JP2695076B2 - Ｘ線源用ベリリウム窓の製造方法 - Google Patents
Ｘ線源用ベリリウム窓の製造方法Info
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- JP2695076B2 JP2695076B2 JP27462291A JP27462291A JP2695076B2 JP 2695076 B2 JP2695076 B2 JP 2695076B2 JP 27462291 A JP27462291 A JP 27462291A JP 27462291 A JP27462291 A JP 27462291A JP 2695076 B2 JP2695076 B2 JP 2695076B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は各種のＸ線発生装置や放
射光発生装置に用いられるＸ線源用ベリリウム窓の製造
方法に関するものである。
射光発生装置に用いられるＸ線源用ベリリウム窓の製造
方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】Ｘ線源用ベリリウム窓の製造に当たって
は、ベリリウムの箔又は薄板を外枠を構成するステンレ
ス鋼や銅などの金属に気密に接合することが必要であ
る。従来このための接合法としては、有機系接着剤によ
る接着、ろう付け、拡散接合等が知られている。しかし
近年Ｘ線の大出力化にともないベリリウム窓にて吸収さ
れるＸ線の発熱が大きくなってきたので、有機系接着剤
では気密な接合を維持できなくなるという問題が発生し
てきた。
は、ベリリウムの箔又は薄板を外枠を構成するステンレ
ス鋼や銅などの金属に気密に接合することが必要であ
る。従来このための接合法としては、有機系接着剤によ
る接着、ろう付け、拡散接合等が知られている。しかし
近年Ｘ線の大出力化にともないベリリウム窓にて吸収さ
れるＸ線の発熱が大きくなってきたので、有機系接着剤
では気密な接合を維持できなくなるという問題が発生し
てきた。
【０００３】そこでろう付け法や拡散接合法が注目され
ているが、一般に行われている被接合体どうしを突き合
わせただけのろう付け法では、ベリリウムの表面にろう
が流れにくいので気密な接合が行いにくく、また強度も
充分ではないという問題があった。更にろう付けのため
の加熱によりベリリウムの箔又は薄板が変形したり再結
晶し、強度が低下するという問題もあった。
ているが、一般に行われている被接合体どうしを突き合
わせただけのろう付け法では、ベリリウムの表面にろう
が流れにくいので気密な接合が行いにくく、また強度も
充分ではないという問題があった。更にろう付けのため
の加熱によりベリリウムの箔又は薄板が変形したり再結
晶し、強度が低下するという問題もあった。
【０００４】一方、拡散接合法は被接合体どうしを加圧
下において融点以下に加熱し、接合させる方法である。
しかしこの場合には被接合体のひとつひとつに加圧用治
具をセットしなければならぬうえ、外部から真空室内に
加圧用治具を導入しなければならないので装置が複雑化
する欠点があった。しかも高真空を保ちにくいのでベリ
リウムが酸化し易く、また広い面積を拡散接合した場合
には全ての接合面をリークタイトとすることが困難で、
信頼性に欠けるという問題もあった。
下において融点以下に加熱し、接合させる方法である。
しかしこの場合には被接合体のひとつひとつに加圧用治
具をセットしなければならぬうえ、外部から真空室内に
加圧用治具を導入しなければならないので装置が複雑化
する欠点があった。しかも高真空を保ちにくいのでベリ
リウムが酸化し易く、また広い面積を拡散接合した場合
には全ての接合面をリークタイトとすることが困難で、
信頼性に欠けるという問題もあった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した従来
の問題点を解決して、複雑な設備や治具を使用すること
なく、またベリリウムの箔又は薄板に変形、再結晶、酸
化等を生じさせることなくベリリウムを外枠に対して気
密で強固に接合させることができるＸ線源用ベリリウム
窓の製造方法を提供するために完成されたものである。
の問題点を解決して、複雑な設備や治具を使用すること
なく、またベリリウムの箔又は薄板に変形、再結晶、酸
化等を生じさせることなくベリリウムを外枠に対して気
密で強固に接合させることができるＸ線源用ベリリウム
窓の製造方法を提供するために完成されたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の課題は、金属製の
