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"Dispositif d'alimentation pour filament d'un tube à rayons X"
La présente invention s'inscrit dans le cadre de la radiologie industrielle ou médicale. Elle peut être appliquée dans tout système utilisant un tube électronique à une tension d'accélération élevée (plusieurs kilovolts, voire plusieurs centaines de kilovolts) avec cathode isolée, lorsque le filament se trouve à un potentiel tel que son alimentation pose un problème d'isolement par rapport à la terre.
Un tube à rayons X (figure 1) est constitué de deux électrodes, l'anode 10 et la cathode 12, placées dans une enveloppe 14 soumise à un vide poussé. La cathode 12 comporte un dispositif permettant d'obtenir une température locale très élevée (dans la plupart des cas il s'agit d'un filament 16 échauffé par un courant électrique).
Cette cathode étant portée à un potentiel négatif très élevé par rapport à l'anode, par exemple de l'ordre de 300 à 450 kV, la température élevée permet aux électrons 18 d'acquérir suffisamment d'énergie pour être captés par le champ électrique et accélérés vers l'anode. Lorsqu'ils l'atteignent, leur décélération fournit une énergie qui peut soit se transformer en chaleur, soit générer des photons X.
Il est très rare, dans ce genre de dispositif, que la cathode soit au potentiel de la terre. En effet, chaque fois que c'est possible, l'anode est fixée au potentiel de la terre afin de faciliter son refroidissement. Si la tension d'accélération est trop importante (par exemple supérieure à 300kV), on utilisera plutôt une configuration bipolaire, c'est-à-dire que l'anode et la cathode seront portées à un potentiel respectivement positif et négatif par rapport à la terre afin de
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limiter les contraintes diélectriques. Dans les deux cas, le filament se trouve à la haute tension, par exemple de l'ordre de 300 à 450 kV.
Différentes méthodes sont utilisées pour lui fournir les quelques watt nécessaires pour le porter à température. La plupart consistent à utiliser un transformateur qui, s'il ne doit fournir qu'une puissance assez faible, présente l'inconvénient de devoir être isolé entre le circuit primaire et le circuit secondaire. Ce composant est donc particulièrement encombrant.
L'invention a pour but de remédier à ce problème d'encombrement, en proposant un dispositif d'alimentation d'un filament de tube à rayon X comprenant, comme dans le dispositif connu à transformateur un circuit primaire agencé à recevoir de l'énergie électrique d'une source d'énergie et à transformer l'énergie électrique reçue en une autre énergie ; des moyens de transmission agencés pour transmettre l'autre énergie du circuit primaire au circuit secondaire ; et un circuit secondaire agencé à transformer l'autre énergie en énergie électrique. Dans le dispositif suivant l'invention, l'autre énergie est de l'énergie mécanique et les moyens de transmission comprennent un organe mobile agencé à transmettre l'énergie mécanique du circuit primaire au circuit secondaire.
En transformant l'énergie électrique en énergie mécanique et ensuite à nouveau en énergie électrique, à l'aide des circuits primaire et secondaire et de l'organe mobile, un dispositif beaucoup moins encombrant peut être réalisé. C'est l'organe mobile qui forme l'isolation entre les circuits primaire et secondaire.
Dans une forme de réalisation préférentielle du dispositif selon l'invention, l'organe mobile est agencé à être déplacé selon une direction axiale. Ceci est en particulier réalisé en prévoyant un premier organe élastique, en particulier un premier ressort, entre le circuit primaire et une première extrémité de l'organe mobile et un deuxième organe élastique, en particulier un deuxième ressort, entre une
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deuxième extrémité de l'organe mobile et le circuit secondaire. 1/s'est avéré que ces éléments constituent des moyens simples et efficaces permettant d'obtenir une bonne transmission de l'énergie.
Selon une alternative, le dispositif comprend un organe magnétique agencé à maintenir l'organe mobile en sustentation par rapport aux circuits primaire et secondaire. Ceci permet de réduire les pertes dues au frottement de l'organe mobile par rapport aux circuits primaire et secondaire.
