Brevet FR2532782A1 — publié le 19840309

Tube à rayons X et à anode tournante. L'invention concerne un tube à rayons X et à anode tournante montée à l'aide de paliers magnétiques, dans lequel des pièces polaires à conduction magnétique, associées aux moyens de montage de l'anode, sont insérées dans la paroi de l'anode du tube. Un tel tube à rayons X, comportant un montage magnétique, à peu près selon le brevet US Ko 38 78 395, est décrit dans la demande de brevet déposée en République Fédérale d'Allemagne sous le No. P 31 49 936.8. Comme on le sait, et lors de leur utilisation, les tubes à rayons X sont montés dans ce que l'on désigne par une gaine radiogène, c'est-à-dire un boîtier qui doit protéger d'une part le tube contre une détérioration et d'autre part, l'environnement contre les rayons et contre les risques qui résultent des tensions élevées qui sont appliquées. De tels boîtiers sont constitués, en règle générale, par un élément de forme tubulaire qui est fermé à chacune des deux extrémités par un couvercle. Le montage du tube a alors lieu de telle façon que l'on introduit dans le boitier d'abord le stator avec ses éldmznts magnétiques pour son supportage, ainsi que la commande des moyens de montage (détecteurs), ainsi que les moyens d'entrainement. Finalement, le tube est introduit dans une ouverture centrale du stator. En opérant de cette façon, on cherche à obtenir d'abord un montage ferme et d'autre part un bon circuit magnétique pour les aimants. outre, le tube doit pouvoir être facilement rempla çable, en cas de besoin. Aussi, l'invention a-t-elle pour objet d'améliorer, dans un tube à rayons X et à anode tournante du type indiqué en tête du présent mémoire, la conformation séparable du système stator à paliers magnétiques-tube à rayons X à rotor, du point de vue des liaisons mécaniques et magnétiques. Selon l'invention, ce problème est résolu grâce au fait que les extrémités des pièces polaires se situent sur la surface latérale d'un tronc de cône dont la surface de base est dirigée vers l'anode. Avantageusement, l'inclinaison de la surface latérale du cône par rapport à l'axe du tube est de quelques degrés, en particulier égale à 1 à 5 . Suivant un développement de l'invention et dans le cadre d'une source radiogène avec un tube à rayons X du type indiqué en tête du présent mémoire, aux moyens de montage duquel est associé un stator, il est prévu que les pôles magnétiques se situent sur la surface latérale d'un tronc de cône creux dont la forme est adaptée à la surface sur laquelle se situent les extrémités des pièces polaires qui sont insérées dans l'ampoule du tube. Dans une telle source radiogène, l'invention prévoit, en outre, qu'entre le stator et le tube est prévue une fixation à vissage à l'aide de laquelle le tube est engagé dans le stator ou en est dégagé par une commande en sens inverse. Selon l'invention, un assemblage démontable et sans interstices entre le tube à rayons X et le stator à paliers magnétiques est possible si les deux parties sont réalisées de telle façon qu'elles adoptent d'une part la forme d'un cône intérieur et d'autre part la forme d'un cône extérieur, les deux parties étant susceptibles d'être insérées l'une dans l'autre. Par la mise en oeuvre d'un filetage central à l'extrémité des parties susceptibles d'être insérées l'une dans l'autre, la partie du tube peut être engagée dans la partie constituant le stator. inversement, et en tournant dans l'autre sens le filetage, qui agit à la manière d'une vis à chasser, cette liaison par cônes est à nouveau défaite. Pour établir la liaison, seul un décalage axial des deux parties est nécessaire. Dans ce cas, il est avantageux qu'un changement de tube puisse être opéré de la manière habituelle. En outre, le contact entre les surfaces latérales des cônes assure non seulement une constitution stable tout en évitant la formation d'un interstice de décalage, mais aussi le circuit magnétique le plus court possible entre