Рентгеновский моноблок Советский патент 1983 года по МПК H05G1/04 

Изобретение относится к рентгеfiOTexHHKe, а более конкретно - peHT геновским моноблокам автономного типа. . .

Известны рентгеновские моноблоки, содержащие заполненный жидкой изолирующей средой кожух, в котором установлены рентгеновская трубка и высоковольтный трансформатор l

Однако такой тип рентгеновского генератора охлаждается за счет естественной конвекции,-что во многих случаях не гарантирует эффективного охлаждения.

Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является рентгеновский моноблок, содержащий кожух, разделенный на две сообвдащиеся полости, в одной из которых установлена рентгеновская трубка, а в другой - источник питания, и заполненный жидкимдиэлектриком, средства приведения жидкого-диэлектрика в движение, выполненные в виде электродной системы, и средства приложения к электродам разности потенциалов, причем электродная система содержит электроды с заостренными кромками, установленные вокруг анодной и катодной частей рентгеновской трубки 2J . .

Однако такая система приведения жидкого диэлектрика в движение не обеспечивает высокий уровень теплосъема с анодной и катодной частей. Одна пара электродов не обеспечивае интенсивное перемещение жидкого диэлектрика. Простое увеличение количества эле-ктродов также не обеспечивает увеличения перемещения диэлектрика, более того, количество электродов может даже подавить электродинамическое течение. Известно, что электроды игольчатого типа (т.е. с острой кромкой) обеспечиваю большую прокачку, чем плоские электро цы. Однако их применение в рентгеновском генераторе вызывает изменение электрофизических свойств жидкого диэлектрика (из-за высокой локальной напряженности поля), что снижает надежность устройства в целом. Расположение электродов, обеспечивающих прокачку, возле анодной и катодной частей (особенно с острой кромкой) также снижает надежность из-за возможных пробоев диэлектрика. Увеличение числа электродов между анодом и катодом недопустимо из-за высокой напряженности электрического Поля, все эти ограничения и не позволяют создать рентгеновский моноблок с увеличен ньтм теплосъемом с анодной и катодно частей рентгеновской трубки.

Цель изобретения - повышение эффективности охлаждения.

Поставленная цель достигается тем, что-в рентгеновском моноблоке, (содержащем кожух, разделенный на две сообчающиеся полости, в одной из которых установлена рентгеновекая трубки, а в другой - источник .питания, и заполненный жидким диэ лектриком, средства приведения жидкого диэлектрика в движение, выполненные в виде электродной систе0 мы, и средства приложения к электродам разности потенциалов, в кожухе выполнены по меньшей мере два сообщающихся между собой через указанные полости диэлектрическихка5 нала, электродная система выполнена в виде набора пар электродов, установленных по- меньшей мере частично в указсшных диэлектрических каналах, причем расстояние между эле0 ктродами одной пары выбрано мень шим расстояния между соседними парами электродов, обра1ценнь1е д;руг к другу стороны электродов соседних пар покрыты электроизолирующим

5 материалом и пары электродов, установленные в различных -каналах, под-. ключены к средствам приложения разности потенциалов идентично относительно направления циркуляции жидкого диэлектрика.

При этом в диэлектрических каналах между электродами каждой пары выцолнены сужения.

Кроме того в рентгеновский моноблок дополнительно введены пассив5 ный аккумулятор тепла с выполненным в нем каналом, система, перепускных клапанов,, установленных в каналах моноблока, и переключатель полярности, включенный между электродами

0 и средствами приложения разности потенциалов.

, При этом переклнзчатель полярности содержит пластины из материала, обладающего эффектом запоминания ,

5 формы при термоциклировании, и установлен в одном из диэлектрических каналов моноблойа.

На фиг. 1 и 2 показаны схема рентгеновского моноблока и переклюQ чатель полярности.

