一种X射线球管中液态金属界面相容性检测装置及方法

本发明涉及液态金属检测，尤其涉及一种x射线球管中液态金属界面相容性检测装置及方法。

背景技术：

1、高端ct球管的主要部件包括：电子枪（阴极灯丝）、阳极靶盘、液态金属轴承、真空密封壳（陶瓷、金属等外壳）等。液态金属轴承的部件组成包括：转子、定子及中间填充物液态金属。液态金属材料的关键特性研究是轴承设计的前提和基础。因此观察不同温度下，计算不同比例的液态金属材料与不同转子、定子（基底材料）的界面相容性就尤为重要。

2、以镓铟锡为例，该液态金属材料的特性：其熔点通常在6-12℃之间，具有高导热和高导电的特性，并能润湿金属和非金属表面，尤其适合用作电子元件的导热界面材料。但是也有一些缺点，常规条件下极易氧化，形成氧化膜影响性能，长期暴露于高温含氧环境中会缓慢氧化、水解，最终导致完全固化，失去液态特性，使轴承失效；对铝、铜等常见金属有强烈腐蚀性，尤其是在100-150°c以上，对轴承材料的腐蚀性显著增强。不同温度下，不同比例的镓铟锡液态金属与不同基底材料的界面相容性也不尽相同，需要探索。

3、然而现有技术中鲜有对液态金属的界面相容性进行的研究，即便有也仅局限于单一因素（比如温度）的影响，缺乏多因素的全面数据分析。

技术实现思路

1、鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种x射线球管中液态金属界面相容性检测装置及方法，用以解决现有缺乏对液态金属界面相容性的检测或检测因素单一导致的结果不全面的问题之一。

2、一方面，本发明提供了一种x射线球管中液态金属界面相容性检测装置，包括真空舱、多个承载组件和液滴组件，多个所述承载组件设于所述真空舱中，所述液滴组件的一端位于所述真空舱外，另一端位于所述真空舱中；

3、所述承载组件包括承载盘和支撑筒体，所述承载盘与所述支撑筒体的上端转动连接，多个所述承载组件的所述承载盘的材质不同，所述承载盘能够承载所述液滴组件产生的液态金属液滴。

4、进一步地，所述真空舱包括舱体、舱门和密封条，所述舱门与所述舱体转动连接，所述舱体与所述舱门连接的端面上设有燕尾密封槽，所述燕尾密封槽内设有所述密封条。

5、进一步地，所述真空舱还包括支撑板，所述支撑板设于所述舱体内并将所述真空舱的内腔分隔为上腔室和下腔室。

6、进一步地，所述承载组件还包括往复机构，所述往复机构包括第一驱动构件和弧形连接板，所述第一驱动构件与所述弧形连接板的一侧连接，所述弧形连接板的另一侧与所述支撑筒体连接。

7、进一步地，所述承载组件还包括第一电机，所述第一电机设于所述支撑筒体内，所述第一电机带动所述承载盘转动。

8、进一步地，所述液滴组件包括液滴管和加热导丝，所述加热导丝缠绕在所述液滴管上。

9、进一步地，还包括真空系统和数据采集单元，所述真空系统与所述真空舱连接，所述数据采集单元位于所述真空舱的外侧。

10、进一步地，所述真空系统包括机械泵、第一管路、和分子泵，所述机械泵与所述第一管路连接，所述分子泵设于所述第一管路上。

11、进一步地，所述数据采集单元包括第一高速相机和第二高速相机，所述第一高速相机设于所述真空舱的一侧，所述第二高速相机设于所述真空舱的顶部。

12、进一步地，所述承载盘的顶部设有环形槽，环形槽的中间为凸台；所述承载组件还包括加热构件，所述加热构件设于所述承载盘的内腔中。

13、进一步地，所述锁紧组件包括安装座筒、第二驱动构件和承接板，所述安装座筒与所述舱体内底面连接，所述第二驱动构件的一端设于所述安装座筒内，并与所述舱体连接，另一端与所述承接板连接。

14、进一步地，所述锁紧组件还包括第一锥齿轮、第二锥齿轮和多个卡爪，所述第一锥齿轮设于所述安装座筒内，并与所述安装座筒转动连接，所述第二锥齿轮的一端穿过所述安装座筒与所述第一锥齿轮啮合，多个所述卡爪沿所述第一锥齿轮圆周均布，且所述卡爪的一端穿过所述安装座筒与所述第一锥齿轮连接。

