RU2050708C1

RU2050708C1 - X-ray pulse generator

Info

Publication number: RU2050708C1
Application number: RU93047770A
Authority: RU
Inventors: Александр Александрович Буклей; Виктор Александрович Полин
Original assignee: Александр Александрович Буклей; Виктор Александрович Полин
Priority date: 1993-10-22
Filing date: 1993-10-22
Publication date: 1995-12-20
Also published as: EP0651596A1; NO943954L; NO943954D0

Abstract

FIELD: pulse X-ray equipment. SUBSTANCE: generator 1 has pulse transformer 3 with coaxial outer primary winding 7 and inner secondary winding 9 made in the form of conical spiral. Metal tube unit 11 and ferrite rods 12 placed along it are positioned inside spiral. Tube 11 is electrically connected to high-voltage end of secondary winding. Generator may also include inductance coil 6 embracing high-voltage electrode 17 of X-ray tube 5 which is linked with one lead to one of electrodes 16 of discharger 4 and with the other lead to metal case of generator 1. EFFECT: increased operational efficiency. 8 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к рентгенотехнике, а более конкретно к импульсной рентгеновской аппаратуре с емкостными накопителями энергии. The invention relates to x-ray technology, and more particularly to a pulsed X-ray equipment with capacitive energy storage.

Известны импульсные рентгеновские генераторы, содержащие размещенные в общем изоляционном корпусе импульсную рентгеновскую трубку, высоковольтный импульсный источник энергии на основе одного или двух спиральных генераторов и разрядник-обостритель [1,2]
Обладая высокой компактностью, такие генераторы имеют невысокий КПД.Known pulsed x-ray generators containing placed in a common insulating casing pulsed x-ray tube, a high-voltage pulsed energy source based on one or two spiral generators and a surge arrester [1,2]
Having a high compactness, such generators have a low efficiency.

Известен импульсный рентгеновский генератор, содержащий импульсную рентгеновскую трубку, подключенный к трубке разрядный конденсатор, импульсный трансформатор, подключенный вторичной обмоткой к разрядному конденсатору и выполненный в виде коаксиальной конструкции из внешней первичной обмотки с формой сплошного цилиндра и внутренней вторичной обмотки, выполненной в виде имеющей форму усеченного конуса спирали [3]
Однако схема такого генератора не предусматривает использования на высоковольтной стороне импульсного трансформатора разрядника-обострителя, обеспечивающего укорочение длительности переднего фронта генерируемого импульса рентгеновского излучения и стабильность радиационного выхода.Known pulsed x-ray generator containing a pulsed x-ray tube, a discharge capacitor connected to the tube, a pulse transformer connected by a secondary winding to the discharge capacitor and made in the form of a coaxial design of the external primary winding with the shape of a solid cylinder and the internal secondary winding, made in the form of a truncated shape spiral cone [3]
However, the circuit of such a generator does not provide for the use on the high-voltage side of a pulse transformer of an arrester-sharpener, which provides a shortening of the duration of the leading edge of the generated x-ray pulse and the stability of the radiation output.

Известна электрическая схема генератора, содержащая импульсный высоковольтный трансформатор, в цепь вторичной обмотки которого включены разрядная емкость, разрядник-обостритель и импульсная рентгеновская трубка [4]
Конструктивно такая схема может быть реализована в виде импульсного рентгеновского генератора, содержащего размещенные в заземленном металлическом корпусе высоковольтный импульсный трансформатор с коаксиальными внешней первичной и внутренней вторичной обмотками, разрядную емкость, разрядник-обостритель и импульсную рентгеновскую трубку, причем разрядная емкость образована указанным корпусом и расположенным коаксиально с ним стаканчатым электродом, который электрически соединен с вторичной обмоткой импульсного трансформатора и внутри которого размещен разрядник-обостритель, один электрод которого электрически соединен со стаканчатым электродом, а другой электрод с высоковольтным электродом импульсной рентгеновской трубки [7]
Недостатком известного генератора является невысокий КПД, что связано с неоптимальными условиями преобразования и передачи энергии на рентгеновскую трубку в высоковольтной цепи.Known electrical circuit of the generator, containing a pulsed high-voltage transformer, in the secondary circuit of which is included a discharge capacitance, a spark gap-sharpener and a pulsed x-ray tube [4]
Structurally, such a circuit can be implemented in the form of a pulsed X-ray generator containing a high-voltage pulsed transformer with coaxial external primary and internal secondary windings, a discharge capacitor, a surge arrester, and a pulsed X-ray tube, wherein the discharge capacitance is formed by the indicated housing and located coaxially with it a cup electrode, which is electrically connected to the secondary winding of the pulse transformer and inside of which there is a surge arrester, one electrode of which is electrically connected to a cup electrode and the other electrode to a high-voltage electrode of a pulsed X-ray tube [7]
A disadvantage of the known generator is its low efficiency, which is associated with non-optimal conditions for the conversion and transfer of energy to the x-ray tube in a high voltage circuit.

