10.03.2013
216.012.2eeb

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРОСТРЕЛЬНОЙ МИШЕНИ РЕНТГЕНОВСКОЙ ТРУБКИ И ПРОСТРЕЛЬНАЯ МИШЕНЬ РЕНТГЕНОВСКОЙ ТРУБКИ (ВАРИАНТЫ)

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к ускорительной технике и может быть использована при разработке импульсных рентгеновских трубок, предназначенных для облучения медицинских или промышленных объектов. Технический результат - уменьшение механических напряжений в материале мишени. Способ изготовления прострельной мишени импульсной рентгеновской трубки заключается в том, что используют металлическую фольгу из металла с большим атомным номером, на поверхности фольги выполняют элементы, имеющие возможность растяжения или сжатия за счет деформаций изгиба фольги. В устройстве мишени рентгеновской трубки, выполненной из металлической фольги с большим атомным номером на участке поверхности фольги, расположенном в зоне фокусного пятна, выполнены штампованные выступы, высота и максимальный размер в поперечном сечении которых не превышают соответственно 0.2S и 0.3d, где S - величина зазора между катодом и мишенью, d - диаметр фокусного пятна трубки, причем расстояние между выступами не превышает 0.3d или фольга разделена на гофрированные полоски, закрепленные на подложке из материала с малым атомным номером, полоски в плоскости подложки расположены вплотную друг к другу, высота и шаг гофр не превышают соответственно 0.2S и 0.2d, где S - величина зазора между катодом и мишенью, d - диаметр фокусного пятна трубки, ширина полосок не превышает 2 мм. 3 н.п. ф-лы, 4 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Группа изобретений относится к ускорительной технике и может быть использована при разработке импульсных рентгеновских трубок, предназначенных для облучения медицинских или промышленных объектов.

Известен способ изготовления металлической мишени для рентгеновской трубки (авторов Горнового В.А., Сорокина А.И., Хуповеца А.Е., Гусева А.Г., а.с. №2094898, кл. МПК H01J 35/10, 9/14, опубл. 27.10.1997 г.). Способ заключается в том, что корпус из молибденового сплава соединяют сваркой или пайкой с кольцевым диском из вольфрамового сплава при последовательной реализации трех кольцевых швов.

Недостаток этого способа заключается в том, что он пригоден только для мишеней сравнительно большой толщины и не пригоден для прострельных мишеней толщиной 0.05-0.1 мм.

Известен способ изготовления и устройство прострельной мишени (С.А.Иванов, Г.А.Щукин. Рентгеновские трубки технического назначения. Л.: «ЭНЕРГОАТОМИЗДАТ», 1989, стр.127-129), согласно которым мишень выполнена в виде слоя вольфрама или рения методом покрытия на внутреннюю поверхность куполообразного окна.

Недостаток этого способа - малый ресурс мишени трубки (1000 импульсов) из-за малой механической прочности покрытия.

Наиболее близким к заявляемому является способ изготовления и устройство прострельной мишени (Э.-Г. В.Александрович, Н.В.Белкин, М.А.Канунов, А.А.Разин. Малогабаритная импульсная рентгеновская трубка с самовосстанавливающимся автокатодом. ПТЭ, №6, 1972, стр.198), согласно которым мишень выполняют из тонкой фольги из тантала и закрепляют точечной сваркой на внутренней поверхности плоского окна.

Недостатком этого способа и устройства является то, что при увеличении плотности электронного тока на мишени до и более 3-5 кА/см2 происходит «съеживание» материала мишени в зоне фокусного пятна, накопление в этой зоне больших механических напряжений, которые, в свою очередь, приводят к разрыву мишени и выходу трубки из строя. Поэтому трубки по прототипу при использовании их для облучения медицинских или промышленных объектов имеют малый ресурс работы.

При создании данной группы изобретений решалась задача увеличения ресурса работы прострельной мишени рентгеновской трубки.

Техническим результатом является уменьшение механических напряжений в материале мишени.

