Lampy Rontgena, sluzace do przeswie¬ tlania cial wydrazonych, mnisza przy duzej dlugosci posiadac mala srednice oraz mala plame ogniskowa, gdyz odstep miedzy pla¬ ma oigniskowa a przedmiotem przewaznie jest bardzo maly; dalej lampy te musza byc jak najbardziej uniezaleznione od ob¬ cych pól.Fig. 1 rysunku przedstawia lampe Ront¬ gena, nadajaca sie do tego celu, w której na antykatodzie U znajdujacej sie w bar¬ dzo duzej odleglosci od katody 2 w koncu rury anodowej 3, wytwarzana jest plama ogniskowa o srednicy okolo 2 mm. Przy tym ukladzie jest jednak rzecza bardzo tru¬ dna wystarczajaco dokladnie wysrodkowac rure anodowa i katode. Prócz tego obce pola magnetyczne, np. pole ziemskie, od¬ chylaja promien tak, ze nie zawsze plama ogniskowa znajduje sie w tym samymi miej¬ scu antykatody. Próbowano przeto zmniej¬ szyc plame ogniskowa przez dodanie wspól¬ osiowych cewek magnetycznych, umieszczo¬ nych naokolo rury anodowej. Dzieki temu przy odpowiednim ukladzie plama ognisko¬ wa zostala bardzo silnie zmniejszona.Wskutek dodania cewek po pierwsze zwiek¬ szona zostala w mierze niepozadanej sred¬ nica czesci wprowadzanej do ciala wydra¬ zonego, a po wtóre utrudniona zostala pra¬ ca, gdyz zarówno lampa, jak i cewka mu¬ sialy byc zasilane napieciem stalym, o ile ksztalt i polozenie plamy ogniskowej mialy byc zawsze te same. Zasilanie tetniacymnapieciem stalym lub napieciem zmiennym nie daje zadowalajacych rezultatów.Wedlug innego'projektu wielkosc pla¬ my cigniskowej zostala zmniejszona przy pomocy soczewek elektrostatycznych. So¬ czewki te musza byc jednak umieszczone wewnatrz lampy. Wskutek tego komplikuje sie nie tylko budowa, ale równiez uklad po¬ laczen lampy. Jezeli stosuje sie zwykla so¬ czewke, wówczas napiecie miedzy anoda a elektroda soczewkowa musi byc w przy¬ blizeniu tak duze, jak napiecie miedzy ano¬ da a katoda; w lampach Rontgena rzad wielkosci tegp napiecia wynosi w przyblize¬ niu 100 kV. Ma to ten skutek, ze elektroda soczewkowa posiada w przyblizeniu ten sam piotencjal co i katoda. Poniewaz ze wzgle¬ du na bezpieczenstwo pracy nie moga byc przekroczone pewne najwieksze natezenia pola, przeto rozmiary soczewki musza byc bardzo duze. Poniewaz w celu uzyskania wystarczajaco zmniejszonego obrazu so¬ czewka musi byc umieszczona w dosc du¬ zej odleglosci od katody, przeto uzyskuje sie dosc nieporeczna lampe, której sredni¬ ca: wynosilaby juz okolo 100 mm przy na¬ pieciu roboczym okolo 150 kV. Lampy o ta¬ kiej) srednicy sa jednak nieodpowiednie dla badan cial wydrazonych.Inny sposób zmniejszenia plamy ogni¬ skowej polega na zastosowaniu soczewki przyspieszaj acej (soczewki imersyjnej).Elektrony sa przyspieszane na&rzód do napiecia posredniego', a nastepnie óio (po¬ tencjalu antykatody. Tego rodzaju soczew¬ ki maja te zalete w porównaniu z soczew¬ kami zwyklymi, ze moga byc umieszczone blizej katody, bez pogorszenia wspólczyn¬ nika odwzorowania. Posiadaja jednak te wade, ze przy stosowaniu ich przekrój wiazki promieni jest daleko wiekszy, niz by byl, gdyby elektrony byly przyspieszane od razu do wartosci duzego napiecia. Z tego powodu zarówno soczewki, jak i rura mu¬ sza posiadac duza srednice. Nastepna wada soczewki imersyjnej jest to, ze potencjal posredni blizszy jest potencjalowi katody niz antykatody, wskutek czego przyrzady, sluzace