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X射线管故障分析和使用维护

  X射线管是X射线荧光仪和衍射仪的激发光源,它所产生的X射线光谱.称作原级X射线谱,由连续谱线和特征谱线组成。在X射线管中,当所加的管电压很低时,只有连续谱产生;当所加电压大于或等于X射线管的阳极材料激发电势时,特征X射线光谱即以叠加在连续谱之上的形式出现。这种特征光谱的波长决定于X射线管的阳极材料。给X射线管提供高压电场和灯丝加热,使灯丝发射的电子在高压电场的作用下轰击阳极靶,当X射线管的真空破坏或灯丝断的情况下,X射线管则不能正常工作,工作中光管的合理使用和维护十分重要。 

 一、X射线管的结构  X射线管是一种高压真空二极管,它包括发射电子的阴极和一个接收电子的阳极()。由灯丝电流加热钨丝,产生的电子云在阳极和灯丝间所加电位差的作用下,沿聚焦管被加速飞向阳极靶,所获X射线的很大一部分穿过窗口射出。阴极套用于吸收无用的散射电子并挡住从灯丝发出的钨扩散。  为尽可能减少管窗对X射线的吸收,窗口用轻元素铍制成,为提高长波X射线的透射率,还应使用尽可能薄的铍窗。铍窗的厚度取决于靶原子系数,钨靶窗通常厚12mm,铬靶窗可薄至0.2~0.5mm 

1.X射线管灯丝断的原因

 (1)灯丝本身损耗,灯丝变细,在升电流时突然烧断,此种情况发生的可能性较小。

 (2)X射线管的高压真空破坏,使灯丝处于非真空状态,此时给灯丝通电流灯丝必断。 

(3)铍窗漏气,在外力作用下或化学反应下,由于铍窗很薄,如果铍窗破坏,则X射线管的高压真空破坏,使灯丝烧断。  对拆下的X射线管检查,铍窗口有锈迹,因为金属铍是两性金属,在适当条件下,会发生化学反应。由于镀窗口生锈,可确定镀窗漏气,使x射线管高压真空破坏,导致灯丝烧断。 

二、X射线管的使用一般规则是在X射线管说明书标明的最大功率内使用,当超过lh不用仪器时,将X射线管设置为待机状态;当超过两星期不用仪器时,将X射线管高压关闭;超过十星期不用仪器时,将X射线管拆下;千万不要通过关闭冷却水去关闭X射线管高压;升高压时,先升电压后升电流;降高压时,先降电流后降电压

三、X射线管的老化 

1.老化对象

新的X射线管、超过l00h未曾使用和曾经从仪器上拆下的X射线管,必须进行老化。对超过24h但小于100h未曾使用的X射线管进行快速自动老化。 

2.老化目的  检查X射线管的高压能力,它能使X射线管内的真空度得到改善,并且以较低的能量去除X射线管内的微粒。 

3.老化方法  手动老化是以每l3min510kV速率,从最低电压、最低电流升至最高电压、最低电流;自动老化是由CPU板上的固化软件来进行。 

四、X射线管的待机与维护

1.待机  至少没定至40kVl0mA,对于陶瓷X射线管设定至50kV20mA

2.维护  为避免铍窗口被腐蚀导致陶瓷X射线管变成含气的而使X射线管损坏,应注意以下问题: 

(1)将冷却水的温度设定至最高露点温度以上。 

(2)保持管塔内部的清洁和干燥,必要时在房间内配置去湿机。

(3)高压关闭后不要开着水冷系统。 (4)将待机高压设定至50kV20mA

3.X射线管阳极的清洗

(1)每工作4000h至少清洗一次。冷却水不干净时需要更频繁的清洗。 

(2)拆下射线管底部,将射线管阳极端朝上。然后将醋酸(CH3COOHl0)或盐酸(HCl4)放在阳极上,等待半小时后,用水擦洗干净。重复以上过程直至将阳极清

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