Brevet FR2134402A1 — publié le 19721208

L'invention concerne un tube à rayons X qui comporte une cathode chaude„ La plupart des tubes à rayons X, qui sont actuellement utilisés, fonctionnent avec une cathode chaude, afin d'obtenir pour certaines applications, notamment 5 en ce oui concerne le diagnostic et la thérapeutique en médecine, des rayons X d'intensité suffisante. Dans le cas de tubes à rayons X des cathodes chaudes sont réalisées de façon connue sous la forme de filaments et ont, par suite, la forme d'un ressort hélicoïdal 10 qui peut avoir une longueur importante. Dans le cas du fonctionnement des anodes tournantes avec une vitesse de rotation élevée, un filament de cathode chaude de ce type se met à osciller et vient occasionnellement en contact avec le corps restant de la cathode qui est relié à une extrémité du filament,"notamment 15 avec la partie qui est réalisée sous la forme d'un cylindre de Wshnelt en vue de focaliser les électrons sur l'anode. Une liaison conductrice peut alors être réalisée, à travers laquelle ' il circule un courant suffisamment important pour que le filament se soude sur le corps restant de la cathode car entre une con-20 nexion du courant de chauffage et le point de contact avec le corps de la cathode qui constitue alors l'autre connexion, seule une partie du filament est encore en circuit. Cependant celà conduit, par suite de la diminution de la résistance, à ce que le courant, qui circule à travers le tube, augmente 25 et à ce que l'anode devienne inutilisable par suite'de la surcharge subie dans la zone du spot dont les dimensions., se trouvent réduites. Le but poursuivi, qui consiste à écarter le danger sus mentionné ou au moins à éviter dans une large mesure 30 ses conséquences, est atteint conformément à l'invention grâce au fait que la liaison de la cathode avec le cylindre de Wehnelt, qui doit être qualifié de dispositif de focalisation, comporte une résistance de limitation du courant, ue .ce fait, dans ±e cas où la catho.îe chaude vient en contact avec le cylindre de 55 Wehnelt, qui constitue une partie du corps de la cathode, le court-circuit, qui apparaît habituellement, n'a pas lieu par la suite de la présence de la résistance, lie courant qui circule est maintenu suffisamment faible pour qu'il soit insuffisant pour permettre la soudure de la cathode chaude sur le corps de 40 l'anode. Généralement une résistance comprise entre 100 et 72 14189 2 2134402 500 ohms est suffisante pour les tubes usuels . Cependant, la valeur de la résistance n'est pas critique, étant donné qu'elle doit,d'une part uniquement empêcher l'application du potentiel sur le corps de la cathode, et, d'autre part, dans le 5 cas où la cathode chaude entre en oscillation contre le corps de la cathode, empêcher qu'un courant élevé ne circule. Dans le cas de tubes comportant plusieurs cathodes chaudes, éventuellement deux cathodes qui sont suspendues l'une sur l'autre, il est avantageux d'insérer la résistance dans la connexion 10 avec la masse, étant donné que la sécurité agit alors pour les deux filaments spirales. A titre d'exemple on a décrit ci-dessous et illustré au dessin annexé une forme de réalisation du dispositif suivant l'invention. 15 La figure 1 représente une vue en élévation avec arrachement partiel d'un tube à rayons X à anode tournante, qui comporte deux cathodes et un moyen de sécurité conforme à l'invention. La figure 2 représente une vue de dessus 20 schématique agrandie du dispositif cathodique» La figure 3 montre une représentation correspondante d'un dispositif cathodique connu. Le dispositif anodique 2 est ."itup, de façon connue, dans l'ampoule sous vide en verre 1 et est constitué 25 par le disque anodique 3, en métal difficilement fusible, qui est solidaire du rotor 4 à roulementa billes. Le dispositif cathodique 5 est situé à l'extrémité opposée ae l'ampoule 1. Celui-ci est constitué par le boîtier métallique 6, contre lequel est disposé, en face les pistes du disque anodique 3 balayées par le 30 faisceau électronique, le cylindre de Welnelt 7, qui sert de dispositif de focalisation et qui comporte les deux cathodes chaudes 8 et 9. Les tensions de chauffage pour la cathode 8 et pour la cathode 9 sont respectivement appliquées entre les conducteurs 10 et 11 et entre les conducteurs 11 et 12. Le boîtier 35 6 se trouve à la masse par l'intermédiaire du conducteur 13. La résistance 14 conforme à l'invention et valant 200 ohms est insérée entre les conducteurs 11 et 13. Pour le fonctionnement du tube à rayons X on applique la tension, par exemple 75 V, qui est nécessaire à 40 la production des rayons X entre les conducteurs 11 et 15» De 72 14189 3 2134402 plus, pour mettre en circuit la cathode chaude S, une tension de chauffage ap: rox irnativement égale à 15 V est alors appliquée entre les co.vctuctcurs "il et 12, afin d'obtenir une intensité de rayonnement suffi .-ante pour L ' irraiiation. De plus, à l'extérieur ri» 'amicale 1, le stator connu est .lisposé en face du rotor 4-t met ai rotation le rotor 4 et par conséquent l'anode 3° Si à préo«..nt..iors d'une oscillation »le filament de la cathode chaude 9 vient en contact avec le cylindre de Wehnelt, il en résulte, comme cela est visible sur la figure 2, que le courant de chauffage passe à travers la partie restante du filament hélicoïdal de la cathode 9 et à travers la résistance 14. r^ais le courant est de ce fait limité de sorte que le filament y ne peut pas se souder sur le cylindre de vvennelt. Il en est autrement dans le cas de la forme de réalisation connue qui est représentée en figure 3. Lorsque la cathode chaude 9' entre en oscillation contre le cylindre de Wehnelt 7', le conducteur 11' vient en contact, par l'intermédiaire de la liaison 16, avec le reste de la cathode 9', qui reste toujours relié au conducteur 12' opposé au conducteur 11'. Toute la tension de chauffage égale à 15 V est alors appliquée sur la résistance diminuée de la cathode raccourcie qui, de ce fait, subit un échauffeir.ent important. L'anode est surchargée, comme cela a déjà été mentionné dans le paragraphe 2 de la description, par suite de l'augmentation de l'émission électronique. BAD 0RfG/M*r 72 14189 4 2134402 RUTJjNIlIOATIONS 1. Tube à rayons X, dont la cathode chaude est entourée par un dispositif de focalisation électriquement relié à celle-ci, caractérisé par le fait que la connexion de 5 la cathode (8, 9) avec le cylindre de Wehnelt (Y), servant de dispositif de focalisation, comporte une résistance (14) de limitation du courant. 2„ Tube suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que la valeur de la résistance (14) est 10 comprise entre 100 et 500 ohms. 3.Tube suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que dans un tube qui comporte deux filaments (8, 9) la résistance (14) est située entre le point de jonction des deux filaments et le cylindre de Wehnelt (7).