DE102005049519B4 - Rotary anode plate for X-ray tubes - Google Patents

Rotary anode plate for X-ray tubes Download PDF

Info

Publication number
DE102005049519B4
DE102005049519B4 DE102005049519.2A DE102005049519A DE102005049519B4 DE 102005049519 B4 DE102005049519 B4 DE 102005049519B4 DE 102005049519 A DE102005049519 A DE 102005049519A DE 102005049519 B4 DE102005049519 B4 DE 102005049519B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
layer
rhenium
ray
active layer
alloy
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE102005049519.2A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102005049519A1 (en
Inventor
Dr. rer. nat. Gruner Heiko
Prof. Dr.-Ing. habil. Neubauer Adolf
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MEDICOAT AG MAEGENWIL CH
Original Assignee
Medicoat AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Medicoat AG filed Critical Medicoat AG
Priority to DE102005049519.2A priority Critical patent/DE102005049519B4/en
Publication of DE102005049519A1 publication Critical patent/DE102005049519A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102005049519B4 publication Critical patent/DE102005049519B4/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J35/00X-ray tubes
    • H01J35/02Details
    • H01J35/04Electrodes ; Mutual position thereof; Constructional adaptations therefor
    • H01J35/08Anodes; Anti cathodes
    • H01J35/10Rotary anodes; Arrangements for rotating anodes; Cooling rotary anodes
    • H01J35/108Substrates for and bonding of emissive target, e.g. composite structures
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2235/00X-ray tubes
    • H01J2235/08Targets (anodes) and X-ray converters
    • H01J2235/083Bonding or fixing with the support or substrate
    • H01J2235/084Target-substrate interlayers or structures, e.g. to control or prevent diffusion or improve adhesion

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Drehanodenteller aus einer hochschmelzenden Molybdänlegierung mit einer mit einem Auftragsverfahren, bevorzugt Vakuumplasmaspritzen, aufgebrachten röntgenaktiven Schicht, beispielsweise aus einer Wolfram-Rhenium-Legierung, für Röntgenröhren. Es ist das Ziel der Erfindung, eine hohe thermomechanische Belastbarkeit des Drehanodentellers, insbesondere der röntgenaktiven Schicht (2), zu erreichen und so eine möglichst lange Lebensdauer der Röntgenröhre zu bewirken. Erfindungsgemäß wird dazu auf den Grundkörper (1) des Drehanodentellers aus einer hochschmelzenden Molybdänlegierung, bevorzugt durch Vakuumplasmaspritzen, eine Brennbahn aufgebracht, die beginnend an der Oberfläche des Grundkörpers (1) folgenden Schichtaufbau aufweist: 1. eine bis zu 200 μm dicke erste Schicht (3) einer Wolfram-Rhenium-10-Legierung, gefolgt von 2. einer 1 bis 50 μm dicken zweiten Schicht (4) (Zwischenschicht) aus reinem Rhenium (99,95%), an die sich 3. eine ca. 800 μm dicke Schicht (5) aus der gleichen Wolfram-Rhenium-10-Legierung wie Schicht (3) anschließt. Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung wird die röntgenaktive Schicht (2) von einer 10 bis 40 μm dicken Deckschicht (6) aus reinem Rhenium (99,95%), deren Oberfläche nicht mittels eines mechanischen Abtragsverfahrens nachbearbeitet ist, abgedeckt.The invention relates to a rotating anode plate made of a high-melting molybdenum alloy with an X-ray active layer, for example made of a tungsten-rhenium alloy, applied with an application method, preferably vacuum plasma spraying, for X-ray tubes. The aim of the invention is to achieve a high thermomechanical load-bearing capacity of the rotating anode plate, in particular the X-ray active layer (2), and thus to achieve the longest possible service life of the X-ray tube. According to the invention, a firing path is applied to the base body (1) of the rotating anode plate made of a high-melting molybdenum alloy, preferably by vacuum plasma spraying, which has the following layer structure starting at the surface of the base body (1): 1. a first layer up to 200 μm thick (3 ) a tungsten-rhenium-10 alloy, followed by 2. a 1 to 50 μm thick second layer (4) (intermediate layer) made of pure rhenium (99.95%), to which 3. an approx. 800 μm thick layer (5) made of the same tungsten-rhenium-10 alloy as layer (3). In a preferred embodiment of the invention, the X-ray active layer (2) is covered by a 10 to 40 μm thick cover layer (6) made of pure rhenium (99.95%), the surface of which has not been reworked by means of a mechanical removal process.

Description

Die Erfindung betrifft einen Drehanodenteller aus einer hochschmelzenden Molybdänlegierung mit einer mit einem Auftragsverfahren, bevorzugt Vakuumplasmaspritzen, aufgebrachten röntgenaktiven Schicht, beispielsweise aus einer Wolfram-Rhenium-Legierung, für Röntgenröhren.The invention relates to a rotary anode plate made of a high-melting molybdenum alloy with an X-ray-active layer, for example made of a tungsten-rhenium alloy, applied by an application method, preferably vacuum plasma spraying, for X-ray tubes.

