РЕНТГЕНОВСКАЯ ТРУБКА Советский патент 1974 года по МПК H01J35/04 

1

Изобретение относится к рентгеновским j трубкам с ввтоэлектронной эмиссией. ; Известны рентгеновские трубки с авто- ; электронной эмиссией, которые имеют катоды, состоящие из множества заостренных ножей или множества рядоВ: заостренных игл. Создавать такие катоды затруднительно, так как кромки ножей или кончики игл, излучающие электроны, должны т ; иметь радиус кривизны 10 - 1О-5 см- При применении катода, имеющего форму I заостренных ножей или игл, невозможно поддержать достаточно высокую разность ; потенциалов между анодом и катодом, вследствие понижения импеданса рентгеновской трубки. Кроме того, рентгеновские трубки с : автоэлектронным типом эмиссии ТР&-; буют такого высокого напряжения для работы (обычно 100-1ООО KB), что каждый раз часть катода во время работы испаряется, поэтому срок службы автоэмиссионных рентгеновски трубок относительно короток.

I Цель изобретения - повышение теплостойкости и прочности на разрыв катода.

I Это достигается тем, что катод выполнен в виде одного или нескольких кусков ткани (или листообразного материала со структурой наподобие ткани) с высокой точкой плавления и температурой сублимации (возгонки), с высокой электропроводностью (т. е. низким электрическим сопротивлением) и с высоким пределом прочног сти на растяжение. 1 Такими свойствами обладает графитовая ткань, сплетенная-из большого числа отдельных нитей, которые, в свою очередь, образованы из большого числа отдельных волоко ь Высокая разнорть потенциалов между катодом и анодом заставляет расходиться или раздвигаться Кончики с водокон, так что каждое волокно служит эмиттером электронов. Следова:тельно, каждый тканевый элемент не будет

подвергаться воздействию тока высокой плотности, как в известных трубках с иголь

Яатыми катодами.

i Трубка дает выход рентгеновского излучения высокой плотности, что дает возможность получать четкие рентгенограммьь

