Brevet FR2006281A1 — publié le 19691226

t 2006281 la présente invention a essentiellement pour objet un dispositif pour dévier un faisceau de particules chargées. les dispositifs de déviation de type classique comportent un segment ou élément de conduit de faisceau, incurvé selon une 5 courbure déterminée, de façon à guider, à l'intérieur dudit segment ou élément de conduit, un faisceau de particules chargées et un éle ctro-aiiaant de déviation, ayant une géométrie conformée à la courbure déteiminée précitée et entourant une partie du segment incurvé dans le tube de guidage, dévie le faisceau de particules 10 chargées uniquement selon l'axe longitudinal du segment incurvé de. conduit. Ces dispositifs ne donnent naissance à aucun inconvénient pour leurs applications là où les faisceaux de particules chargées doivent toujours être déviés selon une courbure fixe prédéterminée. 15 II est hautement désirable de dévier le faisceau de particules chargées de façon variable, ceci en particulier pour des buts industriels et médicaux. L'in. des buts de l'invention est en conséquence de prévoir un dispositif nouveau et amélioré qui soit capable de permettre 20 -une variation de la direction d'un faisceau de particules chargées, ceci à volonté et d'une façon simple. l'invention permet d'atteindre ce but et d'autres encore par le fait qu'elle prévoit un dispositif flexible pour dévier un faisceau de particules chargées comprenant un élément ou 25 segment de conduit pour guider, intérieurement audit élément ou segment de conduit, le faisceau de particules chargées et des moyens magnétiques annulaires entourant une partie au moins de l'élément ou segment de conduit, caractérisé en ce que ledit élément ou segment de conduit est flexible, que les mayens 30 magnétiques comportent une pluralité d'aimants annulaires juxtaposés chacun de ces aimants comportant une paire de faces principales opposées, inclinées en direction l'une de l'autre, et départissant une déviation d'une unité au faisceau de particules chargées et en ce qu'un organe de supportâge est interposé entre chaque paire 35 d'aimants adjacents pour maintenir lesdits aimants de façon telle qu'ils puissent tourner indépendamment l'un de l'autre. L'aimant peut être du type électro-mangétique ou du type permanent. On peut prévoir, de préférence, des moyens de retenue pour 40 chaque aimant de façon à maintenir la partie associée de l'élément 69 11603 2 2006281 ou segment de conduit de faisceau flexible dans une position déteiminée par rapport aux pôles magnétiques de l'aimant. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront plus clairement au cours de la description détaillée 5 qui va suivre. Dans les dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple - la figure 1 est une vue en plan , en partie en coupe, d'un dispositif pour dévier un faisceau de particules chargées, disposé et utilisé selon les principes de l'art antérieur. 10 - la figure 2 est une vue schématique en plan, en partie en coupe, d'un dispositif pour dévier un faisceau de particules chargées, disposé et utilisé selon les principes de l'invention, la coupe étant prise selon la ligne II-II de la figure 4 - la figure 3 est une vue identique à la figure 2 mais 15 montrant le dispositif à l'état incurvé. - la figure 4 est une coupe, à plus grande échelle, du dispositif représenté aux figures 2 et 3, certaines parties étani? montrées en élévation - la figure 5 est une coupe partielle, à plus grande échelle, 20 d'un organe de supportage pouvant être utilisé dans l'invention. En se référant aux dessins et à la figure 1 en particulier, on voit qu'un élément ou segment 10 de conduit de faisceau est incurvé selon une courbure fixe prédéterminée pour guider un faisceau de particules chargées ( non représenté^ selon l'axe 25 longitudinal incurvé dudit segraent ou élément. Un électro-aimant1 annulaire 12 dont la géométrié est conformée à la courtrore fixe prédéterminée précitée enferme l'élément ou segment de conduit 10, de façon à établir un champ magnétique pour dévier le faisceau de particules chargées dans le segment ou élément 10 et ceci 30 uniquement selon l'axe incurvé de ce dernier, d'une façon bien connue. On voit immédiatement que le dispositif représenté permet au faisceau de particules chargées d'être toujours dévié selon une courbure fixe prédéterminée correspondant à la courbure de l'élément de conduit. Ainsi ce dispositif est particulièrement 35 nal comnode pour des utilisations du faisceau de particules chargées pour des buts industriels et des traitements médicaux en raison du fait que la courbure ne peut varier. La présente invention a pour objet d'éliminer l'inconvénient susmentionné. 