JP3514568B2 - X線管の製造方法 - Google Patents
X線管の製造方法Info
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J35/00—X-ray tubes
- H01J35/02—Details
- H01J35/16—Vessels; Containers; Shields associated therewith
- H01J35/165—Vessels; Containers; Shields associated therewith joining connectors to the tube
Description
法に関するものである。
た電子が、高真空のバルブ内で集束電極とターゲットの
間に加えられた高電圧により加速され、ターゲット面に
衝突しX線を発生させるものであり、CTスキャン用等
の医用X線管、非破壊検査用、厚み計測用等の工業用X
線管等が存在する。
を放出するコイルに電流を供給するためのカソードピン
及びバルブ内のガスを排出するための排気バルブをステ
ム部の底板体にロウ付けすると共に、ステム部に集束電
極、バルブ及びターゲットを備える出射窓等をそれぞれ
ロウ付けするために、それぞれの部品間にロウ材を挟み
込み、治具等で固定しロウ付け温度まで加熱しロウ付け
を行なっている。
製造方法によれば、X線管を構成する各部品の全てをそ
れぞれ治具等により固定し、ロウ付けを行なわなければ
ならないことから、多くの部品を同時に固定しなければ
ならず、部品の固定作業が煩雑化するだけでなく、各部
品間の位置関係を正確に保持した状態でロウ付けを行な
うことが困難となる場合があった。
するX線管の製造方法を提供することである。
製造方法は、ステム部の底板体に設けられたカソードピ
ン孔に高温用ロウ材を介してカソードピンを差し込むス
テム部組み立て工程と、このステム部組み立て工程によ
り組み立てられたステム部を高温用ロウ材のロウ付け温
度まで加熱しロウ付けを行なう高温用ロウ材ロウ付け工
程と、ステム部の上に集束電極、セラミック製バルブ及
び出射窓を、それぞれの間に低温用ロウ材を介して積み
上げるX線管組み立て工程と、このX線管組み立て工程
により組み立てられたX線管を低温用ロウ材のロウ付け
温度まで加熱しロウ付けを行なう低温用ロウ材ロウ付け
工程とを備えることを特徴とする。
ロウ材ロウ付け工程において、まず、ステム部の製造を
行ない、その後、X線管組み立て工程及び低温用ロウ材
ロウ付け工程によりX線管の製造を行なうことができ、
X線管の製造作業を容易化することができる。即ち、低
温用ロウ材は、ステム部組み立て工程において用いた高
温用ロウ材よりも低い温度でロウ付けが行なえることか
ら、低温用ロウ材により各部品をロウ付けする際に高温
用ロウ材が溶融することがなく、ステム部組み立ての際
に位置決めし、高温用ロウ材によりロウ付けした排気バ
ルブ及びカソードピンの位置ずれが生じることがない。
は、請求項1記載のX線管の製造方法の高温用ロウ材を
銀ロウとしたことを特徴とする。
は、請求項1記載のX線管の製造方法の低温用ロウ材を
Ag、Cu及びTiにより構成されるロウ材としたこと
を特徴とする。
の実施の形態を説明する。
過型X線管の断面図であり、図2及び図3はその製造工
程を説明するための図である。はじめに、図2及び図3
を参照して、図1に示す透過型X線管の製造方法を説明
する。
板体12を製造する。この底板体12は、アルミナ粉末
を焼結したものであり、底板体12の中心部には、排気
バルブ14を接続する排気バルブ孔12aが設けられて
いるとともに、この排気バルブ孔12aの両側にカソー
ドピン16を差し込むカソードピン孔12bが設けられ
ている(図2a参照)。
排気バルブ14の一端を高温用ロウ材18によりロウ付
けする共に、カソードピン16のフランジ部16aが底
板体12に接するまでカソードピン16をカソードピン
孔12bに差し込み、高温用ロウ材18によりロウ付け
する(図2b参照)。即ち、底板体12と排気バルブ1
4の一端との間及び、底板体12とカソードピン16の
フランジ部16aとの間に高温用ロウ材18をはさみス
