DE2100447A1 - Impulsgenerator zur Erzeugung von Röntgenstrahlen und schnellen Elektronen - Google Patents
Impulsgenerator zur Erzeugung von Röntgenstrahlen und schnellen ElektronenInfo
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- H05G1/10—Power supply arrangements for feeding the X-ray tube
- H05G1/22—Power supply arrangements for feeding the X-ray tube with single pulses
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Description
Patentanwälte
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O München 22, Sicinsdorfstr. It 5j5O-l6.47OP 7.1.1971
1. Veniamin Aronovich TSUKERMAN, Moskau (UdSSR)
2. Nikolai Vasilievich BELKIN, Moskau (UdSSR).
3. Vladimir Ivanovich KOLESOV, Moskau (UdSSR)
4. VaIery Valerievieh BOGOLJUBOV, Moskau (UdSSR)
5. Ernest Alexeevich AVILOV, Moskau (UdSSR)
6. Valentin Nikolaevich VOLGIN, Mos k au (UdSSR)
7. Evgeny Dmitrievich KOCHETKOV, Moskau (UdSSR)
8. Nikolai Ivanovich OGORODNIKOV, Moskau (UdSSR)
9. Deokt Mikhailovich CHISTOV, Moskau (UdSSR)
Impulsgenerator zur Erzeugung von Röntgenstrahlen und schnellen Elektronen
Die Erfindung betrifft einen Impulsgenerator zur Erzeugung ionisierender Strahlung, insbesondere von Röntgenstrahlen
und schnell bewegter Elektronen, um für die Defektoskopie
und Diagnostik sowie für röntgenographische Untersuchungen von schnell ablaufenden Vorgängen benutzt
zu werden.
Es sind Impulsgeneratoren zur Erzeugung von Röntgenstrahlen
und schnellen Elektronen bekannt, in deren Metallgehäuse ein mit Elektroden einer Strahlunffsröhre elektrisch
verbundener Impulstransformator angeordnet ist (vgl„ Z0 B0
DT-PS 1 299 082s Klasse 21 g, 2O/O1),
530-(P 36245/1)-Hd-r (7)
109829/124$
Bei diesen Impulsgeneratoren ist die Hochspannungswicklung des Impulstransformators unmittelbar an die Elektroden
der Strahlungsröhre angeschlossen. Der erwähnte
Transformator bildet Spannungsimpulse mit einer Flankensteilheit von 1 - 5 · 10 V/seco
Transformator bildet Spannungsimpulse mit einer Flankensteilheit von 1 - 5 · 10 V/seco
Diese Flankensteilheit bedingt niedrige Spannungswerte des Vakuumüberschlags zwischen den Röhrenelektroden9
Streuung dieser Spannungswerte und eine große Elektronenstromdauer
beim Vakuumiiberschlag. Das verursacht eine ver-
W hältnismäßig niedrige Stabilität der Strahlungsenergie
und -intensität sowie eine relativ große Dauer des Strah-
2
lungsimpulses, die mehrere 10 Nanosekunden beträgt0
lungsimpulses, die mehrere 10 Nanosekunden beträgt0
Außerdem sind die Abmessungen und das Gewicht derartiger Generatoren (bis zu 25 kg) verhältnismäßig groß.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der erwähnten Nachteile einen Impulsgenerator zur
Erzeugung von Röntgenstrahlen und schnellen Elektronen zu
entwickeln, dessen Aufbau eine Verkürzung der Dauer des
ionisierenden Strahlungsimpulses bis zu einigen Nanosefe künden gewährleistet.
ionisierenden Strahlungsimpulses bis zu einigen Nanosefe künden gewährleistet.
Diese Aufgabe wird bei einem Impulsgenerator zur Erzeugung von Röntgenstrahlen und schnellen Elektronen, in
dessen Metallgehäuse ein mit Elektroden einer Strahlungsröhre elektrisch verbundener Impulstransformator angeordnet ist, gelöst durch eine Hochdruck-Entladungseinrichtung, von der eine Elektrode an die Sekundärwicklung· des
Impulstransformators und die andere Elektrode an eine
Elektrode der Strahluiigsröhre angeschlossen ist, wobei
dessen Metallgehäuse ein mit Elektroden einer Strahlungsröhre elektrisch verbundener Impulstransformator angeordnet ist, gelöst durch eine Hochdruck-Entladungseinrichtung, von der eine Elektrode an die Sekundärwicklung· des
Impulstransformators und die andere Elektrode an eine
Elektrode der Strahluiigsröhre angeschlossen ist, wobei
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2100U7
das Metallgehäuse der Entladungseinrichtung und das Metallgehäuse
des Generators einen elektrischen Kondensator bilden, der als Speisequelle für die Strahlungsröhre
dient.
