Brevet FR2245146A1 — publié le 19750418

La présente invention concerne un appareil à rayons I constitué par l'association d'une source de rayons X et d'un dispositif de radiographie tomographique. le procédé d'enregistrement tomographique appliqué aux diagnostics par rayons X est destiné à eAtre utilisé pour obtenir Primage précise d'un plan particulier désire de l'objet. l'image tomograpbique est en général créée au moyen du mouvement coordonne' de la source de radiations et du film ou de l'objet et du films L'image globale est formée sur le film comme étant la somme des proJeotions instantanées de l'objet qui varient en fonction du temps. La densité du film dépend, entre autres, de l'intensité des radiations émises par le tube à rayons X, de la largeur du faisceau sur le film dans la direction du mouvement du film et de la vitesse du film par r#apport au faisceau Le niveau d'exposition sur le film est variable pendant la prise de vue étant donné que l'absorption par l'objet et la vitesse du film varient toutes les deux. Pour obtenir les meilleurs résultats, ces variations doivent être compensées en faisant varier soit la vitesse du film par rapport au faisceau, soit l'intensité de la radiation du tube à rayons X.La première alternative est impossible à mettre en oeuvre étant donné les masses importantes qui sont concern#es. L'intensité peut être réglée en ajustant soit le courant d'ánode, soit la tension d'anode. lorsqu'on utilise des rayons X à faible puissaa- ce, le contrôle du courant d'anode seul n'est en général pas suffi sant puisque la gamme de réglage du courant est excessivement limi- tée par la charge limite de l'anode. Il est parfois nécessaire pour la géométrie de l'image, de rendre le faisceau de rayons plus étroit dans la direction du mou- vement du film. Toutefois, lorsqu'on utilise des dispositifs à rayons X monophasés fonctionnant sans redresseur, des lignes indé sirables-commendent à apparaître sur le film dues au caractère pulsé de la radiation, si le faisceau-est par trop rétréci. les combinaisons d'une source de rayons X et d'un dispositif de radiographie tomographique de l'art antérieur peuvent etre classées en deux groupes du point de vue de la présente invention. Le premier groupe est constitué par les types d'appareils qui utilisent un générateur à haute tension monophasée fonctionnant sans redresseur et un tube à rayons X à anode fixe. Ces combinaisons sont caractérisées par leurs dimensions réduites, leur prix raisonnable et leur alimentation simple par le secteur. D'autre part, les caractéristiques de formation de limage souffrent de la nature pulsée des rayons et des difficultés rencontrées dans le contrôle de l'intensité. Comme types extrêmes du second groupe, on peut considérer les dispositiS de radiographie qui ont été connectés à un tube à rayons X à anode rotative et à un générateur de haute tension triphasée, sur le côté haute tension duquel est appliqué un redresseur hexaphasé à double alternance.Il est bien connu que la qualité de l'image de ce type d'appareil est supérieure à celle du dispositif monophasé. De plus, les dimensions du tube permettent une gamme de réglage plus large en ce qui concerne le contrôle automatique du courant d'anode. l'inconvénient en est le prix élevé qui représente plusieurs fois celui d'un appareil appartenant au premier groupe. le but de la présente invention est de combiner les avantages des groupes mentionnés et cette combinaison d'une source de rayons X et d'un dispositif de radiographie tomographique est caractérisée en ce que la source à haute tension du tube à rayons X comprend un redresseur fonctionnant à la fréquence du secteur pour donner une tension auxiliaire et un conyertisseur fonctionnant à une fréquence supérieure à la fréquence du secteur et qui transforme la tension auxiliaire en la haute tension convenant au tube à rayons X, un multiplicateur de tension étant utilisé pour augmenter, redresser et filtrer la tension alternative à haute fréquence. ; Le but de la présente invention est d'améliorer la qualité de la radiographie obtenue et la capacité technique de performance de l'appareil dans son ensemble par rapport aux combinaisons de ltart antérieur. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée faite ci-après avec référence au dessin ci-annexé dans lequel Big. 1 représente un dispositif de radiographie destiné à être utilisé dans la présente invention, et Fig. 2 représente un schéma d'ensemble du circuit. La figure 1 représente un dispositif radiographique qui est associé à ce qu'on appelle la tomographie de panorama. le faisceau 2 de rayons émis par le foyer du tube à rayons X, 1, traverse l'objet 3 et expose la surface 5 du film 4. le mouvement type de la tomographie est effectué, dans ltexemple en question, en faisant tourner l'objet 3 autour du point'6, comme indiqué par la flèche 7, tandis qu'en même temps le film se déplace selon la flèche 8. En programmant de façon appropriée le mouvement du film, on peut obtenir une-image du plan désiré 9. La figure 2 représente, sous forme d'un schéma d'ensemble,~ une combinaison caractéristique de