Рентгеновская трубка

 

1. РЕНТГЕНОВСКАЯ ТРУБКА, содержащая вакуумный баллон, катод и анод, состоящий из полого цилиндрического тела и мищени из тугоплавкого металла, систему охлаждения анода в виде тепловой трубы с внутренним капиллярным покрытием , зона испарения которой встроена в тело анода, а зона конденсации выведена за вакуумный баллон и снабжена радиатором , отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения, зона конденсации выполнена в виде набора отВСРСОгОЗЯДЯ .lATEMTjfO- . тл ;н« «сс«д - t 2ЕЛКОта{/I , j водных каналов, соединенных с зоной испарения сужающимся к последней коническим участком, причем один из отводных каналов установлен по оси тела анода, остальные - симметрично вокруг него, а каппиллярное покрытие тепловой .трубы выполнено из пористого сплава. 2. Трубка по п. 1, отличающаяся тем, что количество отводных каналов выбрано от трех до пяти. З.Трубка по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что тело анода выполнено из меди, мищень из вольфрамового диска, толщина последнего выбрана 0,02 от радиуса тела анода, диаметр диска равен радиусу тела анода, расстояние от диска до торца тепловой трубы составляет 0,3 радиуса тела анода, диаi метр зоны испарения тепловой трубы равен радиусу тела анода, а ее длина равна (Л 1,5 радиуса анода, длина конического участка тепловой трубы выбрана не меньшей 2,5 радиусов тела анода, диаметр отводных каналов составляет не более 0,2 радиуса анода, а их длина - не менее 3,0 радиусов анода, причем капиллярное покрытие выполнено из сплава никель-хром-сталь. 4 сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4(59 Н 01 J 35 08 всгсо;

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ц ЧИ Bl

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3609984/24-25 (22) 16.06.83 (46) 23.02.85. Бюл. № 7 (72) В. Д. Набойщиков, Э. А. Лукьяненко и Ю. Е. Токарев (71) Научно-исследовательский институт интроскопи и (53) 621.386.2 (088.8) (56) 1. Байза К и др. Рентгенотехника.

АН Венгрии. Будапешт, 1973, с. 81.

2. Патент Франции № 2063276, кл. Н 01 J 35/00, опублик. 1971 (прототип). (54) (57) 1. РЕНТГЕНОВСКАЯ ТРУБКА, содержащая вакуумный баллон, катод и анод, состоящий из полого цилиндрического тела и мишени из тугоплавкого металла, систему охлаждения анода в виде тепловой трубы с внутренним капиллярным покрытием, зона испарения которой встроена в тело анода, а зона конденсации выведена за вакуумный баллон и снабжена радиатором, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения, зона конденсации выполнена в виде набора от,.Я0„, 1141475 водных каналов, соединенных с зоной испарения сужающимся к последней коническим участком, причем один из отводных каналов установлен по оси тела анода, остальные— симметрично вокруг него, а каппиллярное покрытие тепловой трубы выполнено из пористого сплава.

2. Трубка по п. 1, отличающаяся тем, что количество отводных каналов выбрано от трех до пяти.

З.Трубка по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что тело анода выполнено из меди, мишеньиз вольфрамового диска, толщина последнего выбрана 0,02 от радиуса тела анода, диаметр диска равен радиусу тела анода, расстояние от диска до торца тепловой .трубы составляет 0,3 радиуса тела анода, диаа метр зоны испарения тепловои трубы ра- щ вен радиусу тела анода, а ее длина равна

1,5 радиуса анода, длина конического участка тепловой трубы выбрана не меньшей

2,5 радиусов тела анода, диаметр отводных % каналов составляет не более 0,2 радиуса анода, а их длина — не менее 3,0 радиусов 2 анода, причем капиллярное покрытие выполнено из сплава никель-хром-сталь.

1141475

Изобретение относится к рентгенотехнике, конкретнее к рентгеновским трубкам повышенной мощности со средствами охлаждения анода.

Известны рентгеновские трубки с неподвижным анодом, состоящим из цилиндрического тела с каналами для прокачки охлаждающей среды и мишени, закрепленной на скошенной торцовой поверхности цилиндрического тела (1).

Недостатком этой конструкции трубки является относительно невысокая эффективность охлаждения анода.

Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является рентгеновская трубка, содержащая вакуумный баллон, катод и анод, состоящий из полого цилиндрического тела и мишени из тугоплавкого металла, систему охлаждения анода в виде тепловой трубы с внутренним капиллярным покрытием, зона испарения которой встроена в тело анода, а зона конденсации выведена за вакуумный баллон и снабжена радиатором (2).

Однако известная конструкция, хотя и имеет преимущества перед конструкцией с водяным охлаждением, не является оптимальной с точки зрения достигаемой эффективности охлаждения.

Цель изобретения — повысить эффективность охлаждения.

