DE2800741A1

DE2800741A1 - Drehanode fuer eine strahlen erzeugende roehre und verfahren zum herstellen derselben

Info

Publication number: DE2800741A1
Application number: DE19782800741
Authority: DE
Inventors: Bruno Childeric
Original assignee: Eurotungstene SA
Current assignee: Eurotungstene SA
Priority date: 1977-01-10
Filing date: 1978-01-09
Publication date: 1978-07-20
Also published as: DE7800504U1; US4146815A; DE2800741C3; NL7800204A; FR2377091A1; JPS5387682A; ATA14578A; DE2800741B2; FR2377091B1; AT364031B

Description

MR. ING. F. WIIESTHOFK DK. E. ν. !»ECU M ANN IJK. JtN(J. I). BEHKKNS I)IPI/. IXG. R. GOETZ PATENTANWÄLTE SOOO MÜNCHEN DO

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Patentanmeldung

Anmelder:

EUROTÜNGSTENE

54 Avenue Rhin & Danube

38100 GRENOBLE, Frankrexch

Titel:

Drehanode für eine Strahlen erzeugende Röhre und Verfahren zum Herstellen derselben

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Be Schreibung

Die Erfindung betrifft Drehanoden für Strahlen erzeugende Röhren, die von einem Hohlkörper gebildet sind, welcher mit einem flüssigen Metall oder einer flüssigen Legierung gefüllt ist.

Zur Verbesserung der Wärmekapazität der Drehanoden für Strahlen erzeugende Röhren, insbesondere für Röntgen-Röhren, ist schon vorgeschlagen worden, die Drehanoden in Form eines Rotationshohlkörpers mit dünnen Wänden aus temperaturfestem Metall oder temperaturfester Legierung, beispielsweise aus Wolfram, eventuell in einer Legierung mit Rhenium, auszubilden, wobei dieser Hohlkörper mit einem flüssigen oder bei verhältnismäßig niedriger Temperatur sich verflüssigenden Metall oder mit einer ebensolchen Legierung, beispielsweise mit Eatrium, gefüllt wird.

Derartige Anoden werden insbesondere in der FR-PS 2 082 und in der US-PS 3 719 847 beschrieben.

Leider haben sich bei der Verwirklichung dieses interessanten Lösungsgedankens große Schwierigkeiten ergeben, die dazu geführt haben, daß bis heute die praktische Durchführung auf sehr wenige Fälle begrenzt geblieben ist. Tatsächlich hat es sich als sehr schwierig herausgestellt, zwei Flansche aus Wolfram oder einen Flansch aus Wolfram und einen Flansch

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aus einem anderen temperaturfesten Werkstoff, z.B. aus Molybdän oder Tantal, durch Schweißen oder Hartlöten derart miteinander zu verbinden, daß eine einwandfrei dichte Schale erhalten wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, diesen Nachteil zu vermeiden und eine sicher beherrschte und wirtschaftliche großtechnische Fertigung solcher Anoden zu ermöglichen, die einwandfrei dicht sind und bei denen die Elektronenauftreffzone besonders gut gekühlt wird.

Eine Drehanode für eine Strahlen erzeugende Röhre, die von einem Rotationshohlkörper gebildet ist, welcher einen Träger aus Molybdän oder Molybdänlegierung und eine dünne Schicht aus Wolfram oder Wolframlegierung aufweist und mit einem flüssigen oder bei verhältnismäßig niedriger Temperatur sich verflüssigenden Metall oder einer ebensolchen Legierung, beispielsweise mit Natrium, gefüllt ist, zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, daß die Elektronenauftreffzone im wesentlichen von der Schicht aus Wolfram oder Wolframlegierung gebildet ist, die mit dem flüssigen Metall direkte Berührung hat.

Die Erfindung zielt ebenfalls auf ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Anode aus zwei miteinander verschweißten Planschen ab, das darin besteht,

a) einen unteren Flansch aus Molybdän oder Molybdänlegierung ausgehend von einem gesinterten Rohteil auszubilden,

b) durch gemeinsames Sintern von Pulvern eine Verbundscheibe aus Molybdän oder Molybdänlegierung herzustellen, die mit einer dünnen Schicht aus Wolfram oder Wolframlegierung beschichtet ist,

c) durch Schmieden und maschinelles Bearbeiten diese Verbundscheibe zu einem oberen Flansch zu formen, der in der Elektronenauftreffzone praktisch nur von der Schicht aus Wolfram oder Wolframlegierung gebildet ist und beiderseits der Elektronenauftreffzone Abschnitte aus Molybdän oder Molybdänlegierung aufweist,

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d) die beiden Flansche in einer zur Drehachse rechtwinkligen Ebene durch Elektronenbeschuß miteinander zu verschweißen, wobei der obere Flansch in der Schweißzone nur Abschnitte aus Molybdän aufweist,

e) die Anode mit flüssigem Metall durch eine EinfüllÖffnung zu füllen, die zuvor in den unteren Abschnitt des unteren Flansches eingearbeitet worden ist,

f) die Einfüllöffnung nach dem Füllen mit einem eingeschweißten Stopfen aus Molybdän zu verschließen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer einzigen schematischen Zeichnung erläutert, die einen Axialschnitt durch ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anode zeigt.

