Импульсная рентгеновская трубка

Авторы патента:

H01J35/22 - специально рассчитанные на прохождение тока большой силы в течение короткого промежутка времени, например для работы в импульсном режиме

Использование: в области рентгенотехники . Сущность изобретения: анод и катод трубки выполнены в виде частей концентрических сферических поверхностей с центром симметрии на выходном окне рентгеновской трубки, корпус которой выполнен с сужением, идущим от анодно-катодного узла, в вершине которого размещено выходное окно, внутренняя поверхность корпуса снабжена покрытием или выполнена из материала, испускающего вторичное рентгеновское излучение под действием излучения анода. 2 з. п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л Н 01 J 35/22

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) (21) 4843498/25 . (22) 29.06,90 (46) 30.03.93. Бюл. N 12 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт "Электронстандарт" (72) Ю.А,Наволоцкий (56) Патент Японии N 47 вЂ” 9061, кл. Н 01 J 35/02, 1972.

Заявка ЕПВ N 0202489, кл. Н 01 J 35/04, 1986. (54) ИМПУЛЬСНАЯ PЕНТГЕНОВСКАЯ

ТРУБКА (57) Использование: в области рентгенотехники. Сущность изобретения: анод и катод

Изобретение относится к рентгеновским трубкам, работающим в импульсном режиме, и может быть использовано преимущественно для обработки или контроля тонких материалов и структур.

Цель изобретения вЂ” увеличение выхода рентгеновского излучения в импульсе.

На чертеже представлена рентгеновская трубка.

Импульсная рентгеновская трубка содержит вакуумированную оболочку 1, которая может быть покрыта слоем материала 2, например меди, имеющей большой коэффициент вторичной эмиссии в диапазоне энергий от Одо 20 кэВ, при импульсных анодных напряжениях 55 вЂ” 60 кВ, выходное окно 3, анод 4, выполненный, например, из меди, для которой низкоэнергетическая часть спектра (до 20 кэВ) в основном (не менее 80

%) определяется характеристическим излучением мишени-анод трубки при указанных импульсных питающих напряжениях, Катод

5 в представленной на чертеже конструкции выполнен в виде шахматного поля, причем узел анод 4 и катод 5 выполнен в виде частей

„„. Ы „„180551 1 А1 трубки выполнены в виде частей концентрических сферических поверхностей с центром симметрии на выходном окне рентгеновской трубки, корпус которой выполнен с сужением, идущим от анодно-катодного узла, в вершине которого размещено выходное окно, внутренняя поверхность корпуса снабжена покрытием или выполнена из материала, испускающего вторичное рентгеновское излучение под действием излучения анода. 2 з. и, ф-лы, 1 ил, концентрических поверхностей с центром на выходном окне рентгеновской трубки, расположенных внутри вакуумной оболочки

1 симметрично относительно выходного окна 3 таким образом, что вогнутые поверхности обращены в сторону выходного окна.

Трубка работает следующим образом.

При подаче импульса питающего напряжения на диод, состоящий из анода 4 и катода 5, электроны, вырванные с поверхности катода 5, ускоренные в промежутке анод-катод, попадают на катод, в материале которого тормозятся с выделением рентгеновского излучения. Поток рентгеновского излучения распределяется по всей внутренней поверхности вакуумированной оболочки 1. Благодаря симметричному размещению катодно-анодного узла по отношению к выходному окну 3 и формам анода, и катода, на плоскость окна работает наибольшая поверхность катода 5, что позволяет получить на выходе окна наиболее интенсивный первичный поток излучения.

Рентгеновское излучение, падающее на стенки вакуумированной оболочки 1, попа1805511 дает в слой материала с большим коэффициентом вторичной эмиссии, вызывая вторичное рентгеновское излучение, часть которого опять попадает на выходное окно

3. 5

Вторичное излучение, падающее на стенки вакуумированной оболочки, вновь попадает на материал 2, вызывая дополнительное излучение, часть которого опять попадает на выходное окно 3 и т, д.

Благодаря механизму вторичной эмиссии, значительно повышается КПД трубки и обеспечивается значительная концентрация рентгеновских лучей в плоскости выходного окна, 15

Конструкция катодно-анодного узла может меняться в зависимости от типа анода, работающего либо на отражение, либо на прострел. Если анод работает на отражение, то сферическая поверхность катода расположена внутри сферической поверхности анода и катод имеет структуру, прозрачную для рентгеновских лучей, например в виде сетки или шахматной доски с чередующимися прозрачными и не-.25 прозрачными участками.

Если в .конструкции использован анод прострельного типа, например, в виде сферической бериллиевой поверхности, выполненной из фольги с напыленным на нее 30 тормозящим слоем вольфрама или меди, то его сферическую поверхность располагают внутри сферической поверхности, катода.

Конусообразная нижняя часть трубки заканчивается выходным окном 3, располо- 35 женным симметрично относительно узла анод-катод 4, 5, на небольшую площадь которого. падает наиболее интенсивный поток рентгеновских лучей, т. к. на эту площадь работает наибольшая поверхность анода 4, 40 причем рентгеновские лучи проходят путь от анода 4 до окна 3 в вакууме без потерь, Кроме того, такая форма трубки с малым размером окна необходима для обработки малых объектов, например таких, как полу- 45 проводниковые структуры на пластинах, выборочно или последовательно при условии отсутствия воздействия на соседние элементы.

Применение в предлагаемой трубке покрытия внутренней поверхности по меньшей мере сужения трубки или выполнения его из материала, испускающего вторичное рентгеновское излучение, и выполнение узла анод-катод в виде частей концентриче- 5 ских сферических поверхностей и расположение их особым образом, позволяет выход рентгеновского излучения в импульсе.