In der medizinischen Diagnostik erfordert das Erreichen qualitativ hochwertiger Röntgenbilder die Realisierung großer Leistungsdichten der die Röntgenstrahlung erzeugenden Elektronenstrahlung. Besonders im Fokus des auf die Anode auftreffenden Elektronenstrahles (Brennfleck) ist die thermische Belastung des Anodenmateriales, insbesondere der röntgenaktiven Schicht, in der die energetische Umsetzung der auftreffenden Elektronenstrahlung in Röntgenstrahlung erfolgt, so erheblich (ca. 99% der von der Elektronenstrahlung eingetragenen Energie wird im Brennfleck in thermische Energie umgesetzt), dass zur Beherrschung dieser Problematik seit Jahrzehnten fast ausschließlich Drehanoden eingesetzt werden, um die entstehende Wärme auf einen größeren ringförmigen Bereich der Anode, die sogenannte Brennbahn, zu verteilen und so akzeptable Lebensdauern der Röntgenröhre zu erreichen. Ensprechende Röntgenröhren mit Drehanode sind aus der Patentliteratur bekannt ( DE 32 38 352 A1 , DE 100 36 614 A1 ). Der Grundkörper einer Drehanode ist üblicherweise tellerförmig gestaltet, wobei große Tellerdurchmesser von 200 mm, ggf. zukünfig auch größer, angestrebt werden. Derartige Drehanoden weisen einen Grundkörper aus einer hochschmelzenden Molybdänlegierung auf, auf den eine röntgenaktive Schicht aus einer Wolfram-Rhenium-Legierung als Brennbahn aufgebracht ist. Die Fertigung der Drehanodenteller erfolgt üblicherweise durch pulvermetallurgische Verfahren. Zur Erhöhung der Wärmekapazität kann auf der Rückseite des Drehanodentellers eine Graphitplatte angeordnet sein. Bekannt ist auch die Verwendung eines keramischen Grundkörpers, auf den eine hochschmelzende Legierung aus Molybdän und Wolfram aufgebracht ist, die wiederum Träger der röntgenaktiven Schicht ist ( DE 100 21 716 A1 ). Der Vorteil dieser Drehanodenteller ist Ihre geringe Masse, die sich energetisch positiv bei den zu realisierenden hohen Drehzahlen auswirkt.In medical diagnostics, the achievement of high-quality X-ray images requires the realization of high power densities of the electron beam generating the X-radiation. Particularly in the focus of the electron beam impinging on the anode (focal spot) is the thermal load of the anode material, in particular the X-ray active layer, in which the energetic conversion of the incident electron radiation into X-radiation takes place (about 99% of the energy introduced by the electron radiation In the focal spot converted into thermal energy) that for controlling this problem for decades, almost exclusively rotary anodes are used to distribute the resulting heat to a larger annular region of the anode, the so-called focal path, and so to achieve acceptable lifetimes of the X-ray tube. Enresponding rotary anode x-ray tubes are known from the patent literature ( DE 32 38 352 A1 . DE 100 36 614 A1 ). The main body of a rotary anode is usually designed plate-shaped, with large plate diameter of 200 mm, possibly zukünfig also larger, are desired. Such rotary anodes have a base body made of a high-melting molybdenum alloy, on which an X-ray-active layer of a tungsten-rhenium alloy is applied as a focal path. The manufacture of the rotary anode plate is usually carried out by powder metallurgy process. To increase the heat capacity can be arranged on the back of the rotary anode plate a graphite plate. Also known is the use of a ceramic base body, on which a high-melting alloy of molybdenum and tungsten is applied, which in turn is the carrier of the X-ray-active layer ( DE 100 21 716 A1 ). The advantage of these rotary anode plates is their low mass, which has an energetically positive effect on the high speeds to be realized.

Bei neueren Entwicklungen wird die röntgenaktive Schicht auf die hochschmelzende Molybdänlegierung durch Vakuumplasmaspritzen aufgebracht, weil dieses Verfahren vergleichsweise wirtschaftlich ist. Es zeigt sich, dass derartige Schichten im Vergleich zu pulvermetallurgisch Hergestellten keinesfalls ausreichend gute Eigenschaften hinsichtlich ihrer thermodynamischen Belastbarkeit aufweisen. Das im thermischen Brennfleck unvermeldbar durch thermische Ermüdung entstehende Mikrorissnetzwerk zeigt im Gegensatz zu dem bei pulvermetallurgisch gefertigten Schichten auftretenden Mikrorissnetzwerk die Tendenz zu katastrophaler Rissausbreitung in radialer und axialer Richtung. Eine schnelle Zerstörung der röntgenaktiven Schicht und damit der Ausfall der Röntgenröhre sind die Folge.In more recent developments, the X-ray active layer is applied to the refractory molybdenum alloy by vacuum plasma spraying because this process is comparatively economical. It turns out that such layers in comparison to powder metallurgically produced by no means have sufficiently good properties in terms of their thermodynamic resilience. The microcracking network, which can not be detected in the thermal focal spot due to thermal fatigue, shows a tendency towards catastrophic crack propagation in the radial and axial direction, in contrast to the microcracking network occurring in powder-metallurgical layers. A rapid destruction of the X-ray-active layer and thus the failure of the X-ray tube are the result.

