《CT機X射線管再生陽極靶盤》團體標準編制說明

一、任務來源

本標準是國家重點研發(fā)計劃“固廢資源化”專項——“難熔金屬

廢料高效回收與清潔提取技術及裝備（項目編號：2018YFC1901700）”,

“課題3-高純難熔金屬器件原位快速修復技術”的研究成果集成。本

標準由合肥工業(yè)大學、安徽尚欣晶工新材料科技有限公司、昆山醫(yī)源

醫(yī)療技術有限公司、金堆城鉬業(yè)股份有限公司、合肥諾瓦新材料科技

有限公司等單位共同起草。主要起草人為張久興、余煒、韓翠柳、農(nóng)

濱榮、杜小琴、任衛(wèi)衛(wèi)、左羽飛、武洲、余暉、吳鎮(zhèn)旺。

二、起草標準的目的和意義

CT機是目前臨床醫(yī)學常見的診療手段之一，其掃描部分主要由X

射線管、探測器和掃描架組成，CT機的性能主要取決于X射線管的

質量，而陽極靶盤作為易損件，又是X射線管中的關鍵部件，直接影

響了X射線管的發(fā)射性能和使用壽命。陽極靶盤為“三明治”結構，

其軌道層即靶面層為鎢錸（WRe）合金，厚度較薄，靶面層與鈦-鋯-

鉬（TZM）合金層復合在一起，TZM合金背面又焊接有石墨作為散熱

層。鎢的原子序數(shù)較高，且熔點高、高溫蒸汽壓低，是靶面材料的首

選，在鎢中加入少量的錸可極大提高靶面耐電子轟擊能力，有效降低

劑量衰減速度，在一定程度上提高靶盤的使用壽命。鉬合金的密度約

為鎢合金的一半，但比熱容卻是鎢合金的2倍以上，因此鎢合金和鉬

合金的復合可大大降低靶盤的重量，增加靶盤的輸出功率。石墨比熱

大、密度小、熱輻射系數(shù)大（0.88），因此采用石墨作為基體材料可

在大幅度降低陽極靶盤整體重量的同時使冷卻時間縮短50%以上[1-4]。

目前X射線管陽極靶盤的生產(chǎn)、制造被奧地利攀時、德國西門子

和美國通用電氣等歐美大型跨國企業(yè)長期壟斷，國內(nèi)使用的大尺寸靶

盤只能依賴進口。針對X射線管的損壞，國外廠家因技術保密和商業(yè)

