DE2201979B2 - Verfahren zur Herstellung einer geschwärzten Schicht auf Drehanoden von Röntgenröhren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren zur Herstellung einer geschwärzten Schicht auf Drehanoden von Röntgenröhren nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 oder 2. Solche Schichten sind aus der DE-AS 07 515 bekannt.

Bei der Erzeugung von Röntgenstrahlen wird bekanntlich die verwendete elektrische Energie zum großen Teil in Wärme umgesetzt. Diese muß abgeleitet bzw. durch Strahlung an die Umgebung abgegeben werden. Um die Abstrahlung zu verbessern, hat man Anoden außerhalb des Brennflecks geschwärzt, etwa mit Belegungen aus Kohlenstoff, pulverisierten Metallen, wie z. B. Titan, etc. Diese Beschichtungen haben aber Nachteile. Sie gehen entweder mit dem Material der Anoden Verbindungen ein und verschwinden von der Oberfläche oder sie haften nur schwer oder Oberhaupt nicht an der Oberfläche. Außerdem ist der s Schwär/ungsgrad und die damit erreichbare Abstrahlung meist gering.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, bei Verfahren nach den Oberbegriffen der Ansprüche 1 oder 2 die Wärmeabstrahlung so weit zu verbessern, daß die Abkühlzeit von einer Temperatur von 1500⁰C auf eine Temperatur von 1000° C auf weniger als die Hälfte der Abkühlzeit eines Anodentellers ohne Belegung reduziert wird. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 is bzw. demjenigen des Anspruchs 2 angegebenen Maßnahmen gelöst

Dadurch, daß ein Gemisch, welches Titandioxyd und Zusätze wenigstens eines anderen schwerschmelzbaren Oxides enthält, aufgetragen und erhitzt wird, erhält man eine schwarze Schicht, die das gewünschte Wärmeabstrahlvermögen (Abstrahlkoeffizienten) erreicht Die Schichtdicke ist so zu bemessen, daß eine gute Deckung entsteht Je nach Körnung des Materials sind Dicken von einigen μπι bis etwa 100 μίτι ausreichend.
Beim Erhitzen eines Gemisches von z. B. 50% TiO₂ und 50% Al₂O₃ wird eine tiefschwarze Substanz erhalten. Sie geht mit den bei der Herstellung von Drehanoden üblichen Materialien, wie Molybdän, Wolfram, Tantal und Niob, unterhalb des Schmelzpunktes der Schicht keine Reaktionen ein und der Dampfdruck ist sehr gering. Ein weiterer Vorteil ist daß diese Substanzen ausgezeichnet auf gereinigten und aufgerauhten Oberflächen der vorgenannten Materialien haften. Die Aufrauhung wird dabei etwa durch Sandstrahlen und das Reinigen durch Entfetten, Behandeln mit Ultraschall, Beizen oder Glühen erreicht Die Zusätze zum TiO₂ erhöhen die Stabilität der Schicht beträchtlich, ohne die Abstrahlwirkung nennenswert zu beeinflussen, solange der TiO₂-Gehalt nicht unter etwa «ο 20% sinkt Eine Mischung von 68% CaO und 32% TiO₂ z. B. hat einen Schmelzpunkt von über 2100⁰C.

Bei einer Drehanode aus einer Molybdän-Wolfram-Legierung, die neben unvermeidlichen Verunreinigungen 5% Wolfram und 95% Molybdän enthält und deren Elektronenauf prallfläche mit einer 1,5 mm starken Schicht aus einer 10% Rhenium enthaltenden Wolfram-Legierung belegt ist, wird gegenüber einem Teller ohne Belegung die Abkühlzeit von 1500⁰C auf 1000⁰C bereits dann auf weniger als die Hälfte reduziert, wenn nur die Unterseite der Anode mit einem Gemisch aus 56% Al₂O₃ und 44% TiO₂ 20 μπι dick beschichtet ist.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung einer geschwärzten Schicht auf einer Drehanode für Röntgenröhren, bei welchem ein das Element Titan und mindestens ein weiteres metallisches Element enthaltendes Gemisch auf die zu belegenden Oberflächenteile aufgetragen und auf eine Temperatur in der Größenordnung von 160O⁰C erhitzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das aufgetragene Gemisch wenigstens etwa 20% Titandioxid (ΤΊΟ2) und mindestens eines der Oxide Aluminiumoxid (Al₂O₃), Calziumoxid (CaO), Magnesiumoxid (MgO) und Zirkonoxid (ZrO₂) enthält

2. Verfahren zur Herstellung einer geschwärzten Schicht auf einer Drehanode für Röntgenröhren, bei welchem ein das Element Titan und mindestens ein weiteres metallisches Element enthaltendes Gemisch auf die zu belegenden Flächenteile aufgetragen und erhitzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch wenigstens etwa 20% Titanoxid (TiOa) und mindestens eines der Oxide Aluminiumoxid (Al₂O₃), Calziumoxid (CaO), Magnesiumoxid (MgO) und Zirkonoxid (ZrO₂) enthält, daß die Schicht mittels einer Plasmaspritzmethode aufgetragen und daß anschließend wenigstens 10 Minuten lang bei mindestens 1000° C im Vakuum geglüht wird, wobei der Temperaturbereich von 500 bis 800° C mit einer Geschwindigkeit durchlaufen wird, die kleiner ist als 5°/min.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch aus 50% TiO₂ und 50% Al₂O₃ besteht.