Ein derartiger Aufbau des erfindungsgemäßen Impulsgenerators zur Erzeugung von Röntgenstrahlen und schnellen
Elektronen führt zur Verkleinerung seiner Abmessungen bis auf 20 cm χ 20 cm χ 10 cm und zur Verminderung seines Gewichts
auf bis zu k kg und weniger.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Beschreibung eines praktischen und erprobten Ausführungsbeispiels
und anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigen:
Fig. 1 den erfindungsgemäßen Impulsgenerator zur Erzeugung von Röntgenstrahlen und schnellen
Elektronen (im Schnitt nach der Längsachse)} und
Fig. 2 ein Prinzipschaltbild des Impulsgenerators nach Fig. 1.
Der erfindungsgemäße Impulsgenerator zur Erzeugung
von Röntgenstrahlen und schnellen Elektronen enthält ein Metallgehäuse 1 (Fig. 1) mit einem darin angeordneten
Hochspannungs-Impulstransformator 2 mit Ölpapierisolation,
der einen Ferritkern 3 aufweist und im Gehäuse 1 mittels eines dielektrischen Distanzringes k befestigt
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ist. Zwischen dem Transformator 2 und dem Gehäuse 1 befindet sich ein magnetischer Schirm 5·
Im Gehäuse 1 befindet sich auch eine Hochdruck-Entladungseinrichtung
6, die hinter dem Transformator 2 auf deren Achse eingebaut ist. An einer Stirnseite des Gehäuses
1 ist eine Strahlungsröhre 7 befestigt, die hinter der Entladungseinrichtung 6 auf der gleichen Achse wie
der Transformator 2 und die Entladungseinrichtung 6 liegt.
Die Strahlungsrb'hre 7 (Fig. 1 und 2) ist eine Zweielektrodenröhre
mit Kaltkathode 8, die in einem Metallgehäuse 9 eingeschlossen ist. Dieses Gehäuse 9 weist ein
Austrittsfenster aus dünnem Beryllium von nur 100 - 200 ,um
Dicke auf, das mit einem 10 - 20 /um dicken Überzug aus
einem schweren Element (Rhenium, Wolfram) als Anode der Röntgenröhre dienen kann.
In einem Metallgehäuse 10 der Hochdruck-Entladungseinrichtung 6 befinden sich zwei Elektroden 11 und 12, von
denen die Elektrode 11 an eine Ausführung der Sekundärwicklung 13 (Figo 2) des Impulstransformators 2 und die andere
Elektrode 12 an die Kaltkathode 8 der Strahlungsröhre 7 angeschlossen ist. Die zweite Ausführung der Sekundärwicklung
13 ist mit der anderen Elektrode der Strahlungsröhre 7 elektrisch verbunden. Das Metallgehäuse 10 der
Entladungseinrichtung 6 und das Metallgehäuse 1 des Impulsgenerators
bilden einen elektrischen Kondensator, der als Speisequelle für die Strahlungsröhre 7 dient. Dieser
Kondensator ist in Fig. 2 in Strichlinie angedeutet»
Die Elektroden 11 und 12 der Entladuiigseinrichtung b
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sind mit der Sekundärwicklung 13 des Impulstransformators
2 bzw. mit der Kaltkathode 8 der Strahlungsrb'hre 7 durch.
Leiter 14 und 15 (Fig. 1) elektrisch verbunden.
Der Impulstransformator 2, die Hochdruck-Entladungseinrichtung
6 und die Leiter Ik und 15 sind vom Metallgehäuse
1 des Impulsgenerators durch Transformatorenöl 16
isoliert. Der Leiter 15 ist seinerseits vom Metallgehäuse der Strahlungsröhre 7 und vom Metallgehäuse 10 der Hochdruck-Entladeeinrichtung
6 mittels Isolatoren 17 bzw. 18 isoliert.
Parallel zur Strahlungsröhre 7 (Fig.. 2) liegt ein ¥iderstand I9.