Поставленная цель достигается тем, что в рентгеновской трубке, содержащей вакуумный баллон, катод и анод, состоящий из полого цилиндрического тела и мишени из тугоплавкого металла, систему охлаждения анода в виде тепловой трубы с внутренним капиллярным покрытием, зона испарения которой встроена в тело анода, а зона конденсации выведена за вакуумный баллон и снабжена радиатором, зона конденсации выполнена в виде набора отводных каналов, соединенных с зоной испарения сужающимся к последней коническим участком, причем один из отводных каналов установлен по оси тела анода, остальные — осесимметрично вокруг него, а капиллярное покрытие тепловой трубы выполнено из йористого сплава.

Количество отводных каналов выбрано от трех до пяти.

Тело анода выполнено из меди, мишеньиз вольфрамового диска, толщина последнего выбрана 0,02 от радиуса тела анода, диаметр диска равен радиусу тела анода, расстояние от диска до торца тепловой трубы составляет 0,3 радиуса тела анода, диаметр зоны испарения тепловой трубы равен радиусу тела анода, а ее длина равна 1,5 радиуса анода, длина конического участка тепловой трубы выбрана не меньшей 2,5 радиусов тела анода, диаметр отводных каналов составляет не более 0,2 радиуса анода, а их длина — не менее 3,0 радиусов анода, причем капиллярное покрытие выполнено из сплава никель-хром-сталь.

На фиг. 1 изображен анод рентгеновской трубки, продольный разрез; на фиг. 2-6зависимости отводимого теплового потока от количества каналов, от диаметра зоны испарения, от длины зоны испарения, от диаметра отводных каналов и от длины отводных каналов тепловой трубы, соответственно.

Анод рентгеновской трубки с тепловой трубой, работающей при температуре нагретого торца, равной 200 С (фиг. 1), состоит из вольфрамового зеркала 1, впаянного в цилиндрическое тело 2 анода, в котором имеется плотное соединение с цилиндрической частью 3 (зоной испарения) тепловой трубы, к которой приварена коническая часть

4 тепловой трубы. Капиллярное покрытие тепловой трубы выполнено из пористого сплава хром-никель-сталь. Сторона большего основания конической части 4 заварена заглушкой 5, в которой имеются четыре отверстия, расположенные крестообразно, и одно отверстие в центре заглуцгки 5.

В местах этих отверстий к заглушке 5 с торца приварены пять отводных каналов 6.

Другие торцы отводных каналов заварены заглушками 7. С наружной стороны отводных каналов приварены пластины 8, слуЗО жащие радиаторами.

Рентгеновская трубка работает следующим образом.

Пучок электронов разгоняется электрическим полем и соударяется с вольфрамовым зеркалом 1. В результате этого 99 /о энергии электронного пучка превращается в тепло, выделяющееся на маленькой площадке вольфрамового зеркала. Оно разогревается и передает тепло телу 2 анода.

Затем нагревается цилиндрическая часть

3 тепловой трубы. После этого по конической части 4 тепловой трубы нагретый пар передается в отводные каналы 6, где охлаждается. С помощью пластин 8 тепло рассеивается в окружающую среду с большей поверхности. Конденсат по внутренней ка45 пиллярной поверхности тепловой трубы возвращается в ее цилиндрическую часть 3.

На основании теоретических и экспериментальных исследований было установлено, что величина коэффициента теплоотдачи

5О от анода в окружающую среду становится максимально возможной, а отводимая от анода тепловая мощность максимальной при следующих геометрических соотношениях тела анода и тепловой трубы: толщина вольфрамового диска-зеркала 1 — не

55 более 0,02 радиуса тела анода; толщина медного тела 2 от вольфрамового диска до торца зоны испарения — не более 0,3 радиуса тела 2 анода; длина цилиндрической

1141475

Я=—

Ц1 о/тах

0О

Об

О,б

04

0,2

0,2

g=6z

Orna

Од

О,б

П,д

a,б

0О

0,2

Q, 4

0 0,4- 1,Z 2,0 Юр

g / 02

Фиг. 5

О,б

0 1 2 3 4- 5

Составитель К. Кононов

Техред И. Верес Корректор Е. Рошко

Тираж 679 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор Н. Яцола

Заказ 506/40 части 3 тепловой трубы равна 1,5 радиуса тела анода; ее диаметр равен радиусу тела 2 анода; длина конической части 4 тепловой трубы составляет не менее 2,5 радиусов тела 2 анода; длина отводных каналов составляет не менее 3,0 радиусов; их диаметр — не более 0,2 радиуса тела 2 анода

0 04 12 20 7д »

@ац

Од при толщине пластин оребрения — не более 0,02 радиуса тела 2 анода.

Предлагаемая конструкция анода и тепловой трубы из Cr = Ni — стали позволяет отвести от анода рентгеновской трубки мощность до 4-5 кВт при величине фокусного пятна не менее 0,1 радиуса тела анода.

0 0Ф 12 20 Ра фиг. 5