背反射結構數(shù)字化x射線晶體定向儀及其x射線探測器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及X射線成像檢測技術領域，具體涉及一種X射線探測器和具有該X射線探測器的背反射結構數(shù)字化X射線晶體定向儀。
【背景技術】
[0002]隨著航空發(fā)動機推重比的提高，將導致渦輪進口溫度進一步提高，高溫高推重比增加了部件承受的熱應力和機械應力，對渦輪部件材料的承溫能力提出了苛刻的要求。單晶高溫合金消除了晶界這一高溫下的弱化因素，其承溫能力明顯提高，成為先進航空發(fā)動機渦輪部件的優(yōu)選材料。目前幾乎所有先進航空發(fā)動機都以采用了單晶高溫合金為其特色。但是，隨著先進單晶高溫合金的高合金化以及渦輪部件結構的復雜化和大型化，凝固缺陷，尤其是取向偏離和小角度晶界已經(jīng)逐漸成為影響單晶高溫合金冶金質量和服役性能的主要因素。因此，對單晶高溫合金的凝固缺陷進行定性和定量化檢測已經(jīng)成為相關科學研究和工業(yè)生產(chǎn)的必需流程，而對于提供試車和考核的單晶高溫合金部件100%需要進行單晶晶體取向測定與晶粒缺陷(如小角晶界和雜晶)的檢查。
[0003]國外在單晶高溫合金部件的研制與生產(chǎn)中，通過專用的X射線衍射儀可以實現(xiàn)無損快速測量單晶高溫合金的取向偏離角度，確保單晶高溫合金部件在研制和服役過程中都具有高度的可靠性，并建立了相應的測試標準。但是，該設備在小角晶界角度的測試方面，還存在測試費時、自動化程度低、準確性不足等缺點。
[0004]基于上述背景，急需開發(fā)一種既能夠進行取向偏離角度測試，又能進行小角晶界角度測試的晶體定向儀。
[0005]上述的晶體定向儀，需要用到X射線探測器，而現(xiàn)有的X射線探測器，在利用背反射進行晶體的取向偏離角度及小角晶界角度測試時，其信噪比低，不能提高上述測試的精度。
[0006]現(xiàn)有的X射線探測器尤其是大面積的X射線探測器價格昂貴，檢測成本高，需要從國外高價采購。否則只能使用點探測器，檢測效率低。
[0007]而使用傳統(tǒng)的側入射背反射衍射儀一般只能得到小于1/2數(shù)量的衍射斑點，其對稱性較差，對于數(shù)據(jù)分析造成比較大的困難，而垂直入射背反射衍射技術得到的衍射斑點對稱性好，再采用對比度高(暗噪聲低)的探測器則可以得到清晰的衍射斑點。
[0008]因此，還需要開發(fā)一種能夠用于晶體定向儀的對比度高的X射線探測器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]針對現(xiàn)有技術中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種X射線探測器，以提高對比度，得到清晰的衍射斑點。
[0010]本發(fā)明的另一目的，在于提供一種具有本發(fā)明X射線探測器的背反射結構數(shù)字化X射線晶體定向儀，既能夠進行取向偏離角度測試，又能進行小角晶界角度測試，顯著提高取向分析精度與效率。
[0011 ]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案如下:
[0012]—種X射線探測器，所述X射線探測器包括閃爍屏、纖維光錐、感光元件、數(shù)字電路板、導熱元件和射線準直器;閃爍屏，所述閃爍屏上開設有自所述閃爍屏的前側延伸至所述閃爍屏的后側的中心通孔;纖維光錐，連接于所述閃爍屏的后側;感光元件，連接于所述纖維光錐的后側;數(shù)字電路板，所述感光元件的后端連接于所述數(shù)字電路板的前表面;導熱元件，連接于所述數(shù)字電路板的后表面，以為所述感光元件導熱；以及射線準直器，所述射線準直器的后端連接于X光機的發(fā)射端，所述射線準直器的前端自所述中心通孔延伸至所述閃爍屏的前側。
