專利名稱：X射線演示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種光學儀器，它是將不可見的X射線通過光學儀器進行演示的裝置。
目前，市場上的X射線演示器是以冷陰極發(fā)射X射線管、熒光屏、高壓電源發(fā)生器、電源開關(guān)組成。無外罩，是開放形的結(jié)構(gòu)。這種X射線演示器要在暗室中進行演示，同時要使用100KV高壓電操作，很不安全，X射線外泄對人體有傷害，不適合教學中演示。冷陰極發(fā)射X射線管的壽命只有幾十小時。操作也不方便。
本實用新型的目的是提供一種安全的封閉式的長壽命X射線演示器。
本實用新型的目的是通過下述措施實現(xiàn)的在熒光屏的上方設(shè)置一個熱電子發(fā)射X射線管，其陽極對準熒光屏，在陽極到熒光屏的延長線上設(shè)置一面反射鏡，在高壓電源發(fā)生器、熱電子發(fā)射X射線管、熒光屏、反射鏡的外面設(shè)置與其絕緣的，具有鐵門和觀察窗的鐵皮封閉外罩，反射鏡對著觀察窗；在高壓電源發(fā)生器上設(shè)置功率調(diào)節(jié)機構(gòu)。
高壓電源發(fā)生器是由變壓機構(gòu)、橋式整流機構(gòu)、濾波電容、高頻調(diào)制機構(gòu)、升壓機構(gòu)、整流濾波機構(gòu)和燈絲穩(wěn)壓機構(gòu)構(gòu)成。觀察窗設(shè)置在鐵門上。在鐵門內(nèi)側(cè)與高頻調(diào)制機構(gòu)之間設(shè)置開門保護開關(guān)。
本實用新型由于設(shè)置了鐵皮封閉外罩，使其成為隔離封閉型式，對高壓電的絕緣，對X射線的隔離，防止了高壓電和X射線外泄，并設(shè)置了開門保護開關(guān)、演示啟動開關(guān)，因此其防護安全可靠。在高壓電源發(fā)生器上設(shè)置了功率調(diào)節(jié)機構(gòu)，有效地控制了X射線的劑量。采用了熱電子發(fā)射X射線管，其工作電壓低于30KV，使其壽命可長達3～5年。結(jié)構(gòu)簡單、裝卸和操作方便，演示和調(diào)節(jié)靈活，不需要暗室，可作教學演示和實驗使用。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明。


圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)原理圖；圖2是高壓電源發(fā)生器的原理框圖；圖3是變壓機構(gòu)、橋式整流機構(gòu)、濾波電容、燈絲穩(wěn)壓機構(gòu)的線路圖圖4是高頻調(diào)制機構(gòu)、升壓機構(gòu)、整流濾波機構(gòu)的線路圖。
參照
圖1、圖2、圖3、圖4，在高壓電源發(fā)生器1、熱電子發(fā)射X射線管2、熒光屏4、反射鏡7的外面設(shè)置了一個2.5mm厚的冷軋鐵皮封閉外罩，并與它們相絕緣，以防鐵皮封閉外罩帶高壓電。在鐵皮封閉外罩內(nèi)固定了一個托架5，將熒光屏4置于它的上面。在熒光屏4的上方設(shè)置一個熱電子發(fā)射X射線管2。熱電子發(fā)射X射線管2的陽極對準熒光屏4，并在其延長線上布置一面反射鏡7。在鐵皮封閉外罩正面設(shè)置鐵門，以便于放置熒光屏4和演示物3。在鐵門8上布置5mm厚的鉛玻璃觀察窗6。反射鏡4對著觀察窗7。高壓電源發(fā)生器1由變壓機構(gòu)B1、橋式整流機構(gòu)10、濾波電容C、高頻調(diào)制機構(gòu)11、升壓機構(gòu)12、整流濾波機構(gòu)13和燈絲穩(wěn)壓機構(gòu)14構(gòu)成。電源開關(guān)K1、演示啟動開關(guān)K2、功率調(diào)節(jié)機構(gòu)K3固定在鐵皮封閉外罩的正面右側(cè)，使操作者在X射線演示過程中能方便地控制和調(diào)節(jié)。電源開關(guān)K1連接在變壓機構(gòu)B1的初級輸入端，演示啟動開關(guān)K2與高頻調(diào)制機構(gòu)11連接，開門保護開關(guān)K4與演示啟動開關(guān)K2串聯(lián)后接地，功率調(diào)節(jié)機構(gòu)K3連接在升壓機構(gòu)12上。