Brevet FR2536182A1 — publié le 19840518

DISPOSITIF POUR REALISER DES PRISES DE VUES RADIOGRAPHIQUES AUX RAYONS X, EN PARTICULIER DANS L'ESPACE. La présente invention concerne un dispositif pour réaliser des prises de vues radiographiques aux rayons X, en particulier dans l'espace, comportant une source de rayons X, un porte-échantillon, un appareil de prise de vues photogra- phiques mû par un moteur, un organe de commande et-une source de haute tension. Des dispositifs de ce type sont utilisés dans la technique, par exemple pour l'examen des métaux On emploie ainsi des dispositifs qui permettent d'obtenir des enregis- trements en série se succédant à intervalles de courte durée, pour l'examen de mouvements dans les métaux ou alliages fondus liquides En particulier, le comportement des éléments d'alliag dans les alliages métalliques à l'état fondu liquide en l'absen, de l'action de gravitation est d'un haut intérêt scientifique, car on peut en tirer des enseignements qui doivent par exemple permettre de préparer des métaux d'une pureté extrême dans des conditions spatiales. Il est connu d'utiliser des dispositifs radiogra- phiques aux rayons X pour l'examen des métaux Pour la documen- tation de l'image radiographique, on utilise également à cet effet des dispositifs qui peuvent faire défiler le film radio- graphique pour réaliser des prises de vues en succession rapide Pour des fréquences d'images allant jusqu'à 12 images par seconde, on ne peut envisager que des mécanismes de défilement de films en rouleaux qui utilisent des films non perforés présentant une largeur s'élevant jusqu'à 30 cm que l'on fait défiler, à partir d'un rouleau d'alimentation, entre deux feuilles raidisseuses Au moment de la prise de vues, le film est pressé à plat entre les feuilles raidisseuses, exposé au rayonnement puis enroulé sur une bobine réceptrice Comme à cet effet, il y a lieu d'accélérer et de freiner en alternance des masses relativement grandes (rouleaux de film large ou de grand format), les mécanismes de défilement du film en rouleau exigent une commande puissante et un système de transport stable Des exigences particulièrement sévères sont également imposées aux caractéristiques mécaniques du film La source de rayons X combinée avec un mécanisme de défilement de film de ce type doit présenter, pour les tubes à rayons X, un générateur de haute tension qui possède une répétitivité suffisante pour fonctionner à une fréquence d'images semblable Les dispositifs émetteurs de rayons X connus ne conviennent pas pour une utilisation dans l'espace, car ni leurs dimensions ni leur poids ne satisfont aux exigences. Le but de l'invention est de réaliser un dispositif du type mentionné au début ci-dessus, qui autorise le passage de rayons X à travers des objets dans des conditions spatiales et qui présente un poids aussi réduit que possible et une faible occupation de place. L'objectif précité, ainsi que d'autres qui apparaîtront clairement dans ce qui suit, sont essentiellement atteints selon l'invention par le fait que la source de rayons X, l'appareil de prise de vues et le porteéchantillon sont montés sur une plaque de base commune, que la source de rayons X et la source de haute tension sont respectivement logées dans une première branche et une, deuxième branche d'un carter commun de forme angulaire et que le diaphragme de la source de rayons X est disposé de façon que le faisceau de rayons X soit orienté dans ladirec- tion de l'appareil de prise de vues suivant un angle aigu par rapport à la deuxième branche du carter, ledit appareil de prise de vues étant disposé au voisinage de l'extrémité libre de la deuxième branche du carter. L'agencement de tous les éléments du dispositif sur une plaque de base commune autorise l'utilisation dudit dis- positif en tant que module pouvant figurer à l'intérieur de groupes de dispositifs plus vastes La configuration de la source de rayons X comportant un carter de forme angulaire destiné à recevoir aussi bien la source de haute tension que le tube à rayons X, autorise un agencement qui per X t de réa- liser sur une surface la plus petite possible, un espacement aussi grand que possible