利益等原因，采取“損壞即棄用”的策略，因此我國醫(yī)療機構每年都

會出現(xiàn)大量損壞的陽極靶盤，隨著我國醫(yī)療體系的建設和完善，未來

廢舊陽極靶盤的數(shù)量更會大幅度增加。

針對廢舊的陽極靶盤，目前我國主要采用將靶盤分解為原材料的

回收方式，該方式需要經(jīng)過復雜的冶金工藝，存在成本高、效率低、

回收金屬純度低和環(huán)境污染等問題。而我國目前尚未建立起完善的廢

舊陽極靶盤的回收再利用技術標準及體系，因此造成了醫(yī)療設備價格

的居高不下以及難熔金屬戰(zhàn)略資源的嚴重浪費。

通過本標準的設立，不僅可以大力推動和實現(xiàn)CT機X射線管中

廢舊陽極靶盤的循環(huán)再生利用，提升難熔金屬廢料的利用價值，減少

難熔金屬戰(zhàn)略資源的浪費，降低傳統(tǒng)廢舊金屬回收過程中造成的環(huán)境

污染等問題，而且有利于降低陽極靶盤以及X射線管的制造成本，惠

及民生醫(yī)療及難熔金屬制造業(yè)，打破國外技術壟斷，建立中國在該領

域的知識產(chǎn)權核心陣地，助力中國2030碳達峰和2060碳中和目標的

實現(xiàn)，為健康中國和美麗中國做出更大的貢獻。

三、再生X射線管陽極靶盤研究現(xiàn)狀

目前，國內(nèi)僅能生產(chǎn)直徑100mm以下的小尺寸靶盤，而國內(nèi)X

射線管使用的大尺寸陽極靶盤基本依賴進口。針對再生X射線管陽極

靶盤，因國外市場的長期壟斷以及技術難度較大等問題，長期以來未

能實現(xiàn)實質性突破。

關于再生陽極靶盤制備技術的報道，一種是化學氣相沉積法，通

過在廢舊靶盤表面鍍W膜的方式進行再生制備[5]，但該方法存在修復

溫度過低，界面結合性能較差，且在制備過程中有毒性氣體放出等問

題。第二種即為合肥工業(yè)大學最新報道的原位快速修復技術，通過在

廢舊靶盤表面進行粉末原位燒結實現(xiàn)再生制備[6-9]，該方法制備的再

生陽極靶盤各項性能可滿足陽極靶盤的使用要求，目前為最有效的再

生制備技術。

四、主要起草工作過程

1、成立標準制定工作組

標準制定計劃下達后，2021年12月10日采用視頻會議的方式

召開了團體標準《CT機X射線管再生陽極靶盤》第一次起草工作會

議。參加單位包括合肥工業(yè)大學、安徽尚欣晶工新材料科技有限公司、

昆山醫(yī)源醫(yī)療技術有限公司、金堆城鉬業(yè)股份有限公司、合肥諾瓦新

材料科技有限公司等單位。會議成立了由合肥工業(yè)大學、安徽尚欣晶

工新材料科技有限公司、昆山醫(yī)源醫(yī)療技術有限公司、金堆城鉬業(yè)股

份有限公司、合肥諾瓦新材料科技有限公司等單位參加的標準起草工

作組，確定了編制工作計劃、任務分工等。

2、任務分工

按工作任務要求，工作組進行了任務分解，制定了標準起草工作

計劃和任務分工。其中本標準為合肥工業(yè)大學和中國產(chǎn)學研合作促進

會共同提出；合肥工業(yè)大學和安徽尚欣晶工新材料科技有限公司負責

本標準的編寫工作，并為本標準的編寫負責提供實驗數(shù)據(jù)、樣品、行

業(yè)動態(tài)分析方面工作，昆山醫(yī)源醫(yī)療技術有限公司、金堆城鉬業(yè)股份

有限公司、合肥諾瓦新材料科技有限公司等單位主要協(xié)助完成本標準

的編寫，同時幫助完成標準中相應技術參數(shù)的測定工作，中國產(chǎn)學研

合作促進會主要負責標準的應用反饋工作。

3、確立工作計劃和標準制定原則

為保證標準的先進性和適用性，在起草工作組充分討論和研究的

基礎上，標準起草工作組確定了標準技術指標及確定原則：

（1）以實驗數(shù)據(jù)為依據(jù)確定技術指標；

（2）技術水平、生產(chǎn)與市場相結合；

（3）優(yōu)先體現(xiàn)質量引導和規(guī)范作用兼顧可操作性；

（4）與現(xiàn)行的標準和法規(guī)接軌。

4、形成標準草案

標準起草工作組首先收集、翻譯和整理了國內(nèi)外有關研究進展和

先進國家的相關標準、法規(guī)等文獻資料，掌握了有關標準的現(xiàn)狀；并

對我國現(xiàn)有CT機X射線管陽極靶盤相關的標準當中的術語和質量指

標等技術內(nèi)容進行了歸納和總結，為標準文本的編制奠定理論基礎。

五、主要技術指標依據(jù)與說明

1、標準英文名稱

按照團體標準封面格式進行編排。將本標準的全稱《CT機X射

線管再生陽極靶盤》翻譯為“RegeneratedAnodeTargetforX-rayTube

ofCTScanner”。

2、前言

明確了本標準的歸口單位及主要起草單位、起草人。

3、引言

介紹CT機X射線管陽極靶盤概述及研究現(xiàn)狀，以及制定本標準

的目的、意義和社會效益。

4、主體內(nèi)容

標準的主體內(nèi)容包括：范圍、規(guī)范性引用文件、術語和定義、技

術要求、檢驗規(guī)則、標志、包裝、運輸、貯存、質量證明書等。

（1）“范圍”的界定

本標準規(guī)定了CT機X射線管再生陽極靶盤的制備技術要求、檢

驗方法、檢驗規(guī)則、包裝、運輸、貯存和質量證明書等。

本標準適用于CT機X射線管再生陽極靶盤，復合體靶材焊接結

合率>99%，直徑范圍80~240mm。

（2）“術語和定義”的說明

目前CT機X射線管陽極靶盤行業(yè)尚缺乏相應的國家標準、行業(yè)

