Brevet FR2077345A1 — publié le 19711022

L'invention concerne un générateur de rayons X de diagnostic pourvu d'un dispositif de réglage logarithmique de la tension du tube et du courant du tube, en vue de la correction automatique de la chute de tension provenant du cou- rant électronique et pour le réglage de la tension de marche à vide par modification du rapport de transformation d'un transf or- mateur de réglage, qui détermine le changement de la tension de tube déterminée par le choix à l'avance du courant de tube au début d'une radiographie et qui la transmet au transformateur de réglage. Cette invention convient particu- lièrement au générateur de rayons X de diagnostic qui permet, à ctté de la résistance de radiographies en service à charge cons tante, également la connexion de radiogrammes initiaux et qui sont conçus en outre pour le service simultané. Du fait que les émetteurs à haute tension pour l'alimentation des tubes de rayons X pour des buts de diagnostic présentent, par suite de leur mode de construction, des résistances intérieures considérables, la tension secondaire de l'émetteur à haute tension s'annule sensiblement lors de la connexion de radiogrammes. Cette annulation de tension dépend de la grandeur du courant du tube à rayons X. Mais dru fait que la tension appliquée au tube pendant la radiographie détermine la dureté du rayons nement X produit, c'est-à-dire la composition du spectre de rayons nement et que ce dernier conditionne à nouveau le caractère d'iman ge, il faut veiller que l'annulation de tension qui se produit au début de la radiographie soit compensée par le changement du rapport de transformation du transformateur de réglage alimentant l'émetteur à haute tension. I1 est connu de réaliser des installations de protection de surcharges, de telle sorte que les prises aux résistances qui déterminent le courant électronique sont reliées avec des installations de compensation du transfor- mateur de réglage. Mais, étant donné que le changement du courant électronique se produit, dans des installations de protection de surcharges de ce genre, suivant une fonction logarithmique, on prévoit en outre des mécanismes de conversion, tels que des cames à pourtour courbe, des entratnements par ciblez des mécanismes différentels et des moyens analogues qui convertissent le change- ment logarithmique du courant e%ectronique en rapport 'ireairee Des modes de réalisation de ce genre sont cependant motteux et oblige à loger le transformateur de réglage et la protection contre les surcharges dans un m8me bQf- tler à cause de la liaison mécanique des deux ensembles, On sait en outre modifier de fa- çon continue, pendant la radiographie, le rapport de transformation du transformateur de réglage pour éviter l'augmentation de la tension du tube lors de la charge initiale des tubes à rayons XO On utilise dans ce cas une installation de réglage qui produit la diminution du courant électronique pendant la radiographie par changement de la tension de chauffage. Dans les appareils à rayons X équipés pour le service simultané, il est en outre connu de garantir la protection contre les surcharges pour les deux tubes en surveillant constamment le tube le plus chargé ou en déterminant le courant électronique de ce dernier, Le courant électronique du deuxième tube électronique exploité simultanément est chargé au plus de la même façon ou inférieurement et est réglé, suivant une proposition, à l'aide d'un deuxième régulateur.Les ordres de commutation pour ce deuxième régulateur dépendent, d'une part, de la position du ré- gulateur pour le réglage du courant électronique du premier tube et, d'autre part, d'un rapport de grandeur de deux résistances qui représente le rapport de charge des deux tubes à rayons I Les deux résistances sont situées dans deux dérivations d'un montage en pont qui produit les ordres de réglage0 Etant donné que, dans les tubes à rayons X exploités simultanément, les radiographies doivent êtne connectées en même temps, il faut également assurer qu'on peut com penser la variation supérieure de la tension de sortie de l'émetteur de haute tension conditionnée par l'exploitation simultanée de deux tubes sur un émetteur de haute tension0 Pour résoudre ce problème, il a déjà été prévu de calculer la somme des courants électroniques en cas d'exploitation simultanée dans la protection contre les surcharges et