[发明专利]辐射探测器Be窗口去氧化处理装置及方法

说明书

本发明提供了一种效果好，效率高，可以实时监测去氧化程度的辐射探测器Be窗口去氧化处理装置及方法，装置包括：样品室；驱动部；脉冲激光器，发射大功率激光对Be窗口样品表面的氧化物进行烧蚀；第一光学聚焦成像部，将大功率激光聚焦对准Be窗口样品；飞秒及准分子激光器，发射小功率激光对烧蚀后的区域进行填充扫描产生气溶胶；第二光学聚焦成像部，将小功率激光聚焦对准Be窗口样品的烧蚀区域；送气部，与样品室相连通，向样品室内送入惰性保护气体，并将飞秒及准分子激光器填充扫描后产生的气溶胶吹送向样品室的出气口；监测判断部，对气溶胶的元素含量情况进行监测，并根据监测结果判断是否还需要进一步烧结；以及控制部。

技术领域

本发明属于去氧化技术领域，具体涉及辐射探测器Be窗口去氧化处理装置及方法。

背景技术

Be窗口是一种应用于X射线管，辐射探测器等设备上的一种部件。X射线管和辐射探测器一般要尽量减少窗口对射线的吸收。窗口一般用Be，Al或轻质玻璃制成，其中Be中子吸收截面小,对X射线的吸收少，穿透能力强，因此Be是理想的输出窗材料。Be非常活泼,在室温下铍表面在空气中就能生成一层致密的氧化膜，这层膜使焊料在铍上浸润性极差，封接后漏气率高，工作时抗热冲击能力差。现有的 Be窗口去氧化技术多为化洗法，用Cr₂O₃、磷酸、甘油、HF和酒精混合溶液进行化洗。铍箔厚度太薄，用酸液化洗时极易被洗漏而出现针眼，导致铍箔气密性下降而最终无法使用。且酸液具有腐蚀性，耗时长，控制去氧化程度困难，无法对除锈程度进行实时监测。

激光除锈，就是把高亮度和方向性好的连续或脉冲激光，通过光学聚焦和光斑整形后形成具有特定光斑形状与能量分布的激光束，照射到表面有氧化物的材料位置。其上附着的氧化物吸收激光能量后，会产生振动、熔化、燃烧，甚至气化等一系列复杂的物理化学过程，并最终使氧化物脱离材料表面，同时不损坏材料本身。相对于传统的除锈方法，激光除锈具有精度高，易于控制的特点。

但现有的激光除锈装置流程复杂，且控制激光除锈的精准度不高。尤其是对Be窗口这种精密零部件的除锈，对除锈的要求较高，不能损伤Be窗口。现有的激光除锈系统由于不具备实时监测能力，无法判断除锈程度从而无法控制激光扫描频率，导致除锈结果往往不理想。容易造成Be窗口损坏或没有完全除去腐蚀层。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种效果好，效率高，可以实时监测去氧化程度的辐射探测器Be窗口去氧化处理装置及方法。

本发明为了实现上述目的，采用了以下方案：

装置

本发明提供一种辐射探测器Be窗口去氧化处理装置，其特征在于，包括：样品室，内设有承载Be窗口样品的承托台；驱动部，与承托台相连，用于驱动承托台按照预定轨迹进行移动；脉冲激光器，发射大功率激光对Be窗口样品表面的氧化物进行烧蚀；第一光学聚焦成像部，将脉冲激光器发射的大功率激光聚焦对准Be窗口样品；飞秒及准分子激光器，发射小功率激光对烧蚀后的区域进行填充扫描产生气溶胶；第二光学聚焦成像部，将飞秒及准分子激光器发射的小功率激光聚焦对准Be窗口样品的烧蚀区域；送气部，与样品室相连通，向样品室内送入惰性保护气体，并将飞秒及准分子激光器填充扫描后产生的气溶胶吹送向样品室的出气口；监测判断部，与样品室的出气口相连通，对气溶胶的元素含量情况进行监测，并根据监测结果判断是否还需要进一步烧结；以及控制部，与驱动部、脉冲激光器、第一光学聚焦成像部、飞秒及准分子激光器、第二光学聚焦成像部、送气部、监测判断部均通信相连，根据监测判断部的判断结果控制驱动部、脉冲激光器、第一光学聚焦成像部、飞秒及准分子激光器、第二光学聚焦成像部、送气部的运行，其中，在监测判断部的判断结果为是的情况下，控制部控制驱动部和脉冲激光器对相应区域进行进一步烧蚀。

优选地，本发明提供的辐射探测器Be窗口去氧化处理装置还可以具有以下特征：脉冲激光器为1080nm脉冲激光器，飞秒及准分子激光器为飞秒及193nm准分子激光器。