[0013]本發(fā)明的背反射結構數(shù)字化X射線晶體定向儀，具有本發(fā)明的X射線探測器。
[0014]本發(fā)明的有益效果在于，本發(fā)明的X射線探測器，在原有探測器的基礎上實現(xiàn)勞厄(Laue)背反射衍射的測試，有效的替代了傳統(tǒng)的膠片式勞厄成像儀，實現(xiàn)了勞厄背反射衍射的數(shù)字化；同時，本發(fā)明的X射線探測器，對比度高(暗噪聲低)，可以得到清晰的衍射斑點。
[0015]本發(fā)明的背反射結構數(shù)字化X射線晶體定向儀，為可應用于單晶高溫合金晶體取向和小角晶界檢測的設備，并且是能夠同時實現(xiàn)單晶高溫合金單晶晶體取向和小角晶界測試的設備，可顯著提高取向分析精度與效率。
[0016]進而，本發(fā)明的背反射結構數(shù)字化X射線晶體定向儀，利用可見光成像對被測樣品進行定位和參數(shù)測量，在保證高精度測量的同時，可以直觀的得到被測樣品測試位置的圖像信息。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明實施例的背反射結構數(shù)字化X射線晶體定向儀的示意圖。
[0018]圖2為本發(fā)明實施例的背反射結構數(shù)字化X射線晶體定向儀的樣品臺的示意圖。
[0019]圖3為本發(fā)明實施例的X射線探測器的示意圖。
[0020]圖4為本發(fā)明實施例的背反射結構數(shù)字化X射線晶體定向儀進行取向偏離角度測試的流程圖。
[0021]圖5為本發(fā)明實施例的背反射結構數(shù)字化X射線晶體定向儀進行小角晶界角度測試的流程圖。
[0022]圖6為本發(fā)明實施例的X射線探測器的閃爍體的針狀陣列結構示意圖。
[0023]附圖標記說明如下:
[0024]I試驗臺
[0025]11機械支撐單元
[0026]12輻射屏蔽單元
[0027]13觀察窗
[0028]14數(shù)據(jù)采集與控制單元
[0029]15指示燈
[0030]2 X射線探測器
[0031]21閃爍屏
[0032]22纖維光錐
[0033]23感光元件
[0034]24導熱元件
[0035]241半導體制冷器
[0036]242散熱片
[0037]25數(shù)字電路板
[0038]26射線準直器
[0039]27 X光機
[0040]28探測器平移臺[0041 ]3樣品臺
[0042]31樣品載臺
[0043]32旋轉臺
[0044]321第一旋轉軸
[0045]33傾角臺
[0046]331第二旋轉軸
[0047]332 凹臺
[0048]333 第一基板
[0049]334 第一滑槽
[0050]34垂直平移臺[0051 ]341 第一導軌
[0052]342 第二基板
[0053]343 第二滑槽
[0054]35水平平移臺
[0055]351 第二導軌
[0056]352第三基板
[0057]36水平激光準直器
[0058]37豎直激光準直器
[0059]38攝像頭
[0060]39樣品固定裝置
【具體實施方式】
[0061]以下根據(jù)本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0062]下面介紹本發(fā)明實施例的背反射結構數(shù)字化X射線晶體定向儀:
[0063]本發(fā)明實施例的背反射結構數(shù)字化X射線晶體定向儀，是一種利用數(shù)字X射線對單晶高溫合金的凝固缺陷進行定性和定量化檢測的裝置。本發(fā)明實施例的背反射結構數(shù)字化X射線晶體定向儀，具有本發(fā)明實施例的X射線探測器。
[0064]圖1所示為本發(fā)明實施例的背反射結構數(shù)字化X射線晶體定向儀的示意圖，如圖1所示，本發(fā)明實施