Aus dem Dokument US 5,138,645 A ist ein Drehanodenteller nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. des Nebenanspruchs 2 bekannt geworden. Bei diesem Drehanodenteller dienen Zwischenschichten aus einer Wolfram-Rhenium-Legierung der Erhöhung der Duktilität der aufgebrachten Schichte. Dabei dient eine reine Rheniumschicht direkt an der Substratoberfläche zur besseren Anbindung der Zwischenschichten.From the document US 5,138,645 A is a Drehanodenteller according to the preamble of claim 1 and the dependent claim 2 become known. In this rotary anode plate, intermediate layers of a tungsten-rhenium alloy serve to increase the ductility of the deposited layer. In this case, a pure rhenium layer is used directly on the substrate surface for better connection of the intermediate layers.

Aus dem Dokument US 6,113,991 A ist ein Drehanodenteller bekannt geworden, dessen Zwischenschicht aus reinem Rhenium der Verhinderung der Kohlenstoff Diffusion aus dem Graphitsubstrat in die röntgenaktive Schicht aus Wolfram/Rhenium dient. Der Zweck der Rheniumschichten dient demnach ausschließlich einer Kohlenstoff-Diffusionsbarriere.From the document US 6,113,991 A For example, a rotary anode plate has been known, whose pure rhenium interlayer serves to prevent carbon diffusion from the graphite substrate into the tungsten / rhenium x-ray active layer. The purpose of the rhenium layers is therefore exclusively a carbon diffusion barrier.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Drehanodenteller für Röntgenröhren mit einer mit einem Auftragsverfahren aufgebrachten röntgenaktiven Schicht zu entwickeln, der sich durch eine hohe thermomechanische Belastbarkeit auszeichnet, um so eine vergleichsweise lange Lebensdauer der Röntgenröhre zu erreichen.The invention has for its object to develop a Drehanodenteller for X-ray tubes with an applied with an application method X-ray active layer, which is characterized by a high thermo-mechanical resistance, so as to achieve a comparatively long life of the X-ray tube.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass in der mit einem Auftragsverfahren aufgebrachten röntgenaktiven Schicht aus einer Wolfram-Rhenium-Legierung eines einen Grundkörper aus einer hochschmelzenden Molybdänlegierung aufweisenden Drehanodentellers im Abstand von mindestens 10 μm, vorzugsweise 120 μm, zur Oberseite des Grundkörpers eine Zwischenschicht aus reinem Rhenium mit einer Mindestdicke von 1 μm angeordnet ist. Eine weitere Verbesserung der thermischen Belastbarkeit der röntgenaktiven Schicht wird durch die Abdeckung der röntgenaktiven Schicht mit einer 10 bis 40 μm dicken Deckschicht ebenfalls aus reinem Rhenium erreicht, wobei die Oberfläche der vorzugsweise durch Vakuumplasmaspritzen erzeugten Deckschicht ungeschliffen sein sollte. Durch Letzteres, d. h. den Verzicht auf die bisher weitverbreitete mechanische Nachbearbeitung der Oberfläche der röntgenaktiven Schicht, werden Defekte (Fehlstellen 2. Ordnung) in der Gitterstruktur, die der Rissbildung und -ausbreitung Infolge der thermomechanischen Belastung Vorschub leisten, vermieden.According to the invention, this object is achieved in that in the applied with an application method X-ray active layer of a tungsten-rhenium alloy of a base body of a high-melting molybdenum alloy having Drehanodentellers at a distance of at least 10 .mu.m, preferably 120 .mu.m, to the top of the body an intermediate layer pure rhenium is arranged with a minimum thickness of 1 micron. A further improvement in the thermal stability of the X-ray active layer is also achieved by the coverage of the X-ray active layer with a 10 to 40 .mu.m thick cover layer of pure rhenium, wherein the surface of the cover layer preferably produced by vacuum plasma spraying should be unpolished. By the latter, d. H. The absence of the hitherto widespread mechanical post-processing of the surface of the X-ray-active layer, defects (2nd-order defects) in the lattice structure, which promote the cracking and propagation due to the thermo-mechanical stress avoided.

