RU2524351C2 - Pulsed x-ray tube - Google Patents
Pulsed x-ray tube Download PDFInfo
- Publication number
- RU2524351C2 RU2524351C2 RU2012146689/07A RU2012146689A RU2524351C2 RU 2524351 C2 RU2524351 C2 RU 2524351C2 RU 2012146689/07 A RU2012146689/07 A RU 2012146689/07A RU 2012146689 A RU2012146689 A RU 2012146689A RU 2524351 C2 RU2524351 C2 RU 2524351C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- anode
- ray
- base
- pulsed
- cathode
- Prior art date
Links
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims abstract description 20
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 12
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 13
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 abstract description 2
- 201000010099 disease Diseases 0.000 abstract description 2
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 abstract description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 6
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 5
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 4
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 2
- 101100233056 Caenorhabditis elegans ima-2 gene Proteins 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 description 1
- ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N beryllium atom Chemical compound [Be] ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000010410 dusting Methods 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 229910000833 kovar Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000002601 radiography Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical group [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Landscapes
- X-Ray Techniques (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области рентгеновской техники и может быть использовано при разработке импульсных рентгеновских трубок для использования в малогабаритных рентгеновских аппаратах, в частности для медицинской диагностики и лечения заболеваний, а также в других областях техники.The invention relates to the field of x-ray technology and can be used in the development of pulsed x-ray tubes for use in small x-ray machines, in particular for medical diagnosis and treatment of diseases, as well as in other areas of technology.
Известна острофокусная импульсная рентгеновская трубка, состоящая из герметичного корпуса, выполненного из изолирующего материала, с окном для вывода рентгеновского излучения, катода, включающего шайбу из термостойкого диэлектрика, на которой расположена гребенка, образованная металлической шайбой, имеющей радиальные прорези, расходящиеся от центра, с внутренним диаметром, большим, чем внутренний диаметр диэлектрической шайбы, анода, предназначенного для торможения электронного пучка и генерации рентгеновского излучения, выполненного в виде стержня, заканчивающегося конической поверхностью, вершина которой имеет форму полусферы и проходит по оси отверстия диэлектрической шайбы так, чтобы торец анода выступал за плоскость диэлектрической шайбы, на которой установлена гребенка, на расстояние, равное величине радиуса полусферы токоввода для подачи высокого импульсного напряжения [патент РФ №2174726, H01J 35/00, H05G 1/02, 2001 г.].Known sharp-focus pulsed X-ray tube, consisting of a sealed enclosure made of insulating material, with a window for outputting X-ray radiation, a cathode comprising a washer made of heat-resistant dielectric, on which is located a comb formed by a metal washer having radial slots diverging from the center, with an internal diameter larger than the inner diameter of the dielectric washer, the anode, designed to decelerate the electron beam and generate x-ray radiation, made in the form of a rod ending in a conical surface, the apex of which has the shape of a hemisphere and passes along the axis of the hole of the dielectric washer so that the end of the anode protrudes beyond the plane of the dielectric washer on which the comb is mounted, at a distance equal to the radius of the hemisphere of the current lead for applying a high pulse voltage [RF patent No. 2174726, H01J 35/00, H05G 1/02, 2001].
Такая конструкция обеспечивает пространственную равномерность рентгеновского излучения, стабильного от импульса к импульсу за счет множества источников электронов, равномерно расположенных по окружности в местах касания металлических концов гребенки с диэлектрической шайбой, где при подаче импульсного напряжения возникает высокая напряженность электрического поля, что вызывает разряд в микрозазорах между металлом и диэлектриком. К достоинству рентгеновской трубки следует отнести малый размер фокусного пятна 1,2 мм, что в 2-2,5 раз меньше, чем у рентгеновских трубок ИМА-2 и ИМА-5, используемых в большинстве импульсных рентгеновских аппаратах. Малый размер фокусного пятна позволяет осуществлять контроль объектов с повышенной разрешающей способностью за счет меньшей геометрической нерезкости.This design provides spatial uniformity of X-ray radiation, stable from pulse to pulse due to the many sources of electrons, evenly spaced around the circumference at the points of contact of the metal ends of the comb with a dielectric washer, where when applying a pulsed voltage there is a high electric field, which causes a discharge in microgaps between metal and dielectric. The advantage of the X-ray tube is the small focal spot size of 1.2 mm, which is 2-2.5 times smaller than the X-ray tubes IMA-2 and IMA-5 used in most pulsed x-ray machines. The small size of the focal spot allows you to control objects with high resolution due to less geometric blur.
