[发明专利]石墨X射线窗口

说明书

本文中的X射线窗口可以具有低透气性、低放气性、高强度、低可见光和红外光透射率、高X射线通量、低原子序数材料、耐腐蚀性、高可靠性和低成本。X射线窗口可以包括具有聚合物层22和石墨层21的薄膜11。薄膜11可以基本上由石墨和聚合物组成。薄膜11的大部分可以是石墨层21。聚合物层22可以是薄膜11的一小部分。

技术领域

本发明大体上涉及X射线窗口。

背景技术

X射线窗口旨在传输高百分比的X射线，包括低能量X射线。X射线窗口被用于要求高可靠性的昂贵系统。高的系统要求导致X射线窗口具有苛刻的特性。

发明内容

X射线窗口可以包括具有聚合物层22和石墨层21的薄膜11。薄膜11的大部分可以是石墨层21。聚合物层22可以是薄膜11的一小部分。

附图说明(附图并不一定是按照比例绘制的)

图1是具有薄膜11的X射线窗口10的横截面侧视图。薄膜11可以主要由碳制成，例如石墨。

图2是具有薄膜11的X射线窗口10的横截面侧视图。薄膜11可以包括聚合物层 22和石墨层21。

图3是包括安装到框架31的X射线窗口10的X射线设备30的横截面侧视图。X 射线窗口10可以包括跨越框架31的孔口32的薄膜11。

图4是包括安装在外壳41上的X射线窗口10的X射线设备40的横截面侧视图。 X射线窗口10可以包括跨越外壳41的孔口42的薄膜11。薄膜11可以包括面向位于外壳41内部44的真空的聚合物层22，以及面向位于外壳41外部43的大气压力的石墨层21。

图5是制造X射线窗口的方法中的步骤50的透视图，包括在柔性基板51上获得石墨层21。

图6是制造X射线窗口的方法中的步骤60的透视图，包括在石墨层21上旋涂聚合物前体63。

图7是制造X射线窗口的方法中的步骤70的透视图，包括烘烤柔性基板51、石墨层21和聚合物前体63以在石墨层21上形成聚合物层22(见图8)。

图8-9是制造X射线窗口的方法中的步骤80-90的透视图，包括激光切割聚合物层22、石墨层21和柔性基板51以形成多个X射线窗口。

图10是制造X射线窗口的方法中的步骤100的透视图，包括从石墨层21去除柔性基板51。

定义

下列定义(包括其复数形式)在本专利申请全文中适用。

如本文所用，“在”、“位于”和“位于上方”意指直接位于或位于其间具有一些其他固体材料的上方。术语“直接位于”和“邻接”意指直接和紧邻的接触。

如本文所用，术语“nm”意指纳米，术语“μm”意指微米。

具体实施方式

X射线窗口的有用特性包括低透气性、低放气性、高强度、低可见光和红外光透射率、高X射线通量、低原子序数材料、耐腐蚀性、高可靠性和低成本。每个X射线窗口设计都在这些特性之间取得平衡。

X射线窗口可以与外壳组合以包围内部真空。内部真空可以促进设备性能。例如，用于X射线探测器的内部真空(a)可最大限度地减少入射X射线的气体衰减，并且 (b)可以更容易地冷却X射线探测器。

气体通过X射线窗口的渗透会降低内部真空度。因此，低透气性是期望的X射线窗口特性。

X射线窗口材料的放气会降低设备的内部真空度。因此，选择具有低放气性的材料是有用的。