Рентгеновская трубка электрического газового барьерного разряда для контроля металлических и газовых включений в полимерной кабельной изоляции



Рентгеновская трубка электрического газового барьерного разряда для контроля металлических и газовых включений в полимерной кабельной изоляции
Рентгеновская трубка электрического газового барьерного разряда для контроля металлических и газовых включений в полимерной кабельной изоляции
Рентгеновская трубка электрического газового барьерного разряда для контроля металлических и газовых включений в полимерной кабельной изоляции

Владельцы патента RU 2557013:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Иркутский государственный технический университет" (ФГБОУ ВПО "ИрГТУ") (RU)

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, например, для контроля металлических и газовых дефектных включений в полимерной кабельной изоляции с использованием рентгеновского излучения электрического газового барьерного разряда (ЭГБР). Металлический электрод выполнен отражающим, конической формы, с заданными углом конусности и толщиной. Выходное окно для рентгеновского ЭГБР излучения выполнено в цилиндрической стеклянной колбе на одном конце, а на другом конце - сквозное отверстие, в котором установлен патрубок для напуска в рентгеновскую трубку рабочего газа. В качестве рабочего газа использован аргон или азот с активирующей добавкой летучего в ЭГБР 0,1 мг/см3 мелкодисперсного порошка РbO2. Технический результат - повышение контрастности изображения металлических и газовых включений за счет мягкого рентгеновского излучения в диапазоне от 1 до 10 нм, что повышает точность их фотографической регистрации. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, например, для контроля металлических и газовых дефектных включений в полимерной кабельной изоляции с использованием рентгеновского излучения электрического газового барьерного разряда (ЭГБР).

Заявляемое изобретение относится к приоритетным направлениям развития науки и технологий «Технологии создания и обработки полимеров и эластомеров» и «Технологии механотроники и создания микросистемной техники» (Алфавитно-предметный указатель к Международной патентной классификации по приоритетным направлениям развития науки и технологий / Ю.Г. Смирнов, Е.В. Скиданова, С.А. Краснов. - М.: ПАТЕНТ, 2008. - с.41, 75).

Использование рентгеновского излучения от традиционных вакуумных рентгеновских трубок для контроля дефектов в полимерной кабельной изоляции не позволяет обеспечить необходимую контрастность изображения металлических и газовых включений. Это обусловлено тем, что излучение вакуумных рентгеновских трубок является достаточно коротковолновым - (1-10A) и плохо поглощается в тонких слоях материалов малой плотности - (полимерные кабельные диэлектрики, толщиной не более 4-8 мм и тонкие алюминиевые, медные и воздушные включения, толщиной несколько мкм). Коротковолновое рентгеновское излучение вакуумных рентгеновских трубок такие дефекты в полимерной изоляции практически не замечает.

Существенные преимущества при рентгеновском контроле металлических и газовых дефектов в полимерной кабельной изоляции перед традиционными вакуумными рентгеновскими трубками обеспечивают источники рентгеновского излучения ЭГБР.

Известно, что электрический газовый барьерный разряд является высокоинтенсивным и протяженным источником длинноволнового рентгеновского излучения (Новиков, Г.К. Плазмофизические электротехнологии модификации и контроля дефектности полиолефиновой кабельной изоляции: монография / Г.К. Новиков; Иркутский гос. техн. ун-т. - Изд-во ИрГТУ, 2008. - 100 с. - 1), которое может быть использовано для просвечивания тонких слоев полимерных кабельных материалов с целью обнаружения в них мелких металлических и газовых включений.

Известно, что традиционные оптические методы контроля дефектности кабельной изоляции [Шувалов М.Ю. Исследование надежности силовых кабелей среднего и высокого напряжения с изоляцией из сшитого полиэтилена (М.Ю. Шувалов, В.Л. Овсиенко, Д.В. Колосков // Кабели и провода. - 2007. - №5. - С 24-32. - 2) в ряде случаев оказываются непригодными из-за непрозрачности большинства полимерных кабельных диэлектриков в оптическом диапазоне длин волн.

Главный их недостаток - низкая проникающая способность оптического излучения, что не позволяет фотографически регистрировать металлические и газовые включения в полиэтиленовой - ПЭ, поливинилхлоридной - ПВХ и полипропиленовой - ПП кабельной изоляции.

