Разработка моноблока для микрофокусного источника рентгеновского излучения на напряжение 150 кВ, используемого в промышленной дефектоскопии, страница 10

Примечания:

1-При напряжении трубки 80 кВ, токе трубки 62 мкА.

2-При токе накала 3,9 А.

3-При напряжении трубки 150 кВ, токе накала 0 А.

4-При напряжении трубки 150 кВ, токе трубки 50 мкА.

5-При напряжении трубки 150 кВ, токе трубки 35 мкА.

6-В течение 10 с.

7-Сопротивление смещения от 0,2 до 10 МОм.

8-Измерения производятся непосредственно в моноблоке.

Трубка должна эксплуатироваться в моноблоке рентгеновского аппарата, на высоком постоянном напряжении, с заземленным анодом, с дополнительной магнитной фокусировкой или без неё.

2.2 Конструкция и основные узлы моноблока.

Общий вид разработанного моноблока представлен на рисунке 2.2.

Моноблок состоит из рентгеновской трубки (1), которая размещается внутри моноблока так, чтобы ее выводы входили в высоковольтные гнезда цоколя – (2), (3) – источник питания накала рентгеновской трубки с гальванической развязкой на полное рабочее напряжение 150 кВ, (7) – не  симметричный двенадцатикаскадный умножитель напряжения, позволяющий получить высокое отрицательное напряжение до 150 кВ. Умножитель напряжения запитывается от двухтактного высоковольтного генератора – (6). Накальный автогенератор и схема измерения высокого напряжения и тока рентгеновской трубки находится на плате – (5). Для обеспечения электрической прочности моноблока, накальный трансформатор и умножитель напряжения находятся в твёрдотельной изоляции – (4), на основе эпоксидного компаунда с наполнителем из отожжённого мелкодиссперсного кварца 0-0,2.


 


Рис .2.2. Общий вид моноблока.

  1-рентгеновская трубка БС16; 2-цоколь; 3-накальный трансформатор; 4-изолирующий компаунд;

5-накальный автогенератор и схема измерения высокого напряжения и тока рентгеновской трубки; 6-       двухтактный ключевой преобразователь и высоковольтный генератор; 7-умножитель напряжения.


2.2.1. Несимметричный двенадцатикаскадный умножитель

напряжения.

Схема умножения напряжения применяется для получения достаточно высоких выпрямленных напряжений при малых токах нагрузки. Каскадная схема умножения напряжения состоит из трансформатора и двух цепей конденсаторов, соединённых между собой диодами. К одной цепи конденсаторов подключают нагрузку, в качестве которой используется рентгеновская трубка. Одна из возможных несимметричных схем многократного умножения показана на рисунке 2.3.

 


Рис .2.3. Схема многократного умножения напряжения.

Представленная схема представляет собой как бы последовательное соединение нескольких однополупериодных выпрямителей, питаемых от одной обмотки трансформатора. Увеличивая число звеньев диод – конденсатор, можно получить примерно во столько же раз увеличение выходного напряжения.

Достоинство этой схемы состоит в том, что можно получить очень высокое отрицательное напряжение при сравнительно низковольтных диодах и трансформаторе [16].

В разрабатываемом моноблоке для получения высокого напряжения  порядка 150 кВ, целесообразно применить, схему несимметричного умножения напряжения, так как при сравнительно больших высоких ускоряющих напряжениях, схема умножения получается небольшого размера, что значительно снижает габариты моноблока. Принципиальная электрическая схема двенадцатикаскадного умножителя напряжения представлена в приложении 6.

 Чтобы узнать какое количество каскадов умножения необходимо для, получения напряжения 150 кВ, можно воспользоваться несложной формулой [8]:

                        2Um*n=Uв                                  (2.1)

где Um=6 кВ – амплитуда напряжения вторичной обмотки трансформатора; Uв=150 кВ – высокое ускоряющее напряжение; n-необходимое количество каскадов умножения.

Таким образом, количество каскадов умножения n, получилось равным двенадцати. Это означает, что в схеме будет использовано двадцать четыре конденсатора.