les pièces polaires du tube et les parties magnétiques du stator qui sont logées dans le boîtier du tube. A titre d'exemple, on décrit ci-dessous et représenté au dessin annexé différentes formes de réalisation de l'objet de l'invention. La figure 1 représente une coupe générale d'un tube à rayons X et à anode tournante, dont les moyens de montage magnétiques sont améliorés par l'introduction de pièces polaires dans la paroi de l'ampoule et leur couplage à une surface conique avec les pâles des aimants. La figure 2 est une coupe transversale des moyens magnétiques de montage utilisés dans la figure 1. Dans la figure 1, la référence 1 désigne l'ampoule à vide d'un tube à rayons X et à anode tournante. Dans cette ampoule l on a fixé, à une extrémité, un dispositif de cathode 2 et à l'extrémité opposée un dispositif d'anode 3, le montage étant opéré de façon connue en soi. L'ampoule 1 elle-meme est constituée, à l'extrémité au niveau de laquelle se trouve le dispositif de cathode 2, par une partie en verre 4, par une'pièce intermédiaire 5 en Vacon (alliage nickel-cobalt-fer), et dans laquelle est insérée, au niveau de la sortie du faisceau de rayons X 6, une fenêtre 7 en béryllium (Be). A son extrémité libre, la partie qui est constituée par un métal, se poursuit par une partie en verre ou en céramique 8 à l'extrémité de laquelle est fixé un tube métallique 9 qui est obturé par un couvercle 10 également fait avec un métal. La partie 10 possède une ouverture centrale dans laquelle est inséré un bout d'arbre 11 qui pénètre dans l'ampoule et qui porte des paliers 12 et 13, ainsi qu'en son centre un contact 14 qui possède une liaison avec un rotor 15 à l'extrémité supérieure duquel est montée, par l'intermédiaire d'un arbre 16, l'anode proprement dite 17. Pour produire des rayons X, on a disposé en face de l'anode 17 une cathode 18 qui possède, dans un boitier-écran 19, une cathode incandescente 20 qui, par l'intermédiaire de bornes 21, 22 et 23, peut être alimentée en courant. Le rotor de l'anode possède, à sa surface cylindrique extérieure, un empilage qui est constitue par une pile de tôles magnétiques 25, par une pièce intermédiaire 26 en céramique, par une seconde pile de tôles magnétiques 27, par une pièce intermédiaire 28 en cramique, par une troisième pièce intermédiaire 29 en céramique et par une autre pile de tôles magnétiques 30, de même que par d'autres pièces intermédiaires 31, 32 ainsi que par une pile de tôles magnétiques 33, par une pièce intermédiaire 34 de même que par une pile 35 et par une pièce terminale 36 en céramique. En face des piles 25, 27, 30, 33 et 35, se trouvent, sur le côté extérieur du tube, des électroaimants 37 à 41 de même que 42 à 46, et une troisième disposition correspondante, non visible dans la figure 1, constituée par des aimants 47 visibles dans la figure 2. Dans le cas du montage vertical de l'anode, représenté dans la figure, on a prévu à l'extrémité inférieure du rotor 15 une pile annulaire 50 en face de laquelle se trouve une autre pile 51 qui appartient à un électroaimant. Dans la figure 1, on a inséré entre la pile 25 et l'électroaimant 37, une pièce polaire 52 dans la paroi de l'élément 8. A l'aimant 38 appartient la pièce polaire 53, à l'aimant 39 la pièce polaire 54, à l'aimant 40 la pièce polaire 55 et à l'aimant 41 la pièce polaire 56. A l'aimant 42 appartient la pièce polaire 57, à l'aimant 43 appartient la pièce polaire 58, à l'aimant 44 appartient la pièce polaire 59 et à l'aimant 45 appartient la pièce polaire 60, de même qu'à l'aimant 46 appartient la pièce polaire 61. Dans la coupe de la figure 2; on voit encore des pièces polaires 62 et 63 appartenant à l'aimant 39, de même que les pièces polaires 64 et 65 appartenant aux aimants 44 et 47. Dans les formes de réalisation selon les figures 1 et 2, les pièces polaires sont constituées par des morceaux de fils de fer situés l'un à côté de l'autre, lesclits morceaux de fils de fer traversant