一、产品定义与适用范围
铍窗是以高纯度金属铍(Be)为基材制成的X射线/γ射线输出窗口及真空隔离组件。铍原子序数为4,是稳定金属中原子序数最小的元素,对X射线具有优异的穿透能力,同时能够可靠隔离设备内部真空环境与外界大气,是X射线管、CT球管、同步辐射束线及射线探测设备中的关键组件。
核心功能:
适用范围:
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应用领域 |
厚度范围 |
直径/尺寸范围 |
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医用CT/工业CT |
0.5 mm – 4.0 mm |
φ10 mm – φ100 mm |
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同步辐射束线 |
0.1 mm – 5.0 mm |
φ3 mm – φ150 mm |
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X射线分析设备 |
0.025 mm – 0.3 mm |
φ10 mm – φ30 mm |
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安检/无损检测 |
0.5 mm – 1.0 mm |
φ10 mm – φ50 mm |
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高功率辐射装置 |
2.0 mm – 5.0 mm |
φ20 mm – φ150 mm |
二、材料物理性能
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性能参数 |
数值 |
单位 |
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原子序数 |
4 |
— |
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密度 |
1.84 |
g/cm3 |
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弹性模量 |
275 |
kN/mm2 |
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熔点 |
1,285 |
℃ |
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热传导率 |
180 |
W/(m·K) |
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线性膨胀系数 |
11.6×10?? |
/K |
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抗拉强度 |
275–635 |
N/mm2 |
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屈服强度 |
205–410 |
N/mm2 |
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延伸率 |
1–20 |
% |
说明:铍对X射线的穿透率约为相同厚度铝的17倍,兼具轻量化(密度约为铝的2/3)与高刚性(弹性模量约为铝的3.7倍)的特点。

三、尺寸规格与公差
标准尺寸:
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形状 |
尺寸范围 |
公差 |
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圆形 |
φ10 mm – φ90 mm |
±0.2 mm |
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矩形 |
宽0–120 mm,长0–120 mm |
≤75 mm:±0.2 mm |
板厚公差:
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厚度范围 |
公差 |
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0.03 – 0.10 mm |
±0.01 mm |
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0.10 – 0.30 mm |
±0.05 mm |
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0.30 – 2.0 mm |
±0.1 mm |
扩展定制:
四、纯度与化学成分
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纯度等级 |
铍含量 |
典型应用 |
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标准级 |
≥98% |
常规X射线设备 |
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工业级 |
≥98.5% |
CT球管 |
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高纯级 |
≥99.0% |
医疗成像、高精度分析 |
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IF-1级 |
≥99%(抛光) |
同步辐射超高真空 |
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超高纯级 |
≥99.6% |
XRD、高分辨率实验 |
CT球管弧形铍片杂质限值(质量分数):
Al ≤0.10%、Si ≤0.06%、Fe ≤0.13%、Mg ≤0.08%、BeO ≤1.5%、C ≤0.15%。
五、CT球管用铍窗
技术参数:
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参数 |
指标 |
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厚度 |
0.5 mm – 4.0 mm |
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直径 |
φ10 mm – φ50 mm |
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厚度公差 |
±0.05 mm |
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管电压 |
*高160 kV |
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阳极输入功率 |
24 kW – 53.2 kW |
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漏气率 |
≤3×10?? Pa·m3/s |
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表面粗糙度 |
≤3.2 μm |
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密度 |
≥1.84 g/cm3 |
形状与外观:产品应为弧形,表面光洁、平整、亚光、色泽均匀,无裂纹、划痕。
推荐选型:
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应用 |
厚度 |
直径 |
纯度 |
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医用CT |
0.8–1.0 mm |
φ20–30 mm |
≥98.5% |
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工业CT |
1.0–1.5 mm |
φ25–50 mm |
≥98.5% |
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安检设备 |
0.5–0.8 mm |
φ10–25 mm |
≥98.0% |
六、同步辐射(科学大装置光源)用铍窗
技术参数:
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参数 |
指标 |
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厚度 |
0.1 mm – 5.0 mm |
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有效直径 |
φ3 mm – φ150 mm |
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矩形最大 |
80 mm × 30 mm |
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纯度 |
IF-1级(≥99%)或超高纯级 |
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表面粗糙度(精密级) |
≤0.1 μm |
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真空度 |
≤2×10?1? Torr |
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烘烤温度 |
*高150℃ |
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X射线能量范围 |
5–30 keV |
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氦泄漏率(高真空型) |
≤5×10?11 Pa·m3/s |
水冷一体化设计:
结构选项:平面单窗、水冷双窗、水冷通道+凸台强化(316L基座)、大面积矩形窗。
七、真空密封性能
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等级 |
氦泄漏率 |
适用场景 |
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超高真空型 |
≤5×10?11 Pa·m3/s |
同步辐射 |
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高真空型 |
≤1.0×10?1? Pa·m3/s |
同步辐射光束线 |
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标准型 |
≤5×10?? Pa·m3/s |
常规真空 |
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CT球管型 |
≤3×10?? Pa·m3/s |
CT球管 |
封接工艺:
真空钎焊前建议镀镍或镀银以改善润湿性。
八、表面处理
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等级 |
表面粗糙度 Ra |
适用场景 |
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标准级 |
≤3.2 μm |
CT球管 |
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精密级 |
≤0.1 μm |
同步辐射、高精度光学 |
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超精密级 |
≤0.04 μm |
超高真空 |
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镜面级 |
<0.5 nm |
特殊光学系统 |
处理工艺:精密机械抛光、化学机械抛光(CMP)、镀镍/镀银。
九、质量检测
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检测项目 |
方法 |
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化学成分 |
ICP-AES、红外吸收法 |
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密度 |
致密金属密度测定法 |
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尺寸公差 |
几何公差检测 |
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氦泄漏率 |
氦质谱检漏法 |
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表面粗糙度 |
轮廓仪/原子力显微镜 |
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外观 |
目视检查 |
检验规则:出厂检验(每批)和型式检验(重大变更)。产品应在ISO 9001体系下生产,超高真空产品需在100级洁净室装配。
十、安全与使用注意事项
毒性警示:铍及其化合物具有毒性,操作时必须佩戴防护手套,在通风良好环境中进行。禁止打磨、抛光等产生粉尘的操作。废弃铍窗按有害废弃物处置。
使用要求:
十一、定制与订购
可定制项目:非标尺寸/形状、更高纯度(*高99.9%)、特殊厚度(100 μm–5 mm)、表面处理等级、水冷结构(单窗/双窗/通道)、法兰类型(CF/ISO/KF)、CT球管弧形铍片。
订购信息:应用类型、窗口形状、外形尺寸、厚度、纯度等级、表面粗糙度要求、真空密封等级、是否水冷、法兰类型、数量、特殊要求。
本规格书为通用技术规范,最终以双方确认的技术协议为准