RU130134U1

RU130134U1 - PULSE X-RAY TUBE WITH EXPLOSIVE EMISSION

Info

Publication number: RU130134U1
Application number: RU2013100930/07U
Authority: RU
Inventors: Борис Петрович Меркулов; Дмитрий Сергеевич Маханько; Наталья Ивановна Черепенникова
Priority date: 2013-01-09
Filing date: 2013-01-09
Publication date: 2013-07-10

Abstract

Импульсная рентгеновская трубка с взрывной эмиссией, содержащая металлический корпус в виде полого цилиндра, одно основание которого соединено с окном для вывода рентгеновского излучения и держателем с расположенным на нем лезвийным катодом в виде шайбы, внутренняя кромка которой охватывает острийный анод в виде стержня, переходящего в конус со сферической вершиной, изолятор, расположенный в корпусе и выполненный в виде полого усеченного конуса, большее основание которого соединено со вторым основанием корпуса, а меньшее основание соединено с проходящим внутри изолятора выводом анода, отличающаяся тем, что между держателем и первым основанием корпуса, выполненного из металла с высокой теплопроводностью и теплоемкостью, расположено переходное кольцо, при этом окно, держатель и переходное кольцо выполнены из прецизионного сплава, например ковара, и соединены аргонно-дуговой сваркой, а переходное кольцо и первое основание корпуса первоначально соединены внутренним швом из серебросодержащего припоя, например П-72 В, а после аргонно-дуговой сварки они соединены дополнительным внешним швом из серебросодержащего припоя, например П-72 В.An explosive emission X-ray tube containing a metal body in the form of a hollow cylinder, one base of which is connected to the window for outputting X-ray radiation and a holder with a blade cathode located on it in the form of a washer, the inner edge of which covers the tip anode in the form of a rod turning into a cone with a spherical top, an insulator located in the housing and made in the form of a hollow truncated cone, the larger base of which is connected to the second base of the housing, and the smaller base with is dined with an anode terminal passing inside the insulator, characterized in that a transition ring is located between the holder and the first base of the housing made of metal with high thermal conductivity and heat capacity, while the window, holder, and transition ring are made of a precision alloy, for example, a carpet, and are connected argon-arc welding, and the adapter ring and the first base of the body are initially connected by an internal seam of silver-containing solder, for example P-72 V, and after argon-arc welding they are connected an external weld from silver-containing solder, for example P-72 V.

Description

Полезная модель относится к импульсным рентгеновским трубкам с взрывной эмиссией электронов промышленного применения и может быть использована при их разработке и производстве.The utility model relates to pulsed x-ray tubes with explosive emission of electrons from industrial applications and can be used in their development and production.

Известна острофокусная импульсная рентгеновская трубка, состоящая из катода, включающего шайбу из термостойкого диэлектрика, на которой расположена гребенка, образованная металлической шайбой, имеющей радиальные прорези, расходящиеся от центра, с внутренним диаметром больше, 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, герметичного корпуса, выполненного из изолирующего материала, с окном для вывода рентгеновского излучения [Патент РФ №2174726. H01J 35/00, H05G 1/02, 2001 г.]Known sharp-focus pulsed x-ray tube, consisting of a cathode, including a washer made of a heat-resistant dielectric, on which there is a comb formed by a metal washer having radial slots diverging from the center, with an inner diameter larger than the inner diameter of the dielectric washer, an anode designed to inhibit electronic beam and the generation of x-ray radiation, made in the form of a rod ending in a conical surface, the top of which has the shape of a hemisphere and a passage t 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 supplying a high pulse voltage, a sealed enclosure made of insulating material, with a window for outputting x-ray radiation [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 the 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 an insulator made in the form of a truncated cone and located outside the housing, and the other base of the housing is connected to a window for outputting x-ray radiation and a cathode through an opening in in the center of which, in the direction of the window, there passes a pointed anode, the first protective screen in the form of a cylindrical glass with an opening in the center of the bottom, connected to the body and limiting the volume into the cat The tip anode and the second protective screen in the form of a disk are coaxially arranged, the anode output passing through the hole in the bottom of the first screen into the insulator cavity and connected to its smaller base [L.Ya. Morgovsky, E.A. Peliks. Pulse radiography. Devices of the Arina series, Spectroflash LLC, St. Petersburg, 1999].

