Таким образом, повышение качества снимков объектов с полостями малых размеров позволяет обеспечить в максимальной степени микрофокусная рентгеновская трубка с вынесенным анодом малого диаметра.
В силу постоянного развития микрофокусных рентгеновских трубок используемых в рентгеновской дефектоскопии, так же появляется необходимость в совершенствовании и разработки новых устройств, для питания и управления источниками рентгеновского излучения, которые удовлетворяют современным требованиям. Это - минимальные габаритные размеры при достаточно высоких ускоряющих напряжениях, высокая электрическая прочность, безопасность и надёжность в эксплуатации и.т.д. Разработки конструкции такого устройства, для питания и управления микрофокусного источника рентгеновского излучения (моноблок), на максимальное напряжение 150 кВ, посвящён данный дипломный проект.
1. Обзор литературы.
1.1. Обзор литературы по микрофокусным рентгеновским трубкам и их применению.
В микрорентгенографии, рентгеновской микроскопии, дефектоскопии и диагностике применяются микрофокусные рентгеновские трубки. В частности, выпускаются рентгеновские трубки с игольчатым анодом (самое малое фокусное пятно 1 мкм). Это трубки БС-7 к рентгеновским микроскопам МИР-2 и МИР-4 и трубки с мишенями прострельного типа, которые по отличительным особенностям делятся на две группы.
К первой группе относятся микрофокусные рентгеновские трубки с протяженным вынесенным полым анодом (до 200 мм) и дополнительной электромагнитной фокусировкой пучка электронов: трубки БС-5 на напряжение 30 кВ с фокусным пятном размером 2 мкм и мощностью 0,6 Вт для МИР-3; трубки БС-13 на напряжение 60 кВ с фокусным пятном размером от 5 до 50 мкм, мощностью от 1 до 6 Вт для МИР-5 и аппарата МАРШ.
Другая группа микрофокусных рентгеновских трубок разработана для комплектации рентгеновских излучателей типа РЕИС (РЕИС-Д, РЕИС-И) [3]. Эти излучатели используются для медицинской диагностики, а также в рентгеноструктурном и рентгеноспектральном анализах. На основе этих трубок разработаны маммографы «Электроника», предназначенные для выявления злокачественных образований молочных желез, малогабаритные кристалл-дифракционные сканирующие спектрометры СПАРК-1, СПАРК-2 и другие [4]. Это трубки БС-10, БС-11, БС-6, БС-15 на напряжения 25, 50,100 и 150 кВ соответственно [3]. Они имеют полый не очень протяженный вынесенный анод, а также электростатическую и магнитную фокусировку электронного пучка.
Основным требованием, предъявляемым к микрофокусным рентгеновским трубкам, является обеспечение малого фокусного пятна и малого фокусного расстояния, что и определяет конструктивные особенности этих приборов [5].
Электронный пучок транспортируется в вынесенном полом аноде, на торце которого установлена мишень прострельного типа, состоящая из пластины вакуумплотного бериллия и тонкопленочного металлического покрытия. На полом аноде размещаются кольцевые постоянные магниты или катушки электромагнита для фокусировки электронного пучка, сформированного предварительно с помощью электростатической электронно-оптической системы.
Электронно-оптическая система, обладая преимуществом простоты конструкции, имеет ряд существенных недостатков. Часть из них связана с типом применяемого эмиттера электронов, который представляет собой прямонакальный петлевой термокатод, изготовленный из вольфрамовой проволоки. Во-первых, малая эмиссионная способность вольфрама не может обеспечить токоотбор с таких катодов более сотен мкА, что ограничивает электронную яркость прожектора. Во-вторых, высокая рабочая температура (около 2500 К) вызывает деградационные процессы в материале, приводящие к сокращению срока службы. Кроме того при этом неизбежна деформация нити накала, вызывающая нестабильность положения фокусного пятна, что в ряде случаев крайне важно. Наконец, конечные размеры радиуса петли ограничивают возможность создания «точечного» источника электронов. Следует отметить также, что электронно-оптическая система микрофокусных трубок имеет большой угол расходимости, поэтому требуется дополнительная фокусировка с помощью магнитных линз. К недостаткам также относится отсутствие возможности оперативного управления параметрами пучка – перестройки в широких пределах ускоряющего напряжения, регулировки анодного тока, регулировки размеров фокусного пятна.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.