11617

Изучение рентгеновских трубок и аппаратов

Лабораторная работа

Физика

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1. Изучение рентгеновских трубок и аппаратов. РЕНТГЕНОВЧСКИЕ ТРУБКИ. Рентгеновская трубка является источником рентгеновских лучей возникающих в ней в результате взаимодействия быстро летящих электронов с атомами анода установленного...

Русский

2013-04-10

629.5 KB

113 чел.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1.

Изучение рентгеновских трубок и аппаратов.

РЕНТГЕНОВЧСКИЕ ТРУБКИ.

 Рентгеновская трубка является источником рентгеновских лучей, возникающих в ней в результате взаимодействия быстро летящих электронов с атомами анода, установленного на пути электронов.

Для возбуждения рентгеновского излучения в рентгеновских трубках должно быть обеспечено:

а) получение свободных электронов;

б) сообщение свободным электронам большой кинетической энергии (от нескольких тысяч до 1-2 миллионов электронвольт);

в) взаимодействие быстро летящих электронов с атомами анода.

Рентгеновские трубки классифицируют по следующим признакам:

  1.  По способу получения свободных электронов. При этом различают трубки ионные и электронные. В ионных трубках свободные электроны создаются в результате бомбардировки холодного катода положительными ионами, возникающими в разреженном (до 10ˉ³ - 10ˉмм.рт.ст.) газе при приложении к ним высокого напряжения. В электронных трубках свободные электроны появляются вследствие термоэлектрической эмиссии катода, накаливаемого током.
  2.  По способу создания и поддержания вакуума. При этом различают трубки запаянные и разборные.

В запаянных трубках высокий вакуум создаётся ещё при их изготовлении и сохраняется в течение всего периода эксплуатации, благодаря герметичности её корпуса (баллона). Нарушение вакуума вызывает выход трубки из строя.

В разборных трубках вакуум создаётся и поддерживается с помощью вакуумного насоса в процессе эксплуатации.

  1.  По назначению. Трубки применяют для просвечивания материалов, для структурного анализа и для медицинских целей (диагностические и терапевтические).
  2.  По величине (площади) фокуса. Трубки изготавливают с нормальным (6-7 мм²) и острым фокусом (несколько сотых или тысячных долей миллиметра квадратного).

Основным типом трубок, применяемых в настоящее время для просвечивания и структурного анализа, являются запаянные электронные трубки (рис.1), представляющие собой стеклянный баллон, в который введены два электрода: катод – в виде накаливаемой проволочной вольфрамовой спирали и анод – в виде массивной медной трубки.

В баллоне создаётся высокий вакуум (10ˉ-10ˉмм.рт.ст.), обеспечивающий свободное движение электронов от катода к аноду, тепловую и химическую изоляцию катода, а также предотвращающий возникновение газового разряда между электродами.

Рис.1. Схема запаянной электронной рентгеновской

трубки БСВ – 2 для структурного анализа:

1 – катод; 2 – анод; 3 – окна для выпуска рентгеновских лучей;

4 – защитный цилиндр; 5 – фокусный.

Когда вольфрамовая спираль, разогретая током накала до 2100 – 2200 С, испускает электроны, то они, находясь в поле приложенного к полюсам трубки высокого напряжения, устремляются с большой скоростью к аноду. Ударяясь о площадку в торце анода (зеркало анода), электроны резко тормозятся. Примерно 1% их кинетической энергии при этом превращается в энергию электромагнитных колебаний – рентгеновских лучей; остальная энергия трансформируется в тепло, выделяющееся на аноде.

 

Рис.2. Устройство катода трубки        Рис.3. Устройство катода трубки

с круглым фокусом:          с линейчатым фокусом:

а – спираль, б – спираль в фокуси-        а – спираль, б – крепление спирали

рующей чашке.          в фокусирующем полуцилиндре.

Относительно мягкие лучи, испускаемые обычно трубками для структурного анализа (с длиной волны 1 и больше), очень сильно поглощаются стеклом. Поэтому для выпуска рентгеновских лучей в баллоны этих трубок впаивают специальные окна (см. рис.1-3), изготовленные либо из сплава гетан, содержащего лёгкие элементы (бериллий, литий, бор), либо из металлического бериллия.

