DE69013240T2 - Thermischer Emissionsüberzug für Röntgenröhren-Targets. - Google Patents

Thermischer Emissionsüberzug für Röntgenröhren-Targets.

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Description

  • Diese Erfindung bezieht sich auf einen hinsichtlich des thermischen Emissionsvermögens verbesserten Überzug fuhr eine Röntgenröhrenanode. Im besonderen offenbart die Erfindung einen Überzug, der sowohl eine verbesserte Verbindung zur Röntgenröhrenanode als auch ein hohes thermisches Emissionsvermögen bzw. eine hohe Wärmeabstrahlung aufweist.
  • Wie in der US-A-4,132,916 ausgeführt, die auf die vorliegende Patentinhaberin übertragen ist, ist es bekannt, daß van der Gesamtenergie in einem Elektronenstrahl, der auf ein Röntgentarget auftrifft, nur 1 % in Röntgenstrahlung umgewandelt werden, während der Rest van etwa 99% in Warme umgewandelt wird. Wie in dieser PS unter "Background of the Invention" erlautert, ist es bekannt, daß das Wärmeemissionsvermögen von Röntgenröhren-Anodentargets zu einem gewissen Ausmaß verbessert werden kann, indem man die Targetoberfläche außerhalb der Brennfleckspur mit verschiedenen Überzugsverbindungen überzieht. Die emittierte Wärme wird durch einen Glaskolben der Röntgenröhre und schließlich in das im Röhrengehäuse zirkulierende Öl abgestrahlt.
  • Es ist eine Vielfalt das thermische Emissionsvermögen verbessernder Überzüge bereits benutzt worden. So ist z. B. in der oben genannten US-PS 4,132,916 ein Überzug beschrieben, der zusammengesetzt ist aus Zirkoniumdioxid (ZrO&sub2;), Hafniumoxid (HfO), Magnesiumoxid (MgO), Strontiumoxid (SrO), Cerdioxid (CeO&sub2;) und Lanthanoxid (La&sub2;O&sub3;) oder deren Mischungen, die mit Calciumoxid (CaO) oder Yttriumoxid (Y&sub2;O&sub3;) stabilisiert und mit Titandioxid (TiO&sub2;) vermischt sind. Dieser Überzug ergibt einen "geschmolzenen" Überzug auf der Röntgenanode. Während dieser Überzug kommerziell akzeptabel war, hatte er wegen des geringen Wärmeemissionsvermögens einige Probleme. Außerdem erfordert, was noch bedeutsamer ist, das Verfahren zu seiner Aufbringung auf die Anode streng einzuhaltende Parameter. Zusätzlich gab es Probleme beim Aufbringen des Überzuges auf einige Legierungssubstrate und wegen seiner Neigung, während der erforderlichen Schmelzbehandlung in nicht überzogene Bereiche zu "laufen", was weitere Verfahrensstufen erforderte. Eines der ernsteren Probleme war die Tatsache, daß während des Vakuumglühens des Überzuges auf der Anode die Temperatur unterhalb von 1400ºC gehalten werden mußte. Dies beschränkt auch die Fähigkeit des Verwenders, die Anoden vor dem Röhrenzusammenbau zu entgasen.
  • In der US-A-4,029,828 ist ein Überzug eines Röntgenröhrentargets beschrieben, der aus 80 bis 94 % Aluminiumoxid (Al&sub2;O&sub3;) und 6 bis 20 % TiO&sub2; zusammengesetzt ist. Während dieser spezielle Überzug ein gutes Wärmeemissionsvermögen aufweist, gab es Probleme mit der Haftung.
  • In der US-A-4,090,103 ist eine Überzugsschicht offenbart, die zusammengesetzt ist aus Molybdän, Wolfram, Niob und/oder Tantalmetallen in Kombination mit 20 bis 60 Vol.-% eines Keramikoxids, wie TiO&sub2;, Al&sub2;O&sub3; und/oder ZrO&sub2;. Die Überzüge dieser und der US-A 4,029,828 schaffen einen "nicht-geschmolzenen" Überzug auf der Röntgenanode, was bei Normalbetrieb Stabilitätsprobleme ergibt.
