JPS598252A - Ｘ線管用回転ターゲットの製造法 - Google Patents
Ｘ線管用回転ターゲットの製造法Info
- Publication number
- JPS598252A JPS598252A JP11674382A JP11674382A JPS598252A JP S598252 A JPS598252 A JP S598252A JP 11674382 A JP11674382 A JP 11674382A JP 11674382 A JP11674382 A JP 11674382A JP S598252 A JPS598252 A JP S598252A
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- JP
- Japan
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- layer
- target
- graphite
- tungsten
- target material
- Prior art date
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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
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はＸ線管用回転ターゲットおよびその製造方法に
係シ、大容量の大口径Ｘ線管用回転ターゲットおよびそ
の製造方法に関する。
係シ、大容量の大口径Ｘ線管用回転ターゲットおよびそ
の製造方法に関する。
Ｘ線管用回転ターゲットは回転軸の上端に取シ付けられ
た円盤状をなし、この面に電子線を照射することによっ
てＸ線を発生させるようになっている。このようなＸ線
管用回転ターゲットとして、従来モリブデン、タングス
テンを焼結鍛造等により製造されていたが、近年医療機
器の急激な進歩の中で大容量のターゲットが要求されて
きた。大容量のターゲットを得るためには単位面積当シ
の熱量を大きくすること、また熱量を小さくする（ヒー
トシンクを大きくする）ため回転数をあげることが必要
となる。このような要求に合致させるためのターゲット
が特公昭４６−３４８６３等に提案式れている。このタ
ーゲットは、電子照射面のみをタングステンあるいはタ
ングステン合金とし、その他の部分にこれらの金属よシ
比重が小さく、且つ比熱の大きいモリブデンを用いた金
属複合ターゲットであシ、さらにこのターゲットの熱放
散をよくするために電子照射面とは反対側の而に酸化物
（主としてＴ ｉ（ｈ ＋ Ａｔ＋Ｏａ、Ｚｒ０ｚ １
ＣａＯの単体あるいは複合）を照射等によシ吹付は黒色
化したもの、あるいは金属複合ターゲットの裏面に黒鉛
を高融点金属ろうを用いて貼シ合わせた構造となってい
る。しかしこれらのターゲットを大口径にしてターゲッ
トの回転数をあげることは、ターゲット自体の重量が重
いことがらＸ線管の他の部品の強度などの制約から限度
がある。
た円盤状をなし、この面に電子線を照射することによっ
てＸ線を発生させるようになっている。このようなＸ線
管用回転ターゲットとして、従来モリブデン、タングス
テンを焼結鍛造等により製造されていたが、近年医療機
器の急激な進歩の中で大容量のターゲットが要求されて
きた。大容量のターゲットを得るためには単位面積当シ
の熱量を大きくすること、また熱量を小さくする（ヒー
トシンクを大きくする）ため回転数をあげることが必要
となる。このような要求に合致させるためのターゲット
が特公昭４６−３４８６３等に提案式れている。このタ
ーゲットは、電子照射面のみをタングステンあるいはタ
ングステン合金とし、その他の部分にこれらの金属よシ
比重が小さく、且つ比熱の大きいモリブデンを用いた金
属複合ターゲットであシ、さらにこのターゲットの熱放
散をよくするために電子照射面とは反対側の而に酸化物
（主としてＴ ｉ（ｈ ＋ Ａｔ＋Ｏａ、Ｚｒ０ｚ １
ＣａＯの単体あるいは複合）を照射等によシ吹付は黒色
化したもの、あるいは金属複合ターゲットの裏面に黒鉛
を高融点金属ろうを用いて貼シ合わせた構造となってい
