钨合金等离子加速器是生物医学上的一种用来对肿瘤进行放射治疗的粒子加速器装置。带电粒子加速器是用人工方法借助不同形态的电场，将各种不同种类的带电粒子加速到更高能量的电磁装置，常称“粒子加速器”，简称为“加速器”。 目前国际上，在放射治疗中使用最多的是电子直线加速器。

等离子加速器能将粒子的运动轨迹加速成直线状，也可利用回旋加速器将粒子运动柜子加速成其他形状。对于电子和正电子，它们的运动轨迹必须加速成直线状。如果使用回旋加速器，在加速的过程中，会损失大量地能力，该过程称之为同步加速器辐射。由于辐射成为一个问题，为了保护身体免受辐射，合金等离子加速器屏蔽是非常必要的。高密度、容量小的钨合金材料作为屏蔽件的优势所在，使用钨合金屏蔽件保护身体免受等离子加速器的辐射。与铅相比，钨合金的体积要小得多，但是它的高密度是能够更有效的抗辐射。它的密度比铅高60%，同时，它具有优良的可加工性和耐腐蚀性。并且，钨合金材料是一种环保材料。

和传统的屏蔽材料，比如铅和碳化硼相比，相同重量的屏蔽件，体积更小的钨合金屏蔽件，密度却更高。和同等重量的铅屏蔽件相比，钨合金屏蔽件的体积只有铅的1/3，但高密度性使其拥有和铅相当的射线吸收能力。重量确定下来之后，密度更高，钨合金的厚度却更薄。由于钨合金的高密度，使得钨合金防辐射容器的厚度更薄，但射线吸收能力更高。这就是钨合金成为钨合金等离子加速屏蔽件的最佳原材料的原因。
 

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为什么需要辐射探测器？
对于辐射是不能感知的，因此人们必须借助于辐射探测器探测各种辐射，给出辐射的类型、强度（数量）、能量及时间等特性。即对辐射进行测量。
钨合金辐射探测器（Tungsten alloy radiation detector），用以对核辐射和粒子的微观现象进行观察和研究的传感器件、装置或材料，其辐射屏蔽材料为钨合金。辐射探测器的工作原理基于粒子与物质的相互作用。就是用适当的探测介质作为与粒子作用的物质，将粒子在探测介质中产生的电离或激发，转变为各种形式的直接或间接可为人们感官所能接受的信息。辐射探测器的主要性能指标有探测效率、分辨率、线性响应、粒子鉴别能力等。

钨合金辐射探测器的性能与其制造材料有着重要的联系，钨合金的性能优势如下：密度高：钨合金辐射探测器的密度一般为16.5~19.0g/cm³，即相当于钢密度的两倍以上。良好的吸收射线的能力：高密度合金的吸收射线的能力比铅高30%~40%，其稳定性也比铅好。延性好：W-Ni-Fe高密度合金具有很好的延性，其烧结态的伸长率可以达到10%~15%，经真空或气氛脱氢处理后，伸长率可提高到20%~30%。良好的电性能：W-Ni-Cu、W-Ni-Fe高密度合金具有较好的导电性、耐电蚀性、耐高压等电性能。良好的导热性及较低的线胀系数：其导热系数为模具钢的5倍，其线胀系数只有铁或钢的1/2~1/3。良好的耐腐蚀性和抗氧化性。
 

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屏蔽防护的原理：是射线包括穿透物质时强度会减弱，一定厚度的屏蔽物质能减弱射线的强度，在辐射源与人体之间设置足够厚的屏蔽物（钨合金屏蔽件）便可降低辐射水平，使人们在工作所受到的剂量降低最高允许剂量以下，确保人身安全，达到防护目的。屏蔽防护的要点是在射线源与人体之间放置一种能有效吸收射线的屏蔽材料。钨合金屏蔽件原理是：高比重钨合金屏蔽件对电离辐射的屏蔽是通过材料中所含吸收物质对电离辐射的吸收完成的。物质对射线的吸收大体以下述两种方式进行：即能量吸收和粒子吸收。

