Способ управления излучением импульсной рентгеновской трубки

 

(11) иЗОьгетиння

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕ7ЕЛЬС7ВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 07.01.72 (21) 1736073/26-25 с присоединением заявки ¹вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 15.04.76, Бюллетень № 14

Дата опубликования описания 12.01.77 (51) М.Кл Н 05G 1/32

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.386.2 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ю. М Толченов и А. В. Чепек (71) Заявитель (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ИЗЛУЧЕНИЕМ

ИМПУЛЬСНОЙ РЕНТГЕНОВСКОЙ ТРУБКИ

Изобретение относится к области импульсной рентгенотехники и может быть использовано при разработке импульсных рентгеновских генераторов, предназначенных для дефектоскопии, медицины, высокоскоростной рентгенографии и других областей науки и техники.

Для генерации мощных рентгеновских импульсов длительностью 10 — 10- с прим";няют трехэлектродные управляемые импульсные рентгеновские трубки с холодным катодом, для питания которых во многих случаях используются высоковольтные импульсные трансформаторы. Возможность инициирования разряда с помощью специального под>кигающего электрода трубки обеспечивает ее срабатывание в широком диапазоне напряжений и позволяет при необходимости регул и ров а ть ж ест кость излучения.

Обычно такую регулировку осуществляют следующим образом.

От трансформатора на анод трубки подают импульс высокого напряжения, первая половина которого по форме близка и синусоидальной. Генератор поджигающих импульсов вырабатывает импульсы, подаваемые на управляющий (поджигающий) электрод трубки.

Этот генератор синхронизирован с импульсным трансформатором анодного питания так, что инициирование разряда в трубке (поджиг) 2 происходит в момент, когда анодный импульс достигает амплитудного значения. Для регулировки жесткости излучения трубки изменяют амплитуду анодных импульсов при со5 хранении момента поджига на вершине импульсов.

Недостатком такого способа регулировки является очень сильное изменение интенсивности рентгеновских вспышек Wp (т, е. инте10 гральной энергии рентгеновских квантов, генерируемых в импульсе) от амплитуды подаваемого на анод трубки импульсного напряжения U, . Измерения показывают, что эта зависимость имеет степенной вид

15 07 = а Уп где а=3,5 — 4,0. Например, при изменении анодного напряжения в два раза интенсивность рентгеновских вспышек меняется в

12 — 15 раз. Во многих случаях такая зависимость является нежелательной, Целью изобретения является увеличение постоянства интенсивности рентгеновских импульсов при регулировке жесткости генери25 руемого излучения.

Эта цель достигается тем, что по предлагаемому способу регулировка жесткости излучения трубки осуществляется не изменением амплитуды высоковольтных импульсов, по3Q даваемых на анод трубки от импульсного

510815

Tp3!!ñôÎ )ú1!!ò01>!!, >! смещением моме1!та и!!Иц!!ирования разряда в трубке по перед!!ему фронту неизменного по амплитуде высоковольтного импульса.

На фиг. 1 показана временная диаграмма, поясняющая режим работы рентгеновской трубки на вершине и на фронте высоковольтных импульсов; на фиг. 2 — график, иллюстрирующий изменение интенсивности рентгеновских вспышек при регулировке жесткости излучения известным и предлагаемым способами; на фиг. 3 — блок-схема генератора рентгеновских импульсов регулируемой жесткости, поясняющая предлагаемый способ.

При инициировании разряда путем подачи поджигающего импульса на управляющий электрод трубки происходит срыв анодного напряжения. Величина последнего после поджига трубки не превышает мгновенного значения напряжения в момент инициирования разряда. Это значение мгновенного напряжения и определяет максимальную жесткость квантов, генерируемых трубкой в импульсе.

Изменение анодного потенциала трубки при различных режимах инициирования разряда схематически изображено на фиг. 1. Формы анодных импульсов в отсутствие разряда в трубке изображены сплошными линиями 1.

Штриховые линии 2 показывают изменение анодного потенциала после инициирования разряда на вершине или на фронте анодпого импульса.

На фиг. 2 представлены результаты измерения интенсивности рентгеновских импульсов при регулировке их жесткости различными способами. График 3 иллюстрирует быстрое падение интенсивности рентгеновских вспышек при уменьшении их жесткости в случае инициирования разряда на вершине уменьшающихся по амплитуде импульсов. Уменьшение анодного напряжения со 150 до 75 кВ снижает интенсивность импульсов приблизительно в 12 раз. Если уменьшение жесткости излучения в тех же пределах осуществляется смещением рабочей точки по переднему фронту импульса, то изменение интенсивности ока4 зывается намного меньшим (фиг. 2, график 4).

Причем интенсивность рентгеновских импульсов при этом не только не снижается, но даже возрастает приблизительно в 1,5 раза.

Генератор рентгеновских импульсов регулируемой жесткости, блок-схема которого показана на фиг. 3, построен на базе трехэлектродной управляемой импульсной рентгеновской трубки с холодным катодом. Генератор

1ð содержит рентгеновскую трубку 1, катод 2, которой заземлен, а на анод 3 подаются высоковольтные импульсы от импульсного трансформатора 4. Первичная цепь трансформатора содержит накопительную емкость 5, зарядный выпрямитель 6 и коммутатор 7. Генератор 8 поджигающих импульсов вырабатывает под>кигающий импульс, подаваемый на поджигающий электрод 9 трубки через регулируемую линию задержки 10. Запуск коммутатора 7 осуществляется импульсом, поступающим от генератора 8 поджигающих импульсов помимо линии задержки.

Практическая реализация предлагаемого

25 способа регулировки жесткости излучения трубки требует введения в схему генератора только одного дополнительного элемента регулируемой линии задержки, 30

Формула изобретения

Способ управления излучением импульсной рентгеновской трубки с холодным катодом, заключающийся в том, что на анод подают импульс высокого напряжения, а разряд инициируют с помощью поджигающего импульса, подаваемого на управляющий электрод трубки, отличающийся тем, что, с целью осуществления регулировки жесткости излучения при сохранении постоянства интенсивности рентгеновских импульсов, момент инициирования разряда смещают по переднему фронту неизменного по амплитуде импульса высокого на45 пря>кения

510815,Ф ) Составитель И. Петрова

Текред Т. Лященко

Корректор Л. Котова

Редактор И. Шубина

Заказ № 5191 Изд. № 1314 Тираж 1029 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5

МОТ, Загорский филиал