JPH0731993B2 - Ｘ線管用ターゲット及びそれを用いたｘ線管 - Google Patents
Ｘ線管用ターゲット及びそれを用いたｘ線管Info
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- JPH0731993B2 JPH0731993B2 JP62060996A JP6099687A JPH0731993B2 JP H0731993 B2 JPH0731993 B2 JP H0731993B2 JP 62060996 A JP62060996 A JP 62060996A JP 6099687 A JP6099687 A JP 6099687A JP H0731993 B2 JPH0731993 B2 JP H0731993B2
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J35/00—X-ray tubes
- H01J35/02—Details
- H01J35/04—Electrodes ; Mutual position thereof; Constructional adaptations therefor
- H01J35/08—Anodes; Anti cathodes
- H01J35/10—Rotary anodes; Arrangements for rotating anodes; Cooling rotary anodes
- H01J35/108—Substrates for and bonding of emissive target, e.g. composite structures
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2235/00—X-ray tubes
- H01J2235/08—Targets (anodes) and X-ray converters
- H01J2235/083—Bonding or fixing with the support or substrate
- H01J2235/084—Target-substrate interlayers or structures, e.g. to control or prevent diffusion or improve adhesion
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、エツクス（以下、Ｘと記載する）線管に用い
られるＸ線ターゲツト、該ターゲツトを備えた回転陽極
及びかかる回転陽極を内蔵したＸ線管球並びにＸ線管に
関する。
られるＸ線ターゲツト、該ターゲツトを備えた回転陽極
及びかかる回転陽極を内蔵したＸ線管球並びにＸ線管に
関する。
本発明のＸ線管は、医療機器のＸ線シーテー（以下、CT
と記載する。Computed Tomographyの略）装置に使用す
るのに好適である。
と記載する。Computed Tomographyの略）装置に使用す
るのに好適である。
Ｘ線管に用いられる回転陽極のＸ線ターゲツトの一例
が、特公昭47−8263号公報に記載されている。該特許公
報には、石墨を基体とし、電子線が照射される部分近傍
のみにタングステン・レニウム合金被覆を施した構造の
Ｘ線ターゲツト及び石墨基体とタングステン・レニウム
合金被覆との間にレニウムの中間層を介在させた構造の
Ｘ線ターゲツトが示されている。かかる構造のＸ線ター
ゲツトは、石墨の大きな熱容量がタングステン・レニウ
ム合金被覆を熱的な過大負荷から守ると記載されてい
る。
が、特公昭47−8263号公報に記載されている。該特許公
報には、石墨を基体とし、電子線が照射される部分近傍
のみにタングステン・レニウム合金被覆を施した構造の
Ｘ線ターゲツト及び石墨基体とタングステン・レニウム
合金被覆との間にレニウムの中間層を介在させた構造の
Ｘ線ターゲツトが示されている。かかる構造のＸ線ター
ゲツトは、石墨の大きな熱容量がタングステン・レニウ
ム合金被覆を熱的な過大負荷から守ると記載されてい
る。
特開昭60−202643号公報には、Ｘ線ターゲツトを備えた
Ｘ線管球の構造について示されており、又、特開昭61−
183861号公報には、Ｘ線管球を内蔵したＸ線管の構造の
一例が示されている。
Ｘ線管球の構造について示されており、又、特開昭61−
183861号公報には、Ｘ線管球を内蔵したＸ線管の構造の
一例が示されている。
医療機器のＸ線CT装置に要求される性質としては、診断
時間の短縮及び処理画像の鮮明化などがある。
時間の短縮及び処理画像の鮮明化などがある。
これらの要求に応じるためには、Ｘ線管の入力を増加し
てＸ線放射量を多くすることが必要になる。
てＸ線放射量を多くすることが必要になる。
Ｘ線ターゲツトは、陰極からの電子線を受けてＸ線を発
生するわけであるが、Ｘ線を発生する際に電子線のほと
んどは熱に変換され、Ｘ線ターゲツトは高温に加熱され
る。Ｘ線ターゲツトの加熱温度は、入力を増加するにし
たがい上昇していく。
生するわけであるが、Ｘ線を発生する際に電子線のほと
んどは熱に変換され、Ｘ線ターゲツトは高温に加熱され
る。Ｘ線ターゲツトの加熱温度は、入力を増加するにし
たがい上昇していく。
本発明者の検討結果によれば、特公昭47−8263号公報に
記載の発明のように、Ｘ線ターゲツトの基体を黒鉛で構
成し、電子線が衝突する部分にＸ線発生金属材料を被覆
したものは、Ｘ線発生金属被覆から黒鉛基体への熱伝導
性が悪く、入力が増加するとＸ線発生金属被覆が黒鉛基
体から剥れ易くなる。
記載の発明のように、Ｘ線ターゲツトの基体を黒鉛で構
成し、電子線が衝突する部分にＸ線発生金属材料を被覆
したものは、Ｘ線発生金属被覆から黒鉛基体への熱伝導
性が悪く、入力が増加するとＸ線発生金属被覆が黒鉛基
体から剥れ易くなる。
このように従来のＸ線ターゲツトは、黒鉛が有する大き
な熱容量を有効に活用できていない。
な熱容量を有効に活用できていない。
本発明の目的は、特公昭47−8263号公報に記載のＸ線タ
ーゲツトにくらべてＸ線発生金属被覆が剥れにくく、管
入力を増加し得るＸ線ターゲツトを提供するにある。
ーゲツトにくらべてＸ線発生金属被覆が剥れにくく、管
入力を増加し得るＸ線ターゲツトを提供するにある。
本発明の更に他の目的は、かかるＸ線ターゲツトを具備
したＸ線管球及びＸ線管を提供するにある。
したＸ線管球及びＸ線管を提供するにある。
本発明は、黒鉛基体と該基体の電子線が衝突する部分近
傍を覆うＸ線発生金属被覆層とを具備するＸ線ターゲツ
トにおいて、黒鉛基体とＸ線発生金属被覆層との界面
に、黒鉛と非反応性であり且つ黒鉛及びＸ線発生金属被