钨合金屏蔽件对放射性物质有很好的屏蔽效益是因为钨合金的高密度特点。研究发现金属的高密度性质对辐射有很好的屏蔽效应，并且随着金属的密度的增大对辐射的屏蔽性也越好。因此钨合金屏蔽件有很好的屏蔽效果。在现有金属中铅和钨合金的密度相对较大。金属铅用的比较早，但在长期使用过程中暴露出一些问题。铅本身和其化合物对人体各组织均有毒性，中毒途经可由呼吸道吸入其蒸气或粉尘，然后呼吸道中吞噬细胞将其迅速带至血液；或经消化道吸收，进入血循环而发生中毒。目前钨合金屏蔽件已替代了铅并逐渐取消铅的使用。在制作屏蔽件产品中一般使用高比重钨合金，钨合金不仅密度大而且无毒无害。表现出更加环保的特性。钨本身不具毒性也不会产出放射性物质。并且钨合金易加工，钨储量丰富。

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近年来，放射治疗已成为一种较为常用的治疗方法。钴60治疗机和直线加速器等放射性医疗设备在医院已被使用。为了达到完备、可靠的防护条件，设备的关键部位和病人不需要照射的器官都必须采用具有性能可靠、体积小、易于加工、价格便宜的各种开关屏蔽件，如放射源的贮藏罐、防护板等。高比重钨合金屏蔽件具有高密度，高辐射屏蔽及环保的特性，现在成为制造医用辐射屏蔽件的首选。

相同的医用核子仪器和放射线设备的防护材料不一，性能也差别较大。由汞为原材料生产的设备性能：比重13.5克/立方厘米，机械性能呈流态，不易保存与成型，用途不广且有毒；铅的密度为11.34克/立方厘米，半价层厚度12.5－15宽束r射线，机械强度低，浇注时，易产生看不见的气孔，降低了防护性能，但刚性不好；铀合金的密度为18.7，半价层厚度0.66宽束r射线，不适合大量生产，资源缺乏，价格较为昂贵；高比重钨合金的比重是17－18.5克/立方厘米，半价层厚度0.76－0.81宽束r射线，有较高的强度和韧性，且资源丰富，适合大量生产。采用粉末治金等静压生产工艺，密度高而均匀，不产生气孔，防护性能好。易切割，刚性也好。相比之下，钨合金屏蔽件性能优势较为突出，它的半价层厚度比铅小而比铀合金大，因而它的屏蔽效果比铅好，比铀合金稍差，铀合金价格昂贵，不宜大量使用，高比重钨合金防护性能好，资源丰富，在医疗设备中已广泛使用。

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核医学是利用核素和核技术来进行生命科学和基础医学研究并诊断、治疗疾病的综合性交叉学科，已渗透到临床各科。在放射性药物制备、封装、注射等操作过程中，工作人员就处在该辐射中，会受到来自放射性药物的外照射，照射剂量的大小与放射性药物的活度、辐射源距离、停留时间及屏蔽程度有关。

钨合金注射器屏蔽件是由钨合金为原料制成的,是用于医疗注射放射性药物时起保护作用的一种医用钨合金屏蔽件。钨合金注射器屏蔽件利用高致密钨合金对放射性粒子的屏蔽作用。密度可达16 .5-19.0g/cm3，对放射性粒子有很好的屏蔽效益。
 

钨合金注射器屏蔽件在医疗中常用作同位素示踪法来监测药物的功效的注射仪器。利用放射性同位素不断地放出特征射线，可以用核探测器随时追踪它在体内或体外的位置、数量及其转变等，稳定性同位素虽然不释放射线，但可以利用它与普通相应同位素的质量之差，通过质谱仪，气相层析仪，核磁共振等质量分析仪器来测定。如果放射性物质照射人体或者进入人体，会使细胞发生病变，严重的会危害人的生命。必须将放射性材料的放射性控制在足够低的放射水平下，以免产生有害的电离辐射，这样就不会导致肺癌、皮肤癌等癌症。选择高比重钨合金屏蔽件作为屏蔽材料，是因为钨合金具有优良的射线吸收能力，高密度性（密度比铅高两倍）以及良好的耐腐蚀性。钨合金屏蔽针管在使用放射性物质时可以保护人体免受伤害。

