Brevet FR2170126A1 — publié le 19730914

t' invention concerne un géiLeteur cl -ilyons X comportant une enceinte étanche remplie d'huile et munie d'une fenotre pour le passage du rayonnement et dans laquelle est monté le tube à rayons X. ta capacité de charge d'un tube à rayons X dépend essentiellement de la température de l'anode ainsi que des conditions de température de l'entourage du tube à rayons X. Outre les enceintes fermées et donc étanches, qui sont remplies d'huile, pour les tubes à rayons X, il est connu d'utiliser également des enceintes comportant des tubulures de raccordement pour un circuit d'huile. Un générateur de rayons X de ce type est décrit par exemple dans le brevet allemand n" 892 032. Selon ce brevet il est prévu un refroidissement par circulation forcée d'huile,dans lequel l'huile pompée hors de l'enceinte du tube à rayons X est refroidie au cours de son retour et est utilisée à nouveau pour le refroidissement et l'isolement du tube à rayons X.Dans le cas d'un tel refroidissement par circulation forcée huile, l'inconvénient réside dans le fait qu'il est inévitable qu'à la longue de faibles quantités d'huile sortent du circuit d'huile en des endroits qui ne sont pas compl & tement étanches et que par conséquent de l'air pénètre dans ledit circuit d'huile ainsi que dans l'enceinte du tube à rayons X. En outre il est impossible d'éviter que l'huile se salisse à la longue par suite de l'usure par frottement qui se produit dans la pompe, dans les vannes et dans des dispositifs semblables. I1 en résulte que la capacité d'isolement de l'huile diminue. L'invention a pour but de créer un générateur de rayons X du type indiqué plus haut dans lequel, mtme après une longue durée de fonctionnement, une influence nuisible sur la capacité d'isolement de l'huile remplissant l'enceinte du tube à rayons X par suit de salissement de l'huile ou de la pénétration d'air dans l'huile ainsi que dans l'enceinte du tube à rayons X est évitée. Ce problème est résolu conformément à l'invention grâce au fait que dans l'espace intérieur de l'enceinte et entre la paroi de l'enceinte et le tube à rayons X sont disposés des éléments de refroidissement qui font partie d'un système de refroidissement parcouru par un liquide réfrigérant. Une forme de réalisation appropriée de l'invention réside dans le fait qu'il est prévu à l'extérieur de l'enceinte une pompe hydraulique et un appareil de refroidissement pour le liquide réfrigérant pompé à travers les éléments de refroidissement. Une autre forme de realisation avantageuse de l'invention réside dans le fait que les éléments de refroidissement entourent à la façon d'un anneau le tube à rayons X du cOté de l'anode et du cOté de la cathode. Comme liquide réfrigérant il est possible d'utiliser l'eau A titre d'exemple on a décrit ci-dessous et illustré schématiquement au dessin annexé une forme de réalisation du dispositif suivant l'invention. La figure 1 représente une coupe longitudinale sché- matique d'un générateur de rayons X conforme à l'invention. La figure 2 représente une coupe suivant lI-II de la figure 1. La figure n est une représentation schématique d'un circuit de refroidissement pour le générateur de rayons X conforme aux figures 1 et 2; Le générateur de rayons X représenté en figure 1 est constitué par une enceinte 1 dans laquelle est monté un tube 2 à rayons X. Ce dernier est, dans le cas de l'exemple de réalisation représenté, un tube à rayons X à anode tournante, qui comporte une plaque anodique 3, une cathode 4 et un moteur d'entratnement de l'anode tournante qui est constitué par un rotor 5 et un stator 6 disposé à l'extérieur de l'ampoule de verre du tube 2 à rayons X. L'enceinte 1 possède une entre 7 prévue pour le passage du rayonnement X provenant de la plaque anodLque 3. L'enceinte 1 est remplie d'huile et est étanche. Le tube2à rayons X est,du côté de l'anode, ehtouré à la façon d'un anneau par des éléments de refroidissement dont seuls les deux éléments 8 et 9 sont visibles en figure 1. Il ressort de la figure 2 qu'à part ces deux éléments de refroidissement, il est encore prévu un grand nombre d'autres éléments de refroidissement et que tous les éléments de refroidissement sont placés en série,c'est à dire que les extrémités voisines de deux éléments de refroidissement successifs sont reliées entre elles par une conduite de liquide. Le tube 2 à rayons X est également entouré à la façon d'un anneau, du côté de la cathode, par des éléments de refroidissement dont seuls les deux éléments 10 et Il sont visibles en figure 1. Les éléments de refroidissement situés du c8té de la cathode sont également branchés en série, c'est à dire que les extrémités voisines de deux éléments de refroidissement successifs sont reliées entre elles par une conduite de liquide. Les élements de refroidissement entourant le tube 2 à rayons X du c8té de l'anode peuvent entre raccordés par l'intermédiaire de deux tubulures de raccordement prévues sur l'enceinte 1 du tube à rayons X à un système de refroidissement.En figure 1 seule la tubulure de raccordement 12 est visible tandis qu'en figure 2 on a représenté non seulement la tubulure de raccordemenc 12, mais également l'autre tubulure de raccordement 15. De la mEme façon, les éléments de refroidissement entourant le tube 2 à rayons X du c8té de la cathode peuvent entre raccordés à un système de refroidissement par l'intermédiaire de deux tubulures de raccordement dont seule la tubulure 