一种高能X射线靶

本发明涉及x射线成像和检测设备，具体而言，涉及一种高能x射线靶。

背景技术：

1、x射线靶的性能优劣决定着轫致辐射x射线源发射x射线的品质及整个设备的运行表现。在高能x射线成像、无损检测设备中，由于束流尺寸较小，靶体局部功率密度高，热负载集中；在对大尺寸、高密度物体进行检测时，在穿过被测物时会发生能谱硬化，导致测量精度下降。

2、目前张耀锋等人基于一台能量为9mev、平均流强为125μa的高功率电子直线加速器，开展了高能x射线靶设计工作，其w靶直径为10mm，w靶外围具备较高导热率的cu，冷却系统采用水冷方式，冷却水管附加在w靶边缘的cu支撑板上，材质为铝内径5mm，截面为半圆形，冷却水能够直接与cu支撑板接触，经comsol模拟证明经长时间照射靶材最高温度约为970℃，最低温度约为180℃。

3、目前，上述利用cu支撑板作为外界水与w靶的热量传导中介，增加了额外的热量传导介质，导致冷却效果变差，且并未进行出射x射线硬化。

技术实现思路

1、本发明在于提供一种包含水冷却系统及双层滤波片的高能x射线靶，用于降低靶体热损伤及硬化高能x射线，提升x射线检测精度。

2、本发明采取的技术方案如下：

3、一种高能x射线靶，包括钨靶、水冷却系统和双层滤波片，所述钨靶的正面为用于接收电子束的接收面，背面为用于发射x射线束的发射面，所述水冷却系统包括冷却水管；所述冷却水管设置贴合于所述钨靶边缘的热传递面，所述热传递面沿所述冷却水管的长度方向为弧形面，宽度方向为平面，所述冷却水管的一端为用于通入冷却水的冷却水进口，另一端为用于排出热水的热水出口；所述双层滤波片正对所述钨靶的发射面。

4、在本发明的一较佳实施方式中，所述钨靶除接收面与发射面外均接触于所述热传递面，既不影响电子束的接收、x射线束的发射，也能确保冷却水管具有极高的热量转移效率。

5、在本发明的一较佳实施方式中，所述冷却水管为铝管。

6、在本发明的一较佳实施方式中，所述双层滤波片包括第一滤波片和第二滤波片，所述第一滤波片位于所述钨靶和第二滤波片之间，并贴合于所述第二滤波片，所述第一滤波片和钨靶间隙配合；所述第一滤波片材料由铋、铅、坦中的一种材料制成，所述第二滤波片材料由铁、铜、铝中的一种材料制成。

7、在本发明的一较佳实施方式中，所述钨靶、冷却水管和双层滤波片均置于一个屏蔽体，所述屏蔽体从左至右依次设置靶体安装腔、连接于所述靶体安装腔的射线发射通道；所述钨靶置于所述靶体安装腔，且其发射面朝向所述射线发射通道；所述双层滤波片卡装于所述射线发射通道。

8、在本发明的一较佳实施方式中，所述水冷却系统还包括水泵；所述水泵的出口连接所述冷却水进口，进口连接冷水源。

9、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

10、冷却水管设置贴合于所述钨靶边缘的热传递面，热传递面沿冷却水管的长度方向和宽度方向均为弧形面，具有更优异的冷却性能，钨靶在更高电子束轰击下，仍能确保靶体温度低于背景技术中靶体的温度；

11、设置双层滤波片硬化出射x射线，提升了平均能量，增加x射线检测精度。

12、为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举本发明实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

技术特征：

1.一种高能x射线靶，包括钨靶，所述钨靶的正面为用于接收电子束的接收面，背面为用于发射x射线束的发射面，其特征在于，还包括水冷却系统和双层滤波片，所述水冷却系统包括冷却水管；所述冷却水管设置贴合于所述钨靶边缘的热传递面，所述热传递面沿所述冷却水管的长度方向为弧形面，宽度方向为平面，所述冷却水管的一端为用于通入冷却水的冷却水进口，另一端为用于排出热水的热水出口；所述双层滤波片正对所述钨靶的发射面。

2.根据权利要求1所述的高能x射线靶，其特征在于，所述钨靶除接收面与发射面外均接触于所述热传递面。

3.根据权利要求1所述的高能x射线靶，其特征在于，所述冷却水管为铝管。

4.根据权利要求1所述的高能x射线靶，其特征在于，所述双层滤波片包括第一滤波片和第二滤波片，所述第一滤波片位于所述钨靶和第二滤波片之间，并贴合于所述第二滤波片，所述第一滤波片和钨靶间隙配合；所述第一滤波片材料由铋、铅、坦中的一种材料制成，所述第二滤波片材料由铁、铜、铝中的一种材料制成。

5.根据权利要求1所述的高能x射线靶，其特征在于，所述钨靶、冷却水管和双层滤波片均置于一个屏蔽体，所述屏蔽体从左至右依次设置靶体安装腔、连接于所述靶体安装腔的射线发射通道；所述钨靶置于所述靶体安装腔，且其发射面朝向所述射线发射通道；所述双层滤波片卡装于所述射线发射通道。

6.根据权利要求1所述的高能x射线靶，其特征在于，所述水冷却系统还包括水泵；所述水泵的出口连接所述冷却水进口，进口连接冷水源。

技术总结
本发明公开了一种高能X射线靶，涉及X射线成像和检测设备技术领域，包括钨靶、水冷却系统和双层滤波片，钨靶的正面为用于接收电子束的接收面，背面为用于发射X射线束的发射面，水冷却系统包括冷却水管；冷却水管设置贴合于钨靶边缘的热传递面，热传递面沿冷却水管的长度方向为弧形面，宽度方向为平面，冷却水管的一端为用于通入冷却水的冷却水进口，另一端为用于排出热水的热水出口；双层滤波片正对钨靶的发射面。与现有技术相比，本发明具有更优异的冷却性能，且设置了双层滤波片硬化出射X射线，提升了平均能量，增加X射线检测精度。

技术研发人员：王琦标,杨红超,谢波,邓超,庹先国,唐瑛鸿,梁国华
受保护的技术使用者：四川轻化工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13