Le dispositif comprend de préférence une bobine primaire agencée à une extrémité de l'organe mobile et une bobine secondaire à l'autre extrémité de l'organe mobile. Les bobines ayant un poids relativement peu important, cette mesure permet d'obtenir un organe mobile léger, ce qui permet d'obtenir une fréquence de résonance du système relativement élevée.
Dans une forme de réalisation particulière, le premier circuit comprend un premier organe magnétique, en particulier un premier aimant et le deuxième circuit comprend un deuxième organe magnétique, en particulier un deuxième aimant. Un champs magnétique est ainsi créé, ce qui permet de générer un mouvement de va et vient de l'organe mobile, lorsque les bobines sont alimentées par courant alternatif.
Au lieu de prévoir un organe mobile dans une direction axiale, il peut être prévu un organe mobile agencé à être mis en rotation.
L'invention se rapporte également à un ensemble comprenant un tube à rayon X et le dispositif d'alimentation suivant l'invention.
Des détails concernant l'invention sont décrits ci-après faisant référence aux dessins.
La figure 1 est une vue en coupe d'un tube à rayon X.
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La figure 2 est une vue en coupe du dispositif d'alimentation suivant une forme de réalisation préférentielle de l'invention.
La figure 3 est un schéma électrique équivalent du dispositif selon l'invention.
Les figures 4 et 5 sont des vues en coupe à échelle égale illustrant le gain de place obtenu avec le dispositif selon l'invention (figure 5) par rapport à un dispositif d'alimentation classique utilisant un transformateur (figure 4).
La figure 6 est une vue en coupe du dispositif d'alimentation suivant la figure 2 avec le tube à rayon X suivant la figure 1 à l'état assemblé.
Le dispositif selon l'invention (voir figure 2) comporte deux circuits magnétiques, un circuit primaire 20 situé du côté basse tension, et un circuit secondaire 22 situé à la haute tension. Ils sont destinés, à l'aide d'un ou plusieurs aimants 24,25, à générer une induction magnétique fixe dans un entrefer. Ces deux circuits magnétiques sont fixés de façon rigide au châssis de l'appareil. Un bobinage primaire 26 et un bobinage secondaire 28 sont prévus sur un organe mobile isolant 30, et sont disposés de façon à être soumis à l'induction générée respectivement dans les entrefers primaire et secondaire. L'organe mobile est maintenu entre les deux circuits magnétiques par des ressorts 32 et 34, ou tout autre organe exerçant une force d'attraction ou de répulsion suivant la direction axiale de cet organe mobile.
Lorsqu'on applique une tension alternative aux bornes du bobinage primaire 26, il y apparaît un courant. Ce bobinage étant placé dans un champ magnétique constant créé par les aimants 24, il va être soumis à une force proportionnelle à l'induction magnétique et au courant (force de Laplace). Cette force alternative va faire osciller t'organe mobile 30 et comprimer alternativement les deux ressorts 32,
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34. Ce mouvement étant transmis au bobinage secondaire, les spires de ce bobinage vont voir varier le flux magnétique qui les traverse, ce qui, de par la loi de Lenz, va générer une force électromotrice dans le bobinage. Si l'on y connecte une charge résistive, elle va être parcourue par un courant et donc dissiper de la puissance.
La charge résistive est reliée au bobinage par l'intermédiaire d'un fil souple permettant de résister aux vibrations dues au mouvement de l'organe mobile.
On voit ainsi que ce système permet de transmettre une puissance électrique entre deux points situés à des potentiels différents.
Il suffit pour cela que l'organe mobile soit suffisamment long et dans un matériau adapté (par exemple de la résine époxy) de façon à résister à la tension électrique existant entre le primaire et le secondaire.
La figure 4 illustre un transformateur de filament classique.
