Brevet FR2879395A1 — publié le 20060616

PROCEDE DE GRADATION ET D'ARRET DE TENSION POUR UN COMPOSANT A HAUTE TENSION SUR UNE CARTE A CIRCUIT IMPRIME ET DANS UN APPAREIL DE RADIOGRAPHIE 5 La présente invention concerne d'une façon générale des procédés de gradation et d'arrêt de tension, et plus particulièrement un procédé de gradation et d'arrêt de tension pour un composant à haute tension, par exemple un diviseur à résistances à haute tension (résistance stabilisatrice), etc., monté sur une carte à circuit imprimé (CCI), par exemple une CCI de multiplicateur utilisée dans un appareil de radiographie. Dans un appareil de radiographie, comportant par exemple un générateur de rayons X, une alimentation en haute tension est nécessaire pour le fonctionnement d'un tube radiogène. La haute tension générée est généralement mesurée à l'aide d'un composant à haute tension comme, par exemple, un diviseur à résistances à haute tension (résistance stabilisatrice) qui assure en outre une fonction de déchargement des condensateurs utilisés dans un multiplicateur de tension. Par exemple, les diviseurs à résistances à haute tension ont généralement une structure plutôt longue pour assurer une isolation suffisante à sa surface. Une telle configuration comportant une structure longue avec une haute tension à une première extrémité et un potentiel électrique voisin de celui de la terre à l'autre extrémité est très susceptible de créer une répartition non uniforme du champ électrique le long du diviseur à résistance à haute tension. En outre, le champ électrique vient à se déformer en fonction des composants voisins et de leur potentiel électrique. Dans un modèle à constantes localisées, il est entendu que les deux aspects évoqués ci-dessus modifient la répartition des condensateurs le long du diviseur à résistance à haute tension. Ainsi, la répartition non uniforme du potentiel électrique le long du diviseur à résistance à haute tension et la variation de capacité parasite dépendant du voisinage ont un effet sur le rapport de division, la réponse et la précision de la mesure. Un procédé antérieur de gradation et d'arrêt de tension pour composant à haute tension comme par exemple un diviseur à résistance à haute tension comprend 35 le montage de la résistance intercalée entre au moins deux plaques parallèles, ce qui sert de moyen d'arrêt et en même temps assure une répartition linéaire de la tension. Cependant, cet agencement nécessite l'utilisation d'un boîtier spécial. En outre, le montage de la résistance s'accompagne de l'apparition d'une forte capacité du fait des plaques parallèles. Bien que la capacité soit compensée à l'extrémité à basse tension, la réponse (largeur de bande) du système de division devient faible, aussi le diviseur se trouve-t-il limité pour mesurer des transitoires rapides. En outre, compte tenu des besoins de configuration compacte, le fait de monter séparément le diviseur à résistance à haute tension est plus susceptible d'être plus encombrant et également de devenir coûteux. Ainsi, le procédé évoqué ci-dessus ne permet pas une configuration pour construire de manière compacte un composant à haute tension, par exemple un diviseur à haute tension. Un agencement très compact peut résulter d'un montage du diviseur dans la CCI utilisée pour produire la haute tension, par exemple une CCI de multiplicateur dans un appareil de radiographie. Les inconvénients, désavantages et problèmes évoqués ci-dessus sont résolus ici, ainsi qu'on le comprendra à la lecture et à l'étude de la description ci-après. Dans une forme de réalisation, il est proposé un procédé de gradation et d'arrêt de tension pour un composant à haute tension, par exemple un diviseur à résistance à haute tension monté sur une CCI. Le procédé comprend des étapes de configuration d'au moins un premier ruban en métal ou en alliage, un premier emplacement prédéterminé par rapport à la position de montage du composant à haute tension, et d'au moins un deuxième ruban en métal ou en alliage, un deuxième emplacement prédéterminé le long du composant à haute tension. Le/les premiers rubans configurés réduisent sensiblement l'effet de capacité parasite et le/les deuxièmes rubans produisent une répartition sensiblement linéaire de la tension le long du composant à haute tension. En outre,le composant à haute tension peut être configuré avec un premier conducteur à haute tension prédéterminée et un deuxième conducteur à basse tension prédéterminée, le/les premiers rubans étant configurés à une distance prédéterminée pour maintenir une fuite en surface suffisante depuis le premier conducteur. En outre, le/les premiers rubans peuvent être maintenus à un potentiel de terre. En outre, le/les premiers rubans peuvent être maintenus à un potentiel sensiblement égal à la moitié du potentiel maximal du composant à haute tension, une fuite prédéterminée en surface depuis