Расчет диаграммы направленности трубки
Если используется трубка с массивным анодом, то возникающее рентгеновское излучение ослабляется материалом мишени. При конструировании рентгеновской трубки, чтобы определить оптимальный угол среза анода и расположение выпускных окон, необходимо рассчитать диаграмму направленности излучения.
Хе
Анод
Электронный пучок
Y
F
n
I(E)
Х
Рис. 2. Формирование диаграммы направленности потока РИ
На представленном выше рисунке n – это нормаль к поверхности анода, Y - угол между электронным пучком и нормалью (можно видеть, что он равен углу среза анода), F - угол между нормалью к поверхности анода и направлением, в котором определяется интенсивность рентгеновского излучения.
Угол среза анода 30 градусов.
|
|
Рисунок 3 – Диаграмма направленности излучения трубки
в декартовых координатах
|
|
Рисунок 4 – Диаграмма направленности излучения трубки
в полярных координатах
Расчет спектральной плотности потока трубки
При прохождение излучения через слой задерживающих материалов, интенсивности излучения, падает.
|
|
|
Тормозное излучение рентгеновской трубки описывается формулой:
Из предположения, что электроны проникают вглубь мишени на 1мкм на каждые 10кВ разности потенциалов, можем найти толщину ослабляющего слоя X1:
где a - угол между пучком электронов и нормалью к поверхности мишени, b - угол между нормалью и направлением отбора пучка рентгеновского излучения, х - глубина проникновения электронов в мишень(x=10мкм).
Спектральная интенсивность, с учётом поглощения в мишени:
Спектральная интенсивность, с учётом поглощения в выпускном окне:
Спектральная интенсивность, с учётом поглощения в фильтре:
Рисунок 5 – Спектральная характеристика трубки
Описание серийно выпускаемого аналога
Ближайшим, по параметрам, аналогом моей трубки является трубка для структурного анализа типа 4БПМ8-250 (рис. 6). Основные параметры данной рубки приведены в таблице №3.
Рисунок 6 – Внешний вид трубки типа 4БПМ8–250
| Тип трубки | Рабочее анодное напряжение, кВ | Мощность, кВт | Параметры накала | Размеры фокус-пятна, мм | Геометрические размеры, мм | |||
| Max. Uн, В | Max. Iн, А | |||||||
| Max. длина | Диам. колбы | |||||||
| 4БПМ-250 | 250 | 4 | 5,6 | 4,5 | 3,8 | 155 | 103 | |
|
|
|
Заключение
В данной курсовой работе была рассчитана и спроектирована рентгеновская трубка, для которой были заданы следующие параметры:
| Назначение трубки | Тип конструкции | U, кВ | Р, кВт | Размер фокусного пятна, мм | Материал мишени |
| Просвечивание | С чехлом на аноде | 333 | 3,99 | 4 | W |
По данным параметрам были проведены расчеты:
· Электрической прочности;
· Теплового режима анода;
· Системы водяного охлаждения анода;
· Диаграммы направленности излучения;
· Спектральной плотности потока излучения.
Особенностью разработанной трубки является наличие масляного охлаждения анода маслом. Данная система охлаждения позволяет эффективно отводит тепло от мишени, что уменьшает износ последней.
Дата добавления: 2019-01-14; просмотров: 262; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!