entre le tube à rayons X et le porte- échantillon Lé logement de la source à haute tension et du tube à rayons X dans un carter commun présente en outre l'avantage que les conducteurs sous haute tension entre la source de haute tension et le tube à rayons X ne sont pas librement exposés, et que lesdits conducteurs sous haute tension peuvent être réalisés de courte longueur et avec de faibles pertes et que par ailleurs leur rayonnement parasite peut être maintenu aussi réduit que possible Les conducteurs sous haute tension peuvent être noyés dans une matière plastiqu également à l'intérieur du carter en vue de leur protection contre des endommagements. Un autre mode de réalisation préféré de l'invention est caractérisé par le fait que l'appareil de prise de vues photographiques est un appareil photographique de format réduit disposé dans un bottier protecteur capitonné, que l'appareil photographique de format réduit contient un magasin de film chargé d'un film sensible aux rayonnements et un-moteur pour le transport du film et que la paroi arrière du bottier de l'appareil photographique de format réduit présente une fenêtr E d'enregistrement ou de formation d'image pour la traversée du faisceau de rayons X Ceci a pour avantage que des éléments essentiels de l'appareil de prise de vues sont disponibles dans le commerce, déjà conditionnés et sont largement insen- sibles aux chocs Du fait qu'une fenêtre d'enregistrement est prévue dans la paroi arrière du bottier de l'appareil photo- graphique pour film de format étroit ou réduit, on évite un rayonnement dispersé en couches entre l'échantillon et le film, car l'exposition a lieu en provenance de la face arrière de l'appareil photographique de format réduit Ceci a pour avanta que l'échantillon peut être disposé directement au voisinage du film, ce qui permet d'obtenir une image nette. Une forme de réalisation avantageuse de l'invention est caractérisée par le fait que le bottier protecteur assure la protection du film déjà exposé comme du film non exposé par l'intermédiaire d'un cache au plomb qui s'étend sur toute la longueur du bottier protecteur sur la face extérieure tournée vers le faisceau de rayons X, et que le bottier protecteur et le cache au plomb présentent une fenêtre commune Cette fenêtre peut être recouverte de façon avantageuse par une première feuille d'aluminium qui protège le film de la lumière visible. La paroi arrière du bottier de l'appareil photogra- phique de format réduit peut être revêtue, à l'exception de la fenêtre d'enregistrement, d'une feuille de plomb et la fenêtre d'enregistrement peut être recouverte par une deuxième feuille d'aluminium La feuille de plomb empêche que le film soit exposé à un rayonnement X résiduel traversant éventuel- lement le boîtier protecteur, tandis que la feuille d'aluminium assure sa protection contre la lumière visible avant l'exposition. Le film se trouvant dans l'appareil photographique de format réduit peut être un film radiographique pour rayons X muni sur ses deux faces de couches sensibles aux rayonnements, qui présente une série de perforations pour films de format réduit et qui offre de la place pour 150 prises de vues radio- graphiques en succession Dans la direction du rayonnement peut- être prévue une feuille raidisseuse, en avant ou en arrière du film radiographique. Dans une autre forme de réalisation avantageuse de l'invention, il est prévu que l'appareil photographique de format réduit est pourvu d'un dispositif pour incorporer des données au film Cette incorporation peut être effectuée par l'intermédiaire d'un organe couramment trouvé dans le commerce qui supporte un objectif et qui est destiné à être placé devant l'appareil photographique dans quel cas l'appareil photogra- phique de format réduit doit être équipée d'un objectif ap- proprié pour lequel une place suffisante se trouve dans le bottier protecteur Une autre possibilité pour superposer ou incorporer les données au film consiste en une paroi arrière particulière pour des données, avec laquelle sont produites électroniquement les données à incorporer Ceci permet également de façon avantageuse une commande de ces données à partir