Un générateur de rayons X et le système de détection d'image sont les deux principales parties d'une machine à rayons X. Le dispositif de détection d'image peut être soit un détecteur à écran plat, soit une plaque photographique. Le système générateur de rayons X se compose d'un tube à rayons X, du générateur/transformateur haute tension, de la console de commande et du système de refroidissement. Le générateur de rayons X HV est un élément essentiel d'une machine à rayons X. La principale cause de défaillance du générateur haute tension comprend soit des dommages aux composants du générateur HT, tels que les condensateurs, les résistances, les enroulements du transformateur ou, dans certains cas, des dommages aux câbles HT et aux prises de câble.

Pour en savoir plus sur tous les composants clés de l'appareil à rayons X et sur le fonctionnement d'un appareil à rayons X, consultez le blog suivant

L'objectif de ce blog est cependant le système de générateur de rayons X, plus précisément le générateur haute tension.

Fonction du générateur haute tension et de ses composants clés

Pour que les électrons accélèrent de la cathode et frappent l'anode à grande vitesse pour produire des rayons X, un potentiel élevé doit être maintenu dans le tube à rayons X entre l'anode et la cathode. La tension de ligne est convertie en haute tension nécessaire pour maintenir un potentiel élevé entre la cathode et l'anode (généralement entre 20 kV et 150 kV pour les applications médicales) à l'aide d'un transformateur haute tension ou d'un transformateur élévateur. Un autre composant du générateur haute tension comprend le filament ou le transformateur abaisseur, qui alimente le filament cathodique. 

Dans les appareils à rayons X HF, le générateur de rayons X implique un générateur haute fréquence utilisant un onduleur haute fréquence généralement composé d'un oscillateur haute fréquence, d'un transformateur haute fréquence haute tension, d'un redresseur et un filtre haute tension haute fréquence. Tous les générateurs de rayons X utilisent un diviseur haute tension pour mesurer avec précision les sorties haute tension. Les condensateurs et résistances haute tension et divers autres composants électroniques utilisés dans les générateurs HT sont coûteux.

La sortie haute tension du générateur de rayons X est connectée à l'anode et à la cathode du tube à rayons X avec une paire de câbles coaxiaux haute tension.

Causes de défaillance du générateur HT

Les tubes à rayons X sont remplis d'huile diélectrique à des fins d'isolation et de refroidissement. Au fil du temps et de l'utilisation, la rigidité diélectrique de l'huile isolante dans le tube diminue. C'est l'une des raisons pour lesquelles le tube arc. La formation d'arcs de tube, qui est un problème courant dans les tubes à rayons X, peut provoquer un court-circuit à travers l'extrémité du tube du câble haute tension. Ce court-circuit pourrait renvoyer la majeure partie de l'énergie reçue de la ligne. L'énergie venant en sens inverse et réfléchie se réunissant pourrait provoquer une très grande pointe de tension à l'extrémité du générateur de la ligne. La pointe de tension ainsi provoquée entraîne une oscillation d'énergie le long de la ligne dans le câble HT pendant un certain temps, jusqu'à ce qu'elle soit complètement amortie. En raison de cette importante pointe de tension, les composants de sortie, tels que les condensateurs et les résistances et le câble HT d'un générateur de rayons X, peuvent être endommagés, s'ils ne sont pas protégés, lorsque le tube à rayons X forme un arc.

Les autres points de défaillance sont les douilles de câble à la jonction des câbles HT avec le générateur HT ou l'extrémité du tube à rayons X. Les câbles HT sont connectés aux deux extrémités avec des prises qui peuvent fissure avec un stress d'utilisation sur une période de temps, entraînant des fuites et des déconnexions.

Parfois, le transformateur HT ou le transformateur à filament peut tomber en panne en raison de dommages aux enroulements. Les enroulements de fil de cuivre, qui forment la partie principale d'un transformateur, résistent aux contraintes diélectriques, thermiques et mécaniques pendant le processus de génération de rayons X. L'enroulement peut casser, brûler ou être perforé, etc. Les enroulements du transformateur doivent être restaurés.

Réparation de générateur HT

Dans certains cas, le générateur HT tombe en panne en raison de câbles HT endommagés. Dans de tels cas, les câbles HT peuvent avoir besoin d'être remplacés. En cas de défaillance des composants, le générateur de rayons X HV peut être réparé en remplaçant les composants défectueux.

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