CAN/CGSB-48.5-95 Partie II: Chap. 4

4.1 Introduction Les premiers tubes à rayons X contenaient une certaine quantité de gaz résiduels et, par conséquent, portaient le nom de «tubes à gaz». Ils étaient inefficaces, peu fiables et sensibles même à des petits changements de la température ou de la pression du gaz. Ils pouvaient seulement produire des rayons X jusqu'à des énergies d'environ 130 kV. En 1913, William David Coolidge élaborait un nouveau tube à rayons X. Il avait découvert que le tungstène présentait certaines caractéristiques qui en faisaient un matériau plus intéressant que le platine. Après avoir produit un tungstène ductile, il a réussi à couler du cuivre à vide autour d'un disque de tungstène; cela permit d'augmenter énormément la conductivité thermique de l'anode, ce qui augmentait énormément l'énergie et la quantité de rayons x pénétrants. Le tungstène est maintenant couramment utilisé pour fabriquer des cibles, sauf dans les tubes destinés à des applications particulières. La plus grande contribution du Dr Coolidge fur la découverte qu'un tube à rayons X pouvait être fabriqué de manière à fonctionner avec uniformité lorsqu'un filament en spirale d'un fil de tungstène, chauffé jusqu'à l'incandescence au moyen d'un courant électrique, était utilisé dans un tube à vide. Ses premiers modèles fonctionnaient à des tensions de 140 kV à 200 kV. C'étaient les ancêtres du tube à rayons X moderne. Afin de produire des tensions encore plus élevées, le Dr Coolidge a élaboré en 1922, un tube à rayons X divisé en sections utilisant ce qu'il appelait le principe de la cascade. Des tensions étaient appliquées à chaque partie du tube, accélérant les électrons par paliers. En ayant recours à ce principe, il réussit à produire un tube à rayons X d'une tension de 1 million de volts. L'élaboration d'autres composantes nécessaires à l'appareil à rayons X se poursuivait. Les anciens modèles résistants aux chocs utilisaient de l'huile dans le boîtier à titre d'isolant. Toutefois, il a été constaté par la suite que le fréon gazeux, puis plus tard, que l'hexafluorure de soufre (SF6) sous pression étaient plus efficaces. Par ailleurs, de nouveaux types de transformateurs à noyaux de fer ont été élaborés, ainsi que d'autres types ayant éliminé le noyau de fer utilisé au centre des bobines de fil de cuivre. De nouvelles formes de redresseurs ont permis une plus grande sortie de rayons X en utilisant un courant alternatif. D'autres circuits électriques plus efficaces ont été élaborés par des scientifiques, en tenant compte davantage de la structure de l'atome et des diverses particules qui le formaient, ont fini par occuper une place importante dans la production d'appareils à rayons X modernes.