Задача изобретения заключается в повышении КПД генератора за счет оптимизации конструктивными средствами его электрических характеристик. The objective of the invention is to increase the efficiency of the generator by optimizing the structural means of its electrical characteristics.

Согласно изобретению поставленная задача решена тем, что в импульсный рентгеновский генератор, содержащий размещенные в заземленном металлическом корпусе высоковольтный импульсный трансформатор с коаксиальными внешней первичной и внутренней вторичной обмотками, разрядный конденсатор, разрядник-обостритель и импульсную рентгеновскую трубку, причем обкладки разрядного конденсатора образованы указанным корпусом и расположенным коаксиально с ним стаканчатым электродом, который электрически соединен с вторичной обмоткой высоковольтного импульсного трансформатора и внутри которого размещен разрядник-обостритель, один электрод которого электрически соединен со стаканчатым электродом, а другой электрод с высоковольтным электродом импульсной рентгеновской трубки, введены металлическая трубка и ферритовые стержни, при этом вторичная обмотка импульсного трансформатора выполнена в виде конической спирали, ориентированной узким концом в сторону стаканчатого электрода, металлическая трубка расположена коаксиально внутри вторичной обмотки импульсного трансформатора и электрически соединена с ее высоковольтным концом, а ферритовые стержни приложены вдоль образующих цилиндрической поверхности металлической трубки равномерно по ее окружности. According to the invention, the problem is solved in that in a pulsed x-ray generator containing a high voltage pulse transformer with coaxial external primary and internal secondary windings, a discharge capacitor, a sharpener-discharger and a pulsed x-ray tube, wherein the plates of the discharge capacitor are formed by the said case and located coaxially with a cup electrode, which is electrically connected to the secondary winding a metal pulse transformer and inside which a surge arrester is placed, one electrode of which is electrically connected to a cup electrode and the other electrode to a high-voltage electrode of a pulsed x-ray tube, a metal tube and ferrite rods are introduced, while the secondary winding of the pulse transformer is made in the form of a conical spiral oriented the narrow end towards the cup electrode, the metal tube is coaxially located inside the secondary winding of the pulse transformer the socket is electrically connected to its high-voltage end, and ferrite rods are applied uniformly along the circumference of the cylindrical surface of the metal tube.

В устройстве может быть использована вспомогательная катушка индуктивности, выполненная, например, в виде имеющей форму усеченного конуса спирали, электрически соединенной одним концом с вторым электродом разрядника-обострителя, а другим концом с заземленным корпусом и расширяющейся с охватом рентгеновской трубки и ее высоковольтного электрода в направлении от второго электрода разрядника-обострителя к соответствующему концу корпуса. The device can be used auxiliary inductor, made, for example, in the form of a truncated cone of a spiral, electrically connected at one end to the second electrode of the surge arrester, and the other end to a grounded housing and expanding to cover the x-ray tube and its high-voltage electrode in the direction from the second electrode of the surge arrester to the corresponding end of the housing.

Первичная обмотка импульсного трансформатора может быть выполнена в виде плоской спирали, причем направления намотки спиралей первичной и вторичной обмоток выбраны из условия вычитания напряжений в промежутке между высоковольтным концом вторичной обмотки и соответствующим концевым участком первичной обмотки. The primary winding of a pulse transformer can be made in the form of a flat spiral, and the directions of winding the spirals of the primary and secondary windings are selected from the condition of subtracting voltages in the gap between the high-voltage end of the secondary winding and the corresponding end portion of the primary winding.

