用于x射線轉(zhuǎn)換靶的基體及其加工方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于X射線轉(zhuǎn)換靶的基體及其加工方法，該基體包括一基板和一框架，該框架形成有一容置槽，該基板設(shè)置于該容置槽內(nèi)，并與該框架形成一整體。該加工方法具體包括以下步驟：S1、將一毛坯板整體雕刻形成該基體。本發(fā)明易于加工、密封性能好、機械強度高，保證加工的尺寸精度和使用過程中的散熱性能和不易引起大的熱形變。
【專利說明】 用于X射線轉(zhuǎn)換靶的基體及其加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及X射線轉(zhuǎn)換靶，特別涉及一種用于X射線轉(zhuǎn)換靶的基體及其加工方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]電子束轉(zhuǎn)換成X射線通常將高能電子束轟擊在靶材料上，通過電子與材料之間的軔致輻射過程釋放X射線。由于工業(yè)使用的X射線能量通常低于IOMeV,在這個能量范圍電子與材料的相互作用過程中，80%以上的能量將通過熱能釋放。因此，功率越大的轉(zhuǎn)換靶對整體散熱能力的要求越高。
[0003]一般轉(zhuǎn)換靶需要冷卻劑對轉(zhuǎn)換靶的靶材料層進行冷卻。冷卻劑在靶材料層和另一密封層之間，處于高壓高速流動的狀態(tài)，這對流道的管壁產(chǎn)生很大的壓力。除靶材料層外，尤其是另一密封層需要輕質(zhì)材料通常強度有限，因此在冷卻劑的壓力作用下，容易發(fā)生形變。由于轉(zhuǎn)換效率的要求，各層的厚度的總和是有限的，通常在IOmm以內(nèi)。這種壓力形變一般不能通過增加管道內(nèi)的加強筋解決。
[0004]因此，現(xiàn)有的轉(zhuǎn)換靶內(nèi)設(shè)置的冷卻劑流道由兩金屬薄層之間的空間構(gòu)成。構(gòu)成流道的兩金屬薄層，一層為靶層板，另一層為基板?；寮扔信c靶層板一起圍成流道的作用，也有吸收剩余電子束的作用?；逡蠹庸さ某叽绺撸诠ぷ髦行巫冃?，通常在四周有加強的框架固定。其固定的方式通常采用螺釘固定或者焊接固定，而且固定要保證通入高壓冷卻劑的密封性?；w包括框架和基板。然而，由于基板選用金屬材料特殊的關(guān)系，這種結(jié)構(gòu)的焊接工藝通常都比較難，而且精度上難以實現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)中傳統(tǒng)的基體及其加工方法加工難、力口工尺寸精度差、密封性差的缺陷，提供了一種用于X射線轉(zhuǎn)換靶的基體及其加工方法。
[0006]本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題:
[0007]—種用于X射線轉(zhuǎn)換靶的基體，其特點在于，其包括一基板和一框架，該框架形成有一容置槽，該基板設(shè)置于該容置槽內(nèi)，并與該框架形成一整體。
[0008]在本方案中，該基板與框架形成一整體，保證基板與靶層板之間通入高壓冷卻劑的密封性，使用過程中的散熱性能和不易引起大的熱形變，且提高了該基體的機械強度，使該基體易于加工。
[0009]較佳地，該基板的上表面設(shè)有至少一第一導(dǎo)向板，各該第一導(dǎo)向板的一端均與框架相連接，各該第一導(dǎo)向板與該基板、框架圍繞形成有一第一導(dǎo)流槽，該第一導(dǎo)流槽用于實現(xiàn)冷卻劑的循環(huán)流動。
[0010]在本方案中，該基板的厚度均勻一致，能提高該電子束轉(zhuǎn)換成X射線的轉(zhuǎn)換效率；另外，該第一導(dǎo)流槽用于實現(xiàn)冷卻劑的循環(huán)流動，可提高轉(zhuǎn)換靶的散熱性能。
