Brevet FR2130259A1 — publié le 19721103

L'invention concerne une anode tournante pour tube à rayons X, comportant une plaque anodique constituée par un matériau difficilement fusible, sur laquelle est située la piste balayée par le faisceau électronique, c'est-à-dire la tra-5 jection du foyer. On sait que dans les tubes à rayons X à anode tournante la surface qui est atteinte par les électrons, c'est-à-dire la zone de la piste balayée par le faisceau électronique, est fortement échauffée localement. De ce fait, elle est forte-10 ment dilatée et donne lieu à des déformations qui peuvent conduire à la rupture du disque anodique. C'est pourquoi l'on a déjà proposé de fabriquer une anode tournante en plusieurs parties qui sont mécaniquement assemblées entre elles. Les dilatations thermiques et les tensions qui apparaissent sont plus 15 faibles par suite des petites dimensions présentées par les différentes parties et doivent par conséquent s'équilibrer réciproquement. Conformément à l'invention le support des différentes parties est simplifié lorsque le corps qui constitue l'ano-20 de comporte des entailles radiales. Etant donné que dans cette forme de réalisation les différentes parties de l'anode ne sont pas complètement séparées les unes des autres, on n'a pas besoin d'avoir recours à un support particulier. La partie centrale et non entaillée de l'anode qui suto^A-ste-joue le rôle de support. 25 En vue d'améliorer la solidité on peut de plus augmenter l'épaisseur de la partie centrale. L'avantage consiste également en ce qu'il peut en résulter une bonne compensation de la température entre toutes les parties de l'anode. Dans une forme de réalisation préférée de 30 l'invention, le disque anodique n'est entaillé que dans la zone où se trouve la piste balayée par le faisceau électronique et où se trouve le foyer. La partie interne demeure intacte et sert à assurer la cohésion de l'ensemble. Trois entailles au moins doivent être réalisées à égale distance les unes des autres afin 35 que les forces qui apparaissent se répartissent au moins approximativement de telle sorte qu'aucune tension ne soit engendrée. Cependant, on peut augmenter le nombre des subdivisions de façon à ce que le disque comporte par exemple jusqu'à dix entailles et même davantage tout en constituant encore une anode suffisamment 40 compacte. Un trop grand nombre de subdisivions traversant l'anode 72 08983 2 2130259 de part en part conduirait à une trop forte réduction de la surface anodique. On évite toute réduction de la surface anodique attaquée par les électrons lorsque les entailles sont disposées sur la face inférieure de la plaque et lorsqu'elles ne pénètrent que partiellement dans la plaque. Il existe une mobilité suffisante lorsque les entailles ne pénètrent que partiellement dans l'anode jusqu'à un niveau atteignant la moitié de son épaisseur. En outre il est avantageux que les entailles possèdent la plus grande profondeur sur le bord de l'anode et qu'elles s'étendent jusqu'au voisinage de l'axe. On obtient d'une façon simple une forme de réalisation de ce type en entaillant la plaque anodique à l*aide de disques coupants minces. En outre la profondeur des entailles qui sont ménagées décroît vers l'intérieur lorsque qu'au cours de l'opération d'entaillage, l'axe du disque de forme circulaire est situé sous le bord de l'anode. Dans cette forme de réalisation, le nombre des entailles peut être supérieur à dix, lorsque 1'échauffement de l'anode est compensé par l'épaisseur plus forte du matériau de sorte que la perte de matériau produite par les entailles est compensée. Il est avantageux dans des anodes comportant deux pistes concentriques balayées par le faisceau électronique que les entailles d'un premier groupe s'étendent jusqu'au bord intérieur de la piste externe et que les entailles d'un deuxième groupe s'étendent jusqu'au bord intérieur de la piste interne. Dans ce cas, la perte en matériau anodique est par suite faible malgré une élasticité suffisante de l'anode. On sait qu'au cours du fonctionnement des tubes à rayons X, on doit empêcher en grande partie les électrons d'atteindre d'autres parties du tube en dehors de l'anode. Par conséquent, il est avantageux de donner aux entailles au moins partiellement une direction qui diffère de celle du faisceau électronique. De ce fait, on empêche que des électrons traversent sans rencontrer d'obstacles la plaque anodique et arrivent sur la paroi de l'ampoule ou sur le rotor etc... A titre d'exemple, on a décrit ci-dessous et illustré au dessin annexé plusieurs formes de réalisation du dispositif suivant l'invention. La figure 1 représente une vue en perspective 72 08983 2130259 La figure 2 représente à une échelle agrandie l'anode qui est utilisée dans le tube conforme à la figure !, celle-ci étant partiellement représentée avec arrachement d'un 5 quart de l'anode en vue de montrer la disposition des entailleSo La figure 3 représente la demi-section transversale d'une autre forme de réalisation de l'anode et La figure 4 représente la vue en perspective d'une anode tournante qui présente des entailles obliques et de 10 profondeur radiale inégale. En figure 1, la référence 1 désigne l'ampoule cylindrique en verre du tube 2 aux extrémités de laquelle sont disposées vis-à-vis de façon connue l'ensemble cathodique 3 et l'ensemble anodique 4. L'ensemble 3 est constitué par un support 15 5 comportant l'enveloppe protectrice 6, dans laquelle est située la cathode chaude invisible sur le dessin. L'ensemble 4 est constitué par le rotor 7 et par la plaque anodique 8 qui possède un diamètre de 100 mm -et une épaisseur de 6 mm. Les pistes 9 et 10 balayées par le faisceau électronique sont situées de façon 20 connue sur la plaque 8. La plaque 8 est fixée sur l'axe 11 à l'aide d'une vis 12, cette plaque étant pressée contre la butée support 15 (figure 2). En outre la figure 2 représente la constitution stratifiée de la plaque 8 qui comporte un corps de base 16 constitué par du molybdène et- une couche 17 de 1,5 mm d'épais-25 seur constitué par un alliage de rhénium eif de tungstène, dans les zones des pistes balayées par le faisceau électronique. Les quatre entailles prévues en vue d'augmenter l'élasticité thermique, dont deux seulement sont représentées sur la figure en étant désignées par 13 et 14, sont ménagées à égale distance 30 les unes des autres dans la face inférieure de la plaque 8. Elles présentent une profondeur de 4 mm et s'étendent radialement, leur épaisseur diminuant jusqu'à devenir nulle à une distance de l'axe 11 égale à 10 mm. Les tensions de fonctionnement et de chauffage 35 nécessaires pour la création des rayons X sont appliquées de façon connue sur le tube par l'intermédiaire des conducteurs 18, 19 et 20 et du pied tubulaire 21 de l'anode. Lorsque l'échauffe-ment se manifeste et par conséquent qu'il s'ensuit une dilatation, les parties 22 à 24 de la plaque anodique 8 peuvent se déplacer 40 les unes par rapport aux autres sans qu'il se produise de rupture. 72 08983 4 2130259 Dans la partie de 1*anode 25 représentée en coupe sur la figure 3, les entailles traversent la plaque 26 sur toute son épaisseur et s'étendent radialement jusqu'à la partie interne 27 dont l'épaisseur est plus forte'en vue d'assurer 5 une meilleure tenue. Dans l'exemple de réalisation de la figure 4, une série d'entailles 31, 32 de profondeurs inégales sont ménagées dans une plaque 28 qui porte deux pistes 29, 30 balayées par le faisceau électronique. Les entailles 31 s'étendent radialement 10 jusqu'au bord intérieur de la piste interne 30 et les entailles 32 alternant avec les entailles 31 s'étendent jusqu'au bord intérieur de la piste extérieure 29. Les entailles 31, 32 présentent une dilatation axiale qui s'écarte de la direction de l'axe qui doit être introduit dans l'ouverture 33, et qui est parallèle au fais-15 ceau électronique engendrant des rayons X. Cette forme de réalisation ne laisse pas passer d'électrons provenant directement de la cathode et elle se caractérise notamment par l'orientation oblique des entailles 31 et 32 sur le bord de la plaque 28. 72 08983 5 2130259 REVENDICATIONS 1. Anode tournante pour tube à rayons X comportant une plaque anodique, constituée par un matériau difficilement fusible, sur laquelle est située la piste balayée par le faisceau 5 électronique, caractérisée par le fait que la plaque (8, 28) comporte des entailles radiales (13, 14 et/ou 31, 32). 2. Anode tournante suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que la plaque anodique (8) comporte au moins trois entailles (13, 14) disposées à une certaine distance 10 les unes des autres et dont la longueur radiale correspond au moins à celle des zones qui sont attaquées par les électrons. 3. Anode tournante suivant la revendication 1, caractérisée par le fait que, dans le cas d'une plaque anodique qui comporte deux pistes (29, 30) balayées par le faisceau élec- 15 tronique, les entailles (32) d'un premier groupe s'étendent jusqu'au bord intérieur de la piste externe (29) et que les entailles (31) d'un deuxième groupe s'étendent jusqu'au bord intérieur de la piste interne (30). 4. Anode tournante suivant la revendication 1, 20 caractérisée par le fait que la direction des entailles (31, 32) diffère au moins partiellement de la direction d'incidence des électrons. 5. Anode tournante suivant la revendication 1, caractérisée par le fait que 1 ' éplrits-seur de la partie centrale 25 (27) de la plaque anodique (25) est renforcée. 6. Anode tournante suivant la revendication 1, caractérisée par le fait que les entailles (13, 14) sont ménagées dans la face inférieure de la plaque (8) et pénètrent dans celle-ci à une profondeur correspondant à la moitié de son épaisseur. 30 7. Tube à rayons X qui comporte une anode con forme à l'une des revendications 1, 2, 3, 4, 5 ou 6.