Известны отпаянные и разборные рентгеновские трубки Кулиджа (Блохин М.А., Швейцер И.Г. Рентгеноспектральный справочник. - М.: Наука, 1982. - 375 с. - 3), которые являются источниками тормозного и характеристического рентгеновского излучения с длиной волны менее 10 нм, которое плохо поглощается полимерами.

Главным недостатком рентгеновского излучения этих трубок является его высокая проникающая способность, когда невозможно зарегистрировать металлические и газовые дефекты в тонкой полимерной кабельной изоляции, а также высокая стоимость самих рентгеновских трубок и всего необходимого для них вспомогательного рентгеновского оборудования.

Известны ионные источники рентгеновского излучения с антикатодом (Блохин М.А., Швейцер И.Г. Рентгеноспектральный справочник. - М.: Наука, 1982. - 375 с. - 3), использующие газ низкого давления - (ниже 0, 01 атм), очень чувствительные к давлению остаточного газа.

Главным недостатком этих источников является необходимость специальной системы регулировки давления. Ионные трубки являются источниками тормозного и характеристического рентгеновского излучения с длиной волны менее 1 нм, которое плохо поглощается полимерами. Главным недостатком рентгеновского излучения этих трубок является его высокая проникающая способность, когда невозможно зарегистрировать металлические и газовые дефекты в тонкой полимерной кабельной изоляции, а также высокая стоимость самих рентгеновских трубок и рентгеновского оборудования.

За прототип принята газоразрядная рентгеновская трубка электрического газового барьерного разряда (Г.К. Новиков, А.И. Смирнов, Г.В. Маркова, Л.Н. Новикова // Патент РФ на полезную модель №100849, БИ №36, опубликовано 27.12.2010 - 8).

Признаками прототипа, совпадающими с существенными признаками заявляемого устройства, являются:

- корпус в виде цилиндрической стеклянной колбы, заполненной рабочим газом;

- высоковольтный электрод, на поверхности которого расположен диэлектрический барьер из кварцевого стекла;

- установленный напротив высоковольтного электрода металлический электрод, снабженный устройством для его охлаждения.

Недостатком прототипа является недостаточная интенсивность для обнаружения в полимерной кабельной изоляции металлических и газовых включений, так как он работает «на прострел».

Изобретение направлено на создание устройства, излучающего мягкое рентгеновское излучение - в диапазоне от 1 до 10 нм, позволяющего фотографически регистрировать металлические и газовые включения в полиэтиленовой - ПЭ, поливинилхлоридной - ПВХ и полипропиленовой - ПП кабельной изоляции.

Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение контрастности изображения металлических и газовых включений за счет мягкого рентгеновского излучения в диапазоне от 1 до 10 нм, что повышает точность их фотографической регистрации.

Технический результат заявляемого изобретения достигается тем, что в рентгеновской трубке электрического газового барьерного разряда для контроля металлических и газовых включений в полимерной кабельной изоляции, содержащей корпус в виде цилиндрической стеклянной колбы, заполненной рабочим газом, высоковольтный электрод, на поверхности которого расположен диэлектрический барьер из кварцевого стекла, и установленный напротив высоковольтного электрода металлический электрод, снабженный устройством для его охлаждения, согласно изобретению металлический электрод выполнен отражающим конической формы с углом конусности, равным 90°, и толщиной, удовлетворяющей условию:

ha≥100 мкм,

где ha - толщина отражающего металлического конического электрода, мкм. При этом выходное окно для рентгеновского ЭГБР излучения выполнено в цилиндрической стеклянной колбе на одном конце, а на другом конце в стенке цилиндрической стеклянной колбы выполнено сквозное отверстие для напуска в рентгеновскую трубку рабочего газа.

Технический результат заявляемого изобретения достигается также тем, что цилиндрическая стеклянная колба выполнена толщиной в пределах от 3 до 10 мм с соотношением ее диаметра и длины, удовлетворяющим следующему условию:

L=10d,

где L - длина стеклянной цилиндрической колбы, мм;

d - диаметр стеклянной цилиндрической колбы, мм.

Выходное окно для рентгеновского ЭГБР излучения в заявляемом устройстве выполнено из алюминиевой или бериллиевой фольги толщиной 10 мкм или из пленки полиэтилентерефталата толщиной 1-10 мкм. В качестве рабочего газа использован аргон с активирующей добавкой летучего в ЭГБР 0,1 мг/см3 мелкодисперсного порошка PbO2.

