Brevet FR2532781A1 — publié le 19840309

Tube à rayons X à anode tournante. L'invention concerne un tube à rayons X à ano- de tournante, dont le corps d'anode est situé à une extrémité d'un arbre dont l'autre extrémité est sup- portée par voie magnétique, arbre auquel sont asso- ciés, dans le voisinage du rotor de son système d'en- traînement et de montage, des paliers de capture en cas de chute De tels tubes sont connus par le brevet accordé en Grande-Bretagne sous le No 15 95 406 (plus particulièrement figure 2 et page 4, lignes 76 à 122). Dans des tubes à rayons X du genre sus-men- tionné, le corps d'anode est disposé à une extrémité d'un arbre qui est monté, par son autre extrémité, à l'aide de moyens magnétiques Pour le supportage proprement dit dans le tube et dans un appareil radiogène, cette constitution d'anode est montée- soit par l'intermédiaire de l'ampoule ou à l'aide d'un supportage particulier dans l'appareil ou la gaine radiogène Afin d'éviter, lors de la cessation du supportage magnétique et, par voie de conséquence, une chute de l'anode sur son support ou la butée de son arbre contre des parties immobiles du tube ou du support d'anode, on prévoit ce que l'on désigne par paliersde capture en cas de chute Du fait du montage unilatéral de l'anode, il faut prévoir un supportage particulièrementrobuste Ce supportage de- vient très problématique, en particulier pour des tubes radiogènes modernes à vitesse de rotation éle- vée ( 25 000 tours/minute et davantage), en raison des effets de levier énormes qui sont à absorber. La présente invention a pour objet d'indi- quer, dans un tube à rayons X à anode tournante du type rappelé ci-dessus, une disposition des paliers de capture qui, pour le moins, empêche très largement l'apparition d'effets de leviers importants et dange- reux. A cet effet, un tube à rayons X et à anode tournante, du type rappelé en tête du présent mémoi- re, est essentiellement caractérisé par le fait que le rotor est incorporé dans l'arbre et les paliers de capture sont associés aux deux extrémités du rotor. Avantageusement, les parties extérieures des paliers de capture sont réalisées sous la forme de flasques de paliers qui peuvent servir à la fixation du tube. Suivant une variante, les collerettes des paliers sont traversées par des canaux dans lesquels on peut faire passer un réfrigérant. Suivant une autre forme de réalisation de l'objet de l'invention, le rotor comporte une cavité dans laquelle sont introduites des substances à capa- cité ou conductivité thermique. Grâce à l'incorporation du rotor, qui compor- te le système d'entraînement et de montage de l'anode, dans l'arbre de l'anode, on crée les conditions pour que les paliers de capture puissent être associés aux deux extrémités du rotor On obtient ainsi, contre la chute de l'anode par rapport au support magnétique, c'est-à-dire sans contact, un maintien stable, dans lequel les chocs qui apparaissent lorsque l'arbre vient en contact avec les paliers de capture, peuvent être absorbés sans couple de flexion sensible Etant donné que les paliers se situent en dehors du rotor, on, peut augmenter à volonté leur diamètre En outre, le rotor ainsi capturé constitue un élément soutenu, sans oscillations, des deux côtés De plus, le poids du corps de l'anode, suspendue unilatéralementest mieux monté comme seconde masse principale que dans les supports habituels dans lesquels deux masses (corps d'anode et rotor) sont montées de façon flot- tante. L'incorporation du rotor dans l'arbre de l'anode offre en outre la possibilité de créer dans l'arbre un espace qui peut être utilisé comme accumu- lateur de chaleur Le rotor peut, à cet effet, com- porter une cavité qui est remplie avec des matières de grande capacité thermique, comme le cuivre, du carbone, un alliage de sodium et de potassium ou au- tres substances similaires Ainsi, le rotor se voit conférer, par rapport aux dispositifs connus, une capacité thermique accrue, et évacue de l'anode davan- tage de chaleur L'évacuation de la chaleur peut éga- lement