SU1051616A1 - Pulsed x-ray source with cold cathode - Google Patents

Pulsed x-ray source with cold cathode Download PDF

Info

Publication number
SU1051616A1
SU1051616A1 SU813307113A SU3307113A SU1051616A1 SU 1051616 A1 SU1051616 A1 SU 1051616A1 SU 813307113 A SU813307113 A SU 813307113A SU 3307113 A SU3307113 A SU 3307113A SU 1051616 A1 SU1051616 A1 SU 1051616A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
cathode
hole
anode
ray source
pulsed
Prior art date
Application number
SU813307113A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Григорьевич Шпак
Original Assignee
Институт сильноточной электроники СО АН СССР
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт сильноточной электроники СО АН СССР filed Critical Институт сильноточной электроники СО АН СССР
Priority to SU813307113A priority Critical patent/SU1051616A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1051616A1 publication Critical patent/SU1051616A1/en

Links

Landscapes

  • X-Ray Techniques (AREA)

Abstract

ИМПУЛЬСНЫЙ РЕНТГЕНОЕЗСКИЙ ИСТОЧНИК С ХОЛОДНЬМ КАТОДОМ, содержащий вакуумированный цилиндрически корпус, на одном конце которого расположен плоский простре тьный анод, а ни другом - коаксиальный изолирующий ввод с катодом, в лполненным в виде трубки из металлической фольги,о т JT и ч а ю щ и и с   тем, что, с целью повышени  долговечности и ослаблени  афО сального излучени , эмиттирующий конец катода выполнен в виде полусферы с отверстием, ограниченным острой кромкой, причем ось отверсти  совпадает с осью источника, а плоскость отверсти  параллельна плоскости анода. ел о даPULSE X-RAY SOURCE WITH A COOL CATHODE, containing a evacuated cylindrical housing, at one end of which is a flat space anode, and no other - coaxial insulating lead with a cathode, filled with metal foil in the form of a metal foil tube and in order to increase durability and attenuate afOral radiation, the emitting end of the cathode is made in the form of a hemisphere with a hole bounded by a sharp edge, with the hole axis coinciding with the source axis, and the hole plane and parallel to the anode plane. ate oh yeah