Il est constitué d'un circuit magnétique 46 entouré par un bobinage primaire 42 et un bobinage secondaire 44. Le circuit magnétique étant conducteur, il doit obligatoirement être fixé au potentiel du bobinage primaire, c'est-à-dire la terre. Le bobinage secondaire, étant au potentiel de la haute tension, doit être isolé de ce circuit magnétique 46 d'une distance d qui dépend de la valeur de cette haute tension. On voit clairement sur cette figure que la longueur totale du système est supérieure à 3 fois la distance d : en effet, il faut d'abord une longueur d'isolement d entre le bobinage primaire et le bobinage secondaire, et ensuite il est nécessaire d'isoler les deux extrémités du bobinage secondaire par rapport au circuit magnétique 46, d'où deux longueurs d'isolement d supplémentaires.
Dans le cas de la présente invention, une seule longueur d'isolement d suffit, comme illustré à la figure 5. Il en résulte donc que le dispositif suivant l'invention est beaucoup moins encombrant que le système classique avec transformateur.
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En régime sinusoïdal linéaire, l'équation électrique des bobines peut s'écrire comme suit, les indices p et s se rapportant respectivement aux bobines primaire et secondaire :
EMI6.1
avec : U : tension aux bornes de la bobine (V) ;
R : résistance de la bobine (fil) ; 1 : courant dans la bobine (A) ;
L : inductance de fuites de la bobine (H) ; #: pulsation de la tension appliquée (radis) ;
Kf : coefficient de force de la bobine (N/A) ; v : vitesse (mis) ; x : déplacement (m).
Le coefficient de force de la bobine (Kf) est donné par :
EMI6.2
avec : < ï' : flux dans l'entrefer ;
N : nombre de spires ; b : longueur de la bobine.
L'équation mécanique du système s'écrit :
EMI6.3
avec : F : force appliquée à la partie mobile ; m : masse de la partie mobile
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La force se compose de 4 composantes : la force due aux ressorts, les forces exercées sur les bobines primaire et secondaire, et la résistance due aux frottements.
EMI7.1
avec : K : coefficient du ressort (N/m) ; : : coefficient de frottements (m3/s2).
On peut aisément montrer que les équations de ce système correspondent à celles du schéma équivalent de la figure 3, où les composants Cm, Lk et Rf sont donnés par :
EMI7.2
En effet, si l'on considère que la tension aux bornes de Cm vaut Kfp. v, on voit que l'équation (1) exprime la seconde loi de Kirschhoff sur la boucle primaire du circuit. De même, l'équation (2) exprime cette même loi sur la boucle secondaire. Enfin, la combinaison des équations (5) et (6) peut s'écrire :
EMI7.3
(10)
En combinant les équations (3) et (10), on obtient :
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EMI8.1
En y introduisant les équations (7) à (9), on obtient :
EMI8.2
On peut voir que cette équation exprime la première loi de Kirschhoff, à savoir que la somme des courants en un noeud du circuit est nulle.
Les équations du schéma équivalent illustré à la figure 3 correspondent donc bien à celles du système électromécanique.
Le système se comporte comme un transformateur de rapport Kfs/Kfp, avec en parallèle un condensateur (Cm), une inductance (Lk) et une résistance (Rf) correspondant respectivement à l'inertie de la masse de la partie mobile, à l'élasticité des ressorts et aux pertes par frottement.
L'étude de ce schéma montre que le rendement du système est optimal lorsqu'il fonctionne à la résonance, c'est-à-dire lorsque la pulsation vaut :
EMI8.3
En effet, dans ces conditions, l'impédance de la branche Lk-Cm est infinie. Dans le cas contraire, le courant circulant dans cette branche doit également passer dans le bobinage primaire, générant ainsi des pertes importantes. L'optimisation du rendement consiste alors à réduire autant que possible les frottements ainsi que la résistance des bobinages. Dans ce but, il est nécessaire d'augmenter la section du fil,
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ce qui, pour un encombrement donné, impose de réduire le nombre de spires ; de ce fait, on réduit le coefficient de force des bobinages, ce qui augmente l'amplitude de l'oscillation.