Основным недостатком данной конструкции рентгеновской трубки является ее небольшой срок службы при работе в импульсных рентгеновских аппаратах для дефектоскопии металлоконструкций, что связано с отсутствием в данной рентгеновской трубке хорошего теплоотвода, так как она выполнена в металлостеклянном исполнении и все металлические детали за исключением анода и катода изготовлены из прецизионного сплава (29НК), имеющего одинаковый со стеклом коэффициент линейного термического расширения (КЛТР) с очень низкой теплопроводностью.The main disadvantage of this design of the X-ray tube is its short life when working in pulsed X-ray apparatus for defectoscopy of metal structures, which is associated with the absence of a good heat sink in this X-ray tube, since it is made in a metal-glass version and all metal parts except the anode and cathode are made of precision alloy (29NK), which has the same coefficient of linear thermal expansion (CTE) with glass with very low thermal conductivity.
Отсутствие в этой рентгеновской трубке хорошего теплоотвода значительно ограничивает срок службы при работе в жестких энергетических режимах. Внутренняя поверхность изолятора конструктивно не защищена от попадания продуктов эрозии материала электродов, что ограничивает электрическую прочность и, соответственно, долговечность.The absence of a good heat sink in this x-ray tube significantly limits the service life when operating in harsh energy modes. The inner surface of the insulator is not structurally protected from ingress of products of erosion of the electrode material, which limits the electric strength and, accordingly, durability.
Известна также импульсная рентгеновская трубка, содержащая металлический корпус в виде полого цилиндра, одно основание которого соединено с большим основанием изолятора, выполненного в виде усеченного конуса и расположенного вне корпуса, а другое основание корпуса соединено с окном для вывода рентгеновского излучения и катодом, через отверстие, в центре которого в направлении окна проходит острийный анод, первый защитный экран в виде цилиндрического стакана с отверстием в центре дна, соединенный с корпусом и ограничивающий объем, в котором соосно расположены острийный анод и второй защитный экран в виде диска, вывод анода, проходящий через отверстие в дне первого экрана в полость изолятора и соединенный с его меньшим основанием [Л.Я. Морговский, Е.А. Пеликс. Импульсная рентгенография. Аппараты серии «Арина», ООО «Спектрофлэш», Санкт- Петербург, 1999 г.].Also known is a pulsed x-ray tube containing a metal housing in the form of a hollow cylinder, one base of which is connected to a large base of the insulator, made in the form of a truncated cone and located outside the housing, and the other base of the housing is connected to the window for outputting x-ray radiation and the cathode, through the hole, in the center of which a pointed anode passes in the direction of the window, the first protective screen is in the form of a cylindrical glass with an opening in the center of the bottom, connected to the body and limiting the volume to Hur coaxially arranged a pointed anode and a second shield in the form of a disc, anode terminal extending through an opening in the bottom of the first screen in the cavity of the insulator and coupled with its smaller base [LY Morgovsky, E.A. Pelix. Pulse radiography. Devices of the Arina series, Spectroflash LLC, St. Petersburg, 1999].
