SU1141475A1

SU1141475A1 - Рентгеновска трубка

Info

Publication number: SU1141475A1
Application number: SU833609984A
Authority: SU
Inventors: Владимир Дмитриевич Набойщиков; Эдуард Александрович Лукьяненко; Юрий Евгеньевич Токарев
Original assignee: Научно-Исследовательский Институт Интроскопии
Priority date: 1983-06-16
Filing date: 1983-06-16
Publication date: 1985-02-23

Abstract

1. РЕНТГЕНОВСКАЯ ТРУБКА, содержаща вакуумный баллон, катод и анод, состо щий из полого цилиндрического тела и мищени из тугоплавкого металла, систему охлаждени анода в виде тепловой трубы с внутренним капилл рным покрытием , зона испарени которой встроена в тело анода, а зона конденсации выведена за вакуумный баллон и снабжена радиатором , отличающа с тем, что, с целью повышени эффективности охлаждени , зона конденсации выполнена в виде набора отВСРСОгОЗЯДЯ .lATEMTjfO- . тл ;н« «сс«д - t 2ЕЛКОта{/I , j водных каналов, соединенных с зоной испарени сужающимс к последней коническим участком, причем один из отводных каналов установлен по оси тела анода, остальные - симметрично вокруг него, а каппилл рное покрытие тепловой .трубы выполнено из пористого сплава. 2. Трубка по п. 1, отличающа с тем, что количество отводных каналов выбрано от трех до п ти. З.Трубка по пп. 1 и 2, отличающа с тем, что тело анода выполнено из меди, мищень из вольфрамового диска, толщина последнего выбрана 0,02 от радиуса тела анода, диаметр диска равен радиусу тела анода, рассто ние от диска до торца тепловой трубы составл ет 0,3 радиуса тела анода, диаi метр зоны испарени тепловой трубы равен радиусу тела анода, а ее длина равна (Л 1,5 радиуса анода, длина конического участка тепловой трубы выбрана не меньшей 2,5 радиусов тела анода, диаметр отводных каналов составл ет не более 0,2 радиуса анода, а их длина - не менее 3,0 радиусов анода, причем капилл рное покрытие выполнено из сплава никель-хром-сталь. 4 сл

Description

Изобретение относитс к рентгенотехнике , конкретнее к рентгеновским трубкам повышенной мощности со средствами охлаждени анода.

Известны рентгеновские трубки с неподвижным анодом, состо щим из цилиндрического тела, с каналами дл прокачки охлаждающей среды и мишени, закрепленной на скощенной торцовой поверхности цилиндрического тела 1 .

Недостатком этой конструкции трубки вл етс относительно невысока эффективность охлаждени анода.

Наиболее близкой по технической сущности к изобретению вл етс рентгеновска трубка, содержаща вакуумный баллон, катод и анод, состо щий из полого цилиндрического тела и мишени из тугоплавкого металла , систему охлаждени анода в виде тепловой трубы с внутренним капилл рным покрытием, зона испарени которой встроена в тело анода, а зона конденсации выведена за вакуумный баллон и снабжена радиатором 2 .

Однако известна конструкци , хот и имеет преимущества перед конструкцией с вод ным охлаждением, не вл етс оптимальной с точки зрени достигаемой эффективности охлаждени .

Цель изобретени - повысить эффективность охлаждени .

Поставленна цель достигаетс тем, что в рентгеновской трубке, содержащей вакуумный баллон, катод и анод, состо щий из полого цилиндрического тела и мищени из тугоплавкого металла, систему охлаждени анода в виде тепловой трубы с внутренним капилл рным покрытием, зона испарени которой встроена в тело анода, а зона конденсации выведена за вакуумный баллон и снабжена радиатором, зона конденсации выполнена в виде набора отводных каналов, соеди ненных с зоной испарени сужающимс к последней коническим участком, причем один из отводных каналов установлен по оси тела анода, остальные - осесимметрично вокруг него, а капилл рное покрытие тепловой трубы выполнено из йористого сплава.

Количество отводных каналов выбрано от трех до п ти.

Тело анода выполнено из меди , мишень из вольфрамового диска,толщина последнего выбрана 0,02 от радиуса тела анода, диаметр диска равен радиусу тела анода, рассто ние от диска до торца тепловой трубы составл ет 0,3 радиуса тела анода, диаметр зоны испарени тепловой трубы равен радиусу тела анода, а ее длина равна 1,5 радиуса анода, длина конического участка тепловой трубы выбрана не меньшей 2,5 радиусов тела анода, диаметр отводных каналов составл ет не более 0,2 радиуса анода , а их длина - не менее 3,0 радиусов анода , причем капилл рное покрытие выполнено из сплава никель-хром-сталь.

