Защо волфрамът се използва в рентгеновите тръби?

Като основен компонент в медицинските изображения, промишлените не-разрушителни тестове, научните изследвания и анализи, работата на рентгеновите тръби директно определя качеството на изображенията, работната стабилност и експлоатационния живот на оборудването. Изборът на материали за сърцевината е ключова връзка в проектирането и производството на рентгенови тръби. Сред многото метални материали, които могат да се използват за основните компоненти на рентгеновите тръби,волфрамсе превърна в първия избор за основните производители по целия свят поради своите уникални физични и химични свойства. Като предприятие, дълбоко ангажирано с волфрамови продукти повече от 10 години,ФАНМЕТАЛТехниците на са комбинирали опита си, за да анализират логиката зад използването на волфрам в рентгеновите тръби.

Основните изисквания за рентгенова-тръба

Работният процес на рентгеновата тръба е: катодната нишка се нагрява и излъчва топлинни електрони, които се ускоряват под действието на електрическо поле с високо-напрежение и удрят целта на анода с изключително висока скорост, генерирайки рентгенови лъчи чрез конюгирано лъчение и характеристично лъчение. В този процес анодната мишена и катодната нишка трябва да издържат на екстремни работни условия, така че се поставят строги изисквания за материала:

• Устойчивост на висока температура: Когато електроните ударят анода, повече от 99% от енергията ще се преобразува в топлинна енергия, моментната температура на целевата повърхност може да надхвърли 2000 градуса, а дългосрочната-работна температура трябва да се поддържа над 1000 градуса.
• Високо атомно число: Колкото по-високо е атомното число, толкова по-голяма е вероятността електрони да се сблъскат с ядра, толкова по-висок е добивът на рентгенови-лъчи и толкова по-кратко и по-силно е проникването на генерираните рентгенови-лъчи, което може да отговори на нуждите на различни сценарии (като инспекция на промишлени дебели части, медицинска компютърна томография).
• Добра топлопроводимост: необходимо е бързо да се изнесе голямо количество топлина, генерирана от целевата повърхност, да се намали локалното натрупване на температура, да се удължи експлоатационният живот на компонентите и да се избегне напукване поради термичен стрес.
• Стабилни физични и химични свойства: В среда с висок вакуум и силно електрическо поле трябва да има отлични анти{0}}окислителни и разпръскващи свойства и да не реагира с други компоненти в тръбата, за да се осигури дългосрочна-стабилна работа на рентгеновата -тръба.
• Адаптивна производителност на обработка и-ефективност на разходите: Трябва да може да изработва сложни форми (като въртящи се анодни целеви дискове, спирални нишки) чрез прецизна обработка, като същевременно взема предвид производствените разходи, подходящи за широкомащабни-приложения.

Волфрамова целева рентгенова тръбаВ сравнение с други метални материали

Понастоящем материалите, които могат да се опитат да бъдат приложени към основните компоненти на рентгеновите тръби, се разделят основно на две категории: едната е металните материали, използвани за анодни мишени и катодни нишки, включително мед, молибден, рений, тантал, злато и др. и някои сплави; Друга категория е материалът, използван за рентгенови изходни прозорци, с берилий (берилиев прозорец) като най-често използваният основен материал. Двамата работят заедно, за да поддържат нормалната работа на рентгеновата тръба.

