Импульсная рентгеновская трубка

 

В. П. Смирнов, В. Д. Королев и А. С. Черненко. (72) Авторы изобретения

4 (71 ) Заявитель (54) ИМПУЛЬСНАЯ РЕНТГЕНОВСКАЯ ТРУБКА

Изобретение относится к конструкции ,рентгеновских трубок, которое можно ис- пользовать в области рентгеноимпульсной техники, для диагностики.быстропротекаюших процессов с временем развития 1 10 — 10..с (баллистические процессы, взрывающиеся проводники, про.цессы детонации и др.).

Известна рентгеновская трубка, содер»

10 жащая анод в виде конусной иглы, и катод в виде кольца с острыми краями, внутри которого расположена анодная игла (1).

К недостаткам таких трубок относится высокий импеданс диода, достигающий

15 нескольких, сотен Ом.

,т меньшить импеданс и, следовательно повысить Величину тока электронов в диоде позволяет устройство, содержащее анод в виде такой пластины и катод в форме диска, закрепленного на катододер-. жателе. На входе анод и катод соединяются диэлектрической шайбой или диэлектрическими кольцами )2j.

Недостатками такой конструкции являются плохая фокусировка пучка электронов, а также нестабильность воспроизведения пространственной фокусировки пучка.

Наиболее, близким к предлагаемому по . технической сущности является импульс« ная рентгеновская )трубка, содержащая анод в виде полого цилиндра со съемной пластиной на торце и катод в виде иглы, расположенный по оси цилиндра $3).

Однако это устройство не позволяет уменишить размер фокуса на короткие времена порядка 10 3

Цель изобречения - повышение интенсивности излучения в импульсе при одновременном уменьшении размера фокусного пятна.

Поставленная цель достигается тем, что в импульсной рентгеновской трубке, содержащей анод в виде полого цилиндра со съемной пластиной на торце и катод в виде иглы, расположенный по оси цициндра, на внутренней боковой поверхнос3 9189 ти цилиндра вплотную к съемной пластине выполнен кольцевой паз, в котором размешена диэлектрическая вставка, внутренняя поверхность которой является продолжением внутренней боковой поверхности цилиндра.

На чертеже представлена импульсная рентгеновская трубка, схема.

Трубка содержит анодный цилиндр 1, катодную иглу 2, диэлектрическую встав- $0 ку 3, анодную пластину 4, патрубок 5 откачки, корпус 6, конусный пароход 7, диэлектрическую шайбу 8.

Импульсная рентгеновская трубка работает следующим образом. tS

Импульс высокого напряжения прикладывается к катодной игле 2, при этом анодный цилиндр 1 находится под потен- циалом земли. С катодной иглы 2 начинается эмиссия электронов. Ускоренные электроны попадают на поверхность анодного цилиндра 1, диэлектрической вставки 3 и аноднсф пластины 4. При достижении напряженности электрического поля

300 кВ/см внутренняя поверхность диэлектрической вставки.3 пробивается, в результате чего на поверхности диэлрктрической вставки появляется плазма.

Импеданс зазора между острием катодной иглы и анодной пластиной 4 падает и ток иа катодную пластину 4 растет.

При достижении величины тока .50 кА электроны, эмитированные с боковой по верхности катода 2, не могут попасть на поверхность анодного. цилиндра 1, à 3$ .дрейфуют вдоль поверхности катодной иглы. Так как вблизи анодной пластины

4 из-за присутствия плазмы, пространственный заряд электронов скомпенсирован, электроны пучка стягиваются к 40 центру анодной пластины 4 за счет собственного магнитного поля. Анодный цилиндр 1 и катодная игла 2 закрепляются на диэлектрической шайбе 8 с помощью конусного перехода 7. Весь объем 4S импульсной рентгеновской:. трубки заключенный и корпусе 6 откачивается через патрубок 5 откачки до вакуума 10

10 мм рт.ст.

При испытании внутренний диаметр so анодного цилиндра 1 составляет 6 мм, диаметр катодной иглы 2 равен 1 мм.

Длина анодного цилиндра 1 равна 30 мм, длина диэлектрической вставки 3 состав-! ляет 3 мм. Внешний диаметр диэлект.рической шайбы равен 200 мм. К такой

92 4 рентгеновской трубке прикладывается импульс высокого напряжения с параметрами Ч 400 кВ, .-10 с, при этом ток составляет 70 кА. Доза рентгеновского излучения достигает, 100 миллирентген на расстоянии l м. Диаметр пятна фокусировки равен 1 мм. Длитель= ность рентгеновского импульса на полувысоте составляет 10 с.

Предлагаемая импульсная рентгеновская.трубка более, чем и 100 раз увеличивает дозу рентгеновского излучения по сравнению с лучшим выпускаемым в нашей стране рентгеновским. аппаратом "РИНа-ЗД" при тех же рабочих напряжениях (400 кВ), позволяет получить диаметр фокусного пятна в несколько раз меньше, чем в аппарате

"РИНа-ЭД", а также более, чем в 10> раз увеличивает мошность рентгеновского излучения по сравнению с аппаратом

"РИНа-ЗД» и получает короткую рентгеновскую вспышку 10 с, что позволяет диагностировать процессы с вре.—

-В менем развития 10 с. формула изобретения

Импульсная рентгеновская трубка, содержащая анод.в виде полого цилиндра со съемной пластиной на торце и катод в виде иглы, расположенный по оси цилиндра,отличающаяся тем,что, с целью повышения интенсивности излучения в импульсе при одновременном уменьшении размера фокусного пятна на внутренней боковой поверхности цилиндра вплотную к съемной пластине выполнен кольцевой паз, и котором размешена диэлектрическая вставка, внутренняя поверхность которой является продолжением внутренней боковой поверхности цилиндра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Александрович Э.-Г. В. и др.

Малогабаритная импульсная рентгеновская трубка. Т.Т.Э 1974, N» 5, с. 189190.

2 Я.П1оИЗОт1. „ ЩЬ, 3 te aitg

Fl.аМ .-..ц Tuba РИ Ысо Script, Е, 1972, % 2-3, р. 172-174.

3. Баранчиков В. И., и др. Магнитная самоизоляция электронных пучков в вакуумных линиях. ЖЭТФ, 1978, т. 75, вып. 6{12), 2102 2121 (прототип).

918992

Составитель Т. Владимирова

Редактор Н; Гри ыанова Техред М.. Рейвес Корректор У. Пономаренко

Заказ 2153/35 Тираж 758 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открьггий

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

Филиал Г1ПГ! "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4