Zakaj se volfram uporablja v rentgenskih ceveh?

Zmogljivost rentgenskih cevi kot osrednje komponente medicinskega slikanja, industrijskega ne-destruktivnega testiranja, znanstvenih raziskav in analiz neposredno določa kakovost slike, delovno stabilnost in življenjsko dobo opreme. Izbira materialov jedra je ključni člen pri načrtovanju in izdelavi rentgenskih cevi. Med številnimi kovinskimi materiali, ki se lahko uporabljajo za jedrne komponente rentgenskih cevi,volframje postala prva izbira za glavne proizvajalce po vsem svetu zaradi svojih edinstvenih fizikalnih in kemičnih lastnosti. Kot podjetje, ki se že več kot 10 let ukvarja z izdelki iz volframa,FANMETALTehniki podjetja so združili svoje izkušnje, da bi analizirali logiko za uporabo volframa v rentgenskih ceveh.

Osnovne zahteve za rentgensko-cev

Delovni proces rentgenske cevi je: katodna nitka se segreje in oddaja toplotne elektrone, ki se pospešijo pod delovanjem visoko{1}}napetostnega električnega polja in zadenejo anodno tarčo z izjemno visoko hitrostjo, pri čemer generirajo X-žarke s konjugiranim sevanjem in karakterističnim sevanjem. V tem procesu morata anodna tarča in katodna nitka prenesti ekstremne delovne pogoje, zato so za material postavljene stroge zahteve:

• Odpornost na visoke temperature: Ko elektroni zadenejo anodo, se bo več kot 99 % energije pretvorilo v toplotno energijo, trenutna temperatura ciljne površine lahko preseže 2000 stopinj, dolgoročno-delovno temperaturo pa je treba vzdrževati nad 1000 stopinj.
• Visoko atomsko število: višje kot je atomsko število, večja je verjetnost trkov elektronov z jedri, večji je izkoristek rentgenskih-žarkov ter krajši in močnejši prodor ustvarjenih rentgenskih-žarkov, kar lahko zadosti potrebam različnih scenarijev (kot je industrijski pregled debelih delov, medicinski CT).
• Dobra toplotna prevodnost: potrebno je hitro izvoziti veliko količino toplote, ki jo ustvari ciljna površina, zmanjšati lokalno akumulacijo temperature, podaljšati življenjsko dobo komponent in se izogniti razpokanju zaradi toplotne obremenitve.
• Stabilne fizikalne in kemijske lastnosti: V okoljih z visokim vakuumom in močnim električnim poljem mora imeti odlične lastnosti proti-oksidacije in razprševanja ter ne sme reagirati z drugimi komponentami v cevi, da se zagotovi dolgoročno-stabilno delovanje rentgenske-cevi.
• Prilagodljiva zmogljivost obdelave in stroškovna-učinkovitost: mora biti sposoben izdelati zapletene oblike (kot so vrteči se anodni ciljni diski, spiralni filamenti) z natančno obdelavo, ob upoštevanju proizvodnih stroškov, ki so primerne za-široke aplikacije.

Rentgenska cev volframove tarčeV primerjavi z drugimi kovinskimi materiali

Trenutno so materiali, ki jih je mogoče poskusiti uporabiti za jedrne komponente rentgenskih cevi, v glavnem razdeljeni v dve kategoriji: ena so kovinski materiali, ki se uporabljajo za anodne tarče in katodne filamente, vključno z bakrom, molibdenom, renijem, tantalom, zlatom itd. in nekaterimi zlitinami; Druga kategorija je material, ki se uporablja za izhodna okna z rentgenskimi žarki, z berilijem (okno iz berilija), ki je najpogosteje uporabljen osnovni material. Oba skupaj podpirata normalno delovanje rentgenske cevi.