標準和團體標準，只有少部分標準中存在對CT機X射線管陽極靶盤

等的定義，本標準當中對“陽極靶盤”的定義主要來源于現(xiàn)有與陽極

靶盤相關的學術文獻的闡述和研究，經(jīng)過標準起草工作組的全面、深

入、系統(tǒng)的分析研究后，對陽極靶盤相關產(chǎn)品進行定義。

（3）“技術指標”的說明

目前國際及國內(nèi)X射線管產(chǎn)業(yè)及陽極靶盤產(chǎn)業(yè)并沒有對靶盤提

出明確且清晰的技術指標要求，本標準中，通過各起草單位對現(xiàn)有商

業(yè)靶盤的性能深入分析以及對靶盤服役條件的綜合評估，確定了再生

陽極靶盤的包括外觀質量、表面粗糙度、致密度、接頭剪切強度、晶

粒尺寸、熱導率等各項技術指標。

（4）“檢測規(guī)則”的說明

本標準規(guī)定了出廠檢驗的內(nèi)容和項目包括外觀質量、合金質量比、

表面加工質量、致密度、力學性能、微觀組織、熱學性能、無損測試

的檢驗規(guī)則，同時規(guī)定出廠檢驗合格并簽發(fā)產(chǎn)品質量合格證后方可出

廠。

（5）“標志、包裝、運輸、貯存”的說明

1）“標志”的說明

本標準規(guī)定了包裝盒上應標明：a制造廠家名稱及地址，b產(chǎn)品

名稱、材料、型號及編號，c數(shù)量，d生產(chǎn)日期及發(fā)貨日期等。

2）“包裝”的說明

本標準規(guī)定產(chǎn)品需真空封裝并添加干燥劑，放入裝有填充泡沫的

紙箱內(nèi)，最后固定放入木箱內(nèi)，保證在正常運輸過程中不致?lián)p壞產(chǎn)品。

3）“運輸”的說明

本標準規(guī)定產(chǎn)品在運輸過程中，要防腐蝕、磕碰、防雨、防潮等。

4）“貯存”的說明

本標準規(guī)定產(chǎn)品真空封裝貯存于通風干燥的常溫倉庫內(nèi)，遠離酸、

堿性物質。

六、與現(xiàn)行法律法規(guī)和強制性標準的關系

標準所確定的各項技術指標和內(nèi)容符合我國現(xiàn)行的有關方針、政

策，并與相關法律、法規(guī)、標準吻合。

七、標準作為強制性或推薦性標準的意見

本標準在制訂過程中對國內(nèi)外陽極靶盤的生產(chǎn)、質量、檢測和市

場進行了充分的調查研究，并廣泛征求和采納了國內(nèi)相關領域專家的

意見和建議，所制定的標準適合我國國情，具有先進性、科學性、實

用性和可操作性，標準起草小組會根據(jù)專家評審意見進一步修改完善。

參考文獻：

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《CT機X射線管再生陽極靶盤》團體標準編制說明

一、任務來源

本標準是國家重點研發(fā)計劃“固廢資源化”專項——“難熔金屬

廢料高效回收與清潔提取技術及裝備（項目編號：2018YFC1901700）”,

“課題3-高純難熔金屬器件原位快速修復技術”的研究成果集成。本

標準由合肥工業(yè)大學、安徽尚欣晶工新材料科技有限公司、昆山醫(yī)源

醫(yī)療技術有限公司、金堆城鉬業(yè)股份有限公司、合肥諾瓦新材料科技

有限公司等單位共同起草。主要起草人為張久興、余煒、韓翠柳、農(nóng)

濱榮、杜小琴、任衛(wèi)衛(wèi)、左羽飛、武洲、余暉、吳鎮(zhèn)旺。

二、起草標準的目的和意義

CT機是目前臨床醫(yī)學常見的診療手段之一，其掃描部分主要由X

射線管、探測器和掃描架組成，CT機的性能主要取決于X射線管的

質量，而陽極靶盤作為易損件，又是X射線管中的關鍵部件，直接影

響了X射線管的發(fā)射性能和使用壽命。陽極靶盤為“三明治”結構，

其軌道層即靶面層為鎢錸（WRe）合金，厚度較薄，靶面層與鈦-鋯-

鉬（TZM）合金層復合在一起，TZM合金背面又焊接有石墨作為散熱

層。鎢的原子序數(shù)較高，且熔點高、高溫蒸汽壓低，是靶面材料的首

選，在鎢中加入少量的錸可極大提高靶面耐電子轟擊能力，有效降低

劑量衰減速度，在一定程度上提高靶盤的使用壽命。鉬合金的密度約

為鎢合金的一半，但比熱容卻是鎢合金的2倍以上，因此鎢合金和鉬

合金的復合可大大降低靶盤的重量，增加靶盤的輸出功率。石墨比熱

大、密度小、熱輻射系數(shù)大（0.88），因此采用石墨作為基體材料可

在大幅度降低陽極靶盤整體重量的同時使冷卻時間縮短50%以上[1-4]。

目前X射線管陽極靶盤的生產(chǎn)、制造被奧地利攀時、德國西門子

和美國通用電氣等歐美大型跨國企業(yè)長期壟斷，國內(nèi)使用的大尺寸靶

盤只能依賴進口。針對X射線管的損壞，國外廠家因技術保密和商業(yè)

利益等原因，采取“損壞即棄用”的策略，因此我國醫(yī)療機構每年都

會出現(xiàn)大量損壞的陽極靶盤，隨著我國醫(yī)療體系的建設和完善，未來

廢舊陽極靶盤的數(shù)量更會大幅度增加。

針對廢舊的陽極靶盤，目前我國主要采用將靶盤分解為原材料的

回收方式，該方式需要經(jīng)過復雜的冶金工藝，存在成本高、效率低、

回收金屬純度低和環(huán)境污染等問題。而我國目前尚未建立起完善的廢

舊陽極靶盤的回收再利用技術標準及體系，因此造成了醫(yī)療設備價格

的居高不下以及難熔金屬戰(zhàn)略資源的嚴重浪費。

通過本標準的設立，不僅可以大力推動和實現(xiàn)CT機X射線管中

廢舊陽極靶盤的循環(huán)再生利用，提升難熔金屬廢料的利用價值，減少

難熔金屬戰(zhàn)略資源的浪費，降低傳統(tǒng)廢舊金屬回收過程中造成的環(huán)境

污染等問題，而且有利于降低陽極靶盤以及X射線管的制造成本，惠

及民生醫(yī)療及難熔金屬制造業(yè)，打破國外技術壟斷，建立中國在該領

域的知識產(chǎn)權核心陣地，助力中