る。しかしこれらのターゲットを大口径にしてターゲッ
トの回転数をあげることは、ターゲット自体の重量が重
いことがらＸ線管の他の部品の強度などの制約から限度
がある。
従って従来は大口径にして回転数をあげることによって
大容量のターゲットとすることが困難であった。
大容量のターゲットとすることが困難であった。
本発明の目的は、＾出力の大口径ｘｌＩＭ管用回転ター
ゲットおよびその製造方法を提供することにある。
ゲットおよびその製造方法を提供することにある。
本発明者らは基盤材質を黒鉛とし、電子照射面となるタ
ングステン層を化学気相めっき法（ＣＶＤ法）によって
製作したターゲットに着目した。このターゲットにおい
て、タングステンの１９．３ｇ ／ Ｃｒｎ” 、モリ
ブデンの１０．２ｇ／ｃｍ”の比重に対し２．０ｇ１０
ｎ”前後と非常に小さい比重の黒鉛がベースであるため
、従来の金属複合ターゲットよシも軽量で径を大きくシ
、且つ高速回転に耐えうるターゲットとなる。しかしこ
のターゲットの間鴎点は電子線照射部の黒鉛とタングス
テン層間での剥離が生じることである。
ングステン層を化学気相めっき法（ＣＶＤ法）によって
製作したターゲットに着目した。このターゲットにおい
て、タングステンの１９．３ｇ ／ Ｃｒｎ” 、モリ
ブデンの１０．２ｇ／ｃｍ”の比重に対し２．０ｇ１０
ｎ”前後と非常に小さい比重の黒鉛がベースであるため
、従来の金属複合ターゲットよシも軽量で径を大きくシ
、且つ高速回転に耐えうるターゲットとなる。しかしこ
のターゲットの間鴎点は電子線照射部の黒鉛とタングス
テン層間での剥離が生じることである。
本発明はターゲット自体の軽量化と共にターゲットを構
成する層の密着性を向上させるために黒鉛盤上に黒鉛と
反応しない金属からなる第１層を設け、第１層上にター
ゲット材料からなる第２層を設けた後、非配化性雰囲気
中で熱処理することによって第１層と第２層との間に合
金層を形成したものである。
成する層の密着性を向上させるために黒鉛盤上に黒鉛と
反応しない金属からなる第１層を設け、第１層上にター
ゲット材料からなる第２層を設けた後、非配化性雰囲気
中で熱処理することによって第１層と第２層との間に合
金層を形成したものである。
本発明において、ターゲットを製造するにはまず黒鉛盤
上に黒鉛と反応しくい乃至反応しない金属からなる金属
層（第１層）が設けられる。このような金属とは後述す
る熱処理の温度又はターゲットに電子線を照射する際の
温度下で少なくとも黒鉛と反応しない金属であシ、具体
的にはレニウム（几ｅ）、オスシウム（０８）、白金（
Ｐ ｔ ）等を挙げることができる。これらの金属を黒
鉛盤上に形成する方法は、スパッタリング法、メッキ法
、蒸溜法、ＣＶＤ法、ＰＶＤ法、溶射法等の公知の方法
のいずれかを適用することができる。第１層は黒鉛盤と
ターゲット材料との直接接触を避けると同時にターゲッ
ト材料との合金層を生成するために設けられるものであ
って、その厚みは１〜２０ミクロンが望ましい。第１層
が１ミクロンよシも薄いと連続膜を形成することが実質
的に不可能となり、また２０ミクロンよｐも厚いと第１
層を構成する金属と黒鉛およびターゲラ）ｌ料との熱膨
張率が異なるため高温雰囲気でクラックが生じやすくな
る。
上に黒鉛と反応しくい乃至反応しない金属からなる金属
層（第１層）が設けられる。このような金属とは後述す
る熱処理の温度又はターゲットに電子線を照射する際の
温度下で少なくとも黒鉛と反応しない金属であシ、具体
的にはレニウム（几ｅ）、オスシウム（０８）、白金（
Ｐ ｔ ）等を挙げることができる。これらの金属を黒
鉛盤上に形成する方法は、スパッタリング法、メッキ法
、蒸溜法、ＣＶＤ法、ＰＶＤ法、溶射法等の公知の方法
のいずれかを適用することができる。第１層は黒鉛盤と
ターゲット材料との直接接触を避けると同時にターゲッ
ト材料との合金層を生成するために設けられるものであ
って、その厚みは１〜２０ミクロンが望ましい。第１層
が１ミクロンよシも薄いと連続膜を形成することが実質
的に不可能となり、また２０ミクロンよｐも厚いと第１
層を構成する金属と黒鉛およびターゲラ）ｌ料との熱膨
張率が異なるため高温雰囲気でクラックが生じやすくな
る。
