X射线转换靶制造技术

本发明专利技术公开了一种X射线转换靶。X射线转换靶包括靶体和靶部，靶部设置在靶体内部，靶部具有第一面，所述第一面配置用于产生X射线；其中，X射线转换靶还包括冷却通道，所述冷却通道的侧壁至少部分由靶部的一部分构成。

【技术实现步骤摘要】
X射线转换靶
本专利技术涉及X射线转换靶领域，具体地涉及一种X射线转换靶。
技术介绍
随着电子加速器技术的不断改进，越来越多的行业使用加速器进行各种应用。例如：利用加速器加速的高能电子对产品进行改性，在食品行业中对食物进行辐照杀菌处理，在农业上常用X射线进行辐照育种、刺激增产、辐射防治虫害，以及在医疗行业上进行医学成像和医学治疗。对于用于辐照的大功率加速器，需要对靶材进行快速散热，不及时散热有可能造成靶材的融化，而散热效果的好坏直接影响到转换靶的使用寿命以及加速管的工作效率问题。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，提供一种X射线转换靶，包括靶体和靶部，靶部设置在靶体内部，靶部具有第一面，所述第一面配置用于产生X射线；其中，X射线转换靶还包括冷却通道，所述冷却通道的侧壁至少部分由靶部的一部分构成。在一个实施例中，所述冷却通道包括位于靶部的第二面的冷却槽，所述第二面与所述第一面是靶部的背对的两个面；所述冷却槽由相对设置的、分别沿靶部的第二面的边缘延伸的第一脊部和第二脊部与第二面共同限定。在一个实施例中，所述冷却通道包括位于靶部的侧部的环形槽。在一个实施例中，X射线转换靶还包括位于靶部的侧部的冷却侧部，所述冷却侧部限定冷却侧部内部空间，靶部产生的X射线在冷却侧部内部空间内传播。在一个实施例中，所述靶体包括靶体外侧部，所述靶体外侧部限定所述靶体的内部空间；其中，所述靶体外侧部和所述靶部的冷却侧部限定所述环形槽。在一个实施例中，靶体外侧部和靶部的冷却侧部通过连接部连接以便与靶体外侧部、靶部的冷却侧部共同限定所述环形槽，并且，所述连接部包括靠近靶部的第一端的流体入口和靠近靶部的与第一端相对的第二端的流体出口。在一个实施例中，靶体外侧部的顶面和所述第一脊部、第二脊部的顶面位于同一平面。在一个实施例中，X射线转换靶还包括盖板，所述盖板布置在靶体外侧部的顶面和所述第一脊部、第二脊部的顶面上。在一个实施例中，所述靶部包括铜。在一个实施例中，所述靶部包括位于铜表面的金。在一个实施例中，X射线转换靶还包括通道支撑板，通道支撑板限定靶部产生的X射线出射通道。在一个实施例中，X射线转换靶还包括通道支撑板，所述通道支撑板限定靶部产生的X射线出射通道；并且，通道支撑板接续靶体外侧部延伸。在一个实施例中，X射线转换靶还包括支撑板散热片，所述支撑板散热片布置在所述通道支撑板的外部用于通道支撑板的散热。在一个实施例中，靶部的侧部的冷却侧部与所述第一脊部、第二脊部是一体结构。在一个实施例中，靶部的侧部的冷却侧部、所述第一脊部、第二脊部以及靶体外侧部是一体结构。在一个实施例中，其中相对于第二面，第一脊部和第二脊部具有大于5mm的厚度。附图说明图1为本专利技术一个实施例的X射线转换靶的立体示意图，其中盖板被去除；图2是本专利技术的实施例的X射线转换靶的一半的立体示意图，其中盖板被去除；图3是本专利技术的实施例的X射线转换靶的沿图1中的线A-A的示意剖视图，其中通道支撑板被去除；图4是本专利技术的实施例的X射线转换靶的沿图1中的线B-B的示意剖视图，其中通道支撑板被去除；图5是本专利技术的实施例的X射线转换靶的沿图1中的线A-A的示意剖视图。具体实施方式尽管本专利技术容许各种修改和可替换的形式，但是它的具体的实施例通过例子的方式在附图中示出，并且将详细地在本文中描述。然而，应该理解，随附的附图和详细的描述不是为了将本专利技术限制到公开的具体形式，而是相反，是为了覆盖落入由随附的权利要求限定的本专利技术的精神和范围中的所有的修改、等同形式和替换形式。附图是为了示意，因而不是按比例地绘制的。下面根据附图说明根据本专利技术的多个实施例。如图1-5所示，本专利技术的实施例提供一种X射线转换靶，包括靶体和靶部5，靶部5设置在靶体内部。靶部5具有第一面，所述第一面配置用于产生X射线。X射线转换靶还包括冷却通道，所述冷却通道的侧壁至少部分由靶部5的一部分构成。在工作状态下，高能电子束垂直入射到靶部5的第一面，以便例如由铜材料形成的靶部5产生X射线，同时一部分高能电子成为反轰电子。第一面可以是大体平面表面。高能电子的轰击使得靶部5温度升高。靶部5的一部分构成冷却通道的侧壁可以让靶部5产生的热直接传递至冷却通道，通过冷却通道中的流体带走，从而能够使得靶部5的温度不会迅速升高。冷却通道中的流体可以是液体，例如比热大的水。由于铜的热传导性好，靶部5产生的热可以迅速传递至冷却通道中的冷媒。在本专利技术的一个实施例中，如图3所示，所述冷却通道包括位于靶部5的第二面的冷却槽1，所述第二面与所述第一面是靶部5的背对的两个面。当冷却槽1中通过冷媒时，靶部5的第二面直接与冷媒接触，靶部5的一部分热被冷媒带走，靶部5的第二面的温度降低，从而在靶部5的第一面和第二面之间形成温度差，靶部5的热量迅速从靶部5的第一面向第二面传递，从而靶部5的第一面的温度升高得到抑制。靶部的长度可以为134mm，宽度为48mm，将冷却槽1布置在靶部5的后部，结构更加紧凑，便于外部屏蔽的设计与安装。在一个实施例中，冷却槽1由相对设置的、分别沿靶部5的第二面的边缘延伸的第一脊部21和第二脊部22与第二面共同限定。在如图3示出的实施例中，冷却槽1具有倒梯形的横截面形状。然而，冷却槽1也可以具有矩形的横截面形状或其他形状。第一脊部21和第二脊部22相对设置，在图3中，它们的顶面距离第二面的高度，或者说冷却槽1的深度，可以是4mm，也可以是5mm。然而，冷却槽1的深度可以是大于5mm。一般情况下，冷媒多使用水，因为水的比热大，并且使用水比较经济。当靶部5的局部区域，例如第一面由于高能电子束的轰击而形成高温时，与靶部5接触的水会局部汽化沸腾形成气隙，这会大大减弱散热效果。冷却槽1的深度超过4～5mm可以有效防止因为局部汽化引起的气隙阻隔散热的问题。在本实施例中，由铜材形成的第一脊部21和第二脊部22自身具有散热功能。在一个实施例中，第一脊部21和第二脊部22可以与靶部5是一体形成的。在另一实施例中，第二面上可以设置第三脊部、第四脊部等多个脊部，多个脊部可以作为散热元件，并且增加冷媒与靶部5的第二面接触面，提高散热能力。在一个实施例中，所述冷却通道还包括位于靶部5的侧部的环形槽3，环形槽3围绕靶部5。在一个实施例中，X射线转换靶还包括位于靶部5的侧部的冷却侧部2，所述冷却侧部2限定冷却侧部2内部空间，靶部5产生的X射线在冷却侧部2内部空间内传播。换句话说，冷却侧部2延伸方向与靶部5产生的X射线出射方向大体相同，与朝向靶部5轰击的高能电子束的运动方向相反(高能电子束的运动方向在图5中用箭头10示出)。在一个实施例中，靶部5的侧部的冷却侧部2、所述第一脊部21以及第二脊部22是一体结构。一体结构是有利的，靶部5产生的热可以迅速被传递至靶部5的低温区。在一个实施例中，所述靶体包括靶体外侧部6，所述靶体外侧部6限定所述靶体的内部空间。所述靶体外侧部6和所述靶部5的冷却侧部2限定所述环形槽3。换句话说，靶体外侧部6形成环形槽3的外部，靶部5的冷却侧部2形成环形槽3的内部，环形槽3形成在靶体外侧部6和靶部5的冷却侧部2之间。冷媒可以在环形槽3内流动，从而带走靶部5的冷却侧部2的热量，降低靶部5的冷却侧部2的温度。在一个实施例中，靶部5的侧部的冷却侧部2、所述第一脊部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种X射线转换靶，包括靶体和靶部，靶部设置在靶体内部，靶部具有第一面，所述第一面配置用于产生X射线；其中，X射线转换靶还包括冷却通道，所述冷却通道的侧壁至少部分由靶部的一部分构成。

