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我公司参与研发“短波长X射线体应力无损分析仪开发及应用”项目的进展及成果

发布时间:2018-05-16 09:15:40   作者:

 

      2014年初我公司承担的“条形焦斑的W靶衍射管研制及X射线光管集成”项目,是四川艺精科技集团有限公司的“短波长X射线体应力无损分析仪开发及应用”任务的子任务。该任务的工作目标是开展条形焦斑的短波长X射线管的研制工作,获得截面尺寸与准直器匹配的X射线,提高与准直器的匹配性,提高X射线的使用效率,从而提高整个系统的测试效率,提升仪器测试能力。
      在X射线作为探测源的仪器中,X射线光管性能指标对整体仪器性能至关重要。本任务旨在为衍射和应力分析仪器提供合适的X射线源。采用超重元素铀及钨等作为靶材,通过设计优化、制备工艺创新、清洁化封装、光斑尺寸控制以及电源性能提升等技术的创新,研制了最高电压为450kV、最高功率为3kW的钨靶X射线管,最高电压为450kV、最高功率为1.5kW的铀靶X射线管。获得了光斑尺寸为2.0mm×10mm的条形焦斑X射线,其截面尺寸与准直器匹配。研制的衍射管代替了现有探伤用X射线管,不仅性能稳定,而且降低了X射线波长,提高了其穿透深度。
      450kV高压X射线铀靶管研制。铀作为阳极靶材,其原子序数大, 产生的波长短,本子任务利用铀的激发X射线(kα1波长为0.130962 Å)来提高仪器的测试深度。对U靶阳极的温度,功率,厚度,材料性能等参数进行模拟,优化了阳极靶材参数设计。传统的X射线管阳极采用的熔铸方法只适用于熔点高于Cu基座的阳极制备,而U与Cu熔点接近,难用此法。本任务采用了一种全新的真空热压扩散连接技术实现了低熔点靶材铀与Cu基座的连接,成功制备了X射线管用铀靶阳极。该方法获得一项发明专利授权。
      通过450kV高压管的研制,大大提升了我国的X射线管的研制水平,多项革新技术获得突破和应用,研制获得的X射线管各项技术指标经第三方权威机构对靶材材料及其X射线,管电压,稳定性进行了测试,达到任务书要求。
      在工程化与产业化方面。已形成年产量500支X射线管生产线,并将继续扩大生产规模至年产量1000支。另外对高性能X射线管不仅完成了产品鉴定,而且已开始小批量生产和试销,广泛征求不同用户的使用意见,对产品进行进一步完善。本任务研制的产品打破了高压X射线管国外产品垄断中国市场的局面,拉低了其产品销售价格。
       当前世界上只有少数发达国家才能生产此类型射线管,这是国力和科技水平的象征,而目前在航天、军工、机械制造等领域的应用完全依赖进口,不仅付出大量外汇,在技术方面还受制于人。高压金属陶瓷X射线管国产化在我国一直是薄弱环节,国内市场特别是高千伏领域全部被国外占有,美国的瓦利安公司VARIAN,瑞士的康曼特公司(COMET),法国的泰雷兹公司,三家公司垄断了中国市场。本任务研制的金属陶瓷X射线管技术指标和主要技术参数与美国瓦里安公司相同,缩小了国内外的技术差距,跟上了国际先进水平,打破了国外产品垄断中国市场的局面。金属陶瓷X射线管的试制项目不仅填补了国内空白,具有满足我国国民经济发展需要的现实意义,也具有十分深远的社会意义。
高精度捡漏.jpg应用现场.jpg部分产品图片.jpg
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