On voit dès lors apparaître deux problèmes : d'une part, les pertes par frottement augmentent ; d'autre part, il faut alors augmenter la longueur de l'entrefer, ce qui réduit l'induction vue par le bobinage et donc également le coefficient de force Kf. Il est donc important, pour un encombrement imposé, de rechercher la configuration optimale, qui permet de réduire autant que possible les pertes résistives dans les bobinages sans pour autant augmenter de façon excessive les pertes par frottement.
Le système a pu être validé par une réalisation conforme à la figure 2. La conception d'un système mobile très léger (quelques dizaines de grammes) a permis de travailler à une fréquence de résonance d'environ 100Hz. Ce système a permis de délivrer la puissance nécessaire à l'alimentation d'un filament, avec un rendement suffisant pour limiter l'échauffement des différents composants à des valeurs acceptables. Le poids et l'encombrement de ce système sont nettement inférieurs à ceux du transformateur d'isolement qui aurait été nécessaire dans la même application.
A l'état assemblé, le tube à rayon X et le dispositif d'alimentation sont disposé comme illustré à la figure 5. Cet ensemble est alors logé dans une enceinte.
L'invention ne se limite pas à la forme de réalisation décrite. Tout en conservant le même principe de base, à savoir de transmettre une puissance mécanique à une pièce isolante puis de la reconvertir en puissance électrique, des alternatives sont également concevables, entre autre : . Remplacer les aimants par un bobinage parcouru par un courant continu.
Cette variante apporterait des pertes résistives
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supplémentaires, mais pourrait permettre d'augmenter le flux magnétique et donc le coefficient de force Kf. a Inverser le système, en utilisant des bobines fixes et en plaçant les aimants sur la partie mobile ; la fréquence de résonance du système en serait réduite car les aimants sont normalement plus lourds que les bobines, mais cela permettrait de profiter d'une place plus importante pour les bobinages et donc d'utiliser plus de spires sans augmenter les pertes résistives. e Remplacer les ressorts par un système magnétique ; la partie mobile serait dès lors en sustentation et les pertes par frottement seraient fortement réduites. a Remplacer le mouvement vibratoire de l'organe mobile isolant par un mouvement rotatif.
Il suffit pour cela de remplacer les dispositifs primaire et secondaire par deux moteurs réversibles. Le premier moteur, alimenté par le circuit primaire, fait tourner l'organe mobile isolant ; le second, actionné par ce même organe mobile, fonctionne en génératrice et produit une tension qui alimente le filament.
REFERENCES DES FIGURES
EMI10.1
<tb>
<tb> 10 <SEP> anode <SEP> 28 <SEP> bobinage <SEP> secondaire
<tb> 12 <SEP> cathode <SEP> 30 <SEP> 30 <SEP> organe <SEP> mobile
<tb> 14 <SEP> enveloppe <SEP> 32 <SEP> ressort <SEP> (primaire)
<tb> 16 <SEP> filament <SEP> 34 <SEP> ressort <SEP> (secondaire)
<tb> 18 <SEP> électrons <SEP> 42 <SEP> bobinage <SEP> primaire
<tb> 20 <SEP> circuit <SEP> primaire <SEP> 44 <SEP> bobinage <SEP> secondaire
<tb> 22 <SEP> circuit <SEP> secondaire <SEP> 35 <SEP> 46 <SEP> circuit <SEP> magnétique
<tb> 24 <SEP> aimant <SEP> (primaire) <SEP> 47 <SEP> noyau <SEP> primaire
<tb> 25 <SEP> aimant <SEP> (secondaire) <SEP> 48 <SEP> noyau <SEP> secondaire
<tb> 26 <SEP> bobinage <SEP> primaire
<tb>
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"Feeding device for filament of an X-ray tube"
The present invention is part of industrial or medical radiology. It can be applied in any system using an electronic tube at a high acceleration voltage (several kilovolts, even several hundred kilovolts) with an insulated cathode, when the filament is at a potential such that its supply poses an insulation problem. compared to the earth.
