Способ формирования электрическо-го разряда

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ8 И 369 Республик ТОР СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(43) Опубликова (45) Дата опублп 07.03,81, Бюллетень Мванпя описания 09.04.81 эЗ) 1 ДК 621,387.3(72) Авторы изобретения Н, Дашук и С. Л. Кулаков Ленинградский ордена Ленана политехничесимени М. И. Калинина 1 Заявитель титу СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ РАЗРЯДАИЧЕСКО вать для излучениНаибо является кого раз импульсн вышающ зящего р ка, разд Р 1 Этот способ, однако, практически позволяет получить рентгеновское излучение.Целью изобретения является получение мягкого рентгеновского излучения.Эта цель достигается тем, что при формировании электрического разряда путем подачи на электроды импульсного напряжения с уровнем, превышающим напряжение развития скользящего разряда ло поверхности диэлектрика, разделяющего упомянутые электроды, напряжение на электродах повышают со скоростью,лри которой скорость прорастания разряда составляет не меньше 109 с,и/сек.Кроме того, с целью получения одиночного импульса рентгеновского излучения формируют незавершенный разряд, а с целью получения двойных импульсов рентгеновского излучения формируют завершенный разряд. олучения импульсного ия в трубках с холод 25 Изобретение относится к технике получения электрического разряда и может б гть использовано в импульсной высокоскоростной рентгенографии в биологии, медицине и тонкой технологии, при создании источников мягкого рентгеновского излучения для исследования быстропротекающих процессов, источников рентгеновского излучения, обладающих протяженной излучающей поверхностью различной конфигурации, в устройствах для получения рентгеновского излучения различной интенсивности к жесткости.Известен способ прентгеновского изученным катодом 1).Недостатком этого способа является то, что для создания эффекта взрывной эмиссии, обеспечивающей большую величину электронного тока и, как следствие этого, появление интенсивного рентгеновского излучения, необходимо, чтобы величина напряженности электрического поля в межэлектродном промежутке составляла - 10" - 107 Висл, т. е. амплитуда импульса напряжения, подаваемого на трубку, должна составлять около 100 кВ, Соответственно эффективная энергия в рентгеновских квантах также будет порядка сотни кэВ, и, следовательно, этот способ нельзя использополучения мягкого рентгеновского я.лее близким к предложенному способ формирования электрпчесряда путем подачи на электроды ого напряжения с уровнем, преим напряжение развития скольазряда по поверхности диэлектриляющего упомянутые электроды811369 Фор мула изобретения 40 45 50 55 Составитель В, Кии Корректор С. Файн Тскрсд Л, КУклина Редактор Б. Федотов Заказ 347/354 Изд.220 Тираж 784 ПодписноеНПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раунская иаб., д. 4/5 Тип. Харьк. Фил. пред. Патент Сущность изобретения поясняется примером реализации предложенного спосооа.На разрядньш промежуток длиной 20 сл, находящийся на воздухе при атмосферном давлении, с использованием в качестве диэлектрика стекла (в=7) толщиной 2 лл подавался импульс напряжения амплитудой 150 кВ с фронтом 3 нс длительностью 350 нс от генератора высоковольтных наносекундных импульсов напряжения. Экспериментально установлено, что скорость прорастания скользящего разряда зависит от давления и состава газовой сме. си, материала и толщины подложки, но в основном, определяется скоростью подъема напряжения. Для приведенных выше услоьч 1 й скорость прорастания скользящего разряда составляла величину - 5.10 сл 1/сек, что удовлетворяло критерию возникновения импульса рентгеновского излучения при развитии разряда (скорость прорастания больше 10" с,сек.) и этот импульс четко регистрировался средствами измерения.После замыкания разрядного промежутка продольный градиет электрического поля в канале разряда такой длины скачком возрастает от - 1 кВ/сл до 7,5 кВ/сл, что обеспечивало появление второго импульса рентгеновского излучения, Регистрация рентгеновского излучсн 1 ия с временным разрушением осуществлялась сцинтилляционным детектором на основе пластичесого сцинтиллятора и ФЭУс регистрацией импульсов детектора на скоростном Осциллографе С 7-10 Б,Псрвый импульс рентгеновского излучения связан с рс)кимом прорастания скОльзяшего разряда, второй - со скачком градиента электрического поля в канале разряда нри его замыкании на электрод, Длительность импульсов излучения на полувысотс составляет порядка 35 нс, эффективная эоргия рентгеновских кантов как во время первого, так и во время второго импульсов соответствует 6 кэВ. Доза за один импульс папря)кения от одного импульса рентгеновского излучения на расстоянии 5 сл от разряда равнялась - 5,10 -рентген. Если сформировать незавершенный разряд, рсгистрирустся лишь первый импульс.Осуществить незавершенный разряд можно подбором д;штельности импульса напряжения н в 1 Оадываемой В разряд энергии. При достаточной длительности импульса разряд замыкается иа электроды (завершенная форма). 5 10 15 20 25 30 35 Техническая эффективность заявляемого способа состоит в том, что возможно получение протяженной излучающей поверхности различных форм и конфигураций, что даст возможность вести исследования серии образцов малой площади или одного образца большой площади и сложной конфигурации. Излучение имеет короткую длительность - порядка нескольких десятков наносекунд - и может использоваться в аппаратуре для исследования объектов с времеш 1 ым разрешением, Кроме того, возмо)кность получения двойных импульсов рентгеновского излучения с весьма коротким (в десятки нс) регулируемым,интервавремен 11 между ними осз применения дополнительной электронной аппаратуры значительно упрощает решения многих эксгериментальных задач, связанных с иссле ,.ованием динамики изменения различных ооъектов.Таким образом, предложенный способ формирования электрического разряда позволяет эффективно, получать импульсы мягкого рентгеновского излучения с эффективной энерпией в единицы кэВ.. Способ формирования электрического разряда путем подачи на электроды имнульспого напряжения с уровнем, превыша 1 ощим напряжение развития скользящего ,разряда по поверхности диэлектрика, разделяющего упомянутые электроды, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью получения мягкого рентгеновского излучения, напряяссние иа электродах повышают со скоростьо, при которой скорость распространения разряда составляет не менее 10 а сл,сек.2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тсм, что, с цельо получения одиночного импульса рс 1 ггсновского излучения, формиру 1 от незавершенный разряд.3, Способ по и. 1, отличающийся тем, что, с цслью получения двойных импульсов рентгеновского излучения, формируют завершсн 11 ый разряд. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Месяц Г. Л. и др. Успехи физических 1 аук, т. 107, вып. 2, 1972.2, Дашук Г. И, и др. Техника больших импульсньгх токов и мапштных полей. М., Атомиздат, 1970, с. 275 (прототип),