4-0 En se référant maintenant à la figure 2 , on voit que cette 69 11603 3 2006281 figure représente un dispositif de déviation réalisé selon les principes de l'invention. Le mode de réalisation représenté comporte un élément ou segment 20 de conduit de faisceau flexible, qui peut avoir par exemple la forme d'un soufflet et une pluralité 5 d'électro-aimants annulaires 22 juxtaposés et entourant une partie importante du segment ou élément flexible 20. Chacun des élec&ro-aimants 22 comporte une paire de faces principales opposées inclinées en direction l'une de l'autre de façon à constituer un angle convergent 8 entre elles et il est en contact avec l'électro-10 aimant voisin par l'intermédiaire d'un organe de supportage interposé entre cet électro-aimant voisinebluir-même. L'organe de supportage est désigné schématiquement par le chiffre de référence 24 et il a pour fonction de maintenir les électro-aimants associés 22 en place tout en permettant auxdits électro-aimants 15 de tourner indépendamment l'un de l'autre. L'organe de supportage peut, de préférence, être du type à billes, comme décrit ci-après au sujet de la figure 5. A la figure 2 les électro-aimants 22 sont représentés comme étant alignés de façon que les plus petites extrémités de leur 20 section transversale alternent avec les plus grandes extrémités desdites sections transversales, de telle sorte que l'axe commun se trouve sensiblement sur l'axe longitudinal du segment ou élément rectiligne 20 de conduit de faisceau. Si on le désire l'un au moins des électro-aimants d'extrémité 25 20 peut être couplé fonctionnellement à une plaque de retenue fixe convenable, par l'intermédiaire d'un organe de supportage comme il a été décrit ci-dessus, quoique cet organe de supportage ne soit pas représenté. Comme représenté à la figure 4 chacun des électro-aimants 30 22 est muni, sur sa surface interne, d'une paire de pièces polaires diamétralement opposées 26, 26 qui sont presque en contact avec les parties correspondantes diamétralement opposées de l'élément ou segment 20 de conduit de faisceau. Un enroulement d'excitation 28 est disposé autour des pièces polaires 26 de 35 1'éleetro-aimant 22 pour exciter ce dernier. Une paire d'organes de retenue 30, faits en tout matériau non magnétique convenable tel que de l'acier inoxydable non magnétique, du cuivre ou analogue, sont fixés de façon convenable à l'opposé l'un de l'autre, aux deux extrémités des pièces polaires opposées 26 de 4-° chaque électro-aimant 22 et ces organes comportent des parties 69 11603 4 2006281 intermédiaires qui sont complémentaires, par leur forme, du segment ou élément 20 de conduit de faisceau et qui prennent ce dernier en sandwich entre elles. Ce mode de montage a pour conséquence que la partie du segment 20 qui est voisine des pièces polaires 5 opposées est maintenue dans une position déterminée par rapport à ces dernières. En d'autres termes les organes, de retenue 20 empêchent le segment ou élément flexible 20 de conduit de faisceau d'échapper aux électro-aimants 22. Avec le mode de réalisation représenté on voit immédiatement 10 que chacun des électro-aimants 22 peut tourner de tout angle désiré indépendamment des autres électro-aimants et qu'il peut être positionné angulairement au moyen des organes de supportage associés 24. Par exemple en faisant tourner un électro-aimant 22 sur deux de 180°, on peut changer facilement le dispositif de 15 la position pour laquelle lesdits éledtro-aimanfcs sont alignés et le segment 20 de conduit flexible maintenu sensiblement recti-ligne; comme représenté à la figure 2, à la position pour laqueUile les électro-aimants sont disposés selon line ligne incurvée dans laquelle le segment ou élément précité est également incurvé, par 20 suite du déplacement angulaire desdits électro-aimants. Pendant le changement de la configuration du conduit flexible par le mouvement de rotation d1électro-aimants choisis, la séparation physique du segment ou élément précité des électro-aimants permet audit segment ou analogue de s'incurver, sans contrainte, 25 selon la configuration désirée, tandis qu'en même temps les organes de retenue. 