An X-ray tube (Figure 1) consists of two electrodes, the anode 10 and the cathode 12, placed in an envelope 14 subjected to a high vacuum. The cathode 12 comprises a device making it possible to obtain a very high local temperature (in most cases it is a filament 16 heated by an electric current).
This cathode being brought to a very high negative potential with respect to the anode, for example of the order of 300 to 450 kV, the high temperature allows the electrons 18 to acquire enough energy to be picked up by the electric field. and accelerated to the anode. When they reach it, their deceleration provides energy which can either transform into heat or generate X-rays.
It is very rare, in this kind of device, that the cathode is at the potential of the earth. Indeed, whenever possible, the anode is fixed to the earth potential in order to facilitate its cooling. If the acceleration voltage is too large (for example greater than 300kV), a bipolar configuration will be used instead, that is to say that the anode and the cathode will be brought to a positive and negative potential respectively with respect to the earth in order to
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limit the dielectric stresses. In both cases, the filament is at high voltage, for example of the order of 300 to 450 kV.
Different methods are used to provide it with the few watt necessary to bring it to temperature. Most consist in using a transformer which, if it only has to supply a fairly low power, has the disadvantage of having to be isolated between the primary circuit and the secondary circuit. This component is therefore particularly bulky.
The object of the invention is to remedy this problem of space, by proposing a device for feeding an X-ray tube filament comprising, as in the known device with transformer, a primary circuit arranged to receive energy. from an energy source and transforming the electrical energy received into another energy; transmission means arranged to transmit the other energy from the primary circuit to the secondary circuit; and a secondary circuit arranged to transform the other energy into electrical energy. In the device according to the invention, the other energy is mechanical energy and the transmission means comprise a movable member arranged to transmit mechanical energy from the primary circuit to the secondary circuit.
By transforming electrical energy into mechanical energy and then again into electrical energy, using the primary and secondary circuits and the movable member, a much less bulky device can be produced. It is the movable member that forms the insulation between the primary and secondary circuits.
In a preferred embodiment of the device according to the invention, the movable member is arranged to be moved in an axial direction. This is in particular achieved by providing a first elastic member, in particular a first spring, between the primary circuit and a first end of the movable member and a second elastic member, in particular a second spring, between a
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second end of the movable member and the secondary circuit. 1 / has been found that these elements constitute simple and effective means making it possible to obtain good transmission of energy.
According to an alternative, the device comprises a magnetic member arranged to maintain the movable member in lift relative to the primary and secondary circuits. This makes it possible to reduce the losses due to the friction of the movable member with respect to the primary and secondary circuits.
The device preferably comprises a primary coil arranged at one end of the movable member and a secondary coil at the other end of the movable member. Since the coils have a relatively low weight, this measurement makes it possible to obtain a light movable member, which makes it possible to obtain a relatively high system resonance frequency.
In a particular embodiment, the first circuit comprises a first magnetic member, in particular a first magnet and the second circuit comprises a second magnetic member, in particular a second magnet. A magnetic field is thus created, which makes it possible to generate a back and forth movement of the movable member, when the coils are supplied by alternating current.
Instead of providing a movable member in an axial direction, there may be provided a movable member arranged to be rotated.
The invention also relates to an assembly comprising an X-ray tube and the supply device according to the invention.
Details of the invention are described below with reference to the drawings.
Figure 1 is a sectional view of an X-ray tube.
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Figure 2 is a sectional view of the supply device according to a preferred embodiment of the invention.
Figure 3 is an equivalent electrical diagram of the device according to the invention.
Figures 4 and 5 are sectional views on an equal scale illustrating the space saving obtained with the device according to the invention (Figure 5) compared to a conventional power supply device using a transformer (Figure 4).
Figure 6 is a sectional view of the supply device according to Figure 2 with the X-ray tube according to Figure 1 in the assembled state.
