SU1718298A1

SU1718298A1 - Stereoscopic x-ray unit

Info

Publication number: SU1718298A1
Application number: SU904842714A
Authority: SU
Inventors: Вадим Дмитриевич Лебедь; Юрий Константинович Самошенков; Михаил Федорович Симановский
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский институт по строительству магистральных трубопроводов
Priority date: 1990-06-26
Filing date: 1990-06-26
Publication date: 1992-03-07

Abstract

Изобретение относитс к рентгеновскому аппаратостроению и может быть использовано при создании стереоскопических источников рентгеновского излучени дл дефектоскопии . Цель изобретени - упрощение конструкции, улучшение массо- габаритных показателей и увеличение срока службы. Рентгеновска трубка 1 выполнена в виде высокочастотного резонатора с соос- ными высокочастотными электродами 2 и 3. Торцы 4 и 5 электродов 2 и 3 образуют ускор ющий зазор 6. Электронно-оптические системы 7 и 8 с электронными пушками 9,10 и анодами с мишен ми 11,12 размещены встречно одна относительно другой. Мишени 11,12 наход тс на оси трубки 1, а выходные окна пушек 9,10 смещены -от оси. Электроды 2 и 3 установлены с возможностью перемещени вдоль оси трубки 1 посредством сильфонных соединений 16,17. 1 ил. (А СThe invention relates to X-ray engineering and can be used to create stereoscopic x-ray sources for flaw detection. The purpose of the invention is to simplify the design, improve mass and overall performance and increase service life. X-ray tube 1 is designed as a high-frequency resonator with coaxial high-frequency electrodes 2 and 3. The ends 4 and 5 of electrodes 2 and 3 form an accelerating gap 6. Electron-optical systems 7 and 8 with electron guns 9,10 and anodes with targets 11.12 placed opposite one relative to another. Targets 11, 12 are on the axis of the tube 1, and the output windows of the guns 9, 10 are offset from the axis. Electrodes 2 and 3 are mounted for movement along the axis of tube 1 by means of bellows connections 16, 17. 1 il. (A C

Description

Изобретение относитс к рентгеновскому аппэратостроению и может быть использовано при создании стереоскопических источников рентгеновского излучени дл дефектоскопии.This invention relates to X-ray instrumentation and can be used to create stereoscopic x-ray sources for flaw detection.

Известен стереоскопический рентгеновский аппарат, в котором стереоэффект достигаетс за счет применени двух и более пар нитей накала (катодов), причем рентгеновска трубка выполнена по обычной схе- ме, что требует применени источника высокого напр жени с большими массога- баритными параметрами.A stereoscopic x-ray apparatus is known in which the stereo effect is achieved by using two or more pairs of filaments (cathodes), and the X-ray tube is made according to the usual scheme, which requires the use of a high voltage source with large weight-size parameters.

Известен также рентгеноаппарат, в котором используетс высокочастотный гене- ратор, но дл питани катода трубки. Сама- же трубка не вл етс высокочастотным резонатором , что требует внешнего источника высокого напр жени и увеличивает массу и габариты установки в целом.Also known is an x-ray apparatus, in which a high-frequency oscillator is used, but to power the cathode of the tube. The tube itself is not a high-frequency resonator, which requires an external source of high voltage and increases the weight and dimensions of the installation as a whole.

Наиболее близким к изобретению вл етс стереоскопический рентгеновский аппарат , содержащий вакуумную рентгеновскую трубку, включающую две электронно-оптические системы, кажда из которых включает расположенные напротив друг друга электронную пушку с выходным окном и анод с мишенью, а также источники питани электронных пушек и. источник питани трубки.The closest to the invention is a stereoscopic x-ray apparatus containing a vacuum x-ray tube comprising two electron-optical systems, each of which includes an electron gun located opposite to each other with an exit window and an anode with a target, and power sources of electron guns and. tube power supply.