  • In einem Aspekt schafft die Erfindung eine Röntgenröhrenanode, die aus einem Körper mit einem Oberflächenbereich zum Auftreffen von Elektronen zur Erzeugung von Röntgenstrahlen und einem von diesem Bereich verschiedenen Überzug zur Förderung des thermischen Emissionsvermögens des Körpers zusammengesetzt ist, wobei der Überzug aus einem Metalloxid-Überzug zusammengesetzt ist, umfassend: Al&sub2;O&sub3; in einer Menge von 50 bis 80 Gew.-% und ZrO&sub2; oder La&sub2;O&sub3; und TiO&sub2; in einer Menge von 50 bis 20 Gew. -%, wobei das TiO&sub2; und ZrO&sub2; oder La&sub2;O&sub3; in einem Verhältnis im Bereich von 1:1 bis 10:1 vorhanden sind.
  • In einem weiteren Aspekt schafft die Erfindung ein Überzugsmaterial für eine Röntgenröhrenanode zur Verbesserung des thermischen Emissionsvermögens des Körpers, wobei das Überzugsmaterial umfaßt: Eine Metalloxid-Mischung, umfassend Al&sub2;O&sub3;-Teilchen in einer Menge von 50 bis 80 Gew.-% und ZrO&sub2; oder La&sub2;O&sub3; und TiO&sub2; in einer Menge von 50 bis 20 Gew.-%, wobei das TiO&sub2; und ZrO&sub2; oder La&sub2;O&sub3; in einem Verhältnis im Bereich von 1:1 bis 10:1 vorhanden sind und der Aluminiumoxid- Überzug an die Anode geschmolzen ist.
  • In einem weiteren Aspekt schafft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Überzuges hoher Wärmeabstrahlung bzw. hohen thermischen Emissionsvermögens auf einer Röntgenröhrenanode, das die Stufen einschließt: Abscheiden einer teilchenförmigen Überzugsmischung aus Metalloxiden, umfassend Al&sub2;O&sub3; in einer Menge von 50 bis 80 Gew.-% und ZrO&sub2; oder La&sub2;O&sub3; und TiO&sub2; in einer Menge von 50 bis 20 Gew.-% wobei das TiO&sub2; und ZrO&sub2; oder La&sub2;O&sub3; in einem Verhältnis im Bereich von 1:1 bis 10:1 vorhanden ist, auf ausgewählten Oberflächenbereichen der Anode und Erhitzen der Anode unter Vakuumbedingungen und bei einer Temperatur von mindestens 1600ºC für eine genügende Zeit, um die Überzugsmischung zu einem glatten schwarzen Überzug zu schmelzen, aus dem die Aluminiumoxid- Teilchen hervorstehen.
  • Der Überzug nach der Erfindung hat eine Wärmeabstrahlung von bis zu 0,91, wobei 1,0 das theoretische maximale Emissionsvermögen eines schwarzen Körpers ist.
  • In einer bevorzugten Weise ist das Al&sub2;O&sub3; in einer Menge von 80 Gew.-% und das ZrO&sub2; und das Ti2 sind in einer Menge von etwa 20 Gew.-% des Überzuges vorhanden.
  • Ein Überzugsmaterial wird auch für eine Röntgenröhrenanode geschaffen, das das thermische Emissionsvermögen bzw. die Wärmeabstrahlung verbessert. Der Überzug ist aus den vorbeschriebenen Metalloxiden zusammengesetzt, gekennzeichnet durch Al&sub2;O&sub3;-Teilchen, die aus dem Überzug hervorstehen, wenn der Überzug an die Anode geschmolzen ist. Dies resultiert in einem kombinierten "geschmolzenen" und "nicht-geschmolzenen" Überzug. Ein Verfahren zum Herstellen eines Überzuges hoher Wärmeabstrahlung auf einer Röntgenröhrenanode wird auch geschaffen, das die Stufen des Abscheidens der vorbeschriebenen Metalloxid-Mischung auf ausgewählten Oberflächenbereichen der Anode einschließt. Die Anode wird unter Vakuumbedingungen und auf eine Temperatur von mindestens 1600ºC bis 1725ºC für eine genügende Zeit erhitzt, damit die Überzugs-Mischung zu einem glatten schwarzen Überzug schmilzt, bei dem die Aluminiumoxid-Teilchen aus dem Überzug hervorstehen.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Material für einen Überzug auf einer Röntgenröhrenanode zu schaffen, das bezüglich der Anode breitere Parameter beim Aufbringen gestattet
  • Eine andere Aufgabe ist ein Uberzugs-Material der vorgenannten Art, das eine hohe Wärmeabstrahlung aufweist.
