Анод рентгеновской трубки

Анод рентгеновской трубки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

CoIo3 Советских

Социалистических

Республик

<щ851546

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТИЗЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 271179 (21) 2846152/18-25 (5!)М. Кл.

Н 01 J 35/10 с присоединением заявки М—

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 30,07.81. Бюллетень тех 28

Дата опубликования описания 300781 (53) УДК 521.38б, .22(088.8) (72) Авторы изобретения

В. 3. Васильев, В.Н. Вересов, С.A. Иванов, и В. В. Сивков

Ленинградский ордена Ленина электротехниче им. В.И. Ульянова (Ленина. (71) 3а яв итель (54) АНОД РЕНТГЕНОВСКОЙ ТРУБКИ етым статором асинхронного двигателя, помещенного вне трубки. Ротором служит металлический цилиндр, расположенный на оси анода внутри трубки. При вращении анода положение источника излучения (эффективного фокусного пятна) в пространстве неизменно, а мощность электронного пучка вь1деляется на кольцевой фокусной области на поверхности мишени. Температура фокусной дорожки связана с числом оборотов и мощностью трубки следующим со отношением т"=кр /, гдвкP

n—

Одним иэ способов снижения температурных напряжений является выравнивание перепада температур между нагретыми и "холодными" участками мишени. Это выравнивание достигаетИзобретение относится к рентгеновской технике, в частности к анодам рентгеновских трубок и может быть использовано преимущественно в рентге5 новских трубках с вращакщимся и неподвижным анодом.

К большинству рентгеновских трубок предъявляется требование допускать . большие мощности при малом размере источника излучения — фокусного пятна. Увеличение мощности при малом фокусном пятне увеличивает его темпе-. ратуру. Существует предел, ограничивакидий повышение мощности при данном размере фокусного пятна, определяемяй состоянием материала в этой зоне.

В рентгеновских трубках с вращающимся анодом фокусная область пятна превращается в кольцо. Вращение анода позволяет распределить тепло, выделяемое на мишени по большей поверхности. Фокусная область располагается по воэможности дальше от центра вращения для тогб, чтобы эта зона двигалась с максимальной линейной скоростью. Температурное поле вращающегося анода можно считать в первом приближении осесимметричным.

Вращение анода осуществляется вращакщимся магнитным полем, создава- ЗО постоянная, зависящая от материала мишени; мощность трубки; время включения; число оборотов анода в секунду, радиус фокусной дорожки.

851546 ся увеличением поверхности мишени излучающей тепло.

Известно устройство, содержащее мише нь, Ko Top àÿ выполнена в виде копьца с намоткой. из вольфрамовой проволоки . Образован ная слоем н амотки понерхность увеличивает суммарную излучающую площадь мишени, а также дает воэможность компенсировать температурные перемещения при неравномерном нагреве (1 ), Недостатками данной конструкции являются конструктивная сложность, невысокая технологичность и, как следствие вышеуказанных причин, малая надежность.

Наиболее близким к предлагаемому 15 по технической сущности является анод рентгеновской трубки, содержащий расположенные на валу обойму и размещенную ннутри нее мишень. Рентгеновская трубка содержит мишенное,Щ устройство, которое состоит из корпуса мишени, выполненной цельной или иэ нескольких частей, и накладки(2 J.

Недостатками этой мишени являются конструктивная сложность, низкая - 25 технологичность и надежность, составляющих мишенное устройство элементов, и низкая механическая прочность, обусловленная наличием концентратов напряжений и нарушением сплошности мишени, а также невысокая теплопроводность мишени, обусловленная наличием прорезей и канавок. Все вышеперечисленные факторы приводят к снижению срока службы мишенного устройства, наименее надежного конструктивного элемента рентгеновской трубки.

Цель изобретения — понышение механической прочности и увеличение срока службы.

Поставленная цель достигается тем, Щ что н аноде рентгеновской трубки, содержащем расположенные на валу обойму и расположенную внутри нее мишень, мишень выполнена в виде металлической ленты, нанитой на вал. 4

На фиг. 1 приведена рентгвновская трубка с предлагаемым анодом, общий вид, на фиг. 2 — распределенив окружных и радиальных напряжений по радиусу мишени анода.

Устройство содержит обойму 1, ленту 2, ось 3 и гайку 4.

Во время работы трубки электронный луч эксцентрично направляется на край вращающегося диска, свитого из ленты 2. При вращении положение источника рентгеновского излучения (эффективного фокусного пятна) в пространстве неизменно, а мощность электронного пучка выдвляется.на кольцевой фокусной области на поверхности О мишени.

Лента 2 в занисимости от конструктивного выполнения может свиваться плотно или располагаться в обойме со спиРальной канавкой, Высказанные предположения проверим следующим расчетом для сплошной неравномерно нагретой и вращающейся мишени. Температурное поле для простоты дальнейших выкладок будем предполагать осесимметричным и изменяющимся линейно по радиусу, указанныв факторы вызывают в мише ни сложное напряженное состояние, которое можно оценить известными иэ сопротивления материалов формулами:

Б 3 ) 3 д -Т

ral " — kE, 8 Я 3(rz-v„) )" д д В 1+r> Ъ 2 2TZ-Т где 0 . и С вЂ” радиальные и окружные напряжения, А и  — .константы, определяете иэ граничных условий," коэффициент Пуассона,, удельный вес; щ — угловая скорость враще ни я мише ни;

T„и Т вЂ” температура на поверхности r = г и r = r

2t о(— коэффициент линейного р асшире ни я, E — модуль нормальной упругости

Распределения G ., (7 по радиусу приведены на фиr . .2. Из проведенных эпюр напряжений следует, что компенсировать знакопеременность окружных напряжений можно, выполнив мишень из ленты, имеющей . возможность перемещаться в окружном направлении. Кроме того, мишень, выполненная из прокатанной ленты, обладает большой прочностью именно н том направлении, в котором действуют наибольшие окружные напряжения °

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет увеличить механическую прочность мишени, улучшить теплопередачу от мишени, упростить изготовление мишени, увеличить срок службы мишенного устройства и трубки в целом, Формула изобретения

Анод рентгеновской трубки,содержащий расположенные на валу обойму и размещенную внутри нее мишень, о т л и ч а ю щ и и с -я тем, что, с целью увеличения механической прочности и срока службы, мишень выполнена из металлической ленты, навитой на вал.

Источники информации„ принятыв во внимание при экспертизе

1. Патент США Р 3821581, кл. 31-360, опублик. 19 74 .

2. Патент Великобритании Р 1262405, кл. Н 1 D, опублик. 1969 (прототип1

8515 46

Фиг. f 2

4 us 2

Составитель T.Íëàäèìèðîýà

Техред Т. Йаточка корректор С,Корниенко

Редактор Ю. Ковач

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

Заказ 6374/76 Тираж 784 Подписное

ВННН11Н Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская ваб.д. 4/5