Катод в электронных трубках представляет собой обычно вольфрамовую спираль, часто покрываемую слоем тория для повышения эмиссионных характеристик. Спираль помещают в так  называемый фокусирующий колпачок. Назначение колпачка – сузить пучок электронов, летящих с катода на анод, и уменьшить фокус трубки.

Фокусом трубки называют площадку на аноде, на которую падают электроны и от которой излучаются рентгеновские лучи.

Современные рентгеновские трубки имеют круглый или линейчатый фокус. Соответственно катод выполняют либо в виде спирали, помещенной внутри фокусирующей чашки (рис.2), либо в виде винтовой линии, находящейся внутри полуцилиндра (рис.3).

Размеры фокуса могут быть определены экспериментально съёмкой фокуса с помощью камеры-обскуры  (рис.4), с толщиной свинцовых стенок 3-5 мм, имеющей тонкое отверстие (меньше фокуса трубки) в передней стенке. В такую камеру помещают на расстоянии В от передней стенки фотопластинку, завёрнутую в черную бумагу, и, установив аппарат на расстоянии А от фокуса, освещают пластинку с выдержкой 1-2 мин.. После проявления на плёнке получается яркое пятно – обратное изображение фокуса длиной   L. Поперечный размер фокуса определяют по формуле:

Кроме размера Х, важное значение имеет ещё и распределение интенсивности излучения по площади фокуса.

Рис.4. Определение размера и формы

фокуса с помощью камеры-обскуры:

1 – фотопластинка; 2 – фокус.

Анод ( рис.5) представляет собой полый массивный цилиндр, изготовленный из материала с высокой теплопроводностью, чаще всего из меди.

Рис. 5. Устройство анода рентгеновской трубки:

1 – корпус; 2 – вилка охлаждающего устройства;

3 – стеклянная ножка; 4 – зеркало анода.

В торцовую стенку анода впрессовывают пластинку – антикатод (зеркало анода), которая тормозит электроны, эмиттированные с катода. В трубках для структурного анализа зеркало анода изготавливают из того металла, излучение которого (характеристическое или сплошное) используют для получения дифракционной картины при решении конкретных задач рентгеноструктурного анализа. Наиболее распространены трубки с анодами из хрома, железа, ванадия, кобальта, никеля, меди, молибдена, вольфрама; трубки изготавливают также с серебряным и марганцевым анодами.

Торец анода в трубках для структурного анализа срезан под углом 90 к оси от анода (см. рис. 1).

При ударе электронов о зеркало анода выделяется большое количество тепла. Перегрев анода может вызвать нарушение вакуума, интенсивное распыление и даже расплавление зеркала и самого анода. Во избежание этого анод охлаждают проточной водой или маслом в непрерывно и длительно работающих трубках и водой, заливаемой в специальный бачок, в кратковременно работающих трубках.

Важнейшей характеристикой трубки является её предельная мощность:

P=UI   (Вт),

где U – максимальное высокое напряжение, В;

I – ток трубки, А.

Превышение предельной мощности недопустимо, так как это вызовет перегрев анода.

Уменьшение фокуса трубки вызывает уменьшение объёма металла, в котором происходит выделение тепла, и требует снижения предельной мощности трубки.

Для трубки БСВ-2 с медным антикатодом допустимая мощность равна 700 Вт, а допустимая удельная мощность 48 Вт/мм². Следовательно, нормальная площадь фокуса такой трубки обычно составляет:

= 14 15 мм².

Учитывая предельную мощность, можно определить также электрический режим работы трубки.

Для указанной площади фокуса при работе на аппарате УРС-55 при максимальном напряжении 45 кВ ток трубки не должен превышать:

I ≤  = ≤ 15 мА.