  • Noch eine andere Aufgabe ist es, eine Überzugs-Zusammensetzung zu schaffen, die sowohl einen "geschmolzenen" als auch "nicht-geschmolzenen" Anodenüberzug ergibt und während des Glühens nicht läuft oder wandert.
  • Diese und andere Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung und Zeichnung deutlich.
  • Fig. 1 ist eine typische Röntgenröhre mit Drehanode, die im Schnitt gezeigt ist und bei der das Target-Überzugsmaterial dieser Erfindung benutzt wird und
  • Fig. 2 ist ein Querschnitt des in Fig. 1 gezeigten Röntgenanoden-Targetkörpers.
  • In Fig. 1 umfaßt die allgemein mit 10 bezeichnete Röntgenröhre einen Glaskolben 11, in dessen eines Ende ein Kathodenträger 12 abgedichtet eingelassen ist. Eine Kathodenstruktur 13, umfassend einen Elektronen emittierenden Glühfaden 14 und einen fokussierenden Becher 15, ist auf dem Träger 12 montiert. Es gibt ein Paar von Leitern 16 zum Zuführen von Heizstrom zum Glühfaden und einen anderen Leiter 17, um die Kathode zu erden oder mit Bezug auf das Target der Röhre auf einem negativen Potential zu halten.
  • Die Anode oder das Target, auf dem der Elektronenstrahl von der Kathode 13 auftrifft, um Röntgenstrahlung zu erzeugen, ist allgemein mit der Bezugsziffer 18 bezeichnet. Das Target 18 ist üblicherweise aus einem hochschmelzenden Metall, wie Molybdän oder Wolfram oder deren Legierungen hergestellt, doch besteht das Target in Röhren mit der höchsten Leistung üblicherweise aus Wolfram auf einem Substrat aus Mo-Iybdänlegierung. Eine Oberflächenschicht, auf die der Elektronenstrahl auftrifft, während das Target rotiert, um Röntgenstrahlen zu erzeugen, ist mit 19 bezeichnet und im Querschnitt in den Fig. 1 und 2 gezeigt. Die Oberflächenschicht 19 ist aus gut bekannten Gründen üblicherweise aus Wolfram-Rhenium-Legierung zusammengesetzt.
  • Die rückwärtige Oberfläche 20 des Targets 18 ist bei diesem Beispiel vorzugsweise flach, und sie ist eine der Oberflächen, auf die der neue Überzug hoher Wärmeabstrahlung aufgebracht werden kann. Falls erwünscht, könnte eine konkave oder konvexe Oberfläche benutzt werden. Der Überzug kann auch auf Bereiche des Targets außerhalb der Brennfleckspur auf gebracht werden, wie auf die vordere Oberfläche 21 und die periphere Oberfläche 22 des Targets.
  • In Fig. 1 ist das Target 18 auf einem Schaft 23 befestigt, der sich von einem Rotor 24 aus erstreckt. Der Rotor ist auf einem internen Lagerträger 25 gelagert, der seinerseits von einem Ring 26 getragen ist, der in das Ende des Glaskolbens 11 der Röhre abgedichtet eingelassen ist. Die Statorspulen zum Antreiben des Rotors 24, wie eines Induktionsmotors, sind aus der Zeichnung weggelassen Der Anodenstruktur und dem Target 18 wird durch eine nicht gezeigte Zufuhrleitung, die mit einem Verbindungsstück 27 gekoppelt ist, Hochspannung zugeführt.
  • Wie gut bekannt, sind Röntgenröhren mit Drehanode üblicherweise innerhalb eines nicht gezeigten Gehäuses eingeschlossen, das einen Abstand aufweisende Wände hat, zwischen denen Öl zirkuliert, um die Wärme abzuführen, die vom rotierenden Target 18 abgestrahlt wird. Die Temperatur des Targetkörpers erreicht häufig 1350ºC während des Betriebes der Röhre, und der größte Teil dieser Wärme muß durch Strahlung durch das Vakuum innnerhalb des Röhrenkolbens 11 zum Öl im Röhrengehäuse, das durch einen nicht gezeigten Wärmeaustauscher geleitet werden kann, abgeführt werden. Es ist üblich, den Rotor 24 mit einem texturierten Material, wie Titandioxid, zu überziehen, um die Wärmeableitung zu erhöhen und dadurch zu verhindern, daß die Lager, die den Rotor tragen, überhitzt werden. Ist die Wärmespeicher-Kapazität des Targets 18 nicht groß genug oder ist seine Abkühlgeschwindigkeit gering, dann müssen die Betriebszyklen verkürzt werden, was bedeutet, daß die Röhre ohne Energiezufuhr gehalten werden muß, bis das Target eine sichere Temperatur erreicht. Dies verlängert häufig die für eine diagnostische Röntgenreihe erforderliche Zeit. Es ist daher wichtig, daß das Emissionsvermögen der Targetoberflächen maximiert wird.
