Заключение
Возбуждение рентгеновского излучения методом торможения пучка ускоренных электронов о мишень – процесс, с энергетической точки зрения чрезвычайно малоэффективный. Только несколько процентов или даже долей процента мощности пучка (в зависимости от ускоряющего напряжения и материала мишени) преобразуется в мощность излучения. Остальная ее часть практически полностью затрачивается на нагрев анода. Поэтому для определения важнейшего параметра трубок - номинальной мощности необходимо исследовать тепловой режим их анодов.
С целью получения высокоинтенсивных пучков излучения в рентгеновских трубках применяют вращающиеся аноды, способные рассеивать в режиме длительного непрерывного включения очень большие (до десятков киловатт) мощности. При плавном; без боя вращении анода фокусное пятно трубки остается в пространстве неподвижным, а мощность электронного пучка последовательно выделяется на кольцевой фокусной дорожке существенно большей площади, чем площадь фокусного пятна. Каждый элемент фокусной дорожки подвергается кратковременному нагреву при прохождении под электронным пучком, а затем относительно длительному остыванию. Благодаря этим особенностям к вращающемуся аноду удается подвести большую мощность, что обеспечивает высокую интенсивность рентгеновского излучения.
В данной работе был рассмотрен тепловой режим такого анода. Результатом явилось нахождение максимально допустимой мощности, которую можно приложить к вращающемуся аноду. Значение этой мощности составляет около 28,5 кВт, что, несмотря на приближенность методов расчета, очень близко по значения с паспортными данными трубки (30 кВт). В ходе расчета было показано, что мощность трубки с вращающимся анодом более чем в 20 раз выше мощности цилиндрического анода, при тех же размерах фокусного пятна и характеристиках материала.
В заключение можно сказать, что для увеличения максимальной допустимой мощности трубки можно предпринять следующие шаги: увеличение диаметра вращающегося диска, увеличение скорости вращения анода трубки, применение вместо вольфрамовых сложных мишеней с использованием молибдена и рения.
Литература
1. Быстров Ю.А., Иванов С.А. “Ускорители и рентгеновские приборы”, М., Высшая школа, 1976.
2. Иванов С.А., Щукин Г.А. “Рентгеновские трубки технического назначения”, Л., Энергоатомиздат, 1989.
3. Методические указания к курсовому проекту по дисциплине “Ускорительная техника и рентгеновские приборы”/ Сост. С.А. Иванов, Г.Н. Платонов; ЛЭТИ, Л., 1987.
4. Политехнический словарь/ Гл. ред. акад. А.Ю. Ишлинский, 2-ое издание; М., Советская энциклопедия, 1980.