用于x射线转换靶的基体及其加工方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于X射线转换靶的基体及其加工方法，该基体包括一基板和一框架，该框架形成有一容置槽，该基板设置于该容置槽内，并与该框架形成一整体。该加工方法具体包括以下步骤：S1、将一毛坯板整体雕刻形成该基体。本发明易于加工、密封性能好、机械强度高，保证加工的尺寸精度和使用过程中的散热性能和不易引起大的热形变。
【专利说明】 用于X射线转换靶的基体及其加工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及X射线转换靶，特别涉及一种用于X射线转换靶的基体及其加工方法。【背景技术】
[0002]电子束转换成X射线通常将高能电子束轰击在靶材料上，通过电子与材料之间的轫致辐射过程释放X射线。由于工业使用的X射线能量通常低于IOMeV,在这个能量范围电子与材料的相互作用过程中，80%以上的能量将通过热能释放。因此，功率越大的转换靶对整体散热能力的要求越高。
[0003]一般转换靶需要冷却剂对转换靶的靶材料层进行冷却。冷却剂在靶材料层和另一密封层之间，处于高压高速流动的状态，这对流道的管壁产生很大的压力。除靶材料层外，尤其是另一密封层需要轻质材料通常强度有限，因此在冷却剂的压力作用下，容易发生形变。由于转换效率的要求，各层的厚度的总和是有限的，通常在IOmm以内。这种压力形变一般不能通过增加管道内的加强筋解决。
[0004]因此，现有的转换靶内设置的冷却剂流道由两金属薄层之间的空间构成。构成流道的两金属薄层，一层为靶层板，另一层为基板。基板既有与靶层板一起围成流道的作用，也有吸收剩余电子束的作用。基板要求加工的尺寸高，在工作中形变小，通常在四周有加强的框架固定。其固定的方式通常采用螺钉固定或者焊接固定，而且固定要保证通入高压冷却剂的密封性。基体包括框架和基板。然而，由于基板选用金属材料特殊的关系，这种结构的焊接工艺通常都比较难，而且精度上难以实现。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题是克服现有技术中传统的基体及其加工方法加工难、力口工尺寸精度差、密封性差的缺陷，提供了一种用于X射线转换靶的基体及其加工方法。
[0006]本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题:
[0007]—种用于X射线转换靶的基体，其特点在于，其包括一基板和一框架，该框架形成有一容置槽，该基板设置于该容置槽内，并与该框架形成一整体。
[0008]在本方案中，该基板与框架形成一整体，保证基板与靶层板之间通入高压冷却剂的密封性，使用过程中的散热性能和不易引起大的热形变，且提高了该基体的机械强度，使该基体易于加工。
[0009]较佳地，该基板的上表面设有至少一第一导向板，各该第一导向板的一端均与框架相连接，各该第一导向板与该基板、框架围绕形成有一第一导流槽，该第一导流槽用于实现冷却剂的循环流动。
[0010]在本方案中，该基板的厚度均匀一致，能提高该电子束转换成X射线的转换效率；另外，该第一导流槽用于实现冷却剂的循环流动，可提高转换靶的散热性能。
[0011]较佳地，该第一导向板的数量为两块，两块该第一导向板间隔平行设置于该基板上。[0012]较佳地，该第一导流槽包括一第一进流槽和两个第一出流槽，该第一进流槽位于 两个该第一出流槽之间，该第一进流槽的一端用于通入冷却剂，另一端与两个该第一出流 槽相连通。
[0013]较佳地，该框架的一端部设有三个第一通孔，该基板的一端部设有三个第一连接 槽，其中一个该第一连接槽的一端与相应的该第一通孔相连通，另一端与该第一进流槽相 连通，另外两个该第一连接槽的一端与相应的该第一通孔相连通，另一端分别与该第一出 流槽相连通。
[0014]较佳地，该基板的下表面设有至少一第二导向板，各该第二导向板的一端均与框 架相连接，各该第二导向板与该基板、框架围绕形成有一第二导流槽，该第二导流槽用于实 现冷却剂的循环流动。
