloison 256A allongera la distance de fuite entre l'enroulement primaire et l'enroulement secondaire (non représentés) respectivement installés dans la section de primaire 252 et la section de secondaire 254 de la bobine 250. Une seconde 15 cloison 256B est disposée sur la section de secondaire 254 de la bobine au voisinage immédiat du noyau 210. Cette cloison supplémentaire sur la section de secondaire 254 de la bobine à proximité du noyau allongera la distance de fuite entre l'enroulement secondaire et le noyau 210. Elle servira également de source d'isolation entre le noyau 210 et l'enroulement secondaire.

20 Dans une forme de réalisation, l'épaisseur de la bobine 250 est variable. L'épaisseur du côté noyau 258 est moindre. L'épaisseur de la bobine au niveau de la section de secondaire de la bobine est plus grande. La différence d'épaisseur de la bobine correspond à un besoin d'isolation pour l'enroulement primaire et l'enroulement secondaire entre l'enroulement et le noyau.

25 Dans une forme de réalisation, la première cloison 256A, disposée sur la section de secondaire 254 de la bobine, au voisinage immédiat de la section de primaire 252 de la bobine, est insérée avec une seule feuille de matériau isolant de forme fourchue. Le nombre de pointes de la fourche et son épaisseur et sa longueur peuvent être conçues en fonction des besoins de fuite pour tous les côtés de la bobine 30 autres que le côté noyau de la bobine. La Fig. 3 est une vue en coupe transversale d'un transformateur de filament utilisant une isolation décrite dans une forme de réalisation de l'invention. Le transformateur comprend un noyau 310, un enroulement primaire 320 et un enroulement secondaire 330, et une isolation 340 disposée sur l'enroulement 35 secondaire 330. La bobine 350 comprend une section de primaire 352 et une section 2906673 9 de secondaire 354 pour l'installation de l'enroulement primaire 320 et de l'enroulement secondaire 330. Puisque l'épaisseur du côté noyau est moindre, il existe un besoin d'isolation entre l'enroulement secondaire et le noyau. Un moyen d'isolation est disposé entre l'enroulement secondaire et le noyau pour accroître 5 l'isolation entre le noyau et l'enroulement secondaire. Dans une forme de réalisation, le moyen d'isolation comporte une feuille isolante 360 insérée entre les enroulements secondaires et le noyau. Dans un exemple, la feuille isolante 360 peut être incurvée en "C" ou en forme de chapeau et peut être en polypropylène. Le chapeau est en matière isolante choisie parmi les différents polymères isolants. Cette feuille sert 10 d'isolation entre le noyau et l'enroulement secondaire. Les conducteurs des enroulements primaires 325 et de l'enroulement secondaire 335 dépassent à l'extérieur pour permettre des connexions d'entrée et de sortie appropriées au transformateur. La Fig. 4 représente une vue en coupe transversale d'un transformateur de 15 filament utilisant un blindage dans la section de primaire décrite dans une forme de réalisation de l'invention. Le blindage entre l'enroulement primaire et l'enroulement secondaire est nécessaire pour assurer le respect des normes de sûreté de l'EMI/EMC. D'un point de vue technique, le blindage supprime le couplage capacitif entre l'enroulement primaire et l'enroulement secondaire et assure une protection contre les 20 surintensités provoquées par la formation d'un arc dans la section de haute tension du transformateur ou dus à toute autre raison et les empêche de se propager jusqu'à la section de basse tension/l'alimentation secteur du transformateur et inversement. Dans les constructions qui comportent un enroulement primaire et un enroulement secondaire alignés, il convient que le blindage soit placé de manière alignée entre 25 l'enroulement primaire et l'enroulement secondaire. Une forme de réalisation de l'invention décrit un procédé pour réaliser un blindage adéquat entre l'enroulement primaire et l'enroulement secondaire dans un transformateur à alignement. Le transformateur de filament comprend un noyau 410, un enroulement primaire 420 et un enroulement secondaire 430, enroulés autour du noyau 410.

