Рентгеновская трубка

 

О П И С А Н И E „„966788

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз . Советских

Соцкапксткческих

Республик

К . АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (72) Авторы изобретения

Ю. Ф. Радченко н Т. В. Лебедева

Ленинградский ордена Ленина электротехнический инс им. В. И. Ульянова(Ленина) (7l ) Заявитель (54) РЕНТГЕНОВСКАЯ ТРУБКА

Изобретение относится к рентгеновской технике н может быть использовано в качестве управляемого генератора ренттеновского излучения в системах рентгеновской. локации, системах связи с использованием рентгеновского диапазона электромагнитного излучения, рентгеновской литографии и т.д.

Известно устройство для управления высокоэнергетичным электронным потоком с целью генерации рентгеновского излучения (1).

Недостатками устройства являются необ10 ходимость сравнительно высокой амплитуды управляющего сигнала (до десятков киловольт в зависимости от величины ускоряющего напряжения); а также проникновение г5 ускоряющего поля (и в этой связи высокое значение электрического поля у поверхности катода) к поверхности катода, что исключает применение высокоэффективных и весьма стабильных оксидных катодов или резко, в случае их использования, сокращает срок их службы.

Наиболее близкой к предлагаемой является рентгеновская трубка, содержащая repметичную оболочку, внутри которой размещены катод, анод и управляющая сетка.

Для повышения электрической прочности она содержит экран с сеткой, установленный на аноде (2).

Данное устройство хотя и обладает сравнительно высокой электрической прочностью, однако воэможность проникновения электрического поля анода в пространство вблизи катода не устраняется. Поэтому срок службы катода в трубке (если он оксидный) не велик, так как катод работает в режиме с ускоряющим полем у поверхности катода (без объемного. заряда), а управляющая сетка, находящаяся в поле анода, требует большой величины управляющего сигнала. Все эти факторы не дают воэможности обеспечить полное управление интенсивностью рентгеновского излучения и резко ограничивают срок службы рентгеновской трубки.

Целью изобретения является увеличение срока службы, повышение эффективности управления интенсивностью излучения трубки, увеличение интенсивности юлучения.

3 96678

Поставленная цель достигается тем, что в рентгеновскую трубку, содержащую герметичную оболочку, внутри которой размеще:ны катод, анод и управляюшвя сетка, между сеткой и .аноДом введен дополнительный электрод, выполненный в виде жалюзи и изготовленный иэ материала с большим коэффи циентом вторичной эмиссии.

На фиг. 1 показана предложенная трубка, об-,щий вид; на фиг. 2 — схема включения рент- ð

)геновской трубки.

Трубка представляет собою герметичную оболочку 1, внутри которой размещены катод 2, анод 3, управляющая сетка 4, а дополнительный электрод 5 вместе с экраном

6 размещен на катодный ножке, подключен к дополнительному источнику Е и отделяет прикатоднае . пространство от анодной области.

Дополнительный электрод изготавливается

20 либо в ниде жалюзи из материала с большим коэффициентом вторичной эмиссии, либо в виде "прозрачного" для первичных электронов электрода.

Принцип действия предлагаемого устройства заключается в следующем.

Трубка включается в схему, например, представленную на фиг. 2. В исходном состоянии к аноду 3 приложено высокое ускоряющее напряжение (десятки, сотни киловольт) относительно катода 2 от источника Е,,Зимеющего малое, по крайней мере на высоких частотах, внутреннее сопротивление. Потенциал дополнительного электрода 5 и экрана 6 задается источником Е и составляет сотни вольт-единицы киловольт. Электронный ток с катода заперт за счет приложения к сетке 4 достаточного для запирания отрицательного потенциала Управление электронным потоком с катода, и следовательно, интенсивностью рентге. новского излучения осушествляется эа счет изменения потенциала управляющей сетки. При ,этом ускоряющее напряжение остается неизменным, что гарантирует стабильность жесткости рентгеновского излучения. Первичный элек- тронный поток модулируется управляющим напряжением, приложенным к сетке 4, ускоря| ется в.промежутке сетка-дополнительный электрод 5 и бомбардирует нижнюю, обращенную в сторону сетки 4 поверхность дополнительного электрода. Первичный электронный поток N размножается за счет вторично-эмиссионных эффектов на поверхностях дополнительного электрода 5, выполненного в виде жалюзи, IIo типу умножительной секции ФЭУ из материала с большим коэффициентом вторичной 55 эмиссии и подхватывается ускоряющим полем анода. Ускорсш ый вторичный электронный поток, величина и плотность тока которого

8 4 в 8 раз (где 9 — коэффициент вторичной эмиссии материала дополнительного электрода) больше величины и плотности тока первичного электронного потока, тормозится на поверхности анода, генерируя рентгеновское излучение.

В су дествующих трубках поле анода проникает к поверхности катода, что обуславливает работу катода в режиме без объемного заряда и приводит к искрению оксидного катода. Срок службы при этом лимитируется долговечностью катода, которая не превышает десятков часов. Управляющая сетка в этом случае находится в области сильного электрического поля анода и требует для эффективного управления электронным током с катода напряжения большой величины, достигающего в амплитуде значений сотен и тысяч вольт, что приводит к резкому увеличению потребляемой мощности и габаритов схемы управления, снижения ее КПД. Введение дополнительного электрода, полностью экранирующего от анодного поля прикатодное и сеточное пространство, исключает эти недостатки.

Таким образом, введение дополнительного электрода, размещенного на катодной ножке и полностью экранирующего прикатодное пространство от воздействия поля анода, с одной стороны, размножается первичный, модулированный полезным сигналом, электронный поток,с другой стороны, позволяет увеличить величину и плотность электронного потока, обеспечить. полное и эффективное управление малым сигналом взаимодействующего с анодом электронного потока и, следовательно, интенсивностью генерируемого рентгеновского излучения, резко увеличить срок службы трубки за.счет устранения возможности проникновения поля анода к поверхности катода.

Формула изобретения

Рентгеновская трубка, содержащая герметичную оболочку, внутри которой размещены катод, анод и управляющая сетка, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью увеличения срока службы, повышения эффективности управления излучением и увеличения его эффективности, между сеткой и анодом введен дополнительный электрод, выполненный в виде жалюзи и изготовленный из материала с большим коэффициентом вторичной эмиссии.

Источники информации, принятые во. внимание при экспертизе

1. Патент США 1636607)2, кл. 313-307, опублик. 1972.

2. Авторское свидетельство СССР Р473238, кл. Н 01 э 35/22, 1972 (прототип).