TUBE A RAYON X

TUBE A RAYON X

1. DEFINITION : Tube radiogène est une diode destinée à la production de Rx,
   • Il doit répondre à 2 qualités essentielles:
     • Grande puissance pour réaliser des radio rapides (diminution de flou cinétique )
     • Grande finesse du foyer pour obtenir des images de grande résolution spatiale (en diminuant le flou géométrique )
   • Le tube de Coolidge reste le plus utilisé.
   • Nécessitant 02 qualités essentielles :

🡺Grande puissance : pour minimiser le flou cinétique en réalisant des radios rapides.

🡺Grande finesse de foyer : pour minimiser le flou géométrique en réalisant des images précises.

2. CONSTITUTION ET FONCTIONNEMENT DU TUBE : TDD : TUBE DE COOLIDGE :

1. Ampoule de verre : où règne un vide très poussé (10milibars), doit être étanche.
2. Gaine: c’est une enveloppe métallique en plomb protégeant le tube remplie d’huile ==> arrête les rayons x parasites

• Filament hélicoïdal de tungstène🡺car pouvoir émissif important, et T° de fusion élevée

Ce filament est parcouru par un courant de faible tension (10-12 V) qui va le chauffer à 2700°C, induisant une émission d’électrons par effet thermoïonique’ effet Edison’.

• Pièce de concentration : pièce métallique en forme de demi-cylindre permettant de concentrer les électrons vers l’anode

3. Anode (Pole positif) :c’est la surface de production des rayons X

C’est la cible de métal lourd supportant le choc des électrons appelée le foyer

Ce foyer doit être de petite taille, de surface plane et oblique par rapport au faisceau incident pour permettre

la sortie des rayons X une fois bombardé, la majorité de l’énergie des e- est évacuée sous forme de chaleur (99%) et seulement (1%) sous forme de rayonnement ionisant, ce qui pose un problème d’évacuation de cette chaleur. Il en existe 2 types

• Anode fixe : pour les petites puissances ;la cible faite de tungstène est placée dans un bloc de cuivre (très bon conducteur de chaleur = dissipateur thermique)
• Anode tournante : sous forme d’un disque qui tourne à gde vitesse (9000 tours/mn),la rotation permet de changer le point d’impact 🡺 refroidissement.

3. DIFFERENTS TYPES DES TUBES :
4. Tube à double foyers : anode à 02 foyers avec un dispositif de commutations faisant fonctionner l’un ou l’autre selon le besoin

• Petit foyer : bonne définition de l’image avec temps de pose prolongé 🡺pour des structures immobiles
• Gros foyer : définition moins bonne avec un temps de pose réduit 🡺pour les structures mobiles (viscères).

2. Tube à anode fixe /tournante
3. Tube sans gaine et dans l’huile : sécurité parfaite avec un refroidissement appréciable
4. Tube à cathode froide (Crooks):fonctionne à haute tension, mais l’émission se fait sous forme d’impulsion de courte durée
5. Tube à grille et à l’aire nue : dépassés.

4. CARACTERISTIQUES DU TUBE :
5. Puissance du tube (W) : C’est la puissance électrique supportée parl’anode sans se détériorer pendant 1 /10 sec.

W=VXI🡺V : DDP entre les 2 électrodes et I : intensité du courant

2. Dimension du foyer : source des Rx à partir de l’anode
   • Petit Foyer :pour minimiser le flou géométrique
   • Gros foyer : pour minimiser le flou cinétique
3. Rendement du tube :le rapport entre la puissance des rayons X / la puissance électrique supportée par le tube.
4. Vieillissement et usure du tube : dû à
   • cercle vicieux, fissure de l’anode, perte de rayons X ==> augmenter la charge électronique pour obtenir une bonne image et donc aggravation de la fissure .
   • Usure du filament de tungstène de la cathode.
   • Charge élevée appliqué sur le tube
   • Vide imparfait
   • Cratérisation de la piste (surcharge et dépassement de la capacité thermique sur une piste insuffisamment refroidie).
   • Vieillissement du verre 🡺 diminution du rendement
5. ACCESSOIRES ANNEXES AU TUBE :

1. Gaine du tube :Cylindre métallique de plomb remplie de l’huile, Elle assure :
   • Protection mécanique et électrique et thermique (évacuation de la chaleur)
   • Arrêter les rayons diffusés.
   • Limite le faisceau de rayon X par une fenêtre à la sortie du tube.
2. Diaphragme :Permet d’ajustement de la taille des champs radiographiques et de limiter la diffusion
   • Diaphragme simple : 04 lames métalliques rectangulaires synchrone 02 à 02.
   • Diaphragme multiple : la superposition de plusieurs diaphragmes
3. Fenêtre : La plus fine possible afin d’absorber le moins de rayons X
4. Centreur : Système optique avec croisillon central pour limiter les faisceaux du rayon X
5. Filtre : Placé à la sortie du tube, il élimine les rayons mous.
6. Système de refroidissement :dissipateur thermique

6. Générateur de tension :02 circuits alimentent le tube :
   • Circuit de basse tension (10-12 V) : chauffage du filament tungstène cathodique 🡺 production des e- .
   • Circuit de haute tension (50-140 KV): génère le DDP qui accélère les e – vers l’anode.

Ces courants sont engendrés par 02 transformateurs :

1. Générateur Auto-Sélecteur :

Le courant passe toujours dans le sens (-)🡺(+) et puisque le courant débité est alternatif donc ne passe que dans une ½ alternance, pendant l’autre alternance le courant ne passe pas (les e- restent près de la cathode).

2. Montage avec redresseur : délivre un courant continu pour une énergie élevée grâce à :

🡺Soupape de redressement

🡺Valve thermo-ionique

7. Console de contrôle :permet d’ajuster les 03 paramètres (KV, mA, temps de pose) et de prendre l’image par un déclencheur.

8. précaution d’emploi :
   • Préchauffage de tube avant son utilisation.
   • Respect de la longévité et de la puissance
   • Ne pas dépasser les capacités thermiques
   • Alternance scopie-graphie.
   • Apres un travail à grand foyer il faut un temps de pose.
   • Respect des capacités thermiques.
9. CONCLUSION :
   • Les tubes à rayon X même s’ils différent, ils sont composés des mêmes éléments de base; une cathode pour la production des électrons et une anode qui vont la bombarder pour la production des rayons X ,

selon 02 mécanismes : collision et freinage .

• La qualité des images est due à certaines caractéristiques du tube
• La charge appliquée conditionne la durée de vie du tube et par conséquent la qualité des images.
• Le tube radiogène, mis sous vide, est entouré de plusieurs enveloppes de protection permettant d’assurer une protection thermique, électrique et mécanique. Il ne fonctionne pas tout seul, il doit être relié à un générateur de haute tension (environ 100 kV), à un générateur secondaire de basse tension et à un système de refroidissement.

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