le premier conducteur étant maintenue. En outre, le/les deuxièmes rubans peuvent être configurés à un emplacement défini par un gradient de potentiel voulu le long du composant à haute tension. Dans une autre forme de réalisation, il est proposé un appareil de radiographie. L'appareil de radiographie comprend une CCI et un composant à haute tension d'une longueur prédéterminée monté sur la CCI. La CCI comporte au moins un premier ruban et au moins un deuxième ruban en métal ou en alliage. Le composant à haute tension comporte au moins un premier conducteur et au moins un deuxième conducteur présentant une différence prédéterminée de potentiel électrique. Le premier ruban est à une distance prédéterminée d'au moins un des conducteurs et le deuxième ruban est à un emplacement défini par un gradient de potentiel électrique le long du composant à haute tension. En outre, le premier ruban peut avoir un potentiel égal à sensiblement la moitié du potentiel maximal du composant à haute tension. En outre, le premier ruban peut être configuré à une distance prédéterminée pour maintenir une fuite suffisante en surface depuis le premier conducteur. En outre, une pluralité d'éléments de gradation et d'arrêt peuvent être présents autour du composant à haute tension, les éléments de gradation et d'arrêt étant couplés au/aux deuxièmes rubans. En outre, le composant à haute tension peut être constitué par un diviseur à résistances à haute tension, le diviseur à résistances à haute tension étant configuré pour avoir une réponse rapide prédéterminée pour la mesure de transitoires et d'ondulations résiduelles à haute fréquence. Un dispositif et des procédés à possibilités diverses sont décrits ici. Outre les divers aspects et avantages décrits dans le résumé qui précède, d'autres aspects et avantages apparaîtront en consultant les dessins et en lisant la description détaillée qui suit. L'invention sera mieux comprise à l'étude de la description détaillée d'un mode de réalisation pris à titre d'exemple non limitatif et est illustrée par les dessins annexés sur lesquels: la Fig. 1 illustre un procédé de gradation et d'arrêt de tension pour un composant à haute tension sur une CCI selon une forme de réalisation de la présente invention; la Fig. 2 illustre une forme de réalisation dans laquelle l'arrêt de la tension est maintenu à la moitié du potentiel électrique maximal; et la Fig. 3 est une vue latérale de la Fig. 2. Dans la description détaillée qui suit, il est fait référence aux dessins annexés qui font partie de celle-ci, et sur lesquels sont représentées à titre d'illustration des formes de réalisation spécifiques pouvant être mises en oeuvre. Ces formes de réalisation sont décrites avec suffisamment de détails pour permettre aux spécialistes de la technique de mettre en oeuvre les formes de réalisation, et il doit être entendu que les formes de réalisation peuvent être utilisées et que des modifications d'ordre logique, mécanique, électrique et autres peuvent être apportées sans sortir du cadre des formes de réalisation. Par conséquent, la description détaillée ci-après ne doit pas être prise dans un sens limitatif Diverses formes de réalisation de la présente invention constituent un procédé de gradation et d'arrêt de tension pour un composant à haute tension comme, par exemple, un diviseur à résistances à haute tension, un diviseur à condensateurs à haute tension, monté sur une CCI, par exemple une CCI de multiplicateur utilisée dans un appareil de radiographie. Cependant, les formes de réalisation ne se limitent pas à cela et peuvent être mises en oeuvre dans le cadre d'autres systèmes comme, par exemple, des systèmes d'imagerie médicale, des systèmes de contrôle industriel, des systèmes de sécurité à balayage, des accélérateurs de particules, etc. Dans diverses formes de réalisation est proposé un procédé de gradation et d'arrêt de tension pour un composant à haute tension monté sur une CCI, lequel procédé comprend la configuration d'au moins un premier ruban en métal ou en alliage à un premier emplacement pour sensiblement réduire l'effet des capacités parasites, et la configuration d'au moins un deuxième ruban en métal ou en alliage à un deuxième emplacement pour produire une répartition sensiblement linéaire de la tension le long du composant à haute tension. La Fig. 1 représente une vue d'un exemple de procédé de gradation et d'arrêt de tension pour un composant à haute tension monté sur une CCI, selon une forme de réalisation de la présente invention. Dans la forme de réalisation illustrée, un composant 10 à haute tension est monté sur une CCI 12, par exemple une CCI de multiplicateur, connectée par exemple à un appareil de radiographie (non représenté). Le composant 10 à haute tension comprend au moins un premier conducteur 14 ayant une haute tension prédéterminée et au moins un deuxième conducteur 16 ayant une basse