Ферритовые стержни желательно выполнять из материала с широким температурным диапазоном магнитных характеристик и отсутствием насыщения в сильных импульсных магнитных полях. Ferrite rods are preferably made of a material with a wide temperature range of magnetic characteristics and the absence of saturation in strong pulsed magnetic fields.

Ферритовые стержни можно распределять по окружности металлической трубки по принципу плотной упаковки, т.е. на минимальном расстоянии. Ferrite rods can be distributed around the circumference of a metal tube according to the principle of tight packing, i.e. at a minimum distance.

В генератор может быть введен по меньшей мере один экран для рентгеновского излучения в зоне задней полусферы относительно направления формируемого излучающей частью рентгеновской трубки, генератора полезного пучка. At least one screen for x-ray radiation in the area of the rear hemisphere relative to the direction of the useful beam generator formed by the radiating part of the x-ray tube can be introduced into the generator.

Генератор может содержать два экрана, один из которых расположен вокруг рентгеновской трубки между нею и вспомогательной катушкой индуктивности, а другой выполнен в виде внутренней и/или внешней обкладки (облицовки) стаканчатого электрода. The generator may contain two screens, one of which is located around the x-ray tube between it and the auxiliary inductor, and the other is made in the form of an internal and / or external lining (lining) of the cup electrode.

Второй экран может быть расположен вокруг вспомогательной катушки индуктивности со стороны второго электрода разрядника-обострителя при указанном выше размещении первого экрана. The second screen can be located around the auxiliary inductor on the side of the second electrode of the arrester-sharpener at the above placement of the first screen.

Использование совокупности признаков п.1 формулы обеспечивает повышение КПД генератора за счет того, что сочетание известного выполнения вторичной обмотки импульсного трансформатора с узлом металлическая трубка ферритовые стержни позволяет увеличить разрядную емкость генератора, что приводит к увеличению передаваемой на рентгеновскую трубку энергии. Using the combination of features of claim 1 of the formula provides an increase in the efficiency of the generator due to the fact that the combination of a known embodiment of the secondary winding of a pulse transformer with a metal tube assembly and ferrite rods can increase the discharge capacity of the generator, which leads to an increase in the energy transmitted to the x-ray tube.

Следует отметить, что применение ферритов в импульсных трансформаторах, в частности, с целью увеличения индуктивности обмотки само по себе известно [5] Однако в данном случае имеет место дополнительный эффект увеличения разрядной емкости за счет увеличения емкости трансформаторного узла вследствие привязки ферритовых стержней к потенциалу. Кроме того, использование именно стержней, а не колец, как обычно [6] позволяет устранить характерные для колец разрывы магнитного поля. It should be noted that the use of ferrites in pulse transformers, in particular with the aim of increasing the inductance of the winding, is known per se [5] However, in this case, there is an additional effect of increasing the discharge capacity due to an increase in the capacity of the transformer assembly due to the binding of ferrite rods to the potential. In addition, the use of rods rather than rings, as usual [6], allows eliminating magnetic field breaks characteristic of rings.

Введение вспомогательной индуктивности между корпусом генератора и вторым электродом разрядника-обострителя вокруг рентгеновской трубки и ее высоковольтного электрода также способствует повышению КПД генератора за счет жесткой привязки потенциала второго электрода разрядника-обострителя к нулю в момент зарядки разрядной емкости генератора. Это дает возможность не создавать избыточную паразитную емкость между высоковольтным электродом рентгеновской трубки и корпусом генератора, которая искажает (уменьшает) амплитуду импульса высокого напряжения, прикладываемого к рентгеновской трубке, и приводит к снижению радиационного выхода. The introduction of auxiliary inductance between the generator housing and the second electrode of the sharpener-arrester around the x-ray tube and its high-voltage electrode also helps to increase the efficiency of the generator by tightly linking the potential of the second electrode of the sharpener to zero at the time of charging the discharge capacity of the generator. This makes it possible not to create excess parasitic capacitance between the high-voltage electrode of the x-ray tube and the generator housing, which distorts (decreases) the amplitude of the high-voltage pulse applied to the x-ray tube and leads to a decrease in the radiation output.

