一種x射線管u靶陽(yáng)極及其制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種X射線管U靶陽(yáng)極及其制造方法，用于X射線管制備。這種X射線管陽(yáng)極，陽(yáng)極靶材為金屬U。含U靶陽(yáng)極的X射線管的使用方法為，施加一定電壓可發(fā)出短波長(zhǎng)的X射線。本發(fā)明可發(fā)出短波長(zhǎng)的X射線，可以拓展儀器使用范圍，使測(cè)試材料范圍更廣，測(cè)試材料更深處的體相應(yīng)力，充分顯示短波長(zhǎng)優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明采用真空熱壓技術(shù)，在一定溫度、一定壓力下，在真空環(huán)境下，將鑄造并熱處理得到的U靶與銅基座實(shí)現(xiàn)緊密的、無(wú)縫的連接，既避免了界面的氣體雜質(zhì)的引入，又能利于U靶產(chǎn)生的熱量的傳輸，避免了X射線管在運(yùn)行過(guò)程因氣體釋放導(dǎo)致真空下降和熱量聚集損壞靶材，保證了設(shè)備的穩(wěn)定和可靠性。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種X射線管U靶陽(yáng)極及其制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于工業(yè)探傷、醫(yī)用CT、X射線衍射儀等設(shè)備所需的X射線管制備【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種X射線管陽(yáng)極，利用本發(fā)明制備的X射線管U靶陽(yáng)極在電壓作用下可發(fā)出
λ= 0.13Α短波長(zhǎng)的金屬U特征K系X射線。

【背景技術(shù)】
[0002]目前大多數(shù)材料分析儀器均是直接針對(duì)表面或次表面的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行檢測(cè)，例如掃描電鏡，X射線衍射儀，X射線光電子能譜儀，各種紅外和拉曼光譜儀等，獲得的是材料表面的信息。但是由于材料表面存在各種天然缺陷(氧化，機(jī)加缺陷，表面粗糙度，化學(xué)偏析，表面和界面效應(yīng)等)影響，測(cè)試結(jié)果有時(shí)會(huì)難以反應(yīng)真實(shí)情況。目前一般是通過(guò)精確控制制樣和分析環(huán)境實(shí)現(xiàn)材料本征測(cè)量。另一方面，人們也在尋找透過(guò)性更好、強(qiáng)度更高激發(fā)源，比如，同步輻射X光源，高性能中子束等，直接實(shí)現(xiàn)材料體相行為測(cè)量。而目前使用最為廣泛的X射線光源是X射線管，其發(fā)射出的X射線波長(zhǎng)和穿透深度決定于陽(yáng)極靶材元素和電壓。為了獲得較好的材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)形貌觀察，目前工業(yè)探傷，醫(yī)用CT，部分X射線衍射和工業(yè)CT所用的X光源均采用了高Z元素材料鎢作為陽(yáng)極靶材。這種鎢陽(yáng)極靶X射線管，雖然取得了較好效果，但是人們?nèi)栽趯?duì)這種鎢靶X射線管進(jìn)行改進(jìn)。如果能進(jìn)一步提高X射線穿透深度，必將進(jìn)一步提升這類(lèi)儀器的使用效率。
[0003]X射線穿透物質(zhì)時(shí)，其強(qiáng)度要衰減，衰減程度隨所穿過(guò)物質(zhì)厚度增加按指數(shù)規(guī)律減弱:

【權(quán)利要求】
1.一種X射線管陽(yáng)極，包括Cu基座和陽(yáng)極靶材，其特征在于:陽(yáng)極靶材為U，即陽(yáng)極為U靶陽(yáng)極。
2.一種X射線管，包括陰極、陽(yáng)極、管體和窗口，其特征在于:陽(yáng)極為U靶陽(yáng)極。
3.—種如權(quán)利要求2所述的X射線管的使用方法，其特征在于:施加U靶陽(yáng)極的K α特征X射線的激發(fā)電壓，或者給X射線管施加其激發(fā)電壓3?5倍的管電壓，可發(fā)出\= 0.13Λ短波長(zhǎng)的X射線。
4.一種X射線管陽(yáng)極的制備方法，其特征在于，采用真空熱壓擴(kuò)散連接法實(shí)現(xiàn)陽(yáng)極靶材U與Cu基座的連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的X射線管陽(yáng)極的制備方法，其特征在于，所述真空熱壓擴(kuò)散連接法，步驟為: SI根據(jù)U靶尺寸大小，在Cu基座上表面加工出相應(yīng)凹槽； S2 U靶制樣，對(duì)上下表面拋光，同時(shí)保持上下兩面的平行度； S3對(duì)U靶和Cu基座進(jìn)行清洗，吹干； 54U靶放入Cu基座圓形槽內(nèi)，然后整體放入真空擴(kuò)散爐內(nèi)上下壓頭之間，使其處于壓軸中心位置； 55關(guān)閉爐門(mén)，抽真空至10_”10_3Pa真空度；升溫至10(Tl5(TC，在真空環(huán)境除氣；然后再升溫至高溫，對(duì)工件U/Cu進(jìn)行加壓，保持一定溫度和壓力，使工件界面擴(kuò)散，實(shí)現(xiàn)U/Cu緊密連接； S6降至室溫后，取出U靶陽(yáng)極。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的X射線管陽(yáng)極的制備方法，其特征在于，所述步驟S5的升溫至10(Tl50°C時(shí)，保溫時(shí)間40?90分鐘。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的X射線管陽(yáng)極的制備方法，其特征在于，所述步驟S5中升溫至高溫時(shí)，溫度為550?750°C，壓力為50?200MPa，保溫時(shí)間240?400分鐘。
【文檔編號(hào)】H01J35/06GK104201078SQ201410302390
【公開(kāi)日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年6月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月30日
【發(fā)明者】李炬, 李瑞文, 張鵬程, 劉天偉, 張忠東, 廖益?zhèn)? 申請(qǐng)人:四川材料與工藝研究所, 四川藝精科技集團(tuán)有限公司, 丹東市無(wú)損檢測(cè)設(shè)備有限公司