la présente invention à savoir un redresseur 10 et un convertisseur Il qui à son tour comprend un multiplicateur de tension 18. le redresseur est dans ce cas un élément qui produit une tension continue à-partir de la tension de secteur 12, Dans le schéma-bloc, il comprend l'élément redresseur 13 lui-même et î'eîé- ment de filtration 14. le redresseur 10 sert à produire, à partir de la tension 12 du secteur, une tension auxiliaire 15 qui alimente le convertisseur ll. Le convertisseur est dans ce cas un éliment qui transforme une tension continue en une autre tension continue, ici la tension auxiliaire en la haute tension du tube à rayons X. Dans le schéma-b#loc, le-convertisseur Il comprend un oscillateur de puissance 16,un transformateur isolant 17 et un multiplicateur de tension 18 qui accrolt, redresse et filtre la tension fournie par le transformateur 17 pour donner la tension finale de l'anode du tube 1 à rayons X. la source d'alimentation de la cathode comprend une source de tension continue stabilisée 19, un moyen 20 réglant le courant d'émission, un amplificateur de commande 21, un oscillateur de puissance 22 et un transformateur isolant 23, Si l'élément de filtration 14, 1'oscillateur 16 et le multiplicateur de tension 18 ont été convenablement cnoisis, la tension d'anode est telle qu'elle peut être considérée comme une tension continue pure. Pour contrôler la haute tension, l'-oscilla- teur est commandé par l'amplificateur de commande 24. l'amplifica teur de commande prélève son signal d'entrée sur le moyen 25 de réglage de base de la haute tension, sur l'anode du tube à rayons X par l'intermédiaire de l'élément à réaction 26, sur sur.l'êlément 27 de mesure du mouvement du film et sur l'élément de mesure 28 émettant un signal en fonction de l'absorption de ltobaet. Au lieu de l'oscillateur 16, il est également possible de commander le redresseur 10 au moyen d'un amplificateur de commande 24, auquel cas, la commande de la haute tension est effectuée en contrôlant la tension auxiliaire 15. La combinaison d'une source de rayons X et d'un dispositif tomographique conforme à la présente invention répond aux nécessités mentionnées ci-dessus, en ce qui concerne la possibilité de contrôler automatiquement la haute tension et l'uniformité de l'intensité des radiations De plus, l'invention offre a'autres avantages. Dans les applications possibles, l'énergie électrique appliquée au tube à rayons X est typiquement comprise entre 0,5 et 2 kW, qui peut être fournie par une sortie secteur uniphasée. Si la fréquence de l'oscillateur du convertisseur est convenablement choisi-e (supérieure à 10 Mit), une intensité de radiations donnée peut être produite avec à peu près 1/3 de la puissance du secteur qui serait nécessaire si la meme intensité était engendrée en utilisant un dispositif à rayons X-monophasé sans redresseur.Cette différence s'explique, d'une part, par le bon rendement propre à la source à haute fréquence sans armature en fer et, d'autre part, par le fait que, liée à l'utilisation d'une tension d'anode sinusoïdale, la longueur effective de la pulsation n'est que le 1/3 environ de la longueur de l'imlsion de la tension d'anode. Grade aux dimensions réduites des éléments à haute fréquence et en particulier du multi plicateur de tension, la tête du tuQe mobile peut être conçue de façon à présenter un poids plus faible que précédemment, ce qui est particulièrement avantageux dans la radiographie tomographique. Quoique, les caractéristiques de la combinaison conforme à la présente invention soient connues séparément dans l'art antérieur, la combinaison conforme à la présente invention présente de nouvelles propriétés qui doivent être considérées comme étant le fait beaucoup plus de l'appareil dans sa combinaison d'ensemble que des constituants individuels. R E V E X D I C A T I O N S I.- Un appareil à rayons X constitué par l'association d'une source de rayons X et d'un dispositif tomographique, caracté- risé en ce que la source de haute tension du tube à rayons x comprend un redresseur fonctionnant å la fréquence du secteur afin de produire une tension auxiliaire et un convertisseur fonctionnant à une fréquence supérieure à la fréquence du secteur, convertiaseur qui transforme la tension auxiliaire en la haute tension contenant au tube à rayons I, un multiplicateur de tension étant utilisé pour accroi#re, redresser et filtrer une tension alternative de fréquence élevée. 2.- Un appareil à rayons X selon la revendication 1 caractérisé en ce que, à partir de la haute tension du tube à rayons X, un signal est produit pour commander le redresseur du convertisseur. 3.- Un appareil à rayons X selon la revendication 1, caractérisé en ce que le redresseur ou convertisseur est commandé par un signal qui est déterminé en fonction de la vitesse du film et/ou de l'absorption de l'objet. 4.- Un appareil à rayons X selon la revendication 1, caractérisé en ce que les constituants du convertisseur qui servent à augmenter la tension alternative à haute fréquence pour fournir la haute tension finale sont logés dans le même bottier que le tube à rayons X.