Импульсные рентгеновские трубки холодного действия (холодный катод).

Ответить

Фёдоров

Профессионал
Регистрация
12.12.2012
Сообщения
781
Реакции
148
Возраст
48
Адрес
Хабаровск
Веб-сайт
www.entest-nk.ru
Импульсные рентгеновские трубки холодного действия (холодный катод).

В среде рентгенографии есть несколько мифов, таких как связывание свободных радикалов по средством спиртосодержащих жидкостей и падение эмиссии рентгеновских трубок.
Первый миф развенчивать не будем, так как он нам всем нравится, а вот второй давайте обсудим.

Итак, что же такое падение эмиссии?

Из разных источников Мы знаем, что электронная эмиссия — явление испускания электронов из твёрдых тел или жидкостей.

Различают разные виды эмиссий, такие как термоэлектронная, электростатическая, фотоэлектронная, вторичная, ионно-электронная, взрывная и криогенная.

Нам интересны три, а именно термоэлектронная, электростатическая (автоэлектронная) и взрывная.

Термоэлектронная эмиссия - это выход электронов с поверхности металла в следствии его нагрева под действием электрического тока.
На основе термоэлектронной эмиссии работает большинство газоразрядных ламп (диоды, триоды, пентоды, кинескопы и т.п.).
Многие наверно помнят, что в былые времена цветные кинескопные телевизоры теряли полностью или частично тот или иной цвет, при этом мастер говорил, что кинескоп потерял эмиссию и его либо нужно менять, либо "прострелять", но "прострелять" - это рулетка.
Вот с тех времён и пошёл миф об потере эмиссии газоразрядных приборов, причём эмиссия почему-то падала только в цветных кинескопах, в других газоразрядных приборах - этот эффект не наблюдался.
Я сам был радиомехаником, телемастером и т.п. и могу рассказать что происходило с катодом кинескопа и как это лечилось, даже выпускались специальные приборы для проверки цветных кинескопов и их "прострелу" к черно-белым кинескопом - это почему-то не относилось...

Так вот вернёмся к эффекту Эдисона, Ой, А! Нуда!
Почему он так называется - да потому, что в любой лампе накаливания со спиралью, мы наблюдаем термоэлектронную эмиссию!
Чёт я не видел падения этой эмиссии в лампочках, может плохо смотрел?
Итак, я думаю Мы разобрались, что потерять эмиссию при термоэлектронном эффекте практически невозможно, ну теоретически это присутствует, но нашей жизни, а тем более жизни спирали не хватит, чтобы хотябы зарегистрировать это падение, тем более Мы имеем кучу побочных факторов от которых зависит эта самая термоэлектронная эмиссия, а именно - стабильность напряжения анода, ток катода, емкость газоразрядного прибора, экран и т.п.

Короче для вакуумных приборов закон Ома не применим!

Что-то я много написал ни о чём.

В импульсных рентгеновских трубках эффект Эдисона не применим!!!!!

Ну тут можно долго писать, думаю будет не интересно, ведь речь пойдёт о переходе термоэлектронной эмиссии в автоэлектронную, всякие там эффекты Шотки переходящие в туннельный эффект.

И вот мы подошли, то есть подбежали к нашей взрывной эмиссии. Что это такое и с чем её едять?

При автоэлектронной эмиссии катод не разогревают, электроны испускаются внешним электрическим полем - туннельный эффект, но нужен барьер.
Так раньше и поступали в рентгеновских трубках, и они были огромными, по сравнению с современными.

В современных рентгеновских трубках применима взрывная электронная эмиссия.

Ух сейчас напугаю!

Взрывная электронная эмиссия — электронная эмиссия с поверхности металла при его переходе из твёрдой фазы в газообразную (плазму) в результате локальных взрывов микроскопических областей.

То есть наш, зачастую вольфрамовый, анод, под воздействием плазменных микровзрывов потихой испарается.

Нам всем говорят про мишень и т.п., но в импульсных трубках с холодным катодом мишени нет.
И как это работает?
Опишем это очень грубо.
Имеем источник питания, который питает генератор импульсов которые подаются через импульсный трансформатор на умножитель.
После умножителя импульсы подаются на разрядник, который не даёт умножителю качнуть их более нужного напряжения (для Арины-02 - это 10кв), потом грядка конденсаторов, катушка и разрядник обостритель, который создаёт плазму в рентгеновской трубке.

Про работу разрядника обострителя надо остановится по подробней, но потом.