Преимуществом данной рентгеновской трубки является 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 advantage of this X-ray tube is its simplicity, low cost and low weight. In this design, a cylindrical screen and a disk-shaped protective screen located on the anode terminal 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 X-ray tube strength, 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 предлагаемой полезной модели является импульсная рентгеновская трубка с взрывной эмиссией, содержащая металлический корпус в виде цилиндра, одно основание которого соединено с окном для вывода рентгеновского излучения и держателем с расположенным на нем лезвийным катодом в виде шайбы, внутренняя кромка которого охватывает острийный анод в виде стержня, переходящего в конус со сферической вершиной, изолятор, расположенный в корпусе и выполненный в виде полого усеченного конуса, большее основание которого соединено со вторым основанием цилиндрического корпуса, а меньшее основание соединено с проходящим внутри изолятора выводом анода, при этом катод выполнен из материала, например, вольфрама с температурой плавления выше, чем температура плавления материала анода, например, тантала [патент РФ №2440639, H01J 35/00, 10.06.2010 г. - прототип].Closest to the proposed utility model is a pulsed X-ray tube with explosive emission, containing a metal housing in the form of a cylinder, one base of which is connected to the window for outputting X-ray radiation and a holder with a blade cathode located on it in the form of a washer, the inner edge of which covers the tip anode in in the form of a rod turning into a cone with a spherical top, an insulator located in the body and made in the form of a hollow truncated cone, the larger base of which is connected about the second base of the cylindrical body, and the smaller base is connected to the anode terminal passing inside the insulator, while the cathode is made of a material, for example, tungsten with a melting point higher than the melting temperature of the anode, for example, tantalum [RF patent No. 2440639, H01J 35 / 00, 06/10/2010 - prototype].

Выполнение катода из материала с температурой плавления выше, чем температура плавления материала анода позволяет сохранить воспроизводимость условий эмиссионного взрыва от импульса к импульсу при более низком напряжении на аноде трубки, что повышает долговечность с сохранением рентгенооптических параметров. В процессе работы импульсной рентгеновской трубки происходит взаимный массоперенос материала электродов, поэтому на острийной кромке катода, выполненного, например, из вольфрама, всегда присутствует микронное напыление материала анода, выполненного, например, из тантала, имеющего меньшую работу выхода электродов по сравнению с вольфрамом, что способствует увеличению эмиссионного тока, а, следовательно, и мощности рентгеновского излучения. В импульсной рентгеновской трубке с катодом из вольфрама и анодом из тантала рентгенооптические параметры не уступают трубке с электродами из тантала, а эффект полировки, т.е. сглаживание микроострий на кромке катода наблюдается при низком напряжении (десятки кВ) в области генерации рентгеновского излучения мягкого диапазона, используемого в медицине.The implementation of the cathode of a material with a melting point higher than the melting temperature of the anode material allows you to maintain reproducibility of the conditions of the emission explosion from pulse to pulse at a lower voltage at the anode of the tube, which increases durability while maintaining x-ray optical parameters. During the operation of the pulsed X-ray tube, the mass transfer of the electrode material occurs, therefore, on the tip edge of the cathode made, for example, of tungsten, there is always micron sputtering of the anode material made, for example, of tantalum, which has a lower work function of the electrodes compared to tungsten, which contributes to an increase in the emission current, and, consequently, the power of x-ray radiation. In a pulsed x-ray tube with a tungsten cathode and a tantalum anode, the x-ray optical parameters are not inferior to a tube with tantalum electrodes, and the polishing effect, i.e. Smoothing of the micropoints at the edge of the cathode is observed at low voltage (tens of kV) in the field of generation of X-rays of the soft range used in medicine.

