Claims (4)
Patentansprüche: 1. Röntgenröhren-Festanode a) mit einem Kupferkörper
(3,5), b) in den ein Elektronenbremstarget (5) - aus Wolfram oder einer Wolframlegierung
eingegossen ist c) bei dem das Elektronenbremstarget (5) wenigstens an seinen eingegossenen
Flächen mit einer Schicht (7) aus einem anderen Material beschichtet ist dadurch
gekennzeichnet, daß cl) die Schicht (7) aus Wolframcarbid (WC oder W2C) besteht
c2 und die Schicht (7) eine Dicke von 0,5 bis 5 llm aufweist. Claims: 1. X-ray tube fixed anode a) with a copper body
(3,5), b) in which an electron braking target (5) - made of tungsten or a tungsten alloy
is cast in c) in which the electron braking target (5) at least on its cast
Areas with a layer (7) of a different material is coated thereby
characterized in that cl) the layer (7) consists of tungsten carbide (WC or W2C)
c2 and the layer (7) has a thickness of 0.5 to 5 μm.
2. Röntgenröhren-Festanode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß c.3) die Schicht (7) eine Dicke von 1 um aufweist. 2. X-ray tube fixed anode according to claim 1, characterized in that
that c.3) the layer (7) has a thickness of 1 µm.
3. Verfahren zur Beschichtung von Elektronenbremstargets nach Anspruch
1, dadurch gekennzeichnet, daß c.4) als Elektronenbremstarget (5) zu verwendende
Platten bei erhöhter Temperatur mit Kohlenstoff oder Kohlenstoff enthaltenden organischen
Verbindungen zur Reaktion gebracht werden. 3. A method for coating electron braking targets according to claim
1, characterized in that c.4) to be used as an electron braking target (5)
Plates at elevated temperature with carbon or carbon-containing organic
Compounds are made to react.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß c5) das
Elektronenbremstarget (5) bei einem Druck von ca. 0,2 bar in einem Inertgas, wie
Argon, c6) dem wenigstens ca. 10 Volumen-% eines Kohlenstoff enthaltenden Gases,
wie Methan, zugesetzt sind, c.7) ca 75 min lang auf einer Temperatur von etwa 1200"C
gehalten wird. 4. The method according to claim 3, characterized in that c5) the
Electron brake target (5) at a pressure of approx. 0.2 bar in an inert gas such as
Argon, c6) the at least approx. 10% by volume of a carbon-containing gas,
such as methane, are added, c.7) for about 75 minutes at a temperature of about 1200 "C
is held.
Die Erfindung betrifft Röntgenröhren-Festanoden nach dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1. Derartige Anoden sind etwa beschrieben in der US-PS 41 85365. The invention relates to x-ray tube fixed anodes according to the preamble
of claim 1. Such anodes are described, for example, in US Pat. No. 4,185,365.
Bei Festanoden von Röntgenröhren besteht die Aufprallfläche der Elektronen,
an welcher die Röntgenstrahlen erzeugt werden, das sogenannte Ahodentarget, aus
Schwermetall, häufig aus Wolfram oder Wolframlegierungen. Außerdem ist das Target
zur guten Wärmeableitung in Kupfer eingegossen. Da Wolfram und Kupfer keinerlei
Legierung miteinander bilden, die gegenseitige Benetzung schlecht ist und die Wärmeausdehnungskoeffizienten
sehr unterschiedlich sind, tritt im Röntgenbetrieb durch die Temperaturwechselbeanspruchung
des Anodentargets eine Ablösung der Wolframplatte vom umgebenden Kupfer ein. Der
dadurch gestörte Wärmeübergang vom Target zum Kupfer bewirkt ein rasches Aufheizen
des Targets, das
zum Aufschmelzen und damit zum Ausfall der Röntgenröhre führen kann. In the case of fixed anodes of X-ray tubes, the impact surface of the electrons is
at which the X-rays are generated, the so-called Ahodentarget
Heavy metal, often made of tungsten or tungsten alloys. In addition, the target is
Cast in copper for good heat dissipation. Since tungsten and copper do not have any
Alloy with each other, the mutual wetting is poor and the coefficient of thermal expansion
are very different, occurs in X-ray operation due to the temperature change stress
of the anode target a separation of the tungsten plate from the surrounding copper. Of the
The resulting disturbed heat transfer from the target to the copper causes rapid heating
of the target that
can lead to melting and thus to failure of the X-ray tube.
Man hat daher mehrere Wege versucht, die Verbindung zwischen dem
Target und dem Kupfer etwa durch Ausbildung des Targets mit seitlich hinterschneidenden
Flächen zu verbessern. Nach der DE-PS 930041 soll durch Umbiegen der seitlichen
Ränder und Ausfüllen des so entstehenden Hohlraums mit Schwermetallwatte eine bessere
Verbindung erreicht werden. Several ways have therefore been tried to establish the connection between the
Target and the copper, for example, by forming the target with laterally undercutting
Improve areas. According to DE-PS 930 041 should by bending the side
Edges and filling of the resulting cavity with heavy metal wadding is better
Connection can be achieved.
Die Haltbarkeit von Festanoden für Röntgenröhren ist aber immer noch
durch die im Laufe der Benutzung auftretende Ablösung des Targets begrenzt.The shelf life of solid anodes for X-ray tubes is still there
limited by the detachment of the target occurring in the course of use.
