Патент ссср 341415
34I4I5
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 13.И1.1970 (№ 1461437. 26-25) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 21.Х1.1972. Бюллетень № 35
Дата опубликования описания 23.III.1973
М. Кл. Н 05g 1/24
Комитет оо делам изобретений н открытий ори Совете Министров
СССР
УДК 621.386.2/7(088.8) Авторы изобретения
В. А. Дубинский и С. В. Мамиконян
Заявитель
ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЪСОВ РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
Изобретение может быть использовано в медицине, строительной технике, металлургии, радиационной технике и других отраслях, где требуются малогабаритные источники импульсов рентгеновского излучения для определения структуры, толщины или плотности просвечиваемых объектов, местоположения различных неоднородностей, а также в устройствах контроля и автоматики для управления технологическими процессами.
Известно большое количество конструкций рентгеновских аппаратов, состоящих из рентгеновской трубки, содержащей герметичный корпус, источник электронов, электроннооптическую систему и мишень, и источника питания. Для ускорения электронов на электроды трубки должно быть подано от источника электропитания полное ускоряющее напряжение 50 — 250 кв, зависящее от типа трубки.
Это связано с использованием сложного и громоздкого оборудования, требующего высоковольтной изоляции.
Цель изобретения — обеспечение компактности и простоты конструкции рентгеновского аппарата.
Это достигается тем, что высокое напряжение (50 — 250 кв), необходимое для ускорения электронов, вырабатывается при помощи специальной системы электродов, находящихся внутри рентгеновской трубки. Основное оборудование для электропитания трубки состоит из простого низковольтного выпрямителя, не требующего громоздкой изоляции, и нескольких конденсаторов, соединенных по схеме
Аркадьева — Маркса.
На фиг. 1 схематически изображен один из вариантов предлагаемого генератора импульсов рентгеновского излучения с четырехкрат. ным умножением напряжения (принципиально кратность умножения может быть любой); на фиг. 2 показана конструктивная реализация этого варианта.
Трубка состоит из двух частей — газонапол15 ненной умножительной 1 и вакуумной генераторной 2, объединенных в герметичном изолирующем корпусе, снабженном токоподводами 3. В умножительной части имеется и разрядных промежутков N>, N2, Ла, N4, образо20 ванных разрядными электродами Эь Эз, ..., Эа.
Число промежутков равно требуемой кратности умножения напряжения. Первый из промежутков имеет поджигающий электрод. Величина давления P наполняющего газа изме25 няется с помощью устройства 4. В генераторной части имеются мишень 5 и источник 6 электронов. В случае необходимости там же размещается электроннооптическая система.
Откачка и наполнение газом осуществляются
30 через штенгели 7. Трубку подключают к це341415 пям электропитания по схеме Аркадьева—
Маркса.
Выпрямитель 8 через зарядные и разделительные сопротивления заряжает накопительные конденсаторы 9, 10, 11, 12. Расстояние l между электродами разрядников подобрано так, что любой из разрядных промежутков имеет пробивное напряжение U, превышающее напряжение Е, до которого заряжаются конденсаторы, Е(У(2Е. Расстояние L между соседними разрядными промежутками выбирают так, чтобы предотвратить возможность саморазрядки конденсаторов в момент образования газоразрядной плазмы при пробое разрядников, L)L Величину L можно уменьшить введением в пространство между разрядниками системы диэлектрических экранов.
Существенного снижения габаритов рентгеновского аппарата достигают размещением обкладок накопительных конденсаторов непосредственно на корпусе рентгеновской трубки.
Обкладки накопительных конденсаторов можно нанести на соответствующие участки корпуса трубки путем последовательного напыления в вакууме чередующихся слоев металла М и диэлектрика Д.
Работает предлагаемый генератор импульсов рентгеновского излучения следующим образом.
В начальной стадии заряжаются параллельно соединенные конденсаторы 9 — 12 через зарядные и разделительные сопротивления от
V выпрямителя 8 до напряжения Е= — . ПоП скольку напряжение пробоя разрядных промежутков превышает зарядное напряжение, напряжение на мишени в этой стадии равно пулю. Для формирования высоковольтного импульса ускоряющего напряжения V в междуэлектродный промежуток N> от генератора
18 поджигающих импульсов подают маломощный поджигающий импульс, инициирующий зажигание разряда между электродамп
3 и 3q (первоначально электрод Çi находится под напряжением Е, электрод Зг соединен с землей). Газоразрядная плазма, заполнив разрядный промежуток N0 соединяет конденсаторы 9 и 10 последовательно. В результате потенциал электрода 3 становится равным сумме потенциалов, до которых предварительно заряжены конденсаторы 9 и 10, 2Е. Потенциал электрода 3< в этот момент по-прежнему равен нулю. Так как электрическая прочность
U разрядного промежутка N> меньше, чем 2Е, 10 этот промежуток пробивается, между электродами 3»i 3; зажигается электрический разряд, плазма которого соединяет конденсаторы 10 и 11 последовательно. Аналогично потенциал электрода 35 повышается до 3Е, что
15 вызывает пробой следующего разрядного промежутка N и т. д., пока не пробивается последний разрядный промежуток, соединяющий всю эту систему теперь уже последовательно соединенных конденсаторов с ми20 шенью, При этом амплитуда импульса ускоряющего напряжения на мишени равна и
V=ZE=nE в то время, как потенциал источi=1 ника по-прежнему равен нулю, 25 Амплитуду импульса ускоряющего напряжения Н3 мишени можно регулировать изменением давления Р в умножительной части, а также изменением величины напряжения зарядки накопительных конденсаторов.
Предмет изобретения
Генератор импульсов рентгеновского излучения, содержащий импульсную рентгеновскую трубку, состоящую из корпуса, источник ка электронов, мишени и электроннооптической системы, и схему электропитания, состоящую из низковольтного выпрямителя и накопительных конденсаторов, соединенных по схеме Аркадьева — Маркса, отличающийся
40 тем, что, с целью уменьшения габаритов и веса, в корпусе рентгеновской трубки выполнена система умножающих напряжение питания электроразрядных промежутков, а обкладки накопительных конденсаторов нанесены
45 непосредственно на корпус рентгеновской труоки.
341415
9зие 2
Составитель И. Петрова
Техред Е. Борисова
Редактор И. Орлова
Корректор А. Дзесова
Типография, пр. Сапунова, 2
Заказ 603/18 Изд. Кз 1845 Тираж 40G Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прп Совете Министров СССР
Москва, К-35, Раушская ваб., д. 4/5