Основным недостатком данной импульсной рентгеновской трубки является ее низкая технологичность и трудность качественного выполнения аргонно-дуговой сварки (АДС) корпуса с окном для вывода рентгеновского излучения, изготовленных из материалов с разной температурой плавления. Такой рентгеновской трубкой является импульсная рентгеновская трубка ИРТП-240, выпускаемая серийно отечественной промышленностью для рентгеновских аппаратов серии "Арина". Корпус этой трубки выполнен из меди, а окно для вывода рентгеновского излучения выполнено из прецизионного сплава 42 НА-ВИ и обладает малой массой, т.к. имеет тонкую оболочку. Соединение корпуса с окном в процессе аргонно-дуговой сварки происходит путем оплавления медью. Качественное выполнение соединения возможно при обеспечении равномерного разогрева соединяемых деталей в процессе сварки, что трудно обеспечить при данном конструктивном решении. Требуется обеспечить между соединяемыми деталями хороший тепловой контакт и применить специальные оправки с высокой теплопроводностью и теплоемкостью для выравнивания температуры.The main disadvantage of this pulsed X-ray tube is its low manufacturability and the difficulty of the high-quality performance of argon-arc welding (ADS) of the case with a window for outputting X-ray radiation made of materials with different melting points. Such an X-ray tube is an IRTP-240 pulsed X-ray tube, produced commercially by the domestic industry for X-ray devices of the Arina series. The casing of this tube is made of copper, and the window for outputting x-ray radiation is made of precision alloy 42 HA-VI and has a low mass, because has a thin shell. The case is connected to the window during argon-arc welding by copper fusion. High-quality execution of the connection is possible while ensuring uniform heating of the parts to be joined during the welding process, which is difficult to ensure with this design solution. It is required to ensure good thermal contact between the parts to be joined and to use special mandrels with high thermal conductivity and heat capacity to equalize the temperature.

Задачей полезной модели является создание высокотехнологичной импульсной рентгеновской трубки с взрывной эмиссией, имеющей надежное соединение окна для вывода рентгеновского излучения с корпусом прибора, выполненного из материала с большой теплопроводностью и теплоемкостью.The objective of the utility model is to create a high-tech pulsed X-ray tube with explosive emission, which has a reliable connection of the window for outputting X-ray radiation with the housing of the device made of a material with high thermal conductivity and heat capacity.

Указанный технический результат достигается тем, что в известной импульснаой рентгеновской трубке с взрывной эмиссией, содержащая металлический корпус в виде полого цилиндра, одно основание которого соединено с окном для вывода рентгеновского излучения и держателем с расположенным на нем лезвийным катодом в виде шайбы, внутренняя кромка которой охватывает острийный анод в виде стержня, переходящего в конус со сферической вершиной, изолятор, расположенный в корпусе и выполненный в виде полого усеченного конуса, большее основание которого соединено со вторым основанием корпуса, а меньшее основание соединено с проходящим внутри изолятора выводом анода, между держателем и первым основанием корпуса, выполненного из металла с высокой теплопроводностью и теплоемкостью, расположено переходное кольцо, при этом окно, держатель и переходное кольцо выполнены из прецизионного сплава, например, ковара и соединены АДС, а переходное кольцо и первое основание корпуса первоначально соединены внутренним швом из серебросодержащего припоя, например, П_ср.-72 В, а после АДС окна, держателя и переходного кольца соединены дополнительным внешним швом, выполненным из серебросодержащего припоя, например, П_ср.-72 В.The specified technical result is achieved in that in a known pulsed X-ray tube with explosive emission, containing a metal housing in the form of a hollow cylinder, one base of which is connected to the window for outputting X-ray radiation and a holder with a blade cathode located on it in the form of a washer, the inner edge of which covers a pointed anode in the form of a rod turning into a cone with a spherical top, an insulator located in the body and made in the form of a hollow truncated cone, the larger base of which the second is connected to the second housing base, and the smaller base is connected to the anode terminal passing inside the insulator, between the holder and the first housing base made of metal with high thermal conductivity and heat capacity, there is a transition ring, while the window, holder and transition ring are made of precision alloy , for example, Kovar and ADS are connected, and the transition ring and the first base of the housing are initially connected by an internal seam of silver-containing solder, for example, P _cf. -72 V, and after the ADS of the window, the holder and the adapter ring are connected by an additional external seam made of silver-containing solder, for example, P _cf. -72 V.

