JPH01109647A - X線管用回転陽極とその製造方法 - Google Patents

X線管用回転陽極とその製造方法

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JPH01109647A
JPH01109647A JP26529687A JP26529687A JPH01109647A JP H01109647 A JPH01109647 A JP H01109647A JP 26529687 A JP26529687 A JP 26529687A JP 26529687 A JP26529687 A JP 26529687A JP H01109647 A JPH01109647 A JP H01109647A
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brazing
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Yukio Takabayashi
幸夫 高林
Seiji Yabe
矢部 清司
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Tokyo Tungsten Co Ltd
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Tokyo Tungsten Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、X4!管用回転陽極の製造方法に関し、特に
高負荷用のX線管用回転陽極の製造方法に関する。
[従来の技術] 一般に、X線管用回転陽極(以下、ターゲットと呼ぶ)
は、その特性として、高負荷に耐え、且つ、高融点であ
ることが要求される。そこで、従来は、Re −W /
 M o張り合わせ材料がX線管用ターゲットとして用
いられている。さらに、ターゲットの特性を向上させた
高負荷用のターゲットとして用いるために、ターゲット
自身を大型化(大径化、厚板化)して、ターゲットの蓄
熱容量を大きくする方法が採用されている。
しかしながら、金属からなるターゲットの大型化は、一
方で、熱容量を増大させることができるものの、ターゲ
ット自身の質量をも増大させることになり、このため、
高速回転中の回転機構に種々の不都合を生じさせ、また
、定常回転数に到達するまでの時間を長くしてしまう等
、の問題があった。
そこで、近年は、熱容量が大きく、且つ、軽量であるグ
ラファイトを蓄熱材として用いて、Re−W / M 
o張り合わせ材料のMo側に、蓄熱材をろう付けにより
接合して組み合わせた構造の高負荷用のターゲットが研
究されている。
一般にグラフディトと高融点金属との結合に用いられる
従来のろう材には、特開昭61−111979号公報に
記載されるように、Ti−Cu−Ni。
Ti−Cu−3t、Ti−78ATi−78A。
Fe−36〜45Ni−Ti、35Au−35Ni30
 M oや、或いはMo−Co、Zr−Ti等が用いら
れていた。
[発明が解決しようとする問題点] ところ゛が、上述の成分からなるろう材を用いた従来の
高負荷用のX線管用のターゲットは、ろう付け工程中又
は実際に使用される高真空中の高温(1200℃)状態
においては、蓄熱材とろう材との境界、即ち、ろう付け
部付近の温度が、1000〜1200℃の高温になると
、グラファイトとろう材との境界に、ろう材成分による
金属炭化物が生成してしまう欠点がある。
すなわち、金属炭化物は、一般に硬くて脆弱であるばか
りでなく、生成時に体積変化が生じるなめ、Re −W
 / M o張り合わせ林料と蓄熱材との間に剥離が生
じ、耐熱性及び耐衝撃性を低減させ、抗折力の殆どない
実用に耐えないターゲットにしてしまうという問題があ
った。
そこで、本発明の目的は、上記欠点に鑑み、金属炭化物
の生じない高負荷用のX線管用回転陽極とその製造法を
提供することである。
[問題点を解決するための手段] 本発明によれば、Mo又はMo合金層にW又はW合金層
を張り合わせて形成された張り合わせ材料と、グラファ
イトを含む蓄熱材と、前記張り合わせ材料のうちのMO
又はMo合金層と前記蓄熱材との間に介在するRu−P
dからなるろう材とを有し、前記張り合わせ材料と蓄熱
材とは、前記ろう材を介して接合されていることを特徴
とするX線管用回転陽極が得られる。