14 est visible en figure 1. En figure 3 on a représenté schématiquement un exemple de réalisation d'un tel système de refroidissement. L'autre tubulure de raccordement non visible en figure 1 des éléments de refroidissement entourant le tube 2 à rayons X du cvté de la cathode est désignée par la référence 15 en figure 3. Sur cette figure 3 on a représenté le mcntage série des éléments de refroidissement entourant le tube 2 à rayons X du c8té de la cathode et du ctté de l'anode. Les tubulures de raccordement 12 et 15 sont sont par conséquent reliées entre elles. Les tubulures de raccordement 13 et 14 conduisent à une pompe hydraulique 16 et à un appareil de refroidissement 17 auquel est associé un ventilateur 18.Dans le cas de l'exemple de réalisation représenté en figure 3 il s'agit d'un circuit de refroidissement fermé, dans lequel un liquide réfrigérant complètement séparé de l'huile se trouvant dans le bottier 1, par exemple de l'eau, est mis en circulation par pompage à l'aide de la pompe 16. L'appareil de refroidissement 17 a pour réle, en liaison avec le ventilateur 1E, de réaliser un refroidissement au retour de ce liquide réfrigérant. A cause de la séparation du liquide réfrigérant de l'huile dans l'enceinte 1, les pertes d'huile et un salissement de l'huile sont pratiquement exclus. Par conséquent, la capacité d'isolement de l'huile se trowant dans l'enceinte 1 ne décroît donc pas mEme après une longue durée de fonctionnement du tubeârayons X. Le générateur de rayons X décrit possède par conséquent un fonctionnement très fiable et ce pour une faible dépense d'entretien, et possède une très longue durée de vie.Un bon refroidissement du tube 2 à rayons X est assuré grâce à la disposition des éléments de refroidissement du c8té de l'anode et de la cathode du tube 2 à rayons X. Lorsqu'on utilise de l'eau comme liquide réfrigérant, il est possible de ne pas utiliser une pompe,n$un appareil r seur de retour lorsque les éléments de refroidissement sont rac cordés directement à la distribution d'eau domestique au lieu d'tre raccordés un circuit de refroidissement. Dans ce cas l'eau s'écoule depuis la conduite d'eau dans les éléments de refroidissement et de là dans l'ensemble des canalisations. La consommation d'eau peut être maintenue très réduite lorsqu'il est prévu un dispositif de réglage du courant du fluide réfrigérant, qui comporte un thermomètre pour mesurer la température de l'huile dans l'enceinte 1 et ds dispositifs d'arrdt commandés par ce thermomètre et situés dans le courant de fluide réfrigérant.De ce fait, la quantité d'eau circulant dans les éléments de refroidissement est toujours juste assez importante pour le maintien d'une température prédéterminée de l'huile. I1 est en outre possible de fermer complètement l'arrivée d'eau lorsque le tube à rayons X ne fonctionne pas. Lors de sa fabrication, le générateur de rayons représenté sur les figures 1 et 2 peut titre réalisé en série avec des tubulures de raccordement pour l'alimentation en liquide réfrigérant et au choix avec ou sans élément de refroidissement, c'est à dire qu'il est possible d'utiliser une même enceinte au choix soit en liaison avec une installation de radiographie, dans laquelle il n'est prévu aucun refroidissement particulier du tube à rayons X au moyen d'un liquide réfrigérant, soit, de la façon décrite, en liaison avec une installation radiographique dans laquelle il est prévu un liquide réfrigérant pour le tube à rayons X. Si aucun élément réfrigérant n' est prévu dans enceinte 1, il est naturellement nécessaire d'obturer les vubvlures de raccordement 12 à 15. REVENDlGATIONS 12 Générateur de rayons X comportant une enceinte étanche remplie d'huile, munie d'une fenêtre pour le passage du rayonnementetdsnslaquelle est plané le tube à rayons X, caractérisé par le fait que dans l'espace intérieur de l'enceinte et en tre la paroi de I' enceinte(betletube (2) à rayons X sont dispo- sés des éléments de refroidissement (8 à Il qui font partie d'un système de refroidissement parcouruepar un liquide réfrigérant. 21 Générateur de rayons X suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que le système de refroidissement est un circuit de refroidissement par circulation qui comporte, en dehors de l'enoeinte(l), une pompe hydraulique (16, et un appareil (17,18 de refroidissement du liquide réfrigérant pompé à travers les de refroidissement (8 à 111. 3, Générateur de rayons X suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que les éléments de refroidissement (8 à 11 entourent à la façon d'un anneau le tube (2) à rayons X du côté de sa cathode et du côté de son anode. ) Gégérateur de rayons X suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les éléments de refroidissement (8 à 11) sont montés en série. 5) Générateur de rayons X suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4,caractérisé par le fait que le liquide réfrigérant est de l'eau. 6, Générateur de rayons X suivant l'une quelconque des revendications 1, 3, 4 ou 5, caractérisé par le fait que les éléménts de refroidissement (8 à 11) sont raccordés à la conduite de distribution d'eau domestique. 71 Générateur de rayons X suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait qu'il comporte un dispositif de réglage du courant de liquide réfrigérant, qui comporte un thermomètre pour mesurer la température de l'huile et des dispositifs d'arrêt,commandés par ce thermomètre, dans le courant de liquide réfrigérant.