Es kann auch zweckmäßig sein, zusätzlich zu der ersten im Abstand von mindestens 10 μm, vorzugsweise von 120 μm, zur Oberseite des Grundkörpers angeordneten Zwischenschicht zwischen dieser und der Oberseite der röntgenaktiven Schicht eine weitere Zwischenschicht aus reinem Rhenium oder einer Rheniumlegierung mit einem oder mehreren der Elemente Hafnium, Tantal, Wolfram, Osnium, Iridium oder Platin, wobei der Rheniumanteil der Legierung mehr als 10 Masseprozent beträgt, anzuordnen. Die weitere Zwischenschicht sollte ebenfalls eine Mindestdicke von 1 μm aufweisen. Ihr Abstand zur Oberseite der röntgenaktiven Schicht sollte mindestens 10 μm betragen. Es hat sich gezeigt, dass durch die erfindungsgemäße Anordnung einer oder zweier Zwischenschichten aus reinem Rhenium oder einer Rheniumlegierung wie beschrieben eine außerordentlich feinkörnige quasiisotrope Rekristallisation der aus einer Wolfram-Rhenium-Legierung bestehenden, mit einem Auftragsverfahren aufgebrachten röntgenaktiven Schicht erfolgt. Die sonst bei aus Wolfram-Rhenium-Legierungen bestehenden, mit einem Auftragsverfahren aufgebrachten röntgenaktiven Schichten zu verzeichnende sehr grobkörnige Rekristallisation, die anisotrop texturhaft in längsaxialer Richtung in einer Art epitaktischer Anbindung auf dem Grundkörpermaterial aufbaut, wird durch die erfindungsgemäße Anordnung einer oder zweier Zwischenschicht/en verhindert. Die ebenfalls erfindungsgemäße Deckschicht verhindert in gleicher Weise eine grobkörnige Rekristallisation dieser Legierungsschicht. Bevorzugt durch die Anordnung zweier Schichten, d. h. mindestens der ersten in einem Abstand von mindestens 10 μm, vorzugsweise von 120 μm, zur Oberseite des Grundkörpers angeordneten Zwischenschicht innerhalb der röntgenaktiven Wolfram-Rhenium-Legierungsschicht und der Deckschicht auf der Wolfram-Rhenium-Legierungsschicht, wie beschrieben, wird die erfindungsgemäße Aufgabe gelöst, indem eine besonders feinkörnige Rekristallisation der Wolfram-Rhenium-Legierungsschicht bewirkt wird. Die röntgenaktive Wolfram-Rhenium-Legierungsschicht kann damit den erheblichen thermomechanischen Belastungen gerecht werden, ohne dass diese infolge der unvermeldbaren thermischen Ermüdung zur schnellen Bildung katastrophaler Risse führt.It may also be expedient, in addition to the first at a distance of at least 10 .mu.m, preferably of 120 .mu.m, to the top of the Intermediate layer disposed therebetween between this and the top of the X-ray active layer another intermediate layer of pure rhenium or a rhenium alloy with one or more of the elements hafnium, tantalum, tungsten, osnium, iridium or platinum, wherein the rhenium content of the alloy is more than 10 mass percent to arrange , The further intermediate layer should likewise have a minimum thickness of 1 μm. Their distance to the top of the X-ray-active layer should be at least 10 μm. It has been found that by the inventive arrangement of one or two intermediate layers of pure rhenium or a rhenium alloy as described an extremely fine-grained quasi-isotropic recrystallization of existing from a tungsten-rhenium alloy applied with an application method X-ray active layer. The very coarse-grained recrystallization which is otherwise present in the case of tungsten-rhenium alloys applied by means of an applied X-ray active layer and builds up anisotropically in longitudinal axial direction in a kind of epitaxial connection on the base body material, is achieved by the arrangement according to the invention of one or two interlayer (s) prevented. The cover layer likewise according to the invention likewise prevents coarse-grained recrystallization of this alloy layer. Preferably, by the arrangement of two layers, ie at least the first at a distance of at least 10 .mu.m, preferably 120 .mu.m, arranged to the top of the body intermediate layer within the X-ray active tungsten-rhenium alloy layer and the cover layer on the tungsten-rhenium alloy layer, such as described, the object of the invention is achieved by a particularly fine-grained recrystallization of the tungsten-rhenium alloy layer is effected. The X-ray-active tungsten-rhenium alloy layer can thus meet the considerable thermomechanical loads, without these leading to the rapid formation of catastrophic cracks due to the unvermeldbaren thermal fatigue.