do regulacji wielkosci plamy ogni¬ skowej, znajduja sie praktycznie rzecz bio¬ rac na wysokim ujemnym potencjale ka¬ tody.Znaczny postep mozna osiagnac dzieki zastosowaniu srodka skupiajacego' w posta¬ ci szeregu soczewek pojedynczych. Fig. 2 przedstawia schematycznie taka lampe, w której elektrody 4 znajduja siLe na poten¬ cjale antykatody, a elektrody 5 na poten¬ cjale posrednim. Przy tym ukladzie napie¬ cie soczewek i srednica soczewek moga byc utrzymane na znacznie mniejszych warto¬ sciach. Jest rzecza korzystna stosowac na przemian soczewki przyspieszajace i opóz¬ niajace, aby wystarczylo jedno napiecie re¬ gulacyjne. Przy stosowaniu dziesieciu stop¬ ni skupiajacych wystarcza jedno regulowa¬ ne ewentualnie napiecie soczewkowe o war¬ tosci okolo 10.000 V wzgledem anody. Jed¬ nak wbudowanie takiego ukladu poszcze¬ gólnych soczewek w lampe jest bardzo tru¬ dne. Prócz tego ze wzgledu na umocowanie elektrod soczewkowych i doprowadzenie do nich napiecia zewnetrzna srednica lampy wypada stosunkowo duza. Wszystkich tych wad uniknieto w lampie Rontgena wedlug wynalazku, a to dzieki zastosowaniu so¬ czewek niesymetrycznych osiowo. Przy sto¬ sowaniu tych soczewek przekroje polaczen mechanicznych i elektrycznych miedzy elektrodami o tym samym potencjale nie sa wieksze niz w zwyklych elektrodach soczewkowych.Fig. 3 — 9 przedstawiaja czesciow3 schematycznie przyklady wykonania wyna¬ lazku. Katoda 2 z urzadzemrenr do nadawa¬ nia kierunku elektronom znajduje sie w du¬ zym odstepie od zwierciadla antykatodowe- go 1, umia$zczonego na koncui cienkiej rury anodtowej 3. Napiecie posrednie do elektro¬ dy soczewkowej 6 jest doprowadzane prze¬ wodem 7. Elektroda 6 posiada srubowy otwór 8, przez który pole rury anodowej 3 - 2 —wchodzi do wnetrza elektrody i oddzialy¬ wa na elektrony. 0 sposobie dzialania tej •elektrody soczewkowej, wykonanej w po¬ staci zwijki, mozna wyrobic sobie przybli¬ zone pojecie zestawiajac dzialanie wiekszej liczby soczewek pojedynczych. Grubosc so¬ czewki zalezy od przechwytu pola rury .anodowej. Potencjal soczewki moze byc do¬ datni lulb ujemny wzgledem potencjalu ano¬ dowego. Na ogól jest rzecza korzystna oibrac potencjal ujemny. Jezeli elektroda soczewkowa jest ujemna, wówczas soczew¬ ka, oznaczona cyfra 9 miedzy koncem rury soczewkowej a rura anodowa, jest znana soczewka przyspieszajaca, lezaca na wprost rury anodowej. Poniewaz wobec zastoso¬ wania kilku soczewek o mniejszym napie¬ ciu soczewkowym mozna pracowac przy napieciu rzedu wielkosci 10 kV lub mniej¬ szym, przeto zewnetrzna srednica rury ano¬ dowej moze byc bardzo mala. Przy rurze na 150 kV napiecia roboczego srednica ta moze wynosic tylko okolo 20 — 25 mm; w pewnych okolicznosciach jest nawet rzecza mozliwa stosowac znacznie mniejsza sred¬ nice. Dlugosc rury moze byc nadzwyczaj duza, gdyz dzieki odpowiedniemu rozdzia¬ lowi pojedynczych soczewek na calkowita jej dlujgosc mozna uzyskac maly przekrój ^wiazki promieni. Przy rurach bardzo dlu¬ gich w stosunku do ich srednic zaleca sie w miejscu, w którym wiazka wypelnia prze¬ krój poprzeczny elektrody 6 w stosunku okolo 10 — 50%, promienie jej kierowac w przyblizeniu równolegle przy pomocy jed¬ nej lub kilku soczewek oraz skupiac je do¬ piero w poblizu plamy ogniskowej. Jezeli chodzi o wytwarzanie bardzo malej plamy