Page 96 - 理化检验-物理分册2025年第五期
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刘元元,等:用于发动机叶片检测的X射线应力测定仪研制


                                   X 射线管         探测器            音、数据采集快速、抗辐射等优点。MYTHEN2 型
                                                                探测器可确保在低X射线能量下整合出最长的读出
                        机械部分
                                                                时间,以形成最优的信噪比。
                  软件控制部分
                                                     壳体部分

                       主
                       机






                                                                           图 4 MYTHEN 型微带线探测器外观
                                                                     MYTHEN2 型探测器配有厚度为 320 μm的传
                                        系统控制部分                  感器和长度为4 mm、宽度为50 μm的数据带,能量
                              图 1  系统组成示意                       为3.5~40 keV,可优化应力测量。该仪器具有高量
                                 X 射线应力                         子效率,最佳的信噪比和无暗电流等特点,可确保在
                                                                Ti辐射和Cr辐射时能精确到秒级测量。
                          X  系    机   软    壳    探               1.3  机械部分
                         射   统    械   件    体    测
                         线   控    部   控    部    器                    该测定仪的机械部分由同倾装置、侧倾装置、四
                         管   制    分   制    分
                                                                轴检测平台、光闸总成、光缆管总成、激光定位总成
                                                 硅              等组成。X射线应力测定仪机械部分结构如图5所示。
                       密   金    同   侧    四   线   漂
                       封   属    倾   倾    轴   阵   移
                       陶   体    装   装    平   探   探
                       瓷        置   置    台   测   测                           同倾装置
                                                 器
                                                                 侧倾装置
                                   x   y    z  r
                                  轴   轴   轴    轴                                                      衍射面
                                  总   总   总    总
                                  成   成   成    成
                              图 2  系统总成示意
                                                                                                    试样



                                                                                                    四轴检测平台






                              图 3 X 射线管外观
                                                                         图 5 X 射线应力测定仪机械部分结构示意
              高质量的衍射峰,从而保证应力测定结果的准确性。
                                                                     同倾装置上有两个支撑臂,分别安装了射线管
              可选靶材有Cr、Mn、Cu、Co、Fe、V、Ti靶等,X射线
              管的参数如表1所示。                                        和探测器,两个支撑臂可同时做Ψ 角转动,也可单
              1.2  探测器                                          独做Ψ 角转动,即做同倾检测。整个同倾装置安
                  MYTHEN型微带线探测器外观如图 4 所示。                       装在侧倾装置的前端,侧倾装置可带动同倾装置做
              该探测器充分运用了混合光子计数技术,具有无噪                            α 角摆动,即做侧倾检测。侧倾装置和四轴检测平

                                                       表1 X射线管的参数

               额定功率/W     工作电流/mA    工作电压/kV      极性    最高工作温度/℃     射线窗口/mm     细焦点尺寸/(mm×mm) 靶面角度/(°)
                 ≤3 000      ≤50        ≤60      负极性         60       φ16铍窗口           0.4×8            0

               84
   91   92   93   94   95   96   97   98   99   100   101