30 L'enroulement primaire 420 et l'enroulement secondaire 430 sont installés dans une bobine 450. Une isolation 440 est réalisée sur l'enroulement secondaire 430 afin d'isoler l'enroulement primaire 420 par rapport à l'enroulement secondaire 430. La bobine 450 a une section de primaire 452 et une section de secondaire 454. La section de primaire 452 comporte l'enroulement primaire 420 et la section de 35 secondaire 454 comporte l'enroulement de secondaire 430. Dans une forme de 2906673 10 réalisation, la section de secondaire 454 de la bobine comporte en outre des cloisons afin d'allonger la distance de fuite entre l'enroulement primaire 420 et l'enroulement secondaire 430. L'enroulement primaire 420 et l'enroulement secondaire 430 sont bobinés autour d'un axe 458 de bobine. L'axe 458 de bobine est orienté vers 5 l'enroulement secondaire 430. Ces enroulements sont bobinés dans la direction de l'axe 458 de bobine et l'enroulement secondaire est placé au-dessus de l'enroulement primaire. Les conducteurs des enroulements primaires 425 et de l'enroulement secondaire 435 sont amenés à dépasser à l'extérieur pour permettre des connexions d'entrée et de sortie appropriées au transformateur. l0 Dans une forme de réalisation, un blindage 460 est prévu pour intercepter les champs directs et marginaux entre les enroulements. Un champ direct est un champ électrique uniforme entre deux plans et le champ marginal est un champ électrique non uniforme provenant de bords des enroulements. Ici, le champ direct est aligné avec l'axe 458 de bobine entre l'enroulement primaire et les enroulements 15 secondaires. Ce champ aboutit dans des plans perpendiculaires à l'axe 458 de la bobine. Les champs marginaux sont ceux qui proviennent des bords des enroulements et aboutissent dans le plan parallèle à l'axe 458 de la bobine. Dans une forme de réalisation, pour empêcher le champ direct ainsi que le champ marginal, le blindage 460 se présente sous la forme d'enroulements. Les 20 enroulements sont constitués de fils minces et sont disposés sur la section de primaire 452 de la bobine, plus précisément entre la section de primaire 452 de la bobine et l'enroulement primaire 420. L'épaisseur du fil utilisé dans l'enroulement de blindage peut dépendre de l'espace disponible et de la résistance mécanique du fil. Dans un exemple, on utilise des fils de cuivre de 0,1 mm de diamètre pour l'enroulement de 25 blindage. Le blindage 460 est également bobiné dans la direction de l'axe 458 de la bobine. L'enroulement de blindage est bobiné d'une manière définie. Le procédé de bobinage du blindage, dans une forme de réalisation, comprend la définition d'un intervalle dans la section de primaire 452 de la bobine vers la section de secondaire 30 454 ou dans la direction de l'axe de la bobine. Cet intervalle permet d'installer une partie du blindage servant à protéger les enroulements contre les champs directs. La largeur de l'intervalle est conçue en fonction des besoins de blindage entre l'enroulement primaire et l'enroulement secondaire ainsi que du nombre de spires et de la hauteur de l'enroulement primaire. Une première couche 462 du blindage est 35 enroulée en travers de la section de primaire 452 de la bobine sur l'axe de la bobine 2906673 11 458 dans la direction de l'axe. Ce bobinage est effectué jusqu'à l'intervalle défini. Cette couche de blindage permet une interception des champs marginaux. La couche de blindage 462 est disposée du point "A" au point "a", comme représenté sur la Fig. 4. L'enroulement du blindage est alors laissé en attente et l'enroulement primaire 420 5 est bobiné sur l'axe 458 de la bobine. Le bobinage de l'enroulement primaire 420 se fait à l'intérieur de la section de primaire 452 de la bobine jusqu'à l'intervalle. Le procédé de bobinage de l'enroulement primaire à l'intérieur de la section de primaire 452 de la bobine comprend le bobinage d'une première couche de l'enroulement primaire 420 dans la direction de l'axe 458 de la bobine. Ensuite, on revient dans la 10 direction opposée à la direction de l'axe 458 de la bobine pour bobiner la couche suivante de l'enroulement primaire et bobiner la couche suivante de l'enroulement secondaire. Des couches supplémentaires 464 du blindage 460 sont bobinées sur l'espace ménagé dans l'intervalle. Dans cet espace, de nombreuses couches 464 de blindage sont créées, chaque couche étant constituée d'une ou plusieurs spires par 15 couche pour correspondre à la hauteur de l'enroulement primaire 420 formant la section entre le haut de l'enroulement primaire et la section de primaire de la bobine. Cette partie du blindage 464 protégera l'enroulement primaire 420 contre les champs directs. Cette partie 464 est représentée entre "a" et "b" sur la Fig. 4. Enfin, une couche d'un blindage 466 est bobinée par-dessus l'enroulement primaire 420 et est 20 indiquée entre "b" et "B". Cette partie du bobinage 466 de blindage accroît la résistance mécanique de l'enroulement primaire tout en interceptant les champs marginaux, lesquels risquent d'affecter l'enroulement primaire. La borne "A", point de départ de l'enroulement de blindage, est noyée sous l'enroulement primaire 420 et la borne "B", point terminal de l'enroulement de blindage, constitue une borne 468 de 25 blindage servant pour la connexion. Dans une forme de réalisation, la bobine 450 est pourvue d'une pluralité de cloisons afin d'accroître la distance de fuite. Au moins une cloison 456 est disposée entre la section de primaire 452 de la bobine et la section de secondaire 454 de la bobine. Si la cloison est suffisamment épaisse pour contenir le blindage 460, la 30 cloison 456 entre la section de primaire et la section de secondaire peut être pourvue d'un blindage 460. Dans une forme de réalisation, la bobine 450 peut être pourvue d'une cloison supplémentaire (non représentée) entre la section de primaire 452 et la section de secondaire 454 de la bobine. Le blindage 460 peut être inséré dans cette cloison. Ce 2906673 12 type de conception est possible si la bobine a suffisamment de place pour recevoir encore une autre cloison, qui peut être consacrée à l'insertion du blindage 460. Dans une forme de réalisation, un blindage réalisé par métallisation par pulvérisation est créé dans la section de primaire ou dans une section exclusive de 5 blindage de la bobine afin de former un blindage qui est connecté à une borne de connexion de fil ou est mis à la terre par un contact mécanique ferme avec le châssis/les supports de montage du transformateur. Dans une forme de réalisation, un blindage séparé principalement constitué par une feuille sert de blindage pour intercepter les champs marginaux.

