JPS608575B2 - Ｘ線管用回転陽極の製造方法 - Google Patents
Ｘ線管用回転陽極の製造方法Info
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- JPS608575B2 JPS608575B2 JP2149981A JP2149981A JPS608575B2 JP S608575 B2 JPS608575 B2 JP S608575B2 JP 2149981 A JP2149981 A JP 2149981A JP 2149981 A JP2149981 A JP 2149981A JP S608575 B2 JPS608575 B2 JP S608575B2
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- Japan
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- plate
- tungsten
- rotating anode
- rhenium
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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】
本発明は、Ｘ線管用回転陽極、更に詳しくは各構成部材
間の接合強度が大きくかつ該回転陽極の製造時にターゲ
ット板構成金属に対しカーバィド形成を抑制せしめた回
転陽極の製造方法に関する。
間の接合強度が大きくかつ該回転陽極の製造時にターゲ
ット板構成金属に対しカーバィド形成を抑制せしめた回
転陽極の製造方法に関する。
熱容量が大きく、大きなＸ線出力の得られるＸ線管用回
転陽極は、医療分野において広く用し、られている。
転陽極は、医療分野において広く用し、られている。
従来、回転陽極は照射される電子ビームによる熱衝撃に
耐え、かつＸ線発生効率のよい密度および融点が高く原
子番号の大きい金属、例えばタングステンあるいはタン
グステン合金などによって構成されてきた。
耐え、かつＸ線発生効率のよい密度および融点が高く原
子番号の大きい金属、例えばタングステンあるいはタン
グステン合金などによって構成されてきた。
あるいは、他に、タングステン板の背面に熱吸収体とし
て比較的厚いモリブデンの板を一体的に接合した複合板
も知られている。しかしながら「近時、Ｘ線技術の進歩
に伴い連続負荷あるいは瞬間的な高負荷入力に耐え得る
ようなさらに熱容量の大きい回転陽極が強く求められて
いる。最近、この要求に応じて、比重が小さく熱放射能
力にすぐれた黒鉛材を基体とし、この上にＸ線照射面と
してタングステンあるいはその合金層を一体的に接合し
た構造の回転陽極が開発されている。
て比較的厚いモリブデンの板を一体的に接合した複合板
も知られている。しかしながら「近時、Ｘ線技術の進歩
に伴い連続負荷あるいは瞬間的な高負荷入力に耐え得る
ようなさらに熱容量の大きい回転陽極が強く求められて
いる。最近、この要求に応じて、比重が小さく熱放射能
力にすぐれた黒鉛材を基体とし、この上にＸ線照射面と
してタングステンあるいはその合金層を一体的に接合し
た構造の回転陽極が開発されている。
従釆、このような回転陽極は、所定形状の黒鉛基体の上
に例えばＣＶＤ法によるしニウム蒸着層あるにはしニゥ
ムの粉末と有機溶媒のスラリーを塗布して成るレニウム
層を形成し、この上にタングステン板あるいはその合金
をのせ、全体を還元雰囲気中等で、温度１４００〜１６
００ｏｏｔ圧力１５０〜３００ｋ９／地の条件で熱間プ
レスして一体的構造体として形成されている。
に例えばＣＶＤ法によるしニウム蒸着層あるにはしニゥ
ムの粉末と有機溶媒のスラリーを塗布して成るレニウム
層を形成し、この上にタングステン板あるいはその合金
をのせ、全体を還元雰囲気中等で、温度１４００〜１６
００ｏｏｔ圧力１５０〜３００ｋ９／地の条件で熱間プ
レスして一体的構造体として形成されている。
ここで用いられるレニウム層は、該回転陽極の使用時に
おいて照射される電子ビームによって高温（１２００〜
１５００ｑｏ）となった黒鉛基体から拡散してくる炭素
