EP0359865A1 - Anodenteller für eine Drehanoden-Röntgenröhre - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Anodenteller (7) für eine Drehanoden-Röntgenröhre, der einen Basiskörper (11) aus Molybdän aufweist, auf dessen Oberseite eine Schicht (10) aus einer Wolfram-Rhenium-Legierung gelegt ist, die die Brennfleckbahn (6) trägt. Der Anteil des Wolframs bezogen auf die parallel zur Brennfleckbahn (6) liegende Querschnittsfläche der Schicht (10) wird mit der Tiefe der Schicht (10) reduziert. Dies kann dadurch erfolgen, daß die Verbindung des Anodentellers (7) mit der Schicht (10) ein sägezahnförmiges Profil aufweist, daß in der Wolfram-Rhenium-Legierung der Schicht (10) der Rheniumanteil mit der Tiefe (d) der Schicht (10) anwächst, oder daß zwischen der Schicht (10) mit der Wolfram-Rhenium-Legierung und dem aus Molybdän bestehenden Anodenteller (7) eine Zwischenschicht (12) angeordnet ist, die aus einer Legierung aus Molybdän, Wolfram und Rhenium besteht.

Description

• Die Erfindung betrifft einen Anodenteller für eine Drehanoden-­Röntgenröhre, der einen Basiskörper aus Molybdän aufweist, auf dessen Oberseite eine Schicht aus einer Wolfram-Rhenium-Legie­rung gelegt ist, die die Brennfleckbahn trägt.
• Ein derartiger Anodenteller ist in der DE-B-26 13 060 beschrie­ben. Auf dem aus Molybdän bestehenden Anodenteller ist eine Schicht aus schwer schmelzbarem Material, beispielsweise einer Legierung aus Wolfram und Rhemium, aufgebracht. Bei hochbela­steten Drehanodenröhren ist als Anodenteller an den Basiskörper aus Molybdän ein Graphitteil angelötet. Auf dem Basiskörper ist eine Schicht aus der oben genannten Legierung von ca. 1 mm Dik­ke aufgetragen. In Folge der beim Elektronenbeschuß auftreten­den thermomechanischen Spannungen entstehen in der Schicht zahl­reiche feine Risse, die zu einer gewissen, aber tolerierbaren Reduzierung der Dosisausbeute führen. Bei Auftreten von groben Rißbildungen, die sich nicht nur senkrecht in die Schicht, son­dern auch teilweise parallel zur Telleroberfläche erstrecken, wird die Lebensdauer einer Röntgenröhre begrenzt. Dadurch wird die Wärmeableitung stark behindert, so daß die Telleroberfläche teilweise überschmolzen wird oder sich Teile des Schichtmate­rials aus der Oberfläche herauslösen. Diese Rißbildung erfolgt mehr oder weniger häufig auch bei Anodentellern, die keiner Überbelastung ausgesetzt worden sind. Die Ursache liegt in ei­nem örtlich gestörten Wärmeübergang zwischen der Schicht und dem Basiskörper.
• Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, einen Anodenteller der eingangs genannten Art zu schaffen, der derart aufgebaut ist, daß eine die Wärmeübertragung hindernde grobe Rißbildung re­duziert wird.
• Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Anteil des Wolframs bezogen auf die parallel zur Brennfleckbahn lie­gende Querschnittsfläche der Schicht mit der Tiefe der Schicht reduziert wird. Dadurch wird eine sichere Wärmeableitung und wärmeleitende Verbindung der Schicht mit dem übrigen Teil des Anodentellers erreicht.
• Eine Erhöhung der Übergangsfläche sowie eine Verringerung des Wolframanteiles bezogen auf die zur Oberfläche des Anodentel­lers paralle Querschnittsfläche wird erreicht, wenn die Verbin­dung des Anodentellers mit der Schicht ein sägezahnförmiges Pro­fil aufweist. Eine Verringerung des Wolframanteiles kann aber auch erreicht werden, wenn in der Wolfram-Rhenium-Legierung der Schicht der Rheniumanteil in der Tiefe der Schicht anwächst. Der Wärmeübergang kann aber auch verbessert werden, wenn zwi­schen der Schicht mit der Wolfram-Rhenium-Legierung und dem aus Molybdän bestehenden Anodenteller eine Zwischenschicht angeord­net ist, die aus einer Legierung aus Molybdän, Wolfram und Rhe­nium besteht.
• Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in der Zeichnung dar­gestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
• FIG 1 eine Drehnoden-Röntgenröhre mit einem teilweise geschnit­tenen Anodenteller,
• FIG 2 eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Anoden­tellers,
• FIG 3 eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Anoden­tellers,
• FIG 4 eine Kurve zur Erläuterung der in FIG 3 dargestellten zweiten Ausführungsform und
• FIG 5 eine dritte erfindungsgemäße Ausführungform.
• In der FIG 1 ist eine Drehanoden-Röntgenröhre dargestellt, die im Inneren eines gläseren Vakuumkolbens 3 an den beiden einan­der gegenüberliegenden Endwänden eine Kathodenanordnung 1 und eine Anodenanordnung 2 aufweist. Die Kathodenanordnung 1 be­steht aus einer Befestigungshülse 4 und einer Hülse 5, in wel­cher die eigentliche Glühkathode untergebracht ist. Ihr gegen­über befindet sich die Brennfleckbahn 6 eines Anodentellers 7 von beispielsweise 100 mm Durchmesser. Die Anode ist durch eine Aufschrumpfverbindung 8 mit einem Rotor 9 verbunden. Die Ober­seite des Anodentellers 7 ist mit einer Schicht 10 aus einer beispielsweise 5 % Rhenium enthaltenen Wolframlegierung belegt, die die Brennfleckbahn 6 trägt. Der Basiskörper 11 des Anoden­tellers 7 besteht aus Molybdän.
• Wird die Erfindung bei Graphitanoden verwendet, so ist ledig­lich unterhalb des Basiskörpers 11 des Anodentellers 7 ein Körper aus Graphit angebracht.
• In FIG 2 ist ein Ausschnitt des Querschnitts des Anodentellers 7 dargestellt. Erfindungsgemäß besteht der Basiskörper 11 aus Molybdän und weist ein sägezahnförmiges Profil auf, auf das die Schicht 10 aus der Metallegierung von Wolfram und Rhenium auf­getragen ist. Durch das sägezahnförmige Profil wird erreicht, daß die Oberfläche des Molybdän-Basiskörper 11 und somit die Fläche der Verbindung zwischen dem Körper und der Schicht 10 erhöht wird. Weiterhin sinkt der Wolframanteil mit zunehmender Tiefe ab, da ein Teil der Metallegierung der Schicht 10 durch das Molybdän des Basiskörpers 11 bezogen auf die zur Oberfläche des Anodentellers 7 bzw. zur Brennfleckbahn 6 parallele Quer­schnittsfläche ersetzt wird.
• Erfindungsgemäß kann aber auch, wie in FIG 3 dargestellt, die Schicht 10 aus Wolfram und Rhenium bestehen, bei der, wie in FIG 4 dargestellt, mit zunehmender Eindringtiefe d der Rhenium­anteil ansteigt.
• Erfindungsgemäß kann aber auch die Reduzierung des Wolframan­teils dadurch erreicht werden, daß, wie in FIG 4 dargestellt, zwischen dem Basiskörper 11 aus Molybdän und der Schicht 10, bestehend aus der Metallegierung, eine Zwischenschicht 12 an­geordnet ist, die aus einer Legierung aus den Metallen Molyb­dän, Wolfram und Rhenium besteht. Das bedeutet, daß ein Teil der Metallegierung der Schicht 10 durch Molybdän ersetzt wird, wobei anteilsmäßig die Anteile Wolfram und Rhenium reduziert werden. Zusätzlich können die Verbindungen zwischen der Schicht 10 und der Zwischenschicht 12 sowie zwischen der Zwischen­schicht 12 und dem Basiskörper 11 ein aufgerauhtes oder eben­falls ein sägezahnförmiges Profil aufweisen, so daß die Fläche der Verbindung sich weiterhin erhöht.
• Durch diesen erfindungsgemäßen Anodenteller erhält man eine Drehanoden-Röntgenröhre, die eine bessere Wärmeableitung auf­weist, da sich die wärmeleitende Verbindung zwischen der Schicht 10 und dem Basiskörper 11 erhöht.