de transmettre alors à 19organe de réglage les ordres de réglages équivalents à ces courants électroniques, pour assurer la compensation de la chute de tension conditionnée par le courant électronique. Cette solution conduit cependant, par suite du coût de la caractéristique du tubep à ce que le tube à rayons X par lequel passe le courant le plus intense ncest plus uti lisé à plein, ce qui entratne une prolongation du temps de connexion. Enfin, on s'efforce également de ne pas tenir compte, dans une installation de ce genre, des résistanyes de réseau différentes qui conditionnent également une annulation de tension de grandeur différente conditionnée par le courant électro- nique. l'invention a pour but de réaliser de façon simple une compensation de la chute de tension conditionnée par le courant électronique lors de la connexion de radiogra- phies. L'invention a pour objet un montage qui permette, avec un dispositif électronique, de produire, lors de l'entrée logarithmique des valeurs kV et du réglage logarithmique des valeurs de courant éle+ronique, des offres de commande qui produisent une compensation de la chute de tension conditionnée par le courant électronique en tenant également compte de la résistance du réseau. I1 faut pouvoir utiliser en outre de façon simple ce montage pour des générateurs de rayons X qui alimentent simultanément des tubes de rayons X, et ce montage doit pouvoir compenser l'augmentation de tension qui se produit lors du serw vice de charge initiale pendant la radiographie0 le générateur de l'invention est caractérisé par un montage en série de deux résistances sur lesquelles se produit une chute de tension qui représente le rapport de transformation du transformateur de réglage pour l'alimentation de l'émetteur à haute pression, tension utilisée pour influencer un organe de réglage pour le rapport de transformation du transformateur de réglage0 Pour garantir que la tension aux résistances repré- sente le rapport de transformation du transformateur de réglage, on fait passer, par l'une des résistances, un courant qui est proporç tionnel à la tension de tube choisie, tandis que l'on applique à l'autre résistance une tension qui produit, à travers la résistance, un courant proportionnel au courant électronique0 Suivant un autre mode de réalisa tion de l'invention, on couple avec un organe de réglage de milliampère la prise d'un potentiomètre et on amène la tension prélevée à une résistance du montage en série et à un émetteur de fonctionnement de diode, l'émetteur de fonctionnement de diode étant constitué par un montage en parallèle de diodes polarisées différem- ment et avec lesquell-e8 une résistance est.à chaque fois montée er série.Pour tenir compte de la valeur kV réglée, on couple avec l'organe de réglage de kV la prise d'un autre potentiomètre, et la tension prélevée est amenée à la deuxième résistance du montage en série et à un deuxième émetteur de fonctionnement de diode, cet émetteur de fonctionnement de diode étant à nouveau constitué d'un montage en série de diodes polarisées différemment avec lesquelles une résistance est à chaque fois montée en série. Pour tenir compte de la résistance du réseau, on réalise, suivant l'invention, le montage de telle sorte qu'on dispose en série.avec le potentiomètre dont la prise est couplée avec l'organe de réglage du courant du tube, une résism tance de préférence réglable avec laquelle on règle la résistance du réseau. Pour tenir compte des courants électroniques relativement élevés se produisant lors de l'exploitau tion simultanée, la résistance du montage en série qui est chargée par un courant proportionnel au courant du tube est munie de prises permettant de régler le rapport de division de puissance des tubes à rayons x exploités simultanément. La tension de commande appliquée au montage en série de résistances9 qui représente le-rapport de transformation du transformateur de réglage, est évaluée dans un servo mdcnnisme de telle sorte qu'elle soit opposée à une tension prélevée sur un potentiomètre, la différence de tension étant amt-- née à un amplificateur qui commande un moteur qui règle la prise du potentiomètre, dans le sens d'une compensation de la tension de commande, de sorte que la prise de potentiomètre représente le rapport de transformation du transformateur de réglage. La description ci-après se rapporte a un exemple de