Преимуществами данной рентгеновской трубки являются ее простота, низкая себестоимость и малый вес. В данной конструкции цилиндрический экран и защитный экран в виде диска, расположенный на выводе анода, защищают внутреннюю поверхность изолятора от напыления продуктами эрозии материала электродов. Однако для обеспечения электропрочности рентгеновской трубки цилиндрический экран не может быть глубоко внедрен в объем изолятора, поэтому его экранирующие действия неэффективны. К тому же он выполнен из ковара (29НК), обладающего низкой теплопроводностью, и не имеет контакта с внешней средой, так как находится внутри вакуумной оболочки. В процессе работы рентгеновской трубки цилиндрический экран сильно разогревается из-за плохого теплоотвода во внешнюю среду, поэтому продукты эрозии материалов электродов плохо осаждаются на внутренней поверхности цилиндрического экрана, запыляя при этом нижнюю часть изолятора ближе к месту соединения изолятора с выводом анода, что значительно снижает электрическую прочность рентгеновской трубки, ограничивая ее долговечность. Наличие защитного экрана в виде диска, размещенного на выводе анода около его острия, не может обеспечить достаточную экранировку внутренней поверхности изолятора от продуктов напыления.The advantages of this x-ray tube are its simplicity, low cost and low weight. In this design, a cylindrical screen and a protective screen in the form of a disk located on the output of the anode protect the inner surface of the insulator from sputtering by erosion of the electrode material. However, to ensure the electrical strength of the X-ray tube, a cylindrical screen cannot be deeply embedded in the volume of the insulator, therefore, its shielding actions are ineffective. In addition, it is made of Kovar (29NK), which has low thermal conductivity, and has no contact with the external environment, since it is located inside the vacuum shell. During operation of the X-ray tube, the cylindrical screen is very hot due to poor heat removal to the external environment, therefore, the erosion products of electrode materials are poorly deposited on the inner surface of the cylindrical screen, dusting the lower part of the insulator closer to the junction of the insulator with the anode terminal, which significantly reduces the electrical the strength of the x-ray tube, limiting its durability. The presence of a protective shield in the form of a disk located on the anode terminal near its tip cannot provide sufficient shielding of the insulator's inner surface from spraying products.
К недостаткам следует отнести большой размер фокусного пятна (2,5-3,0 мм), определяемый сечением анода в плоскости расположения катода.The disadvantages include the large size of the focal spot (2.5-3.0 mm), determined by the cross section of the anode in the plane of the cathode.
Наиболее близкой к предлагаемому изобретению является импульсная рентгеновская трубка, содержащая металлический корпус в виде полого цилиндра, одно основание которого соединено с большим основанием изолятора, выполненного в виде полого усеченного конуса и расположенного вне корпуса, а другое основание корпуса соединено с окном для вывода рентгеновского излучения и катодом через отверстие, в центре которого в направлении окна проходит острийный анод в виде конуса со скругленной вершиной, вывод анода, проходящий по оси прибора в полости изолятора и соединенный с его меньшим основанием [патент РФ №2446508, H01J 35/00, 2012 г.- прототип].Closest to the proposed invention is a pulsed x-ray tube containing a metal housing in the form of a hollow cylinder, one base of which is connected to a large base of the insulator, made in the form of a hollow truncated cone and located outside the housing, and the other base of the housing is connected to the window for outputting x-ray radiation and the cathode through the hole, in the center of which, in the direction of the window, a pointed anode passes in the form of a cone with a rounded apex, the anode output passing along the axis of the device into the cavity and an insulator and connected with its smaller base [RF patent No. 2446508, H01J 35/00, 2012 - prototype].
В данной конструкции импульсной рентгеновской трубки выполнение ее внутренних элементов с заданной конфигурацией и с заданными геометрическими размерами предотвращает прямое воздействие продуктов эрозии материала электродов на внутреннюю поверхность изолятора, что снижает осаждение продуктов эрозии, обеспечивая, таким образом, большую долговечность. Диаметр фокусного пятна такой трубки определяется диаметром сечения конусной части анода в плоскости расположения катода и лежит в пределах 1,5-2.5 мм.In this design of a pulsed x-ray tube, the execution of its internal elements with a given configuration and given geometric dimensions prevents the direct influence of the erosion products of the electrode material on the inner surface of the insulator, which reduces the deposition of erosion products, thus providing greater durability. The diameter of the focal spot of such a tube is determined by the diameter of the cross section of the conical part of the anode in the plane of the cathode and lies in the range of 1.5-2.5 mm.
Задачей данного изобретения является создание острофокусной импульсной рентгеновской трубки с диаметром фокусного пятна менее 1 мм.The objective of the invention is to provide a sharp focus pulsed x-ray tube with a focal spot diameter of less than 1 mm.