ogniskowe}, jest rzecza bardziej - korzystna- zaopatrzyc koniec rury w wyciecie srubowe tylko w poblizu plamy ogniskowej.Opisywana elektroda soczewkowa z wy¬ cieciem srubowym jest podana tylko jako przyklad elektrod soczewkowych wedlug wynalazku niesymetrycznych osiowo. Moz¬ na równiez rure kolowo-cylindryczna zao¬ patrzyc w otwory kolowe lub prostokatne, przez które przechodziloby pole anodowe* Dzialanie powstalych przy tym odcinków miedzy poszczególnymi otworami moze byc wyrównane przez utworzenie wiekszej licz¬ by tego rodzaju otworów, jezeli beda one w stosunku wzajemnym tak umieszczone, ze nie wszystkie odcinki znajda sie na jed¬ nej prostej równoleglej do promienia elek¬ tronów. Dzieki takiemu przestawieniu wzajemnemu otworów mozna osiagnac to, ze promien pomimo dzialania powstalych odcinków przechodzi poprzez elektrode so¬ czewkowa w kierunku jej osi. Aby zwiek¬ szyc przechwyt przez otworyi rura anodo¬ wa moze posiadac, jak przedstawiono na fig. 4 i 5, nasadki 10, zwiekszajace prze¬ chwyt przez otwory 11 elektrody soczew¬ kowej.Elektroda soczewkowa i elektrody ze¬ wnetrzne, jak równiez rura anodowa, nie potrzebuja posiadac ksztaltu kolowo-cylin- drycznego. Zespól soczewkowy o dostatecz¬ nie malych uchybach moze byc wykonany np. z rur o przekroju prostokatnym.Praca róznych lamp moze odbywac sie w róznych ukladach polaczen. Najprosciej jest zastosowac napiecie stale dla anody i elektrody soczewkowej w ukladzie pola¬ czen przedstawionym na fig. 6. Elektroda soczewkowa 6 jest przylaczona do nastaw¬ nego zaczepu zródla napiecia stalego. Sto¬ sunek napiecia elektrody soczewkowej do napiecia anodowego jest okreslony dla da¬ nej wielkosci plamy ogniskowej. Z reguly napiecie soczewki ustala sie tak, aby pla¬ ma ogniskowa byla jak najmniejsza. Zmie¬ niajac napiecie soczewki, zwieksza sie pla¬ me ojgniskowa, o ile jest to potrzebne z ja¬ kichkolwiek wzgledów, np. w celu zastoso¬ wania duzego obciazenia.Na ogól lampe Rontgena wedlug wy¬ nalazku zasila sie z urzadzenia wysokie¬ go napiecia, skladajacego sie z transfor¬ matora i prostownika. Aby wielkosc pla¬ my ogniskowej mozna bylo regulowac do- — 3 —wolnie, zaleca sie stosowac dwa oddziel¬ ne prostowniki do wytwarzania napiecia anodowego i napiecia soczewkowego, aby napiecie soczewkowe moglo byc regulo¬ wane po stronie pierwotnej niezaleznie od napiecia anodowego. Poniewaz róznica potencjalu miedzy elektroda soczewkowa a uziemniona anoda jest mala w stosunku do napiecia anodowego, przeto zwieksze¬ nie nalkladu srodków z powodu oddziel¬ nego wytwarzania napiecia soczewkowe¬ go jest stosunkowo male. Fig. 7 przedsta¬ wia przyklad takiego ukladu polaczen.Urzadzenie wysokiego napiecia do wy¬ twarzania napiecia anodowego sklada sie z transformatora 12, regulowanego po stronie pierwotnej, lamp prostowniczych 13 i kondensatora wygladzajacego 14.Urzadzenie wysokiego napiecia do wy¬ twarzania napiecia soczewkowego skla¬ da sie z transformatora /5, regulowanego po stronie pierwotnej, lamp prostowni¬ czych 16 i kondensatora wygladzajace¬ go n.Poniewaz skupienie promieni elektro¬ nowych nie zmienia sie tak dlugo, jak dlu¬ go stosunek napiecia soczewkowego do napiecia anodowego jest staly, przeto ano¬ da i soczewka moga byc zasilane równiez pulsujacym napieciem stalym, o ile tylko oba napiecia beda podobne