鎢合金準直器

鎢合金準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，即只允許與準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。

鎢合金準直器是醫用加速器的輻射頭組成部件。對電子輻射的準直除利用初級和次級準直器外，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。

基本介紹

• 中文名：鎢合金準直器
• 外文名：Tungsten alloy collimator
• 用途：醫用加速器的輻射頭組成部件

工作原理

鎢合金準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準直系統，規則野是指輪廓為大小可變的方形、矩形或圓形輻射野。

粒子準直器原理圖

套用領域

鎢合金準直器是因射線的不同可分為中子射線準直器，X射線準直器，及伽馬射線準直器。鎢合金準直器作為射線加速器的一部分主要套用於放射治療領域。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。鎢合金準直器也可作為射線探測器的一部分套用於工業探測中，例如核電站輻射探測，石油鑽井勘探，管道檢測等。

醫用直線加速器

性能

製造鎢合金準直器鎢合金材料規格ASTM B777-99

等級		1	2	3	4
鎢含量(%)		90	92.5	95	97
密度(g/cc)		16.85-17.25	17.15-17.85	17.75-18.35	18.25-18.85
硬度(HRC)		32	33	34	35
極限抗拉強度	ksi	110	110	105	100
	Mpa	758	758	724	689
屈服強度0.2%	ksi	75	75	75	75
	Mpa	517	517	517	517
延伸率(%)		5	5	3	2

優勢

在同等厚度條件下，鎢合金的射線禁止能力是鉛的1.7倍多，當射線越強，兩者禁止射線的能力相差的愈加明顯；

生產準直器用鎢合金禁止件

鎢合金材質具有環保特性，而鉛有毒，鎢合金禁止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禁止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

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。

生產準直器用鎢合金禁止件

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。

燒結對鎢合金準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。