次に第１層の上にターゲット材料からなる第２層が設け
られる。ターゲット材料としてはＷに、ｌｅがθ〜２６
重量％含まれる材料が望ましい。
られる。ターゲット材料としてはＷに、ｌｅがθ〜２６
重量％含まれる材料が望ましい。
ターゲット材料としてＷのみでもよいが、Ｗに几ｅを添
加するとＸ線特性が良好となる。ただしＲｅｉが２６重
量％よシも多いとターゲット材料層がもろくな＃）Ｘ線
特性が低下する。第２層の厚さは０．２關〜２叫、特に
０．５〜１． Ｏｒａｇが望ましい。
加するとＸ線特性が良好となる。ただしＲｅｉが２６重
量％よシも多いとターゲット材料層がもろくな＃）Ｘ線
特性が低下する。第２層の厚さは０．２關〜２叫、特に
０．５〜１． Ｏｒａｇが望ましい。
第２層の厚みが０．２鰭よシも薄いとターゲット材料層
ｆ：電子線が透過しＸ線の発生が実質１生じなくなシ、
一方２喘よシも厚くしても層形成の作業性から非効率的
であシ、Ｘ線発生の効果も向上しない。第２層の形成方
法は第１層の場合同様公知のすべての方法が適用できる
。第１層および第２層の形成方法の中で、特にＣＶＤ法
は緻密で細かい結晶を、短時間で得ることができるので
望ましい。
ｆ：電子線が透過しＸ線の発生が実質１生じなくなシ、
一方２喘よシも厚くしても層形成の作業性から非効率的
であシ、Ｘ線発生の効果も向上しない。第２層の形成方
法は第１層の場合同様公知のすべての方法が適用できる
。第１層および第２層の形成方法の中で、特にＣＶＤ法
は緻密で細かい結晶を、短時間で得ることができるので
望ましい。
第１層および第２層を形成した後、非酸化性雰囲気中で
熱処理される。非酸化性雰囲気は真空又は還元性雰囲気
とされ、熱処理温度は１０００〜１５００Ｃが望ましい
。この温度範囲は黒鉛盤上に形成される各ノー間の密着
性をあげるためのものであシ熱処理温度がｉ ｏｏｏｔ
：’よりも低い場合、第１層の金属が黒鉛盤へ拡散しな
くなシ、このため第１層と第２層との間に合金層が形成
されず、またターゲット材料の炭化物も生成されないた
め密着性改善の効果がなくなる。−万態処理温度が１５
０Ｏｒを超えると、ターゲット材料の炭化物が厚くなシ
すぎるため脆くなる。
熱処理される。非酸化性雰囲気は真空又は還元性雰囲気
とされ、熱処理温度は１０００〜１５００Ｃが望ましい
。この温度範囲は黒鉛盤上に形成される各ノー間の密着
性をあげるためのものであシ熱処理温度がｉ ｏｏｏｔ
：’よりも低い場合、第１層の金属が黒鉛盤へ拡散しな
くなシ、このため第１層と第２層との間に合金層が形成
されず、またターゲット材料の炭化物も生成されないた
め密着性改善の効果がなくなる。−万態処理温度が１５
０Ｏｒを超えると、ターゲット材料の炭化物が厚くなシ
すぎるため脆くなる。
実施例１
第１図にグラファイトベースターゲットの基本的な構造
を示す。黒鉛基盤ｌとターゲツト材のタングステン３の
間に中間層のレニウム２が設けられている。
を示す。黒鉛基盤ｌとターゲツト材のタングステン３の
間に中間層のレニウム２が設けられている。
本実施例ではレニウム２をスパッタリング法、タングス
テン３を六弗化タングステンと水素とを化学反応させる
ＣＶＤ法で被葎した。この構造のもので密着性を向上さ
せるだめの熱履歴を与えた。
テン３を六弗化タングステンと水素とを化学反応させる
ＣＶＤ法で被葎した。この構造のもので密着性を向上さ
せるだめの熱履歴を与えた。
条件としては真空中１３００ＵＸ３ ｈ ｒの熱処理で
ある。熱処理後の断面構造は第２図に示す通シ、黒鉛基
盤１、レニウム２、タングステン３の基本断面の他に、
黒鉛基盤１とタングステン３との反応によつり生成した
炭化タングステン４及び黒鉛基盤１、レニウム２及びタ
ングステンとの合金層５が現われる。
ある。熱処理後の断面構造は第２図に示す通シ、黒鉛基
盤１、レニウム２、タングステン３の基本断面の他に、
黒鉛基盤１とタングステン３との反応によつり生成した
炭化タングステン４及び黒鉛基盤１、レニウム２及びタ
ングステンとの合金層５が現われる。
第３図に黒鉛基盤１上にレニウム２を約５ミクロンスパ
ッタリング後、タングステン３をＣＶＤ法で被覆し次い
で９５０Ｃの真空中で加熱したものの断面組織を示し、
第４図に１３００Ｃで同様に加熱したものの断面組織を