Трубка имеет холодный катод (в разных трубках выполнен по разному, либо это стакан с многослойными секциями, либо с лезвиями, либо гребёнками и т.д.) в виде стакана, внутрь стакана вставлен анод конической формы, как правило из вольфрама.
Между анодом и катодом, не без помощи разрядника обострителя, возникает плазменный взрыв и взрывная электронная эмиссия.
Электроны под действием всяких хитрых сил (кому интересно могу описать их подробней) несутся к острию анода, который имеет небольшое закругление (как правило размеры анода - диаметр 3-7мм, конус 10-30гр., радиус закругления острия 0,5-1,5мм) так как электроны носятся по поверхности проводника, на острие они встречают закругление и.....
Естественно анод при этом должен быть полым и вот от качества сверления в аноде и зависит основной параметр рентгеновской трубки, а именно фокусное пятно.
В трубке ещё есть всякие экранчики для конденсирования паров металла анода и катода, но это уже совсем другая история..

И кокой вывод можно сделать?
Я делаю вывод такой - падения эмиссии не может быть, она либо есть, либо её нет.
Если произошло уменьшение интенсивности рентгеновского излучения, то дело не в трубке, а вчёмто до неё. Трубка либо работает либо нет.....


ЗЫ. Кто бы помог с монтажом лекций, я такого рассказать могу.....
ЗЫ2. Писал на коленке в течении часа, так что могут быть некоторые недочёты, потом подправлю....
 
Последнее редактирование:

Madmax81

Бывалый
Регистрация
04.06.2013
Сообщения
52
Реакции
5
Ну вот вы пишете что происходит постепенное разрушение анода и катода. В результате этого увеличивается расстояние катод-анод, а с ним при том же напряжении падает величина электрического поля. А меньшим полем из катода вырывается меньше электронов, длительность импульса-то прибавить забыли. А ещё лезвия тупятся, что также сказывается на максимальной напряжённости электрического поля вблизи катода, что также не идёт на пользу количеству вылетевших электронов...
По поводу эмиссии в лампах: катоды бывают разные и оксидные очень даже теряют эмиссию с наработкой ламп. Под эмиссией имею в виду ток катода при прочих равных условиях. Даже был лайфхак во времена ламповых телевизоров в советские времена: если нет возможности в старом телеке менять лампы можно на силовой трансформатор мотануть 3-4-5 витков и добавить к накальной обмотке. Напряжение накала поднималось на вольт-полтора и в таком режиме лампочки ещё какое-то время служили...
 

Madmax81

Бывалый
Регистрация
04.06.2013
Сообщения
52
Реакции
5
И да, вы там собирались ответить на вопрос "зачем марту постоянно работающий накал". Интересно, да.
 

Фёдоров

Профессионал
Регистрация
12.12.2012
Сообщения
781
Реакции
148
Возраст
48
Адрес
Хабаровск
Веб-сайт
www.entest-nk.ru
Про Март - это надо другую тему заводить как и про ток катода. В импульсных аппаратах никакого тока катода нет. Про горячие катоды - тема большая, там то все ясно, решается либо поднятием тока, либо "прострелом" - спеканием катода.

По поводу испарения анода и катода в импульсных рентгеновских трубках. Там довольно сложный процесс, а именно:
Рассмотрим простой пример трубки - катод из вольфрама лейзвийного типа, анод из вольфрама, изолятора нет.

Во время работы происходит бомбардировка поверхности катода ионами остаточных газов, которые образуются в промежутке катод-анод и под действием электрического поля ускоряются в сторону катода. При этом происходит изменение структуры катода на глубине 1-2 нм, деградация катода происходит незначительная по этому его зачастую делают в виде шайб из фольги.
При испарении металла анода, большая его часть, под действием электрического поля осаждается обратно при этом увеличивая шероховатость, но! У анода очень малая теплоотдача и поверхность его постепенно деградирует (акцентирую не истончается, а именно деградирует).
При деградации анода происходит увеличение шероховатости, а это очень сильно влияет на мощность трубки. Личится это повышением напряжения импульса.

У меня есть трубки 90х годов выпуска и они успешно работают в Арине и Пионе, причём работают много и давно.... На Пионе правда пора поднять напряжение импульса, просела мощность, а может просто на одном плече транзисторов появилась утечка по эмиттеру.

На данный момент разработаны трубки с танталовыми анодами, аноды с медными радиаторами и апогей из разработок - анод из вольфрамо-графита.
 

Михаил Никитин

Мастер дефектоскопии
Регистрация
17.03.2015
Сообщения
1,005
Реакции
191
Возраст
68
Адрес
Санкт-Петербург
:rofl:
Импульсные рентгеновские трубки холодного действия (холодный катод).

В среде рентгенографии есть несколько мифов, таких как связывание свободных радикалов по средством спиртосодержащих жидкостей и падение эмиссии рентгеновских трубок.
Первый миф развенчивать не будем, так как он нам всем нравится, а вот второй давайте обсудим.

