Рентгеновская трубка

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6f) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 030579 (21) 2762056/18-25 с присоединением заявки Йо (23) Приоритет

Опубликовано 280281 Бюллетень Hо 8

Союз Советских

Социалистических

Республик

<>809430 (51}М. Кл.

Н 01 j 35/10

Государственный комитет

СССР по делан изобретений и открытий (53) УДК 621 386. .22(088,8) Дата опубликования описания 2802.81 (72) Автор изобретения

В.М. Шушин (71) Заявитель (54) РЕНТГЕНОВСКАЯ ТРУБКА

Изобретение относится к рентгенотехнике и может быть использовано, например, в рентгеновских излучателях с защитными кожухами.

В известных рентгеновских трубках с вращающимся анодом питание нити накала осуществляется автономно. высокопотенциальным трансформатором низкого напряжения, который размещен вблизи трубки и подключен к ее гибким вводам (1), Однако нить накала смещена относительно оси трубки и находится в фокусирующем устройстве.

Наиболее близким техническим ре- 15 шением к предлагаемому является рентгеновская трубка, содержащая стеклянную вакуумированную колбу, в котором соосно размещены цилиндрический полый корпус катодной час- 20 ти с эксцентрично расположенным внем фокусирующим устройством с нитью накала, и анодный диск с мишенью, жестко закрепленный на торце ротора асинхронного двигателя.

Анодный диск трубки вращается магнитным полем, создаваемым статофом асинхронного двигателя, который насажен на горловину анодной части колбы с последующим креплением внут- 30 ри защитного кожуха излучателя или моноблока. На катодную часть трубки насажено разрезное изоляционное кольцо с упорными. винтами для крепления и центровки колбы внутри излучателя, а гибкие вводы катода герметично впаяны в ее торце (2J.

Недостаток рентгеновской трубки заключается в том, что при работе ее вследствие высоких рабочих напряжений возникает множество вторично-электронных процессов, каждый из которых при сильном проявлении может привести ее к порче. Необходимо отметить, что заземленный защитный кожух изменяет конфигурацию электрического поля между электродами и оболочкой трубки, а также между оболочкой и окружающим трубку пространством, причем, в моноблоках у рентгеновской трубки электрическое поле еще хуже искажено высокопотенциальным трансформатором, питающим нить канала трубки . через гибкие вводы, и разъемами.

Очень часто происходят внутренние электричесКие разряды с гибких катодных выводов на магнитопровод или первичную обмотку высокопотенциального трансформатора, вызывая

809430 при этом резкое возрастание анодного тока, Эти разряды являются причиной необратимых явлений, в результате чего трубка выходит из стася, В эксплуатационных условиях далеко не всегда используют рентгеновскую трубку при полной мощности, а вращение анодного диска всегда происходит с максимальной скоростью (во время воспроизводства снимков), такое использование трубки нецелесообразно. Кроме того, снижается надежность трубки эа счет ее работы на высоких оборотах при серийных снимках (изнашиваются подшипники), быстро следующих друг за другом.

Цель изобретения — повышение надежности и долговечности рентгеновской трубки.

Указанная цель достигается тем, что в известную рентгеновскую трубку, содержащую стеклянную вакуумированную колбу, в которой соосно размещены цилиндрический полый корпус катодной части с эксцентрично расположенным в нем фокусирующим устройством с нитью накала, и анодный диск с мишенью, жестко закрепленный на торце ротора, асинхронного двигателя,вводят дополнительно магнитоэлектрический синхронный генератор со статором, выводы обмоток которого подсоединены к нити накала, а ротор закреплен на валу с электроизоляционной насадкой, которая жестко соединена с центром анодного диска, при этом колба выполнена с наружным металлическим выступом-электродом для .подачи высокого напряжения на торце катодной части корпуса, впаянного в стеклянную колбу,, а ротор магнитоэлектрического синхронного генератора выполнен в виде постоянного магнита цилиндрической формы.

Введение магнитоэлектрического синхронного генератора постоянного тока непосредственно во внутрь колбы рентгеновской трубки для электропитания нити накала катода позволило аннулировать высокопотенциальный трансформатор и гибкие катодные,вводы.IIpH использовании ее в системе трубка-моноблок, сократить габариты моноблока на 10% и повысить электрическую прочность трубки, а тем самым ее долговечность и надежность, В рентгеновской трубке вращательное движение аиодного диска с целью увеличения фокусной поверхности, на которой тормозятся электроны, используется в качестве электропривода магнитоэлектрического синхронного генератора, вырабатывающего постоянный электрический ток для питания нити накала катода. Анодный диск, насаженный на вал с подшипниками, вращается в прямой зависимости от выделяемой энергии электронов с катода трубки, т.е.чем больше скорость вращения анодного диска, тем больше выделится электронов с катода, ее, а это влечет, за собой увеличение срока службы подшипников трубки, позволяет рационально использовать и управлять энергией электронов путем изменения скорости вращения анодного диска, приводимого в движение статором асинхронного двигателя. В центре анодного диска закреплена электроизоляционная насадка (электрической прочностью не менее 125 кВ) в виде вала, на торце которого установлен подвижный ротор цилиндрической формы из постоянного магнита с когтеобразными наконечниками.