Признаки по п.3 формулы позволяют получить в упомянутом промежутке пониженную разность потенциалов, что обеспечивает повышенную электрическую прочность и/или позволяет уменьшить размер промежутка. The signs according to claim 3 of the formula make it possible to obtain a reduced potential difference in said gap, which provides increased dielectric strength and / or reduces the gap size.

Признаки пп. 4.5 обеспечивают наиболее благоприятные условия реализации эффекта, отмеченного в связи с признаками п.1. Signs of paragraphs 4.5 provide the most favorable conditions for the implementation of the effect noted in connection with the signs of claim 1.

Признаки по пп.6-8 решают задачу повышения радиационной безопасности генератора рациональным с точки зрения его конструктивного выполнения образом. The signs according to claims 6-8 solve the problem of increasing the radiation safety of the generator in a rational way from the point of view of its constructive implementation.

При этом размещение второго экрана согласно п.8 формулы дополнительно способствует выравниванию электрического поля на материале каркаса вспомогательной катушки индуктивности, что повышает электрическую стойкость данного компонента генератора во время работы. Moreover, the placement of the second screen according to claim 8 of the formula further contributes to the alignment of the electric field on the material of the frame of the auxiliary inductor, which increases the electrical resistance of this component of the generator during operation.

На фиг. 1 приведена электрическая схема импульсного рентгеновского генератора; на фиг. 2 конструкция генератора, продольный разрез; на фиг. 3 схема, поясняющая принцип взаимной намотки первичной и вторичной обмоток импульсного трансформатора; на фиг. 4 изображено сечение А-А на фиг. 2; на фиг. 5 показана эквивалентная емкостная схема узла вторичной обмотки импульсного трансформатора; на фиг. 6 эквивалентная емкостная схема узла корпус вспомогательная катушка индуктивности рентгеновская трубка. In FIG. 1 shows the electrical circuit of a pulsed x-ray generator; in FIG. 2 generator design, longitudinal section; in FIG. 3 diagram explaining the principle of mutual winding of the primary and secondary windings of a pulse transformer; in FIG. 4 shows a section AA in FIG. 2; in FIG. 5 shows an equivalent capacitive circuit of a secondary winding of a pulse transformer; in FIG. 6 equivalent capacitive circuit node assembly housing auxiliary inductor X-ray tube.

Импульсный рентгеновский генератор 1 содержит расположенные в заземленном металлическом корпусе 2 высоковольтный импульсный трансформатор 3, разрядный конденсатор С_р, разрядник-обостритель 4, импульсную рентгеновскую трубку 5 и вспомогательную катушку 6 индуктивности. Паразитная емкость С_п расположена между высоковольтным электродом (анодом) рентгеновской трубки 5 и корпусом 2. Генератор работает от зарядного блока обычного типа, включающего коммутирующий разрядник и зарядный конденсаторы (см. например [4] или [7] Этот зарядный блок подключается к первичной обмотке импульсного трансформатора 3.A pulsed X-ray generator 1 comprises a high voltage pulse transformer 3, a discharge capacitor C _p , a surge arrester 4, a pulsed X-ray tube 5, and an auxiliary inductor 6 located in a grounded metal housing 2. The stray capacitance C _p is located between the high-voltage electrode (anode) of the X-ray tube 5 and the housing 2. The generator operates from a conventional type charging unit including a switching arrester and charging capacitors (see, for example, [4] or [7] This charging unit is connected to the primary winding pulse transformer 3.

