Импульсный рентгеновский источник с холодным катодом Советский патент 1983 года по МПК H01J35/02 

Изобретение относитс;я к рентгено ской технике и может быть использов но в малогабаритних импульсных рент геновг:кнх аппаратах, предназначенных для дефектоскопия и рентгенодиагностики . Известен импульсный рентгеновский источник с острийным анодом и кольпе вым катодом Недостаток устройства - воти-южный перегрев и оплавлеЕ-ше анода при длительных экспозициях. Наиболее близким по технической сущности к предла1г)емому является импульсный рентгеновский источник с холодным катодом, с;с;держа дий вакууь-ш рованный ци,пиндрический корпус, на одном конце которого расположен плос кий прострел1)Ный анод, а на другом кoaкc aльный изолирую дий ввод с катодом, выполненным в виде трубки из металлической фольги 2j . Недостатком известного устройств является значйтелыый износ катода, который приводит к увеличению промежутка анод - катод, уменыг1е 1ию числ катодных факелов, снижению дозы за импульс и пропускам в срабатывании. Кроме того, афокальное излучение ухудшает рентгенографические характеристики источника, а электроннь:й ток, воз буждакащий его, нагружает импульсный генератор, снижая напряжение на рент 1еновском источнике. Цель изобретения - повышение долговечности и ослабление афокального излучения. Поставленная цель достигается гем, что в импульсном рентгеновском источнике с холодным катодом,содержащем вакууглированный цилиндрический корпус, на одном конце которого расположен плоский прострельный аТГбд, а на другом - коаксиальный изо51ирующий ввод с катодом, выполне ным в виде,трубки из металлической фольги , зг -штируюций конец катодс1 выполнен в виде полусферы с отверстием, ограниченным острой кромкоР, причем ось отверстия совпадает с осью источника, а плоскость отверстия параллельна плоскости анода. На чертеже представлена конструкция рентгеновского источника, а так же распределение электрического поля и траектории электронов в проме жутке анод - катод. Импульсный рентгеновский источник с холодным катодом состоит из вольфрамового анода 1, являкхцегося часть вакуумплотного корпуса 2, герметичного изолирующего ввода 3, на которо установлен катод в виде трубки из металлической (обычно танталовой) фольги 4. Сферический конец катода имеет отверстие, острие края которого служат эмиттирующей кромкой. Днаметр (угверстич и длина промежутка анод - катод (определяются величиноп напряжения, на которое рассчитан ист(5чник, и требуемыг/ диаметром фокусного пятна, так как при больших плотнсзстях тока в пятне анод интенсивно распыляется. Для равномерной ;-1(лиссии плотности отверстия анода выставляются параллельно. Источник откачиваетс:я и отпаивается с помощьк:) обычнспо штенгеля, расположенного в катододержателе (не показан). Лри приложении высокого напряжения к источнику на краях отверстия напряженность электрического поля 5 уси1тивается , происходит вз1)ыв микронеоднородностей поверхности и образование катодных факелов. Траектории б элсгктронов при оггом сходятся преH.MymccTBeHSio к источника, образование афок,и1ЬНО1о излучения при таком распределелнии поля затруднено. (Лтясанныи механизм имеет место пр-И длител)ности HMnyjii ca не более, чем время расширения плаямл катодных факелов на наружную сферическую поверхность катода и прш напряженности электрическогсз гкхия у поверхзависит от н гпряжения и составляет см/с. Таким образом, первое условие выполняется мри длительности импульса короче 30-50 не, т.е. в диапазоне, в котором работает большинство рентгеновских агтаратов,испо;п1зу1ощих источники с взр.ывной электронноГ эмиссией . ГЗторое условие обеспечивается сферической геометрией и nojmРОБКОЙ наружной поверхности катода. Износ кроглки острия в процессе эксплуатации ма.по В7п-1яет на величину межэлектродного зазора, при этом лишь несколько увеличивается диаметр фокусного пятна. Увеличение диаметра отверстия в катоде увеличи- гвает длину его кромки, тем самым замедляя износ катода. Предлагаемая конструкция источника испытана на импульсном генераторе при напряжении 100-300 кВ,токе в ймц.ульсе до 1,5 кЛ, длительности импульса 20 не. Сравнение с цилиндрическим катодом показало, что существует возможность уменьшить диаметр фокуса более чем в 2 раза. Измерение распределения плотности то- ка на аноде подтвердило резкое снижение афокального . Повышение срока службы источника имеет большое значение при эксплуатации импульсньлх рентгеновских аппаратов в полевых условиях, так как попадание воздуха в масло, которым заполнен аппарат, происходит при замене трубки и приводит к пробою вы51051616

соковолр.тного трансформатора и выхо- высить разрешение при панорамном ду из строя аппарата. Уменьшение диа- просвечивании труб магистральных не метра фокусного пятна позволяет по- тегаэопроводов мгшого диаметра.

ИМПУЛЬСНЫЙ РЕНТГЕНОЕЗСКИЙ ИСТОЧНИК С ХОЛОДНЬМ КАТОДОМ, содержащий вакуумированный цилиндрически корпус, на одном конце которого расположен плоский простре тьный анод, а ни другом - коаксиальный изолирующий ввод с катодом, в лполненным в виде трубки из металлической фольги,о т JT и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения долговечности и ослабления афО сального излучения, эмиттирующий конец катода выполнен в виде полусферы с отверстием, ограниченным острой кромкой, причем ось отверстия совпадает с осью источника, а плоскость отверстия параллельна плоскости анода. ел о да