Claims (4)

1. Anodenteller (7) für eine Drehanoden-Röntgenröhre, der einen Basiskörper (11) aus Molybdän aufweist, auf dessen Oberseite ei­ne Schicht (10) aus einer Wolfram-Rhenium-Legierung gelegt ist, die die Brennfleckbahn (6) trägt, dadurch ge­kennzeichnet, daß der Anteil des Wolframs be­zogen auf die parallel zur Brennfleckbahn (6) liegende Quer­schnittsfläche der Schicht (10) mit der Tiefe der Schicht (10) reduziert wird.

2. Anodenteller (7) nach Anspruch 1, dadurch ge­kennzeichnet, daß die Verbindung des Anodentel­lers (7) mit der Schicht (10) ein sägezahnförmiges Profil auf­weist.

3. Anodenteller (7) nach Anspruch 1, dadurch ge­kennzeichnet, daß in der Wolfram-Rhenium-Legie­rung der Schicht (10) der Rheniumanteil mit der Tiefe (d) der Schicht (10) anwächst.

4. Anodenteller (7) nach Anspruch 1, dadurch ge­kennzeichnet, daß zwischen der Schicht (10) mit der Wolfram-Rhenium-Legierung und dem aus Molybdän bestehenden Anodenteller (7) eine Zwischenschicht (12) angeordnet ist, die aus einer Legierung aus Molybdän, Wolfram und Rhenium besteht.

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