鎢合金准直器

鎢合金准直器

鎢合金准直器是縮小粒子束或光波的裝置,縮小意味著使粒子射線沿著特定的方向,即只允許與准直器平行的射線通過,或使空間截面梁體變得更窄從而限制射線量的裝置。

鎢合金准直器是醫用加速器的輻射頭組成部件。對電子輻射准直除利用初級和次級准直器外,在輻射頭下方配備電子限束器,它的主要的功能是限定電子輻射的範圍,以便保護靶區外的正常組織和使要害器官免受照射。

工作原理


粒子准直器原理圖
粒子准直器原理圖
鎢合金准直器是醫用加速器的輻射頭組成部件。產生一定形狀輪廓輻射野的部件稱為準直系統,產生規則形狀輪廓輻射野的部件稱為規則野准直系統,規則野是指輪廓為大小可變的方形、矩形或圓形輻射野。

應用領域


醫用直線加速器
醫用直線加速器
鎢合金准直器是因射線的不同可分為中子射線准直器,X射線准直器,及伽馬射線准直器。鎢合金准直器作為射線加速器的一部分主要應用於放射治療領域。通過放射治療對人體各部位惡性腫瘤及一些良性病進行的治療,同時可用放射線治療癌症。鎢合金准直器也可作為射線探測器的一部分應用於工業探測中,例如核電站輻射探測,石油鑽井勘探,管道檢測等。

性能


製造鎢合金准直器鎢合金材料規格ASTM B777-99
等級1234
鎢含量(%)9092.59597
密度(g/cc)16.85-17.2517.15-17.8517.75-18.3518.25-18.85
硬度(HRC)32333435
極限抗拉強度ksi110110105100
Mpa758758724689
屈服強度0.2%ksi75757575
Mpa517517517517
延伸率(%)5532

優勢


生產准直器用鎢合金屏蔽件
生產准直器用鎢合金屏蔽件
在同等厚度條件下,鎢合金的射線屏蔽能力是鉛的1.7倍多,當射線越強,兩者屏蔽射線的能力相差的愈加明顯;
鎢合金材質具有環保特性,而鉛有毒,鎢合金屏蔽件製造輻射探測器對人體安全不具有危害;
鎢合金易進行切削加工,密度及硬度都比鉛材料高,經過燒結加工鎢合金屏蔽件可以達到很低的厚度;
鎢具有金屬中最高的熔點,鎢合金可作為某些高溫環境下的輻射探測材質;
鎢合金在各種特殊氣體條件下都具有很高的穩定性,例如在氯、溴或其它鹵素的氣體等用作淬火氣體中都能保持其穩定性。

製造過程


生產准直器用鎢合金屏蔽件
生產准直器用鎢合金屏蔽件
首先將不低於90%的鎢金屬粉末與等比例的鐵和鎳金屬粉末混合,在這一過程中進行熱處理,燒結的溫度可控制在1450 ° C 到 1500 °C左右,此時進行壓坯或松裝粉末體加熱到其基本組元熔點以下的溫度(約0.7~0.8T絕對熔點)。熱處理可提高壓坯或送裝粉末體的強度,並提高鎢合金的密度。

燒結工藝


燒結是一種熱處理工藝,壓坯或送裝粉末體的強度和密度都是很低的。為了提高壓坯或送裝粉末體的強度,需要在適當的條件下進行熱處理。這就是把壓坯或松裝粉末體加熱到其基本組元熔點以下的溫度(約0.7~0.8T絕對熔點),並在此溫度下保溫,從而是粉末顆粒結合起來,改善其性能。
燒結對鎢合金准直器的性能有著決定性的影響。燒結的結果是粉末顆粒之間發生粘結,燒結體的強度增加,而且在大多數的情況下,其密度也提高。在燒結過程中,壓坯要經歷一系列的物理化學變化,開始是水分或有機物的蒸發或揮發,吸附氣體的排除,應力的消除,粉末顆粒表面氧化物的還原;繼之是原子間發生擴散,粘帖流動和塑性流動,顆粒間的接觸面增大,發生再結晶,晶粒長大等等。