réalisation de l'inventionf représenté au dessin qui montre un schéma de montage d'un dispositif suivant l'invention. Ma prise dtun potentiomètre 1 est couplée avec l'organe de réglage du courant de tube (non représen téY, de telle sorte que la tension prélevée au potentiomètre 1 correspond au logarithme du courant du tube que la protection de surcharge a calculé sur la base des valeurs de kV et de mAs introduites. Cette tension est appliquée à la résistance 2 qui est montée en série avec une autre résistance 3.Sur les deux résistances, il se forme une tension de commande qui représente le rapport de transformation d'un transformateur de réglage et qui est utilisée pour la commande de la prise d'un transformateur de réglage0 Cette tension de commande est obtenue de la façon suivante Le courant dans la résistance 2 est déterminé non seulement par la tension prélevée au potentiométre l, mais également par le courant d'un émetteur de fonctionnement de diode 4, qui est disposé en série avec la résistance 2. Cet émetteur de fonctionnement de diode 4 est constitué par un montage en parallèle de deux diodes 5 à 9 avec lesquelles sontrà chaque fois montées en série des résistances 10 à 14 et qui sont polarisées à l'aide de la chute de tension sur les résistances 15 à 20. Cet émetteur de fonctionnement de diode 4 effectue la conversion du courant du tube à rayons X qui se produit logarithmiquement sur la base du fonctionnement de la protection de surcharge, dans une me- sure linéaire, de telle sorte que la tension à la résistance 2 est directement proportionnelle au courant du tube à rayons X. Cette tension est additionnée à la tension appliquée à la résistance 3 qui est produite par un courant provenant de la tension prélevée du potentiomètre 21. La prise du potentiomètre 21 est couplée de son côté avec l'organe de réglage de kV qui possède également une échelle logarithmique. C'est pourquoi il est également nécessaire dans ce cas de convertir la mesure logarithmique en une mesure linéaire produite par un émetteur de fonctionnement de diode 22. Cet émetteur de fonctionnement de diode 22 est constitué par des diodes 23, 24 et 25 qui sont montées en série avec les ré sistances 26, 27 et 28. Afin de pouvoir polariser différemment les diodes 23 à 25, on produit des tensions de polarisation différentes, par l'intermédiaire d'un montage en série de résistances 29, 30, 31 et 32. La tension obtenue sur les résis- tances 2 et 3 est opposée à une tension d'une résistance de réglage 33. La différence des deux tensions commande un amplificateur 34 qui règle de son côté la prise de la résistance de réglage 33 dans le sens d'une compensation de tension à l'aide d'un moteur 35. La position de -la prise à la résistance de réglage 33 est alors une image du rapport de transformation nécessa-re d'un transformateur de réglage 36 qui peut être déplacé directement par le moteur 35 à l'aide d'un rouleau de charbon 37. Afin de pouvoir compenser correcte- ment la chute de tension supérieure qui se produit dans l'exploita- tion simultanée par suite des courants électroniques supérieurs, la résistance 2 doit être munie de prises Ces prises peuvent etre sé- lectionaEe3å l'aide de commutateurs 38 à 430 Si l'on actionne le commutateur 38, l'installation compense la chute de tension qui se produit lors de l'exploitation d'un tube Si l'on actionne par contre le com- mutateur 43, la résistance totale de la résistance 2 agit alors, ce qui entrains une augmentation de la tension de commande et produit un décalage du rouleau de charbon dans le sens d'une compensation d'une chute de tension supérieure0 Si le deuxième tube est chargé par un courant qui est supérieur à celui du premier tube, il en est tenu compte par l'actionnemont des commutateurs 39 à 42. Par con- tre, l'actionnement du commutateur 43 compense une chute de tension qui se produit dans le cas de deux tubes charges dè la même façon. Afin de pouvoir tenir compte avec la mme installation des résistances de réseau différentes qui se produisent, il faut simplement monter en série avec le potentiomèr tre 1 une autre résistance 44 qui est avantageusement réalisée de façon réglable. l'installation décrite ci-dessus compense également des augmentations de tension qui se produisent par suite de la diminution du courant de tube pendant la radiograe phie pendant l'exploitation dite de charge initiale. Gracie au couplage