На фиг. 1 изображен анод рентгеновской трубки, продольный разрез; на фиг. 2-6 зависимости отводимого теплового потока от количества каналов, от диаметра зоны испарени , от длины зоны испарени , от диаметра отводных каналов и от длины отводных каналов тепловой трубы, соответственно .

Анод рентгеновской трубки с тепловой трубой, работающей при температуре нагретого торца, равной 200°С (фиг. 1), состоит

r из вольфрамового зеркала 1, впа нного в цилиндрическое тело 2 анода, в котором имеетс плотное соединение с цилиндрической частью 3 (зоной испарени ) тепловой трубы , к которой приварена коническа часть 4 тепловой трубы. Капилл рное покрытие 20 тепловой трубы выпелнено из пористого сплава хром-никель-сталь. Сторона большего основани конической части 4 заварена заглушкой 5, в которой имеютс четыре отверсти , расположенные крестообразно, и одно отверстие в центре заглуитки 5. В местах этих отверстий к заглушке 5 с тор-ца приварены п ть отводных каналов 6. Другие торцы отводных каналов заварены заглушками 7. С наружной стороны отводных каналов приварены пластины 8 слу30 жашие радиаторами.

Рентгеновска трубка работает следующим образом.

Пучок электронов разгон етс электрическим полем и соудар етс с вольфрамовым зеркалом 1. В результате этого 99°/о

5 энергии электронного пучка превращаетс в тепло, выдел ющеес на маленькой площадке вольфрамового зеркала. Оно разогреваетс и передает тепло телу 2 анода. Затем нагреваетс цилиндрическа часть

0 3 тепловой трубы. После этого по конической части 4 тепловой трубы нагретый пар передаетс в отводные каналы 6, где охлаждаетс . С помощью пластин 8 тепло рассеиваетс в окружающую среду с большей поверхности. Конденсат по внутренней пилл рной поверхности тепловой трубы возвращаетс в ее цилиндрическую часть 3.

На основании теоретических и экспериментальных исследований было установлено, что величина коэффициента теплоотдачи

gQ от анода в окружающую среду становитс максимально возможной, а отводима от анода теплова мощность максимальной при следующих геометрических соотнощени х тела анода и тепловой трубы: толщина вольфрамового диска-зеркала 1 - не

55 более 0,02 радиуса тела анода; толщина медного тела 2 от вольфрамового диска до торца зоны испарени - не более 0,3 радиуса тела 2 анода; длина цилиндрической

части 3 тепловой трубы равна 1,5 радиуса тела анода; ее диаметр равен радиусу тела 2 анода; длина конической части 4 тепловой трубы составл ет не менее 2,5 радиусов тела 2 анода; длина отводных каналов составл ет не менее 3,0 радиусов; их диаметр - не более 0,2 радиуса тела 2 анода

при толщине пластин оребрени - не более 0,02 радиуса тела 2 анода.

Предлагаема конструкци анода и тепловой трубы из Cr стали позвол ет отвести от анода рентгеновской трубки мощность до 4-5 кВт при величине фокусного п тна не менее 0,1 радиуса тела анода.

О ОЛ 1,2

2.0 Фиг. 2

Qma

0.8 0,6

о.ч

0.2

ii что 0.8

0.6 0,Ц0 .2

Ж.

Ra

О Q. 1,2 2.0 фиг.Ъ

J

Claims

1.5 радиуса анода, длина конического участка тепловой трубы выбрана не меньшей

1. РЕНТГЕНОВСКАЯ ТРУБКА, содержащая вакуумный баллон, катод и анод, состоящий из полого цилиндрического тела и мишени из тугоплавкого металла, систему охлаждения анода в виде тепловой трубы с внутренним капиллярным покрытием, зона испарения которой встроена в тело анода, а зона конденсации выведена за вакуумный баллон и снабжена радиатором, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения, зона конденсации выполнена в виде набора от водных каналов, соединенных с зоной испарения сужающимся к последней коническим участком, причем один из отводных каналов установлен по оси тела анода, остальные — симметрично вокруг него, а каппиллярное покрытие тепловой трубы выполнено из пористого сплава.

2. Трубка по π. 1, отличающаяся тем, что количество отводных каналов выбрано от трех до пяти.

З.Трубка по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что тело анода выполнено из меди, мишень из вольфрамового диска, толщина последнего выбрана 0,02 от радиуса тела анода, диаметр диска равен радиусу тела анода, расстояние от диска до торца тепловой трубы составляет 0,3 радиуса тела анода, диаметр зоны испарения тепловой трубы равен радиусу тела анода, а ее длина равна

2.5 радиусов тела анода, диаметр отводных каналов составляет не более 0,2 радиуса анода, а их длина — не менее 3,0 радиусов анода, причем капиллярное покрытие выполнено из сплава никель-хром-сталь.