示す。第３図においては黒鉛基盤１、レニウム中間層２
、タングステン３の拡散がない。これに対し、第４図で
は黒鉛基盤１、レニウム２及びタングステン３の合金層
５と黒鉛基盤１とタングステン３との反応した炭化タン
グステン４とが明確に現われておシ、各層の拡散が行わ
れていることがわかる。これらの結果、所定の熱処理条
件で各層間での密着性が良好となることがわかる。
ッタリング後、タングステン３をＣＶＤ法で被覆し次い
で９５０Ｃの真空中で加熱したものの断面組織を示し、
第４図に１３００Ｃで同様に加熱したものの断面組織を
示す。第３図においては黒鉛基盤１、レニウム中間層２
、タングステン３の拡散がない。これに対し、第４図で
は黒鉛基盤１、レニウム２及びタングステン３の合金層
５と黒鉛基盤１とタングステン３との反応した炭化タン
グステン４とが明確に現われておシ、各層の拡散が行わ
れていることがわかる。これらの結果、所定の熱処理条
件で各層間での密着性が良好となることがわかる。
以上のように本発明によれば、ターゲットとして用いる
前に熱履歴を与えて黒鉛基盤、中間層及びターゲツト材
層との密着性を改善するので、電子線照射による急熱急
冷のヒートサイクルに耐えうる軽量、大口径の回転陽極
ターゲットが可能となる。
前に熱履歴を与えて黒鉛基盤、中間層及びターゲツト材
層との密着性を改善するので、電子線照射による急熱急
冷のヒートサイクルに耐えうる軽量、大口径の回転陽極
ターゲットが可能となる。
第１図はグラファイトベースターゲットの熱処理前の構
造を示す断面図、第２図は本発明のターゲットの構造の
一例を示す要部断面図、第３図は９５０Ｃの熱処理条件
によるターゲット断面の金属組織を示す顕微鏡写真、第
４図は１３００Ｃの熱処理条件によるターゲット断面の
金属組織を示す顕微鏡写真である。 １・・・黒鉛盤、２・・・レニウム中間層、３・・・タ
ーゲツト材、４・・・炭化タングステン、５・・・合金
層。 茅ｌ 目
造を示す断面図、第２図は本発明のターゲットの構造の
一例を示す要部断面図、第３図は９５０Ｃの熱処理条件
によるターゲット断面の金属組織を示す顕微鏡写真、第
４図は１３００Ｃの熱処理条件によるターゲット断面の
金属組織を示す顕微鏡写真である。 １・・・黒鉛盤、２・・・レニウム中間層、３・・・タ
ーゲツト材、４・・・炭化タングステン、５・・・合金
層。 茅ｌ 目
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、黒鉛盤上に黒鉛と反応しくい乃至反応しない金属か
らなる第１層と、この層上にターゲット材料からなる第
２層とを有し、第１層と第２層との間に合金層が形成さ
れていることを特徴とするＸ線管用回転ターゲット。 ２、特許請求の範囲第１項において、前記合金層と第２
層との間に炭化物層が形成されていることを特徴とする
Ｘ線管用回転ターゲット。 ３、特許請求の範囲第１項において、第１層は１％ｅ、
第２層はｆｉ、ｅを０〜２６重量％含むＷ１合金層はｌ
’ｌ、ｅ−Ｗ−Ｃで形成されていることを特徴とするＸ
線管用回転ターゲット。 ４６％許請求の範囲第２項において、炭化物は炭化タン
グステンであることを特徴とするＸ線管用回転ターゲッ
ト。 ５、黒鉛盤上に黒鉛と反応しくい乃至反応しない金属か
らなる第１層を設け、第１層上にターゲット材料からな
る第２層・を設けた後、非酸化性雰囲気中で熱処理する
ことを特徴とするＸ線管用回転ターゲットの製造方法。 ６、特許請求の範囲第５項において、ターゲット材料か
らなる第２層を化学気相めっき法によって形成させるこ
とを特徴とするＸ線管用回転ターゲットの製造方法。 ７、特許請求の範囲第５項において、熱処理は１０００
〜１５００Ｃの温度範囲で行われることを特徴とするＸ
線管用回転ターゲットの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11674382A JPS598252A (ja) | 1982-07-07 | 1982-07-07 | Ｘ線管用回転ターゲットの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11674382A JPS598252A (ja) | 1982-07-07 | 1982-07-07 | Ｘ線管用回転ターゲットの製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS598252A true JPS598252A (ja) | 1984-01-17 |