perpendiculairement la paroi 8 et étant reliés entre eux par une soudure. Dans le cas de la constitution d'un montage magnétique qui correspond en principe à celui bu brevet US No. 41 67 671, le mode de fonctionnement des pièces polaires résulte tout simplement du fait que les champs qui sont appliqués à l'extérieur à l'aide des aimants font que par l'intermédiaire des tôles et des fils, dans lesquels sont insérées les pièces polaires, transmettent les lignes magnétiques au rotor 15, en sorte qu'il en résulte une action plus forte sur les piles de tôles 25, 27, 30, 33 et 35. Les piles 25 et 33 représentent des parties des moyens de montage magnétiques, les piles 27 et 33 représentent des parties des détecteurs pour la commande des moyens de montage magnétiques, et la pile 30 représente une partie du moteur d'entraînement. Les surfaces qui se situent sur le côte extérieur des pièces polaires 52 à 61 sont sur la surface latérale 70 d'un cône et contre laquelle portent également les surfaces intérieures des aimants 37 à 46. L'inclinaison de la surface 70 par rapport à l'axe du tube 71 est de 3 . Un interstice qui serait nécessaire pour un décalage des éléments entre eux, peut complètement être supprimé, car, lors de l'application des pièces polaires et des pôles magnétiques entre eux, on satisfait l'objectif recherché pour le montage du tube. La fixation dans un pôle 72 a lieu à l'aide d'un boulon 73 vissé dans le bout d'arbre 11. Il est vrai, que d'après le brevet US numéro 40 81 707 il est déjà connu que dans le cas de paliers magnétiques pour tubes à rayons X on peut utiliser pour le montage des deux extrémités de l'arbre d'une anode des rotors dont les surfaces extérieures se situent sur la surface latérale d'un tronc de cône. Les petites surfaces de ces troncs de cônes sont tournées du côté de l'ampoule du tube à rayons X. L'enveloppe métallique du tube est adaptée à cette forme, au niveau des rotors. Elle y est pourvue d'aimants statoriques qui exercent une force d'attrac tion sur les rotors. De ce fait, ils maintiennent le rotor dans un état d'équilibre, dans une position déterminée, et, du fait de la forme conique, aussi bien en direction axiale qu;en direction radiale. Une telle amélioration peut également être mise en oeuvre dans la présente invention qui prévoit, en plus, pour l'amélioration de contacts des aimants, des pièces polaires. Les parties obliques se situent alors, comme cela est indiqué par 74 et 75 dans la figure 1, aux extrémités du rotor, entre les extrémités intérieures des pièces polaires 52, 56, 57 et 61 et les piles 25 et 35 du rotor 15. Ces parties obliques provoquent, en ces endroits, une stabilisation du montage, comme dans un tube selon le brevet US No. 40 81 707. REVENDICATIONS 1. Tube à rayons X et à anode tournante montée à l'aide de paliers magnétiques, dans lequel des pièces polaires à conduction magnétique, associées aux moyens de montage de l'anode, sont insérées dans la paroi de l'anode du tube, caractérisé par le fait que l'extrémité des pièces polaires se situe sur la surface latérale d'un tronc de cône dont la surface de base est dirigée vers l'anode. 2. Tube à rayons X et à anode tournante selon la revendication.1, caractérisé par le fait que l'inclinaison de la surface latérale du cône par rapport à l'axe du tube est de quelques degrés, en particulier égale à 1 à 5 . 3. Source radiogène avec un tube à rayons X selon la revendication 1, au moyen du montage duquel est associé un stator, caractérisée par le fait que les pales magnétiques se situent sur la surface latérale d'un tronc de cône creux dont la forme est adaptée à la surface sur laquelle se situent les extrémités des pièces polaires qui sont insérées dans l'ampoule du tube. 4. Source radiogène selon la revendication 3, caractérisée par le fait qu'entre le stator et le tube est prévue une fixation à vissage à l'aide de laquelle le tube est engagé dans le stator ou en est dégagé par une commande en sens opposé.