Отличительной особенностью предлагаемого газоразрядного устройства-источника рентгеновского излучения для контроля металлических и газовых включений в полимерной кабельной изоляции является простота исполнения, использование в качестве газа ЭГБР аргона с добавкой мелкодисперсного, летучего в ЭГБР, порошка PbO2 и сравнительно длинноволновый диапазон рентгеновского излучения - 1-10 нм. Рентгеновское излучение этого волнового диапазона хорошо поглощается в тонких слоях полимерной кабельной изоляции и по этой причине его выгодно использовать для контроля металлических и газовых дефектов в полимерной кабельной изоляции.

Из уровня техники известны отражающие металлические электроды, например, в рентгеновской трубке по патенту RU №2303828, МПК H01J 35/02, использование которой в рентгенофлуоресцентных измерительных установках позволяет проводить многоэлементный анализ металлов и сплавов, а также идентификации в исследуемых веществах обширного ряда химических элементов. Однако известный аналог не позволяет обнаруживать металлические и газовые включения в полимерной кабельной изоляции из-за недостаточной контрастности. В то время как в заявляемой совокупности признаков - выполнение металлического электрода конической формы с заданным углом конусности и толщиной, выполнение выходного окна для рентгеновского ЭГБР излучения в цилиндрической стеклянной колбе на одном конце и на другом конце сквозного отверстия, в котором установлен патрубок для напуска в рентгеновскую трубку рабочего газа, а также использование в качестве рабочего газа аргона или азота с активирующей добавкой летучего в ЭГБР 0,1 мг/см3 мелкодисперсного порошка PbO2 - достигается новый технический результат, заключающийся в возможности фотографической регистрации металлических и газовых включений в полимерной кабельной изоляции за счет повышения контрастности изображения.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 представлена рентгеновская трубка электрического газового барьерного разряда для контроля металлических и газовых включений в полимерной кабельной изоляции - рентгеновская газоразрядная трубка ЭГБР (Ar+PbO2) с Pb анодом на отражение.

Элементам заявляемого устройства присвоены следующие цифровые позиции:

1 - цилиндрическая стеклянная колба трубки;

2 - отражающий заземленный металлический электрод;

3 - медная трубка водяного охлаждения;

4 - высоковольтный электрод;

5 - кварцевый диэлектрический барьер;

6 - выходное окно для рентгеновского ЭГБР излучения;

7 - патрубок для напуска в рентгеновскую трубку рабочего газа Ar+PbO2.

На фиг.2 представлено фото рентгеновского изображения четырех алюминиевых стружек в ПВХ изоляции силового кабеля АВВГ, полученное с помощью заявляемой рентгеновской газоразрядной трубки ЭГБР (Ar, U=40 кВ, Р=1 атм, PbO2 - 0,1 мг/см3).

1 - время экспозиции - 1 мин, 2 - время экспозиции - 2 мин, 3 - время экспозиции - 3 мин.

На фиг.3 представлено фото рентгеновского изображения воздушных включений (газовые пузыри) в ПВХ изоляции силового кабеля АВВГ, полученное с помощью заявляемой рентгеновской газоразрядной трубки ЭГБР (Ar, U=40 кВ, Р=1 атм, PbO2 - 0,1 мг/см3).

Газоразрядный источник рентгеновского излучения ЭГБР представляет собой устройство (фиг.1), состоящее из цилиндрической стеклянной колбы 1 (трубка из обычного или кварцевого стекла диаметром d) с двумя электродами: одним - высоковольтным 4, на поверхности которого располагается кварцевый диэлектрический барьер 5, толщиной 3-5 мм, и другим - отражающим заземленным металлическим электродом 2. Толщина стенки цилиндрической стеклянной колбы 1 - от 3 до 10 мм в зависимости от напряжения ЭГБР высоковольтного электрода 4. Длина L цилиндрической стеклянной колбы 1 (диэлектрической трубы) равна 10d.

