Рентгеновская трубка Советский патент 1975 года по МПК H01J35/02 

Изобретение относится- к реитгенотехиике.

Известны рентгеновские трубки, гснерируюш,ие рентгеновское излучение в телесном угле 2зг :стер. Выходное окно этих трубок имеет форму Полусферы и выполнено из материала, прозрачного для рентгеновских лучей, в частности из бериллия.

Известна рентгеновская трубка с таким выходным окном, содержан;ая антикатод в виде пластины, активная поверхность которой (зеркало) параллельна основанию выходного окна. Катод представляет собой кольцевую нить, окружающую антикатод ниже его зеркала, чтобы не затенялось излучение, возникающее в фокусе трубки.

Недостатком этой трубки является конструктивная сложность, обусловленная необходимостью создания надежной электрической изоляции между катодом и антикатодом. Поскольку рабочее напряжение трубки может достигать нескольких десятков киловольт, катод и антикатод должны быть удалены друг от друга на значительное расстояние, что существенно увеличивает габариты трубки.

Известна импульсная рентгеновская трубка, содержащая оболочку с выходным окном, которое выполнено в виде полусферы из материала, прозрачного для рентгеновских лучей, размепденные внутри оболочки катод в виде диска и антикатод, образованный слоем металла с оольщим атомным номером, нанесенным на внутреннюю поверхность выходного окна. Антикатод расположен напротив катода.

Эта трубка проще по конструкции, чем первая, но она не позволяет (также, как и первая) получить постоянное по интенсивности излучение в телесном угле 2л стер. У первой трубки это обусловлено тем, что часть рентгеновского излучения поглощается материалом антикатода, у второй - тем, что энергия электронов, понадающих на отдельные участки антикатода, различна.

Цель изобретения - создание рентгеновской трубки с равиомерной интенсивностью генерируемого излучения в телесном угле 2jT стер.

Поставлениая цель достигается благодаря тому, что в рентгеновской трубке, содержандей оболочку с выходным окном, которое выполнено в виде полусферы из материала, прозрачного для рентгеновских лучей, катод выполнен также в виде полусферы и расположен концентрично относительно выходного окна.

Для управления интенсивностью рентгеновCKOio излучения концентрично относительно катода устанавливают унравляющую сетку, нмсюнлую форму полусферы.

И а фиг. 1 и 2 иоказаны рентгеновские трубки, выполненные согласно нзобретеиию, варианты.

Импульсная рентгеновская трубка, изображенная на фиг. 1, содержит оболочку, состоящую из металлической части 1, катодного изолятора 2 и выходного окна 3, вакуумноплотно скрепленных между собой. Выходное окно 3 выполнено в виде полусферы нз бериллия. На внутренней поверхности окна создан антикатод 4, которым является Слой металла с большим атомным номером, в частности рения.

Антикатод 4 нмеет надежный электрический контакт с металлической частью 1 оболочки, которая одновременно служит выводом антикатода.

Через изолятор 2 вдоль его оси проходит катодный вывод 5 в виде полой трубки, которая одновременно является штенгелем, герметизируемым после откачки внутренней полости трубки. На выводе 5 установлен подогревный оксидный катод 6 в виде полуеферы, концентрично расположенной относительно выходного окна 3.

Рентгеновская трубка с непрерывным режимом работы показана на фиг. 2.

Трубка содержит оболочку, образованную стеклянной частью 7, металлокерамической ножкой 8 и выходным окнам 9. Выходное окно 9 выполнено в виде полусферы из бериллия. На внутреннюю поверхность окна нанесен слой рения, который является антикатодом 10. Выходное окно 9с антикатодом вакуумноплотно соединено с фланцем II, который одновременно является выводом антикатода.

Катод 12 выполнен в виде полусферы, концентрично расположен относительно выходного окпа 9 и установлен на катодном держателе 13. Для разогрева катода 12 служит нить накала 14, которая размещена внутри катода. Нить накала 14 соединена проводником 15 с выводом 16 и через держатель 13 с выводом 17 металлокерамической ножки 8.

Для управления интенсивностью излучения трубка снабжена сеткой 18, имеющей полусферы, концентрично расположенной относительно катода 12. Сетка 18 закреплена на металлическом держателе 19, соединенном с металлическим фланцем 20 металлокерамической ножки 8.

Рентгеновская трубка, изображенная на фиг. 2, работает следующим образом.

При подаче напряжения на нить накала 14 и на катод 12 последний эмиттирует поток электронов, который под действием прилол енного к антикатоду 10 напряжения устремляется к антикатоду 10. При ударе электронов об антикатод 10 генерируются рентгеновские лучи, выходящие в пространство через выходное окно 9 в телесном угле 2л стер.

Интенсивностью испускаемого трубкой излучения управляют с помощью управляющей сетки 18. Ири подаче на нее на-пряжения отрицательной полярности интенсивность рентгеновского излучения ослабляется, а при подаче напряжения положительной полярности - повыщается.

Благодаря тому что катод 12 и выходное окно 9, а следовательно и антикатод 10, выполнены в виде полусфер, которые расположены концентрично относительно друг друга, энергии электронов, попадающих на антикатод 10, одинаковы. Поэтому генерируемое трубкой рентгеновское излучение получается изотропным во всем телесном угле 2я стер.

Эта трубка проста по конструкции. Концентричное размещение электродов трубки обеспечивает надежную и продолжительную работу, так как при таком расположении электродов поле внутри трубки не имеет каких-либо заметных пиков в вероятность пробоя снижается.

Предмет изобретения

Рентгеновская трубка, содержащая корпус с выходным окном в форме полусферы из материала, прозрачного для рентгеновских лучей, размещенные внутри корпуса катод и анод, образованный слоем металла ic большим атомным номером, который нанесен на внутреннюю поверхность выходного окна, отличающаяся тем, что, с целью повыщения равномерности интенсивности излучения в телесном угле 2я стер, катод выполнен в виде полусферы и расположен конпептрично отноеительно выходного окна.