Brevet FR2530380A1 — publié le 19840120

"Tube de Rôntgen à anode rotative" L'invention concerne un tube de R 6 ntgen à anode rotative, dans lequel le disque d'anode comporte un élé- ment de base formé par deux corps à symétrie de révolu- tion qui sont liés l'un à l'autre et se trouvent l'un à côté de l'autre dans la direction de l'axe de rotation, un des deux corps étant en molybdène ou un alliage de mo- lybdène alors que l'autre corps est en graphite, tandis que le volume du corps en graphite est au moins égal à la moitié du volume de l'autre corps. Un tel tube de R 6 ntgen à anode rotative est con- nu des demandes de brevet Allemand NI 21 17 956 (figure 5) et NI 30 13 441, ainsi que de la demande de brevet euro- péen NI 37956 Dans le tube en question, le corps en gra- phite et le corps en molybdène sont réunis par une soudure, alors que le diamètre extérieur de la zône de liaison est égal au diamètre extérieur du premier corps et est supéri- eur au diamètre du trajet focal Le volume du corps en gra- phite doit kre a moins égal à la moitié du volume du corps en molybdène dans le but de pouvoir augmenter la charge thermique susceptible d'être imposé au tube de R 8 ntgen. L'invention a pour but de procurer un tube de R 6 ntgen à anode rotative dans lequel, pour un même diamè- tre de disque et un même moment d'inertie, la charge impo- sée à ce tube peut être augmentée A cet effet, un tube de Rontgen conforme à l'invention et du genre spécifié dans le préambule a la particularité qu'un diamètre extérieur d'une zone de liaison entre les deux corps est inférieur au dia- mètre intérieur du trajet focal De par ce mode de réali- sation du disque d'anode, la température dans la zone de liaison reste relativement peu élevée, de sorte qu'à l'en- droit en question, une liaison par soudure est soumise moins facilement à une surcharge comparativement à ce qui est le cas des tubes de R 5 ntgen connus, à anode rotative. 25303 80 Lorsqu'un tube de Rgntgen conforme à l'invention est soumis a une puissance moyenne relativement élevée comme c'est le cas en tomographie par voie d'ordinateur, s'il est vrai que la zone de liaison entre le premier corps et le deuxième corps a une température considérablement moins élevée que dans les tubes de Rgntgen connus, il se trouve que la température du premier corps dans la zone du trajet focal devient plus élevée Dans le cas o le choix des matériaux utilisés est moins heureux, cette situation pourrait conduire à la déformation nuisible de ce premier corps* Suivant un autre mode de réalisation de l'invention, cette déformation thermique peut être évitée du fait que le premier corps est réalisé en un alliage de titane, de zir- conium, de molybdène et de carbonne Dans la littérature technique, un tel alliage est indiqué souvent par "alliage- TZM"'. En principe, le deuxième corps peut être cylindri- que, de sorte que son diamètre extérieur-correspond au dia- mètre extérieur de la zone de liaison Suivant encore un autre mode de réalisation de l'invention, l'évacuation de chaleur est meilleure du fait que le diamètre extérieur du deuxième corps réalisé en graphite est plus grand que le diamètre extérieur de la zone de liaison. La description suivante, en regard du dessin an- nexé, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure unique du dessin est une coupe d'un disque d'anode conforme à l'invention suivant un plan com- portant l'axe de rotation de l'anode. Le disque d'anode comporte un corps en forme de disque 1, dans ce cas réalisé en alliage-TZM A sa face supérieure qui, après montage du corps 1 dans un tube de R 6 ntgen à anode rotative, est orientée vers la cathode, ce corps 1, à symétrie de révolution et à diamètre extérieur de par exemple 120 mm, porte une couche 3 en alliage de tungstème et de rhénium dont une partie (diamètre intérieur 9 M mm) forme le trajet focal A sa face inférieure, le corps 1 est muni d'un évidement annulaire 2 A qui est con- centrique à l'axe de rotation 4 et dont le diamètre exté- rieur est inférieur au diamètre intérieur du trajet focal, par exemple 80 mm En plus de cet évidement 2 A, la face in- férieure du corps 1 peut encore être munie d'une couche de noircissement (par exemple en AL 203 et Ti O 2), dans le but d'améliorer les propriétés d'émission de rayonnement Dans