RU107598U1 - Рентгеновская импульсная трубка с электростатической эмиссией - Google Patents
Рентгеновская импульсная трубка с электростатической эмиссией Download PDFInfo
- Publication number
- RU107598U1 RU107598U1 RU2011114891/28U RU2011114891U RU107598U1 RU 107598 U1 RU107598 U1 RU 107598U1 RU 2011114891/28 U RU2011114891/28 U RU 2011114891/28U RU 2011114891 U RU2011114891 U RU 2011114891U RU 107598 U1 RU107598 U1 RU 107598U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- anode
- cathode
- ray
- tungsten
- window
- Prior art date
Links
Landscapes
- X-Ray Techniques (AREA)
Abstract
1. Рентгеновская импульсная трубка с электростатической эмиссией, содержащая вакуумированную стеклянную колбу цилиндрической формы с торцевым выходным окном, внутри которой закреплены катод и анод, подключенные к импульсному источнику высокого напряжения, отличающаяся тем, что в качестве катода используется заостренный стержень из тугоплавкого металла, закрепленный на торце колбы с противоположной стороны от выходного окна, а анодом является вольфрамографеновый слой с толщиной вольфрамового покрытия 3-5 нм, нанесенный на рентгенопрозрачную подложку из теплостойкого диэлектрика, закрепленную на внешней стороне кольца, примыкающего свободной стороной к внутренней поверхности выходного окна, причем анод закрыт диафрагмой из диэлектрика с центральным окном диаметром 1-2 мм, геометрическая ось которого совпадает с геометрической осью катода, остроконечный выступ которого находится на расстоянии 10-12 мм от анода. ! 2. Рентгеновская трубка по п.1, отличающаяся тем, что катод изготовлен из вольфрама.
Description
Предложенное техническое решение относится к области рентгенотехники и предназначено для комплектации устройств, используемых для предотвращения хищения или актов терроризма и обеспечения безопасности в зданиях и сооружениях, например в аэропортах, метрополитене, банках и других местах повышенного риска.
Известна рентгеновская трубка импульсного типа (Авторское свидетельство СССР №1014067 от 30.07.81 г.), содержащая вакуумированную колбу, внутри которой расположены накальный катод с фокусирующим устройством и вращающийся анод. Известная трубка предназначена для стереоскопии и не может быть использована для формирования сверхкоротких прямоугольных импульсов.
Наиболее близким по конструкции к заявляемому объекту является рентгеновская импульсная трубка с электростатической эмиссией, содержащая вакуумированную стеклянную колбу цилиндрической формы с торцевым выходным окном, внутри которой закреплены катод и анод, подключенные к импульсному источнику высокого напряжения (Патент США 6324257 от 27.11.2001 г.). Данная трубка была выбрана нами в качестве прототипа.
Недостатком трубки, выбранной нами в качестве прототипа, является ее значительные размеры, что не позволяет использовать ее при просвечивании стенок упаковочных ящиков с узкими внутренними полостями.
Задачей настоящей работы является создание малогабаритной рентгеновская импульсная трубка с электростатической эмиссией.
Для решения этой задачи в рентгеновской импульсной трубке с электростатической эмиссией, содержащей вакуумированную стеклянную колбу цилиндрической формы с торцевым выходным окном, внутри которой закреплены катод и анод, подключенные к импульсному источнику высокого напряжения, в качестве катода используется заостренный стержень из тугоплавкого металла, закрепленный на торце колбы с противоположной стороны от выходного окна, а анодом является вольфрамо-графеновый слой с толщиной вольфрамового покрытия 3-5 нанометров, нанесенный на рентгенопрозрачную подложку из теплостойкого диэлектрика, закрепленную на внешней стороне кольца, примыкающего свободной стороной к внутренней поверхности выходного окна, причем анод закрыт диафрагмой из диэлектрика с центральным окном диаметром 1-2 мм, геометрическая ось которого совпадает с геометрической осью катода, остроконечный выступ которого находится на расстоянии 10-12 мм от анода.
Проведенные исследования по патентным и научно-техническим информационным источникам показали, что конструкция предлагаемой рентгеновской трубки неизвестна и не следует явным образом из изученного уровня техники, т.е. соответствует критериям «новизна» и «изобретательский уровень».
Далее наше предложение сопровождается чертежами и пояснением к ним. На фиг.1, изображена рентгеновская импульсная трубка (вид сбоку в разрезе), а на фиг.2 показано положение рентгеновского излучателя, заряженного новой трубкой, при просвечивании стенок упаковочного ящика.
