透射陽極X射線管靶結(jié)構(gòu)設(shè)計的第一原理研究.pdf

1、X射線管是一種X射線的發(fā)生裝置，在物理、化學(xué)、生物、醫(yī)療等諸多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。透射陽極 X射線管為這個領(lǐng)域的高端產(chǎn)品，它的出現(xiàn)就使得 X射線管在構(gòu)造和性能等方面實現(xiàn)了重大的突破，其具有較高的射線產(chǎn)生率和輻照通量密度，結(jié)構(gòu)亦比較特殊。它的鈹窗位于管子的端面上，陽極靶僅為一層鍍在鈹窗內(nèi)側(cè)的薄膜。目前已有透射陽極X射線管產(chǎn)品問世，但并未得到廣泛的應(yīng)用，因為在其工作過程中出現(xiàn)了薄膜陽極與窗體結(jié)合不穩(wěn)定的現(xiàn)象，在高速電子轟擊下，薄膜即從窗體

2、內(nèi)表面脫落，這就嚴(yán)重影響了它的正常使用。
　　本文從基于密度泛函理論的第一原理方法出發(fā)，利用Materials Studio軟件中的CASTEP模塊對透射陽極X射線管靶的結(jié)構(gòu)設(shè)計作了詳細(xì)的研究。計算了在Be（0001）表面分別吸附Ag、Rh、Pd、Pt、Cr、Mo、W、Sc原子后體系的總能，再利用公式分別計算了其間的結(jié)合能。在計算結(jié)果中，選取比較典型的Pd及W原子在Be（0001）表面吸附的模型進行態(tài)密度分析，最后探討了幾種常見的

3、鍍膜方法，論文主要研究結(jié)果如下：
　　（1）對所有晶體模型分別進行幾何優(yōu)化，得到了體系的總能。
　?。?）通過計算得到了吸附原子與 Be（0001）表面之間的結(jié)合能，并通過對晶格常數(shù)及熱膨脹系數(shù)的匹配程度等多方面分析，確定出了 Pd是一種非常適合作為透射靶材的金屬。
　?。?）對態(tài)密度分析的結(jié)果進行對比之后發(fā)現(xiàn)，Pd-4d與Be-2s交互作用比較強，其程度要遠(yuǎn)大于W-6s與Be-2s之間的交互作用。
　?。?）考