覆とほぼ同様の熱膨張係数を有する金属中間層を受け、
該中間層を黒鉛基体内部に浸透させたことにあり、その
中間層の浸透深さを10μｍ以上としたことにある。
傍を覆うＸ線発生金属被覆層とを具備するＸ線ターゲツ
トにおいて、黒鉛基体とＸ線発生金属被覆層との界面
に、黒鉛と非反応性であり且つ黒鉛及びＸ線発生金属被
覆とほぼ同様の熱膨張係数を有する金属中間層を受け、
該中間層を黒鉛基体内部に浸透させたことにあり、その
中間層の浸透深さを10μｍ以上としたことにある。
本発明のＸ線ターゲツトは、黒鉛基体の表面に常圧又は
常圧近辺の圧力下で化学気相めつきを施して金属中間層
を被覆し、その後、Ｘ線発生金属を化学気相めつき、ス
パツタリング或は溶射などの手段により被覆することに
よつて製造することができる。
常圧近辺の圧力下で化学気相めつきを施して金属中間層
を被覆し、その後、Ｘ線発生金属を化学気相めつき、ス
パツタリング或は溶射などの手段により被覆することに
よつて製造することができる。
常圧又は常圧近辺の圧力下で化学気相めつきを施すこと
によつて、金属中間層を黒鉛基体の内部に浸透させるこ
とが可能となる。
によつて、金属中間層を黒鉛基体の内部に浸透させるこ
とが可能となる。
本発明のＸ線ターゲツトは、既に述べた従来のＸ線ター
ゲツトにくらべてＸ線発生金属被覆層が剥離しにくい
が、この効果は金属中間層が黒鉛基体内部にまで浸透し
ていることに基づいている。
ゲツトにくらべてＸ線発生金属被覆層が剥離しにくい
が、この効果は金属中間層が黒鉛基体内部にまで浸透し
ていることに基づいている。
金属中間層を黒鉛基体内部へ浸透させたことにより、両
者の接触面積が著しく増加し、Ｘ線発生金属被覆層に発
生した熱が黒鉛基体へ速やかに伝達される。
者の接触面積が著しく増加し、Ｘ線発生金属被覆層に発
生した熱が黒鉛基体へ速やかに伝達される。
しかも黒鉛基体内部へ侵透した金属中間層は、楔として
の働きを有し、Ｘ線発生金属被覆層を黒鉛基体から剥れ
にくくする。
の働きを有し、Ｘ線発生金属被覆層を黒鉛基体から剥れ
にくくする。
本発明者らの実験によれば、金属中間層を黒鉛基体の内
部へ浸透させないときには、Ｘ線発生金属被覆層を剥離
させずにＸ線管へ流し得る限界の管電圧及び管電流は、
およそ120KV、350mAであつた。
部へ浸透させないときには、Ｘ線発生金属被覆層を剥離
させずにＸ線管へ流し得る限界の管電圧及び管電流は、
およそ120KV、350mAであつた。
これに対し、金属中間層を黒鉛基体内部へ浸透させたも
のでは、管電圧120KV、管電流600mAを負荷とすることが
可能である。
のでは、管電圧120KV、管電流600mAを負荷とすることが
可能である。
（イ）Ｘ線ターゲツトの構成 本発明のＸ線ターゲツトは、基体が黒鉛からなる。黒鉛
基体は、金属にくらべて熱容量が大きい上に熱伝導性も
よい。しかも軽量である。この軽量であるという利点
は、特開昭60−202643号公報に記載の如き構造のＸ線管
球に本発明のＸ線ターゲツトを組み込むだけで使用で
き、しかも管入力を増加させることができるという効果
をもたらす。
基体は、金属にくらべて熱容量が大きい上に熱伝導性も
よい。しかも軽量である。この軽量であるという利点
は、特開昭60−202643号公報に記載の如き構造のＸ線管
球に本発明のＸ線ターゲツトを組み込むだけで使用で
き、しかも管入力を増加させることができるという効果
をもたらす。
黒鉛基体は、必ずしも黒鉛のみからなる必要はない。黒
鉛と金属粉とを混合して焼結したものでもよい。たとえ
ば黒鉛とタングステン粉末との焼結体よりなる基体は、
熱伝導性がよいうえに強度的にも強く、本発明に係るＸ
線ターゲツトの基体として十分に使用可能である。黒鉛
と金属粉との焼結体とするときの金属粉の量は、黒鉛自
身が持つている熱容量を大きく損なうことのないように
配慮して決めるべきである。黒鉛の量は、最少でも体積
比で50％を超えるようにすべきである。
鉛と金属粉とを混合して焼結したものでもよい。たとえ
ば黒鉛とタングステン粉末との焼結体よりなる基体は、
熱伝導性がよいうえに強度的にも強く、本発明に係るＸ
線ターゲツトの基体として十分に使用可能である。黒鉛
と金属粉との焼結体とするときの金属粉の量は、黒鉛自
身が持つている熱容量を大きく損なうことのないように
配慮して決めるべきである。黒鉛の量は、最少でも体積
比で50％を超えるようにすべきである。
基体はまた、黒鉛の薄板と他の部材よりなる薄板とを重
ね合せて積層構造としてもよい。この場合の他の部材と
しては、金属又はセラミツクなどを使用できる。黒鉛の
薄板と熱伝導性炭化けい素焼結体の薄板とを積層して基
体を構成することにより、基体の強度を高めることがで
きる。
ね合せて積層構造としてもよい。この場合の他の部材と
しては、金属又はセラミツクなどを使用できる。黒鉛の
薄板と熱伝導性炭化けい素焼結体の薄板とを積層して基
体を構成することにより、基体の強度を高めることがで
きる。
黒鉛基体の電子線が衝突する部分近傍を覆うＸ線発生金
属被覆層の材料は、電子線の照射を受けても溶解しない
ように高い融点を有するものから選ばれる。Ｘ線発生金
属被覆層は、殆どの場合におよそ2500℃前後にまで加熱
される。したがつて、2500℃以上の高融点を有し且つＸ
線を発生する金属から選ぶことが望ましい。タングステ
ン或はタングステン・レニウム合金は、Ｘ線発生金属被
覆層の材料としてきわめて好適である。レニウム単独で
も使用できなくもないが、タングステン或はタングステ
ン・レニウム合金にくらべると劣るうえ、非常に高価で
ある。
属被覆層の材料は、電子線の照射を受けても溶解しない
ように高い融点を有するものから選ばれる。Ｘ線発生金
属被覆層は、殆どの場合におよそ2500℃前後にまで加熱
される。したがつて、2500℃以上の高融点を有し且つＸ
線を発生する金属から選ぶことが望ましい。タングステ
ン或はタングステン・レニウム合金は、Ｘ線発生金属被
覆層の材料としてきわめて好適である。レニウム単独で
も使用できなくもないが、タングステン或はタングステ
ン・レニウム合金にくらべると劣るうえ、非常に高価で
ある。
黒鉛とタングステンとは、容易に反応し炭化物を生成し
てしまう。したがつて、黒鉛基体上にタングステン或は
タングステン・レニウム合金を直接被覆したのでは、両
者の界面に脆い炭化物が生成し、容易に剥離してしま
う。
てしまう。したがつて、黒鉛基体上にタングステン或は
タングステン・レニウム合金を直接被覆したのでは、両
者の界面に脆い炭化物が生成し、容易に剥離してしま
う。
このことから、黒鉛と反応しないか或はほとんど反応し
ない金属を、両者の中間に介在させることが必要とな