Указанный технический результат достигается тем, что в известной импульсной рентгеновской трубке, содержащей металлический корпус в виде полого цилиндра, одно основание которого соединено с большим основанием изолятора, выполненного в виде полого усеченного конуса и расположенного вне корпуса, а другое основание корпуса соединено с окном для вывода рентгеновского излучения и катодом с осесимметричным отверстием относительно анода, выполненного в виде цилиндрического стержня, переходящего в конус и направленного в сторону окна, вывод анода, проходящий по оси прибора в полости изолятора и соединенный с его меньшим основанием, вершина конусной части анода выполнена с заострением под углом не более 60° и размещена ниже плоскости расположения катода на расстоянии не более 2 мм.This technical result is achieved in that in a known pulsed x-ray tube containing a metal housing in the form of a hollow cylinder, one base of which is connected to a large base of an insulator made in the form of a hollow truncated cone and located outside the housing, and the other base of the housing is connected to the output window x-ray radiation and a cathode with an axisymmetric hole relative to the anode, made in the form of a cylindrical rod passing into a cone and directed towards the window, anode extending along the axis of the device in the cavity of the insulator and connected to its small base, the apex of the conical portion of the anode is made with particular at an angle of 60 ° and arranged below the plane of the cathode is not more than 2 mm.
Импульсная рентгеновская трубка предлагаемой конструкции позволяет получить максимальную напряженность электрического поля в пространстве между острием анода и внутренней кромкой отверстия в катоде, при этом электроны, эмитирующие с кромки отверстия катода, в большинстве своем достигают анода в окрестности вершины заострения, что обеспечивает получение малого диаметра фокусного пятна, определяемого геометрическими размерами острийного анода.The pulsed x-ray tube of the proposed design allows to obtain the maximum electric field strength in the space between the tip of the anode and the inner edge of the hole in the cathode, while the electrons emitting from the edge of the hole of the cathode, for the most part, reach the anode in the vicinity of the tip of the tip, which ensures a small diameter of the focal spot determined by the geometric dimensions of the tip anode.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентам и научно-техническим источникам информации, позволил установить, что не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленного изобретения. Сравнение с прототипом позволило выявить совокупность существенных признаков по отношению к усматриваемому техническому результату, изложенных в формуле изобретения.The analysis of the prior art, carried out by the applicant, including a search by patents and scientific and technical sources of information, made it possible to establish that no analogue was found, characterized by features identical to all the essential features of the claimed invention. Comparison with the prototype allowed us to identify a set of essential features in relation to the perceived technical result set forth in the claims.
Следовательно, заявленное изобретение отвечает требованию "новизна" по действующему законодательству.Therefore, the claimed invention meets the requirement of "novelty" under applicable law.
Для проверки изобретательского уровня был проведен дополнительный поиск известных решений, результаты которого показывают, что заявленное изобретение не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, так как не выявлены технические решения, позволяющие получить малый диаметр фокусного пятна импульсной рентгеновской трубки, за счет выполнения вершины конусной части анода с заострением с углом не более 60° и расположения ее ниже плоскости расположения катода на расстоянии не более 2 мм.To check the inventive step, an additional search was carried out for known solutions, the results of which show that the claimed invention does not explicitly follow the prior art for a specialist, since technical solutions have not been identified that make it possible to obtain a small diameter of the focal spot of a pulsed x-ray tube due to the implementation of the vertex the conical part of the anode with a point with an angle of not more than 60 ° and its location below the plane of the cathode at a distance of not more than 2 mm.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию «изобретательский уровень» по действующему законодательству.Therefore, the claimed invention meets the requirement of "inventive step" under applicable law.
Заявленное техническое решение поясняется чертежом.The claimed technical solution is illustrated by the drawing.
На фиг.1 показан один из вариантов заявленной импульсной рентгеновской трубки.Figure 1 shows one of the variants of the claimed pulsed x-ray tube.