10 La Fig. 5 représente une vue en coupe transversale d'un transformateur de filament utilisant un blindage dans la section de primaire décrite dans une autre forme de réalisation de l'invention. Dans une forme de réalisation, l'enroulement primaire est placé au-dessus de l'enroulement secondaire. Dans une forme de réalisation, le transformateur 500 de filament comprend un noyau 510, un 15 enroulement primaire 520 et un enroulement secondaire 530, enroulés autour du noyau 510. L'enroulement primaire 520 et l'enroulement secondaire 530 sont installés dans une bobine 550. Une isolation 540 estcréée sur l'enroulement secondaire 530 afin d'isoler l'enroulement primaire 520 par rapport à l'enroulement secondaire 530. La bobine 550 a une section de primaire 552 et une section de 20 secondaire 554. La section de primaire 552 contient l'enroulement primaire 520 et la section de secondaire 554 contient l'enroulement secondaire 530. La section de secondaire 554 de la bobine est en outre pourvue d'une pluralité de cloisons afin d'accroître la distance de fuite entre l'enroulement primaire 520 et l'enroulement secondaire 530. L'enroulement primaire 520 et l'enroulement secondaire 530 sont 25 bobinés autour d'un axe 558 de bobine. Les conducteurs des enroulements primaires 525 et de l'enroulement secondaire 535 sont amenés à dépasser à l'extérieur pour constituer des connexions d'entrée et de sortie appropriées pour le transformateur. L'orientation de l'axe 558 de la bobine est dirigée vers l'enroulement secondaire. Ces enroulements sont bobinés dans la direction de l'axe 558 de la bobine. Un blindage 30 560 sous la forme d'un enroulement de blindage est créé de la même manière que décrit à propos de la Fig. 4. Le bobinage "A" à "a" 562 protège l'enroulement primaire 520 contre le champ marginal et l'enroulement de blindage "a" à b" 564 protège l'enroulement primaire 520 contre le champ direct et l'enroulement de blindage "b" à "B" 566 assure la résistance mécanique de l'enroulement primaire 520.

35 La borne "A", point initial de l'enroulement de blindage, est noyée sous 2906673 13 l'enroulement primaire 520 et la borne "B", point terminal de l'enroulement de blindage, sert de borne 568 de blindage pour la connexion. L'invention apporte une solution compacte pour un transformateur de filament en utilisant du propylène et du papier huilé comme isolation principale.

5 L'invention a supprimé la nécessité d'une matière de remplissage comme solution pour assurer la fiabilité et la compacité requises. Cela constituera un avantage en ce qui concerne le temps et le coût. L'invention réalise une isolation complète du primaire par-dessus l'enroulement secondaire, puisqu'elle évite à la fois les champs directs et les champs marginaux. L'invention crée un agencement afin d'accroître la 10 distance de fuite entre l'enroulement primaire et l'enroulement secondaire sans rendre la bobine plus encombrante. Bien que l'invention ait été expliquée en référence au transformateur de filament utilisé dans des tubes à rayons X, l'invention ne se limite pas forcément à ce cas et peut être mise en oeuvre dans des transformateurs utilisables dans n'importe 15 quels dispositifs à vide employés dans des applications à haute tension comme des applications d'éclairage, des amplificateurs de tube à vide, des générateurs de rayons X et autres.

