|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
|
|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Современной рентгеновской трубки
МИНОБРНАУКИ РОССИИ Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина) Кафедра Электронных Приборов и Устройств
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА к курсовому проекту по дисциплине: «Источники рентгеновского излучения» Тема: « Проектирование рентгеновской трубки »
Санкт-Петербург 2015 ЗАДАНИЕ На курсовую работу
Аннотация Целью настоящей курсовой работы являлась упрощенная разработка электровакуумного прибора, а именно рентгеновской трубки, предназначенной для промышленного просвечивания. В ходе выполнения данного курсового проекта был произведен расчет основных параметров рентгеновской трубки, а именно: расчет электрической прочности, расчет теплового режима анода и системы его охлаждения, а также расчет характеристик излучения. На основании полученных данных был выполнен чертеж рентгеновской трубки с соответствующей ему спецификацией. Помимо этого представлено описание ближайшего серийно выпускаемого аналога разрабатываемой трубки.
Summary The aim of this coursework was to develop a simplified vacuum device, namely an x-ray tube, intended for industrial radiographic. During the running of this course project was the calculation of the basic parameters x-ray tube, namely: the calculation of electric strength, the calculation of the thermal regime of the anode and its cooling system, as well as the calculation of radiation characteristics. On the basis of the obtained data was performed drawing of the x-ray tube to the corresponding specification. In addition, the description of the closest commercially available analog of the developed tube.
содержание
Введение Рентгеновская аппаратура занимает одно из ведущих мест в ряду средств, применяемых для изучения строения вещества, неразрушающего контроля качества изделий, радиационной технологии, исследования быстропротекающих процессов и решения других научных и технических задач. Функциональные возможности и технический уровень рентгеновской аппаратуры в значительной мере определяются параметрами используемых в ней источников излучения – рентгеновских трубок. Трубка с чехлом на аноде – один из наиболее распространенных типов приборов для дефектоскопии. Они, как правило, работают в диапазоне напряжений 160-230 кВ и характеризуются высокой мощностью, достигающей 4 кВт. Конструктивной особенностью этих приборов является массивный медный чехол на аноде. Чехол служит для уменьшения интенсивности неиспользуемого рентгеновского излучения и препятствует попаданию вторичных электронов, выбитых из мишени, на стеклянную оболочку прибора, способствуя увеличению электрической прочности и надежности трубки. Иногда для усиления защитных свойств чехла его изготавливают из материала с присадками тяжелых элементов, например вольфрама, либо снабжают внутренними экранами в виде цилиндром из молибдена или тантала. Направленный рабочий пучок рентгеновского излучения выпускается через специальное отверстие в чехле, которое закрывается бериллиевым или титановым диском, и далее проходит сквозь баллон трубки. В данной курсовой работе разрабатывалась рентгеновская трубка с чехлом на аноде, предназначенная для промышленного просвечивания. В работе описаны этапы расчета основных параметров рентгеновских трубок данного типа, представлен чертеж изделия и представлено описание ближайшего, серийно выпускаемого, аналога.
Конструкция и технология Расчет параметров Ренгеновской трубки РАСЧЕТ ТЕПЛОВЫХ ПАРАМЕТРОВ Расчет характеристик излучения Рентгеновской трубки Список использованных источников 1. А.Ю. Грязнов, Н.Н. Потрахов, Применение ускорителей и рентгеновских приборов. Учебное пособие к курсовому проектированию, 2006г. 2. Иванов С.А., Щукин Г.А., Рентгеновские трубки технического назначения. – Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1989.-200 с.: ил. 3. Методические указания к лабораторным работам по курсу “Ускорительная техника и рентгеновские приборы”, СПб, СПбГЭТУ, каф. ЭПУ, 2002. 4. Хараджа Ф.Н. Общий курс рентгенотехники Л. Энергия, 1966, 568 с.
приложение А
МИНОБРНАУКИ РОССИИ Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина) Кафедра Электронных Приборов и Устройств
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА к курсовому проекту по дисциплине: «Источники рентгеновского излучения» Тема: « Проектирование рентгеновской трубки »
Санкт-Петербург 2015 ЗАДАНИЕ На курсовую работу
Аннотация Целью настоящей курсовой работы являлась упрощенная разработка электровакуумного прибора, а именно рентгеновской трубки, предназначенной для промышленного просвечивания. В ходе выполнения данного курсового проекта был произведен расчет основных параметров рентгеновской трубки, а именно: расчет электрической прочности, расчет теплового режима анода и системы его охлаждения, а также расчет характеристик излучения. На основании полученных данных был выполнен чертеж рентгеновской трубки с соответствующей ему спецификацией. Помимо этого представлено описание ближайшего серийно выпускаемого аналога разрабатываемой трубки.
Summary The aim of this coursework was to develop a simplified vacuum device, namely an x-ray tube, intended for industrial radiographic. During the running of this course project was the calculation of the basic parameters x-ray tube, namely: the calculation of electric strength, the calculation of the thermal regime of the anode and its cooling system, as well as the calculation of radiation characteristics. On the basis of the obtained data was performed drawing of the x-ray tube to the corresponding specification. In addition, the description of the closest commercially available analog of the developed tube.
