Brevet FR2481855A1 — publié le 19811106

2481855- On a besoin, dans les hôpitaux, d'un appareil mobile de radiographie qu'il soit possible de faire rouler jusqu'à la chambre d'un patient. Les appareils mobiles antérieurs de radiographie utilisent des condensateurs ou.des batteries d'accumulateurs pour produire. la haute tension nécessaire à la production des rayons X, car les prises classiques uti- lisées dans les chambres (110 ou 220 volts) ne peuvent four- nir la puissance nécessaire pour parvenir à des tensions très élevées (par exemple 125 kV) pendant de courtes pério- des (une seconde ou moins). Des alimentations utilisant des condensateurs ou des batteries d'accumulateurs sont extrê- mement volumineuses, lourdes, coûteuses et dangereuses, et elles produisent une décharge dont la puissance varie et conduisent à des expositions aux rayons X beaucoup trop longues ou sous des densités irrégulières. L'invention a donc pour objet un appareil mobile de radiographie conçu de manière qu'il soit possible d'éliminer les condensateurs lourds et autres éléments,et de manière à pouvoir utiliser la basse tension et la faible puissance permises par une prise située dans la chambre d'un patient, afin de produire en toute sécurité et de manière régulière la très haute tension nécessaire pour la production de rayons X d'une qualité convenant aux soins hospitaliers. L'appareil de radiographie selon l'invention comprend une embase mobile, un tube à rayons X monté sur l'embase, une source d'alimentation du tube comprenant un dispositif moteur, deux volants d'inertie et deux générateurs d'électricité entraînés par le dispositif moteur, et un dispositif de com- mutation destiné à connecter les générateurs au tube à rayons X afin de prélever l'énergie des vo.lnt.s d'inertie, ces derniers étant montés sur la même embase mobile que le dispositif moteur et étant mis en rotation en sens contraires par ce dispositif moteur afin d'annuler l'effet de leurs mouve ments lorsque de l'énergie en est tirée. La source d'alimentation comprend avantageusement un dispositif de commande destiné à mettre en marche et arrêter le dispositif moteur lorsque les volants d'inertie atteignent une vitesse prédéterminée, et un dispositif des- tiné à réguler la puissance de sortie des générateurs en fonction de la tension de sortie des générateurs afin de maintenir la puissance constante lorsque le dispositif moteur est arrêté. L'invention sera décrite plus en détail en regard du dessin annexé à titre d'exemple nullement limitatif et sur lequel: 10. la figure 1 est une vue schématique de dessus de l'appareil mobile de radiographie selon l'invention; et la figure 2 est une élévation de l'appareil selon l'invention. Comme représenté sur les figures 1 et 2, l'appareil portatif de radiographie selon l'invention, monté sur un chariot 1 à roues, comprend deux moteurs électriques Mi et M2. Ces moteurs ont généralement une puissance nominale de 0,375 kW environ et ils sont alimentés par une source commune de courant alternatif à 50 ou 60 hertz et sous une tension de 115 ou 220 volts, une telle source d'alimentation étant dis- ponible dans une salle d'hôpital. Lés moteurs entraînent deux volants d'inertie Fl et F2 d'environ 38,5 kg au moyen de courroies B. Les volants d'inertie entraînent respectivement des générateurs Gi et G2 de courant alternatif, par exemple des alternateurs à aimant permanent à haute fréquence. Une minuterie 2 de commande des moteurs met en marche, lorsqu'elle est actionnée au moyen d'un interrupteur manuel Si, les mo- teurs afin que les volants d'inertie soient mis en rotation et accélérés (pendant environ 30 secondes à 1 minute) jus- qu'à une vitesse de 3600 tours/minute, par exemple. La puis- -sance fournie aux moteurs Ml et M2 peut ensuite être coupée si cela est souhaité et la puissance débitée par les généra- teurs peut être transmise, au moyen d'un autotransformateur variable 3 et d'un transformateur-redresseur 8, à un tube X à rayons X monté sur un bras 5 porté par le chariot, la transmission de la puissance des générateurs s'effectuant sous la commande d'un compte-pose 7 commandé par la minu- terie 2. Le transformateur-redresseur 8 élève la tension des générateurs en la faisant passer de 400 volts dans le primaire du transformateur à 65000 volts dans le secondaire, par exemple, et il transforme l'énergie en courant continu débitéaux sorties (-) et (-) du transformateurredresseur, reliées respectivement à l'anode A et à la cathode K du tube à rayons X. Bien qu'ils soient représentéssous la forme de dispositifs monophasés pour plus de clarté, les générateurs, l'autotransformateur variable et le