  • Die folgenden Beispiele werden angegeben, um die vorliegende Erfindung zu veranschaulichen, und sie sollte nicht dahingehend verstanden werden, die Erfindung auf die genauen Bestandteile, Anteile, Temperaturen oder andere angegebene Bedingungen einzuschränken.
    • Beispiel 1
  • Ein Überzug, zusammengesetzt aus 80 Gew.-% Al&sub2;O&sub3;, 18 Gew.-% TiO&sub2; und 2 % ZrO&sub2; (Kalziumoxid-stabilisiert, 4 %), wurde auf 96 Anoden aus Molybdänlegierung, wie 18, durch Abscheidung mittels Plasmazerstäubung auf die der Brennspur 19 aus Wolframlegierung gegenüberliegende Oberfläche 20 auf gebracht. Die aufgesprühte Überzugsdicke betrug 7,6 bis 9,5 x 10&supmin;&sup5; m (3,0 bis 3,8 mils), wie mittels einer Wirbelstromvorrichtung gemessen. Die überzogenen Anoden wurden in einem Ofen unter hohem Vakuum bei 1650ºC 30 bis 35 Minuten lang geglüht, woraufhin die Überzüge ein mattes schwarzes Aussehen aufwiesen. Es gab kein visuelles Anzeichen einer Überzugs-Wanderung oder eines "Laufens" auf Bereiche jenseits der anfänglich überzogenen. Die Wärmeabstrahlung im 2 u-Wellenlängenbereich bei Raumtemperatur wurde zu 0,90 bis 0,91 gemessen.
    • Beispiel 2
  • Es wurden 16 der in Beispiel 1 hergestellten überzogenen Anoden nochmals im Vakuum auf 1600ºC erhitzt, und zwar insgesamt 14 mal. Es gab keinen sichtbaren Abbau oder ein Laufen der Überzüge, und das Emissionsvermögen wurde zu 0,89 gemessen.
    • Beispiel 3
  • Vier Anoden wurden durch Plasmaspritzen der in Beispiel 1 oben beschriebenen Zusammensetzung überzogen und 30 Minuten lang bei 1600ºC im Vakuum geglüht. Die geglühten Überzüge schienen visuell identisch den in Beispiel 1 beschriebenen, doch zeigte die energiedispersive Röntgenspektroskopie (EDAX) die Anwesenheit von etwas Argon im Überzug, wahrscheinlich aufgrund unvollständigen Entgasens während des Glühens. Dies zeigt, daß höhere Glühtemperaturen für diese Formulierung erforderlich sind.
    • Beispiel 4
  • Es wurden vier Anoden durch Plasmaspritzen der Zusammensetzung, wie in Beispiel 1 beschrieben, überzogen und 30 Minuten lang bei 1625ºC im Vakuum geglüht. Die geglühten Überzüge erschienen visuell identisch denen von Beispiel 1, und sie waren ähnlich hinsichtlich der EDAX-Analyse.
    • Beispiel 5
  • Vier Anoden wurden durch Plasmaspritzen der in Beispiel 1 oben beschriebenen Zusammensetzung überzogen und 30 Minuten lang bei 1700ºC im Vakuum geglüht. Die geglühten Überzüge erschienen visuell identisch denen von Beispiel 1, und sie waren ähnlich hinsichtlich der EDAX-Analyse.
    • Beispiel 6
  • Vier Anoden wurden durch Plasmaspritzen der oben in Beispiel 1 beschriebenen Zusammensetzung überzogen und 30 Minuten bei 1750ºC im Vakuum geglüht. Die geglühten Überzüge erschienen kristallin, und es gab einen leichten Film aus dem schwarzen Überzug, der sich in Bereiche der Anoden erstreckte, die ursprünglich nicht überzogen waren. Dies wird als "Laufen" bezeichnet. Dies zeigt, daß die Temperatur von 1750ºC für diese Formulierung zu hoch war.