На низковольтном конце цилиндрической стеклянной колбы 1 расположен отражающий заземленный металлический конический электрод 2 - (угол конусности φ=90°, толщина ha≥100 мкм). Выходное окно для рентгеновского ЭГБР излучения 6 выполняется из бериллиевой или алюминиевой (Be, Al) фольги толщиной 10 мкм или пленки полиэтилентерефталата (ПЭТФ) толщиной 1-10 мкм. В стенке диэлектрической трубы (цилиндрической стеклянной колбы 1) имеется отверстие, в котором установлен патрубок для напуска в рентгеновскую трубку рабочего газа Ar+PbO2, через который производится откачка источника рентгеновского излучения с помощью вакуумного насоса (на чертеже не показан) и напуск в рентгеновскую трубку рабочего газа - аргона с активирующей добавкой летучего в ЭГБР мелкодисперсного порошка PbO2 0,1 мг/см3.

Заявляемое устройство работает следующим образом.

Высоковольтное переменное напряжение промышленной частоты 40-100 кВ подается на высоковольтный электрод 4, защищенный слоем стекла и кварцевым диэлектрическим барьером 5. В рабочем газе, находящемся внутри трубки при определенном давлении, возникает электрический газовый барьерный разряд - ЭГБР, который является источником многочисленных искровых частичных разрядов - ИЧР.

Многочисленные электронные лавины ИЧР проникают на определенную глубину в металл отражающего заземленного металлического электрода (анода) 2 и служат источниками длинноволнового тормозного рентгеновского излучения. Длинноволновое тормозное рентгеновское излучение электронных лавин ИЧР выходит через выходное окно для рентгеновского ЭГБР излучения 6 рентгеновской трубки ЭГБР наружу и поступает на облучаемый объект (на чертеже не показан). Мягкое рентгеновское излучение газоразрядной трубки ЭГБР в диапазоне от 1 до 10 нм хорошо поглощается в сравнительно тонких слоях полимерных кабельных материалов и может быть использовано для выявления металлических, диэлектрических и газовых дефектов в полимерной кабельной изоляции.

Пример практической реализации устройства

Для регистрации металлических и воздушных включений в полимерной поливинилхлоридной изоляции силового кабеля АВВГ используется трубчатый источник рентгеновского излучения ЭГБР. Газоразрядное устройство-источник рентгеновского излучения - (см. фиг.1) состоит из кварцевой трубы, длиной 200 мм, диаметром 20 мм с толщиной стенки 5 мм с центральным высоковольтным медным электродом и медным коническим отражающим электродом диаметром 20 мм. Внутри кварцевой трубки содержится газ (аргон + PbO2 - 0,1 мг/см3) под давлением 1 атм. Выходное окно для рентгеновского ЭГБР излучения изготовлено из алюминиевой фольги, толщиной 10 мкм, которое с помощью эпоксидного клея приклеено к одному из концов кварцевой трубки. Отражающий заземляемый электрод из медной фольги, толщиной 0,5 мм имеет водяное охлаждение. На расстоянии 10 мм от выходного окна газоразрядного устройства - источника рентгеновского излучения располагается специально подобранный образец поливинилхлоридной изоляции силового кабеля АВВГ, содержащий металлическое включение в виде алюминиевой стружки и воздушные пузыри. С противоположной стороны на расстоянии 1 мм от поверхности кабельной изоляции располагается фотокамера для регистрации рентгеновского изображения кабельной изоляции. На высоковольтный электрод подается переменное высоковольтное напряжение - (40 кВ, время экспозиции - 1, 2 и 3 мин). После экспозиции рентгеновская пленка проявляется.

На фиг.2, 3 представлены полученные с помощью предлагаемого устройства рентгеновские фотографии полимерной кабельной изоляции силового кабеля АВВГ, содержащей алюминиевые и газовые (воздушные) включения. Видно, что кусочки алюминиевой стружки, находящиеся в толще ПВХ изоляции кабеля, четко различаются на рентгеновской фотографии в виде светлого изображения, а воздушные включения дают характерные области потемнения рентгеновской фотопленки.

Рентгеновское излучение электрического барьерного газового разряда является длинноволновым, хорошо поглощается в сравнительно тонких слоях полимерной кабельной изоляции и может быть использовано для контроля металлических и газовых дефектов - (включений) в полимерной изоляции кабелей.

Источники информации

1. Новиков Г.К. Плазмофизические электротехнологии модификации и контроля дефектности полиолефиновой кабельной изоляции: монография / Г.К.Новиков; Иркутский гос. техн. ун-т.- Изд-во ИрГТУ, 2008. - 100 с.

