Varför används volfram i röntgenrör?

Som en kärnkomponent i medicinsk bildbehandling, industriell icke-förstörande testning, vetenskaplig forskning och analys, bestämmer prestandan hos röntgenrör direkt bildkvaliteten, arbetsstabiliteten och livslängden för utrustningen. Valet av kärnmaterial är en viktig länk i design och tillverkning av röntgenrör. Bland de många metallmaterial som kan användas för kärnkomponenterna i röntgenrör,volframhar blivit det första valet för vanliga tillverkare runt om i världen på grund av dess unika fysikaliska och kemiska egenskaper. Som ett företag djupt involverat i volframprodukter i mer än 10 år,FANMETALs tekniker har kombinerat sin erfarenhet för att analysera logiken bakom användningen av volfram i röntgenrör.

Kärnkraven för ett -röntgenrör

Röntgenrörets arbetsprocess är: katodglödtråden värmer upp och avger termiska elektroner, som accelererar under verkan av ett hög-elektriskt fält och träffar anodmålet med extremt hög hastighet, vilket genererar röntgenstrålar genom konjugerad strålning och karakteristisk strålning. I denna process måste anodmålet och katodfilamentet tåla extrema arbetsförhållanden, så strikta krav ställs för materialet:

• Hög temperaturresistans: När elektroner träffar anoden kommer mer än 99 % av energin att omvandlas till termisk energi, den momentana temperaturen på målytan kan överstiga 2000 grader och den långsiktiga drifttemperaturen måste hållas över 1000 grader.
• Högt atomnummer: Ju högre atomnummer, desto större är sannolikheten för att elektroner kolliderar med kärnor, desto högre röntgenstrålning, och desto kortare och starkare penetration av röntgenstrålar som genereras, vilket kan möta behoven i olika scenarier (som industriell inspektion av tjocka delar, medicinsk CT).
• God värmeledningsförmåga: det är nödvändigt att snabbt exportera en stor mängd värme som genereras av målytan, minska lokal temperaturackumulering, förlänga komponenternas livslängd och undvika sprickbildning på grund av termisk stress.
• Stabila fysikaliska och kemiska egenskaper: I miljöer med högt vakuum och starka elektriska fält måste den ha utmärkta anti-oxidations- och sputteregenskaper och inte reagera med andra komponenter i röret för att säkerställa en stabil-långtidsstabil drift av röntgenröret.
• Anpassningsbar bearbetningsprestanda och kostnadseffektivitet-: Den måste kunna göra komplexa former (som roterande anodmålskivor, spiralfilament) genom precisionsbearbetning, samtidigt som man tar hänsyn till produktionskostnader, lämpliga för storskaliga applikationer-.

Tungsten Target röntgenrörJämfört med andra metallmaterial

För närvarande är de material som kan testas att appliceras på kärnkomponenterna i röntgenrör huvudsakligen indelade i två kategorier: den ena är de metallmaterial som används för anodmål och katodfilament, inklusive koppar, molybden, rhenium, tantal, guld, etc. och vissa legeringar; En annan kategori är materialet som används för röntgenutgångsfönster, med beryllium (beryllium fönster) är det mest använda kärnmaterialet. De två samverkar för att stödja normal funktion av röntgenröret.