содержание
Введение Рентгеновская аппаратура занимает одно из ведущих мест в ряду средств, применяемых для изучения строения вещества, неразрушающего контроля качества изделий, радиационной технологии, исследования быстропротекающих процессов и решения других научных и технических задач. Функциональные возможности и технический уровень рентгеновской аппаратуры в значительной мере определяются параметрами используемых в ней источников излучения – рентгеновских трубок. Трубка с чехлом на аноде – один из наиболее распространенных типов приборов для дефектоскопии. Они, как правило, работают в диапазоне напряжений 160-230 кВ и характеризуются высокой мощностью, достигающей 4 кВт. Конструктивной особенностью этих приборов является массивный медный чехол на аноде. Чехол служит для уменьшения интенсивности неиспользуемого рентгеновского излучения и препятствует попаданию вторичных электронов, выбитых из мишени, на стеклянную оболочку прибора, способствуя увеличению электрической прочности и надежности трубки. Иногда для усиления защитных свойств чехла его изготавливают из материала с присадками тяжелых элементов, например вольфрама, либо снабжают внутренними экранами в виде цилиндром из молибдена или тантала. Направленный рабочий пучок рентгеновского излучения выпускается через специальное отверстие в чехле, которое закрывается бериллиевым или титановым диском, и далее проходит сквозь баллон трубки. В данной курсовой работе разрабатывалась рентгеновская трубка с чехлом на аноде, предназначенная для промышленного просвечивания. В работе описаны этапы расчета основных параметров рентгеновских трубок данного типа, представлен чертеж изделия и представлено описание ближайшего, серийно выпускаемого, аналога.
Конструкция и технология современной рентгеновской трубки Основными узлами современной рентгеновской трубки являются катодный узел, вакуумная оболочка и анодный узел. Катодный узел предназначен для формирования электронного потока заданной формы. Конструкция катодного узла включает в себя токоведущие провода, держатель катода, токоведущие стойки, нить накала, катодный экран и изолятор. В качестве источников электронов в основном используется или прямонакальный термокатод или автоэлектронный эмиттер. Катод крепится (методом сварки, либо механически) к молибденовым стойкам, одна из которых крепится к держателю катода и имеет с ним электрический контакт, а другая механически фиксируется к держателю катода, но отделена от него изолятором. Токоведущие провода подводятся к изолированной стойке и к держателю катода и выводятся за пределы вакуумной оболочки. Для того чтобы эмитируемый поток электронов имел определенную форму на всем пути от катода до мишени анода, конструкция катодного узла представляет собой электронно-оптическую систему. Эффект фокусировки электронного пучка обеспечивает определенная форма отверстия в катодном экране. К катодам трубок, наряду с общими требованиями к катодам электровакуумных приборов (обеспечивать необходимый и устойчивый ток эмиссии в процессе всего срока службы, хорошо обезгаживаться и не ухудшать вакуум в приборе в рабочих режимах, иметь достаточный срок службы и т. д.), предъявляется ряд специальных требований: стабильности работы при большой напряженности поля на поверхности катода и возможности регулировки тока эмиссии в широких пределах.
Острийный Протяженный Плоская спираль Рисунок 1. Конструкции катодов. Вакуумная оболочка рентгеновской трубки предназначена для отделения вакуумного объема прибора от внешней среды, закрепления электродов в определенном положении и изоляции их друг от друга. Баллон изготавливается методом выдувания в специальные формы, позволяющие формировать необходимую конфигурацию баллона с достаточной точностью. Соединение электродов с баллоном осуществляется пайкой. При этом собранные на стеклянных ножках катодный и анодный узлы герметично соединяются с баллоном на специальных заварочных станках. Рисунок 2. Типы вакуумных оболочек. Средняя часть баллона расширена для увеличения электрической прочности. При этом расширение средней части способствует уменьшению удельной тепловой нагрузки на поверхность стекла за счет теплового излучения с катода и анода. Длина баллона выбирается с учетом рабочего напряжения трубки и среды, в которой она будет эксплуатироваться. В месте, где предполагается выпуск излучения, производится уменьшение толщины стенки, методом шлифовки создается специфическое выпускное окно. Другим вариантом является использование выпускного окна из вауумплотного бериллия. Анодные узлы рентгеновских трубок предназначены непосредственно для генерации рентгеновского излучения. Анодом рентгеновской трубки называется электрод, выполняющий функции мишени или несущий мишень трубки. Часть рентгеновского излучения, возникающего при торможении электронов на мишени, предназначенная для полезного использования и заключенная в телесном угле, вершина которого лежит в центре действительного фокусного пятна, называется рабочим пучком излучения трубки. Геометрические характеристики рабочего пучка излучения (его направление и телесный угол) зависят от конструкции рентгеновской трубки и ее анода. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2019-05-18; Просмотров: 316; Нарушение авторского права страницы