UNO STRANO ACCESSORIO RADIOLOGICO ALL OSPEDALE DI VIGEVANO

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1 UNO STRANO ACCESSORIO RADIOLOGICO ALL OSPEDALE DI VIGEVANO (Mario Reggio) Una delle fotografie di apparecchiature radiologiche di epoca imprecisata installate presso l Ospedale Civile di Vigevano e già presentate in questo stesso Museo virtuale alla pagina lasciava intravedere sullo sfondo, a fianco del tavolo di comando, uno strano accessorio, di dimensioni non certo trascurabili. La didascalia aggiunta a penna sotto l immagine, spiega che si tratta di un trasformatore elettrico e tavolo di comando. L idea del trasformatore era concepibile con l oggetto scuro a forma di parallelepipedo appoggiato sul pavimento di quello che era chiaramente un armadio a muro, ma la strana struttura che lo sormonta?

2 Prima di addentrarci nella spiegazione del suo utilizzo, vediamo di esaminarne gli elementi più riconoscibili nella figura evidenziata qui sotto: Ai due estremi opposti della parte superiore del trasformatore sporgono due grossi isolatori; al centro, una struttura a quattro piedi regge un oggetto, riconoscibile come un motore elettrico, al cui asse è collegata superiormente una struttura ad elica a forma di croce; i bracci della croce sfiorano, senza toccarle, delle corte barre orizzontali (V. dettaglio) sorrette da quattro braccia disposte tra loro su piani ortogonali (evidentemente anch esse degli isolatori) e poggiate sulla stessa struttura che regge il motore elettrico. Due di queste braccia contrapposte sono collegate ai due isolatori citati sopra, altre due sono collegate a due grossi conduttori diretti verso l alto. Dettaglio Evidenziazione dell accessorio A questo punto si rende necessario fare un passo indietro nella storia della radiologia. I primi apparecchi a raggi X, generati mediante tubi di Crookes, venivano alimentati o direttamente per mezzo di generatori elettrostatici, p. es. tipo Wimshurst, o mediante

3 batterie di accumulatori a bassa tensione che a loro volta venivano utilizzati per alimentare una sorta di trasformatori ad alta tensione, come i rocchetti di Ruhmkorff o le bobine di Tesla. Entrambi questi ultimi due dispositivi necessitavano di tensioni pulsanti per poter funzionare, e vennero escogitati numerosi dispositivi idonei a rendere intermittente la tensione continua di alimentazione. Ad un certo momento però, con la vittoria di Nicola Tesla, appoggiato finanziariamente da George Westinghouse, contro Thomas Alva Edison nella cosiddetta guerra delle correnti, si rese sempre più disponibile a livello di rete pubblica la corrente elettrica di tipo alternato, che poteva venire direttamente utilizzata con i più moderni trasformatori per ottenere l alta tensione necessaria al funzionamento degli apparecchi a raggi X. I cosiddetti ruttori che avevano avuto un ruolo importante nelle ricerche sull ottimizzazione della produzione dell alta tensione, furono gradualmente, ma definitivamente, abbandonati. Ma sia gli apparecchi alimentati per mezzo di ruttori, sia quelli alimentati a corrente alternata avevano presentavano grossi problemi nella produzione di raggi X causati dall inversione di polarità nell alta tensione: nei primi ciò era dovuto alle extra correnti inverse indotte nei rocchetti di Ruhmkorff per fenomeni di auto-induzione, nei secondi ciò era dovuto all intrinseca inversione di polarità periodica, sia pure attenuati nelle applicazioni più semplici dall impiego dei tubi RX a vuoto, tipo Coolidge, con le note proprietà autoraddrizzanti. Sin dai primordi erano stati escogitati dispositivi più o meno in grado di impedire l arrivo di potenziali negativi sull anodo del tubo a raggi X: si vedano ad esempio i tubi raddrizzatori a catodo freddo tipo Villard illustrati marginalmente in questo stesso museo all indirizzo ). Cediamo a questo proposito la parola ad un esperto dell epoca, il prof. Aristide Busi ( Tecnica e Diagnostica Radiologica, Cap. VII, pag. 61, UTET, Torino, 1933):

4 Scrive ancora Aristide Busi (Cap. VIII, pag. 66):

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6 Chiarita la struttura e le modalità di funzionamento di questo selettore che potrebbe essere anche chiamato commutatore rotante sincrono a spinterometro vale la pena di parlare del suo inventore, Hermann Lemp, uno svizzero costruttore di apparecchiature alle dipendenze della General Electric. Lemp inventò nel 1897 questo dispositivo che chiamò selettore di correnti alternate, e lo brevettò il primo di novembre 1904 con il n presso l ufficio brevetti degli Stati Uniti. Copia del brevetto originale è riprodotta in appendice, con l autorizzazione di Google patents. Nel 1907 si occupò della questione anche un ingegnere americano, Homer Snook (Vedi E. H. Burrows), che si pose il problema di aumentare l efficacia del dispositivo di Lemp. Il dispositivo di Snook, leggermente diverso da quello di Lemp e in grado di effettuare la rettificazione su entrambe le semi-onde, si basa sempre sul principio della sincronizzazione tra corrente primaria e impulsi secondari mediante spinterometri rotanti. Il primo modello del dispositivo di Snooks fu installato presso lo Jefferson Hospital a Filadelfia nel 1907 e rimase in funzione fino al Nel tempo vennero costruite altre versioni del selettore, tra cui una prodotta dalla Siemens Brothers. Un esemplare costruito sul principio del selettore di Snook, realizzato artigianalmente, si conserva presso il dipartimento di Fisica dell Università di Cagliari. Le immagini ci sono state gentilmente fornite dal prof. Guido Pegna. ( Interruttore-raddrizzatore per grandi rocchetti di induzione. Questo interruttore di potenza e raddrizzatore sincrono era usato in unione ad un rocchetto ad induzione per l'alimentazione di tubi a Raggi X negli anni intorno al 1930, per ricerche sulla natura e sugli effetti di tali radiazioni. Un motore in corrente continua aziona un interruttore a mercurio a turbina (in basso), inserito sul primario e mette simultaneamente in rotazione le due "spazzole" nella struttura superiore che, in sincronismo con le interruzioni della corrente primaria, producono l'inversione degli impulsi di alta tensione secondaria generati dal rocchetto. Questo oggetto è alto circa 1,5 m e pesa una cinquantina di Kg. La maniglia che si vede in basso sulla sinistra serve per regolare i tempi di chiusura e di apertura della corrente primaria, e quindi l'alta tensione generata. (Restaurato dal Prof. G. Baggiani, Aprile 2004)

7 Alcuni dettagli costruttivi (immagini eseguite prima del restauro): a sinistra, vista dall alto, a destra dettaglio della base con le viti di regolazione per la messa in fase. Bibliografia Oltre che dai siti internet citati, sono state tratte preziose informazioni dai seguenti volumi: - Aristide Busi, Tecnica e diagnostica radiologica nelle malattie chirurgiche, Torino, Unione Tipografico-Editrice Torinese (già fratelli Pomba Libraj), 1933-XI - E. H. Burrows, Pioneers and EarlY Years A History of British Radiology, First published in Great Britain 1986 by Colophon Limited APPENDICE Nell appendice è contenuto il documento ufficiale del brevetto di Lemp. Il testo integrale è reperibile su Google Patents ( ed è riprodotto su cortese autorizzazione di Meredith, del Google Patent Search Team

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