Предлагаемая конструкция импульсной рентгеновской трубки с взрывной эмиссией с корпусом из материала с высокой теплопроводностью и теплоемкостью, например, меди позволяет повысить технологичность трубки, за счет повышения качества соединения корпуса прибора с окном для вывода рентгеновского излучения путем предварительной пайки корпуса с переходным кольцом и последующей АДС с окном. Для качественной сварки окна с переходным кольцом недопустимо присутствие серебросодержащего припоя, например, ПСр-72 В в непосредственной близости от места сварки, что достигается механической зачисткой после пайки корпуса с переходным кольцом. Зачистка припоя приводит к ослаблению механической прочности спая корпуса с переходным кольцом, поэтому для восстановления механической прочности этого спая проводится дополнительная пайка после проведения АДС. Необходимость дополнительного шва вызвана тем, что при проведении технологической операции по обезгаживанию трубки в вакууме при высокой температуре (400°С) в спае корпуса с переходным кольцом возникают усилия из-за разных температурных коэффициентов линейного расширения материалов, которые при нарушении механической прочности шва спая могут вызвать микротечь. Кроме того, повторная пайка импульсной рентгеновской трубки в вакууме приводит к устранению органики, попадающей в виде паров масла в процессе откачки камеры установки АДС с помощью форвакуумного насоса, и значительному повышению качества при его изготовленииThe proposed design of a pulsed X-ray tube with explosive emission with a casing made of a material with high thermal conductivity and heat capacity, for example, copper, allows to increase the manufacturability of the tube by improving the quality of the connection of the casing of the device with a window for outputting X-ray radiation by pre-soldering the casing with the adapter ring and subsequent ADF with by the window. For high-quality welding of a window with a transition ring, the presence of silver-containing solder, for example, ПСр-72 V in the immediate vicinity of the welding site, is impossible, which is achieved by mechanical cleaning after soldering the case with the transition ring. Stripping the solder leads to a weakening of the mechanical strength of the junction of the housing with the transition ring, therefore, to restore the mechanical strength of this junction, an additional soldering is carried out after the ADS. The need for an additional weld is due to the fact that during the technological operation to degass the tube in vacuum at high temperature (400 ° C), efforts arise in the joint of the case with the adapter ring due to different temperature coefficients of linear expansion of materials, which, if mechanical strength of the joint is impaired, can cause micro leakage. In addition, repeated soldering of the pulsed X-ray tube in vacuum eliminates the organic matter that enters in the form of oil vapor during pumping of the chamber of the ADS installation using a foreline pump, and significantly improves the quality of its manufacture

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 полезной модели.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 made it possible to identify a set of essential features in relation to the perceived technical result set forth in the utility model formula.

Следовательно, заявленная полезная модель отвечает требованию «новизна» по действующему законодательству.Therefore, the claimed utility model meets the requirement of “novelty” under current 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. Импульсная рентгеновская трубка с взрывной эмиссией (фиг.1) содержит цилиндрический корпус 1 из металла, например, меди с высокой теплопроводностью и теплоемкостью, первое основание которого через переходное кольцо 2 соединено с держателем 3 и окном 4 для вывода рентгеновского излучения, при этом переходное кольцо 2, держатель 3 и окно 4 выполнены из одного и того же материала - прецизионного сплава, например, ковара, и соединены АДС, а переходное кольцо 2 спаяно с первым основанием корпуса 1 внутренним швом 5 и внешним швом 6 из серебросодержащего припоя, например, П_ср.-72 В, лезвийный катод 7 в виде шайбы, внутренняя кромка которой охватывает острийный анод 8 в виде стержня, заканчивающегося конусом со сферической вершиной, изолятор 9, расположенный в цилиндрическом корпусе 1, выполненный в виде полого усеченного конуса, большее основание которого соединено со вторым основанием цилиндрического корпуса 1, а меньшее основание соединено с проходящим внутри изолятора 9 выводом 10 анода 8. Переходное кольцо 2 и первое основание корпуса 1 первоначально соединены внутренним швом 5 из серебросодержащего припоя, например, П_ср.-72 В, расположенным между внешней поверхностью переходного кольца 2 и внутренней поверхностью первого основания, а после АДС переходного кольца 2, держателя 3 и окна 4 соединены дополнительным внешним швом 6 из серебросодержащего припоя, например, П_ср.-72 В, расположенным в месте соединения переходного кольца 2 и первого основания корпуса 1 с внешней стороны прибора.Figure 1 shows one of the variants of the claimed pulsed x-ray tube. An X-ray pulsed tube with explosive emission (Fig. 1) comprises a cylindrical body 1 made of metal, for example, copper, with high thermal conductivity and heat capacity, the first base of which is connected through a transition ring 2 to a holder 3 and a window 4 for outputting X-ray radiation, wherein the transition ring 2, the holder 3 and the window 4 are made of the same material - a precision alloy, for example, Kovar, and the ADF are connected, and the adapter ring 2 is soldered to the first base of the housing 1 by an internal seam 5 and an external seam 6 of silver-containing about solder, for example, P _cf. -72 V, a blade cathode 7 in the form of a washer, the inner edge of which covers the point anode 8 in the form of a rod ending with a cone with a spherical top, an insulator 9 located in a cylindrical body 1, made in the form of a hollow truncated cone, the larger base of which is connected to the second the base of the cylindrical body 1, and the smaller base is connected to the lead 10 of the anode 8 passing inside the insulator 9. The adapter ring 2 and the first base of the housing 1 are initially connected by an internal weld 5 of silver-containing solder, e.g. imer, P _cf. -72 V, located between the outer surface of the adapter ring 2 and the inner surface of the first base, and after the ADF of the adapter ring 2, the holder 3 and the window 4 are connected by an additional external seam 6 of silver-containing solder, for example, P _cf. -72 V, located at the junction of the adapter ring 2 and the first base of the housing 1 from the outside of the device.