    • Beispiel 7
  • Vier Anoden wurden durch Plasmaspritzen der oben in Beispiel 1 beschriebenen Zusammensetzung überzogen und 30 Minuten lang bei 1725ºC im Vakuum geglüht. Die geglühten Überzüge schienen visuell identisch denen von Beispiel 1.
    • Beispiel 8
  • Ein aus 80 Gew.-% Al&sub2;O&sub3;, 4 Gew.-% TiO&sub2; und 16 % ZrO&sub2; (Kalziumoxid-stabilisiert, 4 %) zusammengesetzter Überzug wurde auf 4 Anoden aus Molybdänlegierung in der in Beispiel 1 oben angegebenen Weise aufgebracht. Die aufgesprühte Überzugsdicke war die gleiche, wie mit einer Wirbelstromvorrichtung gemessen. Die überzogenen Anoden wurden 30 Minuten lang in einem Hochvakuumofen bei 1700ºC geglüht, woraufhin die Überzüge ein mattes, grau-schwarzes Aussehen ohne Verlaufen aufwiesen. Der Wert des Emissionsvermögens wurde zu nur 0,7 gemessen.
    • Beispiel 9
  • Ein aus 50 Gew.-% Al&sub2;O&sub3;, 10 Gew.-% TiO&sub2; und 40 Gew.-% ZrO&sub2; zusammengesetzter Überzug wurde auf vier Anoden aus Molybdänlegierung in der in Beispiel 1 oben angegebenen Weise aufgebracht. Die überzogenen Anoden wurden in einem Hochvakuumofen 30 Minuten lang bei 1650ºC geglüht. Während der Überzug eine gute Wärmeabstrahlung von 0,87 aufwies, verlief er beim Aufbringen auf die Anode.
  • Es sollte bemerkt werden, daß, während 18 Gew.-% TiO&sub2; sowie 2 Gew.-% ZrO&sub2; gemäß den Beispielen in Kombination mit 80 Gew.-% Aluminiumoxid erfolgreiche Überzüge ergeben, erfolgreiche Überzüge auch unter Einsatz von 15 Gew.-% TiO&sub2; und 5 Gew.-% ZrO&sub2; sowie jeweils 10 % von TiO&sub2; und ZrO&sub2; aufgebracht wurden Es liegt somit im Rahmen der beanspruchten Erfindung, Al&sub2;O&sub3;, TiO&sub2; und ZrO&sub2; innerhalb der folgenden Mengenbereiche einzusetzen, die in Gew.-% des Überzuges ausgedrückt sind:
  • Al&sub2;O&sub3; 50 bis 80
  • TiO&sub2; 10 bis 25
  • ZrO2 2 bis 25 wobei die angegebenen Mengen von TiO&sub2; und ZrO&sub2; bei Kömbination im Bereich von 50 bis 20 % des Überzuges liegen.
  • Die vorgenannten Beispiele sowie die zusätzlich getesteten Überzüge veranschaulichen die Bedeutung der Aufrechterhaltung des Verhältnisses von TiO&sub2; zu ZrO&sub2; im Bereich von 1:1 bis 10:1. Man vergleiche Beispiele 1, 2, 4, 5 und 7 und solche Überzüge, die erfolgreich 15 % TiO&sub2; und 5 % ZrO&sub2; sowie jeweils 10 % von TiO&sub2; und ZrO&sub2; in den Beispielen 8 und 9 benutzen.