[0011]較佳地，該第一導(dǎo)向板的數(shù)量為兩塊，兩塊該第一導(dǎo)向板間隔平行設(shè)置于該基板上。[0012]較佳地，該第一導(dǎo)流槽包括一第一進流槽和兩個第一出流槽，該第一進流槽位于 兩個該第一出流槽之間，該第一進流槽的一端用于通入冷卻劑，另一端與兩個該第一出流 槽相連通。
[0013]較佳地，該框架的一端部設(shè)有三個第一通孔，該基板的一端部設(shè)有三個第一連接 槽，其中一個該第一連接槽的一端與相應(yīng)的該第一通孔相連通，另一端與該第一進流槽相 連通，另外兩個該第一連接槽的一端與相應(yīng)的該第一通孔相連通，另一端分別與該第一出 流槽相連通。
[0014]較佳地，該基板的下表面設(shè)有至少一第二導(dǎo)向板，各該第二導(dǎo)向板的一端均與框 架相連接，各該第二導(dǎo)向板與該基板、框架圍繞形成有一第二導(dǎo)流槽，該第二導(dǎo)流槽用于實 現(xiàn)冷卻劑的循環(huán)流動。
[0015]較佳地，該第二導(dǎo)向板的數(shù)量為兩塊，兩塊該第二導(dǎo)向板間隔平行設(shè)置于該基板 上。
[0016]較佳地，該第二導(dǎo)流槽包括一第二進流槽和兩個第二出流槽，該第二進流槽位于 兩個該第二出流槽之間，該第二進流槽的一端用于通入冷卻劑，另一端與兩個該第二出流 槽相連通。
[0017]較佳地，該框架的一端部設(shè)有三個第二通孔，該基板的一端部設(shè)有三個第二連接 槽，其中一個該第二連接槽的一端與相應(yīng)的該第二通孔相連通，另一端與該第二進流槽相 連通，另外兩個該第二連接槽的一端與相應(yīng)的該第二通孔相連通，另一端分別與該第二出 流槽相連通。
[0018]較佳地，該框架包括四個側(cè)壁，且四個側(cè)壁的形狀均為圓弧形。
[0019]較佳地，該框架的上表面設(shè)有若干螺紋孔。
[0020]在本方案中，螺紋孔用于基體與轉(zhuǎn)換靶的其他部件之間的裝配固定。
[0021]本發(fā)明還提供了一種基體的加工方法，其特點在于，該基體如上所述，該加工方法 具體包括以下步驟:
[0022]S1、將一毛坯板整體雕刻形成該基體。
[0023]在本方案中，基板和框架無需螺釘固定或者焊接固定，而是將基板和框架用整塊 的毛還板整體雕刻成為基體，這樣提聞了該基體的機械強度，保證該基體加工的尺寸精度。 另外，這種整體雕刻成形的基體與靶層板組裝成轉(zhuǎn)換靶時裝配精度更高，保證基板與靶層 板之間通入高壓冷卻劑的密封性，能提高轉(zhuǎn)換靶的轉(zhuǎn)換效率和散熱性能。
[0024]較佳地，該毛坯板的材質(zhì)為鋁合金。
[0025]在本方案中，鋁合金對X射線的吸收較少，且能夠達到該基體的強度要求。
[0026]較佳地，步驟S1之后還包括以下步驟:
[0027]S11、在該基板的上表面雕刻形成有一第一導(dǎo)流槽。
[0028]較佳地，步驟S11之后還包括以下步驟:
[0029]S111、在該基板的上表面的一端還雕刻形成有三個第一連接槽；
[0030]S112、在該框架的一端部雕刻有三個第一通孔。
[0031]較佳地，步驟S1之后還包括以下步驟:
[0032]S11,、在該基板的上表面雕刻形成有一第二導(dǎo)流槽。
[0033]較佳地，步驟S1/之后還包括以下步驟:[0034]S11/、在該基板的下表面的一端還雕刻形成有三個第二連接槽；
[0035]S11^、在該框架的一端部雕刻有三個第二通孔。
[0036]在符合本領(lǐng)域常識的基礎(chǔ)上，上述各優(yōu)選條件，可任意組合，即得本發(fā)明各較佳實例。
[0037]本發(fā)明的積極進步效果在于:
[0038]本發(fā)明易于加工、密封性能好、機械強度高，保證加工的尺寸精度和使用過程中的散熱性能和不易引起大的熱形變。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0039]圖1為本發(fā)明基體的較佳實施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0040]圖2為本發(fā)明基體的較佳實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0041 ] 圖3為與圖1對應(yīng)的俯視圖。
[0042]圖4為與圖1對應(yīng)的仰視圖。
[0043]圖5為與圖1對應(yīng)的左視圖。
[0044]圖6為與圖1對應(yīng)的右視圖。
[0045]附圖標記說明:
[0046]
基板:I框架:2第一導(dǎo)向板:3
第一導(dǎo)流槽:4第一進流槽:5第一出流槽:6
第一通孔:7第一連接槽:8第二導(dǎo)向板:9
第二導(dǎo)流槽:10第二進流槽:11第二出流槽:12
第二通孔:13第二連接槽:14螺紋孔:15
【具體實施方式】
[0047]下面舉個較佳實施例，并結(jié)合附圖來更清楚完整地說明本發(fā)明。
[0048]如圖1所示，本發(fā)明用于X射線轉(zhuǎn)換靶的基體包括一基板I和一框架2。該框架2形成有一容置槽。該基板I設(shè)置在該容置槽內(nèi)，并與該框架2形成一整體。該基板I與框架2形成一整體，保證基板I與靶層板之間通入高壓冷卻劑的密封性，使用過程中的散熱性能和不易引起大的熱形變，且提聞了該基體的機械強度，使該基體易于加工。
[0049]其中，如圖3所不,該基板I的上表面設(shè)有至少一第一導(dǎo)向板3。各該第一導(dǎo)向板3的一端均與框架2相連接,各該第一導(dǎo)向板3與該基板1、框架2圍繞形成有一第一導(dǎo)流槽4。該第一導(dǎo)流槽4用于實現(xiàn)冷卻劑的循環(huán)流動。
[0050]在本實施例中，導(dǎo)流槽在基板I上的設(shè)置結(jié)構(gòu)形式，使得該基板1的厚度均勻一致，這樣能提高該電子束轉(zhuǎn)換成X射線的轉(zhuǎn)換效率。另外，該第一導(dǎo)流槽4用于實現(xiàn)冷卻劑的循環(huán)流動，可提高轉(zhuǎn)換靶的散熱性能。
[0051]如圖3所示，該第一導(dǎo)向板3的數(shù)量為兩塊，兩塊該第一導(dǎo)向板3間隔平行設(shè)置于該基板I上。[0052]其中，該第一導(dǎo)流槽4包括一第一進流槽5和兩個第一出流槽6。該第一進流槽5 位于兩個該第一出流槽6之間。該第一進流槽5的一端用于通入冷卻劑，另一端與兩個該 第一出流槽6相連通。
[0053]另外，如圖2、圖5所示，該框架2的一端部設(shè)有三個第一通孔7，該基板I的一端 部設(shè)有三個第一連接槽8，其中一個該第一連接槽8的一端與相應(yīng)的該第一通孔7相連通， 另一端與該第一進流槽5相連通，另外兩個該第一連接槽8的一端與相應(yīng)的該第一通孔7 相連通，另一端分別與該第一出流槽6相連通。
[0054]如圖4所不,該基板I的下表面設(shè)有至少一第二導(dǎo)向板9。各該第二導(dǎo)向板9的一 端均與框架2相連接。各該第二導(dǎo)向板9與該基板1、框架2圍繞形成有一第二導(dǎo)流槽10。 該第二導(dǎo)流槽10用于實現(xiàn)冷卻劑的循環(huán)流動。
[0055]在本實施例中，該第二導(dǎo)向板9的數(shù)量為兩塊，兩塊該第二導(dǎo)向板9間隔平行設(shè)置 于該基板I上。
[0056]其中，如圖4所示，該第二導(dǎo)流槽10包括一第二進流槽11和兩個第二出流槽12。 該第二進流槽11位于兩個該第二出流槽12之間。該第二進流槽11的一端用于通入冷卻 齊U，另一端與兩個該第二出流槽12相連通。