Auch durch Beschichtung des Targets wurde eine Verbesserung der Verbindung
versucht. So wurde durch die US-PS 41 85365 eine Röntgenröhren-Festanode bekannt,
die einen Kupferkörper aufweist, in den ein Elektronenbremstarget eingegossen ist,
bei dem das Target vorzugsweise aus Wolfram besteht und an seiner eingegossenen
Fläche mit einer dünnen Gold-Kupfer-oder Nickel-Legierungsfolie beschichtet ist.
In der US-PS 19 78 516 ist eine Röntgenröhren-Festanode beschrieben, bei welcher
an der Verbindungsstelle des Targets aus Wolfram mit dem Körper aus Kupfer eine
Schicht aus Wolfram-Kupfer angebracht ist. Diese Beschichtungen haben aber nicht
die erwünschte feste Bindung des Elektronenbremstargets ergeben. Coating the target also improved the connection
tries. For example, an X-ray tube fixed anode was known from US-PS 41 85365,
which has a copper body in which an electron brake target is cast,
in which the target is preferably made of tungsten and cast on its
Surface is coated with a thin gold-copper or nickel alloy foil.
In US-PS 19 78 516 an X-ray tube fixed anode is described in which
at the connection point between the tungsten target and the copper body
Layer of tungsten-copper is attached. But these coatings don't have
result in the desired firm bond of the electron braking target.
Auch die in »BBC-Nachrichten« 46 (1964) Heft 9, Seiten 476 bis 478
beschriebenen Verfahren zur Herstellung von Beschichtungen aus Wolframkarbid auf
Wolfram und deren Eigenschaften sowie ihre Benutzung als Oberflächenschicht zur
Erhöhung der Wärmeabfuhr aus vorzugsweise rotierenden Röntgenröhren-Anoden nach
CH-PS 353091 haben nicht zu ihrer Einführung in der Stabilisierung der Befestigung
von Elektronenbremstargets geführt. Also in "BBC-Nachrichten" 46 (1964) issue 9, pages 476 to 478
described method for the production of coatings from tungsten carbide
Tungsten and its properties as well as its use as a surface layer for
Increase the heat dissipation from preferably rotating X-ray tube anodes
CH-PS 353091 did not have to introduce it in the stabilization of the fastening
guided by electron braking targets.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einer Anode nach
dem Oberbegriff des Anspruchs 1 die Haltbarkeit der Verbindung des Elektronenbremstargets
mit dem Kühlkörper zu verbessern. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im
kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst Bei Versuchen,
die zur Erfindung führten, hat sich gezeigt, daß die Verbindung zwischen einem aus
Wolfram oder Wolframlegierung bestehenden Target mit einem aus Kupfer bestehenden
Kühlkörper wesentlich länger hält wenn die bisher benutzte blanke Fläche vor dem
Eingießen mit einer Schicht aus Wolframcarbiden (W2C und/oder WC) versehen wird. The invention is therefore based on the object of an anode
the preamble of claim 1 the durability of the connection of the electron braking target
to improve with the heat sink. This object is achieved according to the invention by the im
characterizing part of claim 1 specified measures resolved When trying
which led to the invention, it has been shown that the connection between one from
Tungsten or tungsten alloy target with one made of copper
The heat sink lasts much longer if the previously used bare surface is in front of the
Pouring is provided with a layer of tungsten carbides (W2C and / or WC).
Als ausreichend hat sich bereits eine Schicht erwiesen, die 0,5 um
dick ist. Die Schicht kann aber auch bis zu 5 um dick sein. Ein Optimum kann bei
einer Dicke von 1 um liegen. Zu große Schichtdicken neigen zum Abplatzen und behindern
die Wärmeleitung.A layer of 0.5 μm has already proven to be sufficient
is thick. However, the layer can also be up to 5 μm thick. An optimum can be achieved with
a thickness of 1 µm. Layer thicknesses that are too thick tend to flake off and become a hindrance
the heat conduction.
Die erfindungsgemäß anzuwendende Beschichtung eines Targets mit Wolframcarbid
ist grundsätzlich erzielbar, indem Platten aus Wolfram oder Wolframlegierung mit
organischen Substanzen (aromatischen oder aliphatischen), etwa in Gasphase oder
mit festem Kohlenstoff (Graphit), in Kontakt und bei erhöhter Temperatur zur Reaktion
gebracht werden. The coating of a target with tungsten carbide to be used according to the invention
is basically achievable by using plates made of tungsten or tungsten alloy
organic substances (aromatic or aliphatic), for example in gas phase or
with solid carbon (graphite), in contact and at elevated temperature for reaction
to be brought.
In einer speziellen Ausbildung, die wegen ihrer einfachen Durchführbarkeit,
d. h. der Behandlung der zu beschichtenden Flächen des Targets mit gasförmigen Medien,
günstig ist, kann eine etwa 2 mm dicke Platte aus Wolfram, die den Abmessungen des
Targets angepaßt ist (z. B. 6 x 12 mm), vor dem Eingießen in Kupfer, in einem Inertgas,
etwa einem Edelgas, wie z. B. In a special training, which because of its ease of implementation,
d. H. the treatment of the target surfaces to be coated with gaseous media,
is favorable, an approximately 2 mm thick plate made of tungsten, which has the dimensions of the
Target is adapted (e.g. 6 x 12 mm), before pouring into copper, in an inert gas,
about a noble gas, such as. B.