РАсчет Характеристик излучения рентгеновской трубки
РАсчет Диаграммы направленности трубки
Если используется трубка с массивным анодом, то возникающее рентгеновское излучение ослабляется материалом мишени (рисунок 5).
Рисунок 5 – Формирование диаграммы направленности потока рентгеновского излучения
На представленном 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.
Спектр излучения трубки является результатом сложения двух составляющих: тормозного и характеристического спектров рентгеновского излучения (в расчетах диаграммы направленности характеристической составляющей спектра можно пренебречь)
Тормозное излучение рентгеновской трубки можно охарактеризовать спектральной плотностью потока излучения, определяемой числом квантов рентгеновского излучения (фотонов), приходящихся на единицу энергии, испускаемых за одну секунду в угле один стерадиан. Спектральная плотность Nm (E) [квант/(с×ср×кэВ)], то есть зависимость количества квантов от их энергии рассчитывается по формуле Крамерса:
, [Вт/(эВЧм2)] (13)
где К0 = 2.2Ч10-9, I – ток электронного пучка [А], Z – атомный номер материала мишени, Емах = e Ч U - максимальная энергия фотонов в спектре (е – заряд электрона, U – напряжение трубки), E = h Ч n - энергия фотонов с частотой n, и учитывая ослабление рентгеновского излучения в мишени можно получить формулу зависимости интенсивности от энергии квантов и угла выхода излучения:
|
|
|
(14)
где Хе(Е) – спектральная зависимость глубины проникновения электронов в мишень (в расчетах возможно использование приближения, при котором глубина проникновения электронов в мишень составляет 1 мкм на каждые 10 кВ разности потенциалов между катодом и анодом).
Чтобы получить из зависимости спектральной интенсивности от угла выхода излучения зависимость суммарной интенсивности от угла, необходимо проинтегрировать формулу интенсивности по энергии:
(14)
На рисунках 6 и 7 построена диаграмма направленности, представленная в декартовой и полярной системах координат.
Рисунок 6 – График зависимости I(F) в декартовой системе координат 
Рисунок 7 – График зависимости I(F) в полярной системе координат
Угол среза анода – 30 градусов.
РАсчет Спектральной плотности потока трубки
При проведении курсового проектирования необходимо, используя математический пакет «MathCad» промоделировать диаграмму направленности и спектральную плотность потока проектируемой трубки номинальном режиме, и при использовании фильтрации первичного излучения медным фильтром толщиной 2 мм или алюминиевым фильтром толщиной 5 мм.
|
|
|
Дата добавления: 2019-07-17; просмотров: 380; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!