Указанный технический результат достигается тем, что по сравнению с известным способом изготовления прострельной мишени импульсной рентгеновской трубки, заключающимся в том, что используют металлическую фольгу из металла с большим атомным номером, новым является то, что на поверхности фольги выполняют элементы, имеющие возможность растяжения или сжатия за счет деформаций изгиба фольги.

В устройстве мишени рентгеновской трубки, выполненной из металлической фольги с большим атомным номером, новым является то, что на участке поверхности фольги, расположенном в зоне фокусного пятна, выполнены штампованные выступы, высота и максимальный размер в поперечном сечении которых не превышают соответственно 0.2S и 0.3d, где S - величина зазора между катодом и мишенью, d - диаметр фокусного пятна трубки, причем расстояние между выступами не превышает 0.3d или фольга разделена на гофрированные полоски, закрепленные на подложке из материала с малым атомным номером, полоски в плоскости подложки расположены вплотную друг к другу, высота и шаг гофр не превышают соответственно 0.2S и 0.2d, где S - величина зазора между катодом и мишенью, d - диаметр фокусного пятна трубки, ширина полосок не превышает 2 мм.

Ресурс рентгеновской трубки, как правило, определяется ресурсом мишени, в которой происходит генерация рентгеновского излучения. Именно мишень подвергается прямому воздействию электронного пучка, наибольшему нагреву и эрозионному разрушению по сравнению с другими деталями трубки.

При облучении электронами плоской мишени происходит стягивание ее участка в зоне фокусного пятна за счет растягивания смежных участков. При этом как в них, так и в зоне фокусного пятна появляются значительные механические напряжения, которые при достижении предела прочности приводят к разрыву мишени. Выполнение на поверхности фольги объемных элементов, имеющих возможность растяжения или сжатия за счет деформаций изгиба стенок этих элементов, позволяет во много раз снизить механические напряжения в материале фольги и этим предотвратить разрыв мишени и выход ее из строя.

Описанный способ реализован в конструкции мишени, на поверхности которой выполнены компенсирующие элементы в виде штампованных выступов. При уменьшении размеров выступов под воздействием электронного пучка растягивание материала выступов происходит преимущественно за счет изгиба стенок выступов. При этом происходит распрямление выступов, но механические напряжения в материале мишени значительно меньше, чем при растяжении плоской мишени, поэтому разрыва мишени не происходит. Ограничение размеров выступов и расстояния между ними введено для того, чтобы при разглаживании выступов и изменении их высоты в течение эксплуатации не происходило недопустимых изменений выходных параметров рентгеновской трубки за счет изменения зазора между катодом и мишенью.

Заявляемый способ реализован также в конструкции мишени, которая состоит из гофрированных полосок фольги, выступы гофр которых с одной стороны закреплены точечной сваркой на подложке из титановой фольги, полоски расположены вплотную друг к другу в плоскости мишени. Гофры компенсируют стягивание материала мишени вдоль полосок, а малая ширина полосок (менее 2 мм) ограничивает абсолютную величину их поперечной деформации, поэтому разрыва мишени при облучении ее электронами не происходит. Ограничение размеров гофр введено по тем же причинам, что и в мишени со штампованными выступами.

Таким образом, в данной группе изобретений реализуется указанный технический результат, поскольку применение элементов, имеющих возможность растяжения или сжатия за счет деформаций изгиба фольги, позволяет во много раз снизить механические напряжения в фольге мишени и тем самым способствовать повышению ресурса ее работы.

На фиг.1 показана фотография участка плоской мишени импульсной рентгеновской трубки.

На фиг.2 показана фотография изготовленной мишени с компенсирующими элементами в виде штампованных полусферических выступов диаметром 2.5 мм и высотой 1 мм.

На фиг.3 показана фотография мишени с компенсирующими элементами в виде штампованных полусферических выступов после воздействия электронного пучка.

На фиг.4 показана фотография мишени с компенсирующими элементами в виде гофрированных полосок шириной 2 мм. Высота гофр 0.6 мм.