 В некоторых задачах рентгеноструктурного анализа, особенно требующих получения рентгенограмм с высоким разрешением, эффективность съёмки зависит от размеров фокуса и, значит, определяется удельной мощностью трубки – мощностью, испускаемой единицей площади антикатода. Для таких условий предназначены острофокусные трубки, БСВ-8, БСВ-9 и микрофокусная трубка БСВ-5. Удельная мощность лимитируется двумя факторами: 1) термическим – антикатод может, не разрушаясь, выдержать лишь определённую нагрузку; максимальная мощность соответствует температуре на поверхности, которая лишь немного меньше температуры плавления металла антикатода; если фокус круглый, то с достаточной точностью можно считать, что допустимая удельная мощность пропорциональна 1/ro, где ro – радиус фокуса; 2) электронным – мощность пучка на единицу площади, которую можно сконцентрировать в сечении радиуса r, пропорциональна Io*ro³², где Io характеризует эмиссионную способность нити накала катода; Io лимитируется той температурой, которую нить накала может выдержать без разрушения продолжительное время. На рис.6 приведена зависимость удельной нагрузки от размеров фокуса и определяемый электронным и термическим пределами оптимальный размер rm.

Удельная

нагрузка

конуса

Рис.6. Зависимость удельной допустимой нагрузки

фокуса рентгеновской трубки от его радиуса:

1 – электронный предел; 2 – термический предел.

Фокусировку пучка электронов в острофокусных трубках производят с помощью электронных линз (изменение тока смещения), создающих на антикатоде сильно уменьшенное изображение нити накала катода. Настройка трубки состоит в определении зависимости между током смещения и размером фокуса. При изменении тока смещения изменяется удельная мощность трубки, о которой можно судить по величине максимального тока через трубку при постоянном напряжении. Если необходимый для решения конкретной задачи размер фокуса меньше оптимального, используемая удельная мощность должна быть меньше допустимой, а экспозиции должны быть соответственно больше.

Под электрическими характеристиками рентгеновских трубок понимают следующие две основные зависимости:

  1.  Iт = f (Iн)   при UА = const;

2)   Iт = f (UА) при Iн = const;

где Iт – ток в трубке, образующийся за счёт перехода электронов с катода на анод (так называемый анодный ток), мА;

      Iн – ток накала во вторичной обмотке трансформатора накала, разогревающий катодную нить, А;

      UА – высокое напряжение, приложенное к полюсам трубки ( так называемое анодное напряжение), кВ.

Графическое изображение этих зависимостей показано на рис.7. Из рис.7, а следует, что измеряемый ток в трубке появляется лишь после достижения тока накала определённого значения, т.е. начиная с определённой температуры нагрева катода, примерно равной 2000 - 2100°С. При более низких температурах нагрева электронная эмиссия практически не наблюдается.

Нагрев катодной нити свыше 2100°С резко повышает количество электронов, испускаемых в единицу времени (эмиссионный ток).

 

Рис.7. Зависимость силы тока в трубке от силы

тока накала при неизменном напряжении (а)

и от напряжения при неизменном токе накала (б).

График, подобный показанному на рис.7а, строят при постоянном напряжении, обеспечивающем во всём диапазоне значений Iн получение режима насыщения. Из рис.7б, следует, что при данном токе накала Iн и при низких напряжениях не все электроны эмиссии попадают на анод, а лишь часть их, причём тем меньшая, чем ниже напряжение. Начиная с определённого напряжения UА, все электроны эмиссии попадают на анод. Дальнейшее увеличение напряжения не может вызвать увеличения тока в трубке при данном токе накала – через трубку проходит ток насыщения. Чтобы увеличить силу тока в трубке, необходимо повысить силу тока накала. Таким образом, чем выше сила тока накала, тем выше сила тока насыщения.

Рентгеновские трубки работают всегда на режиме насыщения при напряжениях, в три-четыре раза превышающих минимальное напряжение, необходимое для установления тока насыщения.

Знание характеристики трубки позволяет заранее установить ток накала, исходя из необходимого тока в трубке, а также то минимальное напряжение, ниже которого режим работы трубки не будет устойчивым.

Характеристика трубок для структурного анализа, выпускаемых советской промышленностью, приведена в таблице. Условное обозначение состоит из шести символов; например 0,12 БСВ – 4 Cu означает, что трубка имеет мощность 0,12 кВ, безопасна (в защитном кожухе), предназначена для структурного анализа и имеет водяное охлаждение; номер модели – 4, антикатод – медный.

