2.2.3. Анализ конструкции

Следующим необходимым этапом было исследование конструкции рентгеновской трубки и также анализ технологических решений, применяемых в ее изготовлении.

А нализ конструкции включал в себя поэтапную разборку рентгеновской трубки с обязательным измерением всех размеров и фотографированием на каждом этапе. Ниже приведены фотографии некоторых этапов.

Р ис. 25. Снятие защитного кожуха

Рис. 26. Удаление диэлектрического наполнения

Рис. 27. Внешний вид рентгеновской трубки без диэлектрического наполнения

Р ис. 28. Анодный и катодный узлы раздельно

Рис. 29. Мишень и фокусирующие элементы анодного узла

Р ис. 30. Спираль катода и фокусирующие элементы катодного узла

Р ис. 31. Анодный узел в разрезе

Р ис. 32. Катодный узел в разборе

К онструкция рентгеновской трубки TFS-3007-HP была тщательно проанализирована. В ходе анализа были измерены все доступные размеры, изучены соединения отдельные деталей и узлов, а также определены материалы, используемые в данной рентгеновской трубке. По полученной в ходе анализа информации был оформлен комплект эскизной конструкторской документации на трубку TFS-3007-HP, по которому также была создана виртуальная трехмерная модель трубки. Ниже приведен сборочный чертеж рентгеновской трубки (рис. 37), а также изображения ее трехмерной модели (рис. 33-36).

Р ис. 33. Модель рентгеновской трубки TFS-3007-HP

Рис. 34. Модель рентгеновской трубки TFS-3007-HP

Р ис. 35. Модель рентгеновской трубки TFS-3007-HP. Вид сбоку

Рис. 36. Модель рентгеновской трубки TFS-3007-HP. Вид снизу (слева) и сверху (справа)

Р ис. 37. Сборочный чертеж рентгеновской трубки TFS-3007-HP

2.2.4 Расчет электрических полей и траекторный анализ.

Последним этапом было проведение расчета электрических полей в вакуумном объеме рентгеновской трубки TFS-3007-HP, а также расчет траекторий движения электронов в межэлектродном промежутке. Полученные результаты помогут при разработке конструкции электронной оптики, разрабатываемого аналога. Ниже представлены результаты расчетов (рис. 38-39).

Р ис. 38. Эквипотенциали в промежутке анод-катод

Рис. 39. Траектории электронов в промежутке анод-катод

Проведенный анализ рентгеновской трубки TFS-3007-HP позволил собрать большое количество информации, касающейся не только конструкции рентгеновской трубки, но и технологий, применяемых при ее изготовлении и сборке. Данная информация будет очень полезна на предприятии ЗАО «Светлана-Рентген». Она поможет рассмотреть возможность внедрения альтернативных методов обработки и соединения деталей и узлов рентгеновских трубок.

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

3.1. Требования к разрабатываемому прибору

Разрабатываемая рентгеновская трубка должна представлять собой полностью совместимый аналог рентгеновской трубки TFS-3007-HP фирмы «TruFocus Corporation» (США) и использоваться в аппаратах ф. «Stresstech Group» (Финляндия). По этой причине необходимо чтобы все входные и выходные параметры новой рентгеновской трубки соответствовали параметрам трубки TFS-3007-HP. Ниже приведен перечень основных параметров, которым должен удовлетворять разрабатываемый прибор.

Технические требования:

1. Трубка должна соответствовать ГОСТ 8490-77.

2. Общий вид, установочные и присоединительные размеры должны соответствовать эскизу (Рис. 22).

3. Материал мишени трубки — Cr.

4. Охлаждение трубки водяное принудительное. Температура охлаждающей жидкости не более 35°С.

6. Фильтрация излучения —бериллий не толще 0,2 мм.

7. Угол выхода рабочего пучка излучения - 40 х 40 град.

8. Трубка должна быть разработана в исполнении УХЛ 4.1 ГОСТ 15150-69.

9. Электрические параметры трубки приведены в таблице 4.

Электрические параметры разрабатываемой трубки

Таблица 4

Наименование параметра, единица измерения	Буквенное обозначение	Не менее	Норма	Не более
Номинальная мощность трубки, кВт	Р ном			0.3
Номинальное напряжение трубки, кВ	Ua ном	5		30
Размеры эффективного фокусного пятна, мм:	F эф
ширина длина			0,5 0,5	0,75 0,75
Ток трубки, мА	Iа			10
Ток накала, А	If			2,1
Напряжение накала, В	Uf			2,5

Поскольку разрабатываемая рентгеновская трубка должна состоять из трех основных узлов ‒ анодного узла, катодного узла и изолятора, то и разработку можно поделить на три этапа ‒ разработку анодного узла, разработку катодного узла, разработку изолятора ‒ и рассматривать каждый этап в отдельности. В ходе разработки были выполнены необходимые расчеты, результаты которых представлены в настоящей пояснительной записке.

На основании указанных технических требований, новой рентгеновской трубке было дано обозначение 0,3РСВ1-Cr.