20 2906673 14 LISTE DES REPERES FIGURES lA & lB 100 Transformateur de filament 110 Noyau 120 Enroulement primaire 125 Conducteurs de l'enroulement primaire 130 Enroulement secondaire 135 Conducteurs de l'enroulement secondaire 140 Isolation 150 Bobine 152 Section de primaire de la bobine 154 Section de secondaire de la bobine FIGURES 2A & 2B 210 Noyau 250 Bobine 252 Section de primaire de la bobine 254 Section de secondaire de la bobine 256 Cloisons sur la section de secondaire 256A Première cloison 256B Seconde cloison FIGURE 3 310 Noyau 320 Enroulement primaire 325 Conducteurs de l'enroulement primaire 330 Enroulement secondaire 335 Conducteurs de l'enroulement secondaire 340 Isolation 350 Bobine 352 Section de primaire de la bobine 354 Section de secondaire de la bobine 360 Feuille isolante FIGURE 4 410 Noyau 2906673 15 420 Enroulement primaire 425 Conducteurs de l'enroulement primaire 430 Enroulement secondaire 435 Conducteurs de l'enroulement secondaire 440 Isolation 450 Bobine 452 Section de primaire de la bobine 454 Section de secondaire de la bobine 458 Axe de la bobine 460 Blindage 462 Blindage pour champs marginaux 464 Blindage pour champs directs 466 Blindage pour la résistance mécanique 468 Borne de blindage FIGURE 5 510 Noyau 520 Enroulement primaire 525 Conducteurs de l'enroulement primaire 530 Enroulement secondaire 535 Conducteurs de l'enroulement secondaire 540 Isolation 550 Bobine 552 Section de primaire de la bobine 554 Section de secondaire de la bobine 558 Axe de la bobine 560 Blindage 562 Blindage pour champs marginaux 564 Blindage pour champs directs 566 Blindage pour la résistance mécanique 568 Borne de blindage

Claims

REVENDICATIONS

1. Transformateur de filament pour tube à rayons X, comprenant : (a) un noyau (210) ; (b) un enroulement primaire (220) et un enroulement secondaire (230) bobinés autour du noyau (210), l'enroulement secondaire (230) étant polarisé à une haute tension et l'enroulement primaire (220) étant disposé dans l'alignement de l'enroulement secondaire (230) ; et (c) un blindage pour l'enroulement primaire (220).

2. Transformateur de filament selon la revendication 1, comprenant en outre une bobine (250) ayant une section de primaire (252) contenant l'enroulement primaire (220) et une section de secondaire (254) contenant l'enroulement secondaire (230).

3. Transformateur de filament selon la revendication 1, comprenant en outre un moyen d'isolation (360) disposé entre l'enroulement secondaire (230) et le noyau (210).

4. Transformateur de filament selon la revendication 1, comprenant en outre au moins une cloison (256) disposée sur la section de secondaire (254) de la bobine pour allonger la distance de fuite entre l'enroulement primaire (220) et l'enroulement secondaire (230), les cloisons (256) restant vides.

5. Transformateur de filament selon la revendication 4, comprenant une première cloison (256A) disposée sur la section de secondaire (254) au voisinage immédiat de la section de primaire (252) de la bobine et une seconde cloison (256B) disposée sur la section de secondaire (254) de la bobine, au voisinage immédiat du noyau (210).

6. Transformateur de filament selon la revendication 1, dans lequel le blindage comporte un enroulement de blindage disposé dans la section de primaire (252) de la bobine.

7. Procédé de blindage dans un transformateur de filament à alignement ayant un enroulement primaire et un enroulement secondaire bobinés de manière alignée autour d'une bobine, comprenant : la réalisation d'un blindage dans une section de primaire de la bobine pour intercepter les champs directs et marginaux entre l'enroulement primaire et l'enroulement secondaire.

8. Procédé de blindage selon la revendication 7, comprenant le bobinage de l'enroulement primaire dans la section de primaire et de l'enroulement secondaire 2906673 17 dans la section de secondaire de la bobine, l'orientation de l'axe de la bobine étant dirigée vers l'enroulement secondaire.

9. Procédé de blindage selon la revendication 7, comprenant l'enroulement de blindage d'une manière définie et l'installation de l'enroulement de blindage sur la 5 section de primaire de la bobine.

10. Procédé de blindage selon la revendication 9, dans lequel le bobinage de l'enroulement de blindage comprend : (a) la définition d'un intervalle dans la section de primaire de la bobine, l'intervalle étant défini dans la section de primaire de la bobine au lo voisinage immédiat de la section de secondaire de la bobine ; (b) le bobinage d'une couche de blindage en travers de la section de primaire de la bobine sur l'axe de bobine, jusqu'à l'intervalle ; (c) le bobinage de l'enroulement primaire à l'intérieur de la section de primaire de la bobine sur l'axe de la bobine jusqu'à l'intervalle ; 15 (d) le bobinage de couches supplémentaires de blindage dans l'espace ; et (e) le bobinage d'une couche d'un blindage par-dessus l'enroulement primaire.