Итак, что же такое падение эмиссии?

Из разных источников Мы знаем, что электронная эмиссия — явление испускания электронов из твёрдых тел или жидкостей.

Различают разные виды эмиссий, такие как термоэлектронная, электростатическая, фотоэлектронная, вторичная, ионно-электронная, взрывная и криогенная.

Нам интересны три, а именно термоэлектронная, электростатическая (автоэлектронная) и взрывная.

Термоэлектронная эмиссия - это выход электронов с поверхности металла в следствии его нагрева под действием электрического тока.
На основе термоэлектронной эмиссии работает большинство газоразрядных ламп (диоды, триоды, пентоды, кинескопы и т.п.).
Многие наверно помнят, что в былые времена цветные кинескопные телевизоры теряли полностью или частично тот или иной цвет, при этом мастер говорил, что кинескоп потерял эмиссию и его либо нужно менять, либо "прострелять", но "прострелять" - это рулетка.
Вот с тех времён и пошёл миф об потере эмиссии газоразрядных приборов, причём эмиссия почему-то падала только в цветных кинескопах, в других газоразрядных приборах - этот эффект не наблюдался.
Я сам был радиомехаником, телемастером и т.п. и могу рассказать что происходило с катодом кинескопа и как это лечилось, даже выпускались специальные приборы для проверки цветных кинескопов и их "прострелу" к черно-белым кинескопом - это почему-то не относилось...

Так вот вернёмся к эффекту Эдисона, Ой, А! Нуда!
Почему он так называется - да потому, что в любой лампе накаливания со спиралью, мы наблюдаем термоэлектронную эмиссию!
Чёт я не видел падения этой эмиссии в лампочках, может плохо смотрел?
Итак, я думаю Мы разобрались, что потерять эмиссию при термоэлектронном эффекте практически невозможно, ну теоретически это присутствует, но нашей жизни, а тем более жизни спирали не хватит, чтобы хотябы зарегистрировать это падение, тем более Мы имеем кучу побочных факторов от которых зависит эта самая термоэлектронная эмиссия, а именно - стабильность напряжения анода, ток катода, емкость газоразрядного прибора, экран и т.п.

Короче для вакуумных приборов закон Ома не применим!

Что-то я много написал ни о чём.

В импульсных рентгеновских трубках эффект Эдисона не применим!!!!!

Ну тут можно долго писать, думаю будет не интересно, ведь речь пойдёт о переходе термоэлектронной эмиссии в автоэлектронную, всякие там эффекты Шотки переходящие в туннельный эффект.

И вот мы подошли, то есть подбежали к нашей взрывной эмиссии. Что это такое и с чем её едять?

При автоэлектронной эмиссии катод не разогревают, электроны испускаются внешним электрическим полем - туннельный эффект, но нужен барьер.
Так раньше и поступали в рентгеновских трубках, и они были огромными, по сравнению с современными.

В современных рентгеновских трубках применима взрывная электронная эмиссия.

Ух сейчас напугаю!

Взрывная электронная эмиссия — электронная эмиссия с поверхности металла при его переходе из твёрдой фазы в газообразную (плазму) в результате локальных взрывов микроскопических областей.

То есть наш, зачастую вольфрамовый, анод, под воздействием плазменных микровзрывов потихой испарается.

Нам всем говорят про мишень и т.п., но в импульсных трубках с холодным катодом мишени нет.
И как это работает?
Опишем это очень грубо.
Имеем источник питания, который питает генератор импульсов которые подаются через импульсный трансформатор на умножитель.
После умножителя импульсы подаются на разрядник, который не даёт умножителю качнуть их более нужного напряжения (для Арины-02 - это 10кв), потом грядка конденсаторов, катушка и разрядник обостритель, который создаёт плазму в рентгеновской трубке.

Про работу разрядника обострителя надо остановится по подробней, но потом.

Трубка имеет холодный катод (в разных трубках выполнен по разному, либо это стакан с многослойными секциями, либо с лезвиями, либо гребёнками и т.д.) в виде стакана, внутрь стакана вставлен анод конической формы, как правило из вольфрама.
Между анодом и катодом, не без помощи разрядника обострителя, возникает плазменный взрыв и взрывная электронная эмиссия.
Электроны под действием всяких хитрых сил (кому интересно могу описать их подробней) несутся к острию анода, который имеет небольшое закругление (как правило размеры анода - диаметр 3-7мм, конус 10-30гр., радиус закругления острия 0,5-1,5мм) так как электроны носятся по поверхности проводника, на острие они встречают закругление и.....
Естественно анод при этом должен быть полым и вот от качества сверления в аноде и зависит основной параметр рентгеновской трубки, а именно фокусное пятно.
В трубке ещё есть всякие экранчики для конденсирования паров металла анода и катода, но это уже совсем другая история..

