什么环境条件对我的X射线管有害

概括

在X射线管制造商上提出的一个经常提出的问题涉及环境条件，这对长期存在的X射线管构成威胁。该申请说明列出了X射线管将在其最大预期寿命上执行的基本条件，并确定已知的关注领域。

失败模式

温度范围
X射线管的最常见故障模式是未能充分耗散正常运行期间产生的热量。众所周知，在电子束上赋予的99％以上的动能以阳极目标的热量损失。因此，通过转换过程，一个50W X射线管将以热量的形式产生大约49.8W的能量。再加上这是螺旋钨丝产生的热能，人们可以很容易地看到散热是主要因素。

相对于X射线管本身的故障机制，由于冷却不足可能采用两种形式。第一个是阳极目标材料的简单升华。在将阳极靶材料直接从固体转换为气体（升华）时，所得的蒸气迅速降低了适当操作所需的内部超高真空。超高真空的这种损失导致X射线管的故障，无法承受阴极电子（螺旋钨丝）和靶阳极之间的高电压间隙。X射线管开始发短路或弧线，这又使更多的气体释放出来，从而进一步降低了内部真空，最终导致X射线管不再起作用。

由于不当散热而引起的第二种故障模式是解放破坏离子。如果允许X射线管阳极超过目标材料的蒸气压力点，那么离子的释放就会发生。反过来，这些解放的离子被吸引到螺旋钨丝丝中，并开始通过离子擦洗过程侵蚀细丝。这可能会导致细丝的过早故障，这表现为断裂的灯丝或开路。

通过确保不允许X射线管过热，可以预防这两种故障模式。这意味着在冷却系统故障的情况下，请仔细监视冷却电路，并具有故障保护。狗万正网地址牛津仪器现在在包装的X射线管中提供集成的热保护，以防止这种类型的故障。

因此，X射线管的可接受工作温度范围与冷却设计有关。每个X射线管相对于其允许温度范围的耐受性略有不同，其中一些X射线在50摄氏度下低，而其他X射线将耐受100度的温度。强烈建议任何整合X射线的设计仔细测量管子的工作温度范围，以确保所选范围不允许X射线管过热。

环境考虑
大多数X射线管具有铍出口窗口，或者简单地允许X射线直接通过玻璃信封传输。选择带有或不带有铍出口窗口的X射线管的选择将取决于应用程序，其因素诸如低能通量和安装要求等因素会影响决策。也就是说，如果您的X射线管包含铍出口窗口，则必须特别注意其特定的环境要求。铍出口窗由高纯度铍金属组成，通常为125微米。铍以其金属形式高度溶于极性溶剂。极性溶剂的实例包括水，酒精和酸。因此，至关重要的是，您必须长时间不将铍出口窗口暴露于这些试剂，因为它们会破坏窗户，这反过来又会损害X射线管的内部高真空射线管失败。如果需要清洁铍出口窗，请使用棉签和丙酮（非极性溶剂）。

最后，由于X射线管的出口窗口通常会暴露于样品室环境中，因此确保要分析的样品不会超过极性溶剂，因为这是X射线管的常见故障机理。您可能会怀疑，还应避免含有高水蒸气含量（高湿度）的环境，因为铍出口窗口上的水凝结会溶解铍金属并导致随后的失败。如果您希望在这些不太宽容的环境中操作X射线管，请联系牛津仪器，以涂上聚合物保护材料，以涂抹铍窗。狗万正网地址该材料可能会对性能产生不利影响，尤其是低于10kV的性能，但会保护脆弱的铍窗口免受腐蚀性损害。

正如人们可能会怀疑的那样，在由碳氢化合物组成的环境中，X射线管的操作将取决于所讨论的分子的极性。通常，大多数脂肪族碳氢化合物和许多芳香族烃相对于铍出口窗是安全的。实际上，X射线管将其生命的前5天的大部分时间用于高压变压器油（低极性烃）。碳氢化合物对铍出口窗口的最大损害来自铍窗上的碳氢化合物的沉淀，只是降低了传输特性。在许多情况下，可以用丙酮（非极性溶剂）和棉签清除该材料。请记住，铍是有毒的，没有保护的手永远不要触摸窗户，也不应在窗户被破碎或碎片的情况下清洁窗户。

另一个考虑因素是在存在氦气环境的情况下用铍出口窗制成的X射线管的操作。通常在X射线光谱法中发现的氦气（非常小的原子）通过铍窗具有高传输速率。因此，在此环境中使用X射线管时，必须考虑对设计的谨慎关注。至少，除非将铍窗涂有高度透明的钻石样的防护涂层，否则仅应考虑至少125微米的铍出口窗。

如果您的设计需要在真空环境中使用铍窗的X射线管操作，请务必记住铍窗户材料很脆弱，因此，由于在大气压力和真空吸尘器之间骑自行车的铍窗口造成的损坏非常容易受到损害。分析分析的典型环境。强烈建议使用二级腔室的利用，以使X射线管在不循环的每个样品引入的情况下以亚气流压力运行。如果您希望在真空狗万正网地址环境中操作X射线管，请联系牛津仪器以获取适当设计的详细信息。