МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

“Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет “ЛЭТИ”

им. В.И. Ульянова (Ленина)” (СПбГЭТУ)

Направление 210100 «Электроника и микроэлектроника»

Магистерская программа Электронные приборы и устройства

Кафедра электронных приборов и устройств

К защите допустить:

Руководитель магистерской программы д.т.н., проф. Быстров Ю.А.

МАГИСТЕРСКАЯ ДИССЕРТАЦИЯ

Тема: Разработка малогабаритной рентгеновской трубки для структурного анализа с полной защитой от неиспользуемого излучения.

Студент				/ Фурсов Ф. Г. /
Руководитель				/ Баклин А. С. /
Зав. кафедрой				/ Потрахов Н. Н. /

Санкт-Петербург

2012 г.

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

“Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет “ЛЭТИ”

им. В.И. Ульянова (Ленина)” (СПбГЭТУ)

				УТВЕРЖДАЮ
Факультет	Электроники			Руководитель
				магистерской программы
Кафедра	ЭПУ			/ Быстров Ю. А. /
			«_____» ______________ 2012 г.

ЗАДАНИЕ

на магистерскую диссертацию

Студент

Фурсов Филипп Григорьевич

Группа №

6203

Место выполнения диссертации

ЗАО «Светлана-Рентген»

1. Тема диссертации	Разработка малогабаритной рентгеновской трубки
для структурного анализа с полной защитой от неиспользуемого излучения.
(утверждена приказом № _____ от _____________)
2. Исходные данные (технические требования)		Необходимость разработки
аналога рентгеновской трубки TFS-3007-HP для использования
в аппаратах фирмы «Stresstech Group».

3. Содержание диссертации
Введение
Обзор существующих методов рентгеноструктурного анализа
Анализ рентгеновской трубки TFS-3007-HP
Разработка конструкции рентгеновской трубки 0,3РСВ1-Cr
Разработка документации на рентгеновскую трубку 0,3РСВ1-Cr
Заключение

4. Перечень отчетных материалов

Пояснительная записка, приложения

Дата выдачи задания		Дата представления диссертации к защите
«_____» _________ 2012 г.		«_____» _________ 2012 г.

Руководитель		/ Баклин А. С. /
Задание к исполнению принял		/ Фурсов Ф. Г. /
	«_____» _________ 2012 г.

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

“Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет “ЛЭТИ”

им. В.И. Ульянова (Ленина)” (СПбГЭТУ)

				УТВЕРЖДАЮ
Факультет	Электроники			Заведующий кафедрой
Специальность	210100			д.т.н.,проф.
Кафедра	ЭПУ			/Потрахов Н. Н./
			«_____» ______________ 2012 г.

КАЛЕНДАРНЫЙ ПЛАН

выполнения магистерской диссертации

Студент

Фурсов Филипп Григорьевич

Группа №

6203

Тема диссертации	Разработка малогабаритной рентгеновской трубки
для структурного анализа с полной защитой от неиспользуемого излучения.
Сроки выполнения диссертации

№ п/п		Наименование работ		Срок выполнения		Отметка о выполнении
1		Подбор научно-технической литературы и составление обзора состояния научной проблематики		25.03.12 – 01.04.12
2		Анализ рентгеновской трубки TFS-3007-HP		01.04.12 - 15.04.12
3		Разработка конструкции рентгеновской трубки 0,3РСВ1-Cr		15.04.12 – 05.05.12
4		Разработка документации на рентгеновскую трубку 0,3РСВ1-Cr		05.05.12 - 20.05.12
5		Составление пояснительной записки		20.05.12 – 01.06.12
	Руководитель				/ Баклин А.С. /
	Консультант от кафедры				/ Черниговский В.В. /
	Задание к исполнению принял				/ Фурсов Ф.Г. /
			«_____» _________ 2012 г.

Аннотация

к диссертации на тему:

Разработка малогабаритной рентгеновской трубки для структурного анализа с полной защитой от неиспользуемого излучения.

