Импульсная рентгеновская трубка

Трубки игольчатого типа

Все элементы прибора располагаются в стеклянном цилиндрическом корпусе, внутри которого создан вакуум. Вольфрамовый анод имеет диаметр 4 мм. его конец заострен и представляет собой конус диаметром 2 мм. Этому диаметру соответствует и размер фокусного пятна.

Основание трубки изготавливают из стали и припаивают к нему контактный фланец и электроды. Вольфрамовый катод имеет толщину 20 мкм и выточен в форме шайбы. Со стороны, обращенной к аноду, эмитируется облако плазмы. Чтобы облако вольфрамовой пыли не металлизировало стеклянный изолятор, используется стальной экран, также соединенный с фланцем.

Коваровое выходное окно в форме полусферы также соединяется с фланцем. Полусферическая форма позволяет выполнять панорамное просвечивание при рентгеноскопии. Для выполнения направленного просвечивания требуется коллиматора. В свою очередь фланец подключается к источнику тока (отрицательному полюсу).

ИРТ прострельного типа

В отличие от приборов игольчатого типа, трубки прострельного типа металлические, цилиндрической формы. К одному торцу припаивается коваровое выходное окно. Катод из вольфрамовой трубки с толщиной стенки 0,2 мм и диаметром 2 мм закрепляется на электроде грибовидной формы. Этот электрод прикрывает стеклянный изолятор, защищая его таким образом от вольфрамовой пыли. Электроны, испускаемые катодом, бомбардируют анод. В результате генерируется излучение, образовавшиеся фотоны проходят через анод и выходное окно.

Трубки прострельного типа подходят для просвечивания объектов, расположенных в непосредственной близости от выходного окна, что является их преимуществом. Однако, фокусное пятно имеет несколько увеличенные размеры и немного размыто.

ИРТ используются в моделях серии Памир, Арина. Приборы этих серий имеют диаграмму направленности 180 градусов. Тем не менее, при использовании рентген-аппаратов этого типа необходимо учитывать, что в реальности будет отклонение от 180 градусов в меньшую сторону, причем у разных приборов оно будет отличаться. В целом, отличия небольшие, но они требуют корректировать карту контроля.

Основной недостаток рентген-аппаратов с импульсными трубками – неравномерное просвечивание, требующее достаточно длительного времени. Поэтому основная область применения этих приборов – грубый неразрушающий контроль. Чтобы добиться нужных показателей, аппараты с ИРТ применяют с флюоресцентной пленкой. Такая комбинация в ряде случаев позволяет получить необходимые результаты и сократить время на просвечивание даже по сравнению с использованием приборов с трубкой постоянного излучения.

Основные особенности ИРТ

• Неравномерное распределение прямолинейной интенсивности излучения. При этом отличия будут отличаться в зависимости от модели трубки, рентгеновского аппарата и возникают они при каждом просвечивании.
• У импульсных трубок дискретное излучение. При этом во время работы создается не только излучение с нужными показателями напряжения, но и с меньшим напряжением. Это приводит к загрязнению спектра.
• Когда фотоны проходят через просвечиваемый объект, они сталкиваются с веществом и меняют направление. Создается обратно-рассеянное излучение в исследуемом объекте, а также на пленке. При этом в результате рассеивания часть излучения вторично действует на пленку.
• Индикацию и инициализацию структуры иногда можно спутать с несплошностью материала. При этом предотвратить это с помощью изменения экспозиции в импульсных аппаратах невозможно. Для уточнения результатов их можно перепроверить другим аппаратом, отличающимся по своим параметрам. Например, если обследование проводилось аппаратом Арина-7, проверить результаты можно прибором Арина-9.

Телесный угол рентген-излучения в трубках обоих типов большой, а спектр сдвинут в сторону низких частот. Это приводит к уменьшению жесткости излучения, а также расширению диапазона толщин, которые можно просвечивать импульсниками. Однако, такие приборы нередко эксплуатируются на пределе возможностей материала, что влияет на срок службы.

Недостатки аппаратов с ИРТ

• При аналогичных показателях напряжения и временных затратах на просвечивание исследуемого объекта, полупроводниковый рентген-аппарат и прибор постоянного излучения способны просветить большую толщину, чем импульсник. При этом разница может быть в 2-4 раза.
• ИРТ имеют рабочий ресурс 100 часов, что меньше по сравнению с другими приборами.
• Напряжение в импульсниках невозможно регулировать, что приводит к сложностям, если методы исследования должны отвечать ГОСТ 20426, так как в этом стандарте указаны максимальные параметры напряжения в трубке в зависимости от толщины металла.
• Невозможно использовать автоматическую тренировку.
• Для работы дополнительно нужен дозиметр с опцией измерения мощности дозы излучения и времени его воздействия на объект.

Преимущества аппаратов в ИРТ

Одна из конструктивных особенностей ИРТ – расположение выходного окна с торца. Благодаря этому, а также телесному углу 140х140 – 180х180 градусов можно применять импульсники для направленного и панорамного просвечивания. При редком использовании такой прибор можно считать одним из самых экономичных решений. При этом импульсники отличаются простотой конструкции, ремонтопригодностью.

Чаще всего ИРТ применяют в портативных рентген-аппаратах: Арина, Памир, Шмель, МоноСкан. Также они хорошо зарекомендовали себя в обследовании движущихся с высокой скоростью объектов, процессов. С этой целью применяют аппараты серий Сарма, Аргумент, Арион-900.