により該タングステン板が黒鉛基体との接合面でカーバ
イト化しその部分の接合強度を低下せしめる不都合を防
止する機能を果すための中間層である。
おいて照射される電子ビームによって高温（１２００〜
１５００ｑｏ）となった黒鉛基体から拡散してくる炭素
により該タングステン板が黒鉛基体との接合面でカーバ
イト化しその部分の接合強度を低下せしめる不都合を防
止する機能を果すための中間層である。
しかしながら従来の中間層ではタングステンのカーバイ
ト化を充分に防止することがむずかしいとともに回転陽
極の接合強度も充分でないことがあった。
ト化を充分に防止することがむずかしいとともに回転陽
極の接合強度も充分でないことがあった。
本発明は、上記のような従来の回転陽極の製造方法の不
都合を解消し「該回転陽極の製造時におけるカーバイト
層の生成を減少たらしめ、かつ全体の接合強度を大たら
しめる回転陽極の製造方法を提供することを目的とする
ものである。
都合を解消し「該回転陽極の製造時におけるカーバイト
層の生成を減少たらしめ、かつ全体の接合強度を大たら
しめる回転陽極の製造方法を提供することを目的とする
ものである。
本発明方法は、タングステンあるいはタングステン板と
モリブデン板をこの順序で積層してなる表面層と、レニ
ウム板でなる中間層と黒鉛基体とを積層してなるＸ線管
用回転陽極を得るに際し、まず表面層と中間層とを還元
雰囲気中で熱間プレスにより接合し、ついで得られた接
合体と黒鉛基体とを不活性雰囲気中で熱間プレスにより
接合することを特徴とする。
モリブデン板をこの順序で積層してなる表面層と、レニ
ウム板でなる中間層と黒鉛基体とを積層してなるＸ線管
用回転陽極を得るに際し、まず表面層と中間層とを還元
雰囲気中で熱間プレスにより接合し、ついで得られた接
合体と黒鉛基体とを不活性雰囲気中で熱間プレスにより
接合することを特徴とする。
すなわち本発明方法は、中間層をあらかじめ屍結、加工
されたレニウム板とすることともにし接合工程を段階的
に行なうことにより本発明の目的を達成したものである
。
されたレニウム板とすることともにし接合工程を段階的
に行なうことにより本発明の目的を達成したものである
。
本発明方法において中間層を形成するレニウム板は、例
えばレニウム粉末を有機バィンダを用いて造粒し、ロー
ルによりシート状に成形したものを、仮暁さしてバィン
ダを除去し次いで本焼きした後、再びロール加工し「
さらに熱処理を加える方法により製造される。
えばレニウム粉末を有機バィンダを用いて造粒し、ロー
ルによりシート状に成形したものを、仮暁さしてバィン
ダを除去し次いで本焼きした後、再びロール加工し「
さらに熱処理を加える方法により製造される。
またレニウム板は、いわゆる粉末冶金法によるそのでよ
い。
い。
例えばレニウム粉末（要すればバィンダを混合）をアィ
ソスタティックプレスで成形し、真空中で焼結したもの
を、熱間鍛造、熱間圧延更に冷間圧延を施こしたもので
ある。このように本発明におけるレニウム板は繊密に焼
結され「あらかじめ中間層として成形されたものである
。種々の厚さの板がこれらの方法により製造されるが、
１５〜２００の厚みのものを使用するのが望ましく、こ
のようなしニウム板を中間層として設けたターゲットに
おいてはしＣＶＤ法等によりレニウム中間層を形成した
ものに比べて〜Ｗの炭火現象がより完全に防止される。
本発明方法は、タングステン板又はその合金板あるいは
タングステン板又はその合金板とモリブデン板およびレ
ニウム板の金属板（層）のみを最初に還元雰囲気中で熱
間プレスする第１段階熱間プレスと「得られた金属板（
層）の接合体（ターゲット板）を黒鉛基体に萩遣しつい
で不活性雰囲気中で熱間プレスする段階的な熱間プレス
による接合によって構成される。
ソスタティックプレスで成形し、真空中で焼結したもの
を、熱間鍛造、熱間圧延更に冷間圧延を施こしたもので
ある。このように本発明におけるレニウム板は繊密に焼
結され「あらかじめ中間層として成形されたものである
。種々の厚さの板がこれらの方法により製造されるが、
１５〜２００の厚みのものを使用するのが望ましく、こ
のようなしニウム板を中間層として設けたターゲットに