[0057]另外，如圖2、圖6所示，該框架2的一端部設(shè)有三個與第二通孔13。該基板I的 一端部設(shè)有三個第二連接槽14。其中一個該第二連接槽14的一端與相應(yīng)的該第二通孔13 相連通，另一端與該第二進流槽11相連通。另外兩個該第二連接槽14的一端與相應(yīng)的該 第二通孔13相連通，另一端分別與該第二出流槽12相連通。
[0058]此外，該框架2包括四個側(cè)壁，且四個側(cè)壁的形狀均為圓弧形。
[0059]優(yōu)選的，如圖1所示，該框架2的上表面設(shè)有若干螺紋孔15。在本實施例中，螺紋 孔15用于基體與轉(zhuǎn)換靶的其他部件之間的裝配固定。
[0060]本發(fā)明還提供了一種基體的加工方法，該基體如上所述，該加工方法具體包括以 下步驟:
[0061]步驟100，將一毛坯板整體雕刻形成該基體。
[0062]在實際的應(yīng)用中，基體可以采用數(shù)控機床根據(jù)設(shè)計的三維模型自動雕刻成型。其 加工步驟在不同類型的數(shù)控機床可能有所不同。通常需提供基體最大長寬高尺寸的長方體 材料。機床將根據(jù)輸入的基體模型自動雕刻成型。
[0063]在本實施例中，基板I和框架2無需螺釘固定或者焊接固定，而是將基板I和框架 2用整塊的毛坯板整體雕刻成為基體，這樣提高了該基體的機械強度，保證該基體加工的尺 寸精度。另外，這種整體雕刻成形的基體與靶層板組裝成轉(zhuǎn)換靶時裝配精度更高，保證基板 I與靶層板之間通入高壓冷卻劑的密封性，能提高轉(zhuǎn)換靶的轉(zhuǎn)換效率和散熱性能。
[0064]優(yōu)選的，該毛坯板的材質(zhì)為鋁合金。鋁合金對X射線的吸收較少，且能夠達到該基 體的強度要求。
[0065]其中，步驟100之后還包括以下步驟:
[0066]步驟1000,在該基板I的上表面雕刻形成有一第一導(dǎo)流槽4。
[0067]另外，步驟1000之后還包括以下步驟:
[0068]步驟10000，在該基板I的上表面的一端還雕刻形成有三個第一連接槽8 ；
[0069]步驟10001，在該框架2的一端部雕刻有三個第一通孔7。[0070]此外，步驟100之后還包括以下步驟:
[0071]步驟1000'，在該基板I的上表面雕刻形成有一第二導(dǎo)流槽10。
[0072]優(yōu)選的，步驟1000'之后還包括以下步驟:
[0073]步驟10000'，在該基板I的下表面的一端還雕刻形成有三個第二連接槽14 ；
[0074]步驟10001`，在該框架2的一端部雕刻有三個第二通孔13。
[0075]綜上所述，本發(fā)明易于加工、密封性能好、機械強度高，保證加工的尺寸精度和使用過程中的散熱性能和不易引起大的熱形變。
[0076]雖然以上描述了本發(fā)明的【具體實施方式】，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當理解，這僅是舉例說明，本發(fā)明的保護范圍是由所附權(quán)利要求書限定的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不背離本發(fā)明的原理和實質(zhì)的前提下，可以對這些實施方式做出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于X射線轉(zhuǎn)換靶的基體，其特征在于，其包括一基板和一框架，該框架形成有一容置槽，該基板設(shè)置于該容置槽內(nèi)，并與該框架形成一整體。
2.如權(quán)利要求1所述的基體，其特征在于，該基板的上表面設(shè)有至少一第一導(dǎo)向板，各該第一導(dǎo)向板的一端均與框架相連接，各該第一導(dǎo)向板與該基板、框架圍繞形成有一第一導(dǎo)流槽，該第一導(dǎo)流槽用于實現(xiàn)冷卻劑的循環(huán)流動。
