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X射线管故障分析的几个“突破口”
点击次数:46 发布时间:2019-09-18
   X射线管故障分析的几个“突破口”
  X射线管广泛应用于许多工业领域,电子枪封装于铅内衬不锈钢管中,并可以有选择性地配有安装法兰。这种设计可使在2英寸以外的X射线辐射水平不超过0.25mR/hr。管中装有冷却油,可进行有效地散热。可以用高压凹式连接器或无空气连接器和一个三轴连接器来提供灯丝电源。这种射线管在灯丝接地、阳极加正压的模式下工作,标准窗口是0.005英寸铍窗。
  X射线管的几个“突破口”:
  ★低kV/高mA发射
  当设计用于高KV使用的球管,在较低KV下使用时,可能发生常见的不匹配,灯丝必须以更高的电流运行以克服有限的发射。在特定的旋转阳极管中,当降低到50kV和300mA时,在125kV和300mA下操作,灯丝必须以16%的功率运行以克服较低的管电压。由于灯丝通过辐射冷却,因此增加16%意味着灯丝温度增加3.8%。虽然这看起来很小,但钨在较高功率下的蒸发速率约为三倍,导致在这种情况下灯丝寿命减少三倍。如果在50kV时以更高的管电流运行,必须增加灯丝电流,甚至降低灯丝寿命。
  ★温度/寿命
  高温是影响X射线管寿命最大的因素。输入功率越大,管寿命越短。然而,如果没有足够的功率,可能没有足够的X射线强度来完成工作。灯丝蒸发导致不需要的金属沉积物最终会导致打火。在较高温度下操作,靶盘会蒸发,而且在能量分布和强度方面的辐射质量将开始变化,并且由于微裂纹而降低。
  在球管运行期间存在热机械应力。玻璃对金属密封件在受热时受到应力,热量越多,温度越高,导致应力增加。最终,微小的颗粒会破裂或玻璃形成细小的裂缝,这些裂缝会因辐射通过而增加。由于热循环,总是存在机械疲劳,循环越多,疲劳越快。功率越高,温度越高,加速疲劳。以最低可用功率操作X射线管可延长使用寿命。
  ★电源阻抗
  电源最关键的特性之一是其阻抗。对于工作在几百瓦的固定阳极管,阻抗可以很高,这意味着它包含很多电阻。当支撑电弧的电压降低时,电弧通常会熄灭。当电弧中的电流通过高压电阻时,电阻两端的电压增加,从而降低了管和高压电路的其他部分上的电压。如果管中的气体压力高到维持电弧,则阻抗也保护电源和相关电子器件。当气体水平变得太高时,管子无法改善其性能。
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