Brevet FR2130648A1 — publié le 19721103

L'inveation concerne una source appelée à engendrer des rayons X et convenant en particulier pour l'obtention d'images radio— sco. iques i.-erûietti.nt d'établir le aia.jnostic au sujet de tissus tendres, cette source con; ortant un tuae à rayons X c:'Tui:é d'une catiiode et d'une anode à ois-us ri ' i:..p-_ct et s..uni d'une fenêtre de sortie et ;:'un filtre de ra/onne.aent, le matériau constituant 1'anode à disque d'impact et le matériau constituant le filtre de rayonnement t.tfurt adaptés l'un à l'autre afin d'optimaliser le contraste dans' l'iisa^e radioscouiuue obtenue. Une source à rayons X ainsi conçue est connue du "brevet américain .;D 3-515-S74* Un tuoe à rayons X décrit dans cebrevet est rendu apte à être utilisé en mammographie du fait que l'anode à disque d'impaci et le filtre de rayonnement sont en molybdène. En utilisant pour cet examen une telle source à rayons X, on est confronté avec l'inconvénient que dans les images radiosco.iques formées (pnotojrapiiies), le contraste constate lorsqu'il s'agit de seins fornés par des tissus relativement épais est "beaucoup moins prononcé que celui constaté lorsqu'il s'agit de seins formés par des tissus relativement .-rinces. Lors de l'irradiation diagnostique, il faut éviter la déformation du -sein à examiner, puisqu'elle entrave le constat et la localisation des germes de maladie eventuels. Le but de l'invention est d'éliminer cet inconvénient et de fournir une source à rayons X fournissant une image riche en. contraste également lorsqu'il s'agit de seins formés par des tissus relativement épais, et cela sans qu'en comparaison aux rayons X connus, il se produise une perte de contraste perceptible lors de l'examen de seins formés par des tissus relativement minces, ou qu'il y ait lieu d'augmenter l'intensité de rayonnement nécessaire. A cet effet, une source à rayons, appartenant au genre mentionné dans le préambule, est remarquable en ce que l'anode à disque d'impact comporte un des éléments à numéro atomique Z = 44j 45 ou 44 et que le filtre de rayonnement comporte un de ces éléments ou l'élément argent. Lorsque par exemple le matériau constituant l'anode à disque d'impact est le riioûiu.r. (Z = 45), on peut, st'ns engenarement de rayons tror- durs, utiliser 1,: même source à rayons X pour tous seins. Dans un mode ae réalisation préféré a'une source à rayons X conforme à l'invention, on utilise un filtre de rayonnement en argent et on adapte ainsi co3V.e.u-olea.en6 su matériau du fils utilise les rayons L qui ont pu traverser le filtre, in particulier, le filtre de rayonnement peut alors être formé par la fenêtre de sortie du tuoe à rayons X. • 72 10352 2 2130648 La description suivante, en regard du dessin annexé, le tout donné à titre d'exemple, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée» La fig. 1 est une coupe longitudinale schématique 5 d'une source à rayons X, conforme à l'invention. La fig. 2 est un graphique illustrant le caractère sélectif des rayons X fournis par cette source. Sur cette figure, un tube à rayons X 1 comporte line enveloppe 2 dans laquelle une fenêtre de sortie de rayons X 3 a été éla— 10 borée de manière étanche au vide. De préférence, cette fenêtre 3 est en béryllium et a une épaisseur comprise par exemple entre 50 et 100 microns. Dans l'enveloppe 2 se trouve également un organe 4 traversé par des conducteurs d'alimentation 5 d'une cathode 6 formée par exemple par un filament 7 A l'aide d'un conducteur central 8, le filament 7 peut être 15 divisé en deux parties $ et 10. Pendant le fonctionnement, le filament J émet un faisceau électronique 11 qui frappe une partie circulaire 12 d'une anode rotative 13. Conformément à l'invention, à l'endroit où l'anode peut être frappée par le faisceau 11, elle comporte un des métaux ruthénium (Z = 44)» rhodium (Z = 45) °U- palladium (Z = 46).Par l'intermédiaire d'un 20 arbre 14, l'anode 13 est portée à rotation par un dispositif 15 et acquiert ainsi par exemple une vitesse de rotation de 9000.tours par minute. A travers d'un autre organe 16 placé dans l'enveloppe 2, les conducteurs alimentant le dispositif devant faire tourner l'anode traversant l'enveloppe 2. L'anode 13 est constituée par exemple (voir le brevet français 25 N° I.O66.696) par une plaque centrale 17 contenant la partie circulaire 12 et sertie dans vin support 18 constitué par un matériau qui par exemple a une meilleure conductibilité thermique ou dont l'usinage est plus facile. Lorsque le tube est réalisé de façon à comporter deux foyers, le support peut comporter une partie circulaire 19 servant de cible pour les électrons 30 émis par la partie de filament 9« Dans le brevet français précité, on préconise que le molybdène a des propriétés convenables pour former le support 18 et on sait également que ce matériau convient aussi comme matériau de disque d'impact, et cela spécialement lorsqu'il s'agit d'examiner des seins formés par des tissus relativement minces, d'autres tissus tendres etc, et 35 est très indiqué aussi pour l'analyse par rayons X. Un faisceau de rayons