Кафедра ЭПУ

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту по дисциплине:

«Источники рентгеновского излучения »

Выполнил: Кочкин Е.С.

Группа: 8203

Преподаватель: Потрахов Н.Н.

Санкт-Петербург

2012 г

Содержание

Введение 3

Расчеты электрической прочности рентгеновской трубки 5

Расчет теплового режима анода рентгеновской трубки 9

Расчет диаграммы направленности излучения 12

Расчет спектральной плотности потока трубки 14

Ближайшие аналоги 15

Заключение 17

Список литературы 18

Приложения.......................................................................................................................................19

Введение

Рентгеновская аппаратура занимает одно из ведущих мест в ряду средств, применяемых для изучения строения вещества, неразрушающего контроля качества изделий, радиационной технологии, исследования быстропротекающих процессов и решения других научных и технических задач. Функциональные возможности и технический уровень рентгеновской аппаратуры в значительной мере определяются параметрами используемых в ней источников излучения - рентгеновских трубок.

На данный момент благодаря успехам вакуумной техники и технологии рентгеновские трубки значительно усовершенствованы. Развитая номенклатура существующих рентгеновских трубок позволяет решить широчайший спектр практических задач различного рода: рентгеноструктурный и рентгеноспектральный анализы, рентгенография быстропротекающих процессов, исследование фазового и элементного состава в промышленных и научных целях, контроль качества изделий микроэлектроники и полупроводниковой техники, рентгеновская локация, рентгенолюминесцентная сепарация горных пород, рентгенолитография и многое другое.

В стационарной и передвижной аппаратуре для дефектоскопии чаще всего используют рентгеновские трубки торцевой конструкции с чехлом на аноде. Они, как правило, работают в диапазоне напряжений 160-230 кВ и характеризуются высокой мощностью, достигающей 4 кВт. Конструктивной особенностью этих приборов является массивный медный чехол на аноде. Чехол служит для уменьшения интенсивности неиспользуемого рентгеновского излучения и препятствует попаданию вторичных электронов, выбитых из мишени, на стеклянную оболочку прибора, способствуя увеличению электрической прочности и надежности трубки. Иногда для усиления защитных свойств чехла его изготавливают из материала с присадками тяжелых элементов, например вольфрама, либо снабжают внутренними экранами в виде цилиндром из молибдена или тантала. Направленный рабочий пучок рентгеновского излучения выпускается через специальное отверстие в чехле, которое закрывается бериллиевым или титановым диском, и далее проходит сквозь баллон трубки. Для выпуска панорамного рабочего пучка излучения чехол чаще всего целиком изготавливают из меди, а часть стенки, сквозь которую должен проходить пучок, утоньшается. В этих трубках обычно применяют баллоны с расширенной средней частью.

Аноды мощных рентгеновских трубок данного типа для стационарной аппаратуры, как правило, имеют принудительное масляное охлаждение. В переносной аппаратуре обычно применяют трубки мощностью до 1кВт. Охлаждение анодов этих приборов осуществляется с помощью радиаторов, расположенных в среде трансформаторного масла или непосредственно на воздухе и работающих в режиме вынужденной конвекция.

Трубка с чехлом на аноде - один из наиболее распространенных типов приборов для дефектоскопии. Он выпускается всеми ведущими рентгенопроборостроительными фирмами. В последние голы появились трубки с чехлом аноде в металлокерамическом исполнении.

Чаще всего для питания трубок с чехлом на аноде используется источники питания, собранные по симметричной схеме. При этом в моноблочной аппаратуре трубки работают обычно на переменном напряжении.

Задание:

Напряжение на трубке — 120 кВ.

Мощность — 0.4 кВт

Фокусное пятно — 2×2 мм.

Материал мишени анода — вольфрам. На аноде установлен чехол. Трубка предназначена для промышленного просвечивания. Трубка имеет небольшую мощность и по этому было принято решение разрабатывать трубку с масляным радиатором. Такой тип охлаждения так же позволяет использовать основные

узлы данной трубки с принудительным воздушным охлаждением. Исходя из задания можно определить название данной трубки в соответствии с отечественными стандартами: 0.4БПМ1-120.