Откачка и обезгаживание

Задачей откачки рентгеновской трубки является созда­ние высокого и устойчивого вакуума в ней. Для этого необхо­димо тщательно обезгазить все металлические детали, находящиеся в приборе, а также внутренние поверхности стенок его оболочки, т.е. удалить абсорбированные и адсорбированные газы и пары из стекла и металлов настолько, чтобы при сильных нагревах и бомбардировке их электронами при работе трубки в эксплуатации количество выделяющихся газов было незначительным.

Чем лучше будут обезгажены детали трубки, тем выше и устойчивее будет вакуум в ней и тем больше будет срок ее службы. Поэтому откачка является одним из наиболее важных и ответственных технологических процессов в производстве рентгеновских трубок.

Откачка трубки производится на специальной откачной установке, оборудованной необходимыми аппаратами, приборами и приспособлениями.

Для дальнейшего повышения вакуума в трубке и повышения ее электрической прочности производится ее тренировка. Под электри­ческой прочностью рентгеновской трубки понимают ее способ­ность выдерживать высокие напряжения без я или нарушения нормального режима работы.

Опыт показывает, что при повышении напряжения, при­ложенного к рентгеновской трубке, при некотором его значении, всегда наблюдаются разряды внутри трубки. Эти разряда внешне проявляются в виде вспышек свечения газа и стекла в трубке и резких колебаний стрелки миллиамперметра, включенного в анодную цепь. Появление разрядов может быть обусловлено:

1) недостаточно высоким вакуумом;

2) холодной эмиссией;

3) действием отраженных электронов.

Поэтому при конструировании и изготовлении рентгеновских трубок, как неоднократно указывалось, электродам придают закругленную форму и поверхность их тщательно полируют, стекло и металлические детали хорошо обезгаживают и в трубке создают возможно более высокий вакуум; во многих типах трубок применяют различные меры для обезвреживания отраженных электронов.

Тем не менее, наблюдения показывают, что откаченная и отпаянная трубка редко имеют вакуум выше 10 мм рт.ст,. в время как для нормальной работы трубки необходим вакуум не хуже 10 мм рт.ст. Это отчасти объясняется тем, что при запайке трубки всегда выделяются газы и пары воды из разогретого до размягчения стекла перетяжки штенгеля. Часть этих газов выкачивается насосами, часть же его остает­ся внутри трубки, ухудшая вакуум в ней. Поэтому рекомендуется перед отпайкой проводить продолжительное про­гревание соединительной трубки и само место отпайки, т.е. разогреть перетяжку до начала, размягчения и, не запаивая выждать некоторое время, чтобы насос выбрал тот газ, который попал в трубку, а затем снова быстро разогреть перетяжку и отпаять трубку. Таким образом можно значительно снизить неизбежное ухудшение вакуума при отпайке.

Кроме того, несмотря на закругления и тщательную полировку электродов, на их поверхности всегда могут быть микроострия, на которых образуются очень большие местные градиенты потенциала, приводящие к холодной эмиссии, снижающей электрическую прочность трубки. Оказывается, что путем тренировки можно добиться также сглаживания поверхностей электродов (оплавление острий) и тем значительно повысить электрическую прочность трубки.

Так как в производстве рентгеновских трубок геттеры редко применяются из-за опасения появления поверхностной проводимости стеклянной оболочки трубки, то улучшение вакуума достигается путем тренировки.

Тренировка трубок производится при соответствующем способе охлаждения и в той схеме, для которой предназначается трубка. Так как трубки поступают на тренировку в неоцоклеванном виде и не имеют еще охладительных устройств, то для охлаждения анода при первой тренировке иногда применяют вре­менное охладительное устройство. Стеклянный или металлический бачок прикрепляется к трубке при помощи толстостенной трубки из мягкой резины, которая одевается на отросток бачка и затем вставляется в анодную горловину рентгеновской трубки. Бачек наполняется водой и закрывается резиновой пробкой. После первой тренировки трубки цоколюются и вторая и третья тренировки производятся уже при соответствующих, нормальных для них, способах охлаждения анода. При тренировке трубки с естественным радиаторным охлаж­дением в масле, в полость анода ввинчивают медный стержень, на его свободный конец надевают радиатор и трубку, помещают в стеклянный бачок с трансформаторным маслом.

Тренировка трубок начинается проверкой вакуума относи­тельно невысоким анодным напряжением при выключенном накале катода. Затем включают накал катода и устанавливают анодный ток равным 3-5 мА, в зависимости от типа трубки, Напряжение приложенное к трубке, постепенно (через 3-5 кВ) поднимают до нужного значения. При возникоовениж внутренних разрядов трубку выдерживают при анодном напряжении или немного меньшем, до их исчезновения. После этого напряжение снова повышают до нового появления разрядов и процесс тренировки повторяют до тех пор, пока анодное напряжение, при котором трубка работает спокойно, не достигает максимального значения, требуемого по паспорту трубки.