专利名称：铍窗密封及支撑结构的制作方法
技术领域：
铍窗密封及支撑结构技术领域[0001]本实用新型涉及一种X射线测量及诊断仪器上的铍窗密封及支撑结构，尤其是大面积、两侧存在O. I O. 2MPa压力差、低漏气率(IX 10-1Qpa · m3/s)的超薄铍窗密封结构。
背景技术：
[0002]目前，用于X射线测量及诊断仪器上的铍窗封接方式可分为焊接式和胶接式两种，两种方法分别采用扩散焊和环氧树脂将铍片固定在铍窗基架上，同时保持铍窗两侧之间的气密性。焊接式封接技术使铍片在焊缝处因受焊接热及焊接应力而产生物理性能如抗拉强度的损伤，当仪器铍窗任一侧发生真空破坏时会因大气压力的作用使焊缝处形成撕裂破坏，降低了铍窗的运行安全稳定性。中国专利CN200510040724. X曾公开了一种用于天文观测仪器上的大面积铍窗封接技术，该方法采用环氧树脂对铍片进行封接，相比焊接式在减小封接工艺对铍片的损伤方面有很大提高，使成本降低。但是，对于应用在核研究测量领域的X射线测量及诊断仪器来说用于铍片封接的环氧树脂不能承受高强度长时间核辐照及高温烘烤，在长时间高强度核辐照或高温的环境下环氧树脂会失效分解，这不仅使铍片的真空密封作用降低甚至丧失，同时分解产物还会污染仪器及环境真空。除此，如果铍片没有可靠的支撑结构，其耐压能力会直接受限于铍片的厚度和面积，大面积超薄铍窗在一侧真空另一侧为大气压时容易破裂。实用新型内容[0003]本实用新型目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种简单合理能降低铍窗加工难度，减小铍片在铍窗加工过程中的物性损伤，当仪器上铍窗任一侧发生真空泄露甚至暴露大气压下不发生破裂，耐长时间高强度核辐照及高温的超薄大面积铍窗密封及支撑结构。[0004]为达到上述目的，本实用新型密封结构所采取的技术方案是[0005]铍窗密封及支撑结构，包括有铍片，其特征在于所述的铍片的两端分别设有一个铍窗基架，两个铍窗基架上分别设有一个凸台，铍片的两端分别置于铍窗基架的凸台上，铍窗基架上固定安装有铍窗压板，所述的铍窗压板的下端面上开有与铍窗基架上的凸台相配合的凹槽，铍片的端部位于铍窗基架的凸台与铍窗压板的凹槽之间，所述的两个铍窗基架之间和两个铍窗压板之间分别固定连接有一个蜂窝状支撑板，两个蜂窝状支撑板紧贴在铍片的上、下端面上，所述的铍窗基架的凸台上开有一个密封槽，密封槽中设有软质金属密封圈。[0006]所述的铍窗压板与铍窗基架通过固定螺栓连接。[0007]所述的铍窗压板上的凹槽的几何形状与所述铍片的几何形状相同。[0008]所述的铍窗基架上的凸台高度略高于铍窗压板上的凹槽深度。[0009]所述的蜂窝状支撑板的蜂窝状结构由圆孔组成，任意圆孔的圆心均位于正六边形的顶点上。[0010]本实用新型的原理是[0011]本实用新型采用软质金属密封圈来实现铍窗的真空密封，在铍窗基架上开有密封槽，可根据铍窗具体使用场合下的铍片形状来决定密封槽的几何形状，铍窗压板隔铍片将金属密封圈压紧在铍窗基架的密封槽内，以此实现铍片两侧的真空密封。软质金属密封圈相比焊接封接降低了封接过程对铍片的物性损伤，通过选用合适的金属可以提高铍窗的耐辐射及耐高温性能，提高了铍窗的安全使用系数降低了仪器的维护成本。[0012]本实用新型通过在铍窗基架和铍窗压板上开圆状小孔形成蜂窝状支撑板对夹于两者中间的铍片进行有效支撑，将大面积铍片分解为多个小面积，在相同气压下各个小面积铍片的形变小于整个大面积铍片的形变，通过此方法来防止高压下铍片的破裂。圆孔便于机械加工，理论上铍片越薄圆孔直径应越小，但减小圆孔直径使铍片的有效通光面积减小同时提高了加工制造难度，根据不同使用要求可以选用合适的小孔直径，通过控制支撑板的大小来适应不同尺寸大小的铍片。[0013]本实用新型的有益效果是[0014]本实用新型通过软质金属密封圈使铍窗的漏率小于KTuiPa · m3/s,并能承受核辐照及高温烘烤；通过蜂窝状支撑板的双侧支撑可以使厚度为80um的铍膜在任一侧处于高真空情况下，另一侧可承受一个标准大气压，重复进行20次大气爆破试验不破裂且真空漏率无明显变化，提高了铍窗对两侧真空故障态的耐受力，降低仪器维护成本。