| JPH021329B2 JPH021329B2 (ja) | 1990-01-11 |
Family
ID=14694677
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11674382A Granted JPS598252A (ja) | 1982-07-07 | 1982-07-07 | Ｘ線管用回転ターゲットの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS598252A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02134344A (ja) * | 1988-11-15 | 1990-05-23 | Mitsubishi Kasei Corp | テレフタル酸の製造法 |
| US20180005795A1 (en) * | 2016-06-30 | 2018-01-04 | General Electric Company | Multi-layer x-ray source target |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53144290A (en) * | 1977-04-18 | 1978-12-15 | Gen Electric | Method of bonding anode target |
| JPS5618356A (en) * | 1979-07-19 | 1981-02-21 | Philips Nv | Xxray tube rotary anode |
| JPS5761252A (en) * | 1980-09-05 | 1982-04-13 | Toshiba Corp | Rotating anode for x-ray tube |
-
1982
- 1982-07-07 JP JP11674382A patent/JPS598252A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53144290A (en) * | 1977-04-18 | 1978-12-15 | Gen Electric | Method of bonding anode target |
| JPS5618356A (en) * | 1979-07-19 | 1981-02-21 | Philips Nv | Xxray tube rotary anode |
| JPS5761252A (en) * | 1980-09-05 | 1982-04-13 | Toshiba Corp | Rotating anode for x-ray tube |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02134344A (ja) * | 1988-11-15 | 1990-05-23 | Mitsubishi Kasei Corp | テレフタル酸の製造法 |
| US20180005795A1 (en) * | 2016-06-30 | 2018-01-04 | General Electric Company | Multi-layer x-ray source target |
| US10692685B2 (en) * | 2016-06-30 | 2020-06-23 | General Electric Company | Multi-layer X-ray source target |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH021329B2 (ja) | 1990-01-11 |
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