さらに、本発明によれば、Mo又はMo合金層にW又は
W合金層を張り合わせて形成された張り合わせ材料と、
グラファイトを含む蓄熱材とRu−Pdからなるろう材
とを準備する準備工程と、前記張り合わせ材料のうちの
Mo又はMo合金層と前記蓄熱材との間に、前記ろう材
を介在させて、真空中で、荷重を加えながら加熱し、前
記ろう材を溶解させた後冷却するろう付け工程とを有す
ることを特徴とするX線管用回転陽極のI!!遣方法が
得られる。
即ち、本発明は、W又は、W合金(Re−W。
Tha2 W、Ru  W、Zro2 W等)とMo又
はMo合金(Hf−Mo、ZrOx −Mo。
A+i0i  Mo、Co  Mo等)とからなる張り
合わせ材料のMo側に、グラファイトを含む蓄熱材をろ
う付けする場合に、そのろう材としてRu−Pdを使用
するものである。これは、ろう材が剥離の原因となる炭
化物を生成せず、また、溶解したろう材はグラファイト
に良く溶解し、いわゆる混合層が形成されるため、良好
な接合強度を発揮し、一方、MOII]!Iとの濡れ性
も非常に良く、均一なろう付けが可能だからである。し
かも、ろう材によるガス成分(特に、水素ガス)を吸収
するゲッター効果が発揮されることにより、X線管内部
のWtJiガス成分を吸収し、より高真空にするように
作用して、結果的に、耐電圧性に優れたX線管を形成す
ることになる。
また、RuとPdからなるろう材の化学組成は、Ruが
5〜30重量%残部Pdが好ましく、最も好ましくはR
uが5〜20f!量%残部Pdであり、この数値限定を
したのは、純パラジウムろう材及びRuが重量で40%
以上残部Pdの化学組成のろう材は、ヒートサイクル試
験においてグラファイト部分が破断を生ずる為で、また
、最も好ましくは、Ruが5〜20重量%残部Pdとし
たのは、純パラジウムろう材及びRuが重量30%以上
残部Pdの化学組成のろう材は、接合部の高温抗折力が
弱いからである。
[実施例コ 本発明の実施例について図面を参照して説明する。
まず、第1図に示すX線管用回転陽極(ターゲット)は
、断面台形で中空の円錐形状のMO層1と、このMO層
1の母線がなす傾斜面上に張り合わせた5%Re−W合
金層2とからなる外径125市、中心部厚さ8市の張り
合わせ材料3と、この張り合わせ材料3のうちのMO層
1の底面に、Ru−Pdからなるろう材4を介して接合
された外径12On+n、厚さ15Il!+の高純度、
高密度のグラファイトからなる蓄熱材5とから構成され
ている。
次に、製造方法について、説明する。
まず、準備工程において、断面台形で中空の円錐形状の
MO層1と5%Re−W合金層2とを張り合わせ、上述
した製品形状に成形した外径125州、中心部厚さ8−
の張り合わせ材料3と、外径120m+、厚さ15mg
+の高純度、高密度のグラファイトからなる蓄熱材5と
、35gの粉末状又は箔状のRu−Pdからなるろう材
4とを準備する。
尚、張り合わせ材料3のうちのMo層1の外周に、ろう
付け時に蓄熱材5のずれを防止する枠6を取り付ける。
次に、ろう付け工程において、この張り合わせ材料3の
うちのMo層1の底面と蓄熱材5との間に、ろう材4を
35g(0,3〜0.4g/aa)挾み込み、10 ”
”Torr以下の高真空に維持された真空炉内に入れる
。真空炉内で、300〜500g/aaの荷重をかけな
がら、ろう材の融点1550〜1750℃以上の温度に
加熱し、ろう材を溶解させてろう材4を形成し、5〜3
0分保持する。その後、高真空を維持しながら室温まで
冷却する。
このとき、ろう材層の厚さは0.1〜0.2ruaとな
り、はみ出したろう材は切削等で除去し、完成品とする
ここで、このターゲットのうち、蓄熱材5をろう材4と
の境界、すなわち、ろう付け部をX線回折法により分析
しなところ、剥離等の原因になる金属炭化物の生成は見
られなかった。
また、ろう付け部の接合強度を評価するために、張り合
わせ材料3と蓄熱材5との接合部、すなわち、ろう材4
を中心に集中荷重を加える抗折力試験をおこなった。
その方法が第2図及び第3図を参照して説明される。第
2図は、本発明の実施例に係る高温抗折試験の試験片を
、第3図は、高温試験機を示す。
まず、モリブデンとグラファイトとの張り合わせ材から
、モリブデン7とグラファイト8材の接合部分りを中心
にして、長さ30關1幅(w)51Im。
厚さ(t)laneの第2乃至第5の試験片10゜10
、・・・を得た。次に、第3図に示すように、各試験片
