Proč se wolfram používá v rentgenových trubicích?

Výkon rentgenových trubic jako základní součást lékařského zobrazování, průmyslového nedestruktivního testování, vědeckého výzkumu a analýzy přímo určuje kvalitu zobrazení, provozní stabilitu a životnost zařízení. Výběr materiálů jádra je klíčovým článkem při navrhování a výrobě rentgenových trubic. Mezi mnoha kovovými materiály, které lze použít pro základní součásti rentgenových trubic,wolframse díky svým jedinečným fyzikálním a chemickým vlastnostem stala první volbou pro běžné výrobce po celém světě. Jako společnost hluboce zapojená do wolframových produktů již více než 10 let,FANMETALTechnici společnosti spojili své zkušenosti, aby analyzovali logiku použití wolframu v rentgenových trubicích.

Základní požadavky na rentgenovou- trubici

Pracovní proces rentgenové trubice je následující: katodové vlákno se zahřívá a emituje tepelné elektrony, které se působením vysokonapěťového elektrického pole urychlují a dopadají na anodový terč extrémně vysokou rychlostí, přičemž prostřednictvím sdruženého záření a charakteristického záření generují rentgenové záření. V tomto procesu musí anodový terč a katodové vlákno odolat extrémním pracovním podmínkám, proto jsou kladeny přísné požadavky na materiál:

• Odolnost vůči vysokým teplotám: Když elektrony dopadnou na anodu, více než 99 % energie se přemění na tepelnou energii, okamžitá teplota povrchu cíle může překročit 2000 stupňů a dlouhodobou- provozní teplotu je třeba udržovat nad 1000 stupňů.
• Vysoké atomové číslo: Čím vyšší je atomové číslo, tím větší je pravděpodobnost srážky elektronů s jádry, tím vyšší je výtěžnost rentgenového záření a tím kratší a silnější pronikání generovaného rentgenového záření-, což může vyhovět potřebám různých scénářů (jako je průmyslová kontrola tlustých dílů, lékařské CT).
• Dobrá tepelná vodivost: je nutné rychle odvést velké množství tepla generovaného cílovým povrchem, snížit místní akumulaci teploty, prodloužit životnost součástí a zabránit praskání v důsledku tepelného namáhání.
• Stabilní fyzikální a chemické vlastnosti: V prostředí vysokého vakua a silného elektrického pole musí mít vynikající anti-oxidační vlastnosti a vlastnosti proti rozprašování a nereagovat s jinými součástmi v trubici, aby byl zajištěn dlouhodobý-stabilní provoz rentgenky-.
• Přizpůsobitelný výkon zpracování a nákladová-efektivita: Musí být schopen vytvářet složité tvary (jako jsou rotační anodové terčové kotouče, spirálová vlákna) přesným obráběním při zohlednění výrobních nákladů, vhodné pro aplikace ve velkém-rozsahu.

Tungsten Target rentgenová trubiceVe srovnání s jinými kovovými materiály

V současnosti se materiály, které lze vyzkoušet nanést na základní součásti rentgenových trubic, dělí především do dvou kategorií: jednou jsou kovové materiály používané pro anodové terče a katodová vlákna, včetně mědi, molybdenu, rhenia, tantalu, zlata atd. a některých slitin; Další kategorií je materiál používaný pro rentgenová výstupní okna s beryliem (beryliové okno) je nejběžněji používaným materiálem jádra. Oba spolupracují na podpoře normálního provozu rentgenové trubice.