る。この金属も又、電子線照射によつて溶解しないよう
に高融点、具体的は2500℃以上の融点を有するものから
選ぶことが望ましい。
ない金属を、両者の中間に介在させることが必要とな
る。この金属も又、電子線照射によつて溶解しないよう
に高融点、具体的は2500℃以上の融点を有するものから
選ぶことが望ましい。
この金属中間層の材料としては、レニウムが最良であ
る。レニウムは、熱膨張率においても黒鉛の熱膨張率に
近似しており、したがつて、黒鉛とレニウムの界面には
熱応力が集中しにくい。
る。レニウムは、熱膨張率においても黒鉛の熱膨張率に
近似しており、したがつて、黒鉛とレニウムの界面には
熱応力が集中しにくい。
金属中間層は、黒鉛基体の表面の空孔に浸入し内部まで
浸透していることが必要である。このように黒鉛基体の
内部にまで金属中間層を浸透させることによつて、既に
述べたようにＸ線発生金属被覆層を剥離しにくくでき、
Ｘ線管に負荷する入力を増加して診断時間の短縮及び処
理画像の鮮明化をはかることができる。
浸透していることが必要である。このように黒鉛基体の
内部にまで金属中間層を浸透させることによつて、既に
述べたようにＸ線発生金属被覆層を剥離しにくくでき、
Ｘ線管に負荷する入力を増加して診断時間の短縮及び処
理画像の鮮明化をはかることができる。
第１図及び第２図は、本発明のＸ線ターゲツトの一実施
例を示す断面図である。第１図は、電子線が当たる部分
近傍の拡大図であり、第２図はＸ線ターゲツト全体の概
略図である。
例を示す断面図である。第１図は、電子線が当たる部分
近傍の拡大図であり、第２図はＸ線ターゲツト全体の概
略図である。
黒鉛基体１の表面の一部をＸ線発生金属被覆層２が覆
い、両者の中間に金属中間層３が介在し且つ黒鉛基体１
の内部に浸透している。
い、両者の中間に金属中間層３が介在し且つ黒鉛基体１
の内部に浸透している。
金属中間層３は、その最大浸透深さすなわち黒鉛基体表
面と金属中間層の侵透部先端との間の距離のうちで最大
のものが10μｍ以上を有するようにしなければならな
い。
面と金属中間層の侵透部先端との間の距離のうちで最大
のものが10μｍ以上を有するようにしなければならな
い。
金属中間層の最大浸透深さが10μｍに達しないときに
は、Ｘ線発生金属被覆層が剥離しやすく、Ｘ線管の負荷
入力を増加して診断時間の短縮或は処理画像の鮮明化を
図るという課題を達成できない。
は、Ｘ線発生金属被覆層が剥離しやすく、Ｘ線管の負荷
入力を増加して診断時間の短縮或は処理画像の鮮明化を
図るという課題を達成できない。
Ｘ線CT装置において、血管等の細部診断を可能とするに
は、1500〜2000キロヒートユニツト（KHU）ないしはそ
れ以上の熱容量を保有するＸ線ターゲツトが必要にな
る。金属中間層の最大浸透深さが10μｍ以上である本発
明のＸ線ターゲツトは、この要求を十分に満足する。
は、1500〜2000キロヒートユニツト（KHU）ないしはそ
れ以上の熱容量を保有するＸ線ターゲツトが必要にな
る。金属中間層の最大浸透深さが10μｍ以上である本発
明のＸ線ターゲツトは、この要求を十分に満足する。
Ｘ線発生金属被覆層２の厚さは、電子線が入り込む深さ
よりも大にすべきである。電子線が入り込む深さはおよ
そ10〜15μｍであるので、Ｘ線発生金属被覆層の深さは
20μｍよりも大にするのがよい。Ｘ線発生金属被覆層を
必要以上に厚くすることは、Ｘ線ターゲツトの重量増加
を招き、高速で回転させたときに軸受を摩耗させて回転
のぶれ等をきたす原因となる。このことからＸ線発生金
属被覆層の厚さは最大でも500μｍ程度に止めることが
望ましく、50〜200μｍ程度の厚さにすることが特に望
ましい。
よりも大にすべきである。電子線が入り込む深さはおよ
そ10〜15μｍであるので、Ｘ線発生金属被覆層の深さは
20μｍよりも大にするのがよい。Ｘ線発生金属被覆層を
必要以上に厚くすることは、Ｘ線ターゲツトの重量増加
を招き、高速で回転させたときに軸受を摩耗させて回転
のぶれ等をきたす原因となる。このことからＸ線発生金
属被覆層の厚さは最大でも500μｍ程度に止めることが
望ましく、50〜200μｍ程度の厚さにすることが特に望
ましい。
金属中間層の総厚さのうち、黒鉛基体の表面を覆つてい
る部分の厚さは、３μｍ以上、通常は５〜10μｍもあれ
ば十分である。金属中間層は、黒鉛基体上に脆い炭化物
層を生成させないためのバリヤとして作用しており、こ
の作用は黒鉛基体表面を覆う金属中間層の厚さが３μｍ
もあれば十分に達せられる。金属中間層の厚さが薄い場
合には、層の内部を黒鉛が拡散してＸ線発生金属被覆と
反応し、その反応生成物である炭化物を金属中間層とＸ
線発生金属被覆層との界面に生成することがある。しか
し、この場合の炭化物の存在は、Ｘ線発生金属被覆層と
金属中間層との接着性を損なうには至らない。したがつ
て、かかる炭化物層が生成することは、一向にかまわな
い。
る部分の厚さは、３μｍ以上、通常は５〜10μｍもあれ
ば十分である。金属中間層は、黒鉛基体上に脆い炭化物
層を生成させないためのバリヤとして作用しており、こ
の作用は黒鉛基体表面を覆う金属中間層の厚さが３μｍ
もあれば十分に達せられる。金属中間層の厚さが薄い場
合には、層の内部を黒鉛が拡散してＸ線発生金属被覆と
反応し、その反応生成物である炭化物を金属中間層とＸ
線発生金属被覆層との界面に生成することがある。しか
し、この場合の炭化物の存在は、Ｘ線発生金属被覆層と
金属中間層との接着性を損なうには至らない。したがつ
て、かかる炭化物層が生成することは、一向にかまわな
い。
Ｘ線発生金属被覆層から黒鉛基体への熱伝導性をより良
くするために、Ｘ線発生金属被覆層を柱状晶組織とする
ことが望ましい。このような柱状晶組織は、化学気相め
つきの手法を用いて被覆することによつて容易に得られ
る。
くするために、Ｘ線発生金属被覆層を柱状晶組織とする
ことが望ましい。このような柱状晶組織は、化学気相め
つきの手法を用いて被覆することによつて容易に得られ
る。
しかしながら、このように柱状晶組織とした場合には、
電子線の衝突によつて微細な割れが発生しやすく、この
割れが進展してＸ線減量につながるおそれがある。この
ことから、Ｘ線発生金属被覆層を二層にし、電子線が当
たる最表面層を微細組織とし、その下部を柱状晶組織と
することが望ましい。最表面層の微細組織は、その下部
の柱状晶よりも微細とする。
電子線の衝突によつて微細な割れが発生しやすく、この
割れが進展してＸ線減量につながるおそれがある。この
ことから、Ｘ線発生金属被覆層を二層にし、電子線が当
たる最表面層を微細組織とし、その下部を柱状晶組織と
することが望ましい。最表面層の微細組織は、その下部
の柱状晶よりも微細とする。