de l'extérieur Une utilisation possible d'un tel dis- positif consiste, par exemple, dans le fait que le temps est incorporé pour chaque prise de vues radiographiques, si bien que la longueur des intervalles de temps séparant deux prises de vues radiographiques est enregistrée. D'autres caractéristiques et avantages de l'inventior ressortiront mieux à la lecture de la description détaillée qui va suivre d'un exemple de réalisation, donné à titre indicatif, mais nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels: La Figure 1 représente une vue schématique de dessus de l'agencement du dispositif suivant une forme de réalisation préférée; La Figure 2 représente une vue explosée en perspectiv de l'appareil de prise de vues photographiques; La Figure 3 représente une vue schématique en coupe de l'appareil de prise de vues photographiques; La Figure 4 représente une vue en coupe de l'apparei de prise de vues suivant IV-IV de la Figure 3; et La Figure 5 est une représentation en perspective de l'appareil photographique pour film de format étroit ou réduit qui est muni d'un magasin de film et d'un moteur pour le trans port du film, et dont la paroi arrière a été 6 tée. Le dispositif pour l'enregistrement d'images radio- graphiques présente une plaque de base 1 qui est commune à tous les composants du dispositif et qui peut être fixée dans un conteneur cylindrique, seulement esquissé sur la Figure 1, en tant que module autonome y compris pour son alimentation en courant électrique Sur la plaque de base 1 est disposée sur sa zone de bordure une source 13 radiographique dont le faisce de rayons X 12 est dirigé de façon incidente à angle droit sur un porte-échantillon 5 et un appareil 15 de prise de vues photi graphiques se trouvant derrière le porte-échantillon La souri 13 de rayons X se compose d'une source 9 de haute tension et d'un tube 8 à rayons X (tube à rayons X à haute définition ou à ligne focale), qui est entouré d'un écran au plomb 10 cylindrique, présentant un diaphragme 11 à l'emplacement de sortie du faisceau La source 9 de haute tension est logée conjointement avec le tube 8 à rayons X dans un carter 2 en forme de L disposé de façon à reposer sur la plaque de base 1. Le tube 8 à rayons X se trouve à cet effet dans la branche 2 a, courte du carter en forme de L Le faisceau 12 de rayons X forme un angle aigu avec la branche 2 b longue du carter 2 en forme de L et est dirigé sur le porte-échantillon 5 placé devant un boîtier protecteur 4 qui contient l'appareil de prise de vues 15 et qui se trouve à l'extrémité du carter 2 en forme de L opposée à celle du tube à rayons X L'agencement du carter 2 en forme de L et du boîtier protecteur 4 est à cet effet choisi de façon qu'il existe sur la plaque de base 1 un espa- cement aussi grand que possible entre le tube 8 à rayons X et le porteéchantillon 5 disposé en avant du bottier protecteur 4 z Sur la face du carter 2 en forme de L éloignée de la branche 2 a courte dudit carter, est fixé entre ses pièces de support, un hacheur 3 nécessité par la transformation de la tension Sur le côté de la plaque de base 1 diamétralement opposé au hacheur 3 sont respectivement fixés au bord de ladite plaque, entre le carter 2 en forme de L et le boîtier protecteur 4, l'organe 7 de régulation du courant et de commande de défi- lement ainsi qu'auprès dudit organe, au voisinage du porte- échantillon 5, un ventilateur 6. La Figure 4 représente l'appareil 15 de prise de vues dans le boîtier protecteur 4 capitonné, noyé dans la masse de capitonnage 30 amortissant les chocs qui épouse le contour extérieur des organes photographiques L'appareil 15 de prise de vues photographiques se compose d'un appareil photographique 26 de format réduit ou étroit, d'un moteur 25 pour le trans- port du film et comporte un magasin 29 de film et deux pièces tubulaires 18 (Figure 2), Le boîtier protecteur 4 est assemblé au moteur 25 de l'appareil photographique 26 de format réduit -7 par une vis 34 Les deux pièces tubulaires 18 entourent par leur extrémité située vers l'appareil photographique 26, un bouton 36 de bobinage du magasin 29 de film et sont guidées par lesdits boutons 36 de bobinage, Les