Классификация рентгеновских трубок
Из изложенного в предыдущей главе следует, что для возбуждения рентгеновских лучей необходимо выполнение двух условий:
1)создание свободных электронов;
2)сообщение им большой скорости и последующее резкое их торможение.
Получение свободных электронов, их ускорение и торможение осуществляются в специальных электровакуумных приборах - рентгеновских трубках.
Для ускорения электронов в трубке к ее полюсам необходимо приложить высокое напряжение, источником которого служит рентгеновский аппарат.
Первые рентгеновские трубки появились около 70 лет тому назад и получили практическое применение раньше всех других видов электровакуумных приборов. За истекший период времени было сконструировано множество различных типов рентгеновских трубок, имевших различные применения и отличавшихся друг от друга как по конструкции и размерам, так и по мощности и рабочему напряжению.
Ввиду очень большого разнообразия типов и конструкций трубок их классификацию целесообразно проводить по нескольким признакам, главнейшими из которых являются следующие.
Способ получения свободных электронов
В различных типах рентгеновских трубок получение свободных электронов осуществляется различными способами, основанными на различных физических процессах. По этому признаку рентгеновские трубки разделяются на два класса.
1. Ионные трубки, в которых свободные электроны получаются в результате бомбардировки «холодного» алюминиевого катода положительными ионами, возникающими в процессе ионизации разреженного газа между электродами трубки (при давлении порядка 10-3 мм рт. ст.).
2. Электронные трубки, в которых получение свободных электронов достигается применением накаленного катода, испускающего электроны в высоком вакууме (порядка 10-6 и 10-7 мм рт. ст.).
Подгруппой этого класса являются трубки с холодным вольфрамовым катодом (в виде иглы или пластинки с острыми ребрами), в которых для получения свободных электронов используется явление электростатической (автоэлектронной) эмиссии, т. е. явление вырывания электронов в высоком вакууме из холодного катода под действием очень сильного электрического поля на остриях.
Оба класса трубок могут быть, в свою очередь, двух видов:
1)разборные трубки, допускающие смену катода и анода, в которых необходимый вакуум создается и поддерживается во время работы непрерывно действующими насосами;
2)запаянные трубки с неизменяющимся или мало изменяющимся вакуумом.
Современные ионные трубки делаются почти исключительно разборными и применяются наряду с разборными электронными трубками при рентгеноструктурном и рентгеноспектральном (химическом) анализах, где необходимо наносить исследуемое вещество на анод (при спектральном анализе) или производить смену анодов для получения характеристического излучения необходимой длины волны (при структурном анализе).
Запаянные ионные трубки в настоящее время почти полностью вытеснены более совершенными электронными трубками. Они исторически предшествовали электронным и применялись почти исключительно в медицине для целей рентгенодиагностики и рентгенотерапии. Несмотря на это, мы в дальнейшем кратко рассмотрим устройство, принцип действия и конструкции некоторых типов, ионных трубок, так как каждый инженер, изучающий современные приборы, должен быть знаком и с теми приборами, которые применялись и прошлом.
Do'stlaringiz bilan baham: |