2. Шувалов М.Ю. Исследование надежности силовых кабелей среднего и высокого напряжения с изоляцией из сшитого полиэтилена / М.Ю. Шувалов, В.Л. Овсиенко, Д.В. Колосков // Кабели и провода. - 2007. - №5. - С24-32.

3. Блохин М.А., Швейцер И.Г. Рентгеноспектральный справочник. - М.: Наука, 1982. - 375 с.

4. Гинье А. Рентгенография кристаллов. Изд-во физ.-мат. литературы, М., 1961, 604 с.

5. Новиков Г.К. Электретный эффект и подвижность носителей заряда в полимерных и слюдяных диэлектриках / Г.К. Новиков, В.В. Федчишин // Электротехника, 2014. - №3. - С.53-56.

6. Новиков Г.К. Рентгеновское излучение частичных разрядов в полимерной кабельной изоляции / Г.К. Новиков, А.И. Смирнов // Электричество. - 2010. - №12. - С.47-49.

7. Новиков Г.К. Газоразрядное устройство-источник рентгеновского излучения / Г.К. Новиков, А.И. Смирнов, Г.В. Маркова, В.Г. Новиков // Патент РФ №2393581, БИ №24, 27.06.10 (аналог).

8. Новиков Г.К. Газоразрядная рентгеновская трубка электрического газового барьерного разряда / Г.К. Новиков, А.И. Смирнов, Г.В. Маркова, Л.Н. Новикова // Патент РФ (на полезную модель) №100849, БИ №36, 27.12.2010 (прототип).

9. Алфавитно-предметный указатель к Международной патентной классификации по приоритетным направлениям развития науки и технологий / Ю.Г. Смирнов, Е.В. Скиданова, С.А. Краснов. - М.: ПАТЕНТ, 2008. - c.41.

1. Рентгеновская трубка электрического газового барьерного разряда для контроля металлических и газовых включений в полимерной кабельной изоляции, содержащая корпус в виде цилиндрической стеклянной колбы, заполненной рабочим газом, высоковольтный электрод, на поверхности которого расположен кварцевый диэлектрический барьер, и установленный напротив высоковольтного электрода металлический электрод, снабженный устройством для его охлаждения, отличающаяся тем, что металлический электрод выполнен отражающим конической формы с углом конусности, равным 90°, и толщиной, удовлетворяющей условию:
ha≥100 мкм,
где ha - толщина отражающего металлического конического электрода, мкм;
при этом выходное окно для рентгеновского ЭГБР излучения выполнено в цилиндрической стеклянной колбе на одном конце, а на другом конце в стенке цилиндрической стеклянной колбы выполнено сквозное отверстие, в котором установлен патрубок для напуска в рентгеновскую трубку рабочего газа.

2. Рентгеновская трубка по п.1, отличающаяся тем, что цилиндрическая стеклянная колба выполнена толщиной в пределах от 3 до 10 мм с соотношением ее диаметра и длины, удовлетворяющим следующему условию:
L=10d,
где L - длина стеклянной цилиндрической колбы, мм;
d - диаметр стеклянной цилиндрической колбы, мм.

3. Рентгеновская трубка по п.1, отличающаяся тем, что выходное окно для рентгеновского ЭГБР излучения выполнено из алюминиевой или бериллиевой фольги толщиной 10 мкм или из пленки полиэтилентерефталата толщиной 1-10 мкм.

4. Рентгеновская трубка по п.1, отличающаяся тем, что в качестве рабочего газа использован аргон или азот с активирующей добавкой летучего в ЭГБР 0,1 мг/см3 мелкодисперсного порошка PbO2.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области рентгеновской техники и может быть использовано при разработке импульсных рентгеновских трубок для использования в малогабаритных рентгеновских аппаратах, в частности, для медицинской диагностики и лечения заболеваний, а также в других областях техники.

Изобретение относится к области рентгеновской техники и может быть использовано при разработке импульсных рентгеновских трубок для использования в малогабаритных рентгеновских аппаратах, в частности, для медицинской диагностики и лечения заболеваний, а также в других областях техники.

Источник мягкого рентгеновского излучения на основе разборной рентгеновской трубки относится к области рентгеновской техники и предназначен для использования в качестве источника мягкого рентгеновского излучения с различными длинами волн для калибровки приемников излучения.