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工业射线照相使用伽马射线检测材料，如金属和混凝土结构的断层。原本不能检测或者非常耗时的和高成本的工件检测，现在可以通过钨合金伽马射线屏蔽件用断层扫描分析技术快速明确地检测出误差。高密度和高原子序数的钨是最有效的的伽玛屏蔽材料。钨合金屏蔽件通常在管道在线检测设备和准直仪中使用，用于空间有限的地方，或者只要求吸收的小区域。伽玛钨屏蔽件的密度非常高，屏蔽组件的物理尺寸的减少并不会影响他们的刚性或屏蔽特性的有效性。钨的密度高与射线密度、机械性能、以及强度、无毒性紧密相关。

伽玛射线的强度与放射性同位素源的体积有关，源体积越大，伽玛射线的强度就越大，其穿透能力也就越强。由于放射性同位素源的体积是随衰变而变化的，因此，伽玛射线的强度是不能控制的。根据射线产生的方式不同，射线照相检测可分为：以Ｘ射线管为射线源的Ｘ射线照相检测、以放射性同位素为射线源的伽玛射线照相检测、以加速器为射线源的高能Ｘ射线照相检测。通常，射线照相检测的过程是：由Ｘ射线管、加速器或放射性同位素源发射出Ｘ射线或伽玛射线；射线透射进入并穿越被检材料或工件；穿越而出的射线随后与放置于被检材料和工件后的射线照相胶片发生光化学作用（即胶片感光）；然后将已感光的射线照相胶片进行处理，得到一张以不同光学密度（图像）的方式记录和显示被检材料和工件内部质量密度的射线照相底片；最后，通过对射线照相底片进行观察，来分析和评价被检材料或工件的内部质量。

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医用钨合金屏蔽件材料分为两类。一类为高比重钨合金材料，其主要由90%以上的钨粉与其他金属粉末如镍，铁，铜粉混合而成，另一类是由柔韧的耐热屏蔽沉浸在有机硅或树脂聚合物的钨铁金属粉末制成的材料。它具有高密度，高辐射屏蔽，及环保的特性，是制造医用辐射屏蔽件的首选。

医用钨合金屏蔽件作为钨合金屏蔽件产品的专业应用，可作为医疗直线加速器，医疗多页光栅，X线治疗机等医疗器械的屏蔽材料常应用于放射治疗。放射治疗所用X辐射能量范围为1-25MV。钨合金放射性治疗屏蔽件可缩小粒子束或光波，使粒子射线沿着特定的方向，即只允许与治疗屏蔽件平行的射线通过，或使空间截面梁体变得更窄从而限制射线量。

此外，医用钨合金还用于以下屏蔽：
注射器屏蔽件
钨合金注射器屏蔽件是由钨合金为原料制成的是用于医疗注射放射性药物时起保护作用的医疗器械。钨合金注射器屏蔽件是利用高致密钨合金对放射性粒子的屏蔽作用。钨合金密度可达16 .5-19.0g/cm3，对放射性粒子有很好的屏蔽效益。
钨合金屏蔽罐
钨合金屏蔽罐也是钨合金屏蔽件的一类产品，用于医疗中盛放放射性药物的容器。钨合金屏蔽罐主要用于屏蔽医疗用放射性针剂、药品、和X，伽马射线等放射一起的放射源材料。
医疗造影
医用钨合金屏蔽件可作为CT断层扫描仪的屏蔽件。CT扫描仪可产生X光，这是一种强大的电磁能。这种较高的能量水平可以使X光直接穿过人体大多数的软组织。穿透人体的射线将被，钨辐射屏蔽件吸收，得到的数据传输到计算机利用光影原理进行成像。
放射性示踪
医用钨合金屏蔽件可作为提取屏蔽注射器及PET屏蔽注射器的屏蔽件。提取屏蔽注射器上有一个2mm厚的钨合金部件。注射器提取放射性药剂时，该部件可以保护手臂免遭辐射。当药剂注射到人体内时，钨合金部件可以拆卸掉。而且拆卸十分简单。屏蔽件上有一旋钮，可将屏蔽件与注射器牢牢地固定住。
 

