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影响传统热阴极X光管使用寿命的因素

作者:X光管生产厂家 发表时间:9/7/2022 10:20:46 AM

根据X射线产生的原理不同,光管可以分成热阴极X光管与冷阴极X光管。由于传统热阴极X光管在中国市场普及较早,目前市面上大多数X光管是热阴极X光管,所以很多客户也很关注热阴极X光管的寿命问题。传统热阴极X光管到底能使用多长时间呢?最佳的回答是:“这得看情况而定”。尽管这个回答并不十分令人满意。那么,影响传统热阴极X光管使用寿命的因素又有哪些呢?
文本标签:热阴极X光管

  根据X射线产生的原理不同,光管可以分成热阴极X光管与冷阴极X光管。由于传统热阴极X光管在中国市场普及较早,目前市面上大多数X光管是热阴极X光管,所以很多客户也很关注热阴极X光管的寿命问题。传统热阴极X光管到底能使用多长时间呢?最佳的回答是:“这得看情况而定”。尽管这个回答并不十分令人满意。那么,影响传统热阴极X光管使用寿命的因素又有哪些呢?

  一, 散热
  使用热阴极X光管最频繁发生故障的原因是没有对工作中的X光管进行充分散热。我们知道被给予动能的电子束在撞击阳极靶时99%的能量会以热的形式散发。一个50W的热阴极X光管通过转化过程会产生约49.8W的热能,再加上螺旋状的钨灯丝产生的热能,由此我们可以看到散热是一个很关键的因素。

  关于热阴极X光管本身,如果由于冷却不充分,会带来以下两种类型的故障模式:

  第一就是阳极靶材料升华。在转换中,阳极靶材料直接地从固体转到气体(升华), 这种蒸发迅速降低管子内部超高真空的纯度。超高真空失纯的结果导致是X光管不能经受住阴极电子流(螺旋状的钨灯丝)和阳极靶之间高电压差。X光管开始短路,或发生电弧,进而蒸发更多的气体,依次降低更多的真空纯度,并最终导致X光管不能再运行。

  第二个故障类型是由于不正确的散热会释放破坏性的离子。如果X光管阳极所受到的负荷超过靶材蒸汽压力点,然后释放离子。依次,这些释放的离子会被吸引向螺旋状的钨灯丝,并开始通过离子涤气过程开腐蚀灯丝。灯丝出现损坏或断路,结果导致灯丝过早的失效。

  要防止这两种类型的故障,就要求冷却系统正常运行以防止X光管过热。如果冷却系统出现故障,应及时停止X光管继续工作。

  二,灯丝蒸发
  热阴极X光管,在产生X射线的过程中,需要加热钨丝产生电子流。当钨丝被加热到大约2000度,钨丝就成了一个大量电子的发射器。从这一点上,设计上需要考虑X光管的高性能和灯丝寿命最大化之间的平衡。

  对那些寻求使用小焦点X光管的使用者来说,在X光管设计的时候要考虑灯丝长度和小焦点之间的对应关系。考虑到这点,一个标准的灯丝“驱动器” 电路必须能够非常精细的控制灯丝电流。这是由于灯丝电流和灯丝线自身的实际温度之间有很重要的关系。当灯丝电流过大,使灯丝达到了它的熔点,导致灯丝断开。因此,精细的灯丝控制电路是延长X光管使用寿命的基本点,绝大多数X光管电源都有这种严密的电路设计以防止灯丝承受超大电流。

  结论
  正如我们看到的,如果一个热阴极x光管被适当的冷却,并能提供基本的灯丝电流保护,那么决定X光管使用寿命的就是钨灯丝的蒸发周期。

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