- •Аннотация
- •Содержание
- •Раздел 1. Аналитический обзор 11
- •Раздел 2. Обзор аппарата Xtress 3000 g3/g3r и используемой в нем рентгеновской трубки tfs-3007-hp 41
- •Раздел 3. Разработка рентгеновской трубки 0,3рсв1-Cr 60
- •Введение
- •Раздел 1. Аналитический обзор
- •1.1. Рентгеновское излучение
- •1.2. Рентгеноструктурный анализ
- •1.3. Аппараты для рентгеноструктурного анализа
- •1.4. Источники рентгеновского излучения для структурного анализа
- •1.5. Рентгеновские трубки для структурного анализа
- •Раздел 2. Обзор аппарата Xtress 3000 g3/g3r и используемой в нем рентгеновской трубки tfs-3007-hp
- •2.1. Обзор аппарата Xtress 3000 g3/g3r
- •2.1.1 Основной блок x3003t
- •2.1.2. Гониометр g3
- •2.1.3. Программное обеспечение
- •2.2. Анализ рентгеновской трубки tfs-3007-hp
- •2.2.1 Анализ документации.
- •2.2.2. Анализ комплектации
- •2.2.3. Анализ конструкции
- •2.2.4 Расчет электрических полей и траекторный анализ.
- •Раздел 3. Разработка рентгеновской трубки 0,3рсв1-Cr
- •3.1. Требования к разрабатываемому прибору
- •3.2. Разработка анодного узла
- •3.2.1. Выбор геометрии расположения мишени и выходного окна анодного узла
- •3.2.2. Тепловой расчет анода
- •3.2.3. Разработка конструкции анодного узла
- •3.3. Разработка катодного узла
- •3.3.1. Расчет параметров катода
- •3.3.2. Изготовление и испытание макетов катода
- •3.3.3. Разработка конструкции катодного узла
- •3.3.4. Траекторный анализ электронного пучка в межэлектродном промежутке
- •3.4. Разработка изолятора
- •3.4.1. Разработка баллона
- •3.4.2. Определение напряженностей электрического поля в вакуумном объеме рентгеновской трубки
- •3.5. Разработка кожуха
- •3.6 Разработка документации
- •3.6.1. Разработка эскизной конструкторской документации
- •3.6.2. Разработка программы тренировки и испытаний
- •3.6.3. Разработка программы откачки
- •3.6.4. Разработка технологии сборки
- •Результаты
- •Список используемой литературы
- •Подготовка трубок к откачке.
- •Прогрев трубок в печи и обезгаживание катода.
- •Обезгаживание анодов трубок электронной бомбардировкой.
- •Отпайка трубок.
3.4.2. Определение напряженностей электрического поля в вакуумном объеме рентгеновской трубки
Для того чтобы гарантировать отсутствие электровакуумных разрядов в приборе во время его работы, был выполнен расчет напряженностей электрического поля в вакуумном промежутке.
Расчет производился в специализированной программе POLE_U_E_F. Она написана на языке Visual Fortran, и используется на предприятии ЗАО «Светлана-Рентген» для нахождения распределения электрических полей внутри вакуумного объема электронных приборов. Для выполнения расчета необходимо задать конструкцию электродов и подаваемое на прибор анодное напряжение. Ниже можно ознакомиться с результатами р асчета.
Рис. 51. Распределения потенциалов в вакуумном объеме рентгеновской трубки 0,3РСВ1-Cr
Р ис. 52. Распределение полной напряженности в вакуумном объеме рентгеновской трубки 0,3РСВ-Cr
Расчет показал, что предельное значение напряженности электрического поля располагается в области катодной головки и равно 12,4кВ/мм, что является допустимой величиной. Опасные значения напряженности электрического поля в вакуумном объеме рентгеновской трубки начинаются от 15кВ/мм и выше.
3.5. Разработка кожуха
Поскольку рентгеновская трубка 0,3РСВ1-Cr должна иметь защиту от неиспользуемого рентгеновского излучения, конструкция разрабатываемого прибора включает кожух, который поглощает все неиспользуемое излучение.
Рис. 53. Чертеж кожуха рентгеновской трубки 0,3РСВ1-Cr
Кожух состоит из следующих деталей:
Герметик – специальный наполнитель на основе кремнийорганических каучуков. В его задачи входит обеспечение электро- и теплоизоляции между катодом рентгеновской трубки и кожухом.
Внутренняя Труба, изготовленная из свинца обеспечивающая полное поглощение фонового рентгеновского излучения, исходящего от различных узлов рентгеновской трубки.
Внешняя Труба – является силовым узлом, который придает жесткость всей конструкции прибора, а также обеспечивает защиту от коррозии всех последующих узлов.
Фланец, в котором закрепляются трубки охлаждения анода.
Втулки, для подсоединение шлангов системы охлаждения.
Высоковольтный кабель питания рентгеновской трубки.
Сборка кожуха рентгеновской трубки 0,3РСВ1-Cr начинается с подсоединения к выводам рентгеновской трубки высоковольтного кабеля (6). После чего в оправке происходит заполнение свободного пространства между трубкой и оправкой специальным двухкомпонентным герметиком (1). После застывания наполнителя сверху конструкция обертывается листом свинца (2) толщиной 0,5мм. Далее на трубку надевается стальной кожух (3), который крепится к трубке винтами со стороны анода. Следом в конструкцию устанавливается фланец (4), который также крепится к кожуху при помощи винтов. На заключительном этапе сборки со стороны фланца на трубки охлаждения надеваются патрубки, которые фиксируются эпоксикаучуковым клеем «Экан-3».
3.6 Разработка документации
3.6.1. Разработка эскизной конструкторской документации
Для изготовления рентгеновской трубки 0,3РСВ1-Cr в первую очередь было необходимо создать эскизную конструкторскую документацию. На данный момент эскизная документация на рентгеновскую трубку 0,3РСВ1-Cr полностью готова и включает в себя 26 листов с чертежами деталей, а также 20 листов сборочных чертежей. Копии чертежи деталей отданы в цех механической обработки, где по ним производится изготовления деталей. На основе сборочных чертежей выполняется разработка необходимых оправок для обеспечения точной сборки отдельных деталей и узлов трубки. Чертежи для ознакомления с конструкцией рентгеновской трубки 0,3РСВ1-Cr представлены в приложении 3.