Die thermische Belastbarkeit eines Drehanodentellers für Röntgenröhren mit einem Grundkörper aus einer hochschmelzenden Molybdänlegierung und einer mit einem Auftragsverfahren darauf aufgebrachten röntgenaktiven Schicht aus einer Wolfram-Rhenium-Legierung kann weiter verbessert werden, indem die erfindungsgemäß aufgebaute röntgenaktive Schicht im Verlaufe des Herstellungsprozesses des Drehanodentellers einer Umformung mit einem Umformgrad von mindestens 10%, bevorzugt 30%, unterzogen wird. Durch die Umformung werden in der Wolfram-Rhenium-Legierungsschicht Defekte 3. Ordnung, insbesondere Versetzungsstrukturen, erzeugt, die eine Rekristallisation zu einer quasi-isotropen feinkörnigen Struktur mit hoher Korngrenzenfestigkeit bewirken.The thermal load capacity of a rotating anode plate for X-ray tubes with a base made of a high-melting molybdenum alloy and an application method applied thereon X-ray active layer of a tungsten-rhenium alloy can be further improved by the inventively constructed X-ray active layer in the course of the manufacturing process of the rotating anode plate with a a degree of deformation of at least 10%, preferably 30%, is subjected. The remodeling produces 3rd order defects, particularly dislocation structures, in the tungsten-rhenium alloy layer, which cause recrystallization to a quasi-isotropic fine grain structure with high grain boundary strength.

Die erfindungsgemäße Anordnung einer oder zweier Zwischen- und/oder einer Deckschicht in bzw. auf der röntgenaktiven Wolfram-Rhenium-Legierungsschicht eines Drehanodentellers mit einem Grundkörper aus einer hochschmelzenden Molybdänlegierung kann auch mit Vorteil zur Regeneration defekter; d. h. durch katastrophale Risse in der röntgenaktiven Schicht unbrauchbarer Drehanodenteller, angewendet werden. Dazu wird die verschlissene röntgenaktive Schicht vom Grundkörper des Drehanodentellers beispielsweise durch Drehen entfernt und auf die glatte rissfreie Oberfläche des Drehanodengrundkörpers in bekannter Weise, beispielsweise durch Vakuumplasmaspritzen, eine neue röntgenaktive Schicht mit dem erfindungsgemäßen Schichtaufbau aufgebracht.The inventive arrangement of one or two intermediate and / or a cover layer in or on the X-ray-active tungsten-rhenium alloy layer of a rotary anode plate with a base body made of a refractory molybdenum alloy can also be advantageous for the regeneration defective; d. H. catastrophic cracks in the radiopaque layer of unusable rotating anode plates. For this purpose, the worn X-ray-active layer is removed from the main body of the rotary anode plate, for example by turning and applied to the smooth crack-free surface of the rotating anode base body in a known manner, for example by vacuum plasma spraying, a new X-ray active layer with the layer structure according to the invention.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels naher erläutert werden. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen inThe invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment. The accompanying drawings show in

1 und 3: den Schnitt durch einen Drehanodenteller mit einer als Brennbahn aufgebrachten röntgenaktiven Schicht und in 1 and 3 FIG. 2: the section through a rotating anode plate with an X-ray-active layer applied as a focal path and in FIG

2 und 4: den Schnitt durch die röntgenaktive Schicht als Detaildarstellung. 2 and 4 : the section through the X-ray-active layer as a detail.

Der in den 1 und 3 dargestellte Drehanodenteller weist einen schmelzmetallurgisch aus einer Molybdänlegierung hergestellten Grundkörper 1 auf, auf dessen geneigten Außenbereich der Oberseite durch Vakuumplasmaspritzen eine röntgenaktive Schicht 2 aufgebracht ist. Der Schichtaufbau der röntgenaktiven Schicht 2 ist in 4 gezeigt. Die röntgenaktive Schicht 2 besteht, beginnend an der Oberfläche des Grundkörpers 1, aus

  • – einer ca. 120 μm dicken ersten Schicht 3 einer Wolfram-Rhenium-10-Legierung, gefolgt von
  • – einer ca. 20 μm dicken zweiten Schicht 4 (Zwischenschicht) aus reinem Rhenium (99,95%), an die sich
  • – eine dritte 750 μm dicke Schicht 5 aus der gleichen Wolfram-Rhenium-10-Legierung wie Schicht 3 anschließt und
  • – einer vierten 30 μm dicken Deckschicht 6 aus reinem Rhenium (99,95%).
The in the 1 and 3 shown Drehanodenteller has a melt metallurgically produced from a molybdenum alloy body 1 on, on the inclined outer region of the top by vacuum plasma spraying an X-ray-active layer 2 is applied. The layer structure of the X-ray-active layer 2 is in 4 shown. The X-ray active layer 2 exists, starting at the surface of the main body 1 , out
  • - An approximately 120 microns thick first layer 3 a tungsten-rhenium-10 alloy, followed by
  • - An approximately 20 micron thick second layer 4 (Intermediate layer) of pure rhenium (99.95%), to which
  • A third 750 μm thick layer 5 from the same tungsten-rhenium-10 alloy as layer 3 connects and
  • - A fourth 30 micron thick cover layer 6 of pure rhenium (99.95%).