15、另一方面，本发明提供了一种检测方法，采用上述的检测装置对x射线管中液态金属界面相容性进行检测。

16、与现有技术相比，本发明至少可实现如下有益效果之一：

17、（1）本发明位于真空舱内设有多个承载组件，承载组件包括支撑筒体以及与其转动连接的承载盘，使得真空舱内具有多个承载盘，每个承载盘采用一种材质，当液态金属液滴滴落在承载盘上时，能够获得液态金属与不同基底材料的界面相容性数据，由于承载盘能够在支撑筒体上转动，能够获得不同速度下的液态金属的界面相容性，由此实现了液态金属界面相容性的检测，同时提高了检测数据的全面性，使得检测数据更新详实。

18、（2）本发明的承载盘的顶部设有环形槽，环形槽的中间为凸台，当承载盘转动时液态金属液滴从凸台滑落入环形槽中，并在转动的情况下，液态金属液滴贴在环形槽的内壁上，此时可以获得不同速度下的液态金属与基座材料的界面相容性；承载盘的内腔中设有加热构件，通过加热构件对承载盘加热，进而能够实现不同温度下液态金属与基座材料的界面相容性。

19、（3）本发明的第二驱动构件的外侧设置第一锥齿轮，第二锥齿轮与第一锥齿轮啮合，多个卡爪同时与第一锥齿轮连接，当第二锥齿轮转动时，带动第一锥齿轮转动，由于多个卡爪沿第一锥齿轮圆周均布，多个卡爪自定心向第一锥齿轮的中心转动，进而能够夹紧位于第一锥齿轮内的支撑筒体，当卡爪夹紧支撑筒体后，承载盘转动不会导致支撑筒体的倾倒，提高了结构的稳定性。

20、（4）本发明的液滴组件包括液滴管和加热导丝，加热导丝缠绕在液滴管上，通过在液滴管上缠绕加热导丝，能够对液滴管内的液态金属加热，从而实现不同温度下界面相容性的检测。

21、本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

1.一种x射线球管中液态金属界面相容性检测装置，其特征在于，包括真空舱（1）、多个承载组件（2）和液滴组件（3），多个所述承载组件（2）设于所述真空舱（1）中，所述液滴组件（3）的一端位于所述真空舱（1）外，另一端位于所述真空舱（1）中；

2.根据权利要求1所述的x射线球管中液态金属界面相容性检测装置，其特征在于，所述真空舱（1）包括舱体（11）、舱门（12）和密封条（13），所述舱门（12）与所述舱体（11）转动连接，所述舱体（11）与所述舱门（12）连接的端面上设有燕尾密封槽（111），所述燕尾密封槽（111）内设有所述密封条（13）。

3.根据权利要求2所述的x射线球管中液态金属界面相容性检测装置，其特征在于，所述真空舱（1）还包括支撑板（14），所述支撑板（14）设于所述舱体（11）内并将所述真空舱（1）的内腔分隔为上腔室（15）和下腔室（16）。

4.根据权利要求1-3任一项所述的x射线球管中液态金属界面相容性检测装置，其特征在于，所述承载组件（2）还包括往复机构（23），所述往复机构（23）包括第一驱动构件（231）和弧形连接板（232），所述第一驱动构件（231）与所述弧形连接板（232）的一侧连接，所述弧形连接板（232）的另一侧与所述支撑筒体（22）连接。

5.根据权利要求1-3任一项所述的x射线球管中液态金属界面相容性检测装置，其特征在于，所述承载组件（2）还包括第一电机（24），所述第一电机（24）设于所述支撑筒体（22）内，所述第一电机（24）带动所述承载盘（21）转动。

6.根据权利要求1-3任一项所述的x射线球管中液态金属界面相容性检测装置，其特征在于，所述液滴组件（3）包括液滴管（31）和加热导丝（32），所述加热导丝（32）缠绕在所述液滴管（31）上。

7.根据权利要求1-3任一项所述的x射线球管中液态金属界面相容性检测装置，其特征在于，还包括真空系统（5）和数据采集单元（6），所述真空系统（5）与所述真空舱（1）连接，所述数据采集单元（6）位于所述真空舱（1）的外侧。

8.根据权利要求7所述的x射线球管中液态金属界面相容性检测装置，其特征在于，所述真空系统（5）包括机械泵（52）、第一管路（53）、和分子泵（56），所述机械泵（52）与所述第一管路（53）连接，所述分子泵（56）设于所述第一管路（53）上。

9.根据权利要求7所述的x射线球管中液态金属界面相容性检测装置，其特征在于，所述数据采集单元（6）包括第一高速相机（61）和第二高速相机（62），所述第一高速相机（61）设于所述真空舱（1）的一侧，所述第二高速相机（62）设于所述真空舱（1）的顶部。

10.一种检测方法，其特征在于，采用权利要求1-9任一项所述的检测装置对x射线管中液态金属界面相容性进行检测。