ХАРАКТЕРИСТИКИ ТРУБОК ДЛЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА.

Тип труб-ки

Коли-чество

окон

для

выпу-ска

рентге-

новс-ких

лучей

Макси-маль-ная

допус-тимая

мощ-ность

для

трубки,

Вт.

Форма

фокуса

Размер

фокуса,

мм.

Размеры проекции фокуса, мм.

Удель-ная нагрузка на единицу площади проекции фокуса

Интег-раль-ная интенсив-ность

ХIО³

Напря-жение

на аноде трубки с медным анодом, кВ.

Макси-маль-ный

анод-ный

ток,

мА.

БСВ-2

2

700

Линейная

1,2 х 1,2

1,2 х 1,2

48

327

БСВ-3

2

450

- // -

7 х 2,5

-

22

45

14

БСВ-4

4

120

Круг-лая

3

3 х 0,3

17

88

БСВ-5

2

20

- // -

0,040

0,04 х 0,004

4000

БСВ-6

2

450

Линейная

25 х 5

2,5 х 0,5

36

304

45

14

БСВ-7

БСВ-8

2

1

1000

- // -

1 х 12

1 х 1,2

0,1 х 12

83

454

50

40

БСВ-9

2

1

1500

- // -

2 х 12

2 х 1,2

0,2 х 12

63

170

50

60

БСВ-10

2

1

600

- // -

0,4 х 8

0,4 х 0,8

0,04 х 8

1900

45

24

РЕНТГЕНОВСКИЕ АППАРАТЫ.

С помощью рентгеновского аппарата обеспечивают:

  1.  Питание рентгеновской трубки электрической энергией с малой силой тока (до нескольких десятков миллиампер) и с высоким напряжением, которые можно регулировать. В некоторых установках предусмотрено выпрямление анодного тока.
  2.  Питание катодных нитей электронной трубки и выпрямляющих ламп-кенотронов регулируемым током накала в 3-6 А при низком напряжении.

Аппараты для структурного анализа изготавливают обычно на напряжение не более 60 кВ.

Рентгеновские аппараты для структурного анализа предназначены для работы фотометодом.

Принципиальная схема полуволнового аппарата с одним кенотроном показана на рис.8. Основными частями его являются следующие. Высоковольтный трансформатор (РР-SS) служит для получения высокого напряжения. Первичная обмотка питается от автотрансформатора АА или от вариатора напряжения с плавным изменением напряжения.

Ступенчатый автотрансформатор (АА) применяют для регулирования высокого напряжения изменением напряжения на первичной обмотке высоковольтного трансформатора.

Трансформаторы накала (Тнр и Тнк) используют для питания нитей накала рентгеновской трубки и кенотрона. Для нагрева катодных вольфрамовых нитей до температуры, превышающей 2100°С, через них пропускают ток в 3-6 А. Этот ток подают от трансформаторов накала, понижающих напряжение до 6-8 В для питания рентгеновской трубки и до 10-15 В для питания кенотрона.

Реостаты накала (Rнк, Rнр)служат для регулирования силы тока накала катода трубки и кенотрона.

Так как небольшие колебания в напряжении городской сети приводят к колебаниям тока накала, которые сильно изменяют анодный ток трубки, для стабилизации тока накала применяют стабилизатор накала.

Кенотрон (К) служит в качестве выпрямителя и отключает рентгеновскую трубку при перемене знака напряжения. Кенотрон необходим при работе с ионными трубками. При работе с электронными трубками он может отсутствовать, так как всякая электронная трубка сама является выпрямителем, хотя и работает в отсутствие кенотрона в более тяжёлых условиях.

Рис.8. Схема однокенотронного рентгеновского аппарата:

РТ – рентгеновская трубка; АА – автотрансформатор;

РР-SS – высоковольтный трансформатор; Rнр, Rнк – реостаты

накала рентгеновской трубки и кенотрона; 1 – рубильник городской

сети; 2,3 – ручки для грубой и тонкой регулировки высокого

напряжения; 4 – кнопочный выключатель высокого напряжения;

5 – электромагнитный рубильник; 6 – выключатель тока накала

катода трубки и кенотрона.