Die einzelnen Schichten der röntgenaktiven Schicht 2 wurden durch Vakuumplasmaspritzen nach üblicher Technologie auf den vorgefertigten Grundkörper 1 des Drehanodentellers aufgebracht. Die dritte 450 μm dicke Schicht 5 wurde zunächst mit Übermaß aufgebracht. Danach erfolgte in üblicher Weise durch Feinschleifen eine maßgenaue Bearbeitung der röngenaktiven Schicht sowie eine Wärmebehandlung zur Rekristallisation der aufgebrachten Wolfram-Rhenium-10-Legierungsschichten 3 und 5. Im Anschluss wurde ebenfalls durch Vakuumplasmaspritzen nach üblicher Technologie die 30 μm dicke Deckschicht 6 aus reinem Rhenium (99,95%) aufgebracht. Die Oberfläche der Deckschicht 6 wurde nach dem Auftragen nicht weiter bearbeitet.The individual layers of the X-ray-active layer 2 were made by vacuum plasma spraying according to standard technology on the prefabricated body 1 the Drehanodentellers applied. The third 450 μm thick layer 5 was initially applied with excess. This was followed in the usual way by fine grinding a dimensionally accurate processing of the radioactive active layer and a heat treatment for recrystallization of the applied tungsten-rhenium-10 alloy layers 3 and 5 , Following was also by vacuum plasma spraying according to conventional technology, the 30 micron thick cover layer 6 made of pure rhenium (99.95%). The surface of the cover layer 6 was not processed after application.

Der beschriebene Schichtaufbau der röntgenaktiven Schicht 2 bewirkt eine signifikant feinkörnige, quasiisotrope Rekristallisation des Wolfram-Rhenium-10-Legierungsmaterials der röntgenaktiven Schicht 2, und dies bei jeder während der Verwendung des Drehanodentellers stattfindenden Rekristallisation.The described layer structure of the X-ray-active layer 2 causes a significantly fine-grained, quasi-isotropic recrystallization of the tungsten-rhenium-10 alloy material of the X-ray active layer 2 , and this at every recrystallization occurring during the use of the rotating anode plate.

2 zeigt im Detail die Anordnung der zweckmäßigen weiteren Zwischenschicht 4', wie sie in einer Ausführungsform vorgesehen ist. Die weiteren Bezeichnungen entsprechen den oben beschriebenen Schichten. 2 shows in detail the arrangement of the appropriate further intermediate layer 4 ' as provided in one embodiment. The other designations correspond to the layers described above.

Claims (6)