微細組織の最表面層は、化学気相めつきの設定条件を制
御することによつて得ることができるし、スパツタリン
グ或は溶射の手法を用いることによつても得ることがで
きる。
御することによつて得ることができるし、スパツタリン
グ或は溶射の手法を用いることによつても得ることがで
きる。
純金属は、合金にくらべて一般に熱伝導性がよい。反対
に合金にすると一般に純金属にくらべて再結晶温度が上
昇し、電子線を入射したときにより高い温度に耐えるこ
とができるようになる。このことから、最表面層は合金
で形成し、その下部の柱状晶は純金属で形成することが
望ましい。タングステン・レニウム合金よりなる最表面
層とその下部の純タングステン柱状晶とからなる二層構
造のＸ線発生金属被覆層にすることは、高熱容量且つ高
熱伝導性のＸ線ターゲツトを実現するためにきわめて望
ましい。この場合のタングステン・レニウム合金の成分
組成は、レニウムが１〜10重量％、残りタングステンと
することが望ましい。
に合金にすると一般に純金属にくらべて再結晶温度が上
昇し、電子線を入射したときにより高い温度に耐えるこ
とができるようになる。このことから、最表面層は合金
で形成し、その下部の柱状晶は純金属で形成することが
望ましい。タングステン・レニウム合金よりなる最表面
層とその下部の純タングステン柱状晶とからなる二層構
造のＸ線発生金属被覆層にすることは、高熱容量且つ高
熱伝導性のＸ線ターゲツトを実現するためにきわめて望
ましい。この場合のタングステン・レニウム合金の成分
組成は、レニウムが１〜10重量％、残りタングステンと
することが望ましい。
第３図は、二層構造のＸ線発生金属被覆層を有する本発
明のＸ線ターゲツトの一部断面図を示している。Ｘ線発
生金属被覆層２は、最表面層４と下部柱状晶層５とから
なる。1aは黒鉛基体１の空孔を示している。このように
二層構造としたときのＸ線発生金属層の合計厚さは20〜
500μｍが望ましく、このうち最表面層の厚さは50〜200
μｍ、下部柱状晶層の厚さは50〜300μｍ程度が望まし
い。
明のＸ線ターゲツトの一部断面図を示している。Ｘ線発
生金属被覆層２は、最表面層４と下部柱状晶層５とから
なる。1aは黒鉛基体１の空孔を示している。このように
二層構造としたときのＸ線発生金属層の合計厚さは20〜
500μｍが望ましく、このうち最表面層の厚さは50〜200
μｍ、下部柱状晶層の厚さは50〜300μｍ程度が望まし
い。
第４図は、黒鉛基体１を三枚の板を積層した構造とし、
そのうちの一枚にセラミツクス焼結板を使用した例を示
している。第４図において、符号６が黒鉛板であり、二
枚の黒鉛板の間にセラミツクス焼結体７をサイドイツチ
している。セラミツクス焼結板としては、熱伝導性のよ
いもの、例えばベリリアを含む炭化けい素焼結体などを
使用することが望ましい。このようにセラミツクス焼結
体をサンドイツチした構造とすることにより黒鉛基体の
機械的強度を高めることができる。
そのうちの一枚にセラミツクス焼結板を使用した例を示
している。第４図において、符号６が黒鉛板であり、二
枚の黒鉛板の間にセラミツクス焼結体７をサイドイツチ
している。セラミツクス焼結板としては、熱伝導性のよ
いもの、例えばベリリアを含む炭化けい素焼結体などを
使用することが望ましい。このようにセラミツクス焼結
体をサンドイツチした構造とすることにより黒鉛基体の
機械的強度を高めることができる。
（ロ）Ｘ線ターゲツトの製造法 Ｘ線ターゲツトの黒鉛基体は、焼結によつて作ることが
できる。焼結によつて作られた黒鉛基体は、そのままで
多くの空孔を有しており、本発明のＸ線ターゲツトにお
ける黒鉛基体の要件すなわち多孔質黒鉛基体であるとい
う要件を具備する。
できる。焼結によつて作られた黒鉛基体は、そのままで
多くの空孔を有しており、本発明のＸ線ターゲツトにお
ける黒鉛基体の要件すなわち多孔質黒鉛基体であるとい
う要件を具備する。
黒鉛基体の表面近傍の空孔を更に多くしたい場合には、
大気中で加熱したのち熱湯中に浸漬して表面を粗らして
もよいし、或は薬品中に浸漬して人工的に空孔を作つて
もよい。他に適当な空孔形成手段があるならばそれでも
よく、上記方法に限定されるものではない。
大気中で加熱したのち熱湯中に浸漬して表面を粗らして
もよいし、或は薬品中に浸漬して人工的に空孔を作つて
もよい。他に適当な空孔形成手段があるならばそれでも
よく、上記方法に限定されるものではない。
金属中間層は、黒鉛基体の表面近傍の空孔内に浸漬させ
なければならないので、常圧又は常圧近傍の圧力下で化
学気相めつきして形成することが必要となる。
なければならないので、常圧又は常圧近傍の圧力下で化
学気相めつきして形成することが必要となる。
化学気相めつき（CVD又はケミカル・ベーパー・デポジ
シヨンとも云う）の圧力を10-2Torrとして金属中間層を
形成させた実験では、金属中間層を黒鉛基体の内部まで
浸透させることができなかつた。これより化学気相めつ
きを行う場合の圧力は、常圧近辺とし、絶対に10-2Torr
以下にしないことが必要である。好適な雰囲気圧力は常
圧である。減圧下での処理は、金属中間層の黒鉛基体内
部への浸透を阻害するので、できるだけ避けるべきであ
る。
シヨンとも云う）の圧力を10-2Torrとして金属中間層を
形成させた実験では、金属中間層を黒鉛基体の内部まで
浸透させることができなかつた。これより化学気相めつ
きを行う場合の圧力は、常圧近辺とし、絶対に10-2Torr
以下にしないことが必要である。好適な雰囲気圧力は常
圧である。減圧下での処理は、金属中間層の黒鉛基体内
部への浸透を阻害するので、できるだけ避けるべきであ
る。
金属中間層を化学気相めつきによつて形成する場合に
は、黒鉛基体を加熱しておくことが望ましく、この加熱
温度によつて最大浸透深さが著しく影響を受ける。黒鉛
基体の好適な加熱温度は200〜300℃である。加熱温度が
低いと熱分解が進みにくく、黒鉛基体の内部にまで十分
に金属中間層を生成浸透させることができない。加熱温
度が高すぎると、黒鉛基体の表面上でのみ熱分解が進行
し、黒鉛基体の表面上に金属中間層が析出して内部に浸
透しない。
は、黒鉛基体を加熱しておくことが望ましく、この加熱
温度によつて最大浸透深さが著しく影響を受ける。黒鉛
基体の好適な加熱温度は200〜300℃である。加熱温度が
低いと熱分解が進みにくく、黒鉛基体の内部にまで十分
に金属中間層を生成浸透させることができない。加熱温
度が高すぎると、黒鉛基体の表面上でのみ熱分解が進行
し、黒鉛基体の表面上に金属中間層が析出して内部に浸
透しない。
Ｘ線発生金属被覆層は、化学気相めつき、スパツタリン
グ或は溶射などによつて形成することが望ましい。柱状
