Генератор рентгеновского излучения

,кл. Н 01 1972, ч.1 Изобретение относится квской технике и предназначено длнодиагностики, рентгенодефекпредпосевной обработки и стерсемян овощных и зерновых культужения термостойких бактерий впромышленности в качестве источтгеновского излучения.Цель изобретения- повышенсивности и энергии генерируемония при снижении энергопотреуменьшении габаритов генераторновского излучения,На фиг.1 схематично показанемый генератор; на фиг,2 - орэлектрического векторав резонаГенератор содержит газонапразрядную камеру 1, осесимметрторой расположены дисковые помагниты 2, систему 3 генерациимикроволновой энергии в разрядру, электромагнитная энергия от ентгеноя рентгетоскопии, илизации р,уничтопищевой ника рене интено излучеления ирентгепредлагаиентация торе.олненную ично с костоянныеи ввода ную камекоторого ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(71) Университет дружриса Лумумбы(54) ГЕНЕРАТОР РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ(57) Использование: рентгенотехника. Сущность изобретения;, генератор содержит разрядную камеру, магнитную и высокочастотную системы и мишень, Разрядная камера выполнена в виде одномодового резонатора, а постоянные дисковые магниты формируют поле с электронной циклотронной резонансной поверхностью в форме однополостного гиперболоида с мишенью в средней его плоскости вблизи поверхности. 2 ил. через волновод 4 и окно 5 поступает в разрядную камеру, возбуждая в ней стоячую волну с электрическим вектором, перпендикулярным стационарному магнитному полю, и максимумом напряженности в средней ее плоскости, мишень 6, расположенную в средней плоскости разрядной камеры вблизи циклотронно-резонансной поверхности для электронов, и окно 7 для вывода рентгеновского излучения, возникающего при бомбардировке мишени электронами, нэгреваемыми в условиях циклотронного резонанса.Генератор работает следующим обраВнутри одномодового резонатора, являющегося одновременно разрядной камерой 1 (фиг.1), возбуждается стоячая волна с электрическимвектором, перпендикуля рным оси резонатора и максимумом в его средней плоскости, Дисковые магниты 2 (фиг.1, 2) формируют неоднородное магнитное поле зеркальной конфигурации, Расстояние между магнитами и их намагниченность подбирают такими, чтобы внутри разрядной камеры поверхность, на которой выполняется условие ЭЦР В(х, у, л) = В =где в и е - масса и заряд электросгпвена; м - круговая частота микроволнового поля; с - скорость света), имела форму однополостного гиперболоида 3 (фиг,2) со средней поперечной плоскостью, совпадающей с максимумом электрического поля.Наиболее эффективный нагрев электронов будет происходить именно в этой плоскости, во-первых, вследствие того, что напряженность электрического поля является в ней наибольшей. Во-вторых, согласно теории авторезонансного ускорения наиболее эффективный нагрев должен наблюдаться на линии пересечения резонансной поверхности с поверхностью минимумов магнитного поля на силовых линиях (Вс) В = О. В данном случае эта область наиболее эффективного нагрева представляет собой кольцевую зону пересечения средней поперечной плоскости ловушки с поверхностью гиперболоида. С другой стороны, электроны, испытывающие ЭЦР-нагрев вне кольцевой зоны, находящейся в средней плоскости, под действием силы Р = - ,иВ (где,и = М, /В - магнитный момент электрода; МЙ - энергия движения электрона в поперечной плоскости) стягиваются в область минимума магнитного поля, т,е, в среднюю плоскость ловушки. Таким образом, в средней плоскости ловушки формируется плотное кольцо горячих электронос, что и наблюдалось в экспериментах на примере источника, который будет описан ниже; .Для получения рентгеновского излучения в камеру вводят мишень на такую глубину, чтобы электроны кольца могли ее бомбардировать.П р и м е р. Рентгеновский генераторвключает в себя цилиндрический одномодовый ТЕш резонатор, служащий разрядной камерой, который запитывается от магнетронного генератора на частоте 2,45 ГГц мощностью 600 Вт. Размеры.резонатора: диаметр 13 см, длина 8 см, Резонатор изготовлен из алюминиевого сплава и размещен соосно между двумя ЯвСО 5 дисками, формирующими поле зеркальной ловушки, При напряженности 3,7 кГс вблизи поверхности дисков резонансная поверхность Вс = 870 Гс имела форму однополостного гиперболоида с диаметром в средней плоскости ловушки 8,3 см, Резонатор заполнялся водородом при давлении 1,3 10 Торр. Внутри резонатора в средней плоскости формировалоськольцо горячих электронов со средним диаметром 8,5 см толщиной 0,6 см, Танталоваямишень, расположенная на керамическом5 держателе с водяным охлаждением, вводилась в камеру вдоль радиуса на глубину 2,2см, Рентгеновское тормозное излучение,возникающее в результате бомбардировкимишени горячими электронами, выводилось10 через окно из оргстекла. Диаметр окна 4 см,толщина стекла 0,5 см.При испытании источника в непрерь 1 вном режиме было зарегистрировано излучение рентгеновских квантов со средней15 энергией 160 кэВ и дозой 900 Р/ч на расстоянии 15 см от поверхности окна. Интегральная доза около 7000 Р/ч. Интегральнаямощность излучения около 2,0 Вт.Размеры источника; диаметр 20 см,дли 20 на 15 см.Энергозатраты определялись мощнОстью магнетрона и не превышали 2 кВт.Следующие данные обосновывают преимущества заявляемого технического реше 25 ния. Формирование зеркальногомагнитного поля с циклотронно-резонансной поверхностью в виде однополостногогиперболоида позволяет нагревать электроны до более высоких энергий, чем в случае30 однородного поля при одинаковых микро-,волновых полях, и собирать их в кольцеобразную зону в средней плоскости ловушки.Замена волноводной секции одномодовымрезонатором позволяет уменьшить габарит 35 ные размеры разрядной камеры и увеличитьнапряженность нагревающего микроволнового поля при одинаковой потребляемоймощности. Замена соленоидальных катушекдисковыми постоянными магнитами по 40 вышает экономичность источника и даетвоэможность создавать магнитное поле снеобходимой пространственной неоднородностью. Формирование плотного кбльцагорячих электронов и использование мише 45 ни приводит к резкому увеличению интенсивности рентгеновского излучения.Использование одномодового резонатора ипостоянных магнитов для создания магнитной ловушки резко снижает габаритные раз 50 меры источника по сравнению спрототипом,Формула изобретенияГенератор рентгеновского излучения,содержащий газонаполненную разрядную55 камеру, расположенную в ней мишень, магнитную систему для создания условий.электронного циклотронного резонанса,систему генерации и ввода микроволновойэнергии в разрядную камеру, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения1804661 Составитель В.Дугар-ЖабоТехред М.Моргентал тор О,Кра О Заказ 10 0Тираж ПодписноеПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям113035, Москва, Ж-ЗБ, Раушская наб 45 В Патент", г, Ужгор ИЙ КО ул.Гагарина, 3 ОИЭВ СтвЕнно-издател интенсивности и энергии генерируемого излучения при снижении энергопотребления и уменьшения габаритов, разрядная камера выполнена 8 виде одномодового резонатора, а магнитная система образована диско образными постоянными магнитами, расстояние между которыми и намагниченность которых выбраны иэ условия формирования поля с имеющей форму однополостного гиперболоида поверхностью, на которой выполнены условия электронного циклотронного резонанса, и мишень расположена в средней плоскости гиперболоида рядом с указанной поверхностью или на ней.