Недостатки известного аппарата состо- т в сложности и конструкции регулировки ускор ющих зар дов, а также в значительных массогаба- ритных параметрах, обусловленных использованием высоковольтной изол ции (на о снове твердых диэлектриков) между электронно-оптическими системами и их элементами , кроме того, срок службы устройства, определ емый устойчивостью катодов к обратной ионной бомбардировке, недостато- чен с точки -зрени современных требований.The disadvantages of the known apparatus are in the complexity and design of the adjustment of accelerating charges, as well as in significant mass-size parameters, due to the use of high-voltage insulation (on the basis of solid dielectrics) between the electron-optical systems and their elements, and the service of the device, determined by the cathode resistance to reverse ion bombardment, is insufficient from the point of view of modern requirements.

Цель изобретени - упрощение конструкции , улучшение массогабаритных показателей и увеличение срока службы.The purpose of the invention is to simplify the design, improve the weight and size parameters and increase the service life.

В стереоскопическом рентгеновском аппарате, содержащем вакуумную рентгеновскую трубку, включающую две электронно-оптические системы, кажда из которых имеет расположенные напротив друг друга электронную пушку с выходным окном и анод с мишенью, а также источники питани электронных пушек и источник питани рентгеновской трубки, рентгеновска трубка выполнена в виде высокочастотного резо- натора с соосными высокочастотными электродами равной длины, обращенные один к другому торцы которых образуют ускор ющий зазор, электронно-оптические системы расположены встречно и закреплены на торцах высокочастотных электродов, приIn a stereoscopic x-ray machine containing a vacuum x-ray tube, which includes two electron-optical systems, each of which has an electron gun with an exit window and an anode with a target located opposite each other, as well as power sources of electron guns and a power source of the x-ray tube, the x-ray tube is made in the form of a high-frequency resonator with coaxial high-frequency electrodes of equal length, facing one another the ends of which form an accelerating gap, electron-optical All systems are opposed and fixed at the ends of high-frequency electrodes, with

этом мишени расположены на оси резонатора , а выходные окна пушек смещены относительно этой оси, кроме того, высокочастотные электроды установлены с возможностью перемещени вдоль оси трубки, а источник питани трубки выполнен в виде перестраиваемого по частоте высокочастотного генератора.This target is located on the axis of the resonator, and the output windows of the guns are offset relative to this axis. In addition, the high-frequency electrodes are mounted for movement along the axis of the tube, and the power supply of the tube is designed as a high-frequency generator tunable in frequency.

На чертеже представлена конструктивна схема стереоскопического рентгеновского .аппарата, в котором рентгеновска трубка выполнена в форме коаксиального полуволнового резонатора с осесимметрич- ным расположением электронно-оптических систем.The drawing shows a structural diagram of a stereoscopic X-ray apparatus in which the X-ray tube is made in the form of a coaxial half-wave resonator with an axisymmetric arrangement of electron-optical systems.

Стереоскопический рентгеновский аппарат содержит вакуумную рентгеновскую трубку 1, выполненную в форме высокочастотного резонатора с еоосными высокочастотными электродами 2 и 3, торцы 4 и 5 которых обращены один к другому и образуют ускор ющий зазор 6. Две электронно-оптические системы 7 и 8, кажда из которых содержит расположенные напротив друг друга электронную пушку 9 (10) с выходным окном ианодс мишенью 11 (12), расположены встречно и закреплены на торцах 4 и 5. Мишени 11 и 12 расположены на оси резонатора , а выходные окна пушек 9 и 10 смещены относительно этой оси. Источники 13 и 14 питани подключены к пушкам, а источник 15 питани - к трубке и выполнен в виде перестраиваемого по частоте высокочастотного генератора.The stereoscopic X-ray machine contains a vacuum X-ray tube 1, made in the form of a high-frequency resonator with high-frequency electrodes 2 and 3, the ends 4 and 5 of which face one another and form an accelerating gap 6. Two electron-optical systems 7 and 8, each of which contains an electron gun 9 (10) located opposite each other with an exit window and an anode with target 11 (12), are opposed and fixed at the ends 4 and 5. Targets 11 and 12 are located on the cavity axis, and the output windows of guns 9 and 10 are shifted about relative to this axis. Sources 13 and 14 of the power supply are connected to the guns, and the power supply source 15 is connected to the tube and is designed as a high-frequency generator tunable in frequency.

