Разработка макета триодной рентгеновской трубки с линейным фокусом

1. МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образо

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего профессионального образования
Рязанский государственный радиотехнический университет
Кафедра ЭП
Разработка макета триодной рентгеновской трубки
с линейным фокусом.
Рязань 2015 год
Ф.И.О.
Разраб.
Шилкин Д.Н.
Проверил
Анисимов В.Ф.
Подпись
РГРТУ
Лист
1

2. Пример работы рентгенолюминесцентных сепараторов

Ф.И.О.
Разраб.
Шилкин Д.Н.
Проверил
Анисимов В.Ф.
Подпись
РГРТУ
Лист
2

3. Общий вид диодной рентгеновской трубки

Ф.И.О.
Разраб.
Шилкин Д.Н.
Проверил
Анисимов В.Ф.
Подпись
РГРТУ
Лист
3

4. Катодный узел рентгеновской трубки

Ф.И.О.
Разраб.
Шилкин Д.Н.
Проверил
Анисимов В.Ф.
Подпись
РГРТУ
Лист
4

5. Анодный узел рентгеновской трубки

Ф.И.О.
Разраб.
Шилкин Д.Н.
Проверил
Анисимов В.Ф.
Подпись
РГРТУ
Лист
5

6. Конструкция рентгеновской трубки БХВ-15

Ф.И.О.
Разраб.
Шилкин Д.Н.
Проверил
Анисимов В.Ф.
Подпись
РГРТУ
Лист
6

7.

Электронно-оптическая система триода
1-анод, 2-катод, 3-управляющая сетка, 4-катодная
сетка, 5-период системы
Ф.И.О.
Разраб.
Шилкин Д.Н.
Проверил
Анисимов В.Ф.
Подпись
РГРТУ
Лист
7

8.

Траекторный анализ ЭОС в режиме токопрохождения.
Ua=30кВ, Uk=0, Uу=300В
Ф.И.О.
Разраб.
Шилкин Д.Н.
Проверил
Анисимов В.Ф.
Подпись
РГРТУ
Лист
7

9.

Траекторный анализ ЭОС в режиме токопрохождения при
длине паза сетки 2 мм Ua=30кВ; Uk=0; Uу=300В
Ф.И.О.
Разраб.
Шилкин Д.Н.
Проверил
Анисимов В.Ф.
Подпись
РГРТУ
Лист
7

10. Зависимость напряженности поля от угла сегмента катода

E,В/мм
700
600
500
400
300
200
100
0
0
20
40
60
80
100
Ф.И.О.
Разраб.
Шилкин Д.Н.
Проверил
Анисимов В.Ф.
120
α 160
140
Подпись
РГРТУ
Лист
8

11. Расчёт основных параметров моделируемой рентгеновской трубки

Ф.И.О.
Разраб.
Шилкин Д.Н.
Проверил
Анисимов В.Ф.
Подпись
РГРТУ
Лист
9

12. Зависимость ослабления рентгеновского излучения от величины толщины бериллиевого окна

Зависимость ослабления
Зависимость ослабления
рентгеновского излучения
рентгеновского излучения от
от величины толщины
величины толщины алюминиевого
бериллиевого окна
окна
Ix/Io
1
1,2
Ix/Io
0,9
1
0,8
0,7
0,8
0,6
0,6
0,5
0,4
0,4
0,3
0,2
0,2
0,1
0
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
0
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
х, м
1,2
x, м
Ф.И.О.
Разраб.
Шилкин Д.Н.
Проверил
Анисимов В.Ф.
Подпись
РГРТУ
Лист
10

13. Выбор угла между зоной бомбардировки и выходным окном оптимального излучения

Ф.И.О.
Разраб.
Шилкин Д.Н.
Проверил
Анисимов В.Ф.
Подпись
РГРТУ
Лист
11

14.

Q h
T = T0 +
2λnF
Т1 = 150 + 100∙0,1/2∙3,9∙100∙0,0016 = 158,01°С
Приведённые расчёты показывают, что перепад
температуры по стержням незначителен и температура
сетки в самой горячей точки менее 200°С, что
гарантирует отсутствие термотоков в рабочих режимах.
Ф.И.О.
Разраб.
Шилкин Д.Н.
Проверил
Анисимов В.Ф.
Подпись
РГРТУ
Лист
11

15.

Упрощенная конструкция макета триодной рентгеновской трубки.
Ф.И.О.
Разраб.
Шилкин Д.Н.
Проверил
Анисимов В.Ф.
Подпись
РГРТУ
Лист
12

16. Выводы

В результате проделанной работы была разработана конструкция и технология
изготовления макета триодной рентгеновской трубки на напряжение 30кВ.
В процессе работы установлено:
–в результате моделирования рассчитана оптимальная ЭОС со следующими
параметрами: Зона электронной бомбардировки составляет более 3 мм.
–оптимальный диаметр спирали катода 1,2 мм, длина секции катода 10 мм,
количество секций в катодном узле 5, количество витков в каждой секции 20.
– оптимальная толщина вольфрамовой мишени составляет 1 мкм.
– ослабление рентгеновского излучения выпускным окном при толщине
бериллиевого окна 1 мм. При данной толщине ослабление рентгеновского
излучения составляет 4 %.
– угол для оптимального вывода рентгеновского излучения через выпускное
окно, составляет 30°.
Температура управляющей сетки составляет менее 200°С что гарантирует
отсутствие термотоков сетки.
Полученные параметры превосходят требованиям предъявляемым к
рентгеновской трубке БХВ-15 в плане напряжения и мощности управления
сеточным электродом.
В отличии от триода БХВ-15 у которого только смещение составляет -1000В
данная модель ЭОС обеспечивает полное управление при напряжении 550В
(запирание -250В, и превышение 300В).
Ф.И.О.
Разраб.
Шилкин Д.Н.
Проверил
Анисимов В.Ф.
Подпись
РГРТУ
Лист
12

17.

Ф.И.О.
Разраб.
Шилкин Д.Н.
Проверил
Анисимов В.Ф.
Подпись
РГРТУ
Лист
14

18. Спасибо за внимание!!!

Ф.И.О.
Разраб.
Шилкин Д.Н.
Проверил
Анисимов В.Ф.
Подпись
РГРТУ
Лист
14

19. Общий вид рентгеновской трубки

Ф.И.О.
Разраб.
Шилкин Д.Н.
Проверил
Анисимов В.Ф.
Подпись
РГРТУ
Лист
13