おいてはしＣＶＤ法等によりレニウム中間層を形成した
ものに比べて〜Ｗの炭火現象がより完全に防止される。
本発明方法は、タングステン板又はその合金板あるいは
タングステン板又はその合金板とモリブデン板およびレ
ニウム板の金属板（層）のみを最初に還元雰囲気中で熱
間プレスする第１段階熱間プレスと「得られた金属板（
層）の接合体（ターゲット板）を黒鉛基体に萩遣しつい
で不活性雰囲気中で熱間プレスする段階的な熱間プレス
による接合によって構成される。
第１段階熱間プレスはト水素等の還元雰囲気中で、温度
１４００〜１７０００○「圧力１００〜３００ｋｇノめ
で行なわれる。
１４００〜１７０００○「圧力１００〜３００ｋｇノめ
で行なわれる。
温度１４００００未満「圧力１００ｋ９ノの未満の場合
には、タングステン板又はその合金板あるいはタングス
テン板と又はその合金板モリブデン板およびレニウム層
の金属板（層）の各接合面における接合強度が充分に大
きくならない。また、温度１７００ｏｏ、圧力３００ｋ
ｇノのを超えると接合強度は充分に増大するが、レニウ
ム層の合金化による炭素拡散防止効果の減少し及び「接
合装置（加熱炉体）の耐熱性〜耐圧性の限界等により、
実用的な製造条件としては好ましくない。本発明方法に
おける第２段階熱間プレスは、第１段階熱間プレスによ
って得られた金属板（層）の接合体を黒鉛基体に萩直し
、これらを例えば窒素のような不活性雰囲気中し温度１
２００〜１６００００、圧力５０〜５００ｋ９／めで行
なわれる。
には、タングステン板又はその合金板あるいはタングス
テン板と又はその合金板モリブデン板およびレニウム層
の金属板（層）の各接合面における接合強度が充分に大
きくならない。また、温度１７００ｏｏ、圧力３００ｋ
ｇノのを超えると接合強度は充分に増大するが、レニウ
ム層の合金化による炭素拡散防止効果の減少し及び「接
合装置（加熱炉体）の耐熱性〜耐圧性の限界等により、
実用的な製造条件としては好ましくない。本発明方法に
おける第２段階熱間プレスは、第１段階熱間プレスによ
って得られた金属板（層）の接合体を黒鉛基体に萩直し
、これらを例えば窒素のような不活性雰囲気中し温度１
２００〜１６００００、圧力５０〜５００ｋ９／めで行
なわれる。
第２段階熱間プレスを不活性雰囲気中で行なうことによ
り、黒鉛との接合強度は充分なものとなる。
り、黒鉛との接合強度は充分なものとなる。
なお該温度が１２００ｏｏ未満Ｌ圧力が５０ｋ９ノの未
満の場合には、レニウム箔と黒鉛基体の間の接合強度が
充分に大きくならず〜 他方、１６００午０、５００ｋ
９ノのを超えると〜該熱圧プレス時に、黒鉛基体からの
炭素の拡散によってレニウム層の上部にあるタングステ
ン板あるいはモリブデン板を一部カーバィド化し、また
黒鉛基体のヒビ、ワレ現象を多発せしめる。
満の場合には、レニウム箔と黒鉛基体の間の接合強度が
充分に大きくならず〜 他方、１６００午０、５００ｋ
９ノのを超えると〜該熱圧プレス時に、黒鉛基体からの
炭素の拡散によってレニウム層の上部にあるタングステ
ン板あるいはモリブデン板を一部カーバィド化し、また
黒鉛基体のヒビ、ワレ現象を多発せしめる。
以下に本発明を実施例に基づいて説明する。
なお、本発明におけるタングステンにはタングステンー
レニウム合金のようなタングステン合金を含み、またド
ープ剤を含むドープタングステンをも含むものである。
実施例 （１｝ 第１段階熱圧プレス 直径１３０肋厚み２．５肋のタングステン板直径１３仇
肋厚み２比吻のモリブデン板および直径１３仇吻厚み２
０仏ｍのレニウム板を用意した。
レニウム合金のようなタングステン合金を含み、またド
ープ剤を含むドープタングステンをも含むものである。
実施例 （１｝ 第１段階熱圧プレス 直径１３０肋厚み２．５肋のタングステン板直径１３仇
肋厚み２比吻のモリブデン板および直径１３仇吻厚み２
０仏ｍのレニウム板を用意した。
常用のプレスに「レニウム板、モリブデン板およびタン
グステン板を順次重ね合せて、これらを水素雰囲気中で
温度１６００００、圧力２５０ｋ９／のの条件下で熱圧
プレスした。なお、これらの板の間には接合助剤として
、レニウム粉末又はしニウムとモリブデンを混合した粉
