Рентгеновская трубка

Рентгеновская трубка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. РЕНТГЕНОВСКАЯ ТРУБКА, содержащая вакуумный баллон, состо щий из стеклянной: части и спаянны с ней металлических частей, размещ ные в вакуумном баллоне анод и нак ный катод, отличающаяся тем, что, с целью повьшеиия срока службы трубки за счет повьшения эл трической прочности ее, она снабж проводящим экраном, охватьгеающим меньшей мере одну из областей спа . стеклянной части с металлической частью вакуумного баллона, причем N. один конец экрана электрически связан с металлической частью, а на другой конец экрана нанесен слой твердого диэлектрика, закрывающий этот конец экрана и имекщий форму внешнего обвода в любом продольном сечении, близкую к форме эквипотенциальной кривой электрического поля в том же сечемии . 2.. Трубка ПОП.1, отличающаяся тем, что в трубку дополнитолъио введен второй проводящий экран, расположенный внутри вакуумного баллона и охватьшаемый областью спая стеклянной части баллона с металлической . 3.Трубка по ПП.1 и 2, о т л и чающаяся тем, что экран или экраны выполнены как единое целое с соответствующей металлической частью вакуумного баллона. 4.Трубка по пп.1-3,.о т л и ч аю щ а я с я тем, что при заземленном аноде экран или экраны электрически связаны с металлической частью вакуумного баллона, образующей цокол ь катода. / --i / - - У f

COOS СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (И) ддр Н 01 J 35/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3465652/18-25. (22) 02.04.82 (46) 07.10.83. Бюл. Ф 37 (72) С.А.Иванов, Б.Я. Иишкинис, И.Л. Погорелов, А.Д.Покрывайло, А,Н.Старчиков и Г.А.Щукин (53) 621.386.2(088.8) (56) 1. Заявка Франции У 2301917, кл. H Ol 3 35/02, опублик. 1976.

2. Патент Великобритании

В 1458027, кл. Н 1 О, опублик. 1976.

3. Шмелев В.К.Рентгеновские аппараты. И., "Энергия", 1973,с.80 (прототип). (54)(57) 1. РЕНТГЕНОВСКАЯ ТРУБКА, содержащая вакуумный баллон, состоящий из стеклянной: части и спаянных с ней металлических частей, размещенные в вакуумном баллоне анод и накальный катод, отличающаяся тем, что, с целью повышения срока службы трубки за счет повышения электрической прочности ее, она снабжена проводящим экраном, охватывающим по меньшей мере одну из областей спая ,стеклянной части с металлической частью вакуумного баллона, причем один конец экрана электрически связан с металлической частью, а на другой конец экрана нанесен слой твердого диэлектрика, закрывающий этот конец экрана и имеющий форму внешнего обвода в любом продольном сечении, близкую к форме эквипотенциальной кривой электрического поля в том же се- чении.

2.. Трубка по п.l, о т л и ч а ющ а я с я тем, что в трубку дополнительно введен второй проводящий экран, расположенный внутри вакуумного баллона и охватываемый областью спая стеклянной части баллона с металлической.

3. Трубка по пп.l и 2, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что экран или экраны выполнены как единое целое с соответствующей металлической частью вакуумного баллона.

4. Трубка по пп.l-3,.о т л и ч аю щ а я с я тем, что при заземленном аноде экран или экраны электрически связаны с металлической частью вакуумного баллона, образующей цоколь катода.

798

1 1О4Ь

Изобретение относится к рентгенотехнике, а более конкретно к рентгеновским трубкам.

Известны рентгеновские трубки, содержащие металлическую оболочку, в которой с помощью изоляторов установлены анод и катод, причем для повышения стойкости к высоковольтному пробою изолятор для крепления анод снабжен кольцевой полостью, ориенти- 1О рованной в направлений металлической оболочки Р 1).

Известны рентгеновские трубки с металлической оболочкой, внутри которой установлены на изоляторах анод и накальный катод, причем в месте соединения цоколя катода с изолятором выполнена металлизированная канавка, в которую входит конец цоколя катода, и установлен металлический экран, охватываемый цоколем катода, за счет чего предотвращается электрический пробой в области стыка конца цоколя катода и изолятора (2 )

Указанные Рентгеновские, трубки в целом обеспечивают повышение элек25 трической прочности с заземленным металлическим корпусом, однако они неприменимы в случае рентгенов- ских трубок с корпусом, состоящим из центральной стеклянной части и спаян- ЗО ных с ней металлических частей. Неприменимость обусловлена тем,что защищаемые стыки фактически утоплены в объеме трубки, а не вынесены на ее внешнюю поверхность. Указанное 35 расположение стыков позволяет использовать специфические средства объемного характера, тогда как при внешнем расположении стыков такие средства не могут быть использованы прос-4О то по геометрическим соображениям.

Наиболее близкой к предлагаемой является рентгеновская трубка, содер жащая вакуумный баллон, состоящий из стеклянной части и спаянных с ней 45 металлических частей, размещенные в вакуумном баллоне анод и накальный катод L 31.