10,10.・・・を順次試験機に硬質棒材11.12
を支持端としてセットした。この状態で、ろう付け部9
に集中荷重(L)を硬質棒材13を介して加えた。支持
端に置かれた硬質棒材11.12の水平圧11i1(ス
パンd)は20關で、抗折力(F)は、荷重(L)を段
階的に調節することにより、1/ 10kIr/ fi
ll”の位まで測定可能である。
真空度10−’Torr以下の炉中で、上記試験片を1
200℃、10分間加熱し、試験片10,10゜・・・
、破断の最少荷重(Lnin)を測定し抗折力(F)を
次の計算式を用いて計算しな、その結果を表1に示す。
ここで、Wは試験片の幅5m+n、tは試験片の厚さ1
mm、dはスパン20wm  、 Llllinは破断
時の最小荷重である。
次に、ヒートサイクル試験について述べる。
水素中にて、タングステン板の通電加熱体15の上に、
上記抗折試験片と同一形状のろう付け試験片を置き、次
の条件にて電流の通電、遮断をくり返し、ろう付け部9
の破断の有無を確認した。
加熱温度1100〜1300℃、昇温時間30秒降温時
間30秒、サイクル10回 その結果を表1に示す。あわせて、同条件でなされた、
比較例筒1.第6の試験片についても併記する。
表    1 以下余白 ここで、ヒートサイクル試験欄のO印は、破断無しを示
す。
表1から、Ru5〜20重量%、残部Pdの化学組成の
ろう材を使用したものは、殆ど抗折力のない従来のター
ゲットに比べ高温抗折力(F)が大きく、かつヒートサ
イクル試験においても破断が無い。
一方、室温における抗折試験の結果、表1の化学組成の
ろう材を使用した試験片10は、全て、ろう件部9では
破断せず、グラファイト母材8で□破断し、母材8より
大きな接合強度を有することが確認された。
[発明の効果] 以上の説明のとおり、本発明によれば、剥離の原因とな
る金属炭化物を生成せず、また、グラファイトに良く溶
解して良好な接合強度を発揮し、一方、Mo側との濡れ
性も非常に良く、均一なろう付けが可能ななめ、常温は
もとより高温での接合強度が優れており、さらに、高温
での温度変化に対しても破断されない、X線管用回転陽
極が得られる。さらに、本発明によれば、ガス成分(特
に、水素ガス)を吸収するゲッター効果を有し、X線管
内部の微量ガス成分を吸収し、より高真空にするように
作用する耐電圧性に優れたX線管用回転陽極が得られる
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例に係るX線管用回転陽極を
示す断面図、第2図は、本発明の効果を確認するために
使用される高温抗折試験片を示す図、第3図は、第2図
に示された試験片を試験する高温抗折試験機を示す図、
第4図は、第2図の試験片のし−トサイクル試験を説明
するための図であ°る。 図中1はMo層、2はRe−W合金層、3は張り合わせ
材料、4はろう材、5は蓄熱材、6は枠、9はろう付接
合部、10は試験片=###溝字である。 第1図 第2図 第3図 第4yA 手続補正台(自発) 昭和63年6月20[]

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)Mo又はMo合金層にW又はW合金層を張り合わせ
    て形成された張り合わせ材料と、グラファイトを含む蓄
    熱材と、Ru−Pdからなるろう材とを有し、前記ろう
    材を、前記張り合わせ材料のうちのMo又はMo合金層
    と前記蓄熱材との間に介在させて、前記張り合わせ材料
    と蓄熱材とを接合したことを特徴とするX線管用回転陽
    極。 2)Mo又はMo合金層にW又はW合金層を張り合わせ
    て形成された張り合わせ材料と、グラファイトを含む蓄
    熱材と、Ru−Pdからなるろう材とを準備する準備工
    程と、前記張り合わせ材料のうちのMo又はMo合金層
    と前記蓄熱材との間に、前記ろう材を介在させて、真空
    中で、荷重を加えながら加熱し、前記ろう材を溶解させ
    た後冷却するろう付け工程とを有することを特徴とする
    X線管用回転陽極の製造方法。
JP26529687A 1987-10-22 1987-10-22 X線管用回転陽極とその製造方法 Granted JPH01109647A (ja)

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