晶組織とする場合には、化学気相めつきを行うことが望
ましい。微細な組織を得る場合には、スパツタリング或
は溶射を行うのが簡便でよい。
グ或は溶射などによつて形成することが望ましい。柱状
晶組織とする場合には、化学気相めつきを行うことが望
ましい。微細な組織を得る場合には、スパツタリング或
は溶射を行うのが簡便でよい。
Ｘ線発生金属被覆層を二層構造とし、微細な組織の最表
面層とその下部の柱状晶層を単一の工程で形成する場合
には、化学気相めつきを採用し、最表面層形成時に被覆
層形成用ガスの組成，圧力，温度，還元性ガスなどをコ
ントロールすることにより実現可能である。
面層とその下部の柱状晶層を単一の工程で形成する場合
には、化学気相めつきを採用し、最表面層形成時に被覆
層形成用ガスの組成，圧力，温度，還元性ガスなどをコ
ントロールすることにより実現可能である。
（ハ）Ｘ線管球及びＸ線管の構成 第５図は、本発明の一実施例によるＸ線管の概略断面図
を示しており、第６図は回転陽極の概略断面図を示して
いる。
を示しており、第６図は回転陽極の概略断面図を示して
いる。
Ｘ線管10は、密閉容器11内にＸ線管球100を内蔵してい
る。この容器内のＸ線管球100の周囲には冷却媒体15が
充填されている。
る。この容器内のＸ線管球100の周囲には冷却媒体15が
充填されている。
密閉容器11は、Ｘ線放射窓12を有する。Ｘ線放射窓12
は、例えばガラス板の外側面或は内側面にＸ線が放射さ
れる部分を残して鉛スリツトを張つたものが望ましい。
Ｘ線放射窓12を除く密閉容器内側にもＸ線しやへい用材
料例えば鉛板を張ることが望ましい。
は、例えばガラス板の外側面或は内側面にＸ線が放射さ
れる部分を残して鉛スリツトを張つたものが望ましい。
Ｘ線放射窓12を除く密閉容器内側にもＸ線しやへい用材
料例えば鉛板を張ることが望ましい。
Ｘ線管は、特開昭61−183861号公報にも記載されている
ようにＸ線放射とともに多量の熱を発生する。この発生
した熱を強制冷却するために密閉容器内に冷却媒体15を
充填し且つ循環させる。冷却媒体としては、液体のもの
例えば油を入れることが多い。
ようにＸ線放射とともに多量の熱を発生する。この発生
した熱を強制冷却するために密閉容器内に冷却媒体15を
充填し且つ循環させる。冷却媒体としては、液体のもの
例えば油を入れることが多い。
Ｘ線管球100は、真空管110内に回転陽極120と陰極130を
有する。真空管110は通常はガラス管よりなる。回転陽
極120は、Ｘ線ターゲツト121とこのＸ線ターゲツトの回
転機構とを具備する。Ｘ線ターゲツトの回転機構はモー
タ・ロータを備えており、Ｘ線管球の外側の前記ロータ
と対向する位置にモータ・ステータ125を有する。Ｘ線
ターゲツトの回転機構については、特開昭61−183861号
にも本発明ときわめて類似の構造がかなり詳しく記載さ
れている。
有する。真空管110は通常はガラス管よりなる。回転陽
極120は、Ｘ線ターゲツト121とこのＸ線ターゲツトの回
転機構とを具備する。Ｘ線ターゲツトの回転機構はモー
タ・ロータを備えており、Ｘ線管球の外側の前記ロータ
と対向する位置にモータ・ステータ125を有する。Ｘ線
ターゲツトの回転機構については、特開昭61−183861号
にも本発明ときわめて類似の構造がかなり詳しく記載さ
れている。
陰極130は、電子線放出のためのフイラメントを備えて
おり、放出された電子線131はＸ線ターゲツト121に入射
し密閉容器11のＸ線放射窓12から放射される。符号129
は陽極端子を示し、符号139は陰極端子を示している。
又、符号141,142は、Ｘ線管球100が密閉容器11に衝突し
て破損したりするのを防止するクツシヨンを示してい
る。符号111は、真空管内を真空吸引し、最終的に管端
を封じた部分すなわち真空封止部を示している。
おり、放出された電子線131はＸ線ターゲツト121に入射
し密閉容器11のＸ線放射窓12から放射される。符号129
は陽極端子を示し、符号139は陰極端子を示している。
又、符号141,142は、Ｘ線管球100が密閉容器11に衝突し
て破損したりするのを防止するクツシヨンを示してい
る。符号111は、真空管内を真空吸引し、最終的に管端
を封じた部分すなわち真空封止部を示している。
第５図では密閉容器11の上端にゴムの蓋13がかぶせてあ
る。これは、何らかの原因によりＸ線管が破壊したとき
にも、冷却媒体が管外部へ洩れて出ないようにするため
である。ゴム蓋13は、ゴムのもつ伸縮作用によつて冷却
媒体の流出を阻止する。
る。これは、何らかの原因によりＸ線管が破壊したとき
にも、冷却媒体が管外部へ洩れて出ないようにするため
である。ゴム蓋13は、ゴムのもつ伸縮作用によつて冷却
媒体の流出を阻止する。
回転陽極120は、第６図に示すようにＸ線ターゲツト121
とその回転機構とを具備する。回転機構は、回転軸122
と円筒状のロータ123とを有する。ロータ123の材料とし
ては、銅が好適である。回転軸122の周囲は、固定軸124
で包囲されており、回転軸と固定軸の間に軸受126具体
的には玉軸受が設けられている。符号127は軸受126のス
トツパである。又、符号128は、ロータ123と固定軸124
との間のスペーサである。固定軸124は、固定部材150に
固定されている。
とその回転機構とを具備する。回転機構は、回転軸122
と円筒状のロータ123とを有する。ロータ123の材料とし
ては、銅が好適である。回転軸122の周囲は、固定軸124
で包囲されており、回転軸と固定軸の間に軸受126具体
的には玉軸受が設けられている。符号127は軸受126のス
トツパである。又、符号128は、ロータ123と固定軸124
との間のスペーサである。固定軸124は、固定部材150に
固定されている。
Ｘ線管球及び回転陽極の構造に関しては、特開昭60−20
2643号公報にも本発明と類似の構造が示されている。
2643号公報にも本発明と類似の構造が示されている。
Ｘ線CT装置による診断時間の短縮及び処理画像の鮮明化
を図るためには、Ｘ線ターゲツトを大型化して熱容量を
高めることが必要になる。しかし、Ｘ線ターゲツトが大
型化し重量が増大すると、軸受にかかる負荷が増加し、
回転軸との摺動部から摩耗粉が発生して回転軸が偏心す
るようになる。又、摩耗粉の発生により耐電圧が低下
し、使用不能に陥いることがある。
を図るためには、Ｘ線ターゲツトを大型化して熱容量を
高めることが必要になる。しかし、Ｘ線ターゲツトが大
型化し重量が増大すると、軸受にかかる負荷が増加し、
回転軸との摺動部から摩耗粉が発生して回転軸が偏心す
るようになる。又、摩耗粉の発生により耐電圧が低下
し、使用不能に陥いることがある。
