Конструктивные особенности рентгеновских приборов, страница 2

Рис. 2. Конструкции оконечностей анодной трубы

1 -  пучок электронов, 2 – рентгеновское излучение, 3 – выпускное окно,

4 – мишень,  5 – тело анода, 6 – полость для охладителя, 7 – анодная труба

Использование анода такого типа дает существенные эксплуатационные преимущества:

- возможность максимально близкого расположения фокусного пятна рентгеновской трубки и исследуемого объекта, что позволяет разом решить несколько технических задач, стоящих при проведении рентгеновских исследований – повысить мощность дозы излучения, использовать при съемке прямое увеличение (ведущее к повышению качества теневого рентгеновского изображения),

- возможность решения ряда задач, связанных с исследованием объектов, имеющих труднодоступные полости малого размера (дефектоскопия сварных швов, корпусов многих промышленных изделий) или в медицинских исследованиях (интраоральное расположение анода трубки при проведении диагностических исследований в стоматологии и челюстно-лицевой хирургии),

- облегчение фокусировки электронного пучка, которую можно осуществлять путем расположения на анодной трубе кольцевых постоянных  магнитов или электромагнитной катушки,

- высока степень нейтрализации вредного воздействия вторичных и рассеянных электронов.

В зависимости от назначения трубок их проектирование (тип окончания анодной трубы, электрические режимы работы трубки и т.п.) осуществляют с учетом необходимой конфигурации получаемого пучка рентгеновского излучения (направленный, панорамный и т. п.).

В случае, если проектируются трубки на достаточно большую мощность (до 1,5 кВт) то для охлаждения трубки используется проточная жидкость (обычно, вода) которая либо циркулирует по системе охлаждения (см. рис. 3), выполненной в форме полых соосных цилиндров (система более удобна при введении анода внутрь исследуемого объекта, так как отсутствуют подводящие шланги у оконечности анода) либо подается непосредственно к окончанию анодной трубы, что позволяет повысить предельно допустимую мощность трубки за счет более эффективного охлаждения наиболее нагреваемого элемента конструкции.

Рис. 3. Конструкция трубки 0,3БПВ6-150. Система охлаждения анода – в виде соосных цилиндров.

Далее перейдем к рассмотрению конструктивных и эксплуатационных  особенностей, связанных с созданием в трубках с вынесенным полым анодом фокусного пятна микронного размера.

Как указывалось выше, использование вынесенного полого анода позволяет  максимально приблизить фокусное пятно к исследуемому объекту, тем самым реализовав метод прямого увеличения. Однако для получения четкой теневой картины всегда необходимо стремиться к минимизации размера источника излучения. При применении метода прямого увеличения требование к минимизации размеров фокусного пятна приобретает очень важное значение.

В настоящее время микрофокусные источники применяются в самых различных областях – промышленной дефектоскопии, медицинских диагностических исследованиях, рентгеновской литографии и т.д.

Как уже упоминалось, конструкция трубки с вынесенным полым анодом позволяет существенно облегчить фокусировку электронного пучка, путем размещения фокусирующей системы непосредственно на анодной трубе. Однако, ввиду того, что электроны, как частицы с зарядами одного знака, испытывают взаимное отталкивание, это накладывает существенные ограничения на максимально возможный ток рентгеновской трубки, значение которого в микрофокусных трубках практически не превышает 100 мкА.