具有铝输入窗的X 射线图像放大器 本发明涉及一种X射线图像放大器,它具有一铝或铝合金制成的圆帽形输入窗,圆帽具有一圆周法兰,用于与一钢壳相焊接。
在制造这种X射线图像放大器时的一大问题是真空度以及无变形地将输入窗与通常为钢制的壳体相焊接,因为铝和钢相互焊接在一起十分困难。已知有一种焊接技术,用它将铝圆帽与一中间环经扩散焊结合在一起,该中间环则经中间配置一分开的荧光物载体屏与壳体相连接。这意味着十分昂贵的结构形式,尤其是因为其中要用到两相互叠放的圆帽,其中的内层圆帽承载X射线屏,而外部的铝圆帽则仅用于真空密封。
此外,也有人建议过采用由复合板组成的构件用于真空密封且同时用作荧光物承载体,其中该复合板由一铝层叠合在一钢层上组成。经铸造、预车削和金刚石刀车削等费钱的加工过程,将钢层在其本来的圆帽范围内去除掉,然后在该范围内涂上一层荧光物载体。只是在边缘法兰区域还保留着原来的复合板,这样便可以普通的钢焊接技术将复合板法兰的下部钢层焊接到钢壳上去,除了昂贵的加工工序之外,还常常发生因变形和去除特种钢层后的回弹现象所造成的不密封现象。由于金刚石刀车削十分昂贵且切削的量又很小,因此这种车削形式对真空技术来说没有十分重要的意义。
因此,本发明的目的是设计一种本文前言所述类型的X射线图像放大器,使得能以简单的方法进行真空密封焊接,焊接中也不会因过度加热而引起变形。
为实现这一目的,根据本发明,提供一种X射线图像放大器,它具有一圆帽形由铝或铝合金制成地输入窗,该圆帽具有一圆周法兰用于与一钢壳相焊接,其中在输入窗和钢壳间配置有一铝钢构件,在钢壳和圆周法兰之间配置有一具有铝层和钢层的扁平复合板环,其中钢壳上的钢层和圆周法兰借助激光被焊在复合板环的铝层上,且激光焊缝位于圆帽的真空一侧。
抛开对复合板组成的整个圆帽的加工以及在上文详细叙述的对钢层的十分麻烦的去除过程,代之以根据本发明仅需要一种扁平的复合板环,该环被配置于由铝或铝合金制成的圆帽的圆周法兰和钢壳之间。其中优选地可首先将复合板环的钢层焊接在钢壳上,优选地是在已去掉铝层所空留出的外周边范围内。随后将铝圆帽放置其上并利用一激光器,最好是一Nd:YAG激光器将其与复合板环的铝材一侧相焊。这样做的优点是:在将复合板环的钢层与钢壳焊接过程中所产生的高温不会给圆帽带来畸变,因为只是在重新冷却之后才将圆帽放上且在较小的热载荷条件下用激光以上述方式将铝层相互焊在一起。
虽然原则上可在两侧将铝圆帽与复合板环的铝层相焊接,然而在本发明的进一步设计中要将激光焊缝放在圆帽的真空一侧,这样才能避免难于脱气的缝隙,而这种缝隙在从外部进行的焊接中是会发生的。
在本发明的进一步设计中规定:圆帽由至少内侧高度滚光的铝板材组成,其中在圆帽高度滚光的内表面上直接蒸镀有一CsJ-层。圆帽自身优选由AlMg3、AlMgSi1或AlMg1等材料制成。
采用诸如能将外圆周上的复合板环的铝上层去除,最好车削掉的相应方式,由此可将该范围内的复合板环与钢壳相焊接,则可为复合板环的铝上层提供一不完全穿过该铝层的、可容纳铝圆帽圆周法兰的凹槽。这样圆周法兰便可与之齐平地被容纳到该凹槽中,以便在一细槽中用激光焊从外或从里作铝和铝的焊接。
从以下对一实施例的说明并参照附图可进一步了解本发明其它的优点、特征和细节。附图中:
图1为具有根据本发明的固定在钢壳上的输入窗的一X射线图像放大器输入端的剖视图,
图2为对应于图1中的局部Ⅱ的放大图。
图1所示为具有一上固定周边法兰2的X射线图像放大器的钢壳1,在它上面被真空密封地且无畸变地焊接有一带周边法兰5的由铝或铝合金制成的形状为圆帽的输入窗3。为避免例如将如同圆帽4一样由铝材制成的圆周法兰5同钢材制成的固定周边法兰2进行直接焊接以及由此钢铝焊接所带来的所有困难,在圆周法兰5和钢壳1的固定周边法兰2之间根据本发明配置有一复合板环6,它由一钢层7和一配置其上的、经特种加工制成的与其绝对气密且固定连接的铝层8所组成。一种这样的复合板环可比如用Alinox复合材料来组成,其中从一Alinox复合材料板来进行加工其费用可以十分便宜,因为人们可以冲制出许多同心的复合板环并使它们在不同大小的X射线图像放大器中用于固定输入窗。该相对较贵的复合材料板由此可进一步被利用且不会产生太多的废料。
复合板环6在所介绍的实施形式中在被进一步加工之前还将被另外地车削,也就是在复合板环6的外圆周上的一个边缘区域9中将铝层8完全去除掉。在该区域9中用普通方式进行复合板环与固定周边法兰2的焊接,亦即钢对钢的焊接。在复合板环6的内圆周边缘上同样设有一始终未完全穿透的凹槽10,用它来边缘齐平地接合圆帽4的圆周法兰5。对圆周法兰5同层8(两者均为铝层)的焊接可采用激光器,最好是一Nd:YAG激光器,既可在圆周倒角11处从外部进行,也可优选地在内侧的倒角12上进行。
根据本发明的将输入窗3与钢壳1的焊接能够实现将一CsJ层简单直接地镀到铝圆帽4的高度滚光的内表面13上,因为采用焊接激光器的这种焊接法既不会造成对圆帽4的高度热载荷,也无需担心圆帽产生畸变。在复合板环6的层7和钢壳1的固定周边法兰2之间所进行的可能为高热负载的焊接可以在圆帽放上之前以及在焊缝设置之前进行,这样由此产生的热载荷对圆帽的焊接完全是无关紧要的。