[發明專利]液體微流噴嘴及制造方法、射線發生裝置、探測系統

在審

• 申請號: 202210615287.3
• 申請日: 2022-05-31
• 公開（公告）號: CN115025895A
• 公開（公告）日: 2022-09-09
• 發明（設計）人: 鄭睿;肖鵬;謝慶國
• 申請（專利權）人: 蘇州瑞派寧科技有限公司
• 主分類號: B05B1/02
• 分類號: B05B1/02;B05B1/34
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本申請提供一種液體微流噴嘴及制造方法、射線發生裝置、探測系統，液體微流噴嘴的制造方法包括以下步驟：步驟S1：根據設計圖紙中液體微流噴嘴的內壁形狀加工軸芯；步驟S2：在軸芯外表面鍍制脫模層，使所述脫模層的粗糙度為0.1～100nm；步驟S3：在脫模層外表面鍍制液體微流噴嘴的內壁層，使所述內壁層的粗糙度為0.1～100nm；步驟S4：在噴嘴內壁層外表面電鑄液體微流噴嘴主體外殼；步驟S5：對所述液體微流噴嘴主體外殼進行塑形，獲得符合預設要求的液體微流噴嘴外殼；步驟S6：在低溫環境中將所述液體微流噴嘴的內壁層與軸芯分離，獲得所述液體微流噴嘴。本申請將對液體微流噴嘴內壁的加工轉變為對軸芯外表面的加工，實現高精密內表面結構的噴嘴制造。

技術領域

本申請涉及精密加工技術領域，具體涉及一種液體微流噴嘴及制造方法、射線發生裝置、探測系統。

背景技術

激光等離子體極紫外/軟X射線光源是一種可產生極紫外到軟X射線波段輻射的小型化光源，廣泛運用于光刻機、質譜儀、等離子體物理學、生物醫學等領域中。在激光等離子體極紫外/軟X射線光源中，精密液體微流噴嘴用于液體微流靶的形成，是其中最為關鍵的核心器件之一。

區別于普通噴嘴，用于形成液體微流靶的液體微流噴嘴對精度要求高，且加工難度大。為了形成微米量級、尺度均一、形狀規整和流向豎直的穩定液體微流靶，通常要求噴嘴出口直徑要符合要求，噴嘴的內壁錐角處于特定范圍內，并且要求噴嘴的出口處光滑、同心度好。這對于噴嘴的加工精度(尤其是內表面)的要求非常高。現有噴嘴加工采用的方法有：1.采用玻璃管通過拉制和鍛制的方法加工形成噴嘴，噴嘴的出口直徑、內壁形狀和粗糙度由拉制時的速度、溫度等間接決定，無法精確調控。2.采用3D打印、機床加工以及激光打孔等方法根據噴嘴的結構圖紙直接加工形成，由于噴嘴內部空間狹小，這些器具難以對噴嘴內壁進行加工，形成的噴嘴內壁較為粗糙，內壁形狀難以達到要求的精度。3.采用人工打磨的方法進行噴嘴內壁加工，由于傳統的機床和拋光設備無法對工件內表面進行加工，只能采用人工打磨的方法進行加工，加工的形狀和粗糙度的精度取決于人工經驗，精度無法滿足應用需求，且加工效率很低。綜上，目前制造的噴嘴的內壁形狀和內壁粗糙，不符合液體微流噴嘴的精度要求，不利于形成微米量級、尺度均一、形狀規整和流向豎直的穩定液體微流靶。

鑒于此，有必要提供一種液體微流噴嘴及制造方法、射線發生裝置、探測系統，以獲得微米量級、尺度均一、形狀規整和流向豎直的穩定液體微流靶。

背景技術部分的內容僅僅是公開發明人所知曉的技術，并不當然代表本領域的現有技術。

發明內容

本申請旨在提供一種液體微流噴嘴及制造方法、射線發生裝置、探測系統，以解決現有技術中存在的至少一種問題。

根據本申請的第一方面，提出一種液體微流噴嘴，所述液體微流噴嘴的內部具有一容納空腔，所述容納空腔的兩端敞開分別形成入口、出口；所述容納空腔的至少一部分內徑沿軸向從入口向出口呈減小之勢，所述容納空腔的內壁沿著所述液體微流噴嘴的軸線方向的剖面滿足三次以上樣條曲線，所述內壁的曲線的一階、二階導數連續；所述容納空腔的內壁的粗糙度為0.1～100nm。

根據一些實施例，所述三次以上樣條曲線由5個以上根據參數生成的節點確定，所述參數包括出口直徑、入口直徑、入口管道長度、出口管道長度、轉徑長度、轉徑角度、出口角度中的至少5個。

根據本申請的第二方面，提出一種液體微流噴嘴，所述液體微流噴嘴的內部具有一容納空腔，所述容納空腔的兩端敞開分別形成入口、出口，所述容納空腔的至少一部分內徑沿軸向從入口向出口呈減小之勢，所述容納空腔的內壁的粗糙度為0.1～100nm。

根據一些實施例，所述出口直徑為1～100微米。

根據一些實施例，所述容納空腔內壁沿軸向方向依次包括一體順接的入口部、過渡部、出口部，所述出口部的內壁錐度為30～45度。

根據一些實施例，所述入口的直徑為1～20毫米。