JP2010027618A

JP2010027618A - 電子管の気密接合構造

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Publication number: JP2010027618A
Application number: JP2009230140A
Authority: JP
Inventors: Hideo Abu; 秀郎阿武
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Electron Tubes and Devices Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Canon Electron Tubes and Devices Co Ltd
Priority date: 2009-10-02
Filing date: 2009-10-02
Publication date: 2010-02-04

Abstract

【課題】長期間の使用に耐え交換可能な気密シール構造をもつ電子管の気密接合構造を提供すること。
【解決手段】電子管を構成する真空容器の一部を構成する封止部材１８と、この封止部材１８と気密に接合される固定部材７０とを具備した電子管の気密接合構造において、前記封止部材１８に環状突出部７１を設け、前記封止部材１８の環状突出部７１の先端と前記固定部材７０を拡散接合金属組織で気密接合した。
【選択図】図５

Description

この発明は電子管の気密接合構造に関する。

真空を利用した電子装置たとえば開放型のＸ線発生装置は、真空気密用フランジを介して真空排気装置に接続され、連続または連続に近い状態で装置内を真空排気しながら運転される。このような開放型の電子装置の場合、アノードやカソードなどの交換作業に必要な開放扉と真空容器との継ぎ目は、ゴム製や金属製のＯ−リングを用いたシール構造、あるいは銅などの軟金属製ガスケットを用いたコンフラットシール構造で真空気密が保たれている。

一方、非開放型の真空封じされた電子管たとえばＸ線管は、その製造工程において、真空排気装置で管内を真空排気し、管内を真空に維持したまま真空排気装置から切り離される。たとえば、Ｘ線管を構成する真空容器の一部に銅パイプやガラス管などの真空排気管を一体に取り付け、真空排気管部分に気密シールを形成して切断される。

真空排気管が銅パイプの場合、その一部を局所的に加圧して押し潰す方法で行われる。ガラス管の場合は、局所的に加熱して溶融し切断する方法で行われる。真空排気系から切り離された真空排気管は、真空容器の一部に残されたまま市場で使用され、Ｘ線管が寿命になった段階で分解される。

分解工程では、組み立て時に溶接された溶接部がカッターなどで切断される。そのため、長い溶接しろを必要とする構成部品は再使用（リユース）が困難になる。また、切断作業時に切り子や油が発生し周囲を汚染するため、通常、洗浄作業が実施される。しかし、溶接で組み立てられた構成部品は洗浄が困難で、再使用できない。また、真空排気管などのようにろう付されている構成部品も再使用が困難になっている。

上記した理由から、非開放型の電子管は、一部の構成部品だけが再使用に供され、その他の構成部品は単に材料としてリサイクルされている。

非開放型の電子管たとえばＸ線管の場合、その寿命は、カソードなど特定の構成部品の寿命で決まることが多い。したがって、寿命に関係した構成部品だけを新しい構成部品に交換し、その他の構成部品については、分解せずに再使用することが経済的にも環境的にも望まれる。

この場合、特定の構成部品たとえば真空排気管などを固定した固定部分を交換可能な気密シール構造にする必要がある。従来の気密シール構造には、開放型のＸ線発生装置などに使用されているＯ−リングシール構造や、コンフラットシール構造などが使用されている。

しかし、これらのシール構造は、イオンポンプのような真空排気ポンプを用いず、単にゲッターを内蔵する程度の真空管の場合は、半永久的な真空気密シールとしては信頼性に乏しく、実用化は困難である。

本発明は、上記した欠点を解決し、長期間の使用に耐え、かつ交換可能な気密シール構造をもつ電子管の気密接合構造を提供することを目的とする。

本発明は、電子管を構成する真空容器の一部を構成する第１部材と、この第１部材と気密に接合される第２部材とを具備した電子管の気密接合構造において、前記第１部材に環状突出部を設け、前記第１部材の環状突出部の先端と前記第２部材を拡散接合金属組織で気密接合したことを特徴とする。