Импульсная рентгеновская трубка (фиг.1) содержит металлический корпус 1 в виде полого цилиндра, одно основание которого соединено с большим основанием изолятора 2, выполненного в виде полого усеченного конуса и расположенного вне корпуса 1, другое основание корпуса 1 соединено с окном 3, выполненным в виде цилиндра с дном из бериллия для выхода мягкого рентгеновского излучения и через держатель 4 с вольфрамовым катодом 5, имеющим осесимметричное отверстие относительно анода 6 из тантала, закрепленным на держателе 4 тонким металлическим кольцевым диском 7 посредством точечной сварки, два защитных экрана 8 и 9, закрывающие внутреннюю поверхность изолятора 2 от напыления продуктами эрозии материалов электродов, вывод анода 10, проходящий по оси прибора и соединенный с меньшим основанием изолятора 2, штенгель 11 для откачки рентгеновской трубки, при этом заостренная вершина конусной части анода с углом не более 60° находится ниже плоскости расположения катода на расстоянии не более 2 мм.The pulsed x-ray tube (Fig. 1) contains a metal housing 1 in the form of a hollow cylinder, one base of which is connected to the large base of the insulator 2, made in the form of a hollow truncated cone and located outside the housing 1, the other base of the housing 1 is connected to a window 3 made in in the form of a cylinder with a beryllium bottom for the release of soft x-ray radiation and through a holder 4 with a tungsten cathode 5 having an axisymmetric hole relative to the tantalum anode 6, mounted on the holder 4 with a thin metal ring evy disk 7 by spot welding, two protective shields 8 and 9, covering the inner surface of the insulator 2 from sputtering the electrode materials by erosion, the output of the anode 10, passing along the axis of the device and connected to the smaller base of the insulator 2, plug 11 for pumping the x-ray tube, this pointed tip of the conical part of the anode with an angle of not more than 60 ° is below the plane of the cathode at a distance of not more than 2 mm.
При подаче импульса высокого напряжения на анод 6 (катод 5 заземлен) в межэлектродном пространстве создается высокая напряженность электрического поля с максимальным значением в непосредственной близости от вершины конусной части анода и внутренней кромки отверстия в катоде 5, вызывающая взрывную эмиссию электронов с микроострий катода 5 с образованием потока электронов, двигающихся к аноду 6. В результате соударения электронов с анодом 6 и их торможения происходит генерация мягкого рентгеновского излучения. Диаметр фокусного пятна в этой конструкции рентгеновской трубки определяется максимальным диаметром заостренной части анода, так как большинство электронов соударяются с анодом в непосредственной близости от вершины конусной части анода, что вызвано конфигурацией электрического поля. Соответствующий выбор геометрических форм и размеров конусной части анода позволяет получить диаметр фокусного пятна менее 1 мм.When a high voltage pulse is applied to anode 6 (cathode 5 is grounded), a high electric field is created in the interelectrode space with a maximum value in the immediate vicinity of the apex of the conical part of the anode and the inner edge of the hole in the cathode 5, which causes explosive emission of electrons from the micropoints of the cathode 5 with the formation the flow of electrons moving toward the anode 6. As a result of the collision of electrons with the anode 6 and their deceleration, soft x-ray radiation is generated. The diameter of the focal spot in this design of the x-ray tube is determined by the maximum diameter of the pointed part of the anode, since most electrons collide with the anode in the immediate vicinity of the apex of the conical part of the anode, which is caused by the configuration of the electric field. An appropriate choice of the geometric shapes and sizes of the conical part of the anode allows you to get a focal spot diameter of less than 1 mm.
Если а>60°, то в трубке будет работать кольцевая поверхность части анода в окрестности наибольшего диаметра заостренной конусной части. В данном случае фокус будет иметь форму кольца.If a> 60 °, then the annular surface of the anode part will work in the tube in the vicinity of the largest diameter of the pointed conical part. In this case, the focus will be in the form of a ring.
Устанавливать расстояние между вершиной конусной части анода и плоскостью расположения катода более 2 мм нецелесообразно, так как в этом случае увеличивается импеданс трубки, что приводит к ограничению электронного тока и в результате к уменьшению экспозиционной дозы рентгеновского излучения. При этом наблюдается большая нестабильность дозы рентгеновского излучения от импульса к импульсу.It is not practical to set the distance between the apex of the cone part of the anode and the cathode plane of more than 2 mm, since in this case the impedance of the tube increases, which limits the electron current and, as a result, reduces the exposure dose of x-ray radiation. In this case, there is a large instability of the dose of X-ray radiation from pulse to pulse.