[0015]
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
做进一步的详细说明。[0016]图I是本实用新型一个实施例的主视图示意图。[0017]图2是图I的A-A剖视图示意图。[0018]图3是本实用新型支撑结构所用蜂窝状支撑板的结构示意图。
具体实施方式
[0019]如图2所示，铍窗密封及支撑结构，包括有铍片3，铍片3的两端分别设有一个铍窗基架5，两个铍窗基架5上分别设有一个凸台，铍片3的两端分别置于铍窗基架5的凸台上，铍窗基架5上固定安装有铍窗压板I,铍窗压板I的下端面上开有与铍窗基架5上的凸台相配合的凹槽，铍片3的端部位于铍窗基架5的凸台与铍窗压板I的凹槽之间，两个铍窗基架5之间和两个铍窗压板I之间分别固定连接有一个蜂窝状支撑板6，两个蜂窝状支撑板6紧贴在铍片3的上、下端面上，铍窗基架5的凸台上开有一个密封槽，密封槽中设有软质金属密封圈4。铍窗压板I与铍窗基架5通过固定螺栓2连接。铍窗压板I上的凹槽的几何形状与所述铍片3的几何形状相同。铍窗基架5上的凸台高度略高于铍窗压板I上的凹槽深度。蜂窝状支撑板6的蜂窝状结构由圆孔组成，任意圆孔的圆心均位于正六边形的顶装配过程为将铍片3放置在铍窗压板I的凹槽中，把软质金属密封圈4放于铍窗基架5凸台上的软质金属密封槽中，然后将铍窗压板I与铍窗基架5装配使铍窗压板I上[0020][0021][0022][0023]点上。[0024]的凹槽与铍窗基架5上的凸台形成配合，最后用固定螺栓2通过测力矩扳手将铍窗压板I 和铍窗基架5连接，直至使铍片3上下两个表面与其两个支撑面紧密贴合。[0025]如图3所示，在铍窗压板I和铍窗基架5上有蜂窝状支撑板6，圆孔直径可根据要求透光面积及铍片3的厚度综合考虑来选择，为了尽量增大铍片3的透光面积，等直径小孔呈梅花形排列，即任一个圆孔中心均处在正六边形的顶点上。
权利要求1.一种铍窗密封及支撑结构，包括有铍片，其特征在于所述的铍片的两端分别设有一个铍窗基架，两个铍窗基架上分别设有一个凸台，铍片的两端分别置于铍窗基架的凸台上，铍窗基架上固定安装有铍窗压板，所述的铍窗压板的下端面上开有与铍窗基架上的凸台相配合的凹槽，铍片的端部位于铍窗基架的凸台与铍窗压板的凹槽之间，所述的两个铍窗基架之间和两个铍窗压板之间分别固定连接有一个蜂窝状支撑板，两个蜂窝状支撑板紧贴在铍片的上、下端面上，所述的铍窗基架的凸台上开有一个密封槽，密封槽中设有软质金属密封圈。
2.根据权利要求I所述的铍窗密封及支撑结构，其特征在于所述的铍窗压板与铍窗基架通过固定螺栓连接。
3.根据权利要求I所述的铍窗密封及支撑结构，其特征在于所述的铍窗压板上的凹槽的几何形状与所述铍片的几何形状相同。
4.根据权利要求I所述的铍窗密封及支撑结构，其特征在于所述的铍窗基架上的凸台高度略高于铍窗压板上的凹槽深度。
5.根据权利要求I所述的铍窗密封及支撑结构，其特征在于所述的蜂窝状支撑板的蜂窝状结构由圆孔组成，任意圆孔的圆心均位于正六边形的顶点上。
专利摘要本实用新型公开了本实用新型公开了一种铍窗密封及支撑结构，包括有铍片，铍片的两端分别设有一个铍窗基架，两个铍窗基架上分别设有一个凸台，铍片的两端分别置于铍窗基架的凸台上，铍窗基架上固定安装有铍窗压板，铍窗压板的下端面上开有与铍窗基架上的凸台相配合的凹槽，铍片的端部位于铍窗基架的凸台与铍窗压板的凹槽之间，两个铍窗基架之间和两个铍窗压板之间分别固定连接有一个蜂窝状支撑板，两个蜂窝状支撑板紧贴在铍片的上、下端面上，铍窗基架的凸台上开有一个密封槽，密封槽中设有软质金属密封圈。本实用新型使大面积超薄铍窗在一侧处于真空状态下另一侧能承受0.1MPa压力，并且能耐高强度核辐照及高温，提高了铍窗的安全使用系数。
文档编号H01J35/18GK202749331SQ20122034432
公开日2013年2月20日 申请日期2012年7月16日 优先权日2012年7月16日
发明者胡立群, 陈肇玺, 程勇, 余四葵 申请人:中国科学院等离子体物理研究所