The device according to the invention (see FIG. 2) comprises two magnetic circuits, a primary circuit 20 located on the low voltage side, and a secondary circuit 22 located at the high voltage. They are intended, using one or more magnets 24,25, to generate a fixed magnetic induction in an air gap. These two magnetic circuits are rigidly fixed to the chassis of the device. A primary winding 26 and a secondary winding 28 are provided on a movable insulating member 30, and are arranged so as to be subjected to the induction generated respectively in the primary and secondary air gaps. The movable member is held between the two magnetic circuits by springs 32 and 34, or any other member exerting a force of attraction or repulsion in the axial direction of this movable member.
When an alternating voltage is applied to the terminals of the primary winding 26, a current appears there. This winding being placed in a constant magnetic field created by the magnets 24, it will be subjected to a force proportional to the magnetic induction and to the current (Laplace force). This alternating force will cause the mobile member 30 to oscillate and alternately compress the two springs 32,
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34. This movement being transmitted to the secondary winding, the turns of this winding will see the magnetic flux which passes through them vary, which, by Lenz's law, will generate an electromotive force in the winding. If a resistive load is connected to it, it will be traversed by a current and therefore dissipate power.
The resistive load is connected to the winding by means of a flexible wire making it possible to resist vibrations due to the movement of the movable member.
It can thus be seen that this system makes it possible to transmit electrical power between two points located at different potentials.
It suffices for this that the movable member is sufficiently long and made of a suitable material (for example epoxy resin) so as to withstand the electrical voltage existing between the primary and the secondary.
Figure 4 illustrates a typical filament transformer.
It consists of a magnetic circuit 46 surrounded by a primary winding 42 and a secondary winding 44. The magnetic circuit being conductive, it must be fixed to the potential of the primary winding, that is to say the earth. The secondary winding, being at the potential of the high voltage, must be isolated from this magnetic circuit 46 by a distance d which depends on the value of this high voltage. It is clearly seen in this figure that the total length of the system is greater than 3 times the distance d: in fact, first an insulation length d is required between the primary winding and the secondary winding, and then it is necessary d 'isolate the two ends of the secondary winding relative to the magnetic circuit 46, hence two additional insulation lengths d.
In the case of the present invention, a single insulation length d is sufficient, as illustrated in FIG. 5. It therefore follows that the device according to the invention is much less bulky than the conventional system with transformer.
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In a linear sinusoidal regime, the electrical equation of the coils can be written as follows, the indices p and s relating respectively to the primary and secondary coils:
EMI6.1
with: U: voltage across the coil (V);
R: resistance of the coil (wire); 1: current in the coil (A);
L: coil leakage inductance (H); #: pulsation of the applied voltage (radish);
Kf: coil force coefficient (N / A); v: speed (set); x: displacement (m).
The force coefficient of the coil (Kf) is given by:
EMI6.2
with: <ï ': flow in the air gap;
N: number of turns; b: length of the coil.
The mechanical equation of the system is written:
EMI6.3
with: F: force applied to the moving part; m: mass of the moving part
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The force is made up of 4 components: the force due to the springs, the forces exerted on the primary and secondary coils, and the resistance due to friction.
EMI7.1
with: K: coefficient of the spring (N / m); :: coefficient of friction (m3 / s2).
We can easily show that the equations of this system correspond to those of the equivalent diagram in Figure 3, where the components Cm, Lk and Rf are given by:
EMI7.2
Indeed, if we consider that the voltage across Cm is equal to Kfp. v, we see that equation (1) expresses the second Kirschhoff law on the primary loop of the circuit. Similarly, equation (2) expresses this same law on the secondary loop. Finally, the combination of equations (5) and (6) can be written:
EMI7.3
(10)
By combining equations (3) and (10), we obtain:
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EMI8.1
By introducing equations (7) to (9), we obtain:
EMI8.2
We can see that this equation expresses the first law of Kirschhoff, namely that the sum of the currents at a node of the circuit is zero.
