Рентгеновский моноблок Советский патент 1982 года по МПК H05G1/06 

(5) РЕНТГЕНОВСКИЙ МОНОБЛОК

Изобретение относится к рентгенотехнике, а более конкретно к рентгеновским моноблокам большой мощности, и может использоваться в рентгенодефектоскопии. Известны рентгеновские моноблоки, в которых используют масляную или -га зовую изоляцию, различные варианты охлаждения, включающие механическое перемешивание масла, проточное ох- . лаждение трансформаторным маслом анода трубок при использовании симметричных схем питания , проточное охлаждение полости анода в схемах с заземленным анодом, охлаждение проточной водой корпуса моноблока, воздушное охлаждение вынесенного из корпуса радиатора, связанного с анодом рентгеновской трубки. Данный рентгеновский моноблок содержит корпус, заполненный трансформаторным маслом, расположенные в корпусе два высоковольтных трансформатора , подключенные к электродам .трубки, мотор с крыльчаткой для пере.мешивания масла и змеевик охлаждения. Высоковольтные трансформаторы, включенные в противофазе, создают между анодом и катодом рентге1овской трубки переменное высокое напряжение. При работе моноблока на большой мощности л500 Вт) тепло, выделяемое на аноде рентгеновской трубки, может проводить к сгоранию масла вблизи анода и к локальному перегреву моноблока. Для устранения этого с помощью вращающейся крыльчатки производят непрерывное перека чивание масла из области анода к змеевику, через который прокачивается охлаждающая жидкость t1. Недостаток известного моноблока заключается в том, что наличие мотора с крыльчаткой и змеевика охлаждения усложняет конструкцию и приводит к увеличению размеров и массы моноблока, так как указанные элементы, находящиеся под нулевым потенциалом, должны быть расположены на необходимом расстоянии от элементов моноблока, находящихся под высоким напряжением. Кроме того, небольшая площадь змеевика охлаждения, который может быть реально размещен в моноблоке, не обеспечивает необходимой теплоотдачи, что ограничивает выходную мощность и время непрерывной работы моноблока, Эти недостатки существенно ухудшают основные показатели (мощность размеры и вес) рентгеновского моноблока . Наиболее близким к предлагаемому является рентгеновский моноблок, со держащий корпус, заполненный изолирующей средой, размещенные в корпусе рентгеновскую трубку, два высоковоль ных трансформатора и два разнополярных полупроводниковых выпрямителя напряжения, подключенные к электродам рентгеновской трубки .и расположенных в разных частях корпуса, и средства охлаждения корпуса моноблока. В известном моноблоке полупроводниковые выпрямители расположены по разные стороны рентгеновской трубки непосредственно у анодного и катодного выводов Г 2 . Однако такое расположение в случае использования в качестве полупро водниковых выпрямителей умножителей напряжения приводит к значительным либо продольным, либо поперечным размерам корпуса моноблока, что отрицательно сказывается на габаритах и весе собственно моноблока. Цель изобретения - снижение габа ритов и веса моноблока. Поставленная цель достигается тем что в рентгеновском моноблоке, содер жащем корпус, заполненный изолирующей средой, размещенные в корпусе рентгеновскую трубку, два высоковол ных трансформатора и два разнополяр ных выпрямителя напряжения, подключенных к электродам рентгеновской трубки и расположенных в разных час тях корпуса, и средства охлаждения корпуса моноблока, выполненные в ви де умножителей напряжения выпрямит-е ли расположены вдоль рентгеновской трубки по ее длине, в качестве изолирующей выбрана среда, электризующаяся при рабочих напряжениях на вы ходах умножителей напряжения,корпус снабжен двойными стенками, охватывающими зону расположения рентгенойской трубки и образующими полость для проточного теплоносителя, связанную со средствами охлаждения корпуса моноблока. На чертеже показан рентгеновский моноблок, разрез. Предлагаемый моноблок содержит корпус 1, заполненный изолирующей жидкостью (например, трансформаторным маслом) и выполненный с двойными стенками 2, которые образуют герметичную полость со штуцерами 3 для подвода и прокачивания охлаждающей