Рентгеновский излучатель Советский патент 1980 года по МПК H01J35/10 

(54) РЕНТГЕНОВСКИЙ ИЗЛУЧАТЕЛЬ

Изобретение относится к рентгенотехнике а более конкретно-к рентгено ским излучателям для установок медицинского назначения. В рентгенодиагностических аппара тах, как правило, применяют излучате ли на основе рентгеновских трубок с вращшощимся анодом,, именхдих стеклян ный корпус, в которых анод помещён в защитный кожух с охлаждающей средой Ь . Однако такие излучатели .характеризуются большими габаритами и весом Известны рентгеновские трубки с составным корпусом из керамики и ме талла 2 . Известны рентгеновские трубки с металлическим корпусом и непрерывно откачиваемым во время работы объ емом 3 . Однако эти трубки требуют ч общем случае применения внешнего защитного кожуха с охлаждающей средой, что существенно сказывается на габаритах и весе излучателя в целом. Наиболее близким по технической сущности является рентгеновский излучатель, содержащий вакуумный корпус из немагнитного металла с окном для вывода рентгеновского излучения,вращающийся анод с ротором, катод, высоковольтные вводы, окружающие анод тепловые экраны с окном для прохождения электронного пучка 41 . Однако в этом излучателе использованы массивные медные тепловые экраны, снабженные .каналами для пропускания проточного теплоносителя, что тоже приводит к значительным габаритам и весу излучателя в целом. Цель изобретения - снижение габаритов и веса излучателя. Поставленная цель достигается тем, что в рентгеновском излучателе, содержащем вакуумный корпус из немагнитного металла с окном для вывода рентгеновского излучения, вращающийся анод с ротором, катод , высоковольтные вводы, окружающие анод тепловые экраны с окном для прохождения электронного пучка, тепловые экраны выполнены как часть корпуса излучателя и разделяют его на три полости, в одной из которых расположен ротор анода, во второй - анод, а в третьейкатод, причем расстояние от анода до теплового экрана, отделяющего анод от катода, выбрано не меньшим 10 мм и не большим четырех толщин аж.щмого диска.

При этом корпус излучателя выпол нен из немагнитной нержавеющей стали.

Кроме тогб, отверстие для прохождения электронного пучка в тепловом экране не более, чем в 1,5 раза превышает размеры большого фокуса.

Данное изобретения позволяет использовать излучатель без введения каких-либо средств внешнего охлаждения.

На чертеже схематически представлен рентгеновсий излучатель.

Рентгеновский излучатель содержит корпус 1 из немагнитного металла с температурой плавления не менее 1000 высоковольтный составной стакан 2, внутреннюю вставку 3 стакана, ротор

4анода, статорную обмотку 5, экраны б и 7 для отвода тепла и вторичных электронов, которые разделяют корпус

1 на три полости, в одной, из которых расположен ротор 5 анода, во второй - анодный диск 8, причем в стенке корпуса этой полости выполнено окно 9 для ввода рентгеновского излучения, а в третьей - катодный узел

г: 10. Для дополнительного внешнего охлаждения излучателя на нем установлен на подшипниках 11 вентилятор 12.

Расстояние между экранами б и 7 и анодным диском 8 не меньше 10 мм и не больше четырёх толщин анодного диска. В экране-7 выполнено окно для прохождения электронного пучка от катода к аноду, причем его размеры не более, чем в 1,5 раза превыиают размеры большого фокуса. Наиболее предпочтительным материалом для изготовления корпуса является немагнитная нержавеющая стсшь.

Рентгеновский излучатель работает следующим образом.

При включении статорной обмотки

5возникает вращакйцее магнитное поле анодный диск разгоняется до номинальной скорости вращения и на катодный узел подают напряжение накгьла. Затемна анодный диск 8 и катодный узел 10 подают ускоряющее напряжение. Поток электронов проходит через отверстие в экране 7, падает на анодный диск 8 и генерирует рентгеновское излучение, которое через окно 9 выходит к объекту исследования. Отраженные от анодного диска электроны попадают на экран 7, имеющий тепловой и электрический контакт с корпусом трубки. Тепловое излучение от анодно го диска 8 поглощается экранами б и 7, а также корпусом трубки.

При пробое высоковольтного стакана 2 производится замена вставки 3 без разгерметизации излучателя.

Выполнение корпуса излучателя из немагнигного металла с температурой плавления не менее , например немагнитной нержавеющей стали, поз-, воляет произвести высокочастотный пргрев и дегазацию корпуса излучателя в рабочем диапазоне напряжений (от 25 до 150 кВ). Разделение объема корпуса излучателя на три полости тепловыми экранами и их расположение относительно анодного диска обеспечивает оптимальные условия теплоотдачи от анодного диска на экраны и далее на корпус. При этом нижний предел расстояния от экранов до анодного диска обусловлен тепловой стойкостью экранов и электрической прочностью. Одновременно экраны нецелесообразно размещать далее, .чем на четыре толщины анодного диска, поскольку уменьшается теплоотдача. Выбор размеров отверстия для Прохождения электронного пучка обусловлен необходимостью эффективной защиты торированного катода, а также целесообраз- ностью подфокусировки, пучка, обусловленной поддержанием корпуса и экранов под потенциалом земли.

.Формула изобретения

9

и разделяют его на три полости, в одной из которых расположен ротор анода, во второй - анод, а в третьей катод, причем расстояние от анода до теплового экрана, отделяющего анод от катода, выбрано не меньшим 10 мм, и не большим четырех толщин анодного диска..

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2431990, кл. С 04 В 37/02, опублик 1976.

№ 1469932 , кл. HID опублик.1977.

4.Патент США № 3646380, кл. 313-60, опублик. 1972.