l'évidement 2 A, on a noyé la face frontale d'un corps annu- laire 5 en graphite qui, à une certaine distance du corps 1 en TZM et de l'évidement 2 A, présente un diamètre extérieur beaucoup plus grand (par exemple 110 mm) que celui de l'é- videment 2 A; en principe, ce diamètre extérieur peut cor- respondre aussi à celui du corps 1 en TZM Dans la direc- tion axiale, le corps 5 mesure environ 25 mm, alors que la dimension correspondante du corps en TZM est égale à envi- ron 8 mm. Les corps 1 et 5 sont réunis par une soudure A cet effet, le corps 1 est tourné de préférence de façon que l'évidement 2 A se trouve en haut, alors qu'après la pose d'un disque de soudure en matériau adéquat, par exemple du zirconium, le corps 1 est posé sur ce disque Puis l'ensem- ble ainsi obtenu est chauffé au moins dans la zone de l'é- videment 2 A jusqu'au point o, après amollissement du dis- que de soudure, les deux corps 1 et 5 se trouvent réunis solidement La zone de liaison ainsi formée correspond à l'évidement. Dans le cas o, sous l'influence d'une puissance continue moyenne élevée (supérieure à 600 Watts), un tel disque subit une charge telle que la température de disque (dans la wne di trajet focal) atteint approximativement 1.5001 C, on obtient que, grâce à la distance relativement grande entre le trajet focal et l'évidement 2 A, la tempé- rature de celui-ci reste inférieure à 1 2001 C, de sorte que la résistance que la couche de soudure offre à la charge thermique n'est pas mise en danger Si le rayon extérieur de la zone de liaison entre les corps 1 et 5 devait être élevé au point que cette zone ou une partie de celle-ci se trouverait directement sous le trajet focal comme c'est le cas dans les tubes de R 6 ntgen connus préci- sés dans le préanluble, laàtempérature dans la zone de liaison serait beaucoup plus élevée, ce qui peut conduire à la formation de carbure ou même à l'évaporation de la soudure, de sorte que le tube serait mis hors d'emploi. C'est pourqoui dans un tel cas la puissance moyenne devrait être abaissée jusqu'au point o la température dans la zone de liaison ne dépasse pas la valeur admissible (environ 1.200 'C) Dans cette situation, également la température du corps 1 en TZM dans la zone du trajet focal serait moins élevée, ce qui veut dire que l'on ne mettrait pas entière- ment à profit la charge thermique susceptible dêtre impo- sée au tube. Le corps 1 en TZM comporte un alésage central 6 alors que le corps 5 en graphite comporte un alésage cen- tral 7 dont le diamètre est supérieur à celui de l'alésage 6 De cette façon, le corps 5 peut être lié directement à l'arbre d'entra Inement non représenté sans imposer pour autant une charge mécanique au corps 5, en graphite. REVENDICATIONS. 1 Tube de Rântgen à anode rotative, dans lequel le disque d'anode comporte un élément de base formé par deux corps à symétrie de révolution qui sont liés l'un à l'autre et se trouvent l'un à c 8 té de l'autre dans la direction de l'axe de rotation, un des deux corps étant en molybdène ou un al- liage de molybdène alors que l'autre corps est en graphite, tandis que le volume du corps en graphite est au moins égal à la moitié du volume de l'autre corps, caractérisé en ce qu'un diamètre extérieur d'une zone de liaison ( 2 A) entre les deux corps ( 1, 5) est inférieur au diamètre intérieur du trajet focal. 2 Tube de Rofitgen à anode rotative selon la revendication 1, caractérisé en ce que le deuxième corps ( 5) en graphi- te, présente un diamètre extérieur qui est supérieur au diamètre extérieur de la zone de liaison. 3 Tube de R 8 ntgen à anode rotative selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier corps ( 1) est réalisé en alliage de titane, de zirconium, de molybdène et de carbone. 4 Tube de R 5 ntgen à anode rotative selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que sur une face située du c 8 té opposé au trajet focal, le premier corps comporte un évidement annulaire 2 A dans lequel s'en- gage le deuxième corps. 5 Tube à décharge à anode rotative selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que sur une fa- ce située du côté opposé au trajet focal et en dehors de la région de liaison ( 2 A), le premier corps ( 1) est muni d'une couche rayonnant convenablement l'énergie thermique, spécialement en AL 203 Ti 02-