Рентгеновская трубка

Рентгеновская трубка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

РЕНТГЕНОВСКАЯ ТРУБКА, содержащая герметичную оболочку, внутри которой размещены анод, оксидный катод, экранирующий и управляющий электроды, причем поверхность катода перпендикулярна поверхности анода, отличающаяся тем, что, с целью упрощения и удещевления конструкции , катод и управляющий электрод выполнены в виде коаксиальных цилиндров, ось которых совпадает с осью симметрии трубки, управляющий электрод выполнен сетчатым, а экранирующий электрод имеет форму кольцевой выпуклой в сторону анода поверхности, расположенной вокруг кромки катода, обращенной к аноду. (Л 4 СО СА: оо Ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (1И

1149332 А

4(5D Н 01 g 35/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3563026/24-25 (22) 03.12.82 (46) 07.04.85. Бюл. № 13 (72) Ю. Ф. Радченко (71) Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт им. В. И. Ульянова (Ленина) (53) 621.386.2 (088.8) (56) 1. Быстров Ю. А., Иванов С. А. Ускорители и рентгеновские приборы. М., «Высшая школаъ1976, с. 45-47.

2. Авторское свидетельство СССР № 473238, кл. Н 01 $ 35/22, 1972.

3. Заявка Великобритании № 2031310, кл. Н 01 "f 35/02, опублик. 1979 (прототип) . (54) (57) РЕНТГЕНОВСКАЯ ТРУБКА, содержащая герметичную оболочку, внутри которой размещены анод, оксидный катод, экранирующий и управляющий электроды, причем поверхность катода перпендикулярна поверхности анода, отличающаяся тем, что, с целью упрощения и удешевления конструкции, катод и управляющий электрод выполнены в виде коаксиальных цилиндров, ось которых совпадает с осью симметрии трубки, управляющий электрод выполнен сетчатым, а экранирующий электрод имеет форму кольцевой выпуклой в сторону анода поверхности, расположенной вокруг кромки катода, обращенной к аноду.!

149332

Изобретение относится к рентгеновской технике и может быть использовано в качестве управляемого генератора рентгеновского излучения в системах рентгеновской локации, системах связи с использованием рентгеновского диапазона электромагнитного излучения, рентгеновской литографии, спектроскопии и т. д, Известны источники рентгеновского излучения, осуществляющие генерацию в непрерывном режиме (различные типы трубок: диагностические, для структурного анализа, для просвечивания, терапевтические и т. д.). Эти источники рентгеновского излучения осуществ.дяют генерацию как тормозного, так и характеристического излучения при торможении ускоренных электронов, эмиттированных с катода материалом анода. Основными элементами конструкции этих приборов являются анод и катод (1).

Недостатками этих приборов являются невозможность излучения без изменения его жесткости, трудность реализации импульсного режима работы (только за счет анодной модуляции, что на уровне ускоряющих напряжений порядка 50 †10 кВ представляет весьма значительную трудность) и трудность генерации излучения большой интенсивности в связи с низкой плотностью эмиссионного тока, используемых в таких приборах прямонахальных катодов.

Известна рентгеновская трубка, содержащая геометрическую оболочку с располо,женным внутри нее катодом, анодом и управляющим электродом. Для повышения электрической прочности такой трубки имеется дополнительный экран с сеткой, установлен ной на аноде (2).

Однако хотя трубка и обладает сравнительно высокой электрической прочностью, но возможность проникновения электрического поля анода в пространство вблизи катода и к поверхности катода не устраняется. Поэтому срок службы катода в трубке, если он оксидный, не велик, так как катод работает в режиме с ускоряющим полем у поверхности катода (без объемного заряда) и не защищен от бомбордировки ионами остаточного газа, а управляющая сетка, находящаяся, по сути дела, в поле анода, требует большой величины управляющего сигнала. Все эти факторы не дают возможности обеспечить полное управление интенсивности рентгеновского излучения и резко ограничивают срок службы рентгеновской трубки.

Наиболее близкой к изобретению является рентгеновская трубка, содержащая герметичную оболочку, внутри которой размещены анод, оксидный катод, экранирующий и управляющий электроды, причем поверхность катода перпендикулярна поверхности анода (3).