Недостатком известной трубки является то, что при подаче на электро- ды высокого напряжения распределение электрического поля имеет резко неравномерный характер, причем наибольшего значения напряженность поля достигает в месте стыка электродного цоколя, образующего металлическую часть вакуумного баллона, со стеклянной частью баллона, т.е. в наиболее опасном месте для развития скользящего

2 разряда. Это приводит к снижению уровня пробивного напряжения по вакуумному баллону. В реальных условиях эксплуатации рентгеновских трубок такого типа процент выхода трубок из строя в результате пробоя по месту стыка поколя и стеклянной части вакуумного баллона достигает 12-15Х.

Цель изобретения — увеличение срока службы рентгеновской трубки за счет повьппения электрической прочности конструкции.

Поставленная цель достигается тем, что рентгеновская трубка, содержащая вакуумный баллон, состоящий из стек; лянной части и спаянных с ней металлических частей, размещенные в вакуумном баллоне анод и накальный катод, снабжена проводящим экраном, охватывающим по меньшей мере одну из областей спая стеклянной части с металлической частью вакуумного баллона, причем один конец экрана электрически связан с металлической частью, а на другой конец экрана нанесен слой твердого диэлектрика, закрывающий этот конец экрана и имеющий форму внешнего обвода в любом продольном сечении, близкую к форме эквипотенциальной кривой электрического поля в том же сечении, В трубку дополнительно может быть введен второй проводящий экран, расположенный в объеме вакуумного баллона и охватываемый областью спая стеклянной части баллона с металлической.

Экран или экраны выполнены как единое целое с соответствующей металлической частью вакуумного баллона, При заземленном аноде экран или экраны электрически связаны с металлической частью вакуумного баллона, образующей цоколь катода.

На фиг. l изображена предлагаемая трубка, разрез; на фиг.2 — кривые зависимости напряженности электрического поля по длине стеклянной оболочки вакуумного баллона трубки известной и предлагаемой конструкций.

Рентгеновская трубка содержит вакуумный баллон, образованный металлическим анодным цоколем l,стеклянной оболочкой 2 и катодным металлическим цоколем 3. В вакуумном баллоне установлен накальный катод 4 и анод 5, Анод 5 заземлен. Катодный цоколь 3 снабжен проводящим метал98

4Рих. Г з 10467 лическим экраном 6, охватывающим область спая катодного цоколя 3 со стеклянной оболочкой 2. На свободный конец экрана 6 нанесен слой твердого диэлектрика 7, форма внешнего обвода которого в любом продольном сечении близка к форме эквипотенциальной кривой .электрического поля в том же сечении. Трубка может быть снабжена внутренним экраном 8, охва- !о тываемым областью спая катодного цоколя 3 и стеклянной оболочки 2.

Размерные параметры экранов 6 н

8, слоя диэлектрика 7 подбираются экспериментально в зависимости от конструктивных особенностей рентгеновской трубки. Для, серийно выпуска- . емой рентгеновской трубки БХВ-8 эти параметры имеют следующие значения: внутренний радиус внешнего экрана 6 составляет от 1,2 до 1,4 наружного радиуса стеклянной оболочки 2; за область спая катодного цоколя 3 и стеклян- ной оболочки 2 экран 6 выступает на расстояние 0,05-0,10 длины стеклянной обо- 25 лочки; предпочтительно свободный конец экрана 6 закруглять с радиусом закругления от 0,15 до 0,25 радиуса стеклянной оболочки 2; внешний радиус внутреннего экрана 8 выбран от 0,7 до 0,9 радиуса катодного цоколя 3., Форма обвода слоя твердого диэлектрика 7, например эпоксидного компаунда, может быть рассчитана с помощью ЭВМ. Проведенные расчеты по 35 казали, что форма обвода может быть выбрана в виде эвольвенты, имеющей начало на закругленной части экрана.

Степень близости формы обвода эквипотенциальной кривой электрического поля может задаваться степенью точности расчета на ЭВМ. Вместе с тем, это условие не означает, что форма обвода обязательно должна точно совпадать с эквипотенциальной кривой, поскольку эффект изобретения достигается просто при относительной геометрической общности формы обвода и этой кривой.

Результаты расчетов на ЭВМ распределения напряженности электрического поля по длине оболочки рентгеновской трубки известного типа (БХВ-81 и рентгеновской трубки с вспомогательными экранами 6 и 8 показаны на фиг.2, на которой кривая 9 соответствует распределению для известной трубки без экранов,, кривая 10 - распределению для трубки с одним внеш: ним экраном 6, кривая ll — распределению для трубки с внешним 6 и внутренним 8 экранами.

Как видно из кривых на фиг .2, при тех же условиях напряженность электрического поля в области спая катодного цоколя 3 и стеклянной оболочки 2 уменьшается более чем в два раза для варианта с одним внешним экраном:6 и примерно в 2,5 раза для варианта с внутренним и внешним эк ранами.

Это позволяег: существенно уменьшить опасность выхода рентгеновских трубок иэ строя в результате электрического пробоя. Предварительные расчеты показывают, что процент выхода трубок из строя по этой причине за счет использования изобретения может быть снижен до 3-5Х.

ВНИИПИ Зак as 7738/50

Тираж 703 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул.Проектная,4