Рентгеновскиймоноблок содержит кожу: 1, разделенной на две сообщающиеся полости 2 и 3, в одной из которых установлена рентгеновская трубка 4, а другой - источник 3 питания. Кожух 1 заполнен жидким ди. электриком. В кожухе вьшолнено два диэлектрических канала 6, в которых расположены пары электродов 7, расстояние между которыми в каждой па0 ре меньше, чем расстояние между па- рами. Стороны электродов разных пар, обращенных друг к другу, покрыты электроизолирующим материалом 8, Диэлектрические каналы б между эле5 кТроДами 8 каждой пары имеют сужение 9. В моноблок дополнительно вв дены пассивный аккумулятор 10 тепла с выполненным в нем каналом 11, си стема перепускных клапанов 12, уста новленных в каналах б и 11, и пере ключатель 13 полярности, включенны между электродами 7 и средствами приложения к ним разности потенциалов (не показаны). Часть 14 кожуха 1, наиболее удаленная от высоко .вольтных частей, например электро1дов 7 и анода рентгеновской труб- ки 5, выполнена из высокотеплопроводного материала. Переключатель 1 полярности содержит пластины 15 из материала, обладающего эффектом за поминания формы при-многократном термоциклировании. Oн установлен в диэлектрическом канале б и подключен к электродам 7 и средствам приложения разности потенциалов, на пример к источнику 5 питания. Рентгеновский моноблок работает следующим образом. При подаче высокого напряжения от источника 5 питания между катодом и анодом рентгеновской трубки последняя излучает поток рентгенов ского излучения. При работе источвика 5 питания, поскольку в каждой паре электродов 7 один из них подключен к положительному полюсу, а другой - к отрицательному (электроды 7 могут быть соединены с анодом и катодом или с соответствующими выводами делителя напряжения) возникает циркуляционное движение между сообщающимися полостями 2 и Тепло при этом отводится через част 14 кожуха 1, выполненную из высокотеплопроводного материала. Действие электродов 7 основано на том, что плоские электроды создают соленоидальные течения. При этом для одних диэлектриков характ но преимущественное движение от положительного электрода к отрицательному, для других - наоборот. Поэтому для того, чтобы количественное увеличение числа электродов сопровождалось усилением перекачки жидкого диэлектрика, необходимо, чтобы напор, создаваемый каждой парой электродов складывался. Это достигается тем, что электроды 7 расположены попарно с расстоянием между электродами 7 в каждой паре меньшим расстояния между парги 1и электродов 7. Такое размещение электродов позволяет создавать электрогидродинамические течения только между электродами 7 внутри каждой пары, а взаимодействием злектродов между парами из-за больигого расстояния и малой напряженности поля можно пренебречь. Взаимодействие электродов между ступенями подавляется также тем, что.стороны электродов 7, обращенные к соседним парам, покрыты электроизолирующим материалом 8. Изменив одновременно ПОЛЯРНОСТЬ во всех парах электродов 7, можно изменить направление циркуляции диэлектрической жидкости. В данном моноблоке изменение направления прокачки жидкого Диэлектрика осуществляется в том случае, когда сток тепла через часть 14 кожуха 1, выполненную из теплопроводного материала, затруднен. При этом при прокачке в одном направлении, показанном стрелками на фиг, 1, диэлектрическая жидкость не цирку- . лирует через дополнительный канал -11 благодаря перепускным клапанам 12. При изменении направления прокачки клапаны 12 исключают прокачку диэлектрика через полость 3, а жидкость прокачивается через дополнительный канал 11 в пассивном аккумуляторе 10 тепла. При этом-тепло, выделяемое на аноде рентгеновской трубки 4, передается за счетэлектроконвекции пассивному аккумулятору 10 тепла. Наличие сужений 9 между электродами 7 каждой пары подавляет Возвратные течения и увеличивает циркуляцию жидкого диэлектрика. Переключение полярности электродов может осуществляться автоматически. С этой целью переключатель 13 полярности содержит пластины 15 из материала, обладакя.т1его эффектом запоминания формы при многократном термоциклировании,. например сплав i никеля и титана. При достижении вполне, определенной температуры (эта температура зависит от предварительной термообработки) металл с памятью скачкообразно изменяет свою форму. В данном устройстве скачкообразное изменение формы используется для переключения полярности электродов 7. При снижении температуры происходит вновь изменение формы пластин 15, переключение полярности и изменение направления прокачки жидкого диэлектрика. В описанном рентгеновском моноблоке обеспечивается повышение эффективности охлаждения как в стационарном так и нестационарном, с точки зрения теплоотвода, режимах работы моноблока.

1. РЕНТГЕНОВСКИЙ МОНОБЛОК/ содержащий кожух, разделенный иа две сообшакициеся. полости, в одной из которых установлена рентгеновская трубка, а в другой - источник питания, и заполненный жидким диэлектриком, средства приведения жидкого диэлектрика в движение, выполненные в виде электродной системы, и средства приложения к элек-. тродам разности потенциалов, о тл и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения , в кожухе выполнены по меньшей мере два сообщающихся между собой через указанные полости диэлектрических канала, электродная система выполнена в виде набора йар электродов, установленных по мень-. шей мере частично в указанных диэлектрических каналах, причем расстояние между электродами одной пары выбрано меньшим расстояния между соседними парами электродов, обращенные друг к другу стороны электродов соседних пар покрыты электро-изолирующим материалом и пары электродов, установленные в различных каналах, подключены к средствам приложения разности потенциалов идентично относительно направления циркуляции жидкого диэлектрика. 2.Моноблок по п. 1, о т л и ч аю щ и и с я тем, что в диэлектрических каналах между электродами каждой пары выполнены сужения. 3.Моноблок по ПП.1 и 2, отW личающийся тем, что в него дополнительно введены пассивный акс кумулятор тепла с выполненным в нем каналом, систала перепускных клапанов, установленных в каналах моно- . блока, и переключатель полярности, включенный между электродами и средствами приложения разности потенциалов. ел 4.Моноблок поп, 3, отлича ющий с я тем, что переключатель полярности содержит -пластины со : из материала, обладающего эффектом запоминания формы при термоциклиро4 вании, и установлен в одном из диэлектрических каналов моноблока.