И кокой вывод можно сделать?
Я делаю вывод такой - падения эмиссии не может быть, она либо есть, либо её нет.
Если произошло уменьшение интенсивности рентгеновского излучения, то дело не в трубке, а вчёмто до неё. Трубка либо работает либо нет.....


ЗЫ. Кто бы помог с монтажом лекций, я такого рассказать могу.....
ЗЫ2. Писал на коленке в течении часа, так что могут быть некоторые недочёты, потом подправлю....

Есть такой старый анекдот:
Петька каждый раз отрывает жуку по лапке и каждый раз говорит "Жук, ползи" - Жук ползет. Когда отрывает последнюю лапку и говорит "Жук ползи" - Жук не ползет. Спрашивает, Василий Иванович, что с Жуком???
Пиши Петька, жук оглох.
Так и Вы , уважаемый, с одной стороны пишите, что
"в процессе эксплуатации анод и катод импульсной трубки разрушаются", с другой стороны делаете вывод, что
"Если произошло уменьшение интенсивности рентгеновского излучения, то дело не в трубке".
Жук оглох :rofl:
 
Последнее редактирование:

Фёдоров

Профессионал
Регистрация
12.12.2012
Сообщения
781
Реакции
148
Возраст
48
Адрес
Хабаровск
Веб-сайт
www.entest-nk.ru
Не надо путать теплое с мягким. Интенсивность рентгеновского излучения и эмиссия - это савсем разные вещи!
В трубках этого типа эмиссия или есть или нет, а вот интенсивность рентгеновского излучения может падать.
Например имеем генератор на двух транзисторах и один транзистор выбило, период импульсов будет в два раза меньше (ну или около того), аппарат работает, но интенсивность трубки падает почти в два раза (увеличивается время просвета), но эмиссия то есть! И трубка не причём!
Прочитайте ещё раз да повнимательней, а то как любой заказчик - читает заключение годен/негоден.
Щя я допишу за трубки 1,2 БПК 21-200 суют это недоделанное кхм кхм - куда не попадя....
 

Михаил Никитин

Мастер дефектоскопии
Регистрация
17.03.2015
Сообщения
1,005
Реакции
191
Возраст
68
Адрес
Санкт-Петербург
Не надо путать теплое с мягким. Интенсивность рентгеновского излучения и эмиссия - это савсем разные вещи!
В трубках этого типа эмиссия или есть или нет, а вот интенсивность рентгеновского излучения может падать.
Например имеем генератор на двух транзисторах и один транзистор выбило, период импульсов будет в два раза меньше (ну или около того), аппарат работает, но интенсивность трубки падает почти в два раза (увеличивается время просвета), но эмиссия то есть! И трубка не причём!
Прочитайте ещё раз да повнимательней, а то как любой заказчик - читает заключение годен/негоден.
Щя я допишу за трубки 1,2 БПК 21-200 суют это недоделанное кхм кхм - куда не попадя....

Коллега, дорогой мой, ничего личного, я просто с глубоким уважением процитировал Вас без искажений. Только и точно Ваши слова.
Теперь Вы себя же начинаете критиковать, и так же уверенно доказываете , что интенсивность рентгеновского излучения может падать.
Так Вы сами до конца определитесь, будет ли в импульсной трубке интенсивность рентгеновского излучения падать при разрушении катода и анода или нет????
Вот тогда точно найдутся желающие монтажники для Ваших лекций, пока Вы сидите в неудобной позе в неудобном месте и ваяете великие научные шедевры. :rofl::rofl::rofl:
 

Фёдоров

Профессионал
Регистрация
12.12.2012
Сообщения
781
Реакции
148
Возраст
48
Адрес
Хабаровск
Веб-сайт
www.entest-nk.ru
Я понять не могу, откуда Вы взяли, что я говорил о вечности рентгеновских трубок? Если не трудно, процитируйте адресно, а не всё в кучу...
А то это выглядит как банальный троллинг.
 

Михаил Никитин

Мастер дефектоскопии
Регистрация
17.03.2015
Сообщения
1,005
Реакции
191
Возраст
68
Адрес
Санкт-Петербург
Я понять не могу, откуда Вы взяли, что я говорил о вечности рентгеновских трубок? Если не трудно, процитируйте адресно, а не всё в кучу...
А то это выглядит как банальный троллинг.

"Я понять не могу, откуда Вы взяли, что я говорил о вечности рентгеновских трубок?"
Вот Вы откуда взяли эту фразу и приписали ее мне.
ЭТО ПОЛНАЯ ЧУШЬ.:D
Процитировал
 
Сверху