3.如權(quán)利要求2所述的基體，其特征在于，該第一導(dǎo)向板的數(shù)量為兩塊，兩塊該第一導(dǎo)向板間隔平行設(shè)置于該基板上。
4.如權(quán)利要求3所述的基體，其特征在于，該第一導(dǎo)流槽包括一第一進流槽和兩個第一出流槽，該第一進流槽位于兩個該第一出流槽之間，該第一進流槽的一端用于通入冷卻劑，另一端與兩個該第一出流槽相連通。
5.如權(quán)利要求4所述的基體，其特征在于，該框架的一端部設(shè)有三個第一通孔，該基板的一端部設(shè)有三個第一連接槽，其中一個該第一連接槽的一端與相應(yīng)的該第一通孔相連通，另一端與該第一進流槽相連通，另外兩個該第一連接槽的一端與相應(yīng)的該第一通孔相連通，另一端分別與該第一出流槽相連通。
6.如權(quán)利要求1所述的基體，其特征在于，該基板的下表面設(shè)有至少一第二導(dǎo)向板，各該第二導(dǎo)向板的一端均與框架相連接，各該第二導(dǎo)向板與該基板、框架圍繞形成有一第二導(dǎo)流槽，該第二導(dǎo)流槽用于實現(xiàn)冷卻劑的循環(huán)流動。
7.如權(quán)利要求6所述的基體，其特征在于，該第二導(dǎo)向板的數(shù)量為兩塊，兩塊該第二導(dǎo)向板間隔平行設(shè)置于該基板上。
8.如權(quán)利要求7所述的基體，其特征在于，該第二導(dǎo)流槽包括一第二進流槽和兩個第二出流槽，該第二進流槽位于兩個該第二出流槽之間，該第二進流槽的一端用于通入冷卻劑，另一端與兩個該第二出流槽相連通。
9.如權(quán)利要求8所述的基體，其特征在于，該框架的一端部設(shè)有三個第二通孔，該基板的一端部設(shè)有三個第二連接槽，其中一個該第二連接槽的一端與相應(yīng)的該第二通孔相連通，另一端與該第二進流槽相連通，另外兩個該第二連接槽的一端與相應(yīng)的該第二通孔相連通，另一端分別與該第二出流槽相連通。
10.如權(quán)利要求1所述的基體，其特征在于，該框架包括四個側(cè)壁，且四個側(cè)壁的形狀均為圓弧形。
11.如權(quán)利要求1~10中任意一項所述的基體,其特征在于,該框架的上表面設(shè)有若干螺紋孔。
12.—種基體的加工方法,其特征在于,該基體如權(quán)利要求1~11中任意一項所述，該加工方法具體包括以下步驟: S1、將一毛坯板整體雕刻形成該基體。
13.如權(quán)利要求12所述的加工方法，其特征在于，該毛坯板的材質(zhì)為鋁合金。
14.如權(quán)利要求12所述的加工方法，其特征在于，步驟S1之后還包括以下步驟: S11、在該基板的上表面雕刻形成有一第一導(dǎo)流槽。
15.如權(quán)利要求14所述的加工方法，其特征在于，步驟S11之后還包括以下步驟: S111、在該基板的上表面的一端還雕刻形成有三個第一連接槽； S112、在該框架的一端部雕刻有三個第一通孔。
16.如權(quán)利要求12所述的加工方法，其特征在于，步驟S1之后還包括以下步驟: S11'、在該基板的上表面雕刻形成有一第二導(dǎo)流槽。
17.如權(quán)利要求16所述的加工方法，其特征在于，步驟S1/之后還包括以下步驟: S11/、在該基板的下表面的一端還雕刻形成有三個第二連接槽；S112'、在該框架的一端部雕·刻有三個第二通孔。
【文檔編號】H01J9/02GK103578895SQ201310517782
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年10月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月28日
【發(fā)明者】何子鋒, 楊永金, 黃建鳴, 李德明, 張宇田, 朱希愷 申請人:中國科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所