本発明によれば、電子管の構成部品の再使用が容易な電子管の気密接合構造を実現できる。

本発明の実施形態を説明するための概略の断面図である。（ａ）は本発明の固定部材と真空容器部分との接合部分を抜き出した概略拡大断面図、（ｂ）は固定部材部分の上面図である。本発明の他の実施形態を説明するための概略の断面図で、固定部材と真空容器部分との接合部分を抜き出した図である。本発明の他の実施形態を説明するための概略の断面図である。本発明の他の実施形態を説明するための概略の断面図で、固定部材と真空容器部分との接合部分を抜き出した図である。本発明の他の実施形態を説明するための概略の断面図で、固定部材と真空容器部分との接合部分を抜き出した図である。本発明の他の実施形態を説明するための概略の断面図で、固定部材と真空容器部分との接合部分を抜き出した図である。

本発明の実施形態について、回転陽極型Ｘ線管を例にとり図１を参照して説明する。回転陽極型Ｘ線管を構成する真空容器１１は、たとえば中央に位置する銅製の金属容器１１ａおよびこの金属容器１１ａの両側に位置する第１および第２のガラス容器１１ｂ、１１ｃなどから構成されている。金属容器１１ａの一部にＸ線放射窓１１ｗが設けられている。

金属容器１１ａは、たとえば図示上半分を構成する陰極側漏斗状部ａ１と図示下半分を構成する陽極側漏斗状部ａ２が別に製作される。そして、陰極側漏斗状部ａ１および陽極側漏斗状部ａ２のそれぞれ相手側端部に、第１封着リング１２および第２封着リング１３をろう接する。そして、第１、第２の封着リング１２、１３それぞれの先端をヘリアーク溶接によって気密接合して構成される。なお、金属容器１１ａの内面側に黒色層１４が付着されている。

金属容器１１ａと第１ガラス容器１１ｂは第１ヘリアーク溶接部１５によって気密接合され、金属容器１１ａと第２ガラス容器１１ｃは第２ヘリアーク溶接部１６によって気密接合されている。第１ガラス容器１１ｂの図示上端の開口部分に金属リング１７の一端が封着され、金属リング１７の他端に環状封止部材１８が気密接合されている。

封止部材１８は真空容器１１の壁部分の一部を構成し、封止部材１８には、たとえば管軸ｍを中心にして径の大きさが相違する複数たとえば２つの円形状凹部１９が同心に形成されている。そして、封止部材１８の開口部分に固定部材２０が気密接合されている。

封止部材１８と固定部材２０の気密接合は、たとえば封止部材１８の凹部１９の１つに、金属製Ｏ−リングなどの中間部材（図示せず）を配置し、固定部材２０の周辺部と中間部材とを拡散接合金属組織で気密接合し、かつ封止部材１８の凹部１９内面と中間部材とを拡散接合金属組織で気密接合し、同時に、ボルト２１による締め付けで行われている。

真空容器１１の金属容器１１ａ内に陰極構体２２および陽極ターゲット２３が配置されている。陰極構体２２は陰極支持体２４に支持され、陰極支持体２４は第１ガラス容器１１ｂ内を通り固定部材２０に固定されている。固定部材２０には、陰極支持体２４の他に、たとえばその中央部に真空排気管２５が固定され、真空排気管２５近傍に陰極端子２６が固定されている。固定部材２０は、陰極支持体２４や真空排気管２５、陰極端子２６などの構成部品が固定された固定部分からさらに外側へと鍔状に広がるフランジ状に形成されている。

陽極ターゲット２３は、陽極ターゲット２３を回転可能に支持する陽極支持体２７によって支持されている。陽極支持体２７は第２ガラス容器１１ｃ内を図示下方に伸び、第２ガラス容器１１ｃの端部（図示せず）に固定されている。

次に、図１の円Ａ内に示した封止部材１８と固定部材２０との接合部分の構造について図２を参照して説明する。図２は、図１と対応する部分に同じ符号を付し、重複する説明を一部省略する。

