Brevet FR2767415A1 — publié le 19990219

INTENSIFICATEUR D'IMAGE DE RAYONS X A FENETRE D'ENTREE EN ALUMINIUM L'invention se rapporte à un intensificateur d'image de rayons X ayant i5 une fenêtre d'entrée en forme de calotte en aluminium ou en un alliage d'aluminium qui comporte une bride de bord périphérique pour le soudage à un boîtier en acier, une pièce en aluminium-acier étant interposée entre la fenêtre d'entrée et le boîtier en acier. Un grand problème dans la fabrication d'intensificateurs d'image de rayons X de ce genre est le soudage étanche au vide et néanmoins sans déformation de la fenêtre d'entrée au boîtier habituellement en acier, puisque l'aluminium et l'acier ne peuvent être soudés l'un à l'autre qu'avec des difficultés considérables. On connaît une technique de joint, dans laquelle la calotte en aluminium est soudée par diffusion à un anneau intermédiaire qui, I 5 pour sa part, est relié au boîtier avec interposition d'un écran spécial de support de substance luminescente. Cela signifie un mode de construction extrêmement onéreux, et le fait que l'on utilise deux calottes imbriquées, la calotte intérieure portant l'écran radiographique, tandis que la calotte d'aluminium extérieure n'est prévue que pour la fermeture du vide, y contribue 2o dans une grande mesure. De plus, il a aussi été déjà proposé d'utiliser une pièce en tôle composite servant à la fermeture du vide et en même temps de support de substance luminescente, cette tôle composite comprenant une couche en aluminium sur une couche en acier. Par une finition onéreuse par façonnage, dégrossissage au tour et façonnage au diamant, la couche en acier est enlevée dans la zone de la calotte proprement dite et le support de substance 2 2767415 luminescente est alors déposé dans cette zone. La tôle composite initiale ne reste maintenue que dans la zone de la bride marginale, si bien qu'une liaison par soudage de la couche en acier inférieure de la bride marginale en tôle composite avec le boîtier en acier est possible dans ce cas en technique usuelle de soudage de l'acier. En plus de la finition onéreuse, il apparaît souvent des défauts d'étanchéité dus à une déformation et à un retour élastique après l'enlèvement de la couche en acier fin. Le façonnage au diamant est extrêmement onéreux et, en fin de compte, en raison des petites quantités qui sont enlevées, I'intérêt de la technique du vide dans ce genre de finition n'est pas suffisamment pris en compte. C'est pourquoi l'invention vise un intensificateur d'image de rayons X, du genre mentionné au début du présent mémoire, dans lequel un soudage étanche au vide est possible de manière simple et dans lequel il ne peut pas se produire non plus de déformations en raison d'un échauffement excessif. D5 Suivant l'invention, on y parvient par le fait qu'il est interposé entre le boîtier en acier et la bride marginale périphérique un anneau en tôle composite comportant une couche en aluminium et une couche en acier, la couche en acier étant soudée au boîtier en acier et la bride marginale périphérique étant soudée à la face d'aluminium de l'anneau composite au moyen d'un laser, et 0 par le fait que le cordon de soudure au laser se trouve du côté du vide de la calotte. Au lieu d'une fabrication de toute la calotte en une tôle composite et au lieu de l'enlèvement compliqué, décrit en détail dans ce qui précède, de la couche d'acier dans la zone de la fenêtre, on n'a besoin, suivant l'invention, que d'un anneau en tôle composite plat, qui est interposé entre la bride marginale périphérique de la calotte en aluminium ou en un alliage d'aluminium et le boîtier en acier. On peut souder de préférence d'abord la couche d'acier de l'anneau en tôle composite au boîtier en acier, de préférence dans une zone marginale extérieure évidée dans laquelle la couche en o aluminium a été enlevée. Ce n'est qu'ensuite que la calotte en aluminium est posée et soudée au côté en aluminium de l'anneau en tôle composite à l'aide d'un laser, de préférence un laser Nd:YAG. Cela a l'avantage que des températures éventuellement