このことから、大型のＸ線ターゲツトを用いる場合に
は、それに適する回転陽極の開発或は回転機構の改良が
必要になる。しかし、本発明のＸ線ターゲツトは、黒鉛
を基体としており、重量の重いタングステン、レニウム
等のＸ線発生材料は、ターゲツトの表面のごく一部にし
か用いていないので、第６図に示す構造の回転陽極に組
み入れて用いることができ、且つ高熱容量を発現でき
る。
は、それに適する回転陽極の開発或は回転機構の改良が
必要になる。しかし、本発明のＸ線ターゲツトは、黒鉛
を基体としており、重量の重いタングステン、レニウム
等のＸ線発生材料は、ターゲツトの表面のごく一部にし
か用いていないので、第６図に示す構造の回転陽極に組
み入れて用いることができ、且つ高熱容量を発現でき
る。
従来のきわめて一般的な構造の回転陽極に組み入れて使
用でき、且つ高熱容量化が図れるという点で、きわめて
画期的である。
用でき、且つ高熱容量化が図れるという点で、きわめて
画期的である。
以下、本発明を実施例により詳細に説明する。
（実施例１） 基体として黒鉛、中間層にレニウム、Ｘ線発生金属材料
の下地をタングステン、最表面をタングステン・レニウ
ム合金としたターゲツトを試作した。第３図はターゲツ
ト表面付近の断面構造である。黒鉛基体１は多数の空孔
1aを有する。金属中間層３は黒鉛基体１の表面部分の空
孔1aに浸透して層状をなし、その上に二層構造よりなる
Ｘ線発生金属被覆層２を有する。このターゲツトの作製
はまず、黒鉛基体1aを機械加工し、その際に生じた切削
粉の空孔1aへの目ずまり等を除去するため純水で超音波
洗浄を行い、1500℃の真空中で空焼きの熱処理を施し
た。その後、化学気相めつき法で金属中間層３のレニウ
ム層、Ｘ線発生金属被覆層２として柱状結晶タングステ
ン層５および微細結晶タングステン・レニウム合金層４
を単一工程で連続的に設けた。
の下地をタングステン、最表面をタングステン・レニウ
ム合金としたターゲツトを試作した。第３図はターゲツ
ト表面付近の断面構造である。黒鉛基体１は多数の空孔
1aを有する。金属中間層３は黒鉛基体１の表面部分の空
孔1aに浸透して層状をなし、その上に二層構造よりなる
Ｘ線発生金属被覆層２を有する。このターゲツトの作製
はまず、黒鉛基体1aを機械加工し、その際に生じた切削
粉の空孔1aへの目ずまり等を除去するため純水で超音波
洗浄を行い、1500℃の真空中で空焼きの熱処理を施し
た。その後、化学気相めつき法で金属中間層３のレニウ
ム層、Ｘ線発生金属被覆層２として柱状結晶タングステ
ン層５および微細結晶タングステン・レニウム合金層４
を単一工程で連続的に設けた。
タングステン・レニウム合金の成分は、レニウム５重量
％、残りタングステンである。この合金層の厚さは100
μｍ、タングステン層の厚さは200μｍである。レニウ
ム層のうち黒鉛基体表面に介在する厚さはおよそ10μｍ
であり、黒鉛基体内部への最大浸透深さは約100μｍで
あつた。化学気相めつきは常圧で弗化レニウム及び弗化
タングステンを水素で還元する方法で行つたが、弗化レ
ニウム及び弗化タングステンとも析出条件が温度、圧力
等によつて異なる。そこで、金属中間層３のレニウムが
黒鉛基体１の表面空孔1aに十分浸透するように約300℃
に基体温度を調整しめつきした。一方、タングステンは
析出温度は幅広いが、温度が高くなるほど柱状結晶の粒
径及び表面の凹凸が大きくなる。また、タングステン・
レニウム合金は温度によつて結晶粒径形態が変化する。
そこで今回は、金属中間層３の上に基体温度約550℃で
タングステンの柱状結晶5,基体温度約450℃でタングス
テン・レニウム合金の微細結晶４を設けた。このように
して得られたターゲツトは軽量で熱輻射率、熱容量が大
きく、過酷な使用条件化においても、黒鉛基体１と金属
中間層３とが強固な結合を有するため、剥離及び熱伝導
性の低下等の問題がない。
％、残りタングステンである。この合金層の厚さは100
μｍ、タングステン層の厚さは200μｍである。レニウ
ム層のうち黒鉛基体表面に介在する厚さはおよそ10μｍ
であり、黒鉛基体内部への最大浸透深さは約100μｍで
あつた。化学気相めつきは常圧で弗化レニウム及び弗化
タングステンを水素で還元する方法で行つたが、弗化レ
ニウム及び弗化タングステンとも析出条件が温度、圧力
等によつて異なる。そこで、金属中間層３のレニウムが
黒鉛基体１の表面空孔1aに十分浸透するように約300℃
に基体温度を調整しめつきした。一方、タングステンは
析出温度は幅広いが、温度が高くなるほど柱状結晶の粒
径及び表面の凹凸が大きくなる。また、タングステン・
レニウム合金は温度によつて結晶粒径形態が変化する。
そこで今回は、金属中間層３の上に基体温度約550℃で
タングステンの柱状結晶5,基体温度約450℃でタングス
テン・レニウム合金の微細結晶４を設けた。このように
して得られたターゲツトは軽量で熱輻射率、熱容量が大
きく、過酷な使用条件化においても、黒鉛基体１と金属
中間層３とが強固な結合を有するため、剥離及び熱伝導
性の低下等の問題がない。
第７図は、このＸ線ターゲツト及び従来のターゲツトを
第５図に示す構造のＸ線管に組み込んで、管電圧120K
V、管電流400mAでＸ線を発生させたときのＸ線減量とス
キヤン数との関係す特性図である。
第５図に示す構造のＸ線管に組み込んで、管電圧120K
V、管電流400mAでＸ線を発生させたときのＸ線減量とス
キヤン数との関係す特性図である。
従来のターゲツトとしては、黒鉛基体にレニウム層を介
してタングステン・レニウム層を設け且つレニウム層の
浸透がない構造とした黒鉛ベースターゲツトおよびモリ
ブデン基体の電子線照射面にタングステン・レニウム合
金層を焼結によつて形成した金属ターゲツトを用いた。
してタングステン・レニウム層を設け且つレニウム層の
浸透がない構造とした黒鉛ベースターゲツトおよびモリ
ブデン基体の電子線照射面にタングステン・レニウム合
金層を焼結によつて形成した金属ターゲツトを用いた。
第７図において、電圧120KV,電流400mAの使用条件での
ターゲツトのＸ線量変化を見ると、レニウム層の浸透が
ない黒鉛ベースターゲツト及び、金属ターゲツトに比ら
べ本発明ターゲツトはＸ線の減量が少ない。また本発明
のターゲツトは電圧120KV,電流600mAの負荷という大入
力を照射しても何等変化は認められなかつた。
ターゲツトのＸ線量変化を見ると、レニウム層の浸透が
ない黒鉛ベースターゲツト及び、金属ターゲツトに比ら
べ本発明ターゲツトはＸ線の減量が少ない。また本発明
のターゲツトは電圧120KV,電流600mAの負荷という大入
力を照射しても何等変化は認められなかつた。