Description

Изобретение относитс;  к рентгено ской технике и может быть использов но в малогабаритних импульсных рент геновг:кнх аппаратах, предназначенных дл  дефектоскопи  и рентгенодиагностики . Известен импульсный рентгеновский источник с острийным анодом и кольпе вым катодом Недостаток устройства - воти-южный перегрев и оплавлеЕ-ше анода при длительных экспозици х. Наиболее близким по технической сущности к предла1г)емому  вл етс  импульсный рентгеновский источник с холодным катодом, с;с;держа дий вакууь-ш рованный ци,пиндрический корпус, на одном конце которого расположен плос кий прострел1)Ный анод, а на другом кoaкc aльный изолирую дий ввод с катодом , выполненным в виде трубки из металлической фольги 2j . Недостатком известного устройств  вл етс  значйтелыый износ катода, который приводит к увеличению промежутка анод - катод, уменыг1е 1ию числ катодных факелов, снижению дозы за импульс и пропускам в срабатывании. Кроме того, афокальное излучение ухудшает рентгенографические характеристики источника, а электроннь:й ток, воз буждакащий его, нагружает импульсный генератор, снижа  напр жение на рент 1еновском источнике. Цель изобретени  - повышение долговечности и ослабление афокального излучени . Поставленна  цель достигаетс  гем, что в импульсном рентгеновском источнике с холодным катодом,содержащем вакууглированный цилиндрический корпус, на одном конце которого расположен плоский прострельный аТГбд, а на другом - коаксиальный изо51ирующий ввод с катодом, выполне ным в виде,трубки из металлической фольги , зг -штируюций конец катодс1 выполнен в виде полусферы с отверстием , ограниченным острой кромкоР, причем ось отверсти  совпадает с осью источника, а плоскость отверсти  параллельна плоскости анода. На чертеже представлена конструкци  рентгеновского источника, а так же распределение электрического пол  и траектории электронов в проме жутке анод - катод. Импульсный рентгеновский источник с холодным катодом состоит из вольфрамового анода 1,  вл кхцегос  часть вакуумплотного корпуса 2, герметичного изолирующего ввода 3, на которо установлен катод в виде трубки из металлической (обычно танталовой) фольги 4. Сферический конец катода имеет отверстие, острие кра  которого служат эмиттирующей кромкой. Днаметр (угверстич и длина промежутка анод - катод (определ ютс  величиноп напр жени , на которое рассчитан ист(5чник, и требуемыг/ диаметром фокусного п тна, так как при больших плотнсзст х тока в п тне анод интенсивно распыл етс . Дл  равномерной ;-1(лиссии плотности отверсти  анода выставл ютс  параллельно. Источник откачиваетс:  и отпаиваетс  с помощьк:) обычнспо штенгел , расположенного в катододержателе (не показан). Лри приложении высокого напр жени  к источнику на кра х отверсти  напр женность электрического пол  5 уси1тиваетс  , происходит вз1)ыв микронеоднородностей поверхности и образование катодных факелов. Траектории б элсгктронов при оггом сход тс  преH .MymccTBeHSio к источника, образование афок,и1ЬНО1о излучени  при таком распределелнии пол  затруднено. (Лт санныи механизм имеет место пр-И длител)ности HMnyjii ca не более, чем врем  расширени  пла мл катодных факелов на наружную сферическую поверхность катода и прш напр женности электрическогсз гкхи  у поверхзависит от н гпр жени  и составл ет см/с. Таким образом, первое условие выполн етс  мри длительности импульса короче 30-50 не, т.е. в диапазоне, в котором работает большинство рентгеновских агтаратов,испо;п1зу1ощих источники с взр.ывной электронноГ эмиссией . ГЗторое условие обеспечиваетс  сферической геометрией и nojmРОБКОЙ наружной поверхности катода. Износ кроглки остри  в процессе эксплуатации ма.по В7п-1 ет на величину межэлектродного зазора, при этом лишь несколько увеличиваетс  диаметр фокусного п тна. Увеличение диаметра отверсти  в катоде увеличи- гвает длину его кромки, тем самым замедл   износ катода. Предлагаема  конструкци  источника испытана на импульсном генераторе при напр жении 100-300 кВ,токе в ймц.ульсе до 1,5 кЛ, длительности импульса 20 не. Сравнение с цилиндрическим катодом показало, что существует возможность уменьшить диаметр фокуса более чем в 2 раза. Измерение распределени  плотности то- ка на аноде подтвердило резкое снижение афокального . Повышение срока службы источника имеет большое значение при эксплуатации импульсньлх рентгеновских аппаратов в полевых услови х, так как попадание воздуха в масло, которым заполнен аппарат, происходит при замене трубки и приводит к пробою вы51051616This invention relates to; X-ray technology and can be used in small-sized pulsed X-ray generators: CN devices designed for defectoscopy and X-ray diagnostics. A pulsed X-ray source with a sharp anode and a colloidal cathode is known. A device disadvantage is the South-South overheating and the anode is reflowed during long exposures. The closest in technical essence to the proposed one is a pulsed x-ray source with a cold cathode, c; c; holding a vacuum-evacuated chi, a pindric body, at one end of which is located a flat chamber, 1) an anode, and on the other a coque I isolate the input with a cathode made in the form of a tube of metal foil 2j. A disadvantage of the known devices is the significant wear of the cathode, which leads to an increase in the anode-cathode gap, reducing the number of cathode flares, reducing the dose per pulse and passes in response. In addition, afocal radiation affects the X-ray characteristics of the source, and the electron current that excites it, loads the pulse generator, reducing the voltage at the X-ray source. The purpose of the invention is to increase the durability and reduce afocal radiation. The goal is achieved by haem, which in a pulsed x-ray source with a cold cathode containing an evacuated cylindrical body, at one end of which there is a flat air gap THGBD, and at the other - a coaxial isolating input with a cathode made in the form of a tube made of metal foil, The end of the cathode1 is made in the form of a hemisphere with a hole bounded by a sharp edge, the axis of the hole coinciding with the axis of the source, and the plane of the hole is parallel to the plane of the anode. The drawing shows the design of the X-ray source, as well as the distribution of the electric field and the trajectories of electrons in the anode-cathode gap. The cold cathode pulsed x-ray source consists of a tungsten anode 1, it is the x-part part of a vacuum-tight body 2, a sealed insulating inlet 3, on which the cathode is installed in the form of a tube of metal (usually tantalum) foil 4. The spherical end of the cathode has an orifice, the tip of which is emitting edge. The meter (uglystich and the anode-cathode gap length (the magnitude of the voltage for which the true is calculated (5 hours and required by the diameter of the focal spot) is determined, since at high current densities the spot anode is intensively sprayed. For uniform; - 1 (the density holes of the anode hole are exposed in parallel. The source is pumped out: and otpaivatsya with the help :) usual shtagel located in the cathode holder (not shown). If high voltage is applied to the source at the edge of the hole, the intensity of the electric field 5 is amplified, There is a rise in microinhomogeneity of the surface and the formation of cathode plumes. The trajectories of the electrons undergo a great deal of transmission to the source, the formation of afok, and radiation under such a distribution of the floor is difficult. (Lt snya mechanism takes place and the HM duration is HM). more than the expansion time of the flame of the cathode torches to the outer spherical surface of the cathode and the intensity of the electrical voltage gkhi at the surface depending on the temperature and is cm / s. Thus, the first condition is met when the pulse duration is shorter than 30-50 nil, i.e. in the range in which most X-ray agents operate, they are sources with adult emitter. The second condition is provided by the spherical geometry and the no-thin outer surface of the cathode. The wear of the spike during the operation of a small mater of V7p-1 em is by the size of the interelectrode gap, while the diameter of the focal spot increases only slightly. Increasing the diameter of the hole in the cathode increases the length of its edge, thereby slowing the wear of the cathode. The proposed source design was tested on a pulse generator with a voltage of 100-300 kV, current in pulses up to 1.5 kL, pulse duration 20 ns. A comparison with a cylindrical cathode showed that there is a possibility to reduce the focus diameter by more than 2 times. The measurement of the current density distribution at the anode confirmed a sharp decrease in afocal. Increasing the life of the source is of great importance when operating pulsed x-ray machines under field conditions, since air entering the oil with which the device is filled occurs when the tube is replaced and leads to breakdown 51051616