Рентгеновская импульсная трубка с электростатической эмиссией представляет собой вакуумированную стеклянную колбу 1 цилиндрической формы с давлением остаточного газа 10-6-10-7 мм рт.ст. с торцевым выходным окном 2. Внутри колбы 1 размещены катод и анод. В качестве катода используется заостренный стержень 3 из тугоплавкого металла, например вольфрама, закрепленный на торце 4 колбы 1 с противоположной стороны от выходного окна 2. Эмиссия автоэлектронного эмиттера в форме заостренного стержня 3 локализована на поверхности площадью 10-9 см2 острия радиусом 2×10-5 см. Анодом является вольфрамо-графеновый слой 5 с толщиной вольфрамового покрытия 3-5 нанометров. Вольфрамо-графеновый слой 5 нанесен на рентгенопрозрачную подложку 6, изготовленную из термостойкого диэлектрика, например тефлона.
Вольфрамо-графеновый слой получают в вакуумной камере путем осаждения паров вольфрама в электрическом поле на графен, которым предварительно покрыта подложка 6. Графен является связующим слоем. Сочетание вольфрама и графена выбрано не случайно. Вольфрам обеспечивает высокий выход рентгеновских квантов, а графен обладает хорошей электропроводностью, высокой прочностью и термостойкостью. Кроме того, вольфрамо-графеновый слой толщиной в 10-20 нанометров имеет малую теплоемкость, что спасает анод от перегрева и обеспечивает длительную работу рентгеновской трубки при номинальном режиме работы. Подложка 6 закреплена на кольце 7, примыкающем свободной стороной к внутренней поверхности выходного окна 2. Кольцо 7 изготовлено из диэлектрика, например керамики. К свободной поверхности вольфрамо-графенового слоя 5 примыкает токопроводящее кольцо 8, изготовленное, например из меди. Кольцо 8 соединено с электрическим контактом 9, выходящим из стеклянной колбы 1. Между заостренным стержнем 3 катода и анодом установлена диафрагма 10 из диэлектрика, например керамики. Диафрагма 10 имеет центральное отверстие диаметром 1-2 мм, геометрическая ось которого совпадает с геометрической осью катода, остроконечный выступ которого находится на расстоянии 10-12 мм от анода. Основание 11 остроконечного стержня 3 катода, имеющее форму диска, находится с внешней стороны стеклянной колбы 1, к нему плотно примыкает медное кольцо 12, соединенное в своем основании с электрическим контактом 13.
Колба 1 рентгеновской трубки помещена в стакан 14 из эластичного диэлектрика, например тефлона и закреплена посредством вкладышей
15, изготовленных из жесткого диэлектрика, например эбонита, в стальном кожухе 16, заполненном трансформаторным маслом 17. Внутренняя поверхность кожуха 16 покрыта слоем свинца 18 толщиной 0,5 мм, защищающим внешнюю среду от рентгеновского излучения. Стальной кожух 16 имеет боковое окно 19, закрытое пробкой 20 с центральным отверстием 21 со стеклом 22 из рентгенопрозрачного материала, например плексигласа. Отверстие 21 имеет круглую форму, его центр - точка О находится на геометрической оси рентгеновской трубки, проходящей через вершину остроконечного стержня 3 катода. Ширина рентгеновского пучка, выходящего из кожуха 16, определяется углом γ, в его спектральном составе преобладают кванты характеристического излучения вольфрама. Кожух 16 соединен с держателем 23, изготовленным из легкого металла, например дюралюминия. Катод и анод рентгеновской трубки подключаются через электрические контакты 13 и 9 к импульсному источнику высокого напряжения 24, связанному с пультом управления 25.
На фиг.2 схематически показана методика использования предложенной нами малогабаритной рентгеновской трубки в составе рентгеновского аппарата, предназначенного для контроля багажа на предмет выявления скрытых предметов.
Рентгеновский аппарат содержит излучатель, представляющий собой стальной кожух 16, заряженный малогабаритной рентгеновской трубкой импульсного типа. Кожух 16 закреплен посредством держателя 23 на тележке 26, на которой находится импульсный источнику высокого напряжения 24, к которому подключена рентгеновская трубка. Режим работы рентгеновской трубки задается на пульте управления 25. Детектором рентгеновского излучения является рентгеновский электронно-оптический преобразователь (РЭОП) 27, оптическая ось которого совпадает с геометрической осью рентгеновской трубки. РЭОП 27 закреплен посредством держателя 28 на тележке 26. На тележке также находятся блок питания 29 РЭОПа 27 и блок преобразования электрического сигнала 30, с выхода РЭОПа 27. Результирующее изображение выводится на видеомонитор 31. РЭОП 27 многократно усиливает рентгеновский сигнал, что позволяет использовать для работы маломощный рентгеновский генератор (5-6 кВт).
Малые габариты рентгеновского излучателя позволяют вводить его в небольшие полости 32 упаковочного ящика 33 и надежно выявлять скрытые предметы 34 в его стенке 35.