de la prise de la résistance 1 avec l'organe de réglage du courant de tube, on obtient, lors de l'exploitation de charge initiale, une variation de la tension prélevée, puisque!pendant la radiographie la prise y est déplacée.Cette tension, qui change pendant la radiographie et qui est appliquée à la résistance 2 et à 19émetteur de fonctionnement de diodes 4, produit un changement de la tension de commande qui entrains un déplacement du rouleau de charbon 37 du transforma- teur de réglage 36. le déplacement s'effectue dans le sens du maintien à une valeur constante de la haute tension appliquée au tube à rayons X, malgré la diminution de la chute de tension condition née par le courant électronique qui se produit pendant la radiogra phie. L'installation décrite ci-dessus permet par conséquent de tenir compte à l'avance de la chute de tension conditionnée par le courant électronique ou de changer la chute de tension conditionnée par le courant électronique dans le cas d'exploitation de charge initiale, de régler logarithmiquement la tension de tube ainsi que des résistances de réseau différentes avec lesquelles il faut faire fonctionner l'appareil à rayons X. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation ci-dessus décrit et représenté à partir duquel on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, saris pour cela sortir du cadre de l'inven tion. Ce générateur est applicable à la radiographie avec connexion de radiogrammes antérieurs. R E V E N D i C A-2 I O N S 10) Générateur de rayons X de dia gnostic à réglage logarithmique de la tension de tube et du courant de tube9 avec correction automatique de la chute de tension connu= tionnée par le courant électronique et réglage de la tension de mar- che à vide, par variation du rapport de transformation d9un trans- formateur de réglage, qui détermine à l'avance au début d'une radio graphie-la variation de la tension de tube déterminée par le choix du courant de tube et la transmet au tranformateur de réglage, caractérisé par deux résistances en série sur lesquelles se produit une chute de tension qui représente le rapport de transformation du transformateur de réglage, tension utilisée pour influencer un organe de réglage pour le rapport de transformation du transformateur le courant passant par une des résistances ensérie étant proportionnel à la tension de tube choisie, tandis que l'autre résistance est chargée par un courant proportionnel au courant électronique du tube à rayons X. 20) Générateur suivant la revendication 1 caractérisé'en ce que la prise d'un potentiomètre est couplée avec un organe de réglage du courant électronique, la tension prélevée faisant passer un courant par une résistance du mon- tage en série et actionnant un émetteur de fonctionnement de diodes constitué par un montage en parallèle de diodes polarisées diffé rsemment avec lesquelles est montée en série une résistance0 3 ) Générateur suivant la revendication 1,caractérisé en ce que la prise d'un potentiomètre est couplée avec un organe de réglage de la tension du tube et la tension prélevée fait passer un courant à travers une résistance du montage en série et actionne un émetteur de fonctionnement de diode qui est constitué d'un montage en parallèle de diodes polarisées différemment avec lequel est montée en série une résistance. 40) Générateur suivant la revendication i caractérisé en ce que, pour tenir compte de la résistance du réseau, une résistance réglable est disposée en série avec le potentiomètre dont la prise est couplée avec l'organe de réglage du courant électronizuee 50) Générateur suivant les revendication 1 et 2 caractérisé en ce que la résistance du montage en série qui est chargée par un courant proportionnel au courant élec- tronique présente des prises pour tenir compte des courants électro niques supérieurs qui se produisent en cas de fonctionnement sinnil- tanné. 60) Générateur suivant la revendu cation i caractérisé en ce que la tension de commande appliquée au montage en série de résistance qui représente le rapport de transformation du transformateur de réglage, est opposée à une tension prélevée sur un potentiomètre et la tension différentielle commande par l'intermédiaire d'un amplificateur, un moteur qui règle la prise du potentiomètre, de telle sorte que la position de la prise rem présente le rapport de transformation du transformateur de réglage.