do siebie i o tej samej fazie. W pewnych okolicznos¬ ciach jest przeto rzecza mozliwa pominac oba kondensatory 14 i 17. W rzeczywis¬ tosci w tym przypadku podczas kazdego okresu promienie Róntgena zmieniaja swa twardosc.Fig. 8 przedstawia uklad polaczen urzadzenia sluzacego do zasilania lampy zmiennym napieciem. Oba transformatory 18 i 19 moga byc wykonane jako regulo¬ wane po stronie pierwotnej. Moze byc równiez uzyty wspólny transformator z nieruchomym lub ruchomym zaczepem dla napiecia soczewkowego. Wada tego urzadzenia jest male srednie natezenie wiazki promieni, gdyz moze byc wykorzy¬ stana w nim tylko jedna polówka fali pra¬ du zmiennego. Przy przenosnych apara¬ tach _nie bierze sie na ogól w rachube tej wady, a to ze wzgledu na maly ciezar urzadzenia.Mozna równiez zasilac anode pulsuja¬ cym napieciem stalym (fig. 7) bez konden¬ satora 14, a elektrode soczewkowa przy¬ laczyc do zródla napiecia zmiennego, jak na fig. 8. Dla dzialania skupiajacego jest miarodajny stosunek róznicy potencjalu elektrody soczewkowej i anody do rózni¬ cy potencjalu katody i anody. Jezeli do zasilania anody stosuje sie pulsujace na¬ piecie stale, a do zasilania soczewki bar¬ dzo male napiecie zmienne, wówczas w czasie okresu, w ciagu którego soczew¬ ka ma wzgledem anody potencjal o takim samym znaku, jak katoda, stosunek ten ma wartosc nieco tylko wieksza, niz w czasie nastepnej pólfali, w ciagu której soczewka ma wzgledem anody potencjal przeciwnego znaku, niz katoda. Gdy na¬ piecie soczewkowe rosnie, coraz wiecej rózni sie koncentracja w czasie pierwszej pólfali od koncentracji w czasie drugiej pólfali. Aby wspólczynnik odwzorcowa- nia uczynic ten sam w obu pólfalach, sto¬ suje sie z korzyscia do zasilania elektrody soczewkowej niesymetryczne napiecie zmienne, a mianowicie podczas pólfali, w której soczewka ma wzgledem anody potencjal o tym samym znaku co katoda, potrzebne jest mniejsze zmienne napiecie soczewkowe, niz w czasie nastepujacej po tym pólfali, w której elektroda soczewko¬ wa ma wzgledem anody potencjal o prze¬ ciwnym znaku niz katoda. Na ogól nie jest jednak rzecza konieczna stosowac do za¬ silania elektrody soczewkowej napiecie o takim ksztalcie krzywej, aby dla kazdej chwili okresu stosunek napiec, miarodaj¬ nych dla odwzorcowania, byl dokladnie staly. Wystarczajaca dokladnosc osiaga. sie, gdy ten stosunek jest przy wartosciach. — 4 —maksymalnych mozliwie dokladnie ten sam.Opisany zespól soczewek nie tylko sluzy do skupiania promieni elektrono- -wych, lecz jednoczesnie przyczynia sie do kompensacji magnetycznych pól obcych, gdyz kazda z soczewek elektronowych chroni promienie przed odchylaniem ich przez pola obce, To dzialanie soczewek wystepuje w szczególnie duzej mierze w urzadzeniu wedlug wynalazku, ponie¬ waz elektroda soczewkowa sklada sie z duzej liczby pojedynczych soczewek, rozlozonych na duzej czesci dlugosci rury anodowej. Na ogól napiecie soczewkowe ustala sie tak, aby pierwszy punkt skupie¬ nia wiazki promieni elektronowych przy¬ padl na zwierciadle plamy ogniskowej 1.Jezeli przekrój wiazki promieni ma byc bardzo maly, a pola obce tylko w nadzwy¬ czaj malej mierze maja oddzialywac na polozenie plamy ogniskowej, wówczas okazuje sie rzecza korzystna ogniskowac wiazke wielokrotnie, np. w punktach 20, jak to przedstawia fig. 9. PL