DE1952526A1

DE1952526A1 - Anode for x-ray tubes

Info

Publication number: DE1952526A1
Application number: DE19691952526
Authority: DE
Inventors: Palme Dr Rudolf
Original assignee: Metallwerk Plansee GmbH
Current assignee: Metallwerk Plansee GmbH
Priority date: 1968-12-02
Filing date: 1969-10-18
Publication date: 1970-07-09
Also published as: US3660053A; AT284978B; NL6917586A; FR2024980A1; GB1243279A

Description

Rudolf BusselmeierRudolf Busselmeier

Patentanwalt -Patent attorney -

Augsburg 3 · Rehlingenstraße 8Augsburg 3 Rehlingenstrasse 8

Postfach 242 -^; P.O. Box 242 - ^;

Postscheckkonto: Mü η ehe η Nr, 74539Postal checking account: Mü η ehe η no, 74539

5432/18 Th/Em Augsburg, den 8. Oktober I9695432/18 Th / Em Augsburg, October 8, 1969

Priorität; Österreich Priority; Austria

■ Pat.Anm. A 11682/68■ Pat. Ann. A 11682/68

2. Dezember 19682nd December 1968

Patent application

Metallwerk Plansee AG, A-66OO Reutte/Tirol, ÖsterreichMetallwerk Plansee AG, A-66OO Reutte / Tyrol, Austria

"Anode für Röntgenröhren""Anode for X-ray tubes"

Als Werkstoff für Anoden von Röntgenröhren wird bisher in großem Umfange Wolfram verwendet. Wegen seines hohen Schmelzpunktes, seiner hohen Dichte und seiner hohen Ordnungszahl im periodischen System der chemischen Elemente hat dieses Metall eine hervorragende Eignung für diesen Zweck. Durch Zusatz anderer hochschmelzender Metalle, wie z.B. Rhenium, Osmium und Iridium, konnten die Eigenschaften der Wolframanoden noch weiter verbessert werden. Es konnte vor allem die Neigung zur Anfrauhung der Anodenoberfläche, die sich besonders stark bei Drehanoden mit hohen Belastungen bemerkbar macht, herabgesetzt werden. Zumeist genügen schon geringe Mengen von diesen Zusatzmetallen, um die Wirkungsweise der Anoden entscheidend, zu verbessern. Wegen des hohen Preises der Zusatzmetalle stellt man die Drehanoden im allgemeinen nicht durchgehend aus diesen Wolframlegierungen her, sondern man begnügt sich, nur die Auftreffstellen für die Elektronen mit einer besonderen Auflag« zu versehen, wo-Tungsten has hitherto been used on a large scale as a material for anodes of X-ray tubes. Because of its high melting point, its high density and its high atomic number in the periodic table of the chemical elements, this has Metal is ideally suited for this purpose. By adding other refractory metals such as e.g. rhenium, osmium and iridium, the properties of the tungsten anodes could be improved even further will. Above all, it could be the tendency towards the surface of the anode, which is particularly pronounced strongly noticeable in rotating anodes with high loads. Usually enough even small amounts of these additional metals in order to decisively improve the effectiveness of the anodes. Because of the high price of the additional metals, the rotating anodes are generally not provided continuously from these tungsten alloys, but one is content with only the impact points for the electrons to be provided with a special condition «, where-

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5^32/18 Th/Em , 8. Oktober I9695 ^ 32/18 Th / Em, October 8, I969

bei der Grundkörper aus einem anderen Metall, z.B. Molybdän, einer Molybdänlegierung oder auch aus Graphit bestehen kann.in the case of the base body made of another metal, e.g. molybdenum, a molybdenum alloy or made of Graphite can exist.

Durch die Erfindung wird eine weitere Verbesserung gegenüber den bekannten Anoden erzielt. Sie betrifft eine Anode für Röntgenröhren, die zumindest an den Auftreffstellen für die Elektronen aus einer Wolframlegierung besteht. Erfindungsgemäß enthält diese Wolframlegierung 0,05 - 5%·, vorzugsweise 0,15 1,5% Platin. E_s konnte zunächst nicht erwartet wer- ^ den, daß Platin als Legierungsmetall für Röntgen-The invention achieves a further improvement over the known anodes. It concerns an anode for X-ray tubes, which consists of a tungsten alloy at least at the point of impact for the electrons. According to the invention, this tungsten alloy contains 0.05-5 %, preferably 0.15-1.5% platinum. I _t was not initially expected advertising ^ to that platinum as an alloy metal for X-ray

aiioden besser geeignet ist als die oben erwähnten Metalle, weil Platin einen verhältnismäßig niedrigen Schmelzpunkt aufweist. Die günstigen Eigenschaften von Platin scheinen jedoch in diesem Fall auf seine hohe Ordnungszahl im periodischen System bzw, sein hohes Atomgewicht zurückzugehen. Die schweren Platinatome erweisen sich offenbar gegenüber dem Elektronenbeschuß als widerstandsfähiger als die etwas leichteren Atome von Metallen mit höheren Schmelzpunkten.aiioden is more suitable than the metals mentioned above, because platinum is relatively low Has melting point. The favorable properties of platinum, however, in this case seem to be due to its high atomic number in the periodic table, respectively decrease in high atomic weight. The heavy platinum atoms evidently show themselves against the electron bombardment as more resistant than the slightly lighter atoms of metals with higher melting points.