Außerdem enthält der efindungsgemäße Impulsgenerator
eine Ladeeinrichtung 20, die mit der Primärwicklung 21 des Impulstransformators 2 über.einen Speicherkondensator 22
und einen Schalter 23 elektrisch verbunden ist. Im beschriebenen Ausführungsbeispiel besteht die Ladeeinrichtung
20 aus einem Aufwärtstransformator Zkt dessen Primärwicklung
25 am Wechselstromnetz liegt und dessen Sekundärwicklung 26 an eine Diode 27 angeschlossen ist, die ihrerseits
mit dem Speicherkondensator 22 verbunden ist.
Der beschriebene Impulsgenerator zur Erzeugung von Röntgenstrahlen und schnellen Elektroden arbeitet folgendermaßen:
Der von der Ladeeinrichtung 20 (Figo 2) ungefähr bis auf 5 ^V aufgeladene Speicherkondensator 22 entlädt sich
über den Schalter 23 und die Primärwicklung 21 des Impuls-
1139823/
transformator 2. An der Sekundärwicklung 13 des letzteren
und am Gehäuse 10 der Hochdruck-Entladeeinrichtung 6 entsteht ein negativer Spannungsimpuls mit einer Mikrosekunden-Flanke.
Die Amplitude dieses Impulses hängt von der Durchbruchspannung bei der Entladungseinrichtung 6 ab und
erreicht 150 kV0
Nach erfolgeter Auslösung der Entladungseinrichtung
(Fig. 1) gelangt der Hochspannungsimpuls mit der erwähnten Amplitude und einer Flankendauer von 1 bis 3 Nanosekunden
(Also mit entsprechender Flankensteilheit von 10 V/sec) zur Kaltkathode 8 der Strahlungsröhre 7<>
Die dabei durch Autoemission entstehenden schnellen Elektronen werden durch das Austrittsfenster des Gehäuses
herausgeführt oder, im Falle einer Röntgenröhre, rufen an
ihrer Anode einen intensiven Röntgenstrahlungsimpuls mit NanoSekundendauer hervor. Der Amplitudenwert des durch die
Röhre 7 fließenden Stromes erreicht im Impuls 500 A.
Somit gewährleistet der erfindungsgemäße Impulsgenerator von Röntgenstrahlung und schnellen Elektronen eine
geringe Impulsdauer. Diese Eigenschaften ermöglichen eine
sehr bequeme Anwendung des Generators für Materialfehleruntersuchungen
und für medizinische Diagnostik. Mit seiner geringen Impulsdauer ist der Generator bei Untersuchungen
von schnell ablaufenden Vorgängen äußerst vorteilhaft»
Außer für diese Anwendungen kann der Generator als Bestandteil von Röntgen-Entfernungsmessern und industriellen
Aufbereitungsanlagen benutzt werden«
109829/12*5
Claims (1)
- PatentanspruchImpulsgenerator zur Erzeugung von Röntgenstrahlen und schnellen Elektronen, in dessen Metallgehäuse ein mit Elektroden einer Strahlungsröhre elektrisch verbundener Impulstransformator angeordnet ists gekennzeich net durch eine Hochdruck-Entladungseinrichtung (6)„ von der eine Elektrode (11) an die Sekundärwicklung (13) des Impulstransformators (2) und die andere Elektrode (12) an eine Elektrode (S) der Strahlungsröhre (7) angeschlossen •ist, wobei das Metallgehäuse (1O) der Entladungseinrichtung (6) und das Metallgehäuse (i) des Generators einen elektrische! Kondensator bilden, der als Speisequelle für die Strahlungsröhre (7) dient.109829/1245e e
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU1393850 | 1970-01-08 | ||
SU1393850 | 1970-01-08 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2100447A1 true DE2100447A1 (de) | 1971-07-15 |
DE2100447B2 DE2100447B2 (de) | 1975-08-21 |
DE2100447C3 DE2100447C3 (de) | 1976-04-01 |
Family
ID=
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013185824A1 (de) * | 2012-06-14 | 2013-12-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Funkenstrecke |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013185824A1 (de) * | 2012-06-14 | 2013-12-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Funkenstrecke |
CN104364875A (zh) * | 2012-06-14 | 2015-02-18 | 西门子公司 | 火花隙 |
RU2608364C2 (ru) * | 2012-06-14 | 2017-01-18 | Сименс Акциенгезелльшафт | Искровой разрядник |
CN104364875B (zh) * | 2012-06-14 | 2017-05-03 | 西门子公司 | 火花隙 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2100447B2 (de) | 1975-08-21 |
FR2075303A5 (de) | 1971-10-08 |
GB1283318A (en) | 1972-07-26 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 |