СХЕМА УДВАИВАНИЯ.

Схема удваивания с постоянным напряжением приведена на рис.9. Рассмотрим холостой ход. Каждый из конденсаторов С1 и С2 зарядившись, находятся под постоянным напряжением, равным амплитуде вторичного напряжения трансформатора. На выходе аппарата действует постоянное напряжение, равное сумме напряжений конденсаторов, т.е. коэффициент умножения равен двум. Каждый из вентилей находится под пульсирующим обратным напряжением с максимумом, равным напряжению на вторичной обмотке трансформатора.

Пусть через трубку проходит анодный ток. Каждый из конденсаторов заряжается через свой вентиль и разряжается через трубку, причём зарядка одного конденсатора сдвинута по времени относительно зарядки второго конденсатора на половину периода. Пусть в момент времени t1 (рис.10) зарядка конденсатора С1 прекратилась и началась его разрядка. За время от t1 до t2 конденсаторы, соединённые последовательно, разряжаются через рентгеновскую трубку и, через вторичную обмотку главного трансформатора ток не проходит (рис.11а). В момент t2 увеличивающееся напряжение трансформатора становится равным уменьшающемуся напряжению конденсатора С2, разрядка конденсатора С2 оканчивается и начинается его зарядка. В процессе этой зарядки от t2 до t3 действует схема, приведённая на рис.11б. Через трансформатор проходит разрядный ток конденсатора С1 и зарядный ток конденсатора С2. В момент t3 напряжение конденсатора С2 достигает максимума и зарядка его заканчивается. После этого оба конденсатора оказываются вновь соединёнными последовательно и разряжаются через рентгеновскую трубку; ток через вторичную обмотку главного трансформатора вновь не проходит. В момент t4 оканчивается разрядка конденсатора С1 и начинается его зарядка. За время этой зарядки процесс протекает по схеме, приведённой на рис.11в, причём через трансформатор проходит разрядный ток конденсатора С2 и зарядный ток конденсатора С1. В момент t5 = t1 + Т зарядка конденсатора С1 заканчивается и вновь начинается начинается по схеме приведённой на рис.11а.

Рис.9. Схема удваивания

с постоянным напряжением.

Рис.10. Кривые напряжений и токов в схеме

удваивания с постоянным напряжением:

Uтр,Uс1,Uс2 – напряжение трансформатора,

конденсаторов; iа – ток, идущий через трубку;

iс1 и ic2 – зарядный ток конденсатора 1 и 2

соответственно; iт – ток через трансформатор;

сплошные линии – нагрузка; пунктирные линии –

холостой ход.                                                                                                   

Рис.11 (а, б, в). Прохождение тока в схеме

удваивания с постоянным напряжением.

УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ УРС-0,02.

  1.  ПРИНЦИП РАБОТЫ.

Принцип действия аппарата УРС-0,02 заключается в том, что при подаче тока накала и высокого напряжения на рентгеновскую трубку на аноде возбуждается непрерывное острофокусное рентгеновское излучение. Проходя через коллиматор рентгеновской камеры и попадая на исследуемый образец, рентгеновское излучение воспроизводит на фотоплёнке дифракционную картину последнего.

  1.  ОПИСАНИЕ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ.

При включении кнопки Кн3 «Сеть» (см. рис.1) срабатывает реле Р3 и своими контактами подключает аппарат к сети, о чём сигнализирует лампа Л5. Стабилизированное напряжение с выхода стабилизатора подаётся на регулирующий автотрансформатор Тр1. Нажатием кнопки Кн1 «ВЫСОКОЕ ВКЛ.» Включается реле Р2, которое подключает высоковольтный трансформатор Тр2 к автотрансформатору Тр1 через переключатель В1 «НАПРЯЖЕНИЕ» (только в первом положении переключателя В1).

Рис.12. Кожух защитный рентгеновской трубки.

Каждая ступень переключателя соответствует изменению высокого напряжения примерно на 5 кВ. С целью облегчения работы переключателя и автотрансформатора предусмотрены коммутационные резисторы R1 и R2. Контроль высокого напряжения осуществляется измерительным прибором ИП2.

