English
Главная / Статьи / Принцип действия импульсных рентгеновских аппаратов

Рентгеновская трубка

В настоящее время отечественной промышленностью выпускаются 2 типа импульсных рентгеновских трубок.

На рис.1 изображен схематический разрез так называемой игольчатой трубки типа ИМА 5-320 Д, которая применяется в аппаратах АРИНА-3, АРИНА-5 и АРИНА-7.

 Рис.1. Конструкция импульсной рентгеновской трубки ИМА 5-320 Д
1 - выходное окно, 2 - анод, 3 - катод, 4,9 - фланцы, 5- кольцо,
6- экран, 7 - вывод, 8 - стекло, 10 - штенгель.

 

Максимальное рабочее напряжение ее составляет 320 кВ. Лезвийный катод 3 в виде шайбы изготовлен из вольфрамовой фольги толщиной 20 мкм. Внутренняя кромка шайбы и является взрывной кромкой, эмитирующей плазму.

Анод 2 выполнен из вольфрамового прутка диаметром 4 мм, заточенного на конус. Конец этого прутка является фокусным пятном трубки. Диаметр его примерно равен 2 мм.

Анод припаян к стальному стержню - выводу 7, соединенному с малым фланцем 9. Большой фланец 4 электрически соединен с катодом. К этому фланцу приварено выходное окно 1, имеющее форму полусферического купола. Оно изготовлено из ковара толщиной 0,2мм. Благодаря такой форме окна трубка пригодна как для направленного, так и для панорамного просвечивания.

Стальной экран 6, на котором непосредственно укреплен катод, жестко соединен с большим фланцем с помощью кольца 5. Основное назначение экрана препятствовать осаждению на стеклянный изолятор 8 паров вольфрама, образующихся при плазменном разряде.

Штёнгель 10 служит для вакуумной откачки объема трубки при ее изготовлении.

 

В аппарате АРИНА-1 используется трубка прострельного типа ИМА 2-150 Д (рис. 2) с максимальным напряжением 150 кВ.

 Рис.2. Конструкция импульсной рентгеновской трубки ИМА 2-150 Д
1 - выходное окно, 2 - анод, 3 - катод, 4 - электрод, 5 - корпус, 6 - изолятор, 7 - штенгель

 

Здесь катод 3 выполнен из вольфрамовой трубки диаметром 2 мм с толщиной стенки 0,2 мм, который установлен на грибовидный электрод 4. Данный электрод защищает стеклянный конический изолятор 6 от конденсации паров металла.

К металлическому цилиндрическому корпусу 5 припаяно выходное плоское окно 1 из ковара толщиной 0,2 мм.

Прострельный вольфрамовый анод 2 приварен непосредственно к выходному окну. Штенгель 7 предназначен для вакуумной откачки трубки.

В данной трубке электроны из плазмы, образующейся на кончике цилиндрического катода, бомбардируют плоский заземленный анод, а рентгеновские фотоны проходят сквозь него и выходное окно. Достоинством такой конструкции является возможность размещения исследуемого объекта вплотную у выходного окна трубки. Недостатком же является менее четкое фокусное пятно. К тому же оно имеет большие размеры по сравнению с игольчатой трубкой.

Как та, так и другая описанные рентгеновские трубки имеют существенно меньшие габариты по сравнению с классическими накальными трубками. Объясняется это тем, что при столь коротких воздействиях высокого напряжения (10-8 с) длина стеклянного изолятора сокращается в несколько раз по сравнению с изоляторами в трубках с постоянным напряжением. Длина же изолятора и определяет геометрические размеры любой трубки.