Конструкция и маркировка трубок

В процессе своего развития трубки достигли известного конструктивного однообразия. Почти все они состоят из двух электродов: анода и катода, впаянных в стеклянный баллон и расположенных по оси трубки друг против друга. Рентгеновское излучение в большинстве случаев выходит из средины трубки перпендикулярно её оси.

Имеется, однако, ряд специализированных трубок, конструкции которых сильно отличаются от традиционной и характеризуются, главным образом, наличием металлического анодного стакана, внутри которого находится катод.

Конструирование рентгеновских трубок в основном сводится к выбору простейшей конструкции минимальных габаритов и, по возможности, не требующей сложных технологических процессов изготовления. При этом трубка должна удовлетворять требованиям технических условий к мощности, рабочему напряжению и другим параметрам.

После выбора конструкции и установления размеров основных деталей трубки производят поверочные расчеты.

1. Рассчитывают допустимые нагрузки трубки, при выбранных размерах фокуса и толщины зеркала, с точки зрения нагрева наиболее ответственных участков анода, а именно: температуры зеркала в центре фокуса и меди под зеркалом в режимах кратковременных и длительных включений.

2. Проверяют эффективность выбранной системы охлаждения анода. Основы и примеры расчетов приведены в разделе 4.

3. Проводят расчет ослабления неиспользуемого излучения выбранной конструкцией защитного устройства трубки.

4. Рассчитывают электрическую прочность трубки - выбирают конфигурацию электродов и фокусирующего устройства катода.

При выборе материалов для изготовления рентгеновских трубок необходимо исходить из условий работы трубки как генератора рентгеновских лучей и как высоковольтного высоковакуумного прибора.

Условия работы трубки, как генератора рентгеновского излучения, обусловливают лишь род материала активной поверхности анода – мишени.

С точки зрения вакуумной техники главную роль играют следующие свойства материалов: 1) способность легко обезгаживаться, 2) малая испаряемость при рабочей температуре, 3) необходимый коэффициент теплового расширения, 4) температура плавления, 5) теплопроводность, б) малое катодное распыление, 7) химическая инертность.

Кроме того решающую роль играет чистота применяемых материалов, так как при испарении даже незначительных загрязнений или примесей могут образоваться на стекле баллона проводящие пленки, изменяющие распределение потенциала на стекле и нарушающие нормальную работу трубки.

В целях унификации и удобства работы с различными типами рентгеновских трубок принята определенная система их обозначений, использующаяся в производстве и эксплуатации.

Условное обозначение рентгеновских приборов (маркировка) определено в ОСТ 11.073.807—82 «Приборы электровакуумные. Система условных обозначений» и отражает назначение, а иногда и основные параметры приборов. В соответствии с ОСТ условное обозначение включает в себя комбинацию цифр и букв: цифра \ буквы \ цифра \ - цифра.

Для рентгеновских трубок промышленного просвечивания и структурного и спектрального анализов первая цифра означает предельную допустимую мощность при длительном включении в киловаттах. Далее следует буква, обозначающая способ защиты от излучения: «Р» — обеспечивается полная защита; «Б» — требуется дополнительная защита элементами кожуха или моноблока аппарата. Следующая буква обозначает область применения: «П» - для промышленного просвечивания; «X» - для спектрального анализа; «С» - для структурного анализа; «М» - для медицинского просвечивания; «Т» - для терапии; «Д» - для дефектоскопии.

Третья буква обозначает характер (способ) принудительного охлаждения: «В» - водяное; «К» - воздушное; «М» - масляное. Отсутствие третьей буквы означает охлаждение естественной конвекцией или лучеиспусканием. Следующая за буквами цифра обозначает порядковый номер прибора в данной группе.

Для трубок промышленного просвечивания следующая цифра (пишется через дефис) указывает предельное допустимое анодное напряжение в киловольтах. Для трубок структурного и спектрального анализов последним элементом условного обозначения (пишется через дефис) является символ материала мишени анода.