Магнитоэлектрический синхронный

20 генератор, т.е. генератор, в котором возбуждение осуществляется с помощью постоянных магнитов, имеет следующее достоинство: отсутствие обмотки возбуждения, скользящего контакта и возбудительной системы. Это позволило использовать вращательное движение асинхронного двигателя рентгеновской трубки для преобразования в электрическую энергию, необходимую для питания нити накала катода.

Для интенсификации теплообмена служит цилиндрический полый корпус катодной части трубки, который контактирует своей внешней поверхностью

35 с охлаждающей средои (например трансформаторным маслом). Причем выступ-электрод его используется для крепления трубки в излучателе, что позволяет уменьшить тепловую деформацию стеклянной колбы и прежде40 временное ее разрушение.

На чертеже изображен общий вид рентгеновской трубки, условно размещенной в защитном кожухе излучателя.

Рентгеновская трубка содержит

45 с изоляционного материала (например из стекла) с катодом 2 и вводами катода 3 на одном конце и анодом на другом концее

Анод состоит из неподвижной части, в которую входят обойма с подшипниками 4, статор асинхронного двигателя 5, насаженный на колбу 1 трубки, и подвижной части, включающей в себя вал с ротором б асинхронного двигателя, диск анода 7 с мишенью, укрепленный на валу ротора б, и жестко соединенный электроизоляционной насадкой 8 с ротором 9. Электрическое питание нити накала катода трубки подается от обмотки статора

10 синхронного генератора, закрепленнОго в цилиндрическом корпусе 11 ее катодной части. Для подключения высокого напряжения к фокусирующему устройству 12 и соответственно к

809430

ВИИИПИ Заказ 444/71 Тираж 795 Подписное

Филиал ППП "Патент",г.ужгород,ул.Проектная,4 нити накала катода 2 в корпусе 12 имеется выступ-электрод 13 с контактами переключения фокусов (малого и большого), которые на чертеже не показаны.

Высокое напряжение подводится к трубке через выступ-электрод 13 и анодный электрод, на которых укрепляется трубка, а питание нити накала

2 осуществляется от обмоток неподвижного статора 10. Электрическая энергия, получаемая от магнитоэлектрического генератора, расположенного в корпусе 11, подается к выводам катода 3, подвижный ротор 9 его приводится в движение насадкой 8 от вращающегося ротора 6. Нить накала

2 размещена в фокусирующем устройстве 12, которое впаяно в корпус 11, имеющий тепловой контакт с окружаю-. щей средой.

Вращение анодного диска 7 осуществляется магнитным полем, созданным статором 5 асинхронного двигателя, который помещен вне трубки в защитном кожухе 14. В этой трубке применен вольфрамовый анод, вращающийся (при частоте 50 Гц) с частотой

3000 об/мин.

При вращении анода оптический фокус трубки остается нейодвижным в ° пространстве, а действительный фокус описывает на вращающемся аноде

7 кольцо. В силу этого энергия электронов выделяется на кольцевой поверхности по площади значительно большей, чем площадь неподвижного фокуса, что позволяет увеличить мощность трубки.

Формула изобретения

1. Рентгеновская трубка, содержащая стеклянную вакуумированную колбу, в которой соосно размещены цилиндрический полый корпус катод5 ной части с эксцентрично расположенным в нем фокусирующим устройством с нитью накала, и анодный диск с мишенью, жестко закрепленный на торце ротора асинхронного двигателя, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и долговечности, она снабжена магнитоэлектрическим синхронным генератором со статором, выводы обмоток которого подсоединены к нити накала, а ротор закреплен на валу с электроизоляционной насадкой, которая жестко соединена с центром анодного диска, при этом колба выполнена с наружным металлическим

Щ выступом-электродом для подачи высокого напряжения на торце катодной части корпуса, впаянного в стеклянную колбу.

2. Рентгеновская трубка по п.1, д отличающаяся тем, что ротор магнитоэлектрического синхронного генератора выполнен в виде постоянного магнита цилиндрической формы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Денискин Ю. и др. Рентгеновские диагностические трубки и их тепловые режимы. M., Энергия, 1970, с. 35-43.

2. Шмелев В. Рентгеновские аппараты. М., Энергия, 1973, с. 143-144 (прототип).