Работа мишени заключается в торможении в ней ускоренных электронов, при этом происходит генерация тормозного (рентгеновского) излучения.

Мишень, фотография которой показана на фиг.1, была изготовлена из плоской танталовой фольги (атомный номер 73) толщиной 0.05 мм. Мишень может быть выполнена также из вольфрама (атомный номер 74) и рения (атомный номер 75). Мишень из тантала прошла ресурсные испытания. При этом она подвергалась в разборной вакуумной камере многократному воздействию электронного пучка с током около 5 кА при диаметре фокусного пятна 10 мм. Хорошо видно, что при этом плоскую мишень разорвало по центру из-за наличия больших механических напряжений.

Мишень, показанная на фиг.2, была изготовлена также из танталовой фольги толщиной 0.05 мм с использованием заявляемого способа путем выполнения на поверхности танталовой фольги компенсирующих элементов в виде штампованных полусферических выступов при помощи пуансона в виде куска закаленной проволоки диаметром 2.5 мм и скругленным краем и свинцовой матрицы. Для повышения пластичности фольга предварительно отжигалась в вакууме при температуре 1100°С в течение двух часов.

На фиг.3 показана та же мишень после ресурсных испытаний, которые проходили в режиме, в котором испытывалась мишень, приведенная на фиг.1. Мишень осталась цела и работоспособна благодаря наличию компенсирующих элементов, часть которых расправилась из-за стягивания материала мишени; при этом компенсирующие элементы предотвратили растягивание самого материала и появление опасных механических напряжений.

Мишень, показанная на фиг.4, была выполнена из гофрированных полосок из тантала толщиной 0.05 мм. Гофры были выполнены путем прокатывания полосок между мелкомодульными зубчатыми колесами. Полоски были закреплены на подложке из титановой фольги толщиной 0.05 мм точечной сваркой выступов гофр к подложке, и в плоскости мишени располагались вплотную друг к другу. Эта мишень также многократно подвергалась воздействию электронного пучка в вышеописанном режиме и сохранила свою работоспособность. В результате незначительного уменьшения ширины полосок между ними появились щели, что привело к некоторой потере дозы (не более 20%), но рентгеновская трубка при этом сохранила работоспособность. Дальнейшие исследования мишеней, изготовленных с использованием заявляемого способа, показали, что их ресурс работы по меньшей мере вдвое превышает ресурс плоской мишени.

Таким образом, применение заявленного способа изготовления мишени рентгеновской трубки позволило скомпенсировать стягивание материала мишени, происходящее в результате электронной бомбардировки, уменьшить механические напряжения в мишени и увеличить ресурс ее работы и, соответственно, ресурс рентгеновской трубки.


СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРОСТРЕЛЬНОЙ МИШЕНИ РЕНТГЕНОВСКОЙ ТРУБКИ И ПРОСТРЕЛЬНАЯ МИШЕНЬ РЕНТГЕНОВСКОЙ ТРУБКИ (ВАРИАНТЫ)
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРОСТРЕЛЬНОЙ МИШЕНИ РЕНТГЕНОВСКОЙ ТРУБКИ И ПРОСТРЕЛЬНАЯ МИШЕНЬ РЕНТГЕНОВСКОЙ ТРУБКИ (ВАРИАНТЫ)
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРОСТРЕЛЬНОЙ МИШЕНИ РЕНТГЕНОВСКОЙ ТРУБКИ И ПРОСТРЕЛЬНАЯ МИШЕНЬ РЕНТГЕНОВСКОЙ ТРУБКИ (ВАРИАНТЫ)
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРОСТРЕЛЬНОЙ МИШЕНИ РЕНТГЕНОВСКОЙ ТРУБКИ И ПРОСТРЕЛЬНАЯ МИШЕНЬ РЕНТГЕНОВСКОЙ ТРУБКИ (ВАРИАНТЫ)
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 51-60 of 637 items.
20.07.2013
№216.012.57d2

Устройство для испытания на прочность при сложнонапряженном состоянии тонкостенных трубчатых образцов или отрезков труб