外枠の内側にインサート材を介在させてベリリウムの箔
又は薄板を入れ、その内側に外枠よりも熱膨張率が７×
10-7/ ℃以上大きい金属からなる押さえ部品をセット
し、全体を加熱して熱応力によりベリリウムを拡散接合
することを特徴とするＸ線源用ベリリウム窓の製造方法
により解決することができる。また上記の課題は、金属
製の外枠の内側にろう材を介在させてベリリウムの箔又
は薄板を入れ、その内側に外枠よりも熱膨張率が７×10
-7/ ℃以上大きい金属からなる押さえ部品を固定し、全
体を加熱してベリリウムをろう付け接合することを特徴
とするＸ線源用ベリリウム窓の製造方法により解決でき
る。
外枠の内側にインサート材を介在させてベリリウムの箔
又は薄板を入れ、その内側に外枠よりも熱膨張率が７×
10-7/ ℃以上大きい金属からなる押さえ部品をセット
し、全体を加熱して熱応力によりベリリウムを拡散接合
することを特徴とするＸ線源用ベリリウム窓の製造方法
により解決することができる。また上記の課題は、金属
製の外枠の内側にろう材を介在させてベリリウムの箔又
は薄板を入れ、その内側に外枠よりも熱膨張率が７×10
-7/ ℃以上大きい金属からなる押さえ部品を固定し、全
体を加熱してベリリウムをろう付け接合することを特徴
とするＸ線源用ベリリウム窓の製造方法により解決でき
る。
【０００７】
【実施例】以下にこれらの発明を図面を参照しつつ更に
詳細に説明する。図１は第１の発明の実施例を示すもの
で、１はステンレス鋼や銅などの金属からなる外枠、２
は必要に応じて使用されるインサート材又はろう材、３
はベリリウムの箔又は薄板、４は押さえ部品、５はバッ
クアップ部品である。第１の発明においては、この押さ
え部品４として外枠１やバックアップ部品５よりも熱膨
張率が７×10-7/ ℃以上大きい金属を使用する。
詳細に説明する。図１は第１の発明の実施例を示すもの
で、１はステンレス鋼や銅などの金属からなる外枠、２
は必要に応じて使用されるインサート材又はろう材、３
はベリリウムの箔又は薄板、４は押さえ部品、５はバッ
クアップ部品である。第１の発明においては、この押さ
え部品４として外枠１やバックアップ部品５よりも熱膨
張率が７×10-7/ ℃以上大きい金属を使用する。
【０００８】外枠１やバックアップ部品５の材質として
例えばステンレス（SUS 304 、熱膨張率17.3×10-6/
℃) や無酸素銅 (C 1020、熱膨張率17.3×10-6/℃) を
使用した場合には、押さえ部品４の材質として7/3 黄銅
(熱膨張率19.9×10-6/ ℃) 、65/35 黄銅 (熱膨張率2
0.3×10-6/ ℃) 、6/4 黄銅 (熱膨張率20.8×10-6/
℃)、快削黄銅 (熱膨張率20.6×10-6/ ℃) 、ネーパル
黄銅 (熱膨張率21.2×10-6/℃) 等を使用することがで
きる。
例えばステンレス（SUS 304 、熱膨張率17.3×10-6/
℃) や無酸素銅 (C 1020、熱膨張率17.3×10-6/℃) を
使用した場合には、押さえ部品４の材質として7/3 黄銅
(熱膨張率19.9×10-6/ ℃) 、65/35 黄銅 (熱膨張率2
0.3×10-6/ ℃) 、6/4 黄銅 (熱膨張率20.8×10-6/
℃)、快削黄銅 (熱膨張率20.6×10-6/ ℃) 、ネーパル
黄銅 (熱膨張率21.2×10-6/℃) 等を使用することがで
きる。
【０００９】なお、外枠１やバックアップ部品５の材質
として例えばインバー、スーパーインバー、ステンレス
インバー、コバールのような低熱膨張率の金属を使用す
れば押さえ部品４との熱膨張率の差を更に大きくできる
のでより好ましい結果を得ることができる。いずれの発
明においても熱膨張率の差が７×10-7/ ℃未満であると
充分な熱応力を発生させることができないので好ましく
ない。
として例えばインバー、スーパーインバー、ステンレス
インバー、コバールのような低熱膨張率の金属を使用す
れば押さえ部品４との熱膨張率の差を更に大きくできる
のでより好ましい結果を得ることができる。いずれの発
明においても熱膨張率の差が７×10-7/ ℃未満であると
充分な熱応力を発生させることができないので好ましく
ない。
【００１０】このような材質からなる押さえ部品４を図
１のように外枠１に嵌め、更にネジを切ってあるバック
アップ部品５を締めつけて固定したうえ、真空中または
不活性ガス中で加熱する。図３はそのための高周波誘導
加熱炉を示しているが、第１の発明では加熱手段は特に
限定されるものではない。なお図３において６は耐熱容