（実施例２） 実施例１において、最表層のタングステン・レニウム合
金に代えて、微細結晶の純タングステンにしても同様の
効果が得られた。
金に代えて、微細結晶の純タングステンにしても同様の
効果が得られた。
（実施例３） ターゲツトは既に述べたごとく熱応力によつて、金属中
間層及びＸ線発生金属被覆層の剥離が発生してはならな
い。そこで、金属中間層の成膜法と黒鉛基体との密着性
について検討した。一つはスパツタ法であり、もう一つ
は化学気相めつき法である。まず、スパツタ法は純度9
9.9％以上のスパツタ用レニウムターゲツトを上、黒鉛
基体を下に配置したスパツタ・ダウン方式でレニウムを
成膜した。スパツタガスはアルゴンであり、圧力は0.01
Torrでレニウムを10μｍ程度黒鉛基体上にスパツタ成膜
した。その結果、黒鉛基体特有の空孔へのレニウムの浸
透は見られなかつた。さらに、汚れや空孔の少ない高密
度黒鉛基体にスパツタ成膜したものは、1000〜1500℃の
真空熱処理によつて、ふくれ現象がしばしば見られた。
従つて、中間層をスパツタ法で設ける場合は、特に基板
の前処理方法等に注意する必要がある。
間層及びＸ線発生金属被覆層の剥離が発生してはならな
い。そこで、金属中間層の成膜法と黒鉛基体との密着性
について検討した。一つはスパツタ法であり、もう一つ
は化学気相めつき法である。まず、スパツタ法は純度9
9.9％以上のスパツタ用レニウムターゲツトを上、黒鉛
基体を下に配置したスパツタ・ダウン方式でレニウムを
成膜した。スパツタガスはアルゴンであり、圧力は0.01
Torrでレニウムを10μｍ程度黒鉛基体上にスパツタ成膜
した。その結果、黒鉛基体特有の空孔へのレニウムの浸
透は見られなかつた。さらに、汚れや空孔の少ない高密
度黒鉛基体にスパツタ成膜したものは、1000〜1500℃の
真空熱処理によつて、ふくれ現象がしばしば見られた。
従つて、中間層をスパツタ法で設ける場合は、特に基板
の前処理方法等に注意する必要がある。
次に、化学気相めつきにおいて例えば弗化レニウムを常
圧の水素還元方式でレニウムを析出する場合、温度によ
つて黒鉛基体空孔へのレニウムの浸透状態や析出速度さ
らには、その膜質が異なる。例えば温度を200〜300℃程
度にすると、黒鉛基体の表面部空孔に十分浸透したレニ
ウム膜が得られるが400℃では黒鉛基体上へレニウムは
厚く析出するが、空孔への浸透が不十分である。さらに
温度が高くなり500℃なると、粉末状のレニウムが析出
し、中間層として不適当な状態になる。従つて、中間層
と黒鉛基体との密着性は、200〜300℃の温度下での化学
気相めつき法によるものが適当である。
圧の水素還元方式でレニウムを析出する場合、温度によ
つて黒鉛基体空孔へのレニウムの浸透状態や析出速度さ
らには、その膜質が異なる。例えば温度を200〜300℃程
度にすると、黒鉛基体の表面部空孔に十分浸透したレニ
ウム膜が得られるが400℃では黒鉛基体上へレニウムは
厚く析出するが、空孔への浸透が不十分である。さらに
温度が高くなり500℃なると、粉末状のレニウムが析出
し、中間層として不適当な状態になる。従つて、中間層
と黒鉛基体との密着性は、200〜300℃の温度下での化学
気相めつき法によるものが適当である。
（実施例４） 熱容量を黒鉛で、回転速度を金属、セラミツク等で担当
する形の複合基体を用いることが考えられる。そこで第
４図に示すターゲツトを試作した。複合基体は高熱伝導
セラミツクとして知られているベリリア（BeO）入り炭
化けい素（SiC）焼結板７と黒鉛板６の積層体であり、S
iCをホツトプレスで焼結する際、上、下にスペーサとし
て用いる黒鉛とSiCが強固に接着したものを、ターゲツ
ト形状に加工した。その後、純水で洗浄、1500℃の真空
加熱を行い、金属中間層３のレニウム、Ｘ線発生金属被
覆層１を化学気相めつき法で設けた。なお、この時のＸ
線発生金属被覆層１はタングステン・レニウムの微細単
一結晶層にした。このターゲツトにおいても実施例１と
同様な効果が得られると共に、さらに、回転破壊強度が
２倍以上にできた。
する形の複合基体を用いることが考えられる。そこで第
４図に示すターゲツトを試作した。複合基体は高熱伝導
セラミツクとして知られているベリリア（BeO）入り炭
化けい素（SiC）焼結板７と黒鉛板６の積層体であり、S
iCをホツトプレスで焼結する際、上、下にスペーサとし
て用いる黒鉛とSiCが強固に接着したものを、ターゲツ
ト形状に加工した。その後、純水で洗浄、1500℃の真空
加熱を行い、金属中間層３のレニウム、Ｘ線発生金属被
覆層１を化学気相めつき法で設けた。なお、この時のＸ
線発生金属被覆層１はタングステン・レニウムの微細単
一結晶層にした。このターゲツトにおいても実施例１と
同様な効果が得られると共に、さらに、回転破壊強度が
２倍以上にできた。
黒鉛は局部的あるいは全体的に無定形な空孔を有すると
同時に、数多くの金属と反応して硬くて脆い化合物を作
る。そこで、ターゲツトの中間層は化合物を作りにくい
高融点の金属から選ばれる。しかし、異種材料であるた
め、実負荷中にその界面には大きな熱応力が集中する。
そこで、本発明のように基板が本来有する空孔まで中間
層が浸透して結合していれば、熱伝導率が損なわれない
ので従来のような熱応力によるＸ線発生材料の剥離の問
題は防止できるので、信頼性の高いターゲツトの製造が
可能である。このターゲツトは同形の金属ターゲツトに
比らべて重量が1/3以下と軽量であり、熱容量的には２
倍以上のターゲツトができる。従つて本発明によれば電
子線による大電流を入力できるのでＸ線画像の高鮮明化
と診断効率の向上（撮影時間の短縮）の効果がある。
同時に、数多くの金属と反応して硬くて脆い化合物を作
る。そこで、ターゲツトの中間層は化合物を作りにくい
高融点の金属から選ばれる。しかし、異種材料であるた
め、実負荷中にその界面には大きな熱応力が集中する。
そこで、本発明のように基板が本来有する空孔まで中間
層が浸透して結合していれば、熱伝導率が損なわれない
ので従来のような熱応力によるＸ線発生材料の剥離の問
題は防止できるので、信頼性の高いターゲツトの製造が
可能である。このターゲツトは同形の金属ターゲツトに
比らべて重量が1/3以下と軽量であり、熱容量的には２
倍以上のターゲツトができる。従つて本発明によれば電
子線による大電流を入力できるのでＸ線画像の高鮮明化
と診断効率の向上（撮影時間の短縮）の効果がある。
以上述べたように本発明のＸ線管用ターゲツトは、Ｘ線
発生金属被覆層が剥れにくくしかもこの被覆層から黒鉛
基体への熱伝導性がよい。したがつて高熱容量Ｘ線ター
ゲツトとして好適である。
発生金属被覆層が剥れにくくしかもこの被覆層から黒鉛