Функция на волфрамова мишена в рентгенова тръба

• Ефективно генериране на лъчи: Поемете високо{0}}скоростните топлинни електрони, излъчвани от катодната нишка, и ефективно генерирайте рентгенови-лъчи чрез конюгирано лъчение (забавяне на електрони за освобождаване на енергия) и характеристично лъчение (преход на електрони във вътрешния слой от волфрамови атоми), което е основната предпоставка за рентгеновите -тръби за постигане на функции за изображения и откриване. Theволфрамова рентгенова целкоито произвеждаме, могат да подобрят добива на рентгенови лъчи с повече от 15% в сравнение с обикновените мишени чрез оптимизиране на структурата на зърната, осигуряване на ясно изображение и точно откриване.
• Издържат на екстремно висока температура: повече от 99% от енергията се преобразува в топлинна енергия, когато електронът удари мишената, а моментната температура на повърхността на мишената може да достигне повече от 2000 градуса, а волфрамовата мишена може стабилно да издържи на въздействието на екстремно висока температура с висока точка на топене от 3410 градуса, избягване на топене, деформация или изпаряване, предотвратяване на рентгеновата - тръба от спиране поради повреда на целта и осигуряват гаранция за дългосрочна-продължителна работа на оборудването.
• Контрол на качеството на рентгеновите-лъчи: Волфрамът има атомен номер до 74, който може да контролира дължината на вълната и интензитета на рентгеновите-лъчи чрез собствената си атомна структура - той може не само да генерира рентгенови-лъчи с непрекъснат спектър (подходящи за откриване на обекти с различна плътност и дебелина), но също така да излъчва характерни рентгенови{-лъчи с висок-интензитет (подходящи за сценарии с висока-прецизност на откриване), като същевременно се намаляват ненужните загуби на лъчи, като се вземат предвид качеството на изображението и радиационната безопасност.
• Стабилност на оборудването за поддръжка: Волфрамовите мишени имат стабилни химични свойства в среда с висок вакуум и силно електрическо поле и не се окисляват или разпръскват лесно, което може да избегне падането на целевите частици и замърсяването на околната среда в тръбата (като повреждане на берилиевия прозорец и повлияване на нивото на вакуума).

Как да направим волфрама по-подходящ за рентгенови тръби

1. В процеса на скрининг на суровината ние избираме само необработен волфрамов концентрат с чистота по-голяма или равна на 99,95% и контролираме съдържанието на примеси във волфрама под 0,005% чрез множество процеси за отстраняване на примеси, за да избегнем примесите, които влияят върху устойчивостта на висока температура и стабилността на волфрама.
2. При разработването на процеса ние оптимизирахме нашата изключителна обработка за компоненти на рентгенова тръба. За анодни волфрамови мишени ние използваме „композитния процес на формоване на мишени“, за да комбинираме волфрам с молибден, като използваме устойчивостта на висока температура и атомния номер на волфрама и топлопроводимостта на молибдена, за да намалим температурата на повърхността на мишената. Закатодни нишки, подобрихме процесите на изтегляне и отгряване, за да подобрим тяхната здравина и висока{0}}температурна устойчивост, предотвратявайки изгарянето.
3. Оборудвани сме с металографски микроскопи, тестери за твърдост, тестери за ефективност при високи-температури и друго оборудване за стриктно тестване на волфрамови продукти от множество измерения, за да гарантираме, че производителността на продукта отговаря на стандарта. В момента скоростта на преминаване на волфрамови продукти за рентгенови тръби е 99,98%, което е широко признато от клиентите.
4. Например мишената от волфрамова рениева сплав, която разработихме, съчетава ефективността на разходите на волфрама и високата температурна стабилност на рения, като се адаптира към нуждите на рентгенови тръби с висока-мощност и дълъг-жиз-жизненост и е приложена към специално оборудване за рентгенови -инспекции в космическата област.

Обобщение и размисъл

Въпреки че бюджетната цена на целия продукт ще бъде висока с текущото увеличение на цената на волфрамовите суровини, волфрамът все още е единственият метален материал, който може напълно да отговори на строгите изисквания на рентгеновите тръби.
--Изключително високата му точка на топене решава проблема със загубата на компоненти при изключително високи температурни условия на рентгеновите тръби, високото атомно число реализира изискванията за излъчване на рентгенови лъчи на целия сценарий, доброто всеобхватно представяне балансира ефективността и експлоатационния живот на оборудването, а разумната производителност на обработка и ефективност на разходите поддържат широкомащабното развитие на индустрията

Повече от десет години FANMETAL продължава да се фокусира върху изследването, разработването и производството на продукти от цветни метали, особено от обработката на основни продукти от волфрам до предоставянето на персонализирани решения от висок клас. Ако имате някакви въпроси относно подробностите за този продукт или запитвания относно цените, не се колебайте да се свържете с нас на admin@fanmetalloy.com. Очакваме вашето съобщение.