Электроды 2 и 3 резонатора установлены с возможностью перемещени вдоль оси трубки 1 с помощью сильфонных соединений 16 и 17. Измеритель 18 уровн потенциала подключен к трубке 1, На чертеже изображены также траектории электроновThe electrodes 2 and 3 of the resonator are mounted with the possibility of moving along the axis of the tube 1 by means of bellows connections 16 and 17. The potential level meter 18 is connected to the tube 1. The electron paths are also shown in the drawing.

(el(el

Аппарат работает следующим образом, Включают источник 15 питани рентгеновской трубки 1. При этом возбуждаетс образованный трубкой Т высокочастотный резонатор и между торцами 4 и 5 внутренних электродов 2 и 3 возникает напр жение высокой частоты. Включают источник 13 питани электронной пушки 9. Пучок электронов ускор етс в зазоре 6 и фокусируетс на мишень 12, рентгеновское излучение с которой поступает на исследуемый объект. При достижении требуемсйзкспозиционной дозы рентгеновского излучени {размещение исследуемого объекта и приемника-излучени , например пленки, вл етс известным и не показано) источник 13 выключают и включают источник 14 питани электронной пушки 10. Пучок электронов ускор етс в зазоре G иThe device operates as follows. The X-ray power supply source 15 is turned on. In this case, a high-frequency resonator formed by the T tube is excited, and a high-frequency voltage is generated between the ends 4 and 5 of the inner electrodes 2 and 3. The power supply 13 of the electron gun 9 is turned on. The electron beam is accelerated in the gap 6 and is focused on the target 12, the X-ray radiation from which is transmitted to the object under study. When the required exposure dose of X-rays (the location of the object under study and the receiving radiation, such as a film, is known and not shown) is reached, the source 13 is turned off and the electron gun power supply source 14 is turned on. The electron beam is accelerated in the gap G and

фокусируетс на мишень 11, рентгеновское излучение с которой поступает на исследуемый объект. Таким образом, поочередно, включа и выключа источники 13 и 14, обеспечивают возникновение рентгеновского излучени из двух разных точек пространства . Регулиру длину электродов 2 и 3, сохран при этом равенство длин этих электродов и подстраива частоту источника 15 под частоту резонатора на рабочем (противофазном) типе колебаний, добиваютс получени требуемого качества стереограмм.focuses on the target 11, the X-ray radiation from which enters the object under study. Thus, alternately, turning the sources 13 and 14 on and off, X-rays are generated from two different points in space. By adjusting the length of electrodes 2 and 3, while maintaining the equality of the lengths of these electrodes and adjusting the frequency of the source 15 to the frequency of the resonator at the working (antiphase) type of oscillations, they achieve the required quality of stereograms.

Дл обеспечени включени и выключени электронных пучков пушки 9 и 10 могут быть снабжены управл ющими электродами или сетками (не показаны). В этом случае попеременное включение пушек достигаетс подачей на управл ю- щие электроды от источника 13 и 14 питани управл ющих потенциалов. В простейшем случае (при использовании термокатодов) включение и выключение1 пушек 9 и 10 осуществл етс соответетву- ющей манипул цией накалов катодов от источников 13 и 14.To ensure that the electron beams are turned on and off, guns 9 and 10 can be equipped with control electrodes or grids (not shown). In this case, alternate switching on of the guns is achieved by supplying control electrodes from the source 13 and 14 of the control potentials. In the simplest case (using thermal cathodes), switching on and off1 of guns 9 and 10 is carried out by appropriately manipulating the cathodes from sources 13 and 14.

00

5five

0 5 0 5

Claims

Invention Stereoscopic X-ray apparatus containing a vacuum X-ray tube comprising two electron-optical systems, each of which has an electron gun located opposite each other with an exit window and an anode with a target, as well as power sources of electron guns and an X-ray tube power supply. , characterized in that, in order to simplify the design, improve the weight and size parameters and increase the service life, the X-ray tube is made in the form of a high-frequency resonator with coaxial high-frequency electrodes of equal length, facing one another the ends of which are ofzezuyutskuyuschiruyuschiy gaze, electron-optical systems are located opposite and fixed to the ends of the high-frequency electrodes, the targets are located on the axis of the resonator movement along the tube axis, and the tube power supply is made in the form of a high-frequency generator tunable in frequency.