背反射结构数字化x射线晶体定向仪及其x射线探测器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及X射线成像检测技术领域，具体涉及一种X射线探测器和具有该X射线探测器的背反射结构数字化X射线晶体定向仪。
【背景技术】
[0002]随着航空发动机推重比的提高，将导致涡轮进口温度进一步提高，高温高推重比增加了部件承受的热应力和机械应力，对涡轮部件材料的承温能力提出了苛刻的要求。单晶高温合金消除了晶界这一高温下的弱化因素，其承温能力明显提高，成为先进航空发动机涡轮部件的优选材料。目前几乎所有先进航空发动机都以采用了单晶高温合金为其特色。但是，随着先进单晶高温合金的高合金化以及涡轮部件结构的复杂化和大型化，凝固缺陷，尤其是取向偏离和小角度晶界已经逐渐成为影响单晶高温合金冶金质量和服役性能的主要因素。因此，对单晶高温合金的凝固缺陷进行定性和定量化检测已经成为相关科学研究和工业生产的必需流程，而对于提供试车和考核的单晶高温合金部件100%需要进行单晶晶体取向测定与晶粒缺陷(如小角晶界和杂晶)的检查。
[0003]国外在单晶高温合金部件的研制与生产中，通过专用的X射线衍射仪可以实现无损快速测量单晶高温合金的取向偏离角度，确保单晶高温合金部件在研制和服役过程中都具有高度的可靠性，并建立了相应的测试标准。但是，该设备在小角晶界角度的测试方面，还存在测试费时、自动化程度低、准确性不足等缺点。
[0004]基于上述背景，急需开发一种既能够进行取向偏离角度测试，又能进行小角晶界角度测试的晶体定向仪。
[0005]上述的晶体定向仪，需要用到X射线探测器，而现有的X射线探测器，在利用背反射进行晶体的取向偏离角度及小角晶界角度测试时，其信噪比低，不能提高上述测试的精度。
[0006]现有的X射线探测器尤其是大面积的X射线探测器价格昂贵，检测成本高，需要从国外高价采购。否则只能使用点探测器，检测效率低。
[0007]而使用传统的侧入射背反射衍射仪一般只能得到小于1/2数量的衍射斑点，其对称性较差，对于数据分析造成比较大的困难，而垂直入射背反射衍射技术得到的衍射斑点对称性好，再采用对比度高(暗噪声低)的探测器则可以得到清晰的衍射斑点。
[0008]因此，还需要开发一种能够用于晶体定向仪的对比度高的X射线探测器。
【发明内容】
[0009]针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种X射线探测器，以提高对比度，得到清晰的衍射斑点。
[0010]本发明的另一目的，在于提供一种具有本发明X射线探测器的背反射结构数字化X射线晶体定向仪，既能够进行取向偏离角度测试，又能进行小角晶界角度测试，显著提高取向分析精度与效率。
[0011 ]为实现上述目的，本发明的技术方案如下:
[0012]—种X射线探测器，所述X射线探测器包括闪烁屏、纤维光锥、感光元件、数字电路板、导热元件和射线准直器;闪烁屏，所述闪烁屏上开设有自所述闪烁屏的前侧延伸至所述闪烁屏的后侧的中心通孔;纤维光锥，连接于所述闪烁屏的后侧;感光元件，连接于所述纤维光锥的后侧;数字电路板，所述感光元件的后端连接于所述数字电路板的前表面;导热元件，连接于所述数字电路板的后表面，以为所述感光元件导热；以及射线准直器，所述射线准直器的后端连接于X光机的发射端，所述射线准直器的前端自所述中心通孔延伸至所述闪烁屏的前侧。
[0013]本发明的背反射结构数字化X射线晶体定向仪，具有本发明的X射线探测器。
[0014]本发明的有益效果在于，本发明的X射线探测器，在原有探测器的基础上实现劳厄(Laue)背反射衍射的测试，有效的替代了传统的胶片式劳厄成像仪，实现了劳厄背反射衍射的数字化；同时，本发明的X射线探测器，对比度高(暗噪声低)，可以得到清晰的衍射斑点。
[0015]本发明的背反射结构数字化X射线晶体定向仪，为可应用于单晶高温合金晶体取向和小角晶界检测的设备，并且是能够同时实现单晶高温合金单晶晶体取向和小角晶界测试的设备，可显著提高取向分析精度与效率。
[0016]进而，本发明的背反射结构数字化X射线晶体定向仪，利用可见光成像对被测样品进行定位和参数测量，在保证高精度测量的同时，可以直观的得到被测样品测试位置的图像信息。
【附图说明】
[0017]图1为本发明实施例的背反射结构数字化X射线晶体定向仪的示意图。
[0018]图2为本发明实施例的背反射结构数字化X射线晶体定向仪的样品台的示意图。
[0019]图3为本发明实施例的X射线探测器的示意图。
[0020]图4为本发明实施例的背反射结构数字化X射线晶体定向仪进行取向偏离角度测试的流程图。
[0021]图5为本发明实施例的背反射结构数字化X射线晶体定向仪进行小角晶界角度测试的流程图。
[0022]图6为本发明实施例的X射线探测器的闪烁体的针状阵列结构示意图。
[0023]附图标记说明如下:
[0024]I试验台
[0025]11机械支撑单元
[0026]12辐射屏蔽单元
[0027]13观察窗
[0028]14数据采集与控制单元
[0029]15指示灯
[0030]2 X射线探测器
[0031]21闪烁屏
[0032]22纤维光锥
[0033]23感光元件
[0034]24导热元件
[0035]241半导体制冷器
[0036]242散热片
[0037]25数字电路板
[0038]26射线准直器
[0039]27 X光机
[0040]28探测器平移台[0041 ]3样品台
[0042]31样品载台
[0043]32旋转台
[0044]321第一旋转轴
[0045]33倾角台
[0046]331第二旋转轴
[0047]332 凹台
[0048]333 第一基板
[0049]334 第一滑槽
[0050]34垂直平移台[0051 ]341 第一导轨
[0052]342 第二基板
[0053]343 第二滑槽
[0054]35水平平移台
[0055]351 第二导轨
[0056]352第三基板
[0057]36水平激光准直器
[0058]37竖直激光准直器
[0059]38摄像头
[0060]39样品固定装置
【具体实施方式】
[0061]以下根据本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
[0062]下面介绍本发明实施例的背反射结构数字化X射线晶体定向仪:
[0063]本发明实施例的背反射结构数字化X射线晶体定向仪，是一种利用数字X射线对单晶高温合金的凝固缺陷进行定性和定量化检测的装置。本发明实施例的背反射结构数字化X射线晶体定向仪，具有本发明实施例的X射线探测器。
[0064]图1所示为本发明实施例的背反射结构数字化X射线晶体定向仪的示意图，如图1所示，本发明实施