В известных трубках поле анода проникает к поверхности катода, что обуславливает работу-катода в режиме без объемного заряда, приводит к искрению оксидного катода и не исключает бомбардировки по поверхности ионами остаточных газов.

Срок службы при этом лимитируется долговечностью катода, которая не превышает десятков часов. Управляющий электрод в этом случае находится в области сильного электрического поля анода и требует для эффективного управления электронным током с катода напряжения большой величины, достигающего в амплитуде значений

В известном устройстве управление потоком электронов затруднено, Для отклонения его в сторону катода требуется дополнительный электрод.

Цель изобретения — упрощение и уде. шевление конструкции.

Поставленная цель достигается тем, что в рентгеновской трубке, содержащей герметичную оболочку, внутри которой размещены анод, оксидный катод, экранирующий и управляющий . электроды, причем поверхность катода перпендикулярна поверхности анода, катод и управляющий электрод выполнены в виде коаксиальных цилиндров, ось которых совпадает с осью симметрии трубки, управляющий электрод выполнен сетчатым, а экранирующий электрод имеет форму кольцевой выпуклой в сторону анода поверхности, расположенной вокруг кромки катода, обращенной к аноду.

На чертеже изображена предлагаемая

20 трубка.

Рентгеновская трубка представляет собой герметичную оболочку 1, внутри которой размещены анод 2, экранирующий электрод 3, расположенный в непосредственной близости от катода, выполненный в виде кольцевой, выпуклой в сторону анода поверхности катода 4, причем катод и управляющий электрод 5 изготовлены в виде коаксиальных цилиндров, ось которых совпадает с осью устройства.

З0 Принцип действия предлагаемого устройства заключается в следующем.

Трубка включается в схему. В исходном

"состоянии к аноду 2 приложено высокое ускоряющее напряжение Ua (десятки, сотни киловольт) относительно катода 4 от источника Е, имеющего малое, по крайней мере, на высоких частотах внутреннее сопротивление. Управление электронным потоком с катода 4 осуществляется с помощью сетчатого управляющего электрода 3. Для

40 этого на него подается управляющий сигнал, изменяющийся по требуемому закону.

Промодулированный электронный поток ускоряется полем анода и генерирует рентгеновское излучение при своем торможении

45 на поверхности анода!

149332

Составитель Т. Владимирова

Редактор Н. Бобкова Техред И. Beрес Корректор Н. Король

Заказ 1909/38 Тираж 679 Подписное

ВНИИПИ tосударственного комитета СССР по делам Изобретений и открытий

1! 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 сотен и тысяч вольт, что приводит к резкому увеличению потребляемой мощности и габаритов схемы управления, снижению. ее

КПД. В предлагаемом устройстве размещенный в непосредственной близости от катода и управляющего электрода экранирующий электрод и выполнение катода и управляющего электрода в виде коаксиальных цилиндров, соосных с осью устройства, исключают проникновение поля анода к управляющему электроду и катоду, а тот факт, что активной поверхностью катода является боковая цилиндрическая поверхность, устраняет возможность ее бомбардировки ускоренными анодным напряжением ионами остаточных газон.

Таким образом, выполнение катода и управляющего электрода в виде коаксиальных цилиндров и размещение экранирующих электродов в непосредственной близости от катода обеспечивает,с одной стороны, легкость управления (за счет экранировки катодного узла от поля анода), а с другой — устранение вредного воздействия поля анода и ионной бомбардировки катода и, следовательно, обеспечивает

5 повышение эффективности управления интенсивностью излучения (амплитуда требуемого управляющего сигнала на 3 — 4 порядка меньше, чем в известном), увеличения интенсивности и увеличенйя срока службы (в 5 — 10 раз).

В сравнении с освоенными промышленностью и используемыми в народном хозяйстве управляемыми рентгеновскими трубками типа УТ2, УТЗ предлагаемая трубка

15 обладает повышенной долговечностью за счет исключения бомбардировки поверхности катода ионами остаточных газов, ускоренных полем анода, лучшей управляемостью в связи с исключением воздействия сильного поля анода на управляющий элек2О трод