DE2201979C3

DE2201979C3 - Verfahren zur Herstellung einer geschwärzten Schicht auf Drehanoden von Röntgenröhren

Info

Publication number: DE2201979C3
Application number: DE2201979A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dipl.-Phys. 8520 Erlangen Friedel; Richard 8000 Muenchen Lauterbach
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1972-01-17
Filing date: 1972-01-17
Publication date: 1979-05-03
Also published as: JPS5615110B2; CH548667A; JPS4883789A; US3919124A; GB1418532A; DE2201979B2; ATA1068272A; AT332492B; DE2201979A1; FR2168327B1; FR2168327A1

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 überhaupt nicht an der Oberfläche. Außerdem ist der Schwärzungsgrad 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 1500° C 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 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 μπι 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 20% sinkt Eine Mischung von 68% CaO und 32% TiO₂ z. B. hat einen Schmelzpunkt von über 2100° C.

Bei einer Drehanode aus einer Molybdän-Wolfram-Legierung, die neben unvermeidlichen Verunreinigungen 5% Wolfram und 95% Molybdän enthält und deren

⁴S Elektronenaufprallfläche 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 1500° C auf 1000° C bereits dann auf weniger als die Hälfte reduziert, wenn nur die

so Unterseite der Anode mit einem Gemisch aus 56% Al₂O₃ und 44% TiO₂ 20 μηι dick beschichtet ist.

Claims

Patentansprüche:

Ij, Verfahren zur Herstellur g 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 Oberfiächenteile aufgetragen und auf eine Temperatur in der Größenordnung von 1600°C erhitzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das aufgetragene Gemisch wenigstens etwa 20% Titandioxid (T1O2) und mindestens eines der Oxide Aluminiumoxid (Al₂OaX 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 (TiO₂) und mindestens eines der Oxide Aluminiumoxid (AI₂O3), 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% AI₂O₃ besteht.