開門保護開關(guān)K4布置在鐵門8內(nèi)側(cè)，當鐵門8打開時高頻調(diào)制機構(gòu)11即被斷開，使熱電子發(fā)射X射線管2停止工作，起到保護作用。高壓電源發(fā)生器1由絕緣環(huán)氧樹脂封裝，與鐵皮封閉外罩隔離絕緣。變壓機構(gòu)B1為降壓變壓器。橋式整流機構(gòu)10由二極管D1X4、D2X4、D10X4、D3～D5、穩(wěn)壓二極管D6、三極管Q1～Q3、電阻R1～R8、電容C1～C5、C15、極集成電路7805組成。高頻調(diào)制機構(gòu)11由電阻R9、R10、電容C6、集成電路74LS74、74LS04的門電路TTL1～TTL3、石英晶振TX組成。升壓機構(gòu)12由升壓變壓器B2、B3、二極管D7、D8、三極管Q4～Q6、電阻R11～R13、電容C7～C13、電感線圈L1、L2繼電器J組成。整流濾波機構(gòu)13由二極管D9和分布電容C14組成。燈絲穩(wěn)壓機構(gòu)14由電阻R14、可變電阻R15、電容C16、集成電路317組成。功率調(diào)節(jié)機構(gòu)K3是連接在電阻R7、R8之間的可變電阻。J1-1是繼電器J的觸點。
X射線演示過程將金屬演示物3置于熒光屏4上，開啟電源開關(guān)K1，使220V交流電加在高壓電源發(fā)生器1上，按住演示啟動開關(guān)K2，再調(diào)節(jié)功率調(diào)節(jié)機構(gòu)K3，將電壓逐步增高，使熱電子發(fā)射X射線管2工作，產(chǎn)生的X射線射向熒光屏4，使其發(fā)出熒光，由于X射線透射不過熒光屏4上的金屬演示物3，這就在熒光屏4上出現(xiàn)了演示物3的“影子”。“影子”經(jīng)過反射鏡7的反射，在觀察窗6就可清晰地看到。放開演示啟動開關(guān)K2，熱電子發(fā)射X射線管2即停止工作。
權(quán)利要求1.一種X射線演示器，包括熒光屏[4]、高壓電源發(fā)生器[1]、電源開關(guān)[K1]，其特征在于在熒光屏[4]上方設(shè)置熱電子發(fā)射X射線管[2]，其陽極對準熒光屏[4]、在其延長線上設(shè)置反射鏡[7]；在高壓電源發(fā)生器[1]、熱電子發(fā)射X射線管[2]、熒光屏[4]、反射鏡[7]的外面設(shè)置與其絕緣的，具有鐵門[8]和觀察窗[6]的鐵皮封閉外罩，反射鏡[7]對著觀察窗[6]；在高壓電源發(fā)生器[1]上設(shè)置功率調(diào)節(jié)機構(gòu)[K3]。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的X射線演示器，其特征在于高壓電源發(fā)生器[1]是由變壓機構(gòu)[B1]、橋式整流機構(gòu)[10]、濾波電容[C]、高頻調(diào)制機構(gòu)[11]、升壓機構(gòu)[12]、整流濾波機構(gòu)[13]、燈絲穩(wěn)壓機構(gòu)[14]構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的X射線演示器，其特征在于觀察窗[6]設(shè)置在鐵門[8]上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的X射線演示器，其特征在于在鐵門[8]內(nèi)側(cè)與高頻調(diào)制機構(gòu)[11]之間設(shè)置開門保護開關(guān)[K4]。
專利摘要一種X射線演示器,是在熒光屏的上方設(shè)置熱電子發(fā)射X射線管,其陽極對準熒光屏,在其延長線上設(shè)置反射鏡;在高壓電源發(fā)生器、熱電子發(fā)射X射線管、熒光屏、反射鏡的外面設(shè)置一個與其絕緣的具有鐵門和觀察窗的鐵皮封閉外罩,反射鏡面對觀察窗,在高壓電源發(fā)生器上設(shè)置功率調(diào)節(jié)機構(gòu)。本演示器對高壓電的絕緣,對X射線的隔離,防護安全可靠,工作電壓低,壽命長,能控制X射線劑量,結(jié)構(gòu)簡單,不需要暗室,可作教學演示和實驗使用。
文檔編號G09B23/00GK2283286SQ9624769
公開日1998年6月3日 申請日期1996年12月12日 優(yōu)先權(quán)日1996年12月12日
發(fā)明者朱宏, 任偉德, 方志毅, 王仁善, 董永斌, 康永興, 董服伺 申請人:浙江大學