Funkce wolframového terče v rentgenové trubici

• Efektivní generování paprsků: Využívejte vysokorychlostní tepelné elektrony emitované katodovým vláknem a efektivně generujte rentgenové paprsky prostřednictvím konjugovaného záření (zpomalení elektronů za účelem uvolnění energie) a charakteristického záření (přechod elektronů ve vnitřní vrstvě atomů wolframu), které je základním předpokladem pro rentgenové -detekce a funkce detekce. Thewolframový rentgenový terčnámi vyráběné může zlepšit výtěžnost rentgenového záření o více než 15 % ve srovnání s běžnými cíli tím, že optimalizuje strukturu zrn, zajišťuje jasné zobrazení a přesnou detekci.
• Odolá extrémně vysokým teplotám: více než 99 % energie se přemění na tepelnou energii, když elektron zasáhne cíl, a okamžitá teplota povrchu cíle může dosáhnout více než 2000 stupňů a wolframový cíl může stabilně odolat nárazu extrémně vysoké teploty s vysokým bodem tání 3410 stupňů, zabránit roztavení, deformaci nebo poškození rentgenovým zářením, zabránit poškození rentgenovým zářením a zajistit zastavení záruka na dlouhodobý-nepřetržitý provoz zařízení.
• Kontrola kvality rentgenového záření: Wolfram má atomové číslo až 74, které může řídit vlnovou délku a intenzitu rentgenového záření prostřednictvím své vlastní atomové struktury - dokáže nejen generovat kontinuální spektrum rentgenových paprsků (vhodné pro detekci objektů různé hustoty a tloušťky), ale také vyzařovat vysokou -7-precizní rentgenovou- charakteristiku-}} detekční scénáře), přičemž se omezí zbytečné ztráty paprsků s přihlédnutím ke kvalitě zobrazení a radiační bezpečnosti.
• Stabilita podpůrného zařízení: Wolframové terče mají stabilní chemické vlastnosti v prostředí vysokého vakua a silného elektrického pole a není snadné je oxidovat nebo rozprašovat, což může zabránit tomu, že částice terče odpadnou a neznečišťují prostředí v trubici (jako je poškození beryliového okénka a ovlivnění úrovně vakua).

Jak učinit wolfram vhodnější pro rentgenové-elektrony

1. V procesu třídění surovin vybíráme pouze panenský wolframový koncentrát s čistotou větší nebo rovnou 99,95 % a kontrolujeme obsah nečistot ve wolframu pod 0,005 % pomocí více procesů odstraňování nečistot, abychom se vyhnuli nečistotám ovlivňujícím odolnost wolframu vůči vysokým teplotám a stabilitu.
2. Při vývoji procesu jsme optimalizovali naše exkluzivní zpracování pro komponenty rentgenových trubic. U anodových wolframových terčů používáme "proces lisování kompozitních terčů" ke kombinaci wolframu s molybdenem, přičemž využíváme odolnost wolframu vůči vysokým teplotám a atomové číslo a tepelnou vodivost molybdenu ke snížení teploty povrchu terče. Prokatodová vláknajsme zlepšili procesy tažení a žíhání, abychom zvýšili jejich houževnatost a pevnost při vysokých{0}}teplotách a zabránili vyhoření.
3. Jsme vybaveni metalografickými mikroskopy, tvrdoměry, vysokoteplotními zkoušečkami výkonu a dalším vybavením, abychom mohli přísně testovat wolframové výrobky z různých rozměrů, abychom zajistili, že výkon výrobku splňuje normu. V současné době je úspěšnost wolframových produktů pro rentgenové trubice 99,98 %, což zákazníci široce uznávají.
4. Například cíl ze slitiny wolframu rhenia, který jsme vyvinuli, kombinuje nákladovou výkonnost wolframu a vysokou teplotní stabilitu rhenia, přizpůsobuje se potřebám vysoce{0}}výkonových a{1}} rentgenových trubic s dlouhou{1}}životností- a byl aplikován na speciální rentgenová kontrolní zařízení v oblasti letectví a kosmonautiky.

Shrnutí a reflexe

Přestože rozpočtové náklady celého produktu budou při současném nárůstu cen wolframových surovin vysoké, wolfram je stále jediným kovovým materiálem, který plně vyhovuje přísným požadavkům rentgenových trubic.
--Jeho extrémně vysoký bod tání řeší problém ztráty součástí za extrémně vysokých teplot rentgenových trubic-, vysoké atomové číslo splňuje požadavky na vyzařování rentgenového záření celého scénáře, dobrý komplexní výkon vyvažuje efektivitu a životnost zařízení a přiměřený výkon zpracování a nákladová výkonnost podporují rozsáhlý rozvoj průmyslu

Již více než deset let se FANMETAL nadále zaměřuje na výzkum, vývoj a výrobu produktů z ne-železných kovů, zejména od zpracování základních wolframových produktů až po poskytování špičkových-řešení na míru. Máte-li jakékoli dotazy týkající se podrobností o tomto produktu nebo dotazů na ceny, neváhejte nás kontaktovat na adrese admin@fanmetalloy.com. Těšíme se na vaši zprávu.