Изобретение относится к области рентгеновской техники и может найти применение в медицине, научных исследованиях и оптоэлектронике. Рентгеновская трубка с модулируемым излучением содержит вакуумную оболочку с выводным окном, прозрачным для рентгеновского излучения, и размещенные внутри вакуумной оболочки источник электронов, фокусирующую электронную систему и анод, на поверхность которого нанесен слой металла мишени.

Изобретение относится к области рентгенотехники. Переносная рентгеновская система (200) имеет воспринимающее средство, чтобы обнаруживать, прикреплена ли отсеивающая решетка (230) к переносному детектору (240) или нет.

Группа изобретений относится к устройству и способу для генерации мощного оптического излучения, в частности, в области экстремального УФ (ЭУФ) или мягкого рентгеновского излучения в диапазоне длин волн примерно от 1 нм до 30 нм.

Изобретение относится к области плазменной техники. .

Изобретение относится к ускорительной технике и может быть использована при разработке импульсных рентгеновских трубок, предназначенных для облучения медицинских или промышленных объектов.

Изобретение относится к источникам рентгеновского излучения для селективного получения рентгеновского излучения с различными длинами волн. .

Изобретение относится к рентгенотехнике, в частности к рентгеновским генераторам моноблочного типа. .

Изобретение относится к рентгеновской технике, в частности к миниатюрным маломощным рентгеновским излучателям, и может быть использовано для создания устройств экспрессной диагностики и локального воздействия в медицине, технике, быту. Излучатель выполнен как стеклянный баллон вида таблетки, состоящий из двух стеклянных крышки-окна и крышки, склеенных вакуумплотно по краю низкоплавким свинцовым стеклом. Внутри баллона мишень и анод совмещены и выполнены в виде плёнки электропроводящего подбираемого материала, нанесённого на окно-крышку. Катод выполнен как автоэмиссионный катод в виде покрытия порошкового материала на плёнку газопоглотителя, нанесённого на крышку. Управляющий электрод выполнен в виде двух металлических сеток с расположенной между ними микроканальной стеклопластиной. Управляющий электрод усиливает поток эмитированных из катода электронов и отражает рентгеновское излучение со стороны катода к аноду. Технический результат - увеличение полезного выхода рентгеновского излучения; уменьшение электрических нагрузок на анод и катод и, как следствие, увеличение долговечности и стабильности работы прибора; расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения безвредности окружающей среде. 2 ил.

Изобретение относится к области рентгеновской техники. Многолучевая рентгеновская трубка (1) для сканирования неподвижного объекта (13) в перекрещивающихся направлениях при ее статичном положении содержит размещенные в заземленном корпусе (2): вращающийся анод (3) с размещенной на его плоской поверхности плоской кольцевой мишенью (4); систему (5) источников электронов, размещенную над поверхностью мишени (4) и содержащую N источников (10) электронов для подачи N потоков (17) электронов, имеющих круглое поперечное сечение, управляющий электрод (22) для преобразования N потоков (17) электронов в N конфигурированных потоков (23) электронов, создающих на рабочей поверхности (4а) мишени (4) N источников (12) рентгеновского излучения в форме узких фигур, близких к прямоугольнику, протяженных в направлении окна (6) вывода и сходящихся в одну точку за окном вывода; неподвижные коллиматоры (27) для отбора излучения со всей площади источника (12) рентгеновского излучения в направлении окна (6) вывода и формирования рентгеновского луча (30) пирамидальной формы, охватывающей область рентгеновского излучения, имеющую наибольшую плотность энергии в луче, сопряженной с верхней (6а) и нижней (6 с) сторонами прямоугольника окна (6) вывода и имеющей прямоугольное основание (30а), охватывающее область (13) объекта, подлежащую сканированию. Технический результат - обеспечение в неподвижной многолучевой рентгеновской трубке формирования и вывода из трубки в перекрещивающихся направлениях дискретных рентгеновских лучей, охватывающих неподвижный объект сканирования и имеющих высокую плотность энергии, необходимую для томографического анализа сканируемого объекта. 7 з.п. ф-лы, 14 ил.

