Хочу сразу сделать заявление, что все опыты с рентгеновскими источниками, показываемые в данном блоге мной, являются исключительно опытами и работами меня и моих товарищей, как физических лиц на свой личный страх и риск. Поэтому, не надо пытаться ко мне на фирму присылать каких-то санитарных врачей или других "помощников бизнеса". Этот блог вообще ведётся мной, а не компанией, где я тружусь директором, поэтому любители штрафовать или судить директора за какие-то нарушения по отношению к самому себе могут идти в пешее эротическое путешествие.
Итак, ближе к интересному нам делу. Мы с компаньоном уже лет так 10, как активно интересуемся тематикой рентгеновских трубок. Понятно, что не разобравшись и не пощупав что-то, как инженеры, пытаться делать бизнес, связанный с высокими технологиями, бессмысленно. Однако, когда мы стали искать выход на "рентгеновскую" поляну, то, естественно, столкнулись с неприятием тех, кто её уже окучивает.
Но, кто ищет, тот всегда найдёт. Нашли и мы через какое-то время в 2012 году (кажется) профессора Мурадина Кумахова, ныне покойного. Это вообще был уникальный человек, являющийся изобретателем мирового уровня в области рентгеновской капиллярной оптики. Он первый обнаружил, что направление рентгеновского излучения можно изменять при помощи тонких стеклянных капилляров. К моменту нашего знакомства человек был уже на закате жизни, но занимался наукой в рамках своей небольшой частной компании. Вот он нам накидал первые ТЗ на маломощные аналитические трубки, к которым у него был интерес. Таким образом началось наше первое сотрудничество с заказчиком в области рентгеновской техники. Тогда ещё мы не умели делать рентгеновских окон, да и испытания готовых рентгеновских трубок проводились в лаборатории у Кумахова ( фирма называлась "Институт рентгеновской оптики" ).
Тем не менее, в рамках сотрудничества родилась наша первая конструкция рентгеновской трубки с прострельным анодом и с многоэлектродной электронной пушкой и оксидным катодом косвенного накала. Кто-то, кто в теме, может сказать, что "так никто не делает", но мы сделали и получили размер электронного пятна ( фокуса ) на мишени порядка 30 мкм при анодном напряжении 40 кВ.
Тогда мы очень гордились этим, но не знали, что выполнить свою часть договорённости по разработке источника питания для данной трубки у М. Кумахова не получится, так как, в связи с болезнью, дела его компании пойдут всё хуже и хуже, и специалист компании по высоковольтной электронике уволится, сделав рабочий макет, но не закончив разработку. Да и обещания поставлять нам для работы бериллиевые рентгеновские окна в оправах тоже сорвались, так как поставщики после получения первых удачных образцов рентгеновских трубок заявят, что хотели бы сами выпускать их, а с нас им надо только электронные пушки.
Со смертью Кумахова тема с рентгеновскими трубками у нас не заглохла окончательно, поскольку на горизонте появились люди из различных НИИ РАН, в частности из ФИАНа, которые знали от него про нашу группу и наши компетенции. Пошли не частые, но регулярные заказы что-то сделать в рентгеновской тематике. Кто-то давал свои бериллиевые окна, кто-то просил нас сделать их самостоятельно. Так постепенно методом проб и ошибок за несколько лет ( занимались этим время от времени, когда позволяли основные дела ) мы освоили пайку бериллия к оправе и напыление тонких плёнок рентгеновских анодов на бериллий.
Следом, поставили цель приобрести лазер для приварки окон к корпусу рентгеновской трубки. До этого пользовались лазером у друзей. Лазер заказали в одной из компаний Зеленограда, занимающейся подобным производством.
Одновременно, мы пытались под разработанную в сотрудничестве с "ИРО" аналитическую рентгеновскую трубку сами разработать источник питания и управления. И почти сделали это при помощи одной из групп молодых электронщиков, но проект так и не был доведён до коммерческого состояния. После чего я понял, что высоковольтный БП со схемой управления надо делать самим, либо вообще не делать. Никакими аутсорсинговыми методами в данной тематике с ограниченным бюджетом добиться результата не возможно, с учётом того, что схемотехника устройства под нашу нестандартную рентгеновскую трубку должна быть тоже нестандартная. Т.е., в отличие от питания обычной рентгеновской трубки, тут надо подвешивать под напряжение -40 кВ (ещё желательно и регулируемого) целую схему управления и питания более низковольтными электродами прибора: накала катода ( 6,3-8 В ), ускоряющего электрода ( 0-400 В ), фокусирующего электрода ( 2000-8000 В ). И всё это должно ещё регулироваться с компьютера.
После неудачи мы сказали себе, что надо сделать несколько шагов назад и разработать рентгеновскую трубку, для которой мы наверняка сможем сделать свой источник питания и управления.
Так родилась совсем небольшая рентгеновская трубка с прострельным анодом до 10 кВ напряжения катод-анод.
У трубки тоже оксидный катод косвенного накала и круглое "фокусное" пятно диаметром порядка 0,5 мм. Конструкция в целом традиционная, только вместо цилиндра Венельта использовался модулятор ЭЛТ, которых у нас куча.
Параллельно нашёлся способ оценки наличия и интенсивности мягкого рентгеновского излучения при помощи бытового дозиметра, имеющего чувствительность к бетта-излучению. В таких дозиметрах применяется счётчик Гейгера со входным окном из слюды, что даёт возможность регистрировать так же и рентгеновские фотоны с энергиями единицы тысяч эВ. Раньше мы все образцы своих рентгеновских трубок возили на тестирование в оснащённые рентгеновскими спектрометрами лаборатории знакомых.
Пока решали, какова будет схема источника питания для сконструированной простой рентгеновской трубки, как в изобретательских архивах была найдена конструкция рентгеновской трубки с осесимметричным выходным окном и прямонакальным катодом, расположенным между анодом и этим окном.
Повторили такой конструктив, записали в свою копилку ещё одну рабочую конструкцию и стали развивать идею осесимметричной рентгеновской трубки с изолированным от отражательного анода выходным окном. Преимущества такого прибора заключаются в том, что его можно подключать по той же схеме, что и обычные радиолампы или кинескопы. Т.е. заземлять катодную часть, а анод питать положительным источником высокого напряжения.
Идея развилась в электронно-лучевую рентгеновскую трубку с отражательным анодом, изолированным от выходного окна.
Сделав такую оригинальную рентгеновскую трубку решили именно для неё разработать собственный модуль питания и управления. Пока до анодного напряжения +5 кВ. Дело в том, что эксперименты с рентгеновским излучением такой энергии фотонов практически безопасны, так как подобные фотоны задерживаются даже тканью одежды или слоем воздуха в десятки сантиметров.
Закончить описание наших достижений хочу видео испытаний разработанного и изготовленного нами источника питания и управления аналитической рентгеновской трубкой.
Снималось видео осенью прошлого года. С тех пор удалось с этим оборудованием поучаствовать в одной из НИОКР партнёров, как соисполнители. С тех пор не удалось приобрести собственный рентгеновский спектрометр у американской компании, их изготавливающей, поскольку случились глобальные санкции. Спасибо, что хотя бы 600 тыр предоплаты поставщик вернул. Надеюсь, что на рентгеновской поляне нас дальше ждут ещё более удивительные приключения.