être améliorée par la mise en oeuvre de moyens de conduction thermique, tels que par exemple ceux que l'on désigne par "Heat Pipe", dont la direc- tion du transport va en direction de l'extrémité du tube En outre, l'espace intérieur du rotor peut être réalisé pour le déroulement de réactions chimi- ques endothermiques réversibles. Le montage du tube peut, dans la disposition conforme à l'invention des paliers de capture, être incorporé dans ceux-ci A cet effet, il suffit de prévoir des collerettes stables de paliers qui peu- vent former la liaison entre les paliers et la gaine radiogène On obtient ainsi un parcours pour les forces qui est très court, ce qui permet d'éviter l'apparition de couples de flexion. Les parties extérieures des paliers de cap- ture peuvent avoir une certaine épaisseur et on peut ainsi-les pourvoir de perçages qui constituent des canaux pour un réfrigérant. A titre d'exemple on a décrit ci-dessous et représenté au dessin annexé une forme de réalisation de l'objet de l'invention. Dans la figure 1, la référence 1 désigne l'enveloppe du tube qui est constituée par les par- ties métalliques 2 à 8 et par une partie en céramique 9 Ces parties 2 à 9 sont assemblées pour former une gaine tubulaire à l'une des extrémités de laquelle est reliée la combinaison de cathode 10 et à l'autre extrémité de laquelle est fixée une combinaison d'anode 11 La combinaison de cathode est constituée par un boîtier 12 et par une cathode incandescente 13 La combinaison d'anode comprend un plateau d'ano- de 14 sur le côté duquel, qui est est éloigné de la disposition de cathode 10, est fixé un corps de gra- phite 15 Le corps d'anode qui est ainsi composé par les parties 14 et 15, est relié, par l'intermédiaire d'une fixation centrale, à l'arbre de rotation 16. Celui-ci se poursuit par un rotor 17 qui, avec ses parties 18 et 19, comporte des éléments pour le sup- port magnétique En outre, au rotor 17 sont fixés des détecteurs magnétiques 21-qui sont accessibles par des passages 20, détecteurs avec lesquels le supportage magnétique peut être commandé Finalement, le rotor comporte également des parties métalliques 22 qui, à partir du côté extérieur de la partie en céramique 9, permettent la formation d'une commande pour l'entraînement de l'arbre 16 A cet arbre 16 sont finalement associés, à l'extrémité supérieure c- du rotor et à l'extrémité inférieure, des paliers de capture 23 et 24 dont les parties extérieures 25 et 26 sont réalisées sous la forme de collerettes de paliers qui, par leurs bords extérieurs peuvent être reliées avec la monture du tube 1 Dans les colliers de paliers sont en outre prévus des canaux 27 et 28 qui peuvent être traversés par un réfrigérant En outre, l'espace intérieur 29 du rotor peut être rem- pli avec un matériau de haute capacité thermique, comme par exemple le cuivre, pour qu'il puisse par- ticiper à l'évacuation et à l'accumulation de la chaleur qui se développe dans le capot d'anode 14. REVENDICATIONS 1 Tube à rayons X à anode tournante, dont le corps d'anode est situé à une extrémité d'un arbre dont l'autre extrémité est supportée par voie magnéti- gne, arbre auquel sont associés, dans le voisinage du rotor de son système d'entraînement et de montage, des paliers de capture en cas de chute, caractérisé par le fait que le rotor est incorporé dans l'arbre et les paliers de capture sont associés aux deux ex- trémités du rotor. 2 Tube à rayons X à anode tournante selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les par- ties extérieures des paliers de capture sont réalisées sous la forme de flasques de palier qui peuvent servir à la fixation du tube. 3 Tube à rayons X à anode tournante selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les collerettes des paliers sont traversées par des ca- naux dans lesquels peut passer un réfrigérant. 4 Tube à rayons X à anode tournante selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le rotor comporte une cavité dans laquelle sont introduites des substances à capacité ou à conduction thermique.