The equations of the equivalent diagram illustrated in Figure 3 therefore correspond well to those of the electromechanical system.
The system behaves like a transformer with Kfs / Kfp ratio, with in parallel a capacitor (Cm), an inductance (Lk) and a resistance (Rf) corresponding respectively to the inertia of the mass of the moving part, to the elasticity of springs and friction losses.
The study of this diagram shows that the efficiency of the system is optimal when it operates at resonance, that is to say when the pulsation is equal to:
EMI8.3
Indeed, under these conditions, the impedance of the Lk-Cm branch is infinite. Otherwise, the current flowing in this branch must also pass through the primary winding, thus generating significant losses. Optimizing the yield then consists of reducing friction and the resistance of the windings as much as possible. For this purpose, it is necessary to increase the section of the wire,
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which, for a given size, requires reducing the number of turns; therefore, the force coefficient of the windings is reduced, which increases the amplitude of the oscillation.
We therefore see two problems appear: on the one hand, friction losses increase; on the other hand, it is then necessary to increase the length of the air gap, which reduces the induction seen by the winding and therefore also the force coefficient Kf. It is therefore important, for an imposed size, to seek the optimal configuration, which makes it possible to reduce as much as possible the resistive losses in the windings without however excessively increasing the losses by friction.
The system was able to be validated by an embodiment in accordance with FIG. 2. The design of a very light mobile system (a few tens of grams) made it possible to work at a resonance frequency of approximately 100 Hz. This system has made it possible to deliver the power necessary to supply a filament, with a yield sufficient to limit the heating of the various components to acceptable values. The weight and size of this system are much lower than that of the isolation transformer which would have been necessary in the same application.
In the assembled state, the X-ray tube and the supply device are arranged as illustrated in FIG. 5. This assembly is then housed in an enclosure.
The invention is not limited to the embodiment described. While keeping the same basic principle, namely to transmit mechanical power to an insulating part and then convert it back into electrical power, alternatives are also conceivable, among others:. Replace the magnets with a winding traversed by a direct current.
This variant would bring resistive losses
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additional, but could increase the magnetic flux and therefore the force coefficient Kf. a Reverse the system, using fixed coils and placing the magnets on the moving part; the resonant frequency of the system would be reduced because the magnets are normally heavier than the coils, but this would make it possible to take advantage of a larger space for the windings and therefore to use more turns without increasing the resistive losses. e Replace the springs with a magnetic system; the movable part would therefore be in lift and the friction losses would be greatly reduced. a Replace the vibratory movement of the mobile insulating member with a rotary movement.
It suffices to replace the primary and secondary devices with two reversible motors. The first motor, powered by the primary circuit, rotates the mobile insulating member; the second, actuated by the same movable member, operates as a generator and produces a voltage which supplies the filament.
REFERENCES OF FIGURES
EMI10.1
<tb>
<tb> 10 <SEP> anode <SEP> 28 <SEP> secondary winding <SEP>
<tb> 12 <SEP> cathode <SEP> 30 <SEP> 30 <SEP> mobile <SEP> organ
<tb> 14 <SEP> envelope <SEP> 32 <SEP> spring <SEP> (primary)
<tb> 16 <SEP> filament <SEP> 34 <SEP> spring <SEP> (secondary)
<tb> 18 <SEP> electrons <SEP> 42 <SEP> primary <SEP> winding
<tb> 20 <SEP> circuit <SEP> primary <SEP> 44 <SEP> winding <SEP> secondary
<tb> 22 <SEP> secondary <SEP> circuit <SEP> 35 <SEP> 46 <SEP> magnetic <SEP> circuit
<tb> 24 <SEP> magnet <SEP> (primary) <SEP> 47 <SEP> core <SEP> primary
<tb> 25 <SEP> magnet <SEP> (secondary) <SEP> 48 <SEP> core <SEP> secondary
<tb> 26 <SEP> winding <SEP> primary
<tb>