末に０．５〜１０重量％の有機バィンダを加えて混ぜ合
せてなるペースト剤を用いる。一体的な接合体が得られ
た。‘２ｉ 第２段階熱圧プレス ついで、上記接合体を外径１３０肋内径１仇奴厚み３肋
の円還柱状の黒鉛基体に載層し、窒素雰囲気中で、温度
１４００ご○ト圧力２００ｋ９ノあの条件下で熱間プレ
スした。
グステン板を順次重ね合せて、これらを水素雰囲気中で
温度１６００００、圧力２５０ｋ９／のの条件下で熱圧
プレスした。なお、これらの板の間には接合助剤として
、レニウム粉末又はしニウムとモリブデンを混合した粉
末に０．５〜１０重量％の有機バィンダを加えて混ぜ合
せてなるペースト剤を用いる。一体的な接合体が得られ
た。‘２ｉ 第２段階熱圧プレス ついで、上記接合体を外径１３０肋内径１仇奴厚み３肋
の円還柱状の黒鉛基体に載層し、窒素雰囲気中で、温度
１４００ご○ト圧力２００ｋ９ノあの条件下で熱間プレ
スした。
なお、接合部には前記した綾合助剤を用いた。
黒鉛基体にはワレ、ヒビ等は発生せず、全数が一体構造
の回転陽極として得られた。得られた回転陽極を図１に
示す。図中１は黒鉛基体、２はしニウム板、３はモリブ
デン板、４はタングステン板である。このようにして、
回転陽極を１９固作製した。
の回転陽極として得られた。得られた回転陽極を図１に
示す。図中１は黒鉛基体、２はしニウム板、３はモリブ
デン板、４はタングステン板である。このようにして、
回転陽極を１９固作製した。
比較のために、同一仕様のタングステン板モリブデン板
、および黒鉛基体を用い中間層をしニウム蒸着層として
順次積層し、これを窒素雰囲気中で、温度１４００ｏｏ
、圧力２００ｋ９／めで熱間プレスし、各比較例につき
１乱固の回転陽極を作製した。これらの回転陽極につい
てそれぞれその一部分を厚み方向に切断し、その切断面
のモリブデン層内におけるカーバイト層の有無あるいは
生成厚みを観察した。また、回転陽極と同等の大きさ及
び構成を有する接合強度試験体を前記回転陽極と同じ条
件で製作し、黒鉛基体としニゥム箔との接合強度および
タングステン板とモリブデン板との接合強度を測定した
。
、および黒鉛基体を用い中間層をしニウム蒸着層として
順次積層し、これを窒素雰囲気中で、温度１４００ｏｏ
、圧力２００ｋ９／めで熱間プレスし、各比較例につき
１乱固の回転陽極を作製した。これらの回転陽極につい
てそれぞれその一部分を厚み方向に切断し、その切断面
のモリブデン層内におけるカーバイト層の有無あるいは
生成厚みを観察した。また、回転陽極と同等の大きさ及
び構成を有する接合強度試験体を前記回転陽極と同じ条
件で製作し、黒鉛基体としニゥム箔との接合強度および
タングステン板とモリブデン板との接合強度を測定した
。
以上の結果を平均値でもつて一括して表に示した。
表
上表より明らかなように、本発明方法によるものは、黒
鉛との接合部分のカーバィド層の生成が極めて少なく、
したがって中間層の部分における接合強度が大であり、
かつ全体の接合強度も大きい。
鉛との接合部分のカーバィド層の生成が極めて少なく、
したがって中間層の部分における接合強度が大であり、
かつ全体の接合強度も大きい。
これに対し比較のためのものは特に中間層における接合
強度が小さい。本実施例ではタングステン板の場合を例
示したが、タングステンーレニウム合金板を用いても効
果は同様である。
強度が小さい。本実施例ではタングステン板の場合を例
示したが、タングステンーレニウム合金板を用いても効
果は同様である。
又ドープタングステン板（針２０３，Ｓｉ０２，Ｋ２０
，Ｆｅ等をドープしたタングステン）の場合も同様であ
る。
，Ｆｅ等をドープしたタングステン）の場合も同様であ
る。
図は本発明方法により得られる回転陽極の部分断面図で
ある。 １・・・・・・黒鉛基体、２…・・・レニウム板、３・
・・・・・モリブデン板、４…・・・タングステン板。
ある。 １・・・・・・黒鉛基体、２…・・・レニウム板、３・
・・・・・モリブデン板、４…・・・タングステン板。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ タングステンあるいはタングステンとモリブデンで
