РЕНТГЕНОВСКИЙ ИЗЛУЧАТЕЛЬ

Предложенное устройство относится к медицинской технике, точнее к рентгеновской аппаратуре, и предназначено для контактной микрорентгенографии в сверхмягком монохроматическом рентгеновском излучении, например при исследовании костных шлифов.
Известен рентгеновский излучатель, содержащий рентгеновскую трубку, закрепленную в рентгенозащитном металлическом кожухе с рентгенопрозрачным окном из органического стекла для выхода рентгеновского пучка, соединенную с рентгеновским генератором, снабженным пультом управления (Рентгенотехника Справочник под редакцией В.В. Клюева, Книга 1. - М.: Машиностроение, 1980. - С. 130 [1]).
Органическое стекло, закрывающее выходное окно рентгеновского излучателя [1], сильно поглощает длинноволновую часть рентгеновского спектра, что не позволяет использовать мягкое рентгеновское излучение при микрорентгенографии биологических объектов.
Известен также рентгеновский излучатель, содержащий рентгеновскую трубку, закрепленную в рентгенозащитном металлическом кожухе с открытым выходным окном и герметичной камерой с объектом исследования и фотопленкой, расположенными в зоне выходного окна. Камера герметично соединена с кожухом, оснащенным вакуумным отсосом (Recourt A. Contact microradiography below 1 kv. X-ray microscopy and microradiography, New York, 1957, s. 475-483 [2]).
Наиболее близким по конструкции к заявляемому объекту является рентгеновский излучатель, содержащий рентгеновскую трубку, закрепленную в рентгенозащитном кожухе с рентгенопрозрачным окном для выхода рентгеновского пучка, при этом рентгеновская трубка соединена с рентгеновским генератором, снабженным пультом управления (С.А. Буров, В.И. Мещеркин Микрорентгенография биологических объектов, - 1977: Издательство Саратовского университета. - С. 41 [3]). Аналог [3] был выбран нами в качестве прототипа.
Рентгеновский излучатель [3] предназначен для контактной микрорентгенографии биологического объекта, помещенного в специальную кассету.
При исследовании малоконтрастных по плотности биологических объектов, например анатомических препаратов, спектр рентгеновских лучей должен быть сверхмягким и монохроматичным, при котором обеспечивается получение микрорентгенограммы высокого качества. Прототип [3], как и все известные аналоги не обеспечивают получение такого излучения, что является их недостатком.
Технический результат полезной модели выражается в генерации сверхмягкого монохроматического рентгеновского излучения. Он достигается тем, что в рентгеновский излучатель, содержащий рентгеновскую трубку, закрепленную в рентгенозащитном кожухе цилиндрической формы с рентгенопрозрачным окном для выхода рентгеновского пучка, соединенную с рентгеновским генератором, снабженным пультом управления, дополнен механизмом, содержащим барабан с гнездами, заполненными мишенями плоской формы из однородного материала, закрепленный с внешней стороны рентгенозащитного кожуха над выходным окном с возможностью фиксированного поворота вокруг своей геометрической оси на угол α=360°/n, где n - число мишеней, с выводом мишени в зону рентгеновского пучка под углом в 45° к центральному лучу рентгеновской трубки, кроме того с внешней стороны рентгенозащитного кожуха закреплен коллимирующий тубус, оптически сопряженный с мишенью, подверженной рентгеновскому облучению.
Далее описание сопровождается рисунками и пояснениями к ним. На фиг. 1 показана конструкция рентгеновского излучателя (вид сбоку в разрезе), на фиг. 2 - сечение А-А фиг. 1, а на фиг. 3 - его принцип работы в режиме контактной микрорентгенографии.
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
ь
f
Рентгеновский излучатель содержит рентгеновскую трубку 1, закрепленную в рентгенозащитном кожухе 2 цилиндрической формы с рентгенопрозрачным окном 3 для выхода рентгеновского пучка у. Рентгенозащитный кожух 2 заполнен трансформаторным маслом 4 и соединен через разъемы 5 и 6 с рентгеновским генератором 7, снабженным пультом управления 8. С внешней стороны рентгенозащитного кожуха 2 над входным окном 3 закреплена направляющая 9 цилиндрической формы, изготовленная, например из стали, с которой посредством скользящей посадки соединен стальной барабан 10 с гнездами 11. В примере, приведенном на фиг. 1, фиг. 2 барабан 10 содержит 4 гнезда 11, 11, 11, 11, разнесенные между собой на угол 90°. В каждом гнезде 11, 11, 11, 11, закреплена мишень плоской формы из однородного материала, соответственно 12, 12, 12, 12. Мишень 12 изготовлена из магния, мишень 12 - из алюминия, мишень 12 - из кремния, мишень 12 - из хрома. Возможно использование и других элементов. Каждая мишень 12 может быть выведена путем фиксированного поворота барабана 10 вокруг своей геометрической оси на угол α=360°/n, где n - число мишеней, в зону рентгеновского пучка γ под углом в 45° к центральному лучу  рентгеновской трубки 1. В примере, приведенном на фиг. 1, фиг. 2 угол поворота α=90°. Поворот барабана 10 на соответствующий угол производится рукояткой 13, закрепленной на подпружиненном стержне 14, торец которого входит в паз 15, выполненный в направляющей 9 (фиг. 2). Число пазов 15 равно числу гнезд 11. В представленной конструкции их четыре. Пазы 15 расположены между собой через 90°. Каждое гнездо 11 имеет входное 16 и выходное 17 отверстия для свободного прохода рентгеновских лучей. С внешней стороны рентгенозащитного кожуха 2 закреплен коллимирующий тубус 18 изготовленный из материала с высоким атомным номером, например вольфрама. Тубус 18 оптически сопряжен с мишенью 12 подверженной рентгеновскому облучению.
В рабочем положении рентгенозащитный кожух 2 излучателя закреплен цанговым зажимом 19 на каретке 20 напольного штатива 21, как показано на фиг. 3. Объект исследования 22, например анатомический препарат, находится на рентгеновской кассете 23, заряженной фотопленкой высокого разрешения. Объект исследования 22 с кассетой 23 находятся на предметном столике 24, закрепленном посредством кронштейна 25 на каретке 26 напольного штатива 21. Объект исследования 22 с кассетой 23 находятся в зоне рентгеновского облучения коллимирующего тубуса 18.
1
Рентгеновский излучатель работает следующим образом. При включении рентгеновского генератора 7 происходит нагрев катодной нити накала 27 рентгеновской трубки 1, которая находится под отрицательным потенциалом (-). Испускаемые нагретой нитью накала 27 электроны e устремляются к зеркалу 28 анода, который находится под положительным потенциалом (+). В результате резкого торможения электронов e на зеркале 28 анода, как правило, изготовленного из вольфрама, возникает тормозное рентгеновское излучение, которое проходит через окно 3 узким пучком γ и взаимодействует с мишенью 12. В результате этого взаимодействия возникает характеристическое излучение k, которое через коллимирующий тубус 18 облучает объект исследования 22, например анатомический препарат.
Ниже, в таблице приведены длины волн характеристического излучения K-серии элементов (в ангстремах), из которых изготовлены мишени 12.