【完结】:“普通真空管”代X射线管实验
GiroPetrenko2019/10/26极客DIY IP:江苏
中文摘要
X 射线管,死贵死贵的。不过不少“高压整流二极管”基本价格都在个位数。本贴的目的在于测试不同普通真空管的X射线成像性能
Abstract
X ray tube, very very expensive. Vacuum diodes are sold very cheap on Taobao. 
This post aims to test different tube's ability to produce X ray, and the ability to creat a sharp image.

*** 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。


image.png

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。

p-88fd0009.jpg

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:

image.png

(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:

image.png

(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.

IMG_20191102_220816.jpg

(实验时管子放在铅盒内)

效果图:(不咋地,但是曝光了!)

IMG_20191102_220717.jpg

白点并非屏幕上的灰!


Works not yet cited:

XXXXXXXXXXXXXXX/rtg2_XXXXXml

XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/x-rays-with-the-2x2a/


持续更新中。。。

[修改于 3年10个月前 - 2020/06/25 15:10:06]

来自:综合交流区 / 极客DIY
64
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~~空空如也
GiroPetrenko 作者
4年6个月前 修改于 4年6个月前 IP:江苏
865384
引用虎哥发表于1楼的内容
想知道楼主打算怎么控制阳极电流,靠调整灯丝电流吗?

这里除了wy10p,所有的管子都工作在冷阴极模式,所以估计用限流电阻。

wy10p则靠阴极的电位器限流。

(毕竟不是真正的管子)

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GiroPetrenko作者
4年6个月前 IP:江苏
865397
引用zx-16533发表于3楼的内容
用电阻限流的话屏压不也跟着变了么

的确,所以整套是很不靠谱的玩意

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GiroPetrenko作者
4年6个月前 IP:江苏
865430
引用RodTech发表于9楼的内容
焦点巨大,射线奇软,没有必要省几百块钱搞这些。。。

本实验的目的并不在于“省钱”或者“漂亮的成像”,而仅仅为一系列的实验而已。

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GiroPetrenko作者
4年6个月前 修改于 4年6个月前 IP:江苏
865448
引用虎哥发表于13楼的内容
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...

这个提议不错,可惜最近学业繁忙,只得趁着正好买齐材料之时在空暇时间内把实验做掉。

~不可能的~

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GiroPetrenko作者
4年6个月前 IP:江苏
865645

今天更新2X2A的测试数据,明天提高电压,争取让增感屏曝光!

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GiroPetrenko作者
4年6个月前 IP:江苏
865655
引用虎哥发表于16楼的内容
如果不想/无条件调栅极电压的话,适当降低灯丝电压,靠灯丝温度来限制板流。

对于6vs1是可以,但是其他管子工作在冷阴极模式,灯丝没有工作

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GiroPetrenko作者
4年6个月前 IP:美国
865689
引用RodTech发表于18楼的内容
这个是利用真空度不够工作的,如同上古的冷阴极巨型x光管,如果真空度够高的话不加灯丝只加高压也完全不产...

所以原作者在email里提及了“人品”😂

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GiroPetrenko作者
4年6个月前 IP:江苏
865812
引用henter发表于21楼的内容
高压表显示的KV电压图来一张啊。

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。

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GiroPetrenko作者
4年6个月前 修改于 4年6个月前 IP:江苏
865896
引用RodTech发表于24楼的内容
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...

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

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GiroPetrenko作者
4年6个月前 IP:江苏
865899
引用kc-83873发表于23楼的内容
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...

请问您的管子能成像吗?我这里只有手机CMOS上打出的点,估计电压仍然不足够。

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GiroPetrenko作者
4年6个月前 修改于 4年6个月前 IP:江苏
865911
引用kc-83873发表于27楼的内容
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,...

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。

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GiroPetrenko作者
4年6个月前 IP:江苏
866067

各位请停一下,这是技术讨论贴,请不要讨论无关的事情!

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GiroPetrenko作者
4年4个月前 IP:江苏
868201

~更新~

  1. 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。

  2. 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。

  3. 管流1mA,曝光时间2.5s+蓝色增感屏,手机拍摄。

1036746794.jpg

- 一只鸡腿 -

1847427012.jpg

- MicroSD -

550605000.jpg

- 最终布局,倍压整流与射线管合为一体 -

1274862694.jpg

- 临时布局 -

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GiroPetrenko作者
4年4个月前 IP:江苏
868205

~ 更新·之二 ~ (无图)

  1. 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。

  2. 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)

  3. 图片.png

    -- 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。

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GiroPetrenko作者
4年4个月前 修改于 4年4个月前 IP:江苏
868239
引用已注销用户发表于48楼的内容
坐等E1—0.025/140的测试结果,这个管子可能效果更好些,但是要加更高的阳极电压才行。

还是看人品(真空度),毕竟这种年代久远的管子容易漏气。

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