На основании заявленного изобретения были изготовлены макетные образцы импульсной рентгеновской трубки с использованием базовой конструкции ИРТП-150Д, выпускаемой ОАО "Плазма" г.Рязань, с углами заострения анода: α=30°, α=60°, α=65°, α=80°, а также с различными расстояниями между вершиной конусной части анода и плоскостью расположения катода: h=1 мм, h=2 мм, h=2,5 мм. Максимальный диаметр заостренной конусной части анода во всех макетных образцах составлял 0.8 мм. Диаметр отверстия в катоде не влияет на размер фокусного пятна, а влияет на импеданс трубки, определяющий при заданном напряжении высоковольтного импульса на аноде величину дозы излучения. В макетном образце трубки диаметр отверстия в катоде равен 6 мм. Амплитуда импульса напряжения на аноде - 150 кВ.Based on the claimed invention, prototype pulsed x-ray tubes were manufactured using the basic design of IRTP-150D manufactured by Plazma of Ryazan, with anode sharpening angles: α = 30 °, α = 60 °, α = 65 °, α = 80 °, as well as with different distances between the apex of the conical part of the anode and the plane of the cathode: h = 1 mm, h = 2 mm, h = 2.5 mm. The maximum diameter of the pointed conical part of the anode in all prototype samples was 0.8 mm. The diameter of the hole in the cathode does not affect the size of the focal spot, but affects the impedance of the tube, which determines the radiation dose at a given voltage of the high-voltage pulse at the anode. In the prototype tube, the diameter of the hole in the cathode is 6 mm. The amplitude of the voltage pulse at the anode is 150 kV.
Сравнительные измерения диаметра фокусного пятна макетных образцов импульсных рентгеновских трубок с различными углами заострения анода приведены в таблице 1.Comparative measurements of the diameter of the focal spot of breadboard models of pulsed x-ray tubes with different anode sharpening angles are shown in table 1.
При α=30° работает часть боковой поверхности заостренного конуса анода вблизи его вершины, т.е. фокус имеет форму круглого пятна, а при α=60° работает вся боковая поверхность заостренного конуса и фокус имеет тоже форму круглого пятна. В третьем случае, когда α=65°, работает кольцевая поверхность части анода в окрестности наибольшего диаметра заостренной конусной части и фокус имеет форму кольца.At α = 30 °, a part of the lateral surface of the pointed cone of the anode near its apex works, i.e. the focus has the shape of a round spot, and at α = 60 ° the entire lateral surface of the pointed cone works and the focus also has the shape of a round spot. In the third case, when α = 65 °, the annular surface of the anode part works in the vicinity of the largest diameter of the pointed conical part and the focus has the shape of a ring.
Испытания макетных образцов трубок с различными расстояниями между вершиной конусной части анода и плоскостью расположения катода подтвердили нецелесообразность увеличения расстояния более 2 мм, т.к. увеличивается импеданс трубки, что ограничивает электронный ток и тем самым уменьшает экспозиционную дозу рентгеновского излучения. При этом наблюдается большая нестабильность дозы рентгеновского излучения от импульса к импульсу.Tests of prototype tubes with different distances between the apex of the conical part of the anode and the plane of the cathode location confirmed the inexpediency of increasing the distance of more than 2 mm, because the tube impedance increases, which limits the electron current and thereby reduces the exposure dose of x-rays. In this case, there is a large instability of the dose of X-ray radiation from pulse to pulse.
