Dr Nfally BADJI, cours DES Radiologie 2015/GENERATEUR Dr Nfally BADJI, cours DES Radiologie 0215

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    11-Sep-2018

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Dr Nfally BADJI, cours DES Radiologie 0215 Dfinition Rappels sur le tube Rayon X Bases technologiques des gnrateurs RX Diffrents types de gnrateurs Conclusion lment le plus important dans lappareil de radiologie Armoire plomb comportant un ensemble de circuits lectriques qui alimentent le tube radiogne Constitu de deux circuits principaux: Basse tension: gre lalimentation du filament Haute tension: permet lobtention DDP leve But d'assurer toutes les fonctions propres l'utilisation du tube rayons X. Utilis en radiologie conventionnelle mais aussi en radiologie vasculaire numrique et en tomodensitomtrie Elment essentiel d'une chane radiogne : c'est mme le maillon limitant. Performances qui lui sont demandes sont trs diffrentes. Rpondre deux qualits essentielles mais contradictoires : grande puissance pour raliser des radiographies avec un temps de pose trs court afin de diminuer le flou de mouvement. grande finesse de foyer pour obtenir des images de grande rsolution spatiale en diminuant le flou gomtrique. Constituants: deux lectrodes, une cathode et une anode, places dans une enceinte de verre. Cathode: Elle comprend un filament en tungstne et une pice de concentration Filament: en tungstne, il s'agit d'un enroulement hlicodal d'un fil de 0,2 0,3 mm de section. Pice de concentration: mtallique, elle prsente une forme en cuvette au fond de laquelle sont placs les filaments. Afin de focaliser le faisceau d'lectrons, elle est porte un potentiel ngatif. Anode Sa conception tient compte des deux impratifs: grande puissance et surface de production des rayons X de petite taille. Anode fixe et anode tournante Anode en molybdne Elle quipe les tubes mammographie : frappe par des lectrons de 30 KeV, elle produit des rayons X de 17, 20 KV car l'effet photolectrique y est prpondrant. Dans ces tubes, la ncessit d'une excellente rsolution surtout dans des conditions d'agrandissement, impose des petits foyers (0,1-0,3mm). Ampoule : Enveloppe qui contient les lectrodes et o rgne un vide pousse pour viter les interactions entre les lectrons et lair. Cette ampoule, place dans une huile isolante est le plus souvent en verre qui est un bon isolant lectrique, est transparente au rayonnement thermique et se soude parfaitement au mtal des lectrodes. Gaine Le tube est plac dans un cylindre de mtal doubl intrieurement de plomb sauf au niveau de la fentre de sortie. Assure la protection mcanique et lectrique, l'vacuation de chaleur et la protection contre le rayonnement X de fuite. Contient une huile isolante et un dispositif compensateur de dilatation permet de prvenir un chauffement excessif (>100). L'vacuation de chaleur peut tre amliore par un ventilateur, une circulation d'eau ou d'huile. Ensemble des lments agissant sur lalimentation lectrique, Adapte le courant lectrique fourni par le rseau aux besoins du tube radiogne. Appliquer sur le tube une haute tension de forme et de valeur approprie la qualit du rayonnement. Redresser le courant alternatif en courant continu ou variable mais toujours de mme sens. Chauffer le filament de la cathode afin dobtenir lintensit en mA dsir dans le tube RX. Dtermine le temps dexposition ou dapplication de la haute tension sur le tube. Il existe deux types de courants d'alimentation : Un courant alternatif monophas : de forte intensit (plusieurs dizaines d'Ampres), d'une tension efficace de 220V pour une tension maximale de 311V et d'une frquence de 50Hz transport par deux conducteurs (phase et neutre). Un courant alternatif triphas : compos de trois courants alternatifs superposs, dphass d'un tiers de priode, il est distribu par quatre fils (trois phases et le neutre). Entre deux phases, il y a une diffrence de potentiel de 380V et entre chaque phase et le neutre 220V. Il faut donc, pour obtenir un courant de chauffage et un courant haute tension pendant le temps voulu ,utiliser : Transformateurs, Redresseurs, Minuterie, Circuits de contrle. Courant haute tension: Intensit est de l'ordre du mA : 3 5 pour la radioscopie et 10 1000 mA pour la radiographie. Courant de chauffage: grande intensit stabilise (1,7 8,5 A) Transformateurs