tension prédéterminée. Le composant 10 à haute tension est monté sur une face 18 pour composants de la CCI 12 et est soudé à l'étain sur une face 20 de soudure de la CCI 10. Dans une forme de réalisation, le composant 10 à haute tension comprend un diviseur à résistance à haute tension ayant une valeur ohmique très élevée et/ou une forme plate et mince. Par exemple, la résistance à haute tension est constituée par un substrat isolant à la surface duquel est appliqué un film métallisé sensiblement épais ou mince. Dans un premier exemple, le premier conducteur 14 a une tension d'environ 42 kV et le deuxième conducteur a un potentiel électrique sensiblement égal à un potentiel de terre. Dans d'autres exemples, le premier conducteur 14 et le deuxième conducteur 16 peuvent avoir des tensions différentes, la différence de tension entre le premier conducteur 14 et le deuxième conducteur 16 étant très grande. Dans une forme de réalisation, au moins un premier ruban 22 est réalisé sur la face à soudures 20 de la CCI 12, le premier ruban 22 étant maintenu sensiblement à un potentiel électrique de terre. Il faut souligner que le premier ruban 22 est réalisé à une distance prédéterminée afin de maintenir une fuite suffisante en surface depuis le premier conducteur 14. Il doit également être entendu que la surface du premier ruban 22 reste maximale pour assurer une prévention efficace de l'effet de capacité parasite. Dans un premier exemple, le premier ruban 22 est configuré à partir d'une couche de cuivre formée par attaque chimique sur la CCI 12. Dans un autre exemple, le premier ruban 22 peut être réalisé en métal ou en alliage métallique comme par exemple une tôle ou une feuille mince de cuivre, d'étain ou d'aluminium fixable à la CCI 12 et permettant de réduire sensiblement l'effet de capacité parasite. La Fig. 2 et la Fig. 3 illustrent une forme de réalisation dans laquelle le premier ruban 22 est maintenu à un potentiel électrique élevé, par exemple à un potentiel électrique sensiblement égal à la moitié du potentiel électrique maximal du composant 10 à haute tension et suffisamment isolé avec les conducteurs 14 et 16. Il faut souligner que le maintien du premier ruban 22 à un potentiel électrique sensiblement égal à la moitié du potentiel électrique maximal réduit notablement les contraintes électriques affectant la CCI 12, par exemple dans une CCI mince, et accroît également la réponse dynamique du composant 10 à haute tension en équilibrant l'effet de capacité parasite entre le premier conducteur 14 et le deuxième conducteur 16. Dans la forme de réalisation représentée sur la Fig. 2, le premier ruban 22 est disposé sur la face 20 à soudures 26 de la CCI 12. Dans une forme de réalisation, au moins un deuxième ruban 24 est réalisé sur la face pour composants de la CCI 12. Par exemple, le deuxième ruban 24 est réalisé en plusieurs emplacements prédéterminés le long du composant 10 à haute tension. Par exemple, la position de chaque deuxième ruban 24 est prédéterminée d'après le gradient de potentiel électrique souhaité le long du composant 10 à haute tension. Comme illustré dans la forme de réalisation représentée sur la Fig. 1, il faut souligner que chaque deuxième ruban 24 est couplé à au moins une parmi plusieurs sources de tension (non représentées) configurées dans la CCI 10. Cette configuration amène le potentiel électrique, à des emplacements spécifiques le long du composant 10 à haute tension, à devenir forcément sensiblement égal aux potentiels électriques des deuxièmes rubans 24 correspondant à cet emplacement spécifique (comme représenté sur la Fig. 1), en produisant de ce fait une répartition (gradation) sensiblement linéaire de la tension le long du composant 10 à haute tension. Il faut également souligner que la configuration avec les premiers et deuxièmes rubans 22, 24 produit une répartition linéaire de la tension sur la surface supérieure du composant 10 à haute tension. Il faut souligner que le nombre de deuxièmes rubans 24 à réaliser dépend de la longueur du composant 10 à haute tension. Dans une forme de réalisation, au moins un deuxième ruban 24 est configuré depuis une couche de cuivre formée par attaque chimique sur la face à composants de la CCI 12. Dans d'autres formes de réalisation, le deuxième ruban 24 peut être constitué par une couche de métal ou d'alliage et peut être fixé à la face à composants de la CCI 12. Dans encore une autre forme de réalisation, une pluralité d'éléments de gradation (non représentés) comme par exemple des anneaux métalliques, des barres métalliques ayant une forme sensiblement en demi- cercle et/ou une forme carrée, sont montés autour du composant 10 à haute tension et sont couplés aux deuxièmes rubans 24. Il faut souligner que cette configuration accroît sensiblement l'effet de gradation sur les surfaces supérieure et latérales du composant 10 à haute tension. La capacité