На основании предлагаемой конструкции были изготовлены импульсные рентгеновские трубки с взрывной эмиссией на базе трубки ИРТП-240 и испытаны в серийно выпускаемом рентгеновском аппарате "Арина-9" при напряжении на аноде трубки 250 кВ, емкости 30 пФ и частоте 10 Гц. В аппарате с импульсной рентгеновской трубкой предлагаемой конструкцией в течение наработки 10⁷ импульсов интенсивность рентгеновского излучения, измеренная по методике на аппарат "Арина-9", после просвечивания стали толщиной 40 мм и фокусное пятно практически не изменились и составили соответственно 75 мР и 2,5 мм, что подтвердило высокое качество импульсной рентгеновской трубки предлагаемой конструкции.Based on the proposed design, pulsed X-ray tubes with explosive emission were manufactured on the basis of the IRTP-240 tube and tested in a commercially available X-ray apparatus “Arina-9” at a tube voltage of 250 kV, a capacitance of 30 pF and a frequency of 10 Hz. In the apparatus with a pulsed X-ray tube of the proposed design, during the production of 10 ⁷ pulses, the X-ray intensity measured by the Arina-9 apparatus after radiography of steel 40 mm thick and the focal spot remained practically unchanged and amounted to 75 mR and 2.5, respectively mm, which confirmed the high quality of the pulsed x-ray tube of the proposed design.

По результатам испытаний были проведены изменения в конструкторскую и технологическую документацию на импульсную рентгеновскую трубку ИРТП-240 и начато их производство для серийного рентгеновского аппарата "Арина-9", выпускаемого ООО "Спектрофлэш" г.Санкт-Петербург.Based on the test results, changes were made to the design and technological documentation for the IRTP-240 pulsed X-ray tube and their production was started for the Arina-9 serial X-ray apparatus manufactured by Spectrofles LLC in St. Petersburg.

Практика производства этих трубок показала высокую технологичность и качество приборов при минимальном технологическом браке.The practice of manufacturing these tubes has shown high manufacturability and quality of devices with minimal technological defects.

Таким образом, заявленное техническое решение позволяет создать импульсную рентгеновскую трубку с взрывной эмиссией высокого качества с высокой технологичностью.Thus, the claimed technical solution allows you to create a pulsed x-ray tube with explosive emission of high quality with high adaptability.

Claims

An explosive emission X-ray tube containing a metal body in the form of a hollow cylinder, one base of which is connected to the window for outputting X-ray radiation and a holder with a blade cathode located on it in the form of a washer, the inner edge of which covers the tip anode in the form of a rod turning into a cone with a spherical top, an insulator located in the housing and made in the form of a hollow truncated cone, the larger base of which is connected to the second base of the housing, and the smaller base with is dined with an anode terminal passing inside the insulator, characterized in that a transition ring is located between the holder and the first base of the housing made of metal with high thermal conductivity and heat capacity, while the window, holder and adapter ring are made of a precision alloy, for example, carpet, and are connected by argon-arc welding, and the transition ring and the first base of the body are initially connected by an internal seam of silver-containing solder, for example П _Wed -72 V, and after argon-arc welding they are connected by an additional an external external seam from silver-containing solder, for example П _Wed -72 V.