Устройство для измерения температуры анода рентгеновской трубки

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМДЕР АТУРЫ АНОДА РЕНТГЕНОВСКОЙ ТРУБКИ, содержащее датчик и блок преобразования сиЕнала датчика в температуру, отличающееся тем, что, с далью упрощения конструкции при измерениях температуры выносных анодов, в устройство введен частично заполненный жидкостью резервуар из теплопроводного материала, уст ановленный в тепловом,контакте с вынос-. ным анодом трубки, резервуар снабжен участком в виде капиллярной трубки или суженным участком, в котором локализован (незаполненный жидкостью объем, а датчик выполнен в виде коллимированного детектора рентге- jg новского излучения, ориентированного на, указанный участок резервуара. со СР о сь

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 1 36

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ(СВИЩ.:ТЕЛЬСТВУ

: l I ( 1

Р

V

"а

Ф

° °

° Ю с

ГОСУДАРСТВЕННЦЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОЬРЕТЕНИй И ОтНРЫтИЙ (Г1) 3540036/18-25 .(22) 17.01.83 . .(46) .15.02,84. Вюл. 9 6 (72) .В.Д.Котенев, В.К,.Савицкий, Н.Н.Скачков и С.А.Усов (71) Центральный научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт робототехники и технической кибернетики Ленинградского ордена.

Ленина политехничеокого инотитута им, М.И,Калинина (531 621. 336.2 (088. 8) (56) 1. Денискин }0.Д,,Чижунова Ю.А.

Рентгеновские диагностические труб ки и их тепловые режимы. - "Энергия", . М., 1970. с; 88.

2. Патент франции Р 2099955., кл. Н 05 ф 1/00, 1972 (прототип).. (54 ) (57 ) УС ЙРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ TENЦЕРАТУРЫ АНОДА РЕНТГЕНОВСКОЙ ТРУБКИ содержацее датчик и блок преобразования сигнала датчика в температуру, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упроцения конструкции.при измерениях температуры выносных анодов, в устройство введен частично заполненный жидкостью резервуар из теплопроводного материала, установ. ленный в тепловом, контакте с вынос-, ным анодом трубки, резервуар снабжен участком в-виде капиллярной трубки или суженным участком, в котором локализовай незаполненный жидкостью объем, а датчик выполнен в виде коллимированного детектора рентге- m новского излучения, ориентированного на указанный участок резервуара.

107390 б

Изобретение относится к рентгеновской технике и предназначено для измерения температуры выносных анодов рентгеновских трубок в процессе,их работы.

Известно устройство для измере- . ния температуры анода рентгеновской трубки, в котором непосредственно на поверхности и в тело анода введены термопары, подключенные к блоку преобразования сигналов термопар в температурные величииыЯ .

Недостатком этого устройства является сложность его реализациц в условиях высокого напряжения на айоде, связанная с необходимостью экранирования термопар.

Наиболее близким техническим решением к,изобретению является устройство для измерения температуры анода рентгеновской трубки, содержащее датчик светового или инфракрасного излучения анода световодом и блок преобразования сигнала датчика в температуру.

Работа устройства заключается в следующем.

Лнод рентгеновской трубки, разогреваясь под действием падающих электронов„ испускает световое излучение, интенсивность и частота которого зависит от температуры анода. Световое излучение по волокон., ным световодам попадает на датчик светового излучения, с которого сигнал поступает на блок преобразования $2$ ..

Недостатками этого устройства являются невозможность применения этого устройства для малогабаритных герметичных блоков рентгеновских излучателей, из которых световое излучение анода невозможно вывести, необходимость оптической прозрачности сред на пути светового луча от анода до датчика светового излучения и необходимость экранировки световодов от рентгеновского излучения свинцовым кожухом.

Применение световодов, встраиваемых в анод рентгеновской трубки, усложняет конструкцию устройства и снижает его надежность. Устройство невозможно использовать для бесконтактного измерения температур анода рентгеновской трубки, находящегося под высоким потенциалом, так как по световодам и их защитному кожуху существует механическая и электричес кая связь анода с датчиком светового и инфракрасного излучения.

Все указанные недостатки значи. тельно сужают сферу применения устройства, а в отдельных случаях (светонепроницаемые кожухи рентгеновским излучателей) делают невозможйцм его применение. цель изорретения — упрощение конструкции при измерениях температуры выносных анодов.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения температуры анода рентгеновской трубки, со; держащее датчик:и блок преобразования сйгнала датчика в температуру, введен частично заполненный жидкостью резервуар из теплопроводного ма® териала, форма которого выбрана из условия обеспечения воэможности теплового контакта с выносным анодом труб. ки резервуар снабжен участком в виде капиллярной трубки или соответствую15 щего сужению его сечения, в котором локализован незаполненный жидкостью объем, и датчик. выполнен в виде коллимированного детектора рентгеновского излучения, ориентированного на указан.