Drehanodenteller mit einem scheibenförmigen Grundkörper (1) sowie eine auf die Oberseite des Grundkörpers (1) mit einem Auftragsverfahren als Brennbahn aufgebrachte röntgenaktive Schicht (2) aus einer Wolfram-Rhenium-Legierung, dadurch gekennzeichnet, dass die röntgenaktive Schicht (2) auf einem Grundkörper (1) aus einer hochschmelzenden Molybdänlegierung aufgebracht ist, dass in die röntgenaktive Schicht (2) im Abstand von mindestens 10 μm, vorzugsweise 120 μm zur Oberseite des Grundkörpers (1) eine erste Zwischenschicht (4) mit einer Mindestdicke von 1 μm, vorzugsweise von 20 μm aus reinem Rhenium eingebracht ist, und dass in einem Abstand von mindestens 10 μm, vorzugsweise 120 μm zur Oberseite der röntgenaktiven Schicht (2) eine zweite Zwischenschicht (4') mit einer Mindestdicke von 1 μm, vorzugsweise von 20 μm, aus reinem Rhenium eingebracht ist.Rotary anode plate with a disc-shaped base body ( 1 ) and one on top of the body ( 1 ) with an application method as a focal path applied X-ray-active layer ( 2 ) of a tungsten-rhenium alloy, characterized in that the X-ray-active layer ( 2 ) on a base body ( 1 ) is applied from a high-melting molybdenum alloy, that in the X-ray-active layer ( 2 ) at a distance of at least 10 microns, preferably 120 microns to the top of the body ( 1 ) a first intermediate layer ( 4 ) with a minimum thickness of 1 .mu.m, preferably of 20 .mu.m of pure rhenium is introduced, and that at a distance of at least 10 .mu.m, preferably 120 .mu.m to the top of the X-ray-active layer ( 2 ) a second intermediate layer ( 4 ' ) is introduced with a minimum thickness of 1 .mu.m, preferably of 20 .mu.m, of pure rhenium. Drehanodenteller mit einem scheibenförmigen Grundkörper (1) sowie einer auf die Oberseite des Grundkörpers (1) mit einem Auftragsverfahren als Brennbahn aufgebrachte röntgenaktive Schicht (2) aus einer Wolfram-Rhenium-Legierung, dadurch gekennzeichnet, dass die röntgenaktive Schicht (2) auf einem Grundkörper (1) aus einer hochschmelzenden Molybdänlegierung aufgebracht ist, dass in die röntgenaktive Schicht (2) im Abstand von mindesten 10 μm, vorzugsweise 120 μm zur Oberseite des Grundkörpers eine Zwischenschicht (4) mit einer Mindestdicke von 1 μm, vorzugsweise von 20 μm aus reinem Rhenium eingebracht ist, und dass auf die Oberseite der röntgenaktiven Schicht (2) eine weitere Deckschicht (6) mit einer Dicke von 10 μm bis 40 μm aus reinem Rhenium aufgebracht ist.Rotary anode plate with a disc-shaped base body ( 1 ) as well as one on top of the main body ( 1 ) with an application method as a focal path applied X-ray-active layer ( 2 ) of a tungsten-rhenium alloy, characterized in that the X-ray-active layer ( 2 ) on a base body ( 1 ) is applied from a high-melting molybdenum alloy, that in the X-ray-active layer ( 2 ) at an interval of at least 10 μm, preferably 120 μm to the upper side of the main body, an intermediate layer ( 4 ) is introduced with a minimum thickness of 1 .mu.m, preferably of 20 .mu.m pure rhenium, and that on the top of the X-ray-active layer ( 2 ) another cover layer ( 6 ) is applied with a thickness of 10 .mu.m to 40 .mu.m of pure rhenium. Drehanodenteller nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschicht (6) eine ungeschliffene plasmagespritzte Oberfläche aufweist.Rotary anode plate according to claim 2, characterized in that the cover layer ( 6 ) has an uncut plasma sprayed surface. Drehanodenteller nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine durch Vakuumplasmaspritzen aufgebrachte röntgenaktive Schicht (2) folgenden Aufbau aufweist: – eine erste Schicht (3) auf der Oberseite des Grundkörpers (1) aus einer Wolfram-Rhenium-10-Legierung mit einer Dicke von ca. 120 μm, – eine zweite Schicht (4) (Zwischenschicht) aus reinem Rhenium (99,95%) mit einer Dicke von 1 bis 20 μm, – eine dritte Schicht (5) aus einer Wolfram-Rhenium-10-Legierung mit einer Dicke von ca. 750 μm, – eine vierte Schicht (Deckschicht) (6) aus reinem Rhenium (99,95%) mit einer Dicke von ca. 30 μm, wobei die dritte Schicht (5) vor Aufbringung der vierten Schicht (6) mittels Feinschleifen auf eine Dicke von ca. 450 μm gebracht ist.Rotary anode plate according to claim 2, characterized in that an X-ray-active layer applied by vacuum plasma spraying ( 2 ) has the following structure: a first layer ( 3 ) on top of the body ( 1 ) of a tungsten-rhenium-10 alloy with a thickness of approx. 120 μm, - a second layer ( 4 ) (Intermediate layer) of pure rhenium (99.95%) with a thickness of 1 to 20 μm, - a third layer ( 5 ) of a tungsten-rhenium-10 alloy with a thickness of approx. 750 μm, - a fourth layer (covering layer) ( 6 ) of pure rhenium (99.95%) with a thickness of approximately 30 μm, the third layer ( 5 ) before application of the fourth layer ( 6 ) is brought to a thickness of about 450 microns by means of fine grinding. Drehanodenteller nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenschicht (4) aus reinem Rhenium in einem Abstand von mindestens 10 μm, vorzugsweise 120 μm zur Oberseite der röntgenaktiven Schicht (2) angeordnet ist und eine Mindestdicke von 1 μm, vorzugsweise 20 μm aufweist.Rotary anode plate according to claim 2, characterized in that the intermediate layer ( 4 ) of pure rhenium at a distance of at least 10 μm, preferably 120 μm, from the top of the X-ray-active layer ( 2 ) is arranged and has a minimum thickness of 1 .mu.m, preferably 20 microns. Drehanodenteller nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu der ersten, im Anstand von mindestens 10 μm, vorzugsweise 120 μm zur Oberseite des Grundkörpers angeordneten Zwischenschicht, zwischen dieser und der Oberseite der röntgenaktiven Schicht eine weitere Zwischenschicht aus reinem Rhenium oder einer Rheniumlegierung mit mehr als 10 Masseprozent Rhenium und einem oder mehreren der Elemente Hafnium, Tantal, Wolfram, Osnium, Iridium oder Platin angeordnet ist.Rotary anode plate according to one of claims 1 to 5, characterized in that in addition to the first, at least 10 .mu.m, preferably 120 .mu.m arranged to the top of the body intermediate layer, between this and the top of the X-ray active layer, a further intermediate layer of pure rhenium or a rhenium alloy containing more than 10% by weight of rhenium and one or more of the elements hafnium, tantalum, tungsten, osnium, iridium or platinum.
DE102005049519.2A 2005-01-31 2005-10-12 Rotary anode plate for X-ray tubes Expired - Fee Related DE102005049519B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102005049519.2A DE102005049519B4 (en) 2005-01-31 2005-10-12 Rotary anode plate for X-ray tubes