  • Wie in den vorhergehenden Beispielen veranschaulicht, besteht ein erwünschter Weg des Aufbringens der Oxidmischung auf das Target darin, sie mit einer Plasma-Kanone aufzusprühen. Die Plasma-Kanone ist eine bekannte Vorrichtung, in der ein elektrischer Lichtbogen zwischen einer Wolfram-Elektrode und einer umgebenden Kupfer-Elektrode ausgebildet wird. Die Oxid-Materialien werden in einem Strom von Argongas durch den Lichtbogen geführt. Während die Teilchen das Plasma passieren, das durch die Rekombination ionisierter Gasatome geschaffen wird, werden sie geschmolzen und durch den Gasstrom zur Targetoberfläche befördert. Die geschmolzenen Teilchen schlagen auf der zu überziehenden Oberfläche auf, um eine anfängliche Verbindung zu bewirken. Der aufgesprühte Überzug hat eine hellgraue Farbe. Das nachfolgende Glühen im Vakuum führt zu einem Überzug mit einem kombinierten nicht geschmolzenen und geschmolzenen glänzenden Aussehen, wobei Al&sub2;O&sub3;-Teilchen aus dem Überzug vorstehen. Dies wurde mit einem Rasterelektronenmikroskop beobachtet. Der geglühte Überzug hat eine matt-schwarze Farbe.
  • Der Überzug kann nach anderen Verfahren aufgebracht werden. Die Oxide können in einen geeigneten Binder oder in einen anderen flüchtigen flüssigen Träger eingebracht und auf die Targetoberfläche gesprüht oder gestrichen werden. Die Oxide können auch in einem inerten Gas im Vakuum zerstäubt werden oder die Metalle, die die Oxide umfassen, können im Vakuum bei einem Sauerstoff-Partialdruck zerstäubt werden, um die Oxid-Überzüge zu erzeugen.
  • Wie in der oben genannten US-A-4,132,916 ausgeführt, wird im Falle des Spritzens mittels eines Plasma- Lichtbogens das TiO&sub2;, das anfänglich weiß ist, teilweise des Sauerstoffes beraubt, da der Plasma-Lichtbogen bei einer sehr hohen Temperatur arbeitet. In diesem Stadium des Verfahrens wird das weiße TiO&sub2; in der Mischung in blau-schwarzes umgewandelt. In Abhängigkeit von der Menge des TiO&sub2; in der Mischung hat der Überzug nach dem Aufsprühen eine Wärmeabstrahlung im Bereich von etwa 0,6 bis 0,85, und bei Beobachtung mit dem bloßen Auge oder bei sehr geringer Vergrößerung erscheint der Überzug texturiert und teilchenförmig. Unter diesen Umständen ist die Diffusion und das Verbinden mit dem Oberflächenmetall des Targets noch nicht maximiert.
  • Nachdem das Überzugsmaterial gleichmäßig nach einem der vorgeschlagenen Verfahren abgeschieden worden ist, ist die nächste Stufe des Verfahrens kritisch beim Optimieren der Wärmeabstrahlung und bei der Erzeugung eines geschmolzenen Überzuges, bei dem einige der Teilchen unterschieden werden können. Die nächste Stufe besteht darin, das überzogene Röntgentarget im Vakuum zu glühen, üblicherweise bei einem geringen Druck von 10&supmin;³ Pa (10&supmin;&sup5; Torr) oder weniger, um einen geschmolzenen schwarzen Überzug herzustellen, bei dem TiO&sub2; einen Sauerstoffmangel aufweist. Die Glühtemperatur sollte mindestens 1600ºC betragen und 1725ºC nicht übersteigen. Ist die Temperatur zu hoch, dann kann der geschmolzene Überzug zu Bereichen laufen oder fließen, die nicht überzogen werden sollen.
  • Nach dem Schmelzen im Vakuum wird die Oxid-Zusammensetzung ein Überzug, der im hohen Vakuum einer Röntgenröhre bei mindestens bis zu 1600ºC stabil ist, was oberhalb irgendeiner erwarteten Temperatur für das Target außerhalb der Brennspur liegt. Überzüge die gemäß diesem Verfahren hergestellt sind, haben beständig ein thermisches Emissionsvermögen bzw. eine Wärmeabstrahlung von 0,90 bis 91 gezeigt.
  • Es wird für den Fachmann klar sein, daß das Target 18, wenn es am Rotor 24 befestigt ist, nicht geglüht werden kann, da die Kupfer- und Stahl-Abschnitte des Rotors bei 1083ºC bzw. 1450ºC schmelzen würden.
  • In der bevorzugten Ausführungsform ist das Zirkoniumdioxid mit 4 Gew.-% Kalziumoxid stabilisiert. Falls erwünscht, könnte die Menge des Kalziumoxids bis auf 8% erhöht werden. Alternativ könnte ein Stabilisator, wie Yttriumoxid, in der gleichen Gewichtsmenge eingesetzt werden.