封止部材１８に複数たとえば第１および第２の２個の凹部１９ａ、１９ｂが円を描くように環状に形成されている。内側の凹部１９ａよりも管軸から遠い外側に位置する第２凹部１９ｂ内に、金属製中間部材３１たとえばＯ−リングが配置されている。そして、固定部材２０と中間部材３１が拡散接合金属組織で気密接合され、また真空容器１１の壁部を構成する封止部材１８と中間部材３１が拡散接合金属組織で気密接合されている。同時に、固定部材２０および封止部材１８は複数のボルト２１で固定されている。

固定部材２０のボルト２１が通る貫通穴はボルト２１の外径よりも少し大きく、いわゆるばか穴構造になっている。封止部材１８にはボルト２１の寸法に合わせたねじ穴が形成されている。封止部材１８のねじ穴にボルト２１がねじ込まれる。このとき、外径が大きくなったボルト２１の頭部分２１ａが固定部材２０に接触し、固定部材２０と封止部材１８が強く固定される。

ここで、図１に示した固定部材２０部分の上面図を図２（ｂ）に示す。固定部材２０には、ばか穴構造のたとえば４個の貫通穴２７ａ〜２７ｄが円周方向に等間隔に設けられている。また、貫通穴２７ａ〜２７ｄに挟まれて、たとえば４個の分離用穴２８ａ〜２８ｄが円周方向に等間隔に設けられている。分離用穴２８ａ〜２８ｄにはねじ溝がａ〜ｄが形成され、後述するように固定部材２０部分を取り外し、分離する際に使用される。

次に、中間部材３１を介して固定部材２０と封止部材１８とを拡散接合金属組織で気密接合する方法について説明する。

まず、環状の中間部材３１が第２凹部１９ｂ内に配置される。中間部材３１は断面がたとえば筒状で、その外径は第２凹部１９ｂの深さよりも少し大きめに設定されている。中間部材３１の外表面に拡散促進材料、たとえば金の皮膜３２がメッキなどの方法で０．１μｍ〜１０μｍ程度の厚さに形成されている。

その後、封止部材１８の図示上面に固定部材２０の図示下面を押し当てボルト２１で固定する。このとき、中間部材３１の断面形状が変形し、固定部材２０と中間部材３１、そして封止部材１８と中間部材３１が強く接触する。

その後、真空炉または雰囲気ガス炉中で加熱する。この加熱で、中間部材３１表面の金が固定部材２０や封止部材１８に拡散し、あるいは、固定部材２０や封止部材１８を構成する元素が拡散促進材料に拡散する。このような拡散によって、固定部材２０および中間部材３１間、そして、封止部材１８および中間部材３１間に、それぞれ拡散接合金属組織による高強度の気密接合が環状領域に形成される。

次に、陰極構体２２などが寿命になった時点で、真空容器１１から固定部材２０部分を分離する方法について説明する。

まず、ボルト２１を取り外す。その後、固定部材２０部分に設けた分離用穴２８ａ〜２８ｄのねじ溝ａ〜ｄにボルト（図示せず）をねじ込み、ボルトの先端を封止部材１８の表面に接触させる。この状態から、さらにボルトを回転して下降させ、ボルト先端を封止部材１８に押しつけ、その力で拡散接合部分を引き剥がし、固定部材２０を分離する。

上記の方法は、ボルトを利用している。しかし、カッターを利用して固定部材２０を分離することもできる。たとえばボルト２１を取り外し、その後、中間部材３１を含め、固定部材２０と封止部材１８の拡散接合領域をカッターで切削し、固定部材２０を分離する。また、ボルトを利用する方法とカッターを利用する方法を、適宜組み合わせて行うこともできる。

上記した構成によれば、固定部材２０および封止部材１８は中間部材３１の形状に対応した環状領域が拡散接合金属組織で気密接合し、その他の領域は非接合状態になっている。したがって、ボルトを利用する方法やカッターを利用する方法により、封止部材１８を損傷させることなく、固定部材２０を分離できる。そのため、真空容器１１の主要部分および真空容器１１内に固定された陽極ターゲット２３や陽極支持体２７などの構成部品を確実に再使用できる。

