想知道楼主打算怎么控制阳极电流,靠调整灯丝电流吗?
*** 结论请看最后一楼
目前准备测试的管子有:
- DY86, 25KV, ~10RMB
- 2Z2P (2X2a), 12.5KV, ~3RMB
- 1Z11 反压未知,~3RMB
- WY10P (6VS1), 高压稳压管 ~15RMB
计划测试的管子有:
- E1 打头的小管子 (E1-0.1/40,E1-0.1/30) (已被4hv的radhoo证实不行)
- 大家伙:E1-0.025/140
- 70 kV, 5ma 的X射线管, 对照使用
理论(如有错误,敬请指出!我会及时改正):
正常的高压整流二极管,在工作时因为灯丝通电发热,导致热电子发射,而阳极与阴极的电位差导致电子从阴极被抓回阳极,反之却不行,所以可以整流。
但是!
本实验中所用的除WY10P均工作在冷阴极模式,也就是说灯丝未被刻意加热。在阳极接地的情况下由于阴极极高的电位差,引起场发射,使得电子射向钨或其他金属材料阴极,产生X射线。因为电子管手册上的最高反压均为“正常工作时”的表示,而冷阴极操作时的耐压是高于正常工作的耐压,只取决于阴阳极之间的距离和人品(真空度)。
WY10P则是像CRT内的电子枪一样,有“控制极”与“加速极”。在使用时,灯丝加热,电子射流被加速聚焦(得益于内部结构)射向阳极,而阳极材料(钨)像真正的X射线管一样被打出X射线。得益于独特的内部结构,电子束会被聚焦在阳极上,与冷阴极的管子相比效果会好很多。
(从左到右:1Z11, DY86, 2Z2P, WY10P)
防护装置:
铅板1mm绕管子5圈,放置在包铅板1mm的塑料箱内。全程遥控操作。
符合atx标准的铅盒制作中。。。
高压电源:
传统ZVS+高压包方案,18V,大彩电+倍压盒高压包。
成像装置:
高速稀土增感屏+遥控录像机,手机相机贴电工胶布长曝光。
测试电路图:
特别的WY10P:
(电路来源:XXXXXXXX 特别感谢这位捷克同志解答我的疑惑)
其他的二极管就没什么特别的:
(电路左边被截掉的为一个NE555的高压包驱动)
今天(2019/11/02)终于把ZVS和高压包搞定了,实验了2X2A:
管子反接,电压18KV左右,手机镜头贴电工胶带,8秒曝光,整体放在(符合ATX标准的
)的铅盒内.
(实验时管子放在铅盒内)
效果图:(不咋地,但是曝光了!)
(白点并非屏幕上的灰!)
Works not yet cited:
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
持续更新中。。。
为什么不用牙科X射线管呢?耐压可以到70kV,管电流可以到好几个mA。价格也不贵的。
如果要更高的电压,可以用安检管,耐压可以到160kV。价格也贵,要2000左右一根了。
做X射线类的实验,一定要注意辐射安全,一定要做好射线屏蔽工作。切记切记!
若楼主动手实验的激情大好,不妨utb看老外自己DIY管子的视频,国内买洋垃圾分子泵,全空调铜管焊接真空系统(但是用细铜管需要抽很久,比如一个星期,同时要用电炉卖力烘烤X光管),学习玻璃灯工,自己就能烧出来。可阀密封和靶材应该是这里面最麻烦的了
2x2A可以发射x光,我用的是六倍压大约6万伏,用盖革管测量,4秒内数值数值最高为5msv/h,管与管之间距离约为13cm。电子束是打在钟形罩的内表面,跟上面说的一样,X光是散射出来的。这种管很挑的,手头有三个就一个能用,其它两个一接高压就打火,真空度不够。
引用GiroPetrenko发表于22楼的内容目前还没有高压表,购买中。。。理论来讲,20KV以上才会有足够的能量穿透玻璃,所以18kV的数值是十分不严谨的。
根本不是这么算的 不会突然20kv就能穿透。。。请查查文献,而且管子给20kv不代表是20kv的x射线,标20kvp的p是有意义的,大部分能量都没有那么高,所以需要铝或者铜滤镜进行能谱整形
我的倍压接地没弄好,动不动就击穿,就没在继续做下去。不过论坛里面有人发出的外网链接里,有成功的案例,就是跟上面说的一样,清晰度很差
引用GiroPetrenko发表于29楼的内容佩服。我使用的是高压包直推的方案,专门买的特殊高压包还是十分好用的(当我没说,这玩意真不靠谱)。今晚试试串联,把射线硬度升上去。
我用的是12v驱动zvs通过无硅粒黑白高压包输出交流高压,六级倍压用的是2万v10nF电容和2万v750mA硅堆组的
引用GiroPetrenko发表于25楼的内容请问是否“20kv(经验数据)以上的电压才能产生‘有一定意义/效果/硬度’的X射线”更加严谨?X 射线能量单位应该是kev(连续谱的影响???)?求指正
....这个稍微谷歌一下就明白了,
x射线能量是KeV, 但是x射线管用的是kvp单位,这两个没有什么联系。
100kv电压得到100kvp,这根本不在描述x射线的能量而是在描述管子的工作状态,以大致描述穿透性能。至于x射线管射出多少keV的x射线,请先查查韧致辐射的原理,得到的并不是单色x光。。。。就算要把主要的能量峰是多少keV拿出来说,也跟电压毫无关系而是跟阳极材料的Ka Kp有关。
~更新~
终于把高压电源搞定了,使用的是~10kV的黑白电视高压包+30kV,2700pF&30kv50ma * 6 的倍压整流。ZVS 12V 输入。
这次测试的是正经的X射线管,指标约70kV,5mA的射线管,灯丝电压约2V。
管流1mA,曝光时间2.5s+蓝色增感屏,手机拍摄。
- 一只鸡腿 -
- MicroSD -
- 最终布局,倍压整流与射线管合为一体 -
- 临时布局 -
~ 更新·之二 ~ (无图)
证明了2x2A会打火。在约60kV的高压下,可见许多许多的火花从灯丝打向阳极的罩子。
证明了DY86会“熔断”(有点像这样,不过阳极严重发红,好像要融化一样)
-- 结论:二者皆无有效射线输出,无成像能力。对1z11也不要抱太大希望,二者结构体积均相似。
-- WY10P仍未实验,还有E1-0.025/140这个工频X射线整流管。
引用GiroPetrenko发表于49楼的内容还是看人品(真空度),毕竟这种年代久远的管子容易漏气。
但是GE有一款球管内部结构跟这种整流管几乎完全一致,只有玻璃外壳形状不同。