Изобретения относятся к электронной технике и рентгеновской технике, а именно к источнику электронов, предназначенному для использования в составе электронных приборов с автоэлектронной эмиссией, и одному из таких приборов - рентгеновской трубке. Источник содержит катодный электрод 1 с автоэлектронной эмитирующей частью 2 и управляющий электрод 20, прозрачный для эмитируемых электронов. Особенностью источника является то, что управляющий электрод 20 выполнен в виде прямого пустотелого проводящего цилиндра, имеющего боковую стенку 3 и два основания 6, 7 с центральными отверстиями 4, 5. Одно из оснований (6) обращено к катодному электроду 1 и расположено напротив его автоэлектронной эмитирующей части 2. Отверстие 4 в этом основании имеет меньший размер по сравнению с отверстием 5 в другом основании. Рентгеновская трубка содержит источник электронов и анод, размещенные в вакуумированном корпусе, имеющем рентгенопрозрачное выводное окно. Особенностью конструкции трубки является описанное выше выполнение источника электронов. Трубка может быть выполнена , таким образом, что боковая стенка упомянутого цилиндра является частью стенки корпуса трубки. Технический результат - предотвращение нежелательной эмиссии из способных к эмиссии частиц материала автоэлектронной эмитирующей части катодного электрода, отрывающихся от нее и оседающих на управляющем электроде, и уменьшение количества таких частиц, отрывающихся от управляющего электрода. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 6 ил.

Использование: для исследования элементного состава материалов. Сущность изобретения заключается в том, что универсальная рентгеновская трубка для энергодисперсионных рентгеновских спектрометров включает корпус, катод, фокусирующий электрод, анод с рабочей поверхностью, перпендикулярной направлению катод-анод, выходное бериллиевое окно, расположенное на боковой поверхности корпуса, и коллиматор, обеспечивающие выход излучения под углом от 5 до 8 градусов к поверхности анода, при этом анод выполнен двухслойным, поверхностный слой которого имеет толщину 3±1 мкм и выполнен из скандия, а его внутренний слой выполнен из родия и имеет толщину не менее 10 мкм. Технический результат: повышение контрастности и чувствительности при определении элементов, аналитические линии K-спектров которых расположены в диапазоне энергий от 2.3 до 3.5 кэВ (S-K). 2 ил.

Изобретение может быть применено как импульсный источник нейтронов и рентгеновского излучения. Устройство состоит из импульсного источника питания и газоразрядной камеры с электродами и изотопами водорода. Электроды выполнены в виде коаксиальных расположенных один в другом электропроводных тел вращения с криволинейными образующими. Вокруг токоввода внутреннего электрода-анода установлен изолятор с диаметром, меньшим диаметра рабочей части анода и цилиндрической поверхностью между торцами электродов в камере. Токоввод катода - корпуса камеры размещен возле его центрального отверстия, через которое пропущены изолятор и токоввод анода. Для катода и анода зеркально симметрично выполнены дополнительные токовводы и изолятор соответственно возле дополнительного центрального отверстия катода. Два токоввода анода - трубчатые с зеркально симметричными многозаходными спиралями из наклонных прорезей, заполненных твердыми изоляторами. Спирали расположены по высоте в зонах напротив соответствующих зазоров между торцами электродов в камере. Технический результат - повышение термоядерного кпд. 1 ил.

Изобретение относится к области рентгеновской техники. Рентгеновский источник для генерации рентгеновских лучей по меньшей мере с одной узкой энергетической полосой содержит охватывающую камеру, первый контакт, скомпонованный с первой контактной поверхностью в охватывающей камере, второй контакт, скомпонованный со второй контактной поверхностью в охватывающей камере, и узел привода, функционально связанный с первым и/или со вторым контактом. Узел привода имеет такую структуру, чтобы во время работы обеспечивать многократно приведение в контакт первой контактной поверхности и второй контактной поверхности, и разделение их после соприкосновения. Первая контактная поверхность представляет собой поверхность первого трибоэлектрического материала, а вторая контактная поверхность представляет собой поверхность второго трибоэлектрического материала, причем поверхность первого трибоэлектрического материала обладает отрицательным трибоэлектрическим потенциалом относительно поверхности второго трибоэлектрического материала. Второй контакт содержит материал, который в своем составе содержит атомный элемент, у которого имеется возбужденное квантовое энергетическое состояние и который может быть возбужден электронами, переходящими из первой контактной поверхности ко второй контактной поверхности, так что при переходе из возбужденного состояния в состояние с более низкой энергией атомный элемент излучает рентгеновские лучи, энергия которых находится по меньшей мере в одной узкой энергетической полосе. Охватывающая камера имеет такую конструкцию, чтобы обеспечить регулирование окружающей атмосферы, в которой размещены первая и вторая контактные поверхности. Технический результат - упрощение рентгеновского источника. 2 н.и 25 з.п. ф-лы, 11 ил.