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102005004517.0 2005-01-31
DE102005004517 2005-01-31
DE102005049519.2A DE102005049519B4 (en) 2005-01-31 2005-10-12 Rotary anode plate for X-ray tubes

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102005049519A1 DE102005049519A1 (en) 2006-08-10
DE102005049519B4 true DE102005049519B4 (en) 2014-10-30

Family

ID=36709848

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102005049519.2A Expired - Fee Related DE102005049519B4 (en) 2005-01-31 2005-10-12 Rotary anode plate for X-ray tubes

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102005049519B4 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT14991U1 (en) * 2015-05-08 2016-10-15 Plansee Se X-ray anode

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2357716A1 (en) * 1972-12-07 1974-06-12 Philips Nv METHOD OF MANUFACTURING A STRATIFIED ROENTINE ANODE
DE2929136A1 (en) * 1979-07-19 1981-02-05 Philips Patentverwaltung TURNING ANODE FOR X-RAY TUBES
US5138645A (en) * 1989-11-28 1992-08-11 General Electric Cgr S.A. Anode for x-ray tubes
EP0874385A1 (en) * 1997-04-22 1998-10-28 PLANSEE Aktiengesellschaft Method of manufacturing an anode for x-ray tubes
US6113991A (en) * 1996-12-24 2000-09-05 Sulzer Metco Ag Method for coating a carbon substrate or a non-metallic containing carbon

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2357716A1 (en) * 1972-12-07 1974-06-12 Philips Nv METHOD OF MANUFACTURING A STRATIFIED ROENTINE ANODE
DE2929136A1 (en) * 1979-07-19 1981-02-05 Philips Patentverwaltung TURNING ANODE FOR X-RAY TUBES
US5138645A (en) * 1989-11-28 1992-08-11 General Electric Cgr S.A. Anode for x-ray tubes
US6113991A (en) * 1996-12-24 2000-09-05 Sulzer Metco Ag Method for coating a carbon substrate or a non-metallic containing carbon
EP0874385A1 (en) * 1997-04-22 1998-10-28 PLANSEE Aktiengesellschaft Method of manufacturing an anode for x-ray tubes

Also Published As

Publication number Publication date
DE102005049519A1 (en) 2006-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AT502265B1 (en) X-RAY SOUND ARGETS OF MOLYBDENAL REINFORCEMENT REINFORCED WITH A HIGHLY RESISTANT OXIDE DISPERSION
EP0399621B1 (en) Graphite-refractory metal composite
EP2193867B2 (en) Method for manufacturing a wire electrode for electrical discharge cutting.
AT413161B (en) METHOD FOR CONNECTING A MOLYBDEN ALLOY SUBSTRATE WITH A GRAPHITE DISC TO A ROTARY ANODE X-RAY TUBE ASSEMBLY
DE102005015920A1 (en) Apparatus and method for a low power, high performance target
EP1678733B1 (en) Method for production of a composite body by high temperature welding of a non-metallic component to a metallic or non-metallic component
EP0143222B1 (en) Thermionic cathode capable of high emission for an electron tube, and method of manufacture
EP2666180A1 (en) Rotary x-ray anode
WO2016179615A1 (en) X-ray anode
DE102018105115A1 (en) Electrode, cell unit and electrolyzer
EP0874385B1 (en) Method of manufacturing an anode for x-ray tubes
WO1995007869A1 (en) Heavily thermally stressable component
DE733637C (en) X-ray tube anode
DE102005049519B4 (en) Rotary anode plate for X-ray tubes
DE1194988B (en) Grid electrode for electron tubes
DE3602132A1 (en) Slide or friction element with functional part of ceramic material with incorporated stabiliser and process for its production
DE2313674A1 (en) COMPOSITE ANODE FOR X-RAY TUBES WITH ROTATING ANODE AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME
EP1197470A2 (en) Method for the manufacture of windows transparent to electron beams and windows transparent to electron beams
AT412687B (en) METHOD FOR PRODUCING A CIRCULAR X-RAY TUBE
DE2400717C3 (en) X-ray tube rotating anode and process for their manufacture
AT16307U2 (en) Additive refractory metal component, additive manufacturing process and powder
DE3013441A1 (en) ANODE PLATE FOR A TURNING ANODE TUBE AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
DE3602104A1 (en) Slide or friction element with functional part of ceramic material and process for its production
DE102005033799B4 (en) Method for producing a rotating anode plate for X-ray tubes
DE3490721C2 (en) Rotating anode for X-ray tubes

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8181 Inventor (new situation)

Inventor name: GRUNER, HEIKO, DR. RER. NAT., BEINWILL AM SEE, CH

Inventor name: NEUBAUER, ADOLF, PROF. DR.-ING. HABIL., 39110 MAGD

8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: MEDICOAT AG, MAEGENWIL, CH

8128 New person/name/address of the agent

Representative=s name: PATENTANWAELTE EISELE, DR. OTTEN, DR. ROTH & DR. DO

R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee