Physique pour la médecine

...la théorie!

Radiologie conventionnelle

Chapitre II: Alimentation du   tube

II.D. Le moteur d'anode.

1) Moteur à induction.

 

Comme nous le verrons plus loin, les tubes de puissance élevée utilisent toujours une anode tournante qui permet de mieux gérer les problèmes de chaleur et d'élévation de température. Le moteur d'entraînement de l'anode est un moteur à induction. Le rotor sur lequel est monté l'anode est un cylindre de cuivre monté sur roulements à billes et tournant sur un axe fixe. Le tout se trouve monté dans le vide à l'intérieur du tube. Le stator est un ensemble d'électro-aimants qui entourent le rotor mais à l'extérieur du tube. Ces électro-aimants génèrent un champ magnétique tournant qui induit dans le cylindre du rotor des boucles de courants électriques. C'est le moment magnétique de ces boucles qui tend à s'aligner sur le champ tournant et qui provoque la rotation.

 

Moteur d'anode

 

Un aspect délicat de cette technologie, d'ailleurs responsable de nombreuses défaillances de tubes, vient de la présence des roulements à billes dans le volume où règne le vide. Les lubrifiants utilisés doivent être insensibles à la chaleur, non volatiles et non sujet à dégazage (phénomène où de petites poches d'air emprisonnées au départ se libéreraient progressivement, ce qui détériore le vide). Les roulements eux-mêmes doivent être protégés de la chaleur, raison pour laquelle l'axe qui supporte l'anode est fait d'un matériau qui conduit peu la chaleur, souvent du molybdène. Quand on sait que les tubes à anode fixe jouent beaucoup sur la conduction au travers de l'axe pour éliminer la chaleur, et quand on apprend par ailleurs que la phase d'accélération du tube consomme 4kW et apporte donc une source de chaleur supplémentaire, on s'étonne de l'utilisation de cette technologie pour …précisément gérer les problèmes thermiques. Il est clair que s'il en est ainsi c'est que les avantages l'emportent sur les inconvénients, ce que nous essayerons de voir au chapitre III.

Les vitesses de rotation sont typiquement de 3000 tours/min pour les moteurs alimentés en triphasé et de 9000 tours/min en triphasé. Une sécurité empêche le tube de produire des rayons X tant que l'anode n'a pas atteint sa vitesse de régime. Le temps nécessaire est d'environ 1 seconde.

 

2) Le tube Straton®

 

La firme Siemens® a développé une technologie où c'est l'ensemble du tube, et non plus seulement l'anode, qui tourne à haute vitesse, .

 

RadConv IID_2

 

Plus aucun élément de moteur ne se trouve à l'intérieur. En particulier les roulements à billes sont hors du vide, ce qui résout les problèmes évoqués plus haut. Nous reparlerons de ce tube au chapitre III.