pièces tubulaires 18 sont adaptées en hauteur de façon à s'étendre en tant que pièces d'écartement dans l'espace intermédiaire séparant une garniture d'étanchéité 14 prévue sur la plaque de base 1 et le magasin 29 de film en servant de cette façon d'entretoises d'appui, pour l'appareil photographique 26 de format réduit, contre la plaque de base 1 ou la garniture d'étanchéité 14, L'appareil 26 de format réduit se trouve ainsi placé la tête en bas à l'état monté Les deux pièces tubulaires 18 reçoivent des éléments électroniques incorporés pour l'alimentation en courant et la commande du moteur 25 et présentent des raccor- dements pour des câbles 20, 21, 24 Le câble 20 sert à la connexion électrique mutuelle des deux pièces tubulaires 18. Le câble 21 sert à la connexion, par l'intermédiaire d'un accouplement à enfichage 22 et d'un câble 23, des éléments électroniques incorporés aux pièces tubulaires 18, avec le moteur 25 pour le transport du film Le câble 24 va d'une des deux pièces tubulaires 18 à une douille 19 du bottier protectet 4, qui est appliquée sur une paroi extérieure latérale dudit bottier D'une manière simple, on peut séparer le moteur 25 et également ainsi l'appareil photographique 26 de format réduit avec le magasin 29 de film en desserrant la vis 34 et en retira la connexion d'enfichage 22 des éléments de commande électroni- ques, et les retirer du bottier protecteur 4 capitonné. Le bottier protecteur 4 capitonné présente sur sa face tournée vers le faisceau de rayons X 12 et sur toute la longueur de ladite face, un cache au-plomb 16 en forme de band E qui est adapté à la largeur du film 35 et qui est placé à la hauteur du film 35 se trouvant dans l'appareil photographique 26 de format réduit Le cache au plomb 16 comporte, en commun avec le bottier protecteur 4, une fenêtre 17 qui est adaptée en ce qui concerne son emplacement à la position d'une fenêtre d'enregistrement 33 ménagée dans la paroi arrière 28 de l'ap- pareil photographique 26 de format réduit, une fois l'appareil de prise de vues à l'état assemblé. La fenêtre 17 est protégée contre l'incidence de la lumière par une feuille d'aluminium 27 qui est fixée sur le cache plomb 16 et qui est légèrement en saillie en avant de la fenêtre 17 Les grandeurs respectives de la fenêtre 17 et de la fenêtre d'enregistrement 33 sont sensiblement adaptées l'une à l'autre, si bien que la fenêtre 33 produit directement devant le film une arête nette de délimitation de l'image ra- diographique. La paroi arrière 28 est revêtue sur sa face extérieure d'une feuille de plomb 31, qui présente à l'emplacement de la fenêtre d'enregistrement 33, un évidement correspondant à cette dernière La fenêtre d'enregistrement 33 est-recouverte de façon à être opaque à la lumière, d'une feuille d'aluminium 32. La feuille d'aluminium 32 est plus grande que la fenêtre d'enregistrement 33 et est fixée par sa zone marginale qui la surplombe, sur la feuille de plomb 31 Derrière la fenêtre d'enregistrement 33 sont montés à l'intérieur sur la paroi arrière 28, des galets d'appui 37 qui assurent le guidage du film 35. Le bottier protecteur 4 possède sur les arêtes inférieures de ses faces longitudinales, des rebords de fixation 38 respectifs pour la liaison avec la plaque de base 1 Le rebord de fixation 38 tourné vers le faisceau de rayons X 12 présente une échancrure 40 qui sert à permettre le montage du porte-échantillon 5 directement devant ledit boitier protecteur 4 et ainsi au voisinage du film 35 devant la fenêtre 17. Lorsqu'on déclenche le démarrage de la commande de défilement du dispositif pour réaliser les prises de vues radiographiques, l'exposition du film 35 a lieu par rayon- nement d'un faisceau de rayons X 12 en provenance du tube 8 à rayons X, qui a traversé l'échantillon maintenu dans le porte-échantillon 5 Après la fin de l'exposition au rayon- nement, le film 35 continue à être transporté sur la largeur de la fenêtre d'enregistrement 33 sous l'effet du moteur 25 destiné au transport du film et se trouve ainsi prêt pour une prise de vues consécutive La cadence des prises de vues radiographiques et la coordination des processus de commutati sont assurées par une