Анод рентгеновской трубки Советский патент 1981 года по МПК H01J35/08 

1

Изобретение относится к рентгенотехнике и может быть использовано как в дефектоскопии, так и рентгеноструктурном анализе.

Известны аноды рентгеновской трубки, состоящие из вольфрамового зеркала, припаянного к металлическому корпусу, в котором имеются отверстия для прокачки жидкости 1 .

Наиболее близким к изобретению является анод рентгеновской трубки, состоящий из металлического корпуса с камерой охлаждения, снабженной входный и выходным патрубками, внутри которой установлена перегородка с двумя параллельными стенками, и припаянного к корпусу круглого вольфрамового зеркала 2.

Недостатком такой проточной части является наличие мертвых объемов с теплоносителем, резконеравномерной эпюры скоростей, приводящей к неравномерности охлаждения поверхности анода, и, следовательно, возникновению местных перегревов. В результате этого средний коэффициент теплоотдачи от поверхности охлаждения к охлаждающей жидкости невелик, и поэтому с целью увеличения отводимой мощности необходимо увеличивать поверхность охлаждения, а это влечет за собой увеличение габаритов рентгеновской трубки и ее веса.

Целью изобретения является повышение удельного теплосъема.

Цель достигается тем, что в аноде рентгеновской трубки, состоящем из металлическокого корпуса с камерой охлаждения, снабженной входным и выходным патрубками, внутри которой установлена перегородка с двумя параллельными стенками, и припаян д кого к корпусу круглого вольфрамового зеркала, камера охлаждения выполнена цилиндрической с диаметром цилиндра, равным радиусу анода, и глубиной, равной 0,6 радиуса анода, плоскости стенок перегородки переходят в боковую поверхность

J5 цилиндра с радиусом, равным 0,3 радиуса анода, и высотой, совпадающей с высотой цилиндрической камеры, высота одной стенки равна 0,6 радиуса анода, а второй - 0,25 радиуса анода, в перегородке выполнены горизонтальное и вертикальное сверления, диаметром 0,2-0,25 радиуса анода, а входной патрубок подсоединен к горизонтальному сверлению и расположен под углом 45-50° к выходному патрубку.

На основании обобщения экспериментальных данных определяют величины геометрических соотношений проточной части анода, причем за определяющую принята величина радиуса основания анода, определяемая на основании теплового расчета.

На фиг. 1 показан анод, вертикальное сечение; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Проточная часть анода рентгеновской трубки, которая состоит из вольфрамового зеркала 1, впаянного в корпус анода 2, в котором имеется камера охлаждения 3, в которой расположена перегородка с переменным сечением 4, которая укреплена на заглушки камеры охлаждения 5. Для подвода охлаждающей жидкости в камеру охлаждения служит подводной штуцер б, а для отвода штуцер 7.

Охлаждение анода рентгеновской трубки осушествляется следующим образом.

Охлаждающая жидкость по шлангам от водопровода или от системы охлаждения подается в подводной штуцер 6, затем через вертикальное отверстие, расположенное в перегородке с переменным сечением 4, попадает в камеру охлаждения. За счет имеющегося среза в перегородке с переменным сечением 4 охлаждающая жидкость попадает в правую полость камеры охлаждения 3. Затем, обогнув перегородку с переменным сечением 4, жидкость попадает в левую часть камеры охлаждения 3 и затем через выходной штуцер 7 - в сливной бак системы охлаждения или в слив водопровода. Такое расположение входного патрубка 6, перегородки с переменным сечением 4 и выходного патрубка 7 позволяет ликвидировать мертвые зоны, где скорость охлаждающей жидкости практически равна нулю, а это в свою очередь увеличивает охлаждающую поверхность анода. За счет повышения средней скорости течения охлаждающей жидкости увеличивается средний коэффициент теплоотдачи от охлаждаемой поверхности анода к теплоносителю, а это увеличивает величину отводимой от анода мощности и поэтому понижает температуру всех точек анода. Выравнивание среднего коэффициента теплоотдачи приводит к выравниванию температуры отдельных точек анода, а это в свою очередь уменьщает вероятность местного перегрева отдельных частей анода рентгеновской трубки. Камера охлаждения 3 представляет собой цилиндрическое сверление, произведенное с торца корпуса анода 2, Внутри камеры охлаждения устанавливается перегородка с переменным сечением 4. Экспериментально установлено, что величина коэффициента теплоотдачи становится максимально возможной при следующих геометрических соотношениях камеры охлаждения 3. Диаметр цилиндрического сверления камеры охлаждения равен радиусу анода рентгеновской трубки, глубина равна не менее 0,6 радиуса анода. Ширина перегородки равна 0,6 радиуса анода, диаметр подводного и отводного сверлений равен 0,2- 0,25 радиуса анода. Величина угла среза перегородки с переменым сечением 4 зависит от расхода прокачиваемой жидкости. Для расходов 0,5-1,5 10 , позволяющих отвести от фокусного пятна выпускаемых рентгеновсих трубок мощность до 2,5 кВт, величина угла определена равной 25-30°. При этом наблюдается прокачка жидкости без образования мертвых зон. Величина угла между входным и выходным патрубками определена из условия ликвидации мертвых объемов теплоносителей, причем учитывается, что изготовление должно быть простым. На основании этого величина угла оказы вается равной 45-50°.

Использование изобретения приводит к увеличению срока работы рентгеновской трубки, что дает значительный экономический эффект народному хозяйству.

Формула изобретения

Анод рентгеновской трубки, состоящий из метеллического корпуса с камерой охлаждения, снабженной входным и выходным патрубками, внутри которой установлена перегородка с двумя параллельными стенками и припаянного к корпусу круглого вольфрамового зеркала, отличающийся тем, что, с целью повышения удельного теплосъема, камера охлаждения выполнена цилиндрической с диаметром цилиндра, равным радиусу анода, и глубиной, равной 0,6 радиуса анода, плоскости стенок перегородки переходят в боковую поверхность цилиндра с радиусом, равным 0,3 радиуса анода, и высотой, совпадающей с высотой цилиндрической камеры, высота одной стенки равна 0,6 радиуса анода, а второй - 0,25 радиуса анода, в перегородке выполнены горизонтальное и вертикальное сверление, диаметром 0,2-0,25 радиуса анода, а

входной патрубок подсоединен к горизонтальному сверлению и расположен под углом к выходному патрубку.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Раков В. И. Электронные рентгеновские трубки. Госэнергоиздат, 1952, с. 58i

2.Авторское свидетельство СССР

№ 168801, кл. Н 01 J 35/12, 1965 (прототип.