この場合、封止部材１８の第２凹部１９ｂ近傍に多少の損傷が発生しても、再使用時は、損傷のない第１凹部１９ａに中間部材を配置することにより、新しい固定部材を固定できる。したがって、第２凹部１９ｂ近傍に多少の損傷が発生しても再使用する際の支障にはならない。

上記の実施形態は、複数の環状凹部１９が同心に形成されている。複数の凹部１９は、必ずしも同心である必要はなく、また正しい円形である必要もない。たとえば径の大きい外側の凹部がそれよりも内側に位置する径の小さい凹部全体を含むような配置、いわゆる同心的であればよい。また凹部１９の形状も閉ループを形成する形状であればよく、円形以外のたとえば４角形状などにすることもできる。

また、中間部材として金属製Ｏ−リングを使用している。この場合、金属製Ｏ−リングの材料にはニッケルや銅などが用いられる。固定部材には、鉄や鉄合金、あるいは、ニッケルメッキした鉄や鉄合金、銅、銅合金などが用いられる。自己拡散係数の高い拡散促進材料の皮膜は、中間部材の表面でなく、固定部材や封止部材の接合面に設けてもよく、また、固定部材や封止部材と中間部材との両方に設けてもよい。拡散促進材料には、金の他、銀や銅、または、金や銀、銅の少なくとも一つを主成分とする合金などを用いることができる。拡散促進材料たとえば金は、排気工程時の加熱や高周波による局所的な加熱で拡散し、強固な真空気密シール接合を形成する。

また、ボルト２１を用いて固定部材２０と封止部材１８を強固に接触させている。しかし、環境条件によっては、ボルト２１を用いずに大気圧を利用して固定部材２０と封止部材１８を接触させ、固定することもできる。

また、固定部材や封止部材の接合領域が絶縁油に浸り、絶縁油の硫黄分による接合領域の腐食が問題になる場合は、たとえば接合領域の周辺に隙間を設け、その隙間表面にテフロン（登録商標）などの撥油性コーティングを施せば、接合領域の腐食を防止できる。

次に、本発明の他の実施形態について図３を参照して説明する。図３は、封止部材１８および固定部材２０の接合部分を抜き出した図で、図１に対応する部分に同じ符号を付し、重複する説明を一部省略する。

この実施形態は、固定部材２０の周辺領域を外側に向って階段状に順に厚くし、複数段たとえば２段の第１平坦面３３ａ、３３ｂを環状に形成している。一方の封止部材１８は外側に向って階段状に薄くし、複数段たとえば２段の第２平坦面３４ａ、３４ｂを環状に形成している。第１平坦面３３ａ、３３ｂおよび第２平坦面３４ａ、３４ｂはいずれも同心的に形成されている。なお、第１平坦面３３ａ、３３ｂの段差部分は第２平坦面３４ａ、３４ｂの段差部分よりも外側にずれている。

そして、固定部材２０と封止部材１８を気密接合する場合、まず、固定部材２０の外側に位置する第１平坦面３３ｂと、封止部材１８の外側に位置する第２平坦面３４ｂとの間に、金属製中間部材３５を配置する。中間部材３５の厚さは、たとえば固定部材２０と封止部材１８との間に隙間が発生するような大きさになっている。中間部材３５にはたとえばリング状の銅ガスケットが使用され、その表面に金めっき層３５ａが形成される。

その後、固定部材２０の貫通穴を通して封止部材１８のねじ穴にボルト２１をねじ込んで締め付ける。このとき、ボルト２１の頭部分２１ａで固定部材２０が押し付けられ、中間部材３５の図示上面の右端部と第１平坦面３３ｂが強く接触する。同時に、図示下面の左端部と第２平坦面３４ｂが強く接触する。この状態で加熱し、図２で説明したと同様の方法で、固定部材２０と中間部材３５との間、そして中間部材３５と封止部材１８との間を、拡散接合金属組織により気密接合する。

固定部材２０の分離作業は、図１および図２の実施形態で説明したと同様、ボルトを利用する方法やカッターを利用する方法、あるいは、この２つの方法を適宜組み合わせた方法で行われる。