Funkcija volframove tarče v rentgenski cevi

• Učinkovito generiranje žarkov: Izkoristite visoko{0}}hitrost toplotnih elektronov, ki jih oddaja katodna nitka, in učinkovito generirajte rentgenske-žarke s konjugiranim sevanjem (pojemek elektronov za sprostitev energije) in karakterističnim sevanjem (prehod elektronov v notranji plasti atomov volframa), kar je osnovni predpogoj za rentgenske-cevke za doseganje funkcij slikanja in zaznavanja. Thevolframova rentgenska tarčaki jih izdelujemo, lahko izboljša izkoristek rentgenskih žarkov za več kot 15 % v primerjavi z običajnimi tarčami z optimizacijo zrnate strukture, zagotavljanjem jasnih slik in natančnega zaznavanja.
• Vzdrži ekstremno visoko temperaturo: več kot 99 % energije se pretvori v toplotno energijo, ko elektron zadene tarčo, trenutna temperatura ciljne površine pa lahko doseže več kot 2000 stopinj, volframova tarča pa lahko stabilno prenese vpliv ekstremno visoke temperature z visokim tališčem 3410 stopinj, izogibajte se taljenju, deformaciji ali izhlapevanju, preprečite rentgensko-cev. pred zaustavitvijo zaradi poškodb tarče in zagotavljajo garancijo za dolgo-neprekinjeno delovanje opreme.
• Nadzor kakovosti rentgenskih žarkov: volfram ima atomsko število do 74, kar lahko nadzoruje valovno dolžino in intenzivnost rentgenskih-žarkov prek lastne atomske strukture - ne more samo ustvarjati rentgenskih-žarkov z neprekinjenim spektrom (primerno za zaznavanje objektov različnih gostot in debelin), ampak tudi oddaja visoko-intenzivne značilne rentgenske-žarke (primerne za visoko{7}}natančne scenarije zaznavanja), hkrati pa zmanjšuje nepotrebne izgube žarkov ob upoštevanju kakovosti slikanja in varnosti pred sevanjem.
• Stabilnost podporne opreme: volframove tarče imajo stabilne kemične lastnosti v okolju z visokim vakuumom in močnim električnim poljem in jih ni enostavno oksidirati ali razpršiti, kar lahko prepreči odpadanje delcev tarče in onesnaženje okolja v cevi (kot je poškodba berilijevega okna in vplivanje na raven vakuuma).

Kako narediti volfram bolj primeren za rentgenske-cevi

1. V procesu presejanja surovin izberemo samo koncentrat čistega volframa s čistostjo večjo ali enako 99,95 % in nadzorujemo vsebnost nečistoč v volframu pod 0,005 % z več postopki odstranjevanja nečistoč, da preprečimo, da bi nečistoče vplivale na visokotemperaturno odpornost in stabilnost volframa.
2. Pri razvoju procesa smo optimizirali našo ekskluzivno obdelavo za komponente rentgenske cevi. Za anodne volframove tarče uporabljamo "postopek oblikovanja kompozitnih tarč", da združimo volfram z molibdenom, pri čemer uporabimo visoko temperaturno odpornost in atomsko število volframa ter toplotno prevodnost molibdena, da zmanjšamo temperaturo površine tarče. Zakatodnih filamentovsmo izboljšali postopke vlečenja in žarjenja, da bi povečali njihovo žilavost in trdnost pri visokih-temperaturah ter preprečili izgorevanje.
3. Opremljeni smo z metalografskimi mikroskopi, testerji trdote, visoko-temperaturnimi testerji učinkovitosti in drugo opremo za strogo preizkušanje izdelkov iz volframa v več dimenzijah, da zagotovimo, da zmogljivost izdelka ustreza standardu. Trenutno je stopnja prepustnosti izdelkov iz volframa za rentgenske cevi 99,98 %, kar stranke splošno priznavajo.
4. Na primer, tarča iz volframove renijeve zlitine, ki smo jo razvili, združuje stroškovno učinkovitost volframa in visokotemperaturno stabilnost renija ter se prilagaja potrebam rentgenskih-cev z visoko-močjo in dolgo-življenjsko dobo, in je bila uporabljena za posebno opremo za pregledovanje rentgenskih-žarkov na področju letalstva.

Povzetek in refleksija

Čeprav bodo proračunski stroški celotnega izdelka visoki zaradi trenutnega zvišanja cen volframovih surovin, je volfram še vedno edini kovinski material, ki lahko v celoti izpolnjuje stroge zahteve za rentgenske cevi.
--Njegovo izjemno visoko tališče rešuje problem izgube komponent pri izjemno visokih temperaturnih pogojih rentgenskih cevi, visoko atomsko število uresničuje zahteve glede emisij rentgenskih žarkov celotnega scenarija, dobra celovita zmogljivost uravnoteži učinkovitost in življenjsko dobo opreme, razumna zmogljivost obdelave in stroškovna učinkovitost pa podpirata obsežen razvoj industrije.

FANMETAL se že več kot deset let še naprej osredotoča na raziskave, razvoj in proizvodnjo izdelkov iz ne-železnih kovin, zlasti od predelave osnovnih izdelkov iz volframa do zagotavljanja vrhunskih-rešitev po meri. Če imate kakršna koli vprašanja o podrobnostih tega izdelka ali poizvedbe o cenah, se obrnite na nas na admin@fanmetalloy.com. Veselimo se vašega sporočila.