【技术特征摘要】
1.一种X射线转换靶，包括靶体和靶部，靶部设置在靶体内部，靶部具有第一面，所述第一面配置用于产生X射线；其中，X射线转换靶还包括冷却通道，所述冷却通道的侧壁至少部分由靶部的一部分构成。2.根据权利要求1所述的X射线转换靶，其中，所述冷却通道包括位于靶部的第二面的冷却槽，所述第二面与所述第一面是靶部的背对的两个面；所述冷却槽由相对设置的、分别沿靶部的第二面的边缘延伸的第一脊部和第二脊部与第二面共同限定。3.根据权利要求1所述的X射线转换靶，其中，所述冷却通道包括位于靶部的侧部的环形槽。4.根据权利要求3所述的X射线转换靶，还包括位于靶部的侧部的冷却侧部，所述冷却侧部限定冷却侧部内部空间，靶部产生的X射线在冷却侧部内部空间内传播。5.根据权利要求4所述的X射线转换靶，其中，所述靶体包括靶体外侧部，所述靶体外侧部限定所述靶体的内部空间；其中，所述靶体外侧部和所述靶部的冷却侧部限定所述环形槽。6.根据权利要求5所述的X射线转换靶，其中，靶体外侧部和靶部的冷却侧部通过连接部连接以便与靶体外侧部、靶部的冷却侧部共同限定所述环形槽，并且，所述连接部包括靠近靶部的第一端的流体入口和靠近靶部的与第一端相对的第二端的流体出口。7.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘耀红，赵自然，刘晋升，陈怀璧，张亮，张东生，
申请(专利权)人：同方威视技术股份有限公司，清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11