Изобретение относится к испытаниям на прочность при сложнонапряженном деформированном состоянии тонкостенных трубчатых образцов, в том числе отрезков труб постоянного сечения. Устройство состоит из распорного приспособления, устанавливаемого внутри образца по его краю, в состав которого входит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488090
Дата охранного документа: 20.07.2013
10.08.2013
№216.012.5c57

Способ ремонта уплотнительных кольцевых прокладок и устройство для его реализации

Изобретение относится к способу и устройству для восстановления и ремонта потерявших работоспособность уплотнительных упругих элементов различных механизмов и сборок. Согласно способу ремонта уплотнительных кольцевых прокладок осуществляют укладку поврежденного участка подлежащих восстановлению...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489260
Дата охранного документа: 10.08.2013
20.08.2013
№216.012.6185

Способ измерения расхода жидкого металла через проточную часть циркуляционного контура

Изобретение относится к области измерительной техники. Способ измерения расхода жидкого металла через проточную часть циркуляционного контура включает измерение электрического сопротивления рабочего канала между токоподводящими шинами при нулевом расходе и рабочей температуре жидкого металла,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490597
Дата охранного документа: 20.08.2013
20.08.2013
№216.012.61e2

Способ регулирования и контроля влажности в герметизированных контейнерах для хранения гигроскопичных материалов

Область использования: область средств регулирования и контроля газовоздушной среды, может быть использовано в системах управления технологическими процессами, в частности, для поддержания стабильной равновесной влажности в герметизированных контейнерах с гигроскопичными материалами....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490690
Дата охранного документа: 20.08.2013
20.08.2013
№216.012.61e4

Вторичный источник питания

Изобретение относится к области преобразования электрической энергии. Техническим результатом является расширение верхнего диапазона входного рабочего напряжения вторичного источника питания. Для этого предложен вторичный источник питания, который содержит коммутирующий элемент, первую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490692
Дата охранного документа: 20.08.2013
20.08.2013
№216.012.61f7

Блок кодовый сменный

Изобретение относится к технике защиты различных объектов от доступа посторонних лиц, в частности к носителям информации. Техническим результатом является повышение надежности и срока службы блока кодового сменного за счет уменьшения количества дискретных элементов и введения фильтра,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490711
Дата охранного документа: 20.08.2013
20.08.2013
№216.012.6234

Электродвигатель

Изобретение относится к области электротехники, в частности к исполнительным электромагнитным механизмам систем автоматики. Предлагаемый электродвигатель содержит ротор с радиально намагниченными полюсными постоянными магнитами, число пар полюсов которого больше двух, и статор, включающий...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490772
Дата охранного документа: 20.08.2013
27.08.2013
№216.012.641e

Способ изготовления детонирующего шнура

Использование относится к способам производства детонирующих шнуров (ДШ). Способ изготовления детонирующего шнура включает операцию формирования сердцевины заданной конфигурации из взрывчатого вещества (ВВ) и последующее нанесение на нее защитной оболочки методом волочения, последующую раскатку...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002491267
Дата охранного документа: 27.08.2013
27.08.2013
№216.012.65aa

Устройство для крепления модуля бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора

Изобретение относится к области термоядерного синтеза. Устройство для крепления модуля бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора содержит упругую полую опору с фланцами, одним из которых опора соединена с вакуумным корпусом, а другим фланцем связана с модулем посредством компенсатора...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002491663
Дата охранного документа: 27.08.2013
10.09.2013
№216.012.6781

Способ переработки металлических бериллиевых отходов

Изобретение относится к переработке бериллийсодержащих металлических отходов. Способ включает растворение металлических бериллиевых отходов в щелочном растворе в присутствии нитрата натрия или калия. Вводят в процесс азотную кислоту в количестве 2,09-2,26 моль/моль бериллия. Азотная кислота...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492144
Дата охранного документа: 10.09.2013
Showing 51-60 of 478 items.
20.07.2013
№216.012.57d2