[0015]较佳地，该第二导向板的数量为两块，两块该第二导向板间隔平行设置于该基板 上。
[0016]较佳地，该第二导流槽包括一第二进流槽和两个第二出流槽，该第二进流槽位于 两个该第二出流槽之间，该第二进流槽的一端用于通入冷却剂，另一端与两个该第二出流 槽相连通。
[0017]较佳地，该框架的一端部设有三个第二通孔，该基板的一端部设有三个第二连接 槽，其中一个该第二连接槽的一端与相应的该第二通孔相连通，另一端与该第二进流槽相 连通，另外两个该第二连接槽的一端与相应的该第二通孔相连通，另一端分别与该第二出 流槽相连通。
[0018]较佳地，该框架包括四个侧壁，且四个侧壁的形状均为圆弧形。
[0019]较佳地，该框架的上表面设有若干螺纹孔。
[0020]在本方案中，螺纹孔用于基体与转换靶的其他部件之间的装配固定。
[0021]本发明还提供了一种基体的加工方法，其特点在于，该基体如上所述，该加工方法 具体包括以下步骤:
[0022]S1、将一毛坯板整体雕刻形成该基体。
[0023]在本方案中，基板和框架无需螺钉固定或者焊接固定，而是将基板和框架用整块 的毛还板整体雕刻成为基体，这样提闻了该基体的机械强度，保证该基体加工的尺寸精度。 另外，这种整体雕刻成形的基体与靶层板组装成转换靶时装配精度更高，保证基板与靶层 板之间通入高压冷却剂的密封性，能提高转换靶的转换效率和散热性能。
[0024]较佳地，该毛坯板的材质为铝合金。
[0025]在本方案中，铝合金对X射线的吸收较少，且能够达到该基体的强度要求。
[0026]较佳地，步骤S1之后还包括以下步骤:
[0027]S11、在该基板的上表面雕刻形成有一第一导流槽。
[0028]较佳地，步骤S11之后还包括以下步骤:
[0029]S111、在该基板的上表面的一端还雕刻形成有三个第一连接槽；
[0030]S112、在该框架的一端部雕刻有三个第一通孔。
[0031]较佳地，步骤S1之后还包括以下步骤:
[0032]S11,、在该基板的上表面雕刻形成有一第二导流槽。
[0033]较佳地，步骤S1/之后还包括以下步骤:[0034]S11/、在该基板的下表面的一端还雕刻形成有三个第二连接槽；
[0035]S11^、在该框架的一端部雕刻有三个第二通孔。
[0036]在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
[0037]本发明的积极进步效果在于:
[0038]本发明易于加工、密封性能好、机械强度高，保证加工的尺寸精度和使用过程中的散热性能和不易引起大的热形变。
【专利附图】
【附图说明】
[0039]图1为本发明基体的较佳实施例的立体结构示意图。
[0040]图2为本发明基体的较佳实施例的结构示意图。
[0041 ] 图3为与图1对应的俯视图。
[0042]图4为与图1对应的仰视图。
[0043]图5为与图1对应的左视图。
[0044]图6为与图1对应的右视图。
[0045]附图标记说明:
[0046]
基板:I框架:2第一导向板:3
第一导流槽:4第一进流槽:5第一出流槽:6
第一通孔:7第一连接槽:8第二导向板:9
第二导流槽:10第二进流槽:11第二出流槽:12
第二通孔:13第二连接槽:14螺纹孔:15
【具体实施方式】
[0047]下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本发明。
[0048]如图1所示，本发明用于X射线转换靶的基体包括一基板I和一框架2。该框架2形成有一容置槽。该基板I设置在该容置槽内，并与该框架2形成一整体。该基板I与框架2形成一整体，保证基板I与靶层板之间通入高压冷却剂的密封性，使用过程中的散热性能和不易引起大的热形变，且提闻了该基体的机械强度，使该基体易于加工。
[0049]其中，如图3所不,该基板I的上表面设有至少一第一导向板3。各该第一导向板3的一端均与框架2相连接,各该第一导向板3与该基板1、框架2围绕形成有一第一导流槽4。该第一导流槽4用于实现冷却剂的循环流动。
[0050]在本实施例中，导流槽在基板I上的设置结构形式，使得该基板1的厚度均匀一致，这样能提高该电子束转换成X射线的转换效率。另外，该第一导流槽4用于实现冷却剂的循环流动，可提高转换靶的散热性能。
[0051]如图3所示，该第一导向板3的数量为两块，两块该第一导向板3间隔平行设置于该基板I上。[0052]其中，该第一导流槽4包括一第一进流槽5和两个第一出流槽6。该第一进流槽5 位于两个该第一出流槽6之间。该第一进流槽5的一端用于通入冷却剂，另一端与两个该 第一出流槽6相连通。
[0053]另外，如图2、图5所示，该框架2的一端部设有三个第一通孔7，该基板I的一端 部设有三个第一连接槽8，其中一个该第一连接槽8的一端与相应的该第一通孔7相连通， 另一端与该第一进流槽5相连通，另外两个该第一连接槽8的一端与相应的该第一通孔7 相连通，另一端分别与该第一出流槽6相连通。
[0054]如图4所不,该基板I的下表面设有至少一第二导向板9。各该第二导向板9的一 端均与框架2相连接。各该第二导向板9与该基板1、框架2围绕形成有一第二导流槽10。 该第二导流槽10用于实现冷却剂的循环流动。
[0055]在本实施例中，该第二导向板9的数量为两块，两块该第二导向板9间隔平行设置 于该基板I上。
[0056]其中，如图4所示，该第二导流槽10包括一第二进流槽11和两个第二出流槽12。 该第二进流槽11位于两个该第二出流槽12之间。该第二进流槽11的一端用于通入冷却 齐U，另一端与两个该第二出流槽12相连通。
[0057]另外，如图2、图6所示，该框架2的一端部设有三个与第二通孔13。该基板I的 一端部设有三个第二连接槽14。其中一个该第二连接槽14的一端与相应的该第二通孔13 相连通，另一端与该第二进流槽11相连通。另外两个该第二连接槽14的一端与相应的该 第二通孔13相连通，另一端分别与该第二出流槽12相连通。
[0058]此外，该框架2包括四个侧壁，且四个侧壁的形状均为圆弧形。
[0059]优选的，如图1所示，该框架2的上表面设有若干螺纹孔15。在本实施例中，螺纹 孔15用于基体与转换靶的其他部件之间的装配固定。
[0060]本发明还提供了一种基体的加工方法，该基体如上所述，该加工方法具体包括以 下步骤:
[0061]步骤100，将一毛坯板整体雕刻形成该基体。
[0062]在实际的应用中，基体可以采用数控机床根据设计的三维模型自动雕刻成型。其 加工步骤在不同类型的数控机床可能有所不同。通常需提供基体最大长宽高尺寸的长方体 材料。机床将根据输入的基体模型自动雕刻成型。
[0063]在本实施例中，基板I和框架2无需螺钉固定或者焊接固定，而是将基板I和框架 2用整块的毛坯板整体雕刻成为基体，这样提高了该基体的机械强度，保证该基体加工的尺 寸精度。另外，这种整体雕刻成形的基体与靶层板组装成转换靶时装配精度更高，保证基板 I与靶层板之间通入高压冷却剂的密封性，能提高转换靶的转换效率和散热性能。
[0064]优选的，该毛坯板的材质为铝合金。铝合金对X射线的吸收较少，且能够达到该基 体的强度要求。
[0065]其中，步骤100之后还包括以下步骤:
[0066]步骤1000,在该基板I的上表面雕刻形成有一第一导流槽4。
[0067]另外，步骤1000之后还包括以下步骤:
[0068]步骤10000，在该基板I的上表面的一端还雕刻形成有三个第一连接槽8 ；
[0069]步骤10001，在该框架2的一端部雕刻有三个第一通孔7。[0070]此外，步骤100之后还包括以下步骤:
[0071]步骤1000'，在该基板I的上表面雕刻形成有一第二导流槽10。
[0072]优选的，步骤1000'之后还包括以下步骤:
[0073]步骤10000'，在该基板I的下表面的一端还雕刻形成有三个第二连接槽14 ；
[0074]步骤10001`，在该框架2的一端部雕刻有三个第二通孔13。