Таким образом, заявленное техническое решение позволяет создать импульсную рентгеновскую трубку с малым размером фокусного пятна (менее 1 мм), обеспечивающую высокий контраст изображений при работе с объектами разной оптической плотности.Thus, the claimed technical solution allows you to create a pulsed x-ray tube with a small focal spot size (less than 1 mm), providing high contrast images when working with objects of different optical density.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012146689/07A RU2524351C2 (en) | 2012-11-01 | 2012-11-01 | Pulsed x-ray tube |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012146689/07A RU2524351C2 (en) | 2012-11-01 | 2012-11-01 | Pulsed x-ray tube |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2012146689A RU2012146689A (en) | 2014-05-10 |
| RU2524351C2 true RU2524351C2 (en) | 2014-07-27 |
Family
ID=50629348
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012146689/07A RU2524351C2 (en) | 2012-11-01 | 2012-11-01 | Pulsed x-ray tube |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2524351C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2676672C1 (en) * | 2018-03-21 | 2019-01-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Реф-Свет" | X-ray acute-focus radiator with rod anode |
| RU2705092C1 (en) * | 2015-12-04 | 2019-11-05 | Люксбрайт Аб | Electron guide and receiving element |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2174726C1 (en) * | 2000-08-22 | 2001-10-10 | Институт электрофизики Уральского отделения РАН | Pulse-operated double-electrode fine-focus x-ray tube |
| JP4429811B2 (en) * | 2004-06-04 | 2010-03-10 | 浜松ホトニクス株式会社 | Pulse X-ray source |
| RU2384912C1 (en) * | 2008-12-01 | 2010-03-20 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт газоразрядных приборов "Плазма" (ОАО "Плазма") | Pulsed x-ray tube |
| RU2446508C1 (en) * | 2010-10-11 | 2012-03-27 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт газоразрядных приборов "Плазма" (ОАО "Плазма") | Pulsed x-ray tube |
-
2012
- 2012-11-01 RU RU2012146689/07A patent/RU2524351C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2174726C1 (en) * | 2000-08-22 | 2001-10-10 | Институт электрофизики Уральского отделения РАН | Pulse-operated double-electrode fine-focus x-ray tube |
| JP4429811B2 (en) * | 2004-06-04 | 2010-03-10 | 浜松ホトニクス株式会社 | Pulse X-ray source |
| RU2384912C1 (en) * | 2008-12-01 | 2010-03-20 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт газоразрядных приборов "Плазма" (ОАО "Плазма") | Pulsed x-ray tube |
| RU2446508C1 (en) * | 2010-10-11 | 2012-03-27 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт газоразрядных приборов "Плазма" (ОАО "Плазма") | Pulsed x-ray tube |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2705092C1 (en) * | 2015-12-04 | 2019-11-05 | Люксбрайт Аб | Electron guide and receiving element |
| US10825636B2 (en) | 2015-12-04 | 2020-11-03 | Luxbright Ab | Electron guiding and receiving element |
| RU2676672C1 (en) * | 2018-03-21 | 2019-01-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Реф-Свет" | X-ray acute-focus radiator with rod anode |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2012146689A (en) | 2014-05-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9281155B2 (en) | Radiation generating apparatus and radiation imaging apparatus | |
| US8401151B2 (en) | X-ray tube for microsecond X-ray intensity switching | |
| US20170004949A1 (en) | Electron Emitting Construct Configured with Ion Bombardment Resistant | |
| KR20140043146A (en) | Radiation generating apparatus and radiation imaging apparatus | |
| KR20070114741A (en) | Magnetic head for X-ray source | |
| JP2012529151A (en) | Graphite backscattered electron shield used in X-ray tubes | |
| JP6407591B2 (en) | Fixed anode X-ray tube | |
| KR101247453B1 (en) | A X-ray source having the cooling and shielding function | |
| US9177753B2 (en) | Radiation generating tube and radiation generating apparatus using the same | |
| RU2446508C1 (en) | Pulsed x-ray tube | |
| RU2524351C2 (en) | Pulsed x-ray tube | |
| RU2384912C1 (en) | Pulsed x-ray tube | |
| RU129706U1 (en) | PULSE X-RAY TUBE | |
| JP7137002B2 (en) | Electron source and charged particle beam device | |
| RU2459307C1 (en) | Pulsed x-ray tube | |
| RU2515281C1 (en) | Pulsed x-ray tube | |
| RU2445720C1 (en) | Pulsed x-ray tube | |
| RU2248643C1 (en) | X-ray tube with field-radiating cathode | |
| RU135449U1 (en) | PULSE X-RAY TUBE | |
| JP2012142129A (en) | Soft x-ray source | |
| RU130135U1 (en) | PULSE METALLO-CERAMIC X-RAY TUBE | |
| JP2020526866A (en) | Processes for manufacturing small sources for producing ionizing radiation, assemblies containing multiple sources and sources | |
| RU163224U1 (en) | PULSE X-RAY TUBE | |
| RU145497U1 (en) | X-RAY PULSE TUBE WITH AUTOELECTRONIC EMISSION | |
| RU131589U1 (en) | X-RAY PULSE TUBE WITH AUTOELECTRONIC EMISSION |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20161102 |