Der untere Flansch 1 ist eine Scheibe aus reinem Molybdän oder aus Molybdänlegierung, die aus einem nach dem Verfahren der Pulvermetallurgie hergestellten Rohteil herausgearbeitet worden ist. Er hat in seiner endgültigen Gestalt in dem am Anodenumfang gelegenen Abschnitt und in dem der Achse benachbarten Abschnitt zwei kreisringförmige Ränder 2 und 3» deren Oberseiten in ein und derselben, zur Drehachse rechtwinkligen Ebene angeordnet sind. Diese Gestalt sowie die Verdichtung des Rohteils wird durch Schmieden oder Fließdrehen des Rohteils erhalten. In den unteren Abschnitt des unteren Flansches 1 ist eine Einfüllöffnung 4 eingearbeitet.

Zum Ausbilden des oberen Flansches 5 wird zuerst eine Verbundscheibe, die einen Träger aus Molybdän oder Molybdänlegierung aufweist, der mit einer dünnen Schicht aus Wolfram oder Wolframlegierung beschichtet ist, durch gemeinsames Sintern von Pulvern dieser Werkstoffe hergestellt. Die Dicke dieser Schicht kann je nach Größe der herzustellenden Anode zwischen 0,2 und 2 mm betragen.

Diese Verbundscheibe wird dann durch Schmieden und maschinelles Bearbeiten umgeformt, um die endgültige Gestalt zu erhalten.

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An der Seite des Trägers aus Molybdän werden am Scheibenumfang und in dem der Achse benachbarten Abschnitt zwei kreisringförmige Ränder 6 und 7 angeschmiedet, deren Unterseiten, welche in ein und derselben, zur Drehachse rechtwinkligen Ebene angeordnet sind, zu exakter Deckung mit den Oberseiten der Bänder 2 und 3 des unteren Flansches 1 kommen, so daß die beiden Flansche 1 und 5 an diesen zur Achse rechtwinkligen, ebenen Bächen miteinander verschweißt werden können.

In der Elektronenauftreffzone 8, die im Betrieb den stärksten Wärmebelastungen ausgesetzt ist, wird der größte Teil des unter der Wolframschicht verbliebenen Molybdäns maschinell entfernt, so daß praktisch nur noch diese Schicht besteht.

Sodann werden die beiden Flansche 1 und 5 an den sich gegenüberliegenden Seiten der Bänder 2 und 6 bzw. 3 vmä 7 durch Elektronenbeschuß miteinander verschweißt. Durch zweckmäßiges Einstellen der Elektronenkanone und der miteinander zu verschweißenden Materialdicken läßt sich das Schweißen in einem einzigen Arbeitsgang durchführen. Es werden also nur Abschnitte aus Molybdän oder Molybdänlegierung miteinander verschweißt.

Sodann wird durch die Einfüllöffnung 4 im unteren Abschnitt des unteren Flansches 1 die Anode mit flüssigem Natrium 9 gefüllt. Man beläßt ein gewisses Leervolumen, damit sich dieses Metall frei ausdehnen kann.

Die Einfüllöffnung 4 wird mit einem Stopfen 10 aus Molybdän verschlossen, der an ihr dann durch Elektronenbeschuß zugeschmolzen wird.

Um zu vermeiden, daß sich Natriumdämpfe bilden, ist um die Einfüllöffnung 4 zweckmäßigerweise eine kreisringförmige Nut 11 eingearbeitet.

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Eine erfindungsgemäß ausgebildete Anode ist einwandfrei dicht und gestattet es wegen der direkten Berührung zwischen dem flüssigen Natrium 9 und der dünnen Schicht aus Wolfram in der Elektronenauftreffzone 8, einen sehr guten Wärmeübergang zu erzielen, wodurch eine wirksame Kühlung, ein guter Ausgleich der Wärmebelastungen in der Schale und, dadurch, eine gute Maßhaltigkeit der Anode sichergestellt sind.

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Claims

ANSPRÜCHE

1.J Drehanode für eine Strahlen erzeugende Röhre, insbesondere für eine Röntgen-Röhre, die von einem Rotationshohlkörper gebildet ist, welcher einen Träger aus Molybdän oder Molybdänlegierung und eine dünne Schicht aus Wolfram aufweist und mit einem flüssigen oder bei verhältnismäßig niedriger Temperatur sich verflüssigenden Metall oder einer ebensolchen Legierung, beispielsweise mit Natrium, gefüllt ist, dadurch gekennzeichnet , daß die Elektronenauf treff zone (8) im wesentlichen von der Schicht aus Wolfram oder Wolframlegierung gebildet ist, welche mit dem flüssigen Metall (9) direkte Berührung hat.

2. Verfahren zum Herstellen einer Anode nach Anspruch aus zwei miteinander verschweißten Flanschen, das darin besteht,

a) einen unteren Flansch (1) aus Molybdän oder Molybdänlegierung ausgehend von einem gesinterten Rohteil auszubilden,

c) durch Schmieden und maschinelles Bearbeiten diese Verbundscheibe zu einem oberen Flansch (5) zu formen, der in der Elektronenauftreffzone (8) praktisch nur von der Schicht aus Wolfram oder Wolframlegierung gebildet ist und beiderseits der Elektronenauftreffzone (8) Abschnitte aus Molybdän oder Molybdänlegierung aufweist,

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INSPECTED

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d) die beiden Plansche (1,5) in einer zur Achse rechtwinkligen Ebene durch Elektronenbeschuß miteinander zu verschweißen, wobei der obere Plansch (5) in der Schweißzone nur Abschnitte aus Molybdän oder Molybdänlegierung aufweist,

e) die Anode mit flüssigem Metall (9) durch eine Einfüllöffnung (4) zu füllen, die zuvor in den unteren Abschnitt des unteren Flansches (1) eingearbeitet worden ist,

f) die Einfüllöffnung (4) nach dem Killen mit einem eingeschweißten Stopfen (10) aus Molybdän zu verschließen.

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