Использование для рентгеновского просвечивания характеристического, т.е. монохроматического излучения обеспечивает высокую контрастную чувствительность системы, что позволяет надежно выявлять малоконтрастные предметы.
Claims (2)
1. Рентгеновская импульсная трубка с электростатической эмиссией, содержащая вакуумированную стеклянную колбу цилиндрической формы с торцевым выходным окном, внутри которой закреплены катод и анод, подключенные к импульсному источнику высокого напряжения, отличающаяся тем, что в качестве катода используется заостренный стержень из тугоплавкого металла, закрепленный на торце колбы с противоположной стороны от выходного окна, а анодом является вольфрамографеновый слой с толщиной вольфрамового покрытия 3-5 нм, нанесенный на рентгенопрозрачную подложку из теплостойкого диэлектрика, закрепленную на внешней стороне кольца, примыкающего свободной стороной к внутренней поверхности выходного окна, причем анод закрыт диафрагмой из диэлектрика с центральным окном диаметром 1-2 мм, геометрическая ось которого совпадает с геометрической осью катода, остроконечный выступ которого находится на расстоянии 10-12 мм от анода.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011114891/28U RU107598U1 (ru) | 2011-04-18 | 2011-04-18 | Рентгеновская импульсная трубка с электростатической эмиссией |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011114891/28U RU107598U1 (ru) | 2011-04-18 | 2011-04-18 | Рентгеновская импульсная трубка с электростатической эмиссией |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU107598U1 true RU107598U1 (ru) | 2011-08-20 |
Family
ID=44756105
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011114891/28U RU107598U1 (ru) | 2011-04-18 | 2011-04-18 | Рентгеновская импульсная трубка с электростатической эмиссией |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU107598U1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU194718U1 (ru) * | 2019-11-05 | 2019-12-19 | Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт интроскопии МНПО "СПЕКТР" | Рентгеновская импульсная трубка с автоэлектронной эмиссией |
RU2821363C1 (ru) * | 2023-03-09 | 2024-06-21 | Сергей Тимофеевич Воронин | Ионизатор плотных газовых потоков на основе эффекта комптона |
-
2011
- 2011-04-18 RU RU2011114891/28U patent/RU107598U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU194718U1 (ru) * | 2019-11-05 | 2019-12-19 | Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт интроскопии МНПО "СПЕКТР" | Рентгеновская импульсная трубка с автоэлектронной эмиссией |
RU2821363C1 (ru) * | 2023-03-09 | 2024-06-21 | Сергей Тимофеевич Воронин | Ионизатор плотных газовых потоков на основе эффекта комптона |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6415250B2 (ja) | X線発生管、x線発生装置及びx線撮影システム | |
EP2179436B1 (en) | Compact high voltage x-ray source system and method for x-ray inspection applications | |
US9818571B2 (en) | X-ray generation tube, X-ray generation apparatus, and radiography system | |
US20070025516A1 (en) | Magnetic head for X-ray source | |
JP5268646B2 (ja) | 電子ビームの強度を感知するための多層検出器、方法および電子ビーム照射装置 | |
CN103733734A (zh) | 放射线发生装置和放射线成像装置 | |
JP2015002074A (ja) | 透過型ターゲットおよび該透過型ターゲットを備える放射線発生管、放射線発生装置、及び、放射線撮影装置 | |
US9177753B2 (en) | Radiation generating tube and radiation generating apparatus using the same | |
JP2014197534A (ja) | X線発生管、該x線発生管を備えたx線発生装置及びx線撮影システム | |
NO135246B (ru) | ||
WO2013032020A2 (en) | X-ray generator and x-ray imaging apparatus | |
RU107598U1 (ru) | Рентгеновская импульсная трубка с электростатической эмиссией | |
US6718012B2 (en) | Electromagnetic wave energy emitter | |
KR20130020080A (ko) | 냉각 및 차폐 기능이 있는 엑스레이 소스 | |
JP6727193B2 (ja) | 高電圧フィードスルー・アセンブリ、電子回折または画像化装置、および真空環境において電極装置を操作する方法 | |
JP2009224069A (ja) | 放射線検出器及び放射線検出方法 | |
RU2446508C1 (ru) | Импульсная рентгеновская трубка | |
JP2002519815A (ja) | 放射(例えばx線パルス)発生装置メカニズム | |
EP3954284A1 (en) | System for investigating biological objects | |
JP2009110795A (ja) | 異極像結晶を用いたx線発生装置 | |
JP4886760B2 (ja) | X線装置 | |
JP2014149932A (ja) | 放射線発生装置及び放射線撮影システム | |
JP2012142129A (ja) | 軟x線源 | |
RU145497U1 (ru) | Рентгеновская импульсная трубка с автоэлектронной эмиссией | |
JP2013235656A (ja) | 電界放射装置及び携帯型非破壊検査装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20111009 |