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高比重钨合金具有一系列优异的工程性能，得到了广泛的实际应用，消耗量逐年增加。高比重钨合金主要有如下应用：
一、在宇航、导弹及航空工业中的应用
1.    陀螺仪部件
陀螺仪是卫星、飞机、各种导弹和宇宙飞船的导航和控制系统的心脏，陀螺仪的稳定性与其回转质量成比例的。陀螺仪转子在工作过程中以20000转/分以上的转速旋转，因此要求材料具有足够的强度以承受离心力作用，而高比重钨合金正是这一理想材料。
2.    在导弹中的应用
除用于陀螺转子外，还用于导弹中导向装装置。
在航空工业中的应用
高比重钨合金的一个重要用途是用于飞机及直升飞机的升降控制和舵的平衡装置，飞机付翼和方向舵的控制装置以及飞机的减震装置。在直升飞机上用作转子叶片静、动平衡重及减震装置。
二、在常规武器中的应用
1.穿甲弹弹芯
国外在设计研制脱壳穿甲弹方面，为增大弹芯动能，提高穿甲能力，应用高比重钨合金是一项已见成效的技术措施，国外对此甚为重视，于七十年代初开始研制，并在较短的时间内转入使用。目前，除美国采用了高比重钨合金弹芯材料外，西欧许多国家也相应采用。
2.小口径子弹头
美国通用电气公司研究了一种97W－2.1Ni-0.9Fe合金，弹头重80克，仅用3580英尺/秒的极限速度可击穿60 ̊夹角1英寸厚的军用钢板。
三、在机械制造及仪表工业中的应用
1.压铸模
压力铸造是一种少切屑、无切屑的精密铸造工艺，能直接制造复杂形状的部件。工艺单、成品率高、无孔洞、节约原材料，尤其在黑色金属压铸中，期模具工作条件非常苛刻，它必须承受高温、高压及金属液流的冲刷，能抗腐蚀、抗氧化和抗热冲击。高比重钨合金由于具有良好的导热性和抗蚀性，是较好的压铸模材料，与铜模相比，提高使用寿命数位至数十倍。
2.手表重锤
自动手表中的重锤是利用手臂的轻微动作，并在重锤惯性的作用下，驱动发条而达到自动上弦的目的。重锤的比重越大，惯性能愈大，走时愈长。因此，要求重锤材料有足够的比重、无磁性，并有一定的强度和良好的耐蚀性，能机加工成精密另件。目前，瑞士的一些名牌自动表均采用了这类合金，其成分多为W-NiCu合金，使用时在重锤零件表面镀金或镀镍，提高抗蚀性并增加美观。我国也应用了高比重钨合金作为自动手表重锤材料。
3.    其他
高比重钨合金被用来制造刀夹，特别是镗杆。
森林月供用链锯小型发动机的高曲轴用高比重钨合金作为配重材料。
电火花加工及电化学机床的电极也是用高比重钨金制造

四、屏蔽材料
1.医疗器械
由于高比重钨合金的密度高，有极好的吸收射线能力，是优良的屏蔽材料。如准直仪、翼形防护组件和消半影块等均采用了高比重钨合金。医用电子直线加带器的屏蔽部件也采用高比重钨合金。
2.石油探井仪
用于双源距密度测定仪的屏蔽部件，该仪器用来测量地表层下几千米处油层的含油量，将原来铅制屏蔽部件改为高比重钨合金后，仪器体积小，准确度高，使用寿命长，已广泛应用。
3.热电发生器
是一种利用放射性同位素的聚变能发电设备，可采用高比重钨合金作容器，已广泛用于气象站、灯光浮标、音响无结电信标、海洋学研究等。
五，在电气工业中的应用
1.    电铆机用铆头材料
采用高比重钨合金作铆头材料，其寿命比原来用其他材质制成的铆头高数十倍至百倍。还可作点焊机中的焊嘴材料。
2.    触点材料
在某些大电流和高压电的开关中，采用高比重钨合金作触点材料，能抗电腐蚀，抗氧化，在超高压技术中将有广泛应用。
六、其他方面
在美国采用高比重钨合金作高性能比赛汽车曲轴的精密平衡。国际飞镖赛事中，职业选手使用的钨钢飞镖也是由高比重钨合金加工成钨合金飞镖杆制成。高尔夫球拍和网球拍镶上高比重钨合金块，可增加球拍的动量，减少球拍振动，还可用在标枪上，使其飞行平衡，着点准确。

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