При срабатывании реле Р2 загорается лампа Л6, сигнализирующая о включении высокого напряжения. Выключение высокого напряжения происходит при нажатии на кнопку Кн2 «ВЫСОКОЕ ВЫКЛ.».

В электрической схеме аппарата предусмотрена защита трубки от перегрузки по анодному току с использованием тиратрона Л3 и промежуточного реле Р1. При срабатывании защиты отключается высокое напряжение и включается световая и звуковая сигнализация (лампа Л7, электромагнитная трещётка ЗВ).

Работа схемы защиты заключается в следующем. Напряжение с трансформатора Тр1 выпрямляется диодом Д10 и поступает на делитель напряжения R52, R53. На управляющую сетку тиратрона Л3 с этого делителя подаётся отрицательный потенциал относительно катода и тиратрон находится в запертом состоянии.

После включения высокого напряжения через измерительный прибор, дополнительные резисторы R44, R45, или R47, R48 протекает анодный ток трубки, создающий на этих резисторах падение напряжения, компенсирующее напряжение запирания тиратрона Л3. При достижении предельного значения анодного тока тиратрон зажигается и замыкает цепь питания реле Р1. После срабатывания реле самоблокируется, размыкает цепь питания реле Р2, что приводит к отключению высокого нгапряжения. Одновременно загорается сигнальная лампочка перегрузки Л6 и включается электромагнитная трещётка ЗВ. Для их выключения необходимо нажать кнопку Кн2.

Рентгеновская трубка Л4 через балластный резистор R9 присоединяется к положительному полюсу высоковольтного выпрямителя. Высоковольтный выпрямитель выполнен по схеме удвоения напряжения. Он состоит из высоковольтного трансформатора Тр2, диодов Д6 и Д7 и конденсаторов С3 и С4. Минус высокого напряжения через резисторы R44 и R45 или R47 и R48 и микроамперметр ИП1 присоединяется к корпусу аппарата.

Цепь микроамперметра и резисторов R44, R45, (R47, R48) шунтирована искровым зарядником Рр1, предохраняющим измерительную цепь при её обрыве от пробоя высоким напряжением. Искровые разрядники Рр1, Рр2 регулируются на промежуток между остриями 0,15 – 0,2 мм.

В катодной цепи рентгеновской трубки имеется трансформатор накала Тр3. Ток накала рентгеновской трубки плавно регулируется при помощи переменного резистора R3, включённого в первичную обмотку трансформатора Тр3.

Катод рентгеновской трубки соединяется с корпусом через последовательно соединённые резисторы R13 – R42.

На этих резисторах, при прохождении анодного тока, создаётся напряжение смещения между нитью накала и фокусирующим цилиндром, закреплённым на корпусе катодной части трубки.

Величина сопротивления смещения указывается в паспорте каждой рентгеновской трубки и устанавливается переключателями В3 – В5.

Цепь смещения предохраняется от перенапряжения искровым разрядником Рр2.

Для устранения колебаний режима работы рентгеновской трубки в аппарате имеется стабилизатор напряжения, от которого питаются все цепи аппарата.

Стабилизатор состоит из следующих основных частей:

а) измерительного элемента;

б) промежуточного усилителя;

в) регулирующего органа.

Измерительный элемент (см. рис.1) выполнен в виде «моста», три плеча которого R49 - R51 представляют собой резисторы, а четвёртое (Л2 – активное нелинейное сопротивление).

Питание схемы измерительного элемента осуществляется выпрямителем, собранным по схеме удвоения напряжения. Он состоит из полпроводниковых диодов Д8 и Д9 и конденсаторов С7 и С8.

Во вторую диагональ «моста» включён нагрузочный резистор R46. Сигнал разбаланса, выделяемый на этом резисторе, подаётся на сетку лампы Л1 промежуточного усилителя.

Питание анодной цепи промежуточного усилителя производится от двухполупериоднорго выпрямителя, собранного на диодах Д2 – Д5.

В качестве регулирующего элемента использован дроссель насыщения Др1. Управляющая обмотка его является нагрузкой промежуточного лампового усилителя. Для улучшения формы напряжения, на выходе стабилизатора применён фильтр (Др2 и С1), настроенный на частоту 150 Гц. Резистор R6 предназначен для установки номинального напряжения на выходе стабилизатора, а R5 – степени стабилизации.

3. ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ.

3.1. Блок питания аппарата.

Блок питания конструктивно состоит из следующих узлов:

а) высоковольтного устройства;

б) стабилизатора напряжения;

в) панели управления.

Блок питания закрывается кожухом, который по направляющим расположенным на основании, вдвигается до сочленения с передней панелью и скрепляется с основанием винтами.

На задней стороне блока питания размещаются колодки и выводы для подключения высоковольтного кабеля, кабеля для подключения накала рентгеновской трубки, и сетевого шнура.

Там же размещена клемма, служащая для заземления аппарата.

На лицевой панели расположены следующие элементы:

а) кнопки управления аппаратом Кн1 – «Высокое вкл.», Кн2 – «Высокое выкл.», Кн3 – «Сеть» и лампы сигнализации Л5 – включения сети, Л6 – включения высоковольтного напряжения и Л7 – сигнализации перегрузки;

б) переключатель В1 «Напряжение» регулировки высокого напряжения;

в) переключатель В2 «450», «100» пределов защиты рентгеновской трубки;

г) переключатели В3 «Х100», В4 «Х10», В5 «Х1», «Смещение кОм» для установки величины смещения на рентгеновской трубке;

д) регулятор накала рентгеновской трубки «Накал»;

е) киловольтметр ИП2;

ж) микроамперметр ИП1.

3.2. Кожух защитный с рентгеновской трубкой с стойкой.

Кожух защитный (рис.12) предназначен для размещения рентгеновской трубки в масляной среде, необходимой для охлаждения трубки во время работы, а также для защиты от высокого напряжения.

Рис.13. Стойка с рентгеновской трубкой

в защитном кожухе.

Заливка кожуха обезвоженным трансформаторным маслом осуществляется под вакуумом.

Рентгеновская трубка (4) крепится к головке кожуха (1) шестью винтами. Манжета (2) устанавливается на трубку и бандажируется, что предотвращает утечку масла. Маслокомпенсатор (5) поджатый гайкой (3) и стаканом (8), служит для компенсации изменения объёма масла при нагревании во время работы рентгеновской трубки. В нижнем стакане (8) кожуха закреплён кабельный стакан (9) в который вставляется наконечник высоковольтного кабеля.

Высокое напряжение на трубку подаётся через радиатор (7), котороый одновременно является теплоотводом. Защитный кожух с рентгеновской трубкой устанавливается на специальную стойку (рис.13). Стойка состоит из плиты (8), в которую ввинчивается полый стержень (7). На стойку надевается кронштейн (4), позволяющий при помощи зажима (6) установить защитный кожух в любое положение на высоте, а при помощи зажима (5) придавать ему желаемый наклон.

На кожухе при помощи кольца (3) крепятся две площадки (2), которые могут вращаться вокруг оси трубки. На площадках (2) устанавливаются рентгеновские камеры РКД, которые ориентируются с помощью кольца (3) относительно выходных окон рентгеновской трубки и фиксируются гайкой (10). Специальные подпятники под ножками камер позволяют юстировать камеры и снимать их с площадок. При повторной установке камер на площадки юстировка их не нарушается. При работе с другими типами камер площадки для камер РКД снимаются, а камеры устанавливаются на столе.

Кожух с трубкой может вращаться вокруг подставки и вокруг собственной оси.

Заглушка (9) обеспечивает защиту обслуживающего персонала от неиспользуемого рентгеновского излучения.

ПОРЯДОК РАБОТЫ.

Порядок работы на рентгеновском аппарате описывается с учётом выполнения указаний предыдущего раздела.

1. Включите высокое напряжение на анод рентгеновской трубки через 10 минут после включения кнопки Кн3 «Сеть» нажатием кнопки Кн1 «Высокое вкл.». При этом загорится сигнальная лампа.

2. Установите при помощи переключателя « Напряжение» необходимое высокое напряжение.