, Высокий предел прочности на растяжение :такой ткани предотвращает разрьш катода ;при работе. На фиг. 1 показана графитовая ткань, используемая для изготовления Катодрв различных рентгеновских трубок; на фиг 2 - холодноэмиссионная рентгеновсв эд . трубка, имеющая анод стержневой формы и катод, представляющий собой множество кусочков ткани, отстоящих от анода и расположенных вдоль оси анод на фиг. 3 разрез по А-А иа фиг 2; на; фиг. 4 « рентгеновская .трубк а, имеющая катод из графитовой ткани кольцевой формы, смонтирован непосредственно перед зарртренным Стержневым анодом; на фиг. 5- рааррз по Б.Б на фиг. 4; на фиг. 6 -.-раз рез по оси рентгеновской трубки, имеющей цилиндрический катод из графитовой ткани, который коаксиален оси заостренного стерж невого анода; на фиг. 7 - разрез по В-В на фиг. 6. На фиг. 1 показан .кусочек 1 графитовой ткани, используемой для изготовления катодов различных рентгеновских трубок; на фиг. 2 и 3 показаны два вида рентге.новской трубки 2 с катодом 3 из двух кусочков 4 и 5 графитовой ткани. Рентгеновская трубка 2 состоит из стеклянного балкона или колбы 6, анода 7 который представляет собой остроконечный вольфрамовый стержень, и цилиндра 8. Последний выполнен из металла с высокой удельной электропроводностью и высоким коэффициентом поглощения рентгеновского излучения и окружает ту честь анода, которая излучает рентгеновские лучи. В цилиндре 8 выполнено окошко (на чертеже не показано) из материала, прозрачного для рентгеновских лучей, такого, например как бериллий. Окощко вьшолнено в передне части цилиндра 3 для испускания рентгеновских лучей в требуемом направлении. Цилиндр в содержит два прямоугольных проводящих электрический ток зажимных элемента 9 и 1О, которые удерживают кусочки тканевого катода 4 и 5 соответстве но. Каждый зажим состоит из двух частей, сделанных из соответствующего проводящего металла, такого, как, например, никель, ;и скрепленных дру1 с другом точечной сваркой или другим способом, и имеют такую форму, которая позволяет удерживать тканевые катоды между собой при смыкании. Зажимы приваривают (или крепят иным способом) к металлическому цилиндру 8 рентгеновской трубки 2. Относительные размеры графитно-ткан&вых кусочков 4 и 5, расстояние между этими уу сочками и анодом 7, а также величина электрического потенциала, поданного на рентгеновскую трубку 2, во время работы определяют энергию и проникающую способность созданного рентгеновского излучения. На фиг. 4 и 5 представлена рентгеновекая трубка 11, которая отличается рт рентгеновской трубки 2 тем, что в ней катод 12 представляет собой шайбообразное Графитноканёвое кольцо, установленное перед острием анода 13. Катод 12 удерживается кольцевым зажимом 14, Который прикреплен к цилиндру 15 рентгеновской трубки 11. При работе такой трубки электроны излучаются с графитовых Э лементарньгх Водокон, огра.ниченных внутренней кромкой 16 катодной щайбы 12. Излученные электроны ударяются во все точки конической части острия 17 анода 13. Однако, поскольку острие анода расположено близко к катоду, большая часть излученнбхх катодом электронов ударяется именно в острие анода. Поэтому большая часть рентгеновский лучей, создаваемых рентгеновской трубкой, испускается острием анода. На фиг. 6 и 7 показан третий вариант рентгеновской трубки с графитно-тканевым катодом 18, который концентричен с осыо анода 13 и установлен на очень малом расстоянии от анода. Для крепления катода 18 служат металлический цилиндр 19, нмо ющий широкий кольцеобразный фланец 20, который окружает внешнюю сторону тканевого катода-цилиндра 18, находясь с ним в контакте, и широкое токопроводяшее кол) цо 21, которое вставляют внутрь катода-цилиндра. Четьфе металлических кронипейна 22 зажимают катод-цилиндр 18 между кольцом 21 и фланцем 2О и таким образен удерживают катод прочно между двумя элементами. Йри работе такой трубки электроны излучаются из кромки 23 катода 18. Большая часть этих электронов ударяется в острие анода 13 и создает резко очерченный конус рентгеновского излучения. Кроме того, широкий металвический фланец 2О поглощает излучение, и таким образом уменьшает количество рентгеновских лучей, распространяющихся в направлениях, резко отличных от оси рентгеновской трубки. Предмет изобретения 1. Рентгеновская трубка, содержащая вакуумированный корпус с анодом, вьшол5

ненным в виде заостренного стержня и j аатоэмисснонным катодом, размещенными | ; внутри корпуса, .отличающаяся I тём, что, с целью повышения теплостойкости и прочности на разрыв катода, последний выполнен из плетеной графитовой ткани.

2.Устройство цо п. 1, о т л и ч а ющ е е с;:я тем, что графитовая плетеная ; ткань состоит из нитей, каждая из которых содержит, по меньшей мере 200 элемен- , тарных волокон, диаметр .которых 0,0025- О,О4 мм, при квадратном санугиметре указанной ткани расположено 8 параллельных нитей в одном направлении н 8 параллельных нитей под углом к первому направлений.

3.Устройство по. п. 1, отличаюш е ее я тем, что графитовая плетеная

6 ,

ткань состоит из 8-20 параллельных нитей на сантиметр, расположенных в одном направлении, и 8-20 параллельных ни (тей на сантиметр, расположенных под уг-г. лом к первому направлению, каждая из которых содержит 480-1440 элементарных волокон, диаметр которых 0,ОО5-О,р1 мм.

-г-----

V-. -- .

4. Устройство по п. 1, о т л и ч а е е с я тем, что катод вьшолнен в ви, де прямоугольных отрезков ткани.

5.Устройство по п. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что катод вьшолнен в виде кольца, расположенвсгго вокруг заостренного анода,

6. Устройство по п. 1, отличающее с я тем, что катод выполнен в виде дилиндра, расположенного коаксиально заостренному аноду.

СО cb