Трубка может быть использована для контроля и обработки тонких материалов, в частности, для обработки полупроводниковых структур, B настоящее время ни у нас, ни за рубежом не существует рентгеновских трубок для этих целей, работающих на низких энергиях и обеспечивающих на выходе достаточную концентрацию рентгеновского излучения.

Применение такой трубки, работающей при низких питающих напряжениях, при производстве полупроводниковых микросхем, их контроле, при обработке различных тонких материалов, позволит значительно сократить производственные расходы, т. к. установки с применением этих трубок могут быть установлены непосредственно в производственных помещениях. Повышение выхода излучения в импульсе при низких питающих напряжениях не приводит к увеличению доли неиспользованного излучения, приводящего в ионизации воздуха и образованию вредных частиц.

Формула изобретения

1. Импульсная рентгеновская трубка, отличающаяся тем, что, с целью увеличения выхода рентгеновского излучения в импульсе, анод и катод выполнены в виде частей концентрических сферических поверхностей с центром симметрии на выходном окне рентгеновской трубки, корпус трубки выполнен с идущим от анодно-катодного узла сужением. в вершине которого размещено указанное выходное окно, и внутренняя поверхность по меньшей мере сужения корпуса снабжена покрытием или выполнена из материала, испускающего вторичное рентгеновское излучение под действием рентгеновского излучения анода и/или электронов, 2, Трубка по п. 1, отn и ч а ю ща я с я тем, что анод выполнен массивным, а катод размещен с обращенной к выходному окну стороны анода и выполнен в виде сетчатой или шахматной структуры.

3: Трубка по п. 1, от л и ч а ю щ а я с я тем, что анод выполнен прострельным, катод размещен с противоположной относительно выходного окна стороны анода и вся внутренняя поверхность корпуса трубки снабжена покрытием или выполнена из материала, испускающего вторичное рентгеновское излучение.

1805511

Составитель Л.Осетинская

Техред М,Моргентал Корректор И,Муска Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 945 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Похожие патенты:

Рентгеновская трубка // 1594624

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к рентгеновским трубкам, в частности, работающим в импульсном режиме

Рентгеновская трубка // 1539864

Изобретение относится к области рентгенотехники, а более конкретно - к управляемым источникам рентгеновского излучения

Импульсная рентгеновская трубка // 1467602

Изобретение относится к рентгенотехнике , в частности к источникам импульсного рентгеновского излучения

Импульсная рентгеновская трубка // 1283871

Изобретение относится к управляемым рентгеновским трубкам и может быть использовано для получения импульсного рентгеновского излучения большо интенсивности и жесткости

Импульсная рентгеновская трубка // 1283870

Изобретение относится к управляемым рентгеновским трубкам и может быть использовано для получения им , пульсного рентгеновского излучения большой интенсивности и жесткости

Импульсная рентгеновская управляемая трубка // 1249631

Импульсный источник рентгеновского излучения // 1141476

Импульсная рентгеновская трубка // 1059635

Высокочастотная рентгеновская трубка // 1038983

Рентгеновская трубка // 966788

Точечный высокоинтенсивный источник рентгеновского излучения // 2161843

Изобретение относится к источникам рентгеновского излучения с малым эффективным размером области излучения и предназначено для использования в рентгеновских микроскопах, микродефектоскопах и рентгеновских томографах

Генератор импульсного рентгеновского излучения // 2284071

Изобретение относится к источникам импульсного рентгеновского излучения, предназначенным для использования в медицине, для решения задач рентгенодиагностики, рентгенотерапии, в различных технологических процессах, в частности для дефектоскопии, а также в научных исследованиях

Импульсная рентгеновская трубка // 2384912

Изобретение относится к импульсным рентгеновским трубкам с взрывной эмиссией, предназначенным для использования в малогабаритных рентгеновских аппаратах для дефектоскопии металлоконструкций, а также для регистрации быстропротекающих процессов с временем развития порядка 10-9-10-8 с

Способ и устройство для генерации мягкого рентгеновского излучения из плазмы газового разряда лайнерного типа // 2459393

Источник рентгеновских импульсов // 2054739

Импульсный рентгеновский генератор // 2045132

Изобретение относится к рентгеновской технике и может быть использовано в диагностических системах с высоким пространственным и временным разрешением в медицине

Рентгеновская трубка // 2603846

Изобретение относится к рентгенотехнике, в частности к рентгеновским трубкам для рентгеноэлектронной спектроскопии. Рентгеновская трубка содержит кожух, внутри которого расположены анод, катод, образцедержатель. Электроны, испускаемые катодом в результате термоэмиссии, ускоряются электростатическим полем и, бомбардируя анод 2, вызывают как характеристическое, так и тормозное излучение. Основная часть тормозного излучения отсекается щелью, созданной образцедержателем и боксом катода 4, в то время как большая часть характеристического излучения проходит через эту щель и благодаря геометрии углубления на внутренней поверхности анода направляется на образец. Взаимное расположение бокса катода и анода выполнено таким образом, что благодаря создаваемой ими конфигурации электростатического поля катодные электроны направляются на поверхность углубления внутренней стороны анода, выполненную в виде сферического пояса, центр кривизны которого совпадает с положением центра образца, и распределяются по всей площади углубления, инициируя тем самым характеристическое излучение, направленное на образец. Технический результат - повышение интенсивности характеристического излучения, направленного на образец. 1 ил.