なる表面層と、レニウム板でなる中間層と黒鉛基体とを
積層してなるＸ線管用回転陽極を得るに際し、まず表面
層と中間層とを還元雰囲気中で熱間プレスにより接合し
、ついで得られた接合体と黒鉛基体とを不活性雰囲気中
で熱間プレスにより接合することを特徴とするＸ線管用
回転陽極の製造方法。 ２ 還元雰囲気が水素雰囲気であり、不活性雰囲気が窒
素雰囲気である特許請求の範囲第１項に記載のＸ線管用
回転陽極の製造方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2149981A JPS608575B2 (ja) | 1981-02-18 | 1981-02-18 | Ｘ線管用回転陽極の製造方法 |
| EP81102432A EP0037956B1 (en) | 1980-04-11 | 1981-03-31 | A rotary anode for an x-ray tube and a method for manufacturing the same |
| AT81102432T ATE6323T1 (de) | 1980-04-11 | 1981-03-31 | Eine drehanode fuer eine roentgenstrahlroehre und verfahren zu ihrer herstellung. |
| DE8181102432T DE3162221D1 (en) | 1980-04-11 | 1981-03-31 | A rotary anode for an x-ray tube and a method for manufacturing the same |
| US06/513,955 US4482837A (en) | 1980-04-11 | 1983-07-15 | Rotary anode for an X-ray tube and a method for manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2149981A JPS608575B2 (ja) | 1981-02-18 | 1981-02-18 | Ｘ線管用回転陽極の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57136751A JPS57136751A (en) | 1982-08-23 |
| JPS608575B2 true JPS608575B2 (ja) | 1985-03-04 |
Family
ID=12056653
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2149981A Expired JPS608575B2 (ja) | 1980-04-11 | 1981-02-18 | Ｘ線管用回転陽極の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS608575B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6320576U (ja) * | 1986-07-25 | 1988-02-10 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0731993B2 (ja) * | 1987-03-18 | 1995-04-10 | 株式会社日立製作所 | Ｘ線管用ターゲット及びそれを用いたｘ線管 |
-
1981
- 1981-02-18 JP JP2149981A patent/JPS608575B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6320576U (ja) * | 1986-07-25 | 1988-02-10 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57136751A (en) | 1982-08-23 |
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