上記した構成によれば、固定部材２０と中間部材３５、および、封止部材１８と中間部材３５との接合は部分的であり、また、固定部材２０と封止部材１８との間に隙間が設けられている。したがって、固定部材２０を分離する際に、封止部材１８の損傷が少なくなり、真空容器１１の主要部分および真空容器１１に固定された陽極ターゲット２３や陽極支持体２７などの構成部品の再使用が容易になる。

この場合、封止部材１８の中間部材３５との接合領域に多少の損傷が発生しても、再使用時は、図３（ｂ）に示すように、内側に位置する第１平坦面３３ａと第２平坦面３４ａの間に中間部材３５を配置し、気密接合を行えば、新しい固定部材と封止部材１８を確実に固定できる。

なお、図３（ｂ）は図３（ａ）に対応する部分に同じ符号を付し、重複する説明を一部省略する。

図３では、中間部材３５として金属製ガスケットが使用されている。金属製ガスケットの材料にはニッケルや銅などが適している。固定部材には、鉄や鉄合金、ニッケルメッキした鉄や鉄合金、銅、銅合金などが適している。また、固定部材２０および封止部材１８、中間部材３５には、互いに接合される２つの部材の一方あるいは両方の面に、自己拡散係数の高い金属たとえば金や銀、銅、これらの材料の少なくとも一つを主成分とする合金などが、拡散促進材料の皮膜として形成される。

次に、本発明の他の実施形態について図４を参照して説明する。

回転陽極型Ｘ線管を構成する真空容器４１は、外径の大きいたとえば金属製径大部４１ａおよびこれよりも外径の小さいたとえば絶縁物製径小部４１ｂなどから構成されている。径大部４１ａの一部にＸ線を通すＸ線窓４１ｗが設けられ、径小部４１ｂは２重円筒構造になっている。

径大部４１ａの前面中央の第１開口領域に第１高電圧供給機構４２、いわゆる陽極用リセプタクルが固定されている。中央から図示右側にずれた第２開口領域に第２高電圧供給機構４３、いわゆる陰極用リセプタクルが固定されている。中央から図示左側にずれた第３開口領域に真空排気管４４が固定されている。

第１高電圧供給機構４２は第１開口領域を囲む第１壁部分４５に固定されている。第２高電圧供給機構４３は固定部材４６に固定され、固定部材４６を介して第２開口部分の環状第２壁部分４７に固定されている。

固定部材４６は、第２高電圧供給機構４３が固定された領域から外側にフランジ状に広がり、その周辺部が第２壁部分４７に固定されている。たとえば、第２壁部分４７の図示上面に、径の大きさが相違する複数の環状凹部４８が同心的に形成され、その１つの凹部４８、たとえば外側に位置する凹部４８に中間部材（図示せず）を配置し、さらに、第２壁部分４７の開口を封止するように固定部材４６を配置する。そして、固定部材４６のばか穴構造の貫通穴を通して第２壁部分４７のねじ穴にボルト４９をねじ込み締め付ける。このときボルト４９の頭部分が固定部材４６に接触し、固定部材４６と第２壁部分４７が固定される。

この状態で加熱し、固定部材４６と中間部材、および、中間部材と第２壁部分４７を、それぞれ拡散接合金属組織により高強度に、かつ環状に気密接合する。この場合も、固定部材４６および中間部材、第２壁部分４７それぞれの互いに接合する部材どうしの一方あるいは両方に拡散促進材料の皮膜が形成される。

また、真空排気管４４は固定部材５０に固定され、固定部材５０を介して第３開口部分を囲む第３壁部分５１に固定されている。固定部材５０は真空排気管４４を固定した領域から外側にフランジ状に広がり、固定部材５０の周辺部が第３壁部分５１に固定されている。

第３壁部分５１の図示上面に、径の大きさが相違する複数の環状凹部５２が同心的に形成され、その１つの凹部５２、たとえば外側に位置する凹部５２に中間部材（図示せず）が配置される。また、第３壁部分５１の上に固定部材５０が配置され、固定部材５０と第３壁部分５１がボルト５３で締め付けられる。この状態で加熱し、固定部材５０および第３壁部分５１間を中間部材を介して拡散接合金属組織により高強度に気密接合する。この場合も、固定部材５０および第３壁部分５１、中間部材それぞれの接合部分の一方あるいは両方に拡散促進材料の皮膜が形成される。