Die erfindungsgemäßen Anoden zeichnen sich durch eine ungewöhnlich lange Lebensdauer aus. Die Auf-The anodes according to the invention are distinguished by an unusually long service life. The up

ψ rauhung der Anodenoberfläche ist auch nach langem Be- ψ roughening of the anode surface is even after long exposure

trieb und unter hohen Belastungen nur sehr gering. Es reichen schon sehr kleine Mengen an Platin, z.B. einige Zehntel Prozent, aus, um eine wesentliche Verbesserung gegenüber unlegierten Wolframanoden zu erzielen. drove and only very little under high loads. Even very small amounts of platinum are sufficient, e.g. a few tenths of a percent, in order to achieve a substantial improvement over unalloyed tungsten anodes.

Di© erfindungsgemäßen Anoden können natürlich noch Zusätze weiterer hochschnselzender Metalle wie Rhenium, Osmium und Iridium enthalten ο Durch Zusätze von Rhenium bis zu 1094 kann vor allem die Kaltduktilität verbessert werden. Zusatz® aa Osmium und Iridium Ssommexa, in Mangen bia zu 5% bzw. 2% in Frage.The anodes according to the invention can of course also contain additions of other high-capacity metals such as rhenium, osmium and iridium. Adding rhenium up to 1094 can improve the cold ductility in particular. Addition® aa Osmium and Iridium Ssommexa, in Mangen bia 5% and 2% respectively.

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5*132/18 Th/Fra - J - 9· Oktober I9695 * 132/18 Th / Fra - J - 9 October 1969

Die erCindtingsgemäßen Anoden können in einfacher Weise auf pttlverntetallurgischem Wege hergestellt werden· An einem-Ausführungsbeiapiel wird dies nachfolgend erläutert. Ia eine Preßform, die der gewünschten Anode angepaßt ist,, wird, zunächst Molybdänpulver eingefüllt, das den Grundlcörper der Anode bilden soll. Darüber wird ein Pulvergemisch aufgebracht, das aus Wolframpulver und 2% Platinpulver besteht. Ein derartiges Pulvergemisch mit feinverteilten Komponenten kann man dadurch gewinnen., daß man von einem Gemisch aus pulverförmigen Wolframverbindungen (z.B. Wolframtrioxyd oder Ammoniumwolframat) und pulverförmigen Platinverbindungen (z.B. Platin-II-chlorid oder Platinsalmiak) ausgeht und diese gemeinsam reduziert. Nach dem Einfüllen der Pulver in die Matrize werden diese mit einem Drude von etwa 4 t/cm, verpreßt. Anschließend werden die Preßlinge im Vakuum oder in neutraler Atmosphäre bei einer Temperatur von über 2OOO C gesintert.The anodes according to the invention can be produced in a simple manner in a mechanical way. In a mold which is adapted to the desired anode , molybdenum powder is first filled in, which is to form the basic body of the anode. A powder mixture consisting of tungsten powder and 2% platinum powder is applied over this. Such a powder mixture with finely divided components can be obtained by starting from a mixture of pulverulent tungsten compounds (e.g. tungsten trioxide or ammonium tungstate) and pulverulent platinum compounds (e.g. platinum-II chloride or platinum almia) and reducing these together. After the powder has been poured into the die, it is pressed with a pressure of about 4 t / cm. The compacts are then sintered in a vacuum or in a neutral atmosphere at a temperature of over 200.degree.

Das Aufbringen der Wolfram—Platin-Legierung auf' der Anodenoberfläche kann natürlich auch auf andere Weise vorgenommen werden* Z.B. können die Legierungsschichten aufgespritzt oder aus der Gasphase abgeschieden werden« Für den Grundkörper kommt neben metallischen Stoffen, wie z.B. Molybdän, auch Graphit in Frage. In letzterem Falle empfiehlt es sich, zwischen dem Graphit-Grtindkörper und der Wolframlegierung noch eine diffusionshemmende Zwischenschicht (z.B. aus Rhenium oder- Osmium) anzuordnen, durch die die Bildung von sprödem Wolfrainkarbid verhindert wird.The application of the tungsten-platinum alloy on ' The anode surface can of course also be made in other ways * E.g. the alloy layers can be sprayed on or deposited from the gas phase “For the base body, in addition to metallic materials such as molybdenum, graphite is also used Question. In the latter case, it is advisable to place between the graphite base body and the tungsten alloy a diffusion-inhibiting intermediate layer (e.g. made of Rhenium or osmium) through which the formation is prevented by brittle wolf grain carbide.

- k -Patentansprüche - k - claims

009828/0952009828/0952

Claims

Th / fta - ^ <- October 8, 1969

Patent claims:

Anode for X-ray tubes «which at least at the on ·· meeting points for the electrons from a tungsten " alloy, characterized by it t that the tungsten alloy is 0.05-5 ^ t preferably Contains 0.15-1.596 platinum.

2, anode for X-ray tubes according to claim 1, characterized in that the tungsten alloy contains not only platinum but also additives of high-melting metals such as rhenium and / or osmium and / or iridium. : ■■; · ■::. . . ■ ■

3 · Process for pulvertnetal lurgi see manufacture of X-ray anodes according to Claims 1 and 2, characterized marked that the metallic '' Starting powder for the tungsten alloy through joint reduction of corresponding metal compounds be won.

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