X 20 engendré par le filament sort vers l'extérieur par l'intermédiaire de la fenêtre 3- Une fenêtre en béryllium n'absorbe qu'une faible partie des rayons X, et plus principalement encore des rayons ayant les plus grandes longueurs d'ondes. Pour la sélection d'un spectre de rayons X, il est donc 72 10352 3 2130648 possible de négliger l'influence de cette fenêtre. Un filtre de rayonne— aient 21 a une absorption telle que pour ainsi dire le filtre donne lieu à la ohromatisation des rayons X incidents, du fait que les rayons caractéristiques fortement représentés et les rayons entourant immédiatement les 5 rayons précités du spectre continu sono autorisés à passer en grande partie, iiiMis que ceux aes ré/ions ae longueurs cl' ondes situés en dehors des longueurs d'onde desdits rayons sont aosoroés relativement fortement comme le montre le* fig. 2. Sur la fig. 2, dans un système de coordonnées rectan— 10 gulaires, on a porté en abscisses la longueur d'ondes^et en ordonnées l'intensité de rayonnement et l'absorption de rayonnement. Sur cette fig. 2, la couroe _a montre l'émission de rayons X d'une anode en. rhodium, bombardée par des électrons nantis d'une énergie de 40 KeV. Outre un spectre continu caractérisé par une longueur d'onde minimale^ égale à environ 0,035 15 n.n et une longueur maximale \ égale à environ G,052nm, la courbe a. per— U13.2C met de constater un maxiiuff- en rayons X caractéristiques pour l'élément rhodium constituant l'anode. Les chiffres numériques précités résultent des équations de Duane-Hunt. En ce qui concerne ce rayonnement caractéristique qui se produit lors des passages d'électrons entre les diverses orbites 20 d'électrons, la fig. 2 montre le rayonnement X connu, qui pour le rhodium se produit à une longueur d'ondes d'environ 0,056 nm. Dans le même système de coordonnées rectangulaires, une courbe _b montre l'absorption d'un filtre défrayons X réalisé en argent. On sait que pour une valeur accroissante de A , l'absorption augmente environ exponentiellement jusqu'à une disconti-25 nuité d'absorption qui pour l'élément argent se situe prés de 0,0485 nm, l'absorption diminuant alors fortement pour ensuite augmenter de nouveau exponentiellement. Four un filtre de rayonnement en rhodium, on peut constater la même allure, mais comme l'indique la ligne en pointillés Rh, la discontinuité d'absorption se produit à la longueur d'ondesA = 0,052 nm . 30 Sur la même fig. 2, une courbe _c se rapporte au spectre des rayons X qui ont pu traverser le filtre de rayonnement, la région énergétique limitée par cette courbe c étant hachurée. Gomme le permet de constater la fig. 2, une monochromatisation du spectre de rayons X est atteinte. De ce fait, le contraste caractérisant les images radioscopiques, comparé au contraste 35 donné par des rayons X non sélectionnés, est beaucoup mieux. Une mesure du résultat obtenu en ce qui concerne le contraste s'obtient du fait de comparer le degré de contraste obtenu réel au degré maximal susceptible d'être atteint pour des rayons monochromatiques. Pour des seins formés par des tissus relativement minces par exemple (équivalents à une épaisseur de 72 10352 4 2130648 3,5 cm d'eau), le rapport précité est égal à 0,75 pour des électrons nantis d'une energie de 32 kV, tant pour une anode et un filtre en molybdène que pour une anode qui est en rhodium et un filtre qui est en argent. Lorsqu'il s'agit de seins formés par des tissus relativement épais (équivalents à 5 une épaisseur de 6 cm d'eau), le rapport en question est égal à 0,53 pour des électrons nantis d'une énergie de 40 kV si l'anode et le filtre sont en molybdène et est égal à 0,73 pour des électrons nantis d'une énergie de 35 kV si l'anode est en rhodium et le filtre en argent. Ces chiffres montrent clairement le perfectionnement de la source à rayons X lorsque 10 celle-ci est utilisée pour des seins formés par des tissus relativement épais. 72 10352 5 2130648 REVENDICATIONS i 1. Source devant engendrer des rayons X et convenant en particulier pour l'obtention d'images radioscopiques permettant d'établir le diagnostic au sujet de tissus tendres, cette source comportant un tube à rayons X équipé d'une cathode et d'une anode à disque d'impact et muni d'une fenêtre de sortie et d*un filtre de rayonnement, le matériau constituant l'anode à disque d'impact et le matériau constituant le filtre de rayonnement étant adaptés l'un à l'autre afin d'optimaliser le contraste dans l'image radioscopique obtenue, caractérisée en ce que l'anode à disque d'impact comporte un des éléments à numéro atomique Z = 44» 45 ou 46 et que le filtre de rayonnement comporte un de ces éléments ou l'élément argent. 2. Source selon la revendication t, caractérisée en ce que le filtre de rayonnement est en argent et l'anode à disque d'impact en rhodium. 3. Source selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le filtre de rayonnement est formé par la fenêtre de sortie. 4. Source selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le tube à rayons X est un tube à deux foyers et que l'anode à disque d'impact est en molybdène.