固定部材５０のボルト５３が通る部分の貫通穴はばか穴で、第３壁部分５１にボルト５３に合わせたねじ穴が形成されている。ボルト５３を第３壁部分５１のねじ穴にねじ込んだ際に、ボルト５３の頭部分が固定部材５０に接触し、固定部材５０と第３壁部分５１が固定される。

また、真空容器４１の径大部４１ａに陽極ターゲット５４が配置されている。陽極ターゲット５４は継手部５５を介して回転支持体５６に連結されている。回転支持体５６は回転部分と固定部分とで構成され、回転部分は、たとえば外径の小さな第１筒状回転体５７およびこれよりも外径が大きい第２筒状回転体５８、第１筒状回転体５７と第２筒状回転体５８とを繋ぐ筒状連結部５９、第２筒状回転体５８の外周面に接合された筒状ロータ６０などから構成されている。

第２筒状回転体５８および筒状ロータ６０は真空容器４１の径小部４１ｂ内に位置している。第２筒状回転体５８および筒状連結部５９で囲まれた内側に、回転支持体５６の固定部分を構成する筒状固定体６１が嵌合している。

固定体６１の図示上端は第１高電圧供給機構４２に固定され、図示下端は真空容器４１の径小部４１ｂを貫通し、真空容器４１外まで伸びている。また、回転支持体５６の回転部分を構成する第１筒状回転体５７と、固定部分を構成する固定体６１との嵌合部分などに動圧式すべり軸受（図示せず）が形成されている。そして、固定体６１内側に有底円筒状のたとえばセラミクス部材からなるパイプ６２が嵌合している。

パイプ６２の図示上端面は第１高電圧供給機構４２に固定され、図示下端は真空容器４１の径小部４１ｂの下端とほぼ同じ位置まで伸びている。パイプ６２内部の空洞部分は冷却媒体が流れる冷却用通路を形成する。たとえば空洞内に仕切壁６３が設けられ、矢印Ｙ１に示すように、冷却媒体は仕切壁６２の右側を上昇し、矢印Ｙ２に示すように仕切壁６２の左側を下降する。

また、第２高電圧供給機構４３に陰極構体６４が固定され、真空容器４１の径小部４１ｂ外側に誘導電磁界を発生するコイル６５が配置されている。

上記の構成で、第１高電圧供給機構４２を通してたとえば正の高電圧が真空容器４１内に供給される。この正の高電圧は、固定体６１および動圧式すべり軸受の液体金属潤滑材、第１筒状回転体５７、継手部５５を経て陽極ターゲット５４に加えられる。また、第２高電圧供給機構４３を通して陰極構体６４にたとえば負の高電圧が供給される。これに合わせて、コイル６５に電流を流して誘導電磁界を発生させ、陽極ターゲット５４を回転させる。この状態で、陰極構体６４から陽極ターゲット５４に電子ビームを照射し陽極ターゲット５４からＸ線を放出させる。放出されたＸ線はＸ線窓４１ｗから外部に取り出される。

上記した構成によれば、Ｘ線管の構成部品たとえば真空排気管４４や陰極構体６４が固定部材５０、４６に取り付けられ、固定部材５０、４６と真空容器の壁部分５１、４７がそれぞれ中間部材を介して、散接合金属組織により部分的に気密接合している。そのため、真空排気管４４や陰極構体６４を固定したフランジ部５０、４６を真空容器４１から容易に分離することができ、真空容器４１の残り部分、あるいは真空容器４１に固定された陽極部分などの構成部品を確実に再使用できる。

次に、本発明の他の実施形態について図５を参照して説明する。図５は、真空容器の壁部分たとえば封止部材と固定部材との接合部分を、線ａ１−ａ１で示した中心部からその右半分を抜き出した図で、図１および図２に対応する部分に同じ符号を付し、重複する説明は一部省略する。

