Рентгеновская трубка Советский патент 1981 года по МПК H01J35/10 

1

Изобретение относится к рентгенотехнике и может быть использовано, например, в рентгеновских излучателях с защитными кожухами.

В известных рентгеновских трубка с вращающимся айодом питание нити накала осуществляется автономно высокопотенциальным трансформатором низкого напряжения, который размещен вблизи трубки и подключен к ее гибким вводам 1,

Однако нить накала смещена относительно оси трубки и находится в фокусирующем устройстве.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является рентгеновская трубка, содержащая стеклянную вакуумированную колбу, в котором соосно размещены цилиндрический полый корпус катодной части с эксцентрично расположенным в нем фокусирующим устройством с нитью накала, и анодный диск с мишенью, жестко закрепленный на тОрце ротора асинхронного двигателя. Анодный диск трубки вращается магнитным полем, создаваемым статором асинхронного двигателя, который насажен на горловину анодной части колбы с последующим креплением внутри защитного кожуха излучателя или моноблока. На катодную часть трубки насажено разрезное изоляционное кольцо с упорными.винтами для крепления и центровки колбы внутри излучателя, а гибкие вводы катода герметично впаяны в ее торце 2.

Недостаток рентгеновской трубки заключается в том, что при работе

0 ее вследствие высоких рабочих напряжений возникает множество вторично-злектронных процессов, каждый из которых при сильном проявлении может привести ее к порче. Необходимо отметить, что заземленный защитный кожух изменяет конфигурацию электрического поля между электродами и оболочкой трубки, а также между оболочкой и окружающим труб0ку пространством, причем, в моноблоках у рентгеновской трубки электрическое поле еще хуже искажено высокопотенциальным трансформатором; питающим нить канала трубки

5 через гибкие вводы, и разъемами. Очень часто происходят внутренние электрические разряды с гибких катодных выводов на магнитопровод или первичную обмотку высокопотенциального трансформатора, вызывая

0

ри этом резкое возрастание анодого тока. Эти разряды являются ричиной необратимых явлений, в реультате чего трубка выходит из тооя,

В эксплуатационных условиях далеко е всегда используют рентгеновскую рубку при полной мощности, а ращение анодного диска всегда роисходит с максимальной скоростью (во время воспроизводства снимков), такое использование трубки нецелесообразно. Кроме того, снижается надежность трубки за счет ее работы на высоких оборотах при серийных снимках (изнашиваются подшипники), быстро следующих друг за другом.

Цель изобретения - повышение надежности и долговечности рентгеновской трубки.

Указанная цель достигается тем, что в известную рентгеновскую трубку, содержащую стеклянную вакуумированную колбу, в которой соосно размещены цилиндрический полый корпус катодной части с эксцентрично расположенным -в нем фокусирующим устройством с нитью накала, и анодный диск с мишенью, жестко закрепленный на торце ротора, асинхронного двигателя, вводят дополнительно магнитоэлектрический синхронный генератор со статором, выводы обмоток которого подсоединены к нити накала, а ротор закреплен на валу с электроизоляционной насадкой, которая жестко соединена с центром анодного диска, при этом колба выполнена с наружным металлическим выступом-электродом для -подачи высокого напряжения на торце катодной части корпуса, впаянного в стеклянную колбу,, а ротор магнитоэлектрического синхронного генератора выполнен в виде постоянного магнита цилиндрической формы.

Введение магнитоэлектрического синхронного генератора постоянного тока непосредственно во внутрь колбы рентгеновской трубки для электропитания нити накала катода позволило аннулировать высокопотенциальный трансформатор и гибкие катодные(ВВОДЫ.при использовании ее в системе трубка-моноблок, сократить габариты моноблока на 10% и повысить электрическую прочность трубки, а тем самым ее долговечность и надежность,

В рентгеновской трубке вращательное движение анодного диска с целью увеличения фокусной поверхности, на которой тормозятся электроны, используется в качестве электропривода магнитоэлектрического синхронного генератора, вырабатывающего постоянный электрический ток для питания нити накалакатода. Анодный диск, насаженный на вал с подшипниками, вращается в прямой зависимости от вьщеляемой энергии электронов с катода трубки, т.е.чем больше скорость вращения анодного диска, тем больше выделится электронов с катода, ее, а это влечет, за собой увеличение срока службы подшипников трубки, позволяет рационально использовать и управлять энергией электронов путем изменения скорости вращения анодного диска, приводимого в движение статором асинхронного двигателя. В центре анодного диска закреплена электроизоляционная насадка (электрической прочностью не менее 125 кВ) в виде вала, на торце которого установлен подвижный ротор цилиндрической формы из постоянного магнита с когтеобразными наконечниками .

Магнитоэлектрический синхронный генератор, т.е. генератор, в котором возбуждение осуществляется с помощью постоянных магнитов,имеет следующее достоинство: отсутствие обмотки возбуждения, скользящего контакта и возбудительной системы. Это позволило использовать вращательное движение асинхронного двигателя рентгеновской трубки для преобразования в электрическую энергию, необходимую для питания нити накала катода.

Для интенсификации теплообмена служит цилиндрический полый корпус катодной части трубки, который контактирует своей внешней поверхностью с охлаждающей средой (например с трансформаторным маслом). Причем выступ-электрод его используется для крепления трубки в излучателе, что позволяет уменьшить тепловую деформацию стеклянной колбы и преждевременное ее разрушение.

На чертеже изображен общий вид рентгеновской трубки, условно размещенной в защитном кожухе излучателя

Рентгеновская трубка содержит вакуумированную колбу 1 с изоляционного материала (например из стекла) с катодом 2 и вводами катода 3 на одном конце и анодом на другом конце.

Анод состоит из неподвижной части, в которую входят обойма с подшипниками 4, статор асинхронного двигателя 5, насаженный на колбу 1 трубки, и подвижной части, включающе в себя вал с ротором б асинхронного двигателя, диск анода 7 с мишенью, укрепленный на валу ротора б, и жестко соединенный электроизоляционной насадкой 8 с ротором 9. Электрическое питание нити накала катода трубки подается от обмотки статора 10 синхронного генератора, закрепленного в цилиндрическом корпусе 11 ее катодной части, для подключения высокого напряжения к фокусирующему устройству 12 и соответственно к