器、７は高周波誘導コイル、８は真空排気口、９はアル
ゴン、ヘリウム、窒素等の不活性ガス導入口、10は蓋で
ある。
１のように外枠１に嵌め、更にネジを切ってあるバック
アップ部品５を締めつけて固定したうえ、真空中または
不活性ガス中で加熱する。図３はそのための高周波誘導
加熱炉を示しているが、第１の発明では加熱手段は特に
限定されるものではない。なお図３において６は耐熱容
器、７は高周波誘導コイル、８は真空排気口、９はアル
ゴン、ヘリウム、窒素等の不活性ガス導入口、10は蓋で
ある。
【００１１】かくして加熱を行うと、押さえ部品４が他
の部品よりも大きく膨張するのでベリリウムの箔又は薄
板３の周囲は熱応力により強く外枠１に向かって押しつ
けられ、これによる高い圧力と温度とによってベリリウ
ムの箔又は薄板３の表面において他の部品との間に原子
の拡散が生じ、ベリリウムが気密に接合されたＸ線源用
ベリリウム窓を得ることができる。
の部品よりも大きく膨張するのでベリリウムの箔又は薄
板３の周囲は熱応力により強く外枠１に向かって押しつ
けられ、これによる高い圧力と温度とによってベリリウ
ムの箔又は薄板３の表面において他の部品との間に原子
の拡散が生じ、ベリリウムが気密に接合されたＸ線源用
ベリリウム窓を得ることができる。
【００１２】なお、ベリリウムの箔又は薄板３が薄くか
つ接合面積が大きく、しかも押さえ部品４と他の部品と
の熱膨張差が大きい場合には、冷却過程においてベリリ
ウムの箔又は薄板３が変形したり破壊されるおそれがあ
る。このため、図２に示すように例えばニッケルのよう
な熱膨張率がベリリウムに近い金属を中間材11としてイ
ンサート材又はろう材２の両側に配置しておけば、上記
の欠点の発生を防止することができる。
つ接合面積が大きく、しかも押さえ部品４と他の部品と
の熱膨張差が大きい場合には、冷却過程においてベリリ
ウムの箔又は薄板３が変形したり破壊されるおそれがあ
る。このため、図２に示すように例えばニッケルのよう
な熱膨張率がベリリウムに近い金属を中間材11としてイ
ンサート材又はろう材２の両側に配置しておけば、上記
の欠点の発生を防止することができる。
【００１３】第１および第２の発明では、図１又は図２
のようにセットされたものを図３のような高周波誘導加
熱炉において加熱する。このためにはまず耐熱容器６の
内部に被接合物を入れ、蓋10を閉じて高真空に排気し、
不活性ガスを導入する。この排気、不活性ガスの導入の
操作を数回繰り返して内部の酸素を充分に除去したう
え、高周波誘導コイル７に通電して真空中又は不活性ガ
ス中で被接合物を加熱する。
のようにセットされたものを図３のような高周波誘導加
熱炉において加熱する。このためにはまず耐熱容器６の
内部に被接合物を入れ、蓋10を閉じて高真空に排気し、
不活性ガスを導入する。この排気、不活性ガスの導入の
操作を数回繰り返して内部の酸素を充分に除去したう
え、高周波誘導コイル７に通電して真空中又は不活性ガ
ス中で被接合物を加熱する。
【００１４】このように高周波誘導加熱を行えば、薄い
ベリリウムよりもバルク形状をした外枠１、押さえ部品
４、バックアップ部品５等が早く加熱されるのでベリリ
ウムの箔又は薄板３が高温になる前にろう材２が溶けて
均一なろう付けが行われる。従ってベリリウムに変形、
酸化、再結晶等を生じさせることなくろう付けを行わせ
ることが可能である。なおベリリウムに水冷した銅を接
触させることにより、ベリリウムの加熱をより確実に防
止することができる。なお以上に説明した第１の発明と
第２の発明は、組み合わせて実施することも可能である
ことはいうまでもない。
ベリリウムよりもバルク形状をした外枠１、押さえ部品
４、バックアップ部品５等が早く加熱されるのでベリリ
ウムの箔又は薄板３が高温になる前にろう材２が溶けて
均一なろう付けが行われる。従ってベリリウムに変形、
酸化、再結晶等を生じさせることなくろう付けを行わせ
ることが可能である。なおベリリウムに水冷した銅を接
触させることにより、ベリリウムの加熱をより確実に防
止することができる。なお以上に説明した第１の発明と
第２の発明は、組み合わせて実施することも可能である
ことはいうまでもない。
【００１５】次に表１に示す種々の材質の組合せでベリ
リウム窓を製造した結果を表２に示す。窓の径は50mmで
あり、ベリリウム板の厚さは0.3mm 、中間材の厚さは0.
05mmである。１〜６は第１の発明の実施例であり、７〜
９は第２の発明の実施例である。また10は比較例であ
る。
リウム窓を製造した結果を表２に示す。窓の径は50mmで
あり、ベリリウム板の厚さは0.3mm 、中間材の厚さは0.