transformateur- redresseur 8 sont de préférence des dispositifs triphasés fonctionnant de la même manière que les dispositifs mono- phasés représentés. L'autotransformateur variable 3 peut être remplacé par un bobinage à saturation, un amplificateur magnétique ou tout amplificateur analogue à semiconducteur dont la fonction est de maintenir la tension de sortie du générateur à une valeur constante pendant que les volants d'inertie ralentis- sent (environ 360 tours/minute) au moment o de la puissance en est prélevée. Comme représenté, l'autotransformateur variable 3 comporte un curseur 4 commandé par un moteur M3. L'alimentation du moteur M3 est assurée par un amplificateur opérationnel ou par un comparateur U dont les entrées sont reliées au curseur 4 de l'autotransformateur variable et à un circuit 11 produisant une tension de référence et compre- nant une source E de tension et un potentiomètre R compor- tant un curseur 9. Ce dernier est étalonné et peut être réglé manuellement sur la puissance que l'on souhaite déli- vrer au tube à rayons X. Lorsque de l'énergie est tirée des générateurs Gi et G2 et qu'ils ralentissent, la tension aux bornes de l'autotransformateur variable chute. Cepen- dant, l'amplificateur opérationnel détecte alors une diffé- rence entre la tension souhaitée, réglée au moyen du poten- tiomètre R, et la tension du curseur 4 de l'autotransformateur variable, et il règle en continu le curseur afin de maintenir sa tension et, par conséquent, la tension appliquée au tube à rayons X à une valeur constante pendant au moins le bref temps d'exposition. Etant donné que l'énergie est fournie aux volants d'inertie pendant un laps de temps relativement long (30 secondes à 1 minute) par rapport à la durée (1 seconde) pendant laquelle la puissance est prélevée, les volants d'inertie peuvent délivrer une très grande puissance (par exemple il kg) pendant la période d'exposition, cette va- leur étant très supérieure à celle pouvant être obtenue avec une ligne d'alimentation en courant alternatif sous une tension de 115 volts. Cette grande puissance est délivrée avec une plus grande sécurité et avec une plus grande écono- mie d'investissement que celles pouvant être obtenues au moyen de batteries d'accumulateurs ou de condensateurs, et la puissance est délivrée à un débit beaucoup plus constant que celui obtenu au moyen de condensateurs ou de batteries. Le temps d'exposition est raccourci et l'appareil mobile permet d'obtenir des négatifs de radiographies de qualité constante et fixe, convenant aux usages hospitaliers. En outre, selon l'invention, les volants d'inertie F1 et F2 sont montés au moyen de supports S sur la même embase mobile,à savoir-le chariot'l, que le tube X à rayons X,et ils sont mis en rotation de sens contraires par les moteurs MI et M2, comme indiqué par les flèches F1 et F2 *sur la figure 1. Comme représenté sur la figure 2, les volants d'inertie sont montés sur l'embase commune de manière que leurs axes soient parallèles et que leurs moments d'inertie en rotation Il et I2 soient opposés, et égaux à des vitesses égales. Par con- séquent, lorsque la vitesse angulaire des volants d'inertie diminue brusquement sous l'effet du prélèvement de puissance par les générateurs, la tendance des volants d'inertie à exécuter des mouvements de précession ou de rotation dans leurs supports S de montage est annulée et aucun couple résultant n'est appliqué au chariot et au tube à rayons X. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'appareil décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I O N S 1. Appareil de radiographie comprenant un moteur, un générateur d'électricité et un tube (X) à rayons X ali- menté par le générateur, caractérisé en ce qu'il comporte un volant d'inertie mené par le moteur et menant le généra- teur, et un dispositif de régulation relié à la sortie de tension du générateur et réagissant à la sortie du généra- teur de manière à maintenir la tension constante lorsque le volant d'inertie change de vitesse au moment o de l'éner- gie est prélevée sur ce volant. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est monté sur une embase mobile commune (1). 3. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte deux volants d'inertie (FI,F2) montés sur une embase mobile commune (1) et tournant en sens opposés. 4. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que les volants d'inertie sont coaxiaux. 5. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moments d'inertie des volants respectifs sont égaux et opposés. 6. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'un dispositif de commutation relie le générateur au tube à rayons X.