hautes lors du soudage de la couche d'aluminium de l'anneau en tôle composite au boîtier en acier ne peuvent pas provoquer de déformations de la calotte, puisque la calotte n'est posée qu'après le refroidissement et les couches d'aluminium sont soudées l'une à l'autre à l'aide du laser, de la manière mentionnée, sous une charge thermique petite. Bien qu'un soudage de la calotte d'aluminium à la couche d'aluminium de l'anneau en tôle composite serait en principe possible des deux côtés, on cherche, dans un perfectionnement de l'invention, à ce que le cordon de soudure au laser se trouve du côté du vide de la calotte, si bien que l'on peut éviter des fissures difficilement dégazables, comme il pourrait s'en produire dans un soudage de l'extérieur. l0 Dans un perfectionnement de l'invention, il peut être prévu que la calotte soit formée de tôle en aluminium laminée en étant bien polie au moins du côté intérieur, une coucheen Csl étant déposée en métallisation sous vide directement sur la surface intérieure de la calotte laminée bien polie. La calotte elle-même peut être de préférence en AIMg3, AIMgSi1 ou AIMg1. i. De manière correspondante au fait que la couche d'aluminium supérieure de l'anneau en tôle composite peut être enlevée sur le pourtour extérieur, de préférence enlevée autour, si bien que l'anneau en tôle de liaison peut, dans cette zone, être soudé au boîtier en acier, la couche d'aluminium supérieure de l'anneau en tôle composite peut être munie d'un évidement ne { traversant pas toute la couche et recevant la bride marginale périphérique de la calotte en aluminium. La bride marginale périphérique peut ainsi être reçue en affleurement dans cet évidement, afin de procéder à un soudage au laser dans une gorge, à l'extérieur ou à l'intérieur, pour souder de l'aluminium à de l'aluminium. :.> Des avantages, dispositions et particularités supplémentaires de l'invention ressortent de la description qui suit d'un exemple de réalisation ainsi que du dessin. Au dessin: la figure 1 est une vue en coupe schématique de l'extrémité côté entrée d'un intensificateur d'image de rayons À>,, X, comportant une fenêtre d'entrée fixée suivant l'invention au boîtier en acier, et lafigure2 est une vue en coupe à plus grande échelle correspondant à la partie Il à la figure 1. On reconnaît schématiquement à la figure 1 le boîtier 1 en acier d'un intensificateur d'image de rayons X, comportant une bride 2 marginale de fixation supérieure, sur laquelle on cherche à souder de manière étanche au vide et sans déformation une fenêtre 3 d'entrée en forme de calotte 4 en aluminium ou en un alliage d'aluminium ayant une bride 5 marginale. Afin d'éviter un soudage direct de la bride 5 marginale périphérique, qui est en aluminium comme la calotte 4, à la bride 2 marginale de fixation en acier avec toutes les difficultés qui en résultent d'un soudage acier-aluminium, il est interposé suivant l'invention, entre la bride 5 marginale périphérique et la bride 2 marginale de fixation du boîtier 1 en acier, un anneau 6 en tôle composite qui est constitué d'une couche 7 en acier et d'une couche 8 en aluminium qui o est disposée au-dessus et qui, en raison du genre spécial de la fabrication, y est reliée de manière totalement étanche au gaz et solidement. Un anneau en tôle composite de ce genre peut être par exemple en matériau composite Alinox, la fabrication en une plaque en matériau composite Alinox pouvant s'effectuer de manière très peu onéreuse, puisque l'on peut découper une pluralité d'anneaux en tôle composite disposés concentriquement et les utiliser pour la fixation de la fenêtre d'entrée dans des intensificateurs d'image de rayons X de dimensions différentes. La plaque en tôle composite relativement onéreuse peut donc être dans une grande mesure rentabilisée et on n'a pas trop de chutes. L'anneau 6 en tôle composite est, dans le mode de réalisation représenté, encore de plus passé au tour avant l'usinage ultérieur, et, en fait, la couche 8 en aluminium est totalement enlevée dans une zone 9 marginale du pourtour extérieur