жидкости. В корпусе расположены рентгеновская трубка Ц с трансформатором 5 накала, два разнополярных умножителя 6 напряжения, установленные вдоль рентгеновской трубки k и подключенные к ее электродам, и два высоковольтных трансформатора 7 (на чертеже расположены один за другим ; к которым подключены умножители 6. Рентгеновский моноблок работает следующим образом. Умножители 6 напряжения повышают напряжение от высоковольтных трансформаторов 7 и выпрямляют его, в результате чего на электроды рентгеновской трубки k подается постоянное разнополярное напряжение, которое на выходах умножителей 6 и вызывает электризацию частиц масла. Частицы масла, получившие заряд одного знака, начинают притягиваться к точкам с потенциалом противоположного знака, где они отдают свой заряд, приобретают заряд другого знака и снова притягиваются, назад к точкам с потенциалом противоположного знака. В результате устанавливается интенсивное равномерное перемешивание масла вдоль всего корпуса - 1 моноблока, которое обеспечивает эффективный отвод тепла от анода рент геновской трубки 4 и равномерный нагрев всего объема моноблока. Тепло всего объема моноблока передается теплоносителю, который прокачивается через полость, образованную двойными стенками 2 корпуса 1 . Двойные стенки 2 охватывают большую часть поверхности корпуса, т.е., по мeнfзшeй мере, охватывают зону расположения рентгеновской трубки k. В этом случае теплоноситель имеет контакт с маслом на большой площади, а так как перемешивание масла имеет место no всему объему моноблока, тЪ o6ecne4MBaetcfl эффективный отвод теп ла, выделяющегося на аноде рентгеновской трубки i. При повышении напряжения {т.е. при увеличении мощности моноблока интенсивность равномерного перемешивания масла увеличивается, т.е. увеличивается интенсивность отвода тепла. Это позволяет снизить размеры и вес моноблока, что важно для переносных рентгеновских аппаратов. Эффект равномерного перемешивания масла по объему моноблока имеет место только при постоянном напряжении на электродах трубки ( при наличии двух разнополярных умножителей напряжения) , так как при переменном напряжении на электродах трубки частицы масла не успевают перемещаться вдоль всего корпуса и менять свой за ряд за один полупериод переменного напряжения. Дополнительным преимуществом пред лагаемого моноблока является то, что охлаждающая жидкость между двойными стенками корпуса поглощает неиспользуемое излучение моноблока, что позволяет уменьшить вес свинцовой защи|ты, которая устанавливается внутри моноблока. Разработаны, изготовлены и испытаны опытные образцы рентгеновских моноблоков на постоянное напряжение со следующими параметрами: кВ мЛ вес,кг 150 5 20 220 5 35 Моноблоки лучших отечественных аналогов на переменное напряжение имеют следующие параметры: кВ мА вес.кг РУП-120-5 120 5 РУП-200-5 - 200 5 88 Моноблоки лучших зарубежных ана;; логов на переменное напряжение, (ЛРГ), Пример, фирмы Seifert ют следующие параметры: кВ мА вес,кг Но 5 29 «+7 200 5 Таким образом, выход рентгеновского излучения в предлагаемом моноблоке в } , раза выше, чем в известном. Формула изобретения Рентгеновский моноблок, содержащий корпус, заполненный изолирующей средой, размещенные в корпусе рентгеновскую трубку, два высоковольтных трансформатора и два разнополярных выпрямителя напряжения, подключенных к электродам рентгеновской трубки и расположенных в разных частях корпуса, и средства охлаждения корпуса моноблока, отличающийся тем, что, с целью снижения габаритов и веса , выполненные в виде умножителей., напряжения выпрямители расположены вдоль рентгеновской трубки по ее длине, в качестве изолирующей выбрана среда, электризующаяся при рабочих напряжениях на выходах умножителей напряжения, корпус снабжен двойными стенками, охватывающими зону расположения рентгеновской трубки и образующими полость для проточного теп- лоносителя, связанную со средствами охлаждения корпуса моноблока. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Рентгенотехника. Справочник под ред. В.В. Клюева. н.1, И., Машиностроение, 1980, с. 119-121. 2.Заявка ФРГ fP , кл. 21 g 20/01, опублик. (прототип) .