commande de défilement prévue dans l'organe 7 de régulation du courant et de commande du défile- ment On peut ainsi obtenir une fréquence d'images s'élevant au maximum à 3 images/seconde. Conformément à la Figure 4, sur la face avant de l'appareil photographique 26 de format réduit se trouve une baïonnette 41 pour la fixation d'un objectif Dans le cas considéré, un objectif n'est pas nécessaire, car les images radiographiques sont enregistrées à travers la paroi arrière 28 Il peut toutefois être convenable de projeter à travers l'objectif, pour lequel une place suffisante est prévue dans le bottier protecteur 4, l'image d'un dispositif indicateur sur la face arrière du film pour enregistrer de façon sup- plémentaire des données sur le film. REVENDICATIONS 1 Dispositif pour réaliser des prises de vues radiographiques aux rayons X, en particulier dans l'espace comportant une source de rayons X, un porte-échantillon, un appareil de prise de vues photographiques m par un moteur, un organe de commande et une source de haute tension, caract 6- risé par le fait que la source ( 13) de rayons X, l'appareil ( 15) de prise de vues et le porte-échantillon ( 5) sont montés sur une plaque de base ( 1) commune, que la source ( 13) de rayons X et la source ( 9) de haute tension sont respectivement logées dans une première branche ( 2 a) et une deuxième branche ( 2 h) d'un carter ( 2) commun de forme angulaire et que le diaphragme ( 11) de la source ( 13) de rayons X est disposé de façon que le faisceau de rayons X ( 12) soit orienté dans la direction de l'appareil ( 15) de prise de vues suivant un angle aigu par rapport à la deuxième branche ( 2 b) du carter ( 2), ledit appareil de prise de vues étant disposé au voisi- nage de l'extrémité libre de la deuxième branche ( 2 h) du carter ( 2). 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le carter ( 2) de forme angulaire est en forme de L. 3 Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que l'appareil ( 15) de prise de vues photographiques est un appareil photographique ( 26) de format réduit disposé dans un bottier protecteur ( 4) capitonné, l'ap- pareil photographique ( 26) de format réduit contient un magasin ( 29) de film chargé d'un film ( 35) sensible aux rayonnements et un moteur ( 25) pour le transport du film et que la paroi arrière ( 28) du bottier de l'appareil photographique ( 26) de format réduit présente une fenêtre d'enregistrement ( 33) ou de forma- tion d'image pour la traversée du faisceau de rayons X ( 12). 4 Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le bottier protecteur ( 4) assure la protection 1 l du film ( 35) déjà exposé, et du film non exposé par l'inter- médiaire d'un cache au plomb ( 16) qui s'étend sur toute la longueur du bottier protecteur ( 4) sur la face extérieure tour- née vers le faisceau de rayons X ( 12), et que le bottier protecteur ( 4) et le cache au plomb ( 16) présentent une fenêtre ( 17) commune. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que la fenêtre ( 17) est recouverte par une première feuille d'aluminium ( 27). 6 Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions 3 à 5, caractérisé par le fait que la paroi arrière ( 28) du bottier de la caméra ( 26) de format réduit est revêtue, à l'exception de la fenêtre d'enregistrement ( 33) d'une feuille de plomb ( 31) et que la fenêtre d'enregistrement ( 33) est recouverte par une deuxième feuille d'aluminium ( 32)>. 7 Dispositif selon l'une quelconque des revendi- cations 3 à 6, caractérisé par le fait que le film ( 35) est un film pour rayons X muni sur ses deux faces de couches sensibles au rayonnement qui présente une série de perforations pour film de format réduit et qui offre de la place pour 150 prises de vues radiographiques en succession. 8 Dispositif selon la revendication 7, caractérisé par le fait qu'une feuille raidisseuse est prévue dans la direction durayonnement en avant ou en arrière du film radio- graphique ( 35). 9 Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions 3 à 8, caractérisé par le fait que l'appareil photogra- phique ( 26) de format réduit est pourvu d'un, dispositif pour incorporer des données au film ( 35).