Фурсов Ф.Г.

В настоящее время во всем мире роль неразрушающего контроля, как собственной продукции, так и входного материала, становится все более актуальной. Среди многочисленных методов исследования структуры вещества наиболее полную информацию дает рентгеноструктурный анализ.

Основным элементом аппаратов для структурного анализа является источник рентгеновского излучения – рентгеновская трубка, параметры которой во много определяют технические возможности и функциональность рентгеновского аппарата.

В связи с этим актуальной задачей является разработка рентгеновской трубки для современных рентгеноструктурных аппаратов.

В рамках решения этой задачи была сформулирована основная цель работы – разработка малогабаритной рентгеновской трубки для спектрального анализа с полной защитой от неиспользуемого излучения.

Результатом работы явилась разработанная в полном объеме документация для изготовления рентгеновской трубки 0,3РСВ1-Cr.

At present all over the world the role of non-destructive control of their own products and input materials is becoming increasingly important. Among the numerous methods for studying the structure of matter the most complete information is provided by X-ray analysis.

The main element of the apparatus for the structural analysis is the source of X-rays - X-ray tube, the parameters which largely determine the technical capabilities and functionality of the X-ray machine.

In connection with this urgent task is the development of X-ray tube for modern X-ray machines.

To solve this problem was formulated by the main purpose of work - the development of compact X-ray tube for spectral analysis with full protection from the unused radiation.

The result of the work was developed by full documentation required for the manufacture of X-ray tube 0,3RSV1-Cr.

Содержание

Аннотация 6

Введение 9

Раздел 1. Аналитический обзор 11

1.1. Рентгеновское излучение 11

1.2. Рентгеноструктурный анализ 15

1.3. Аппараты для рентгеноструктурного анализа 21

1.4. Источники рентгеновского излучения для структурного анализа 24

1.5. Рентгеновские трубки для структурного анализа 29

Раздел 2. Обзор аппарата Xtress 3000 g3/g3r и используемой в нем рентгеновской трубки tfs-3007-hp 41

2.1. Обзор аппарата Xtress 3000 G3/G3R 41

2.1.1 Основной блок X3003t 45

2.1.2. Гониометр G3 46

2.1.3. Программное обеспечение 48

2.2. Анализ рентгеновской трубки TFS-3007-HP 49

2.2.1 Анализ документации. 49

2.2.2. Анализ комплектации 51

2.2.3. Анализ конструкции 52

2.2.4 Расчет электрических полей и траекторный анализ. 58

Раздел 3. Разработка рентгеновской трубки 0,3рсв1-Cr 60

3.1. Требования к разрабатываемому прибору 60

3.2. Разработка анодного узла 62

3.2.1. Выбор геометрии расположения мишени и выходного окна анодного узла 62

3.2.2. Тепловой расчет анода 63

3.2.3. Разработка конструкции анодного узла 66

3.3. Разработка катодного узла 69

3.3.1. Расчет параметров катода 69

3.3.2. Изготовление и испытание макетов катода 70

3.3.3. Разработка конструкции катодного узла 76

3.3.4. Траекторный анализ электронного пучка в межэлектродном промежутке 80

3.4. Разработка изолятора 82

3.4.1. Разработка баллона 82

3.4.2. Определение напряженностей электрического поля в вакуумном объеме рентгеновской трубки 82

3.5. Разработка кожуха 85

3.6 Разработка документации 87

3.6.1. Разработка эскизной конструкторской документации 87

3.6.2. Разработка программы тренировки и испытаний 87

3.6.3. Разработка программы откачки 88

3.6.4. Разработка технологии сборки 89

Результаты 90

Список используемой литературы 91

ПРИЛОЖЕНИЕ А 93

ПРИЛОЖЕНИЕ Б 95

ПРИЛОЖЕНИЕ В 96

ПРИЛОЖЕНИЕ Г 98