de l'anneau en tôle composite. Le soudage de l'anneau en tôle composite à la bride 2 de fixation, donc un soudage acier sur acier, s'effectue de manière usuelle dans cette zone 9. Sur le bord intérieur de l'anneau 6 en tôle composite, il est prévu également un évidement 10, qui n'est toutefois pas totalement traversant et qui sert à la réception en affleurement de la bride 5 marginale périphérique de la calotte 4. Le soudage de la bride 5 marginale périphérique à la couche 8, s'agissant de deux couches d'aluminium, peut s'effectuer dans une gorge 11 du côté extérieur ou de préférence du côté intérieur dans une gorge 12, au moyen d'un laser, de préférence un laser Nd:YAG. La liaison par soudage suivant l'invention de la fenêtre 3 d'entrée au boîtier 1 en acier permet un dépôt simple direct d'une couche de Csl sur la surface 13 intérieure, laminée en étant polie, de la calotte 4 en aluminium, 2767415 puisque la liaison par soudage proprement dite à l'aide d'un laser de soudage signifie que ni une grande charge thermique de la calotte 4, ni une déformation de la calotte ne sont à craindre. La liaison par soudage éventuellement soumise à de grandes températures entre la couche 7 de l'anneau 6 en tôle composite et la bride 2 de fixation du boîtier 1 en acier peut bien s'effectuer avant la pose de la calotte et avant la pose du cordon de soudure, si bien que la charge thermique qui en résulte pour le soudage de la calotte est tout à fait négligeable. 6 2767415 REVENDICATIONS 1. Intensificateur d'image de rayons X, comportant une fenêtre d'entrée en forme de calotte en aluminium ou en un alliage d'aluminium qui comporte une bride marginale périphérique pour le soudage à un boîtier en acier, une pièce en aluminium-acier étant interposée entre la fenêtre d'entrée et le boîtier en acier, caractérisé en ce qu'un anneau (6) en tôle composite plat, lisse, comportant une couche (8) en aluminium et une couche (7) en acier, est interposée entre le boîtier (1, 2) en acier et la bride (5) marginale I() périphérique, la couche (7) en acier étant soudée au boîtier (1, 2) en acier et la bride (5) marginale périphérique étant soudée à la couche (8) d'aluminium de l'anneau (6) en tôle composite au moyen d'un laser, et en ce que le cordon (12) de soudure au laser se trouve du côté du vide de la calotte. )5 2. Intensificateur d'image de rayons X suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la calotte (4) est formée d'une tôle en aluminium laminée en étant bien polie au moins du côté intérieur. 3. Intensificateur d'image de rayons X suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'une couche en Csl est déposée par métallisation directement sur la surface (13) intérieure, laminée et bien polie, de la calotte (4). 4. Intensificateur d'image de rayons X suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la couche (8) en aluminium supérieure de l'anneau (6) en tôle composite est enlevée du pourtour 7 2767415 extérieur, de préférence enlevée au tour, et en ce que l'anneau en tôle de liaison est, dans cette zone (9), soudé au boîtier (1, 2) en acier. 5. Intensificateur d'image de rayons X suivant l'une des > revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la couche (8) en aluminium supérieure de l'anneau (6) en tôle composite est munie d'un évidement (10) recevant la bride (5) marginale périphérique de la calotte (4) en aluminium. 6. Intensificateur d'image de rayons X suivant l'une des r: revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la calotte est en AIMg3, AIMgSil ou AIMg1. 7. Procédé pour fabriquer un intensificateur d'image de rayons X suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par l'utilisation d'un laser l 5 Nd:YAG pour souder l'anneau en tôle composite à la calotte. 8. Procédé pour fabriquer un intensificateur d'image de rayons X suivant l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que, d'abord, la couche (7) en acier de l'anneau (6) en tôle composite est soudée au boîtier en no0 acier et en ce que la calotte (4) est ensuite posée et soudée à la couche (8) en aluminium.