Конструктивно импульсный трансформатор 3 содержит имеющую форму плоской спирали внешнюю первичную обмотку 7 на каркасе 8 из оргстекла, подключаемую к зарядному блоку (не показан), и коаксиальную внутреннюю вторичную обмотку 9 в виде имеющей форму полого усеченного конуса спирали на соответствующем каркасе 10 из оргстекла. Внутри вторичной обмотки 9 размещены металлическая трубка 11, электрически соединенная с высоковольтным концом вторичной обмотки 9, и расположенные по принципу плотной упаковки вокруг нее вдоль образующих трубки ферритовые стержни 12, которые охвачены обжимным колпачком 13. Используемые ферритовые стержни 12 предпочтительно выполнены из материала с широким температурным диапазоном магнитных характеристик, что связано с выделяемым при работе генератора теплом и отсутствием насыщения в сильных импульсных магнитных полях. Таким требованиям удовлетворяют, например, ферриты марки 700 НМС. Structurally, the pulse transformer 3 contains a flat spiral external primary winding 7 on a plexiglas frame 8 connected to a charging unit (not shown), and a coaxial internal secondary winding 9 in the form of a hollow truncated cone-shaped spiral on a corresponding plexiglass frame 10. Inside the secondary winding 9, a metal tube 11 is placed, electrically connected to the high-voltage end of the secondary winding 9, and ferrite rods 12 that are surrounded by a crimping cap 13 located along the principle of tight packing around it, used ferrite rods 12 are preferably made of a material with a wide temperature the range of magnetic characteristics, which is associated with the heat generated during operation of the generator and the lack of saturation in strong pulsed magnetic fields. Such requirements are satisfied, for example, ferrites grade 700 NMS.

Первичная и вторичная обмотки 7 и 9 импульсного трансформатора 3 имеют такие направления намотки, при которых напряжения на высоковольтном конце вторичной обмотки 9 и на внутреннем выводе первичной обмотки 7 в промежутке между ними вычитаются. Принцип такой намотки показан на фиг. 3, где указанные выше выводы являются концами обмоток, т.е. одноименными выводами. The primary and secondary windings 7 and 9 of the pulse transformer 3 have such winding directions in which the voltages at the high-voltage end of the secondary winding 9 and at the internal terminal of the primary winding 7 are subtracted between them. The principle of such winding is shown in FIG. 3, where the above findings are the ends of the windings, i.e. conclusions of the same name.

С трубкой 11 состыкован стаканчатый электрод 14, образующий с заземленным корпусом 2 генератора 1 разрядный конденсатор С_р. Внутри стаканчатого электрода 14 размещен разрядник-обостритель 4, первый электрод 15 которого электрически соединен (в частности, конструктивно совмещен) со стаканчатым электродом 14, а второй электрод 16 электрически соединен (конструктивно совмещен) с игольчатым анодом 17 импульсной рентгеновской трубки 5, снабженной имеющим форму шайбы заземленным катодом 18, работающим на основе эффекта взрывной эмиссии электронов.A cup electrode 14 is connected to the tube 11, forming with a grounded casing 2 of the generator 1 discharge capacitor C _r . An arrester-sharpener 4 is placed inside the cup electrode 14, the first electrode 15 of which is electrically connected (in particular structurally aligned) to the cup electrode 14, and the second electrode 16 is electrically connected (structurally combined) to the needle anode 17 of the pulsed X-ray tube 5 provided with a shape the washers with a grounded cathode 18, operating on the basis of the effect of explosive emission of electrons.

Вспомогательная катушка 6 индуктивности с каркасом 19 из оргстекла выполнена в виде имеющей форму усеченного конуса спирали, охватывающий шток игольчатого анода 17 рентгеновской трубки 5, начиная от зоны вывода второго электрода 16 разрядника-обострителя 4. The auxiliary inductor 6 with the plexiglas frame 19 is made in the form of a truncated spiral cone, covering the rod of the needle anode 17 of the x-ray tube 5, starting from the output zone of the second electrode 16 of the arrester-sharpener 4.

Импульсный рентгеновский генератор 1 может быть снабжен двумя экранами 20 и 21 или 22 для рентгеновского излучения, перекрывающими заднюю полусферу распространения излучения по отношению к направлению формируемого полезного пучка генератора 1. Первый экран 20 расположен между рентгеновской трубкой 5 и вспомогательной катушкой 6 индуктивности. Второй, дополняющий по телесному углу задней полусферы экран 21 может быть выполнен в виде внутренней и/или внешней свинцовой облицовки алюминиевого стаканчатого электрода 14. Естественно, что внутренняя облицовка требует меньше материала по сравнению с внешней. The pulsed X-ray generator 1 can be equipped with two X-ray screens 20 and 21 or 22 that overlap the rear hemisphere of the radiation with respect to the direction of the generated useful beam of the generator 1. The first screen 20 is located between the X-ray tube 5 and the auxiliary inductor 6. The second screen 21 complementing the solid angle of the rear hemisphere can be made in the form of an internal and / or external lead cladding of an aluminum cup electrode 14. Naturally, the inner cladding requires less material than the outer one.

