【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种轫致辐射靶，具体涉及一种具有抗热-力学损伤作用的高功率轫致辐射靶及设计方法。
技术介绍
1、轫致辐射靶主要用于脉冲功率装置负载及工业加速器领域，其基本原理是利用电子束与靶材料的轫致辐射相互作用产生光子(x射线)。由于电子束能量大(数百千伏以上)、功率高(数十千瓦以上)，当它轰击至轫致辐射靶上时，会在靶中产生瞬时超高不均匀能量沉积，使得靶剧烈温升，进而产生热膨胀、热应力和热激波，引起靶熔融、汽化、烧蚀、爆炸、飞溅，以及结构振动、变形、屈曲、塌陷和破裂等系列热-力学损伤。特别是在脉冲功率领域，由于电子束功率高达gw～tw量级，在装置运行过程中轫致辐射靶会产生剧烈的热-力学损伤，这严重制约了靶的使用寿命。
2、在工业加速器领域，多采用以下两种方法提升轫致辐射靶的寿命：一是旋转靶，如cn201020185858.7、cn201420525878.2、cn201110051747.6等,但存在牺牲靶性能、零部件繁杂、未大规模普及的缺陷；二是靶材表面镀强化层，如cn202211299706.3等，但应用场景较为单一，多用于溅射靶。在脉冲功率领域，由于不同的装置电子束参数具有差异性，目前尚无系统的、普适的设计结构。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是解决现有轫致辐射靶在工业加速器领域，存在牺牲靶性能、零部件繁杂、未大规模普及的缺陷，或应用场景较为单一；在脉冲功率领域，未有系统的、普适设计结构的技术问题，而提供一种具有抗热-力学损伤作用的高功率轫致辐射靶及设计方法。
2、为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案为：
3、一种具有抗热-力学损伤作用的高功率轫致辐射靶，其特殊之处在于：
4、包括沿电子束入射方向依次贴合设置的低原子序数高声速层、高原子序数高波阻抗层和低原子序数低波阻抗层；
5、低原子序数高声速层用于抑制热激波的传播；
6、高原子序数高波阻抗层用于产生x射线；
7、低原子序数低波阻抗层用于衰减热应力和热激波；
8、定义：原子序数小于24为低原子序数；原子序数大于40为高原子序数；声速大于4km/s为高声速，波阻抗大于4×107pa·m/s为高波阻抗；波阻抗小于1×107pa·m/s为低波阻抗。
9、进一步地，高原子序数高波阻抗层采用多层叠加方式组合而成。
10、进一步地，低原子序数低波阻抗层的厚度大于等于热激波波长的3-4倍。
11、进一步地，低原子序数高声速层、低原子序数低波阻抗层的材料为熔点、沸点大于预设值的金属，或非金属；高原子序数高波阻抗层的材料为熔点、沸点大于预设值的金属。
12、进一步地，预设值为：熔点＝1000℃，沸点＝3000℃。
13、进一步地，低原子序数高声速层的材料为钛，高原子序数高波阻抗层的材料为铑，低原子序数低波阻抗层的材料为铝；
14、或，低原子序数高声速层的材料为石墨烯，高原子序数高波阻抗层的材料为钽，低原子序数低波阻抗层的材料为石墨；
15、或，低原子序数高声速层的材料为钒，高原子序数高波阻抗层的材料为钨，低原子序数低波阻抗层的材料为有机玻璃。
16、进一步地，低原子序数低波阻抗层与高原子序数高波阻抗层贴合设置的一侧设置有真空凹槽，用于衰减热激波，同时避免高原子序数高波阻抗层形变的影响。
17、同时，本专利技术还提供了一种具有抗热-力学损伤作用的高功率轫致辐射靶设计方法，用于设计前述的具有抗热-力学损伤作用的高功率轫致辐射靶，其特殊之处在于：
18、沿电子束入射方向依次贴合设置低原子序数高声速层、高原子序数高波阻抗层和低原子序数低波阻抗层，形成组合式的高功率轫致辐射靶。
19、本专利技术的有益效果是：
20、1、本专利技术提供的一种具有抗热-力学损伤作用的高功率轫致辐射靶，具有同时抑制和衰减热应力、热激波等热-力学损伤的效用，可大幅度提升轫致辐射靶的寿命。
21、2、本专利技术提供的一种具有抗热-力学损伤作用的高功率轫致辐射靶，采用了组合式的思路，可适用于工业加速器、脉冲功率装置负载等多种场景。
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1.一种具有抗热-力学损伤作用的高功率轫致辐射靶，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的具有抗热-力学损伤作用的高功率轫致辐射靶，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的具有抗热-力学损伤作用的高功率轫致辐射靶，其特征在于：
4.根据权利要求1-3任一所述的具有抗热-力学损伤作用的高功率轫致辐射靶，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的具有抗热-力学损伤作用的高功率轫致辐射靶，其特征在于，所述预设值为：
6.根据权利要求5所述的具有抗热-力学损伤作用的高功率轫致辐射靶，其特征在于：
7.根据权利要求1所述的具有抗热-力学损伤作用的高功率轫致辐射靶，其特征在于：
8.一种具有抗热-力学损伤作用的高功率轫致辐射靶设计方法，用于设计权利要求1-7任一所述的具有抗热-力学损伤作用的高功率轫致辐射靶，其特征在于：
【技术特征摘要】
1.一种具有抗热-力学损伤作用的高功率轫致辐射靶，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的具有抗热-力学损伤作用的高功率轫致辐射靶，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的具有抗热-力学损伤作用的高功率轫致辐射靶，其特征在于：
4.根据权利要求1-3任一所述的具有抗热-力学损伤作用的高功率轫致辐射靶，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的具有抗热-力学...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡杨，孙江，蔡丹，张金海，呼义翔，丛培天，尹佳辉，罗维熙，唐飞，王君可，
申请(专利权)人：西北核技术研究所，
类型：发明
国别省市：
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