Les principales caractéristiques d’un tube à rayons X
Pour remplacer un tube à rayons X usagé, ou seulement sa gaine, il est important de vérifier que le nouvel équipement dispose de caractéristiques identiques à l’équipement d’origine.
Les caractéristiques de l’insert, autrement appelé tube à rayons X
La tension nominale
La tension nominale d’un tube à rayon X est la tension continue que l’on applique entre la cathode et l’anode. C’est elle qui génère la différence de potentiel entre ces deux pôles, responsable de la mise en mouvement des électrons libérés par le chauffage de la cathode.
La tension nominale d’un tube à rayon X peut varier entre 20 kV et 150 kV. Plus elle est élevée, plus les électrons prennent de la vitesse et bombardent violemment l’anode. De ce fait, plus la tension est élevée, plus l’énergie du rayonnement X émis est importante et plus les rayons pénètrent la matière. L’image est moins contrastée et le patient reçoit plus de radiations. Le réglage de la tension influence donc à la fois la qualité de l’image et la dose de rayons X reçue par le patient.
Foyer optique
Lorsque l’on parle du foyer d’un tube à rayons X, il faut distinguer deux types de foyers. Le premier est appelé foyer thermique ou foyer réel et il s’agit de l’endroit où le faisceau d’électrons frappe l’anode. Cette zone d’impact est rectangulaire.
Le foyer optique est la projection du foyer thermique. Il correspond au faisceau de rayons X sortant du tube radiogène. Le foyer optique est en principe de forme carrée. Un petit foyer peut avoir une taille allant de 0.3 mm ou 0.6 mm de côté, à 1 mm selon les installations. Un grand foyer peut avoir une taille de 1.2 mm à 1.8 mm de côté selon les installations. Beaucoup d’appareils ont deux foyers.
Le petit foyer génère une charge thermique moindre et offre une meilleure définition d’image. Il permet de travailler avec des temps de pose plus longs et de faire des agrandissements pour mieux visualiser les détails. Le grand foyer génère une charge thermique importante et offre une moins bonne résolution, cependant, il permet de travailler avec des temps de pose très courts. On choisit donc le foyer en fonction du type d’examen.
La charge admissible
La charge d’un tube à rayons X est la puissance que le foyer thermique délivre au niveau de l’anode pendant un temps de pose donné. Pour permettre la dissipation de la chaleur et éviter tout risque de détérioration du tube par surchauffe, cette quantité d’énergie ne doit pas dépasser une valeur limite. Pour caractériser chaque tube radiogène, on définit comme charge admissible la puissance maximale admissible pour une durée de pose de 0.1 seconde.
Valeurs maximales de chauffage du filament
Le chauffage du filament de la cathode sert à émettre les électrons dont la projection à grande vitesse sur l’anode permet de générer des rayons X. Pour cela, le tube reçoit un courant faible destiné à chauffer l’anode. Les caractéristiques de ce courant, en intensité comme en tension, doivent être comprises dans une plage spécifiée sur la fiche technique de chaque tube radiogène.
L’anode
L’anode est une pièce caractérisée par plusieurs paramètres. Son diamètre, tout d’abord, peut varier entre 70 et 200 mm selon le tube à rayons X. Un grand diamètre permet d’avoir une plus grande piste et donc, un foyer thermique plus grand pour une plus grande puissance.
La composition varie selon le type d’anode. Ainsi, une anode fixe est constituée principalement de cuivre et seule la zone autour du foyer est en tungstène. Le point d’impact des électrons et la zone proche doivent en effet résister aux très hautes températures, d’où le choix du tungstène pour sa température de fusion très élevée. Les anodes tournantes sont généralement en tungstène ou alliage de tungstène et rhénium pour mieux dissiper la chaleur. D’autres alliages sont cependant possibles pour certains types de tubes.
L’angle de l’anode, généralement compris entre 10 ° et 20 ° correspond à son inclinaison par rapport à la verticale, ou à l’inclinaison du biseau en périphérie d’une anode tournante. Plus l’angle est faible, plus le foyer thermique s’agrandit et la puissance du tube augmente.
La capacité calorifique de l’anode est étroitement liée à sa composition. Il s’agit de sa capacité à dissiper la chaleur accumulée lors du bombardement électronique. Les vitesses de rotation peuvent varier entre 3000 et 9000 tours par minute voire plus. En augmentant la vitesse de rotation, la puissance du foyer augmente aussi.
Charge continue
La charge continue est la puissance maximale à laquelle il est possible de faire fonctionner le tube à rayon X pour des applications qui requièrent un long temps de fonctionnement, comme le scanner. En effet, lorsque le temps d’utilisation s’allonge, la chaleur s’accumule à l’intérieur du tube et une utilisation prolongée sans refroidissement pourrait aboutir à sa destruction. La charge continue est la limite de fonctionnement du tube radiogène qui permet d’évacuer la chaleur produite par l’utilisation prolongée grâce aux seules capacités du système lui-même : caractéristiques de l’anode, système de refroidissement, etc.
Les caractéristiques de la gaine, ou enveloppe mécanique
La gaine du tube à rayons X est l’enveloppe mécanique qui protège physiquement le tube à rayons X et qui empêche les rayons X de se diffuser dans l’environnement immédiat. L’intérieur de la gaine du tube à rayon X est recouvert de plomb pour faire barrage au rayonnement et protéger à la fois le patient et le personnel soignant.
Le matériau de la gaine a une capacité calorifique qui permet d’évacuer la chaleur transmise par le tube radiogène à l’huile de refroidissement comprise entre cette gaine et la paroi de verre du tube. La gaine est équipée de connecteurs haute tension parfaitement isolés pour permettre l’alimentation du tube à rayons X. Elle assure aussi la mise à la terre du tube radiogène. La gaine abrite enfin le stator, pièce indispensable au fonctionnement du rotor qui actionne l’anode tournante.
Pour remplacer la gaine d’un tube à rayons X, il faut choisir un modèle compatible, en vérifiant notamment les valeurs de sa charge continue et sa capacité calorifique, ainsi que les caractéristiques des connecteurs et du stator, ainsi que l’orientation.
Vos tubes à rayons X recyclés par AT2E
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Nous vous proposons de remplacer la gaine endommagée de votre tube à rayon X par un modèle identique ou compatible. Ainsi, vous pouvez conserver le tube radiogène dans la mesure où celui-ci est en parfait état de fonctionnement.
Dans le cas où votre tube à rayon X est usé et que l’ampoule en verre est trop métallisée, ou qu’elle est cassée, nous vous proposons également son remplacement ou sa réparation. Là aussi, nous nous assurons de fournir le cas échéant un nouvel équipement dont les caractéristiques correspondent à votre besoin et au précédent équipement.
Dans tous les cas, le recyclage de votre tube à rayon X par nos soins vous permet de retrouver un système parfaitement fonctionnel. Le recyclage d’un tube à rayons X vous permet de repartir avec un équipement plus performant, grâce à l’élimination de la couche de métallisation.