  • Während ZrO&sub2; das bevorzugte Material zum Einsatz in Kombination mit Al&sub2;O&sub3; und TiO&sub2; ist, könnte Lanthanoxid (La&sub2;O&sub3;) an dessen Stelle eingesetzt werden. Es könnte auf die Anodenoberfläche 20 in der gleichen Weise aufgebracht werden, wie für die Überzugs-Zusammensetzung mit ZrO&sub2; beschrieben.

Claims (10)

1. Röntgenröhrenanode (18) aus einem Körper mit einem Oberflächenbereich (21) zum Auftreffen von Elektronen zur Erzeugung von Röntgenstrahlung und einem Überzug (19), der sich von dem Bereich unterscheidet, um das thermische Emissionsvermögen des Körpers zu verbessern, wobei der Überzug aus einem Metalloxid-Überzug zusammengesetzt ist, umfassend:
Al&sub2;O&sub3; in einer Menge von 50 bis 80 Gew.-% und ZrO&sub2; oder La&sub2;O&sub3; und TiO&sub2; in einer Menge von 50 bis 20 Gew.-%, wobei TiO&sub2; und ZrO&sub2; oder La&sub2;O&sub3; in einem Verhältnis im Bereich von 1:1 bis 10:1 vorhanden sind.
2. Überzugsmaterial für eine Röntgenröhrenanode (18), um die Wärmeabstrahlung des Körpers zu verbessern, wobei das Überzugsmaterial umfaßt:
eine Metalloxidmischung, umfassend Al&sub2;O&sub3;-Teilchen in einer Menge von 50 bis 80 Gew.-% und ZrO&sub2; oder La&sub2;O&sub3; und TiO&sub2; in einer Menge von 50 bis 20 Gew. -%, wobei das TiO&sub2; oder ZrO&sub2; und La&sub2;O&sub3; in einem Verhältnis im Bereich von 1:1 bis 10:1 vorhanden sind und die Aluminiumoxid-Teilchen aus dem Überzug hervorstehen, wenn der Überzug an die Anode geschmolzen ist.
3. Anode nach Anspruch 1 oder Material nach Anspruch 2, worin das Al&sub2;O&sub3; in einer Menge von etwa 80 Gew.-% vorhanden ist und das ZrO&sub2; und das TiO&sub2; in einr Menge von etwa 20 Gew.-% des Überzuges vorhanden sind.
4. Anode nach Anspruch 1 oder Material nach Anspruch 2, worin das ZrO&sub2; in einer Menge von etwa 2 bis 25 Gew.-% des Überzuges vorhanden ist.
5. Anode nach Anspruch 1 oder Material nach Anspruch 2, worin das ZrO&sub2; in einer Menge von etwa 2 Gew.-% des Überzuges vorhanden ist.
6. Anode nach Anspruch 1 oder Material nach Anspruch 2, worin das ZrO&sub2; und das TiO&sub2; in gleichen Mengen vorhanden sind.
7. Anode nach Anspruch 1 oder Material nach Anspruch 2, worin das ZrO&sub2; Calciumoxid-stabilisiert ist.
8. Verfahren zum Herstellen eines Überzuges hoher Wärmeabstrahlung auf einer Röntgenröhrenanode (18), das die Stufen einschließt:
Abscheiden einer Teilchen-Überzugsmischung (19) aus Metalloxiden, umfassend Al&sub2;O&sub3; in einer Menge von 50 bis 80 Gew.-% und ZrO&sub2; oder La&sub2;O&sub3; und TiO&sub2; in einer Menge von 50 bis 20 Gew.-%, wobei TiO&sub2; und ZrO&sub2; oder La&sub2;O&sub3; in einem Verhältnis im Bereich von 1:1 bis 10:1 vorhanden sind, auf ausgewählten Oberflächenbereichen der Anode und
Erhitzen der Anode unter Vakuumbedingungen und auf eine Temperatur von mindestens 1.600ºC für eine genügende Zeitdauer, damit die Überzugsmischung zu einem glatten schwarzen Überzug schmilzt, aus dem die Aluminiumoxid- Teilchen hervorstehen.
9. Verfahren nach Anspruch 8, worin die Temperatur 1.725ºC nicht übersteigt.
10. Verfahren nach Anspruch 8, worin die Überzugsmischung durch Plasmasprühen auf die Anode aufgebracht wird.
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