Устройство для испытания на прочность при сложнонапряженном состоянии тонкостенных трубчатых образцов или отрезков труб

Изобретение относится к испытаниям на прочность при сложнонапряженном деформированном состоянии тонкостенных трубчатых образцов, в том числе отрезков труб постоянного сечения. Устройство состоит из распорного приспособления, устанавливаемого внутри образца по его краю, в состав которого входит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488090
Дата охранного документа: 20.07.2013
10.08.2013
№216.012.5c57

Способ ремонта уплотнительных кольцевых прокладок и устройство для его реализации

Изобретение относится к способу и устройству для восстановления и ремонта потерявших работоспособность уплотнительных упругих элементов различных механизмов и сборок. Согласно способу ремонта уплотнительных кольцевых прокладок осуществляют укладку поврежденного участка подлежащих восстановлению...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489260
Дата охранного документа: 10.08.2013
20.08.2013
№216.012.6185

Способ измерения расхода жидкого металла через проточную часть циркуляционного контура

Изобретение относится к области измерительной техники. Способ измерения расхода жидкого металла через проточную часть циркуляционного контура включает измерение электрического сопротивления рабочего канала между токоподводящими шинами при нулевом расходе и рабочей температуре жидкого металла,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490597
Дата охранного документа: 20.08.2013
20.08.2013
№216.012.61e2

Способ регулирования и контроля влажности в герметизированных контейнерах для хранения гигроскопичных материалов

Область использования: область средств регулирования и контроля газовоздушной среды, может быть использовано в системах управления технологическими процессами, в частности, для поддержания стабильной равновесной влажности в герметизированных контейнерах с гигроскопичными материалами....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490690
Дата охранного документа: 20.08.2013
20.08.2013
№216.012.61e4

Вторичный источник питания

Изобретение относится к области преобразования электрической энергии. Техническим результатом является расширение верхнего диапазона входного рабочего напряжения вторичного источника питания. Для этого предложен вторичный источник питания, который содержит коммутирующий элемент, первую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490692
Дата охранного документа: 20.08.2013
20.08.2013
№216.012.61f7

Блок кодовый сменный

Изобретение относится к технике защиты различных объектов от доступа посторонних лиц, в частности к носителям информации. Техническим результатом является повышение надежности и срока службы блока кодового сменного за счет уменьшения количества дискретных элементов и введения фильтра,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490711
Дата охранного документа: 20.08.2013
20.08.2013
№216.012.6234

Электродвигатель

Изобретение относится к области электротехники, в частности к исполнительным электромагнитным механизмам систем автоматики. Предлагаемый электродвигатель содержит ротор с радиально намагниченными полюсными постоянными магнитами, число пар полюсов которого больше двух, и статор, включающий...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490772
Дата охранного документа: 20.08.2013
27.08.2013
№216.012.641e

Способ изготовления детонирующего шнура

Использование относится к способам производства детонирующих шнуров (ДШ). Способ изготовления детонирующего шнура включает операцию формирования сердцевины заданной конфигурации из взрывчатого вещества (ВВ) и последующее нанесение на нее защитной оболочки методом волочения, последующую раскатку...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002491267
Дата охранного документа: 27.08.2013
27.08.2013
№216.012.65aa

Устройство для крепления модуля бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора

Изобретение относится к области термоядерного синтеза. Устройство для крепления модуля бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора содержит упругую полую опору с фланцами, одним из которых опора соединена с вакуумным корпусом, а другим фланцем связана с модулем посредством компенсатора...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002491663
Дата охранного документа: 27.08.2013
10.09.2013
№216.012.6781

Способ переработки металлических бериллиевых отходов

Изобретение относится к переработке бериллийсодержащих металлических отходов. Способ включает растворение металлических бериллиевых отходов в щелочном растворе в присутствии нитрата натрия или калия. Вводят в процесс азотную кислоту в количестве 2,09-2,26 моль/моль бериллия. Азотная кислота...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492144
Дата охранного документа: 10.09.2013

Похожие РИД в системе