Cadre en fer doux compos de minces feuilles de mtal accoles (pour viter les courants induits de FOUCAULT), sur lequel sont enrouls deux bobinages : le primaire et le secondaire Trois types de transformateur: Transformateur pour courant de chauffage: abaisseur de tension. Autotransformateur: linaire et circulaire: modifier la tension que l'on applique au primaire du transformateur haute tension .c'est le mode de rglage indirect de la diffrence de potentiel destine aux bornes du tube : ce qui vite d'intervenir au niveau de la haute tension. Transformateur haute tension: travaille en basse frquence, rendement assez faible. Redresseurs: Ils ont pour but de modifier le courant en un courant de mme sens avec une tension la plus constante possible. Ce sont des redresseurs secs ou diodes semi-conductrices en silicium. Une diode de ce type bloque une tension de 150 200 V. Pour bloquer de trs hautes tensions, il est ncessaire de grouper un grand nombre de diodes en srie (500 pour bloquer 75 kV) mais ceci est ais car leur taille unitaire est de quelques mm3. Plusieurs types de montages existent. Montage quatre redresseurs: monts en pont de WHEATSTONE Ainsi les deux alternances sont de mme sens. puissance utilise par le systme n'est au mieux que de 75% de celle qui aurait t utilise avec un courant stable de mme tension. Montage six redresseurs: gnrateur triphas monts "en toile" ou "en triangle On obtient ainsi un courant puls de 300Hz (6 X 50). puissance utilise par le tube est de 95% de celle qu'il aurait utilise avec un courant continu. Montage douze redresseurs: gnrateur hexaphas Il autorise un bon rendement du tube nergie utilise est gale 98% de celle qui aurait t utilise avec une tension constante. Minuterie Appareil charg de contrler le temps de pose. Selon son emplacement dans le circuit du gnrateur, on distingue la minuterie basse tension et celle haute tension. Gnrateurs monophass Gnrateurs tri et hexaphass Gnrateurs d'impulsions tension constante Gnrateurs dcharge de condensateur Gnrateur conversion de frquence Gnrateurs monophass Ils sont rservs aux tubes de trs faible puissance, d'emploi limit tels que les tubes de radiologie dentaire. Le courant redress possde une oscillation importante de la diffrence de potentiel : le tube n'met des rayons X utiles que le tiers du temps et la proportion de rayons mous y est grande, d'o la ncessit d'une filtration importante (2mm d'aluminium). Gnrateurs tri et hexaphass Ils possdent une puissance instantane bien suprieure mais prsentent plusieurs inconvnients : le courant redress prsente encore quelques oscillations et la tension n'est pas rigoureusement constante. ils ncessitent une alimentation de forte puissance ce qui ne permet pas de les utiliser aisment dans les services d'hospitalisation leur encombrement est important car le transformateur haute tension ncessite un important refroidissement l'huile. Gnrateurs d'impulsions tension constante Leur grille intermdiaire, ou grille de freinage est porte un potentiel plus ou moins ngatif pilot par la tension du secondaire du transformateur haute tension l'aide d'un calculateur : la rsistance qu'elle oppose est en permanence adapte pour ramener la tension applique aux bornes du tube une valeur plus faible mais constante. Gnrateurs dcharge de condensateur Le tube est quip d'une cathode grille : cette dernire charge ngativement arrte le passage du courant ; la suppression de son potentiel ngatif autorise le passage du flux lectronique : minuterie haute tension. Dans certains gnrateurs, un calculateur maintient la tension constante en jouant sur le potentiel de cette grille. Gnrateur conversion de frquence Aprs avoir t redress, le courant (monophas ou triphas) est dcoup en courtes impulsions une frquence leve. Ces impulsions alternativement renverses recrent un nouveau courant alternatif de frquence leve (1000-3000Hz). Ce courant basse tension, alternatif de haute frquence est transform en haute tension puis aprs redressement charge un condensateur haute tension qui alimente le tube en tension constante. Elment fondamental dans la chaine de radiologie Constitue avec le tube RX le maillon limitant de la chaine radiogne Sous sa dpendance la qualit des RX produits par le Tube Radiogne. Choix fonction de ses caractristiquesMERCI

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