соковолр.тного трансформатора и выхо- высить разрешение при панорамном ду из стро  аппарата. Уменьшение диа- просвечивании труб магистральных не метра фокусного п тна позвол ет по- тегаэопроводов мгшого диаметра.power transformer and output resolution at a panoramic dv from the unit. Reduction of the dia- pereslation of the trunk pipes of a non-meter focal spot allows for tegae-tubes of the smallest diameter.

Claims (1)

ИМПУЛЬСНЫЙ РЕНТГЕНОВСКИЙ ИСТОЧНИК С ХОЛОДНЫМ КАТОДОМ, содержащий вакуумированный цилиндрический корпус, на одном конце которого расположен плоский прострельный анод, а на другом - коаксиальный изолирующий ввод с катодом, выполненным в виде трубки из металлической фольги,о т личающийся тем, что, с целью повышения долговечности и ослабления афокального излучения, эмиттирующий конец катода выполнен в виде полусферы с отверстием, ограниченным острой кромкой, причем ось отверстия совпадает с осью источника, а плоскость отверстия параллельна плоскости анода. <3A PULSED X-RAY SOURCE WITH A COLD CATHODE, containing a vacuum cylindrical body, at one end of which there is a flat cross-section anode, and at the other there is a coaxial insulating input with a cathode made in the form of a metal foil tube, which, in order to increase durability and attenuation of afocal radiation, the emitting end of the cathode is made in the form of a hemisphere with a hole bounded by a sharp edge, the axis of the hole coinciding with the axis of the source, and the plane of the hole parallel and the plane of the anode. <3 JJ
SU813307113A 1981-06-22 1981-06-22 Pulsed x-ray source with cold cathode SU1051616A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813307113A SU1051616A1 (en) 1981-06-22 1981-06-22 Pulsed x-ray source with cold cathode

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813307113A SU1051616A1 (en) 1981-06-22 1981-06-22 Pulsed x-ray source with cold cathode

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1051616A1 true SU1051616A1 (en) 1983-10-30

Family

ID=20965311

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813307113A SU1051616A1 (en) 1981-06-22 1981-06-22 Pulsed x-ray source with cold cathode

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1051616A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4771447A (en) * 1985-04-30 1988-09-13 Nippon Telegraph And Telephone Corporation X-ray source

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Мес ц Г.Л. Генерирование мощных наносекундных импульсов, М. Сов. ршдио , 1974, с. 225, 2. Белкин Н.В. Двухзлектродна трубка дл генерации Е аносекундн х импульсов рентгеновского излучени ПТЗ, 1972, W 2, с. 196-197 (прототип) . *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4771447A (en) * 1985-04-30 1988-09-13 Nippon Telegraph And Telephone Corporation X-ray source

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101563521B1 (en) Radiation generating apparatus and radiation imaging apparatus
US5576549A (en) Electron generating assembly for an x-ray tube having a cathode and having an electrode system for accelerating the electrons emanating from the cathode
US3751701A (en) Convergent flow hollow beam x-ray gun with high average power
JP2747295B2 (en) Radiation source that produces essentially monochromatic X-rays
US3138729A (en) Ultra-soft X-ray source
SU748926A1 (en) X-ray generator
US5751784A (en) X-ray tube
US3581093A (en) Dc operated positive ion accelerator and neutron generator having an externally available ground potential target
CA1115764A (en) X-ray irradiation head for panoramic irradiation
GB1329228A (en) Electron beam apparatus
SU1022236A1 (en) Soft x-radiation source
US3448314A (en) Neutron generators
RU2384912C1 (en) Pulsed x-ray tube
US2356645A (en) X-ray tube
SU1051616A1 (en) Pulsed x-ray source with cold cathode
US3390297A (en) Shield for hollow cathode lamps
CA2241116C (en) Radiation (e.g. x-ray pulse) generator mechanisms
US3743836A (en) X-ray focal spot control system
US3812366A (en) Composite x-ray tube/transformer assembly
US3344298A (en) Flash x-ray tube with gas focusing of beam
GB1236719A (en) High frequency beam tubes
Musa et al. Electrical and spectral characteristics of a heated cathode discharge in metal vapors
SU748577A1 (en) X-ray pulse tube
US2229135A (en) Photoglow tube
US1808430A (en) X-ray tube