parasite est sensiblement réduite, ce qui permet de supprimer le premier ruban 22 sur la face 20 à soudures. Il faut également souligner qu'un composant 10 à haute tension à configuration sensiblement cylindrique, d'une grande épaisseur et d'un grand diamètre, assure un meilleur effet de gradation et d'arrêt de tension sur toute la surface du pourtour du composant à haute tension. Ainsi, diverses formes de réalisation de la présente invention constituent un procédé de gradation et d'arrêt de tension pour un composant à haute tension monté sur une CCI. D'autres formes de réalisation de la présente invention réalisent un appareil de radiographie, présentant une configuration compacte pour la gradation et l'arrêt de tension dans un composant à haute tension sur une CCI. De la sorte, le procédé et le dispositif selon la présente invention assurent une répartition uniforme des contraintes le long du composant à haute tension, ce qui permet de réduire la longueur du composant à haute tension en aboutissant à une structure très compacte pour la CCI. Outre la gradation et l'arrêt de tension, les rubans peuvent être configurés pour assurer d'autres fonctions électriques. LISTE DES REPERES Composant à haute tension 12 CCI 14 Premier conducteur 16 Deuxième conducteur 18 Face à composants Face à soudures 22 Premier ruban 24 Deuxième ruban 26 Soudure à l'étain REVENDICATIONS 1. Procédé de gradation et d'arrêt de tension pour un composant (10) à haute tension sur une carte à circuit imprimé (12), comprenant les étapes consistant à configurer au moins un premier ruban (22) en métal ou en alliage, un premier emplacement prédéterminé par rapport à la position de montage dudit composant (10) à haute tension sur la carte à circuit imprimé (12) ; configurer au moins un deuxième ruban (24) en métal ou en alliage, à un deuxième emplacement prédéterminé le long du composant (10) à haute tension, le/les premiers rubans (22) configurés réduisant sensiblement l'effet de capacité parasite; et le/les deuxièmes rubans (24) configurés produisent une répartition sensiblement linéaire de la tension le long du composant (10) à haute tension. 2. Procédé selon la revendication 1, comprenant en outre l'étape consistant à configurer le composant (10) à haute tension avec un premier conducteur (14) à haute tension prédéterminée et un deuxième conducteur (16) à basse tension prédéterminée, le/les premiers rubans (22) étant configurés à une distance prédéterminée pour maintenir une fuite suffisante de surface depuis le premier conducteur (14). 3. Procédé selon la revendication 2, comprenant en outre l'étape consistant à maintenir le/les premiers rubans (22) à un potentiel de terre. 4. Procédé selon la revendication 2, comprenant en outre l'étape consistant à maintenir le/les premiers rubans (22) à un potentiel sensiblement égal à la moitié du potentiel maximal du composant (10) à haute tension, une fuite prédéterminée de surface étant maintenue depuis le premier conducteur (14). 5. Procédé selon la revendication 1, comprenant en outre l'étape consistant à configurer le/les deuxièmes rubans (24) à un emplacement défini par un gradient de potentiel voulu le long du composant (10) à haute tension. 6. Appareil radiographique, comprenant: une carte à circuit imprimé (12), un composant (10) à haute tension d'une longueur prédéterminée monté sur la carte à circuit imprimé (12), ladite carte à circuit imprimé (12) ayant au moins un premier ruban (22) et au moins un deuxième ruban (24) en métal ou en alliage, et ledit composant (10) à haute tension ayant au moins un premier conducteur (14) et au moins un deuxième conducteur (16) à différence de potentiel prédéterminée, ledit premier ruban (22) étant à une distance prédéterminée d'au moins un desdits conducteurs, et ledit deuxième ruban (24) étant à un emplacement défini par un gradient de potentiel le long du composant (10) à haute tension. 7. Appareil radiographique selon la revendication 6, dans lequel le premier ruban (22) a un potentiel égal à sensiblement la moitié du potentiel maximal du composant (10) à haute tension. 8. Appareil radiographique selon la revendication 6, dans lequel le premier ruban (22) est configuré à une distance prédéterminée pour maintenir une fuite suffisante de surface depuis le premier conducteur (14). 9. Appareil radiographique selon la revendication 6, comprenant en outre une pluralité d'éléments de gradation et d'arrêt autour du composant (10) à haute tension, les éléments de gradation et d'arrêt étant couplés au/aux deuxièmes rubans (24). 10. Appareil radiographique selon la revendication 6, dans lequel le composant (10) à haute tension est constitué par un diviseur à résistances à haute tension, ledit diviseur à résistance à haute tension étant configuré pour avoir une réponse rapide prédéterminée pour la mesure de transitoires et d'ondulations résiduelles à haute fréquence.