基体への熱伝導性がよい。したがつて高熱容量Ｘ線ター
ゲツトとして好適である。
第１図及び第２図は本発明の一実施例によるＸ線ターゲ
ツトの概略断面図であり、第１図は一部拡大断面図を示
し第２図は全体の断面図を示している。第３図は本発明
の他の実施例によるＸ線ターゲツトの一部拡大断面図で
ある。第４図は本発明の他の実施例によるＸ線ターゲツ
トの全体の断面図である。第５図は本発明のＸ線管の一
実施例を示す概略断面図、第６図は本発明の回転陽極の
一実施例を示す概略断面図である。第７図は各種Ｘ線タ
ーゲツトを組み込んだＸ線管の使用時のスキヤン数とＸ
線減量の関係を示す特性図である。 １……黒鉛基体、２……Ｘ線発生金属被覆層、３……金
属中間層、10……Ｘ線管、100……Ｘ線管球、120……回
転陽極、121……Ｘ線ターゲツト。
ツトの概略断面図であり、第１図は一部拡大断面図を示
し第２図は全体の断面図を示している。第３図は本発明
の他の実施例によるＸ線ターゲツトの一部拡大断面図で
ある。第４図は本発明の他の実施例によるＸ線ターゲツ
トの全体の断面図である。第５図は本発明のＸ線管の一
実施例を示す概略断面図、第６図は本発明の回転陽極の
一実施例を示す概略断面図である。第７図は各種Ｘ線タ
ーゲツトを組み込んだＸ線管の使用時のスキヤン数とＸ
線減量の関係を示す特性図である。 １……黒鉛基体、２……Ｘ線発生金属被覆層、３……金
属中間層、10……Ｘ線管、100……Ｘ線管球、120……回
転陽極、121……Ｘ線ターゲツト。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福島 正武 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (72)発明者 諏訪 正輝 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (72)発明者 稲村 一郎 東京都千代田区内神田１丁目１番14号 株 式会社日立メデイコ内 (56)参考文献 特開 昭59−207552（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−102690（ＪＰ，Ａ)
Claims (7)
- 【請求項１】黒鉛基体上の電子線が照射される面にＸ線
発生金属被覆層を有するＸ線管用ターゲツトにおいて、
前記Ｘ線発生金属被覆層が微細組織の最表面層と下部柱
状晶層の二層からなり、前記黒鉛基体と前記Ｘ線発生金
属被覆層との界面に黒鉛と非反応性の金属中間層を有し
且つ該中間層が前記黒鉛基体の内部へ最大浸透深さ10μ
ｍ以上に亘つて浸透していることを特徴とするＸ線管用
ターゲツト。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項において、前記Ｘ線
発生金属被覆層の最表面層および下部柱状晶層が、2500
℃以上の高融点金属よりなることを特徴とするＸ線管用
ターゲツト。 - 【請求項３】特許請求の範囲第１項において、前記金属
中間層が、2500℃以上の高融点金属よりなることを特徴
とするＸ線管用ターゲツト。 - 【請求項４】特許請求の範囲第１項において、前記Ｘ線
発生金属被覆層の最表面層がタングステン或はタングス
テン・レニウム合金よりなり、前記Ｘ線発生金属被覆層
の下部柱状晶層がタングステンよりなり、前記中間層が
レニウムよりなることを特徴とするＸ線管用ターゲツ
ト。 - 【請求項５】電子線の照射を受けてＸ線を放射するＸ線
ターゲツトと該ターゲツトの回転機構とを具備し、該回
転機構が前記ターゲツトの回転軸と該回転軸に固定され
た円筒状のモータ・ロータ、前記回転軸の周囲に位置し
て該回転軸を支える固定軸及び該固定軸と前記回転軸と
の間に位置する軸受とを有するＸ線管用回転陽極におい
て、前記Ｘ線ターゲツトが黒鉛基体の電子線照射面に微
細組織の最表面層がタングステンあるいはタングステン
・レニウム合金、下部柱状晶層がタングステンよりなる
二層構造のＸ線発生金属被覆層を有し、前記下部柱状晶
層と前記黒鉛基体との界面にレニウム中間層を有し、且
つ該レニウムの前記黒鉛基体内部への最大浸透深さが10
μｍ以上よりなることを特徴とするＸ線管用回転陽極。 - 【請求項６】真空管内に電子線を照射する陰極と回転陽
極を具備し、該回転陽極が電子線の照射を受けてＸ線を
放射するＸ線ターゲツトと該ターゲツトの回転機構を有
し、該回転機構が前記Ｘ線ターゲツトの回転軸と該回転
軸の周囲に位置して該回転軸を支える固定軸及び両軸間
に位置する軸受を有するＸ線管球において、前記Ｘ線タ
ーゲツトが黒鉛基体の電子線照射面に微細組織の最表面
層がタングステンあるいはタングステン・レニウム合
金、下部柱状晶層がタングステンよりなる二層構造のＸ
線発生金属被覆層を有し、前記下部柱状晶層と前記黒鉛
基体との界面にレニウム中間層を有し、且つ該レニウム
の前記黒鉛基体内部への最大浸透深さが10μｍ以上より
なることを特徴とするＸ線管球。 - 【請求項７】Ｘ線放射窓を有する密閉容器内にＸ線管球
と該Ｘ線管球の周囲の空間を満たす冷却媒体とを有し、
前記Ｘ線管球が、真空管内に電子線を照射する陰極と回
転陽極を具備し、該回転陽極が電子線の照射を受けてＸ
線を放射するＸ線ターゲツトと該ターゲツトの回転機構
を有し、該回転機構が前記Ｘ線ターゲツトと該ターゲツ
トの回転機構を有し、該回転機構が前記Ｘ線ターゲツト
の回転軸と該回転軸の周囲に位置して該回転軸を支える
固定軸及び両軸間に位置する軸受を有するＸ線管におい
て、前記Ｘ線ターゲツトが黒鉛基体の電子線照射面に微
細組織の最表面層がタングステンあるいはタングステン
・レニウム合金、下部柱状晶層がタングステンよりなる
二層構造のＸ線発生金属被覆層を有し、前記下部柱状晶
層と前記黒鉛基体との界面にレニウム中間層を有し、該
レニウムの前記黒鉛基体内部への最大浸透深さが10μｍ
以上よりなることを特徴とするＸ線管。
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|---|---|---|---|
| JP62060996A JPH0731993B2 (ja) | 1987-03-18 | 1987-03-18 | Ｘ線管用ターゲット及びそれを用いたｘ線管 |
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| JP62060996A JPH0731993B2 (ja) | 1987-03-18 | 1987-03-18 | Ｘ線管用ターゲット及びそれを用いたｘ線管 |
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