專利名稱：X射線演示器的制作方法
技術領域：
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射X射線管、熒光屏、高壓電源發生器、電源開關組成。無外罩，是開放形的結構。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的在熒光屏的上方設置一個熱電子發射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置一面反射鏡，在高壓電源發生器、熱電子發射X射線管、熒光屏、反射鏡的外面設置與其絕緣的，具有鐵門和觀察窗的鐵皮封閉外罩，反射鏡對著觀察窗；在高壓電源發生器上設置功率調節機構。
高壓電源發生器是由變壓機構、橋式整流機構、濾波電容、高頻調制機構、升壓機構、整流濾波機構和燈絲穩壓機構構成。觀察窗設置在鐵門上。在鐵門內側與高頻調制機構之間設置開門保護開關。
本實用新型由于設置了鐵皮封閉外罩，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，并設置了開門保護開關、演示啟動開關，因此其防護安全可靠。在高壓電源發生器上設置了功率調節機構，有效地控制了X射線的劑量。采用了熱電子發射X射線管，其工作電壓低于30KV，使其壽命可長達3～5年。結構簡單、裝卸和操作方便，演示和調節靈活，不需要暗室，可作教學演示和實驗使用。
以下結合附圖對本實用新型作進一步說明。
圖1是本實用新型的結構原理圖；圖2是高壓電源發生器的原理框圖；圖3是變壓機構、橋式整流機構、濾波電容、燈絲穩壓機構的線路圖圖4是高頻調制機構、升壓機構、整流濾波機構的線路圖。
參照
圖1、圖2、圖3、圖4，在高壓電源發生器1、熱電子發射X射線管2、熒光屏4、反射鏡7的外面設置了一個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的上方設置一個熱電子發射X射線管2。熱電子發射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。高壓電源發生器1由變壓機構B1、橋式整流機構10、濾波電容C、高頻調制機構11、升壓機構12、整流濾波機構13和燈絲穩壓機構14構成。電源開關K1、演示啟動開關K2、功率調節機構K3固定在鐵皮封閉外罩的正面右側，使操作者在X射線演示過程中能方便地控制和調節。電源開關K1連接在變壓機構B1的初級輸入端，演示啟動開關K2與高頻調制機構11連接，開門保護開關K4與演示啟動開關K2串聯后接地，功率調節機構K3連接在升壓機構12上。開門保護開關K4布置在鐵門8內側，當鐵門8打開時高頻調制機構11即被斷開，使熱電子發射X射線管2停止工作，起到保護作用。高壓電源發生器1由絕緣環氧樹脂封裝，與鐵皮封閉外罩隔離絕緣。變壓機構B1為降壓變壓器。橋式整流機構10由二極管D1X4、D2X4、D10X4、D3～D5、穩壓二極管D6、三極管Q1～Q3、電阻R1～R8、電容C1～C5、C15、極集成電路7805組成。高頻調制機構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13由二極管D9和分布電容C14組成。燈絲穩壓機構14由電阻R14、可變電阻R15、電容C16、集成電路317組成。功率調節機構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K1，使220V交流電加在高壓電源發生器1上，按住演示啟動開關K2，再調節功率調節機構K3，將電壓逐步增高，使熱電子發射X射線管2工作，產生的X射線射向熒光屏4，使其發出熒光，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上出現了演示物3的“影子”。“影子”經過反射鏡7的反射，在觀察窗6就可清晰地看到。放開演示啟動開關K2，熱電子發射X射線管2即停止工作。
權利要求1.一種X射線演示器，包括熒光屏[4]、高壓電源發生器[1]、電源開關[K1]，其特征在于在熒光屏[4]上方設置熱電子發射X射線管[2]，其陽極對準熒光屏[4]、在其延長線上設置反射鏡[7]；在高壓電源發生器[1]、熱電子發射X射線管[2]、熒光屏[4]、反射鏡[7]的外面設置與其絕緣的，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]；在高壓電源發生器[1]上設置功率調節機構[K3]。
2.根據權利要求1所述的X射線演示器，其特征在于高壓電源發生器[1]是由變壓機構[B1]、橋式整流機構[10]、濾波電容[C]、高頻調制機構[11]、升壓機構[12]、整流濾波機構[13]、燈絲穩壓機構[14]構成。
3.根據權利要求1所述的X射線演示器，其特征在于觀察窗[6]設置在鐵門[8]上。
4.根據權利要求1或2或3所述的X射線演示器，其特征在于在鐵門[8]內側與高頻調制機構[11]之間設置開門保護開關[K4]。
專利摘要一種X射線演示器,是在熒光屏的上方設置熱電子發射X射線管,其陽極對準熒光屏,在其延長線上設置反射鏡;在高壓電源發生器、熱電子發射X射線管、熒光屏、反射鏡的外面設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,在高壓電源發生器上設置功率調節機構。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,結構簡單,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 優先權日1996年12月12日
發明者朱宏, 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