テム部10を組み立てる(ステム部組み立て工程)。こ
の組み立てたステム部10の各部品を治具で固定し真空
又は水素雰囲気中で高温用ロウ材18のロウ付け温度ま
で加熱しロウ付けを行ない(高温用ロウ材ロウ付け工
程)、その後冷却することにより、ステム部10の製造
を行なう。
ロウ付け温度を有するAg(99.9%)の銀ロウを用
いる。また、底板体12の排気バルブ孔12a及びカソ
ードピン孔12bの周囲のロウ付け箇所には、予め、ロ
ウ付けを確実に行なえるように、Cu,Mn等をバイン
ダーで溶かした液を印刷しメタライズしておく。
コイル20のそれぞれの端を溶接する。その後、図3に
示すように、ステム部10の上に集束電極24、セラミ
ック製バルブ26、出射窓28及びターゲット電圧印加
用導電性キャップ30を順次積み上げ、透過型X線管の
組み立てを行なう(X線管組み立て工程)。
す断面図である。この集束電極24は、コバール金属の
板をプレス加工すると共に、その表面を研磨、脱脂する
ことにより形成されたものであり、上円筒部24a、下
円筒部24b、上円筒部24aと下円筒部24bとの間
に周方向に設けられている傾斜部24c(離間手段)及
びこの傾斜部24cから外側に向かって張出し、下円筒
部24bに接続されている張出し部24dにより構成さ
れている。ここで、下円筒部24bの内径はステム部1
0の底板体12の外径と略等しく形成されている。従っ
て、ステム部10上に集束電極24が積み上げられたと
きには、ステム部10の底板体12の外周面が集束電極
24の下円筒部24bの内周面に略接した状態になる。
ナ粉末を円筒状に焼結して形成したものであり、ステム
部10の底板体12の外径と略等しい外径を有しまた、
集束電極24の上円筒部24aの外径よりも僅かに大き
い内径を有するものである。従って、集束電極24の上
にセラミック製バルブ26を積み上げたときには、集束
電極24の上円筒部24aの外周面とセラミック製バル
ブ26の内周面との間に隙間が形成されることになる。
なお、この隙間は、集束電極24の傾斜部24cにより
確実に形成される。即ち、セラミック製バルブ26を集
束電極24上に積み上げる際に、セラミック製バルブ2
6の下端が集束電極24の傾斜部24c上に位置づけら
れた場合には、セラミック製バルブ26の下端が傾斜部
24cの傾斜面を張出し部24dの位置まで滑り落ち、
張出し部24d上に位置づけれることにより上円筒部2
4aの外周面とセラミック製バルブ26の内周面との間
に確実に隙間が形成される。
モルファスカーボンの表面をサンブラ加工した後に、円
形に切断し出射窓28の裏面28aにW,Ti等のター
ゲット金属を蒸着したものである。
プ30は、コバール金属の板をプレス加工した後に、研
磨、脱脂を行なうことにより形成したものであり、図5
に示すように上部に出射窓28を露出させるための円形
窓30aを有すると共に下部にフランジ部30bを有す
る。このターゲット電圧印加用導電性キャップ30を出
射窓28を覆うようにセラミック製バルブ26上に位置
づけることにより出射窓28を保護することができ、出
射窓28に割れ等が生じるのを防ぐことができる。
部10の底板体12の上面と集束電極24の張出し部2
4dの裏面との間、集束電極24の張出し部24dの表
面とセラミック製バルブ26の下端との間、セラミック
製バルブ26の上端と出射窓28の裏面との間及び出射
窓28の表面とターゲット電圧印加用導電性キャップ3
0の間に、それぞれの部品をロウ付けするための低温用
ロウ材22を挟み込む。
Ag(72%),Cu(26%),Ti(2%)から構
成されるものであり、780℃〜800℃のロウ付け温
度を有するものである。
治具で固定し、真空ロウ付け炉の中に搬入し、炉内を1
x10-6Torr台まで排気した後に800℃〜850
℃で10分間保持することにより、ロウ付けを行なう
(低温用ロウ材ロウ付け工程)。
たステム部10の製造の際に用いた高温用ロウ材18よ
りも低い温度でロウ付けが行なえることから、ステム部
10の製造の際に位置決めし、高温用ロウ材18により
ロウ付けした排気バルブ14及びカソードピン16の位
置ずれが生じることがない。
まで