Vidro 8245 para Fontes de Raio-X
Vínculo pela localização e tecnologia
Uma distância de apenas 40 km separa a sede da SCHOTT AG em Jena, na Turíngia, das instalações da Siemens Healthineers em Rudolstadt, na Alemanha. Ambas as empresas de tecnologia podem reexaminar mais de 100 anos de história e estão agora interligadas por uma estreita cooperação tecnológica. A Siemens Healthineers utiliza o vidro 8245 para fabricar componentes a vácuo, tubos de raio-X e feixes de raio-X, bem como detectores para dispositivos diagnósticos, tais como scanners de tomografia computadorizada (TC). O vidro forma uma vedação estanque ao gás e um isolante entre o ânodo e o cátodo do tubo de raio-X.
Tarefa
Em um tubo de raios-X, uma tensão de 25 a várias centenas de quilovolts (kV) em um alto vácuo acelera os elétrons do cátodo para o ânodo, onde eles se chocam contra o metal ânodo e emitem os raios-X característicos. O vidro é uma barreira ideal também na forma de vedação com metais, pois evita a entrada de moléculas de ar que podem inibir a formação de raios-x no tubo, e a alta resistência ôhmica do vidro de borossilicato SCHOTT 8245 (107,4 a 105,9 Ω.cm mesmo sob temperaturas de 250 °C a 350 °C), separa eletricamente cátodos e ânodos.A solução
A Siemens Healthineers adquire o vidro na forma de cilindros em uma série de diâmetros; por exemplo, 75,5 mm. O processamento adicional inclui anéis de ligação feitos da liga de níquel-ferro-cobalto Kovar com conexão em ambas as extremidades e depois montados posteriormente no tubo de raio-x. Os anéis são primeiramente desbastados e limpos por jateamento de areia e, em seguida, recozidos. Em seguida, o vidro é aquecido, conformado em 3D de acordo com as necessidades e fundido com os anéis de vedação, o que cria uma conexão de vidro-metal a vácuo.
Estabilidade e confiabilidade de longo prazo
A ligação a vácuo estável é particularmente crucial para o funcionamento dos tubos de raio-X em longo prazo. Isso ocorre porque elevadas forças mecânicas podem ocorrer no tubo de vidro na vedação de vidro-metal, quando a fonte de raios-X é movimentada ao redor do paciente em tomografia computadorizada. Além disso, ocorrem vibrações inevitáveis. "Precisamos de um vidro de altíssima qualidade, sem linhas aéreas ou outras impurezas", explica Daniel Kutschbach, engenheiro de processos da Siemens Healthineers em Rudolstadt, responsável pelos componentes de tubos de raio-X e pelo processamento de vidro. “Garantimos isso com o monitoramento minucioso de cada etapa do processamento.”
A SCHOTT oferece tubos de vidro em diversas dimensões para atender aos requisitos de cada cliente.
Os tubos de raios-X feitos com o vidro da SCHOTT são fundamentais para o diagnóstico em centros clínicos e hospitais.
Materiais usados
A vedação permanente do vidro de borossilicato SCHOTT 8245 com uma liga metálica só é possível porque ambos os materiais têm o mesmo coeficiente de expansão térmica quando são aquecidos a 400 °C durante a operação. Se o vidro e o metal se expandirem em diferentes taxas, ocorrerão tensões mecânicas e, eventualmente, resultar em quebra.Ao contrário de muitas aplicações, as especificações ópticas do vidro são irrelevantes, uma vez que a radiação pode sair dos tubos também através de uma janela de titânio radiolucente. Durante um período de operação típico de três anos, o vidro se torna marrom, mas isso não prejudica sua funcionalidade.
Uma equipe unida de sucesso
Vidro fabricado pelaSCHOTT
Instalado por
Siemens Healthineers