[0075]综上所述，本发明易于加工、密封性能好、机械强度高，保证加工的尺寸精度和使用过程中的散热性能和不易引起大的热形变。
[0076]虽然以上描述了本发明的【具体实施方式】，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种用于X射线转换靶的基体，其特征在于，其包括一基板和一框架，该框架形成有一容置槽，该基板设置于该容置槽内，并与该框架形成一整体。
2.如权利要求1所述的基体，其特征在于，该基板的上表面设有至少一第一导向板，各该第一导向板的一端均与框架相连接，各该第一导向板与该基板、框架围绕形成有一第一导流槽，该第一导流槽用于实现冷却剂的循环流动。
3.如权利要求2所述的基体，其特征在于，该第一导向板的数量为两块，两块该第一导向板间隔平行设置于该基板上。
4.如权利要求3所述的基体，其特征在于，该第一导流槽包括一第一进流槽和两个第一出流槽，该第一进流槽位于两个该第一出流槽之间，该第一进流槽的一端用于通入冷却剂，另一端与两个该第一出流槽相连通。
5.如权利要求4所述的基体，其特征在于，该框架的一端部设有三个第一通孔，该基板的一端部设有三个第一连接槽，其中一个该第一连接槽的一端与相应的该第一通孔相连通，另一端与该第一进流槽相连通，另外两个该第一连接槽的一端与相应的该第一通孔相连通，另一端分别与该第一出流槽相连通。
6.如权利要求1所述的基体，其特征在于，该基板的下表面设有至少一第二导向板，各该第二导向板的一端均与框架相连接，各该第二导向板与该基板、框架围绕形成有一第二导流槽，该第二导流槽用于实现冷却剂的循环流动。
7.如权利要求6所述的基体，其特征在于，该第二导向板的数量为两块，两块该第二导向板间隔平行设置于该基板上。
8.如权利要求7所述的基体，其特征在于，该第二导流槽包括一第二进流槽和两个第二出流槽，该第二进流槽位于两个该第二出流槽之间，该第二进流槽的一端用于通入冷却剂，另一端与两个该第二出流槽相连通。
9.如权利要求8所述的基体，其特征在于，该框架的一端部设有三个第二通孔，该基板的一端部设有三个第二连接槽，其中一个该第二连接槽的一端与相应的该第二通孔相连通，另一端与该第二进流槽相连通，另外两个该第二连接槽的一端与相应的该第二通孔相连通，另一端分别与该第二出流槽相连通。
10.如权利要求1所述的基体，其特征在于，该框架包括四个侧壁，且四个侧壁的形状均为圆弧形。
11.如权利要求1~10中任意一项所述的基体,其特征在于,该框架的上表面设有若干螺纹孔。
12.—种基体的加工方法,其特征在于,该基体如权利要求1~11中任意一项所述，该加工方法具体包括以下步骤: S1、将一毛坯板整体雕刻形成该基体。
13.如权利要求12所述的加工方法，其特征在于，该毛坯板的材质为铝合金。
14.如权利要求12所述的加工方法，其特征在于，步骤S1之后还包括以下步骤: S11、在该基板的上表面雕刻形成有一第一导流槽。
15.如权利要求14所述的加工方法，其特征在于，步骤S11之后还包括以下步骤: S111、在该基板的上表面的一端还雕刻形成有三个第一连接槽； S112、在该框架的一端部雕刻有三个第一通孔。
16.如权利要求12所述的加工方法，其特征在于，步骤S1之后还包括以下步骤: S11'、在该基板的上表面雕刻形成有一第二导流槽。
17.如权利要求16所述的加工方法，其特征在于，步骤S1/之后还包括以下步骤: S11/、在该基板的下表面的一端还雕刻形成有三个第二连接槽；S112'、在该框架的一端部雕·刻有三个第二通孔。
【文档编号】H01J9/02GK103578895SQ201310517782
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年10月28日 优先权日:2013年10月28日
【发明者】何子锋, 杨永金, 黄建鸣, 李德明, 张宇田, 朱希恺 申请人:中国科学院上海应用物理研究所