図５（ａ）に示すように、固定部材７０の封止部材１８側の面に突出部７１が環状に形成されている。封止部材１８には、突出部７１よりも外側の位置にねじ穴７２が形成されている。そして、固定部材７０に設けられたばか穴構造の貫通穴７３を通して封止部材１８のねじ穴７２にボルト２１をねじ込み、突出部７１の先端７１１と封止部材１８を強固に接触させる。この状態で、加熱し、固定部材７０の先端７１１と封止部材１８を拡散接合金属組織により気密接合する。この場合、気密接合する固定部材７０の突出部７１と封止部材１８の一方あるいは両方に、予め、拡散促進材料の皮膜が形成される。

なお固定部材７０の分離は、上記した各実施形態と同様の方法で行われる。

次に、分離した固定部材７０に代えて、新しい固定部材を接合する場合、図５（ｂ）に示すように、取り換え用の新固定部材７０ａを準備する。新固定部材７０ａには、点線で仮に示されている旧固定部材７０の突出部７１の位置よりも内側に、同じ高さの突出部７１ａが環状に形成されている。

そして、旧固定部材７０を分離する際に損傷した領域Ｒを避けた封止部材１８部分に、新固定部材７０ａの突出部７１ａを接触させ、旧固定部材７０の場合と同様の方法で、拡散接合金属組織により気密接合する。

次に、本発明の他の実施形態について図６を参照して説明する。図６は、封止部材と固定部材との接合部分を、線ａ２−ａ２で示した中心部からその右半分を抜き出した図で、図１および図２に対応する部分に同じ符号を付し、重複する説明を一部省略する。

図６（ａ）に示すように、固定部材８０の封止部材１８側の面に、第１および第２の２つの突出部８１ａ、８１ｂが同心的に、かつ環状に形成されている。この場合、中心部に近い内側の第１突出部８１ａの方が、中心部から遠い外側の第２突出部８１ｂよりも高さが低くなっている。

そして、固定部材８０を封止部材１８に接合する場合、まず、外側の第２突出部８１ｂの先端を封止部材１８に接触させ、同時にボルト２１で固定する。その後、加熱し、突出部８１ｂの先端と封止部材１８を拡散接合金属組織により気密接合する。この場合も、互いに接合する突出部８１ｂおよび封止部材１８の一方あるいは両方に、予め、拡散促進材料の皮膜を形成する。

なお固定部材８０の分離は、上記した各実施形態と同様の方法で行われる。

その後、固定部材８０を分離した部分に新しい固定部材を接合する場合、図６（ｂ）に示すように、取り換え用の新固定部材８０ａが準備される。この場合、新固定部材８０ａは先に分離された旧固定部材８０と同じ形状をしている。また、封止部材１８の固定部材８０ａ側の面で、旧固定部材８０の第２突出部８１ｂが接合していた領域に凹部８２を形成する。

そして、新固定部材８０ａの第１突出部８１ａの先端を封止部材１８に接触させる。このとき、第２突出部８１ｂはその先端が凹部８２に収納され、第１突出部８１ａと封止部材１８が接触する。この状態で、加熱し、新固定部材８０ａと封止部材１８を拡散接合金属組織により気密接合する。この場合も、接合前に、新固定部材８０ａおよび封止部材１８の各接合領域の一方あるいは両方に拡散促進材料の皮膜が形成される。

なお、図５や図６では、固定部材に突出部を形成している。しかし、封止部材の方に突出部を形成する構造にすることもできる。

次に、本発明の他の実施形態について図７を参照して説明する。図７は、封止部材および固定部材の接合部分について、線ａ３−ａ３で示した中心部からその右半分を抜き出した図で、図１および図２に対応する部分に同じ符号を付し、重複する説明は一部省略する。