В другом варианте экран 22 имеет форму колпачка, охватывающего расположенную со стороны разрядника-обострителя 4 часть вспомогательной катушки 6 индуктивности, что способствует выравниванию электрического поля на оргстекле каркаса 19 катушки 6 индуктивности. In another embodiment, the screen 22 has the shape of a cap covering the part of the auxiliary inductance coil 6 located on the side of the arrester-sharpener 4, which helps to equalize the electric field on the plexiglass of the frame 19 of the inductance coil 6.

Импульсный рентгеновский генератор работает следующим образом. A pulsed x-ray generator operates as follows.

При поступлении импульсного напряжения с зарядного блока (не показан) импульсный трансформатор 3 заряжает разрядную емкость С_р. По достижении напряжения пробоя разрядника-обострителя 4 импульс высокого напряжения с емкости С_р поступает на высоковольтный электрод (анод) 17 рентгеновской трубки 5 и вызывает взрывную эмиссию электронов с кромок катода 18. После ускорения электрическим полем трубки 5 эти электроны тормозятся на аноде 17, в результате чего генерируется импульс рентгеновского излучения.Upon receipt of the pulse voltage from the charging unit (not shown), the pulse transformer 3 charges the discharge capacity With _p . Upon reaching the breakdown voltage of the discharger-sharpener 4, a high-voltage pulse from the capacitance C _{p is} supplied to the high-voltage electrode (anode) 17 of the X-ray tube 5 and causes explosive emission of electrons from the edges of the cathode 18. After acceleration by the electric field of the tube 5, these electrons are decelerated at the anode 17, as a result, an x-ray pulse is generated.

Введение узла из металлической трубки 11 и ферритовых стержней 12 приводит к тому, что эквивалентная емкостная схема вторичной стороны импульсного трансформатора 3 приобретает вид, показанный в верхней части фиг. 5, т.е. по сравнению с трансформатором без ферритовых стержней 12 на потенциальной металлической трубке 11 (нижняя часть фиг.5) межвитковые емкости вторичной обмотки 9 (по диагонали) имеют дополнительное замыкание на металлическую трубку 11. В реализованном варианте генератора такое решение позволило увеличить емкость вторичной стороны трансформатора 3 с ≈15 до ≈25 пФ. Поскольку эта емкость суммируется с Ср, то тем самым увеличивается доля энергии, передаваемой при разряде в рентгеновскую трубку 5. The introduction of a node of a metal tube 11 and ferrite rods 12 leads to the fact that the equivalent capacitive circuit of the secondary side of the pulse transformer 3 takes on the form shown in the upper part of FIG. 5, i.e. Compared with a transformer without ferrite rods 12 on a potential metal tube 11 (lower part of FIG. 5), the inter-turn capacitances of the secondary winding 9 (diagonally) have an additional short circuit to the metal tube 11. In the implemented version of the generator, this solution made it possible to increase the capacity of the secondary side of the transformer 3 from ≈15 to ≈25 pF. Since this capacitance is summed with Cp, this increases the fraction of energy transferred during discharge to the X-ray tube 5.

При рассмотрении влияния вспомогательной катушки 6 индуктивности на работу генератора 1 следует обратить внимание на то, что результирующая эквивалентная емкостная схема узла стержневой анод 17 катушка 6 индуктивности заземленный металлический корпус 2, приведенная в верхней части фиг. 6, идентична схеме в верхней части фиг. 5. Однако такая схема формируется при ином исходном состоянии, что можно видеть путем сравнения схем на нижних частях фиг. 5 и 6. When considering the influence of the auxiliary inductance coil 6 on the operation of the generator 1, it should be noted that the resulting equivalent capacitive circuit of the rod anode assembly 17 of the inductance coil 6 is a grounded metal case 2, shown in the upper part of FIG. 6 is identical to the diagram at the top of FIG. 5. However, such a circuit is formed in a different initial state, which can be seen by comparing the circuits in the lower parts of FIG. 5 and 6.