30 ont pour effet "que -toute partie de l'élément ou segment 20 de conduit flexible . est empêchée d'occuper sa position décalée par rapport à 1'électro-aimant associé 20. Etant donné que chacun des électro-aimants 22 dévie un 30 faisceau de particules chargées d'une unité, comme il a été décrit précédemment, les électro-aimants, lorsqu'ils occupent las positions représentées à la figure 3, dévient successivement un faisceau de particules chargées se déplaçant dans l'élément ou segment incurvé 20, d'une façon qui va en augmentant jusqu'à ce que ledit 35 faisceau quitte ledit segment ou élément. En supposani^>ar exemple que n électro-aimantsun angle convergent commun ©, comme il a été mentionné précédemment, le dispositif représenté à la figure 3 peut dévier le faisceau de particules chargées selon un angle total n ô qui est l'angle de 40 déviation maximaJ qui puisse être obtenu par ledit dispositif. 69 11603 5 2006281 Il convient de remarquer également que dans ce cas le dispositif .. peut, être construit à peu de frais. Il convient de remarquer que certains des électro-aimants 22 peuvent être entrâinés en rotation par rapport aux électro-aimants 5 .adjacents pour incurver l'élément ou segment. 20 de conduit flexible .. .selon tout angle désiré, et cela non seulement bi-dimensionnellement . mais- également tri-dimensionnellement, dans un angle maximum possible tel que l'angle n 9 envisagé dans le cas précédent,avec ■ ce.résultat que les faisceaux de particules chargées sont déviée 1Q dans le segment ou élément ainsi incurvé le long de l'axe longitu-. dinal. de ce dernier. . la figure 5 représente un mode de réalisation de l'organe de supportage 24. L'organe de supportage 24 est du type à billes et il comporte un chemin externe 32 fixé à demeure à la partie 15 périphérique externe de l'un des deux électro-aimants adjacents 22 -et un chemin interne 34 fixé à demeure à l'autre électro-aimant ,22, ainsi qu'une pluralité de billes 36 disposées par exemple selon deux rangées, une cloison annulaire 38 faisant saillie à partir .du chemin externe 32 pour séparer les dëux rangées de billes l'une 20 de l'autre. L'invention est applicable également à la déviation de faisceaux de particules chargées engendrés par différents moyens. L'invention peut par exemple être utilisée de façon efficace pour irradier un sujet par un accélérateur de particules. Dans ce cas 25 ie faisceau de particules chargées venant de l'accélérateur peut irradier un corps dans toutes les directions possibles sans que l'accélérateur proprement dit soit déplacé. Si l'accélérateur est associé fonctionnellement à un segment ou élément d'un tube recti-ligne quelconque convenable pour guider le faisceau de particules 30 chargées depuis l'accélérateur , ce faisceau peut être amené de la chambre dans laquelle se trouve l'accélérateur à une autre . chambre. Il convient de remarquer que l'on peut également, si on le désire, utiliser tout aimant permanent convenable, toute bobine 35 de déviation électro-magnétique convenable ou tout moyen de dévia-tion électrostatique convenable, au lieu des électro-aimants 22. De plus les électro-aimants 22 de déviation unitaire n'ont pas .besoin d'avoir un angle de convergence commun et toute combinaison convenable d'électro-aimants 22 et/ou d'.aimants ayant des angles de 40 convergence différents convenables est possible. . 69 11603 6 2006281 Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits, ainsi 5 que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées selon l'esprit de l'invention. 69 11603 7 2006281 RE7EITDI0 A_T_I g g 3 1- Dispositif prévu pour dévier un faisceau de particules chargées caractérisé en ce qu'il comporte un segment ou élément de conduit flexible pour guider un faisceau de particules chargées, une pluralité d'aimants annulaires juxtaposés entourant une partie 5 au moins dudit segment ou élément de conduit flexible, chacun desdits aimants comportant une paire de faces principales opposées^, incliné-3s en direction l'une de l'autre,, et impartissant une déviation d'une unité audit faisceau et un organe de supportage interposé entre deux aimants adjacents de chaque paire pour 10 maintenir les aimants de telle façon qu'ils puissent tourner indépendamment lrun de l'autre. 2- Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les aimants précités sont constitués par des électro-aimants. 3- Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que 15 les aimants précités sont constitués par des aimants permanents. 4- Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens de retenue pour chacun des aimants précités de façon à maintenir la partie du segment de conduit flexible précitée dans une position déterminée par rapport 20 aux pôles magnétiques des aimants précités. 5- Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'organe de supportage précité est constitué par une butée à billes ou analogue.