Источник рентгеновского излучения содержит ограничивающий корпус, первый валик, расположенный по меньшей мере частично внутри ограничивающего корпуса, второй валик, расположенный по меньшей мере частично внутри ограничивающего корпуса и находящийся в контакте качения с первым валиком, и приводной узел, функционально соединенный с первым и/или вторым валиком. Приводной узел вызывает вращение первого и второго валиков, причем участки первого и второго валиков входят в контакт и выходят из контакта внутри корпуса, когда первый и второй валики вращаются. Поверхность первого валика по меньшей мере частично выполнена из первого трибоэлектрического материала, а поверхность второго валика по меньшей мере частично выполнена из второго трибоэлектрического материала, так что первый трибоэлектрический материал имеет отрицательный трибоэлектрический потенциал относительно второго трибоэлектрического материала. Ограничивающий корпус выполнен с возможностью обеспечения внутри регулируемой атмосферной среды, причем первый трибоэлектрический материал, второй трибоэлектрический материал и регулируемая атмосферная среда выбраны такими, чтобы контакт качения между первым и вторым валиками генерировал рентгеновское излучение. Технический результат - повышение эффективности и накопления заряда. 2 н. и 26 з.п. ф-лы, 15 ил.

Изобретение относится к области генерации высокоэнергетического излучения. Генератор высокоэнергетического излучения использует трение скольжения в среде низкого давления для генерации высокоэнергетического излучения, например рентгеновских лучей. Трение скольжения может быть создано посредством проскальзывания одного материала по второму материалу, например при вращении поверхности ротора по мембране в присутствии электронной мишени, которая может представлять собой один из первого материала или второго материала или другой материал. Технический результат - упрощение генерирования высокоэнергетического излучения. 2 н. и 29 з.п. ф-лы, 15 ил.

Изобретение относится к области рентгенотехники. Искровой разрядник содержит катод (12) и анод (11). В соответствии с изобретением искровой разрядник центральной частью (13) разделен на два отдельных искровых разрядника, а именно искровой разрядник (14) высокого давления и эффективный искровой разрядник (15). Эффективный искровой разрядник (15) может, например, применяться для генерации монохроматического рентгеновского излучения (26). Для обеспечения определенного момента времени включения используется искровой разрядник (14) высокого давления, который сначала включается. При включении на центральной части создается такой высокий потенциал, что эффективный искровой разрядник (15) при включении разрядника (14) высокого давления без существенных запаздываний при значительно превышенном напряжении может тоже включаться. Технический результат - повышение надежности генерации рентгеновского излучения в заданный момент времени. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

Группа изобретений относится к рентгеновской аппаратуре и может быть использована при создании средств исследования в области радиологии. Система содержит блок детектирования сигнала изображения, блок управления, обеспечивающий задание по меньшей мере одного установочного параметра, определяющего параметры изображения, блок обработки сигнала изображения, блок визуализации, блок записи, архивации и хранения изображения, блок интеграции с оборудованием комплекса и блок интеграции с внешними системами, блок формирования обратной связи, блок калибровок. Блок детектирования содержит детектор рентгеновского излучения, блок формирования дополнительного сигнала и блок синхронизации. Блок формирования дополнительного сигнала выполнен с возможностью обеспечения неразрушающего считывания информации с детектора рентгеновского излучения. Система формирования изображения может найти применение в любом рентгеновском комплексе как встраиваемый модуль. В рентгеновском комплексе посредством цепи обратной связи: детектор рентгеновского излучения - блок формирования дополнительного сигнала - блок формирования обратной связи - рентгеновское питающее устройство - рентгеновский излучатель - блок детектирования реализована возможность в режиме реального времени отслеживать и поддерживать заранее заданные значения параметров съемки. Технический результат - повышение качества изображения без дополнительной лучевой нагрузки на объект исследования . 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 1 ил.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2015-07-20 2015-07-20T10:59:33
Наверх