Введение вспомогательной катушки 6 индуктивности приводит к привязке потенциала второго электрода 16 разрядника-обострителя 4 к нулю в момент зарядки разрядной емкости С_р генератора 1 и позволяет не создавать избыточную паразитную емкость С_п между высоковольтным электродом (анодом) 17 рентгеновской трубки 5 и корпусом 2 генератора 1, в частности, за счет эффекта деления паразитной емкости С_n между витками вспомогательной катушки 6 индуктивности.The introduction of the auxiliary inductor 6 leads to the binding of the potential of the second electrode 16 of the arrester-sharpener 4 to zero at the time of charging the discharge capacitance C _{p of the} generator 1 and allows not to create an excess parasitic capacitance C _p between the high-voltage electrode (anode) 17 of the x-ray tube 5 and the housing 2 of the generator 1, in particular, due to the effect of dividing the parasitic capacitance C _n between the turns of the auxiliary inductor 6.

Эффект радиационной защиты от использования в генераторе 1 экранов 20 и 21 или 22 очевиден и не нуждается в дополнительных пояснениях. The effect of radiation protection from using screens 20 and 21 or 22 in generator 1 is obvious and does not require additional explanations.

В реализованном варианте генератора на напряжение 150 кВ величина КПД достигает ≈35% что существенно превышает величины КПД в 12-15% характерные для выпускаемых импульсных аппаратов. In the implemented version of the generator for a voltage of 150 kV, the efficiency value reaches ≈35%, which significantly exceeds the efficiency values of 12-15% typical for manufactured pulse devices.

Claims

1. A PULSED X-RAY GENERATOR comprising a high-voltage pulse transformer with coaxial external primary and internal secondary windings and a discharge capacitor, a surge arrester and a pulsed X-ray tube placed in a metal housing, the housing connected to the low-voltage leads of the secondary winding and the X-ray tube, is used in the first plate of the discharge capacitor, the second plate of which is used a cup electrode connected to a high voltage the output of the secondary winding and the first electrode of the discharger-sharpener located inside it, the second electrode of which is connected to the high-voltage output of the x-ray tube, characterized in that the metal tube and ferrite rods are inserted, the secondary winding being made in the form of a conical spiral, on the narrow base of which there is a high-voltage output secondary winding connected to a metal tube located inside the secondary winding, on the outside of which there are parallel to its longitudinal axis erritovye rods.

2. The generator according to claim 1, characterized in that it additionally introduces an inductor made in the form of a spiral covering the high-voltage output of the x-ray tube, moreover, one output of the inductance coil is connected to the high-voltage output of the x-ray tube from the side of the arrester-sharpener, and the other output connected to the housing.

3. The generator according to paragraphs. 1 and 2, characterized in that the primary winding is made in the form of a flat spiral so that the internal output of the primary winding and the high-voltage output of the secondary winding are the same outputs of the transformer windings.

4. The generator according to paragraphs. 1 to 3, characterized in that the ferrite rods are made of a material with a wide temperature range of magnetic characteristics and the absence of saturation in strong pulsed magnetic fields.

5. The generator according to paragraphs. 1 to 5, characterized in that the ferrite rods are distributed around the circumference of the metal tube with a minimum distance between them.

6. The generator according to paragraphs. 1 to 5, characterized in that it introduced at least one x-ray screen located in the area of the rear hemisphere of the radiating part of the x-ray tube.

7. The generator according to claim 2, characterized in that two x-ray radiation screens are introduced into it, one of which is located between the x-ray tube and the inductor, and the other is made in the form of a lining of a cup electrode.

8. The generator according to claim 2, characterized in that two X-ray screens are inserted into it, one of which is located around the X-ray tube between it and the inductor, and the other is located around the inductance from the side of the second electrode of the sharpener.