05mmである。１〜６は第１の発明の実施例であり、７〜
９は第２の発明の実施例である。また10は比較例であ
る。
【００１６】
【表１】
【００１７】
【表２】
【００１８】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明のＸ線源
用ベリリウム窓の製造方法によれば、接合部加圧用の治
具が不要であるので安価な設備で生産性良くベリリウム
窓の製造ができ、接合面にかかる圧力を一定とすること
ができるので均一かつ強固な接合ができる。またろう材
を使用することにより、更に強固な接合が可能である。
また本発明によればベリリウム箔やベリリウム薄板の熱
による変形、再結晶、酸化等を防止することができるの
で、強度やＸ線透過性に優れたＸ線源用ベリリウム窓を
製造することができる。よって本発明は従来の問題点を
解消したＸ線源用ベリリウム窓の製造方法として、産業
の発展に寄与するところは極めて大きいものがある。
用ベリリウム窓の製造方法によれば、接合部加圧用の治
具が不要であるので安価な設備で生産性良くベリリウム
窓の製造ができ、接合面にかかる圧力を一定とすること
ができるので均一かつ強固な接合ができる。またろう材
を使用することにより、更に強固な接合が可能である。
また本発明によればベリリウム箔やベリリウム薄板の熱
による変形、再結晶、酸化等を防止することができるの
で、強度やＸ線透過性に優れたＸ線源用ベリリウム窓を
製造することができる。よって本発明は従来の問題点を
解消したＸ線源用ベリリウム窓の製造方法として、産業
の発展に寄与するところは極めて大きいものがある。
【図１】本発明の実施例を示す断面図である。
【図２】本発明の他の実施例を示す断面図である。
【図３】本発明に使用される高周波誘導加熱炉の断面図
である。
である。
１ 外枠 ２ インサート材又はろう材 ３ ベリリウム箔または薄板 ４ 押さえ部品 ５ バックアップ部品 11 中間材
Claims (2)
- 【請求項１】 金属製の外枠の内側にインサート材を介
在させてベリリウムの箔又は薄板を入れ、その内側に外
枠よりも熱膨張率が７×10-7/ ℃以上大きい金属からな
る押さえ部品をセットし、全体を加熱して熱応力により
ベリリウムを拡散接合することを特徴とするＸ線源用ベ
リリウム窓の製造方法。 - 【請求項２】 金属製の外枠の内側にろう材を介在させ
てベリリウムの箔又は薄板を入れ、その内側に外枠より
も熱膨張率が７×10-7/ ℃以上大きい金属からなる押さ
え部品を固定し、全体を加熱してベリリウムをろう付け
接合することを特徴とするＸ線源用ベリリウム窓の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27462291A JP2695076B2 (ja) | 1991-09-26 | 1991-09-26 | Ｘ線源用ベリリウム窓の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27462291A JP2695076B2 (ja) | 1991-09-26 | 1991-09-26 | Ｘ線源用ベリリウム窓の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0587995A JPH0587995A (ja) | 1993-04-09 |
| JP2695076B2 true JP2695076B2 (ja) | 1997-12-24 |
Family
ID=17544290
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27462291A Expired - Lifetime JP2695076B2 (ja) | 1991-09-26 | 1991-09-26 | Ｘ線源用ベリリウム窓の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2695076B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005135786A (ja) * | 2003-10-31 | 2005-05-26 | Toshiba Corp | 電子管の構成部品取付け構造 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6357517B1 (en) | 1994-07-04 | 2002-03-19 | Denso Corporation | Cooling apparatus boiling and condensing refrigerant |
| US6119767A (en) * | 1996-01-29 | 2000-09-19 | Denso Corporation | Cooling apparatus using boiling and condensing refrigerant |
| FR2746177B1 (fr) * | 1996-03-14 | 2000-04-07 | Dispositif de refroidissement utilisant un refrigerant en ebullition et se condensant | |
| US6076596A (en) * | 1996-03-14 | 2000-06-20 | Denso Corporation | Cooling apparatus for high-temperature medium by boiling and condensing refrigerant |
| DE19709934B4 (de) | 1996-03-14 | 2008-04-17 | Denso Corp., Kariya | Kühlgerät zum Sieden und Kondensieren eines Kältemittels |
-
1991
- 1991-09-26 JP JP27462291A patent/JP2695076B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005135786A (ja) * | 2003-10-31 | 2005-05-26 | Toshiba Corp | 電子管の構成部品取付け構造 |
| JP4601939B2 (ja) * | 2003-10-31 | 2010-12-22 | 株式会社東芝 | 電子管の気密接合構造 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0587995A (ja) | 1993-04-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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