3. Установите по микроамперметру поворотом ручки «Накал» необходимый анодный ток. При выставлении режимов может срабатывать реле перегрузки, включиться звуковой сигнал и загореться сигнальная лампа. Для снятия перегрузки нажмите кнопку Кн2 «Высокое выкл.».

4. Переведите для повторного включения высокого напряжения переключатель В1 «Напряжение» в начальное положение, нажмите кнопку Кн1 «Высокое вкл.» и далее поднимайте высокое напряжение и анодный ток, плавно приближаясь к предельным значениям.

5. Проведите дозиметрический контроль аппарата (места сочленения рентгеновской трубки с камерной).

6. Выключите после истечения времени экспозиции высокое напряжение нажатием кнопки Кн2 «Высокое выкл.».

7. Осуществите общее выключение аппарата нажатием кнопки Кн3 «Сеть».

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ:

1. Изучить принципиальную схему рентгеновского аппарата, устройство и назначение основных его частей, зарисовать блок схему.

2. Освоить порядок включения и выключения аппаратов УРС – 0,02.

3. Изучить схему удваивания напряжения.

4. Ознакомиться с описанием электронный рентгеновских трубок с их деталями.

5. Сфотографировать фокус трубки БСМ – 1 и сделать заключение а формах и размерах фокуса.

ЛИТЕРАТУРА:

1. Горелик, Расторгуев, Скаков – Рентгенографический и электроннооптический анализ.

2.  Миркин – Справочник по рентгеноструктурному анализу.

3. Аппарат рентгеновский УРС – 0,02 (паспорт).

4. Инструкция и паспорт для рентгеновской трубки БСМ – 1 (Cu и Со).

PAGE  1


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

8981. Формирование первичных теоретических моделей и законов 35.5 KB
  Формирование первичных теоретических моделей и законов. Модели играют большую роль в научно-теоретическом познании. Они позволяют представить в наглядной форме объекты и процессы, недоступные для непосредственного восприятия: например, модель атома,...
8982. Научная революция. Появление аномалий и кризис 38.5 KB
  Научная революция Появление аномалий. Как мы отмечали выше, факты, с которыми имеет дело научная теория, можно разделить на три группы: факты, которые она успешно объясняет факты, которых она пока не объясняет, но есть надежда, что со временем ей э...
8983. Главные характеристики современной постнеклассической науки 40.5 KB
  Главные характеристики современной постнеклассической науки 1. Широкое распространение идей и методов синергетики - теории самоорганизации и развития систем любой природы. В этой связи становится все более укрепляющееся представление о мире не...
8984. Постнеклассическая наука и изменение мировоззренческих установок техногенной цивилизации 36 KB
  Постнеклассическая наука и изменение мировоззренческих установок техногенной цивилизации. Современный техногенный мир сложен, техногенная цивилизация ориентирована на ускоренное изменение природной среды, сопровождаемое видоизменением социальных свя...
8985. Структура и функции науки 36.5 KB
  Структура и функции науки Понятие бытия включает в себя природу, человека и общество. В зависимости от этих трех сфер бытия выделяются три основных направления научного знания: естествознание, человекознание и обществознание. Естествознание - это со...
8986. Общество как объект философского познания 43 KB
  Общество как объект философского познания. Общество как объект философского познания. Понятие общество, общественный, социальный, чрезвычайно распространены, хотя их смысл часто оказывается весьма многозначным и недостаточно ясным. Общность определя...
8987. Проблемы и предмет социальной философии 33 KB
  Проблемы и предмет социальной философии Традиционное философствование и социально-философская проблематика Сверхчеловеческий характер всеобщих категорий Является ли социальная философия философией человека Отрыв бытия социального от бытия человече...
8988. Специфика социального познания 44.5 KB
  Специфика социального познания Проблема истины является одной из древнейших в философии. Сама философия является порождением интенции к истине. Даже этимология термина философия в скрытой форме содержит интерес к истине и истинности вещей и знаний...
8989. Социальное и гуманитарное как методологическая проблема обществознания 36.5 KB
  Социальное и гуманитарное как методологическая проблема обществознания Социально-исторические изменения в обществе, ставшие реальностью сегодняшнего дня, требуют своего философского осмысления и нуждаются в разработке новых методов описания и анализ...