Funktion av Tungsten Target i röntgenrör

• Effektiv generering av strålar: Utför de höghastighets-termiska elektronerna som emitteras av katodglödtråden och generera effektivt röntgenstrålar genom den konjugerade strålningen (elektronretardation för att frigöra energi) och karakteristisk strålning (elektronövergång i det inre lagret av volframatomer), vilket är förutsättningen för att{2} avbilda röntgenstrålar och detekteringsfunktioner. Devolfram röntgenmålvi producerar kan förbättra röntgenutbytet- med mer än 15 % jämfört med vanliga mål genom att optimera kornstrukturen, säkerställa tydlig avbildning och exakt detektering.
• Tål extrema höga temperaturer: mer än 99% av energin omvandlas till värmeenergi när elektronen träffar målet, och den momentana temperaturen på målytan kan nå mer än 2000 grader, och volframmålet kan stabilt motstå påverkan av extrem hög temperatur med en hög smältpunkt på 3410 grader, undvik smältning, deformation eller flyktiga röntgenrör från {3} målskada och ge en garanti för utrustningens långa-kontinuerliga drift.
• Röntgenkvalitetskontroll: Volfram har ett atomnummer på upp till 74, vilket kan styra våglängden och intensiteten hos röntgenstrålar genom sin egen atomstruktur - det kan inte bara generera kontinuerliga spektrum av röntgenstrålar (lämpligt för detektionsobjekt med olika densiteter och tjocklekar), utan också{5} Röntgenstrålar (lämplig för scenarier för detektering med hög-precision), samtidigt som onödiga strålförluster minskas, med hänsyn till bildkvalitet och strålsäkerhet.
• Stödutrustningens stabilitet: Volframmål har stabila kemiska egenskaper i miljöer med högt vakuum och starka elektriska fält och är inte lätta att oxidera eller sputtera, vilket kan undvika att målpartiklarna faller av och förorenar miljön i röret (som att skada berylliumfönstret och påverka vakuumnivån).

Hur man gör Tungsten mer lämplig för röntgenrör

1. I råvaruscreeningsprocessen väljer vi endast jungfruligt volframkoncentrat med en renhet av större än eller lika med 99,95%, och kontrollerar föroreningshalten i volfram under 0,005% genom flera processer för borttagning av föroreningar för att undvika föroreningar som påverkar volframens högtemperaturbeständighet och stabilitet.
2. I processutvecklingen optimerade vi vår exklusiva bearbetning för röntgenrörskomponenter. För anodvolframmål använder vi "kompositmålformningsprocessen" för att kombinera volfram med molybden, genom att använda volframs höga temperaturbeständighet och atomnummer, och molybdens värmeledningsförmåga, för att minska målytans temperatur. Förkatodiska filament, förbättrade vi ritnings- och glödgningsprocesser för att förbättra deras seghet och hög-temperaturhållfasthet, vilket förhindrade utbrändhet.
3. Vi är utrustade med metallografiska mikroskop, hårdhetstestare, hög-prestandatestare och annan utrustning för att strikt testa volframprodukter från flera dimensioner för att säkerställa att produktens prestanda uppfyller standarden. För närvarande är genomgångsfrekvensen för volframprodukter för röntgenrör 99,98 %, vilket är allmänt känt av kunderna.
4. Till exempel kombinerar det volframrheniumlegeringsmål vi har utvecklat kostnadsprestanda för volfram och rheniums stabilitet vid höga temperaturer, och anpassar sig till behoven hos röntgenrör med hög-effekt och lång-livslängd, och har tillämpats på speciell röntgeninspektionsutrustning inom flyg- och rymdområdet.

Sammanfattning och reflektion

Även om budgetkostnaden för hela produkten kommer att vara hög med den nuvarande ökningen av priset på volframråmaterial, är volfram fortfarande det enda metallmaterialet som fullt ut kan uppfylla de stränga kraven för röntgenrör.
--Dess extremt höga smältpunkt löser problemet med komponentförlust under extremt höga temperaturförhållanden för röntgenrör, det höga atomnumret realiserar röntgenstrålningskraven för hela scenariot, den goda omfattande prestandan balanserar utrustningens effektivitet och livslängd, och den rimliga bearbetningsprestanda och kostnadsprestanda stöder industrins storskaliga utveckling

I mer än tio år har FANMETAL fortsatt att fokusera på forskning, utveckling och produktion av icke-järnmetallprodukter, särskilt från bearbetning av basprodukter av volfram till tillhandahållande av avancerade kundanpassade lösningar. Om du har några frågor om denna produkts information eller prisförfrågningar, tveka inte att kontakta oss på admin@fanmetalloy.com. Vi ser fram emot ditt meddelande.