2р ный участок резервуара.

На фиг.1 и 2 схематически. показа: ны варианты выполнения устройства ддя определения температуры выносного нрострельного анода рентгеновс25 кой трубки соответственно с капиллярным и суженным участками резервуара.

Устройство содержит датчик в виде коллимированного детектора 1 рентгеновского излучения и резервуар 2 из теплопроводного материала, частич; но заполненный жидкостью 3. Форма резервуара 2 выбрана иэ условия охвата выносного прострельного анода 4 рентгеновской трубки (фиг.2 - вид сверху). Резервуар 2 снабжен участЗ5 ком 5, в котором жидкость 3 удерживается за счет действия сил поверхностного натяжения и s котором находится незаполненная жидкостью часть резервуара 6. Детектор 1 излучения

40 ориентирован на участок 5 резервуара 2. Местоположение участка 5 резервуара 2 выбрано из условия возможности его установки на пути идущего от анода 4 рентгеновского излу45 чения 7. Коллимированный.детектор 1 излучения электрически соединен с блоком 8 преобразования сигнала датчика в температуру (ее значение).

Участок 5 резервуара 2 выполнен в виде капиллярной трубки 9 (фиг.Ц или сужения 10 сечения резервуара 2 (фиг.2).

Устройство работает следующим образом.

Выносной прострельный анод 4 рентгеновской трубки во время ее работы испускает рентгеновское излучение 7 во всех направлениях, в том числе .и в направлении детектора 1 излучения.

Рентгеновское излучение 7 проходит

60,через жидкость 3, заполняющую участок 5 резервуара 2 и частично поглощается ею (в вариантах исполнения уст ройства возможно использование вместо жидкости взвеси. твердых поглощающих частиц в жидкости, жидкой пасты, Ъ

107390б

Составитель К.Кононов

Техред T.Ìàòî÷Êà Корректор О.Билак

Редактор A.Õèì÷óê

Заказ 380/54 Тираж 783 . . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35., Раушская наб., д. 4/5 филиаЛ НПП "Патент ", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 эмульсий и т.п.), Прошедшее иэлучЕмие 7 регистрируется детектором 1 и преобразуется блоком 8 в значение темйературы. Жидкость 3, эаполйяющая резервуар 2, имеет хороший тепловой контакт с анодом 4 рентгеновской трубки, вследствие охвата его резервуаром 2, поэтому жидкость 3 охлаждается и нагревается вместе с анодом 4,.и объем жидкости 3 при этом изменяется. Поэтому масса жидкости 3,10 находящаяся в участке 5 резервуара 2 изменяется, и вместе с ней изменяется поглощение излучения 7, регистри-. руемое детектором 1; изменение поглощения преобразуется блоком 8 в изме- 35 нение значения, температуры. Перед работой устройство тарируется для определения соответствия поглощенного излучения 7 температуре анода 4 рентгеновской трубки. чувствительность 2О устройства определяется типом рентгеновской трубки и поглощающей .излучение 7 жидкостью 3, расстоянием от.детектора 1 до участка 5 резервуа. ра 2, чувствительностью детектора 1 и блока 8 преобразования сигнала датчика в температуру.

При использовании серийно выпускаемой отечественной рентгеновской трубки РТИ 5-0,2 (УИТЭ) трансформатор ного масла в качестве поглощающей

I !

I жидкости, германиевого полупроводникового детектора в конструкции (фиг.1 при расстоянии 12 см достигается точность измерения температуры +1 С, 0

:а в конструкции (фиг.2) при расстоянии 3 см достигается точность +3 С. (Технииескими преимуществами предлагаемого устройства являются: упро-! щение конструкции и.сравйительно умень" шенные габариты при йспользовании малогабаритных .датчиков типа CBM и ППД; возможность использования в. малогабаритных блоках рентгеновских излучателей для бесконтактного измерения температур," расширение области применения — возможность использования для заземленных анодов рентгеновских трубок и для анодов,, находящихся под высоким напряжением исключение требований к высокой чистоте сред вокруг трубки возможность применения в схеме управления пара метрами и работой рентгеновских излучателей, где входным сигналом служит температура анода рентгеновской трубки (например, автоматик ческое выключение излучателя при перегреве и т.п.) и значительное сни-! жение трудоемкости работ по измере;нию температуры анода трубок в рентгеновских излучателях.