この実施形態の場合、たとえば封止部材１８の一部、たとえばその端部１８ａが図示上方に伸び、固定部材９０を囲む形状になっている。一方、真空排気管などを固定した固定部材９０の端面９０ａは傾斜し、封止部材１８の凹部１９ａ、１９ｂ側に徐々に薄くなっている。そして、封止部材１８の端部１８ａに設けられたねじ穴９１に押しねじ９２がねじ込まれている。このとき、押しねじ９２の先端が固定部材９０の端面９０ａに接触して、固定部材９０に図示下方に向う力が作用し、凹部たとえば符号１９ｂ内に収納された中間部材３１と固定部材９０が強固に接触し、同時に中間部材３１と封止部材１８が強固に接触する。

この状態で、加熱し、固定部材９０と中間部材３１を拡散接合金属組織により気密接合し、同時に、中間部材３１と封止部材１８を拡散接合金属組織により気密接合する。この場合も、接合前に、固定部材９０および中間部材３１、封止部材１８の各接合部分の一方あるいは両方に拡散促進材料の皮膜が形成される。

なお、固定部材９０の分離、および、新しい固定部材の取り付けなどは、上記した各実施形態と同様の方法で行われる。

上記の各実施形態は、真空排気管や陰極構体を固定した固定部材と真空容器の壁部分を、直接あるいは中間部材を介して拡散接合金属組織により気密接合し、真空排気管や陰極構体を固定した固定部材を交換できるようにしている。しかし、陽極支持体や通電ゲッター、Ｘ線窓などを固定部材に固定し、その固定部材を真空容器の壁部分に同様の方法で気密接合すれば、寿命に到達した陽極支持体や通電ゲッター、Ｘ線窓などを容易に交換できる。

また、上記した実施形態はＸ線管の場合で説明している。しかし本発明はＸ線管以外の電子管、たとえばＸ線イメージ管や送信管、高周波パワー出力管、マグネトロン、ジャイラトロン、陰極線管などの真空封じ管、あるいは、サイラトロンやインコアモニター、比例計数管、レーザ管、プラズマディスプレイ装置などのガス封じ管などにも適用できる。

たとえばイメージ管において、真空排気管、あるいはアンチモンやアルカリ金属などの光電面材料導入管を固定部材に固定し、固定部材と真空容器の壁部分を上記したと同様の方法で気密接合すれば、真空排気管や光電面材料導入管が寿命になった時点で、これらを別の構成部品に交換できる。また、真空排気管や光電面材料導入管など複数の構成部品を共通の固定部材に固定すれば、固定部材の数および接合部分の数が少なくなり、コストを軽減できる。

また、中間部材は、図１や図２に示したように必ずしも凹部内に配置する必要はない。たとえば固定部材および真空容器壁部分の平坦な面どうしの間に中間部材を配置し、固定部材と中間部材および真空容器壁部分と中間部材を、それぞれ拡散接合金属組織により気密接合する構造にすることもできる。

１１…真空容器
１１ａ…金属容器
１１ｂ…ガラス容器
１１ｃ…ガラス容器
１７…金属リング
１８…封止部材
１９…凹部
２０…固定部材
２１…ボルト
２２…陰極構体
２３…陽極ターゲット
２４…陰極支持体
２５…真空排気管
２７…陽極支持体

Claims

電子管を構成する真空容器の一部を構成する第１部材と、この第１部材と気密に接合される第２部材とを具備した電子管の気密接合構造において、前記第１部材に環状突出部を設け、前記第１部材の環状突出部の先端と前記第２部材を拡散接合金属組織で気密接合したことを特徴とする電子管の気密接合構造。
電子管を構成する真空容器の一部を構成する第１部材と、この第１部材と気密に接合される第２部材とを具備した電子管の気密接合構造において、前記第２部材に環状突出部を設け、前記第２部材の環状突出部の先端と前記第１部材を拡散接合金属組織で気密接合したことを特徴とする電子管の気密接合構造。
前記第１部材と前記第２部材とをボルトで固定したことを特徴とする請求項１または請求項２記載の電子管の気密接合構造。
環状突出部が同心的に複数設けられ、外側に位置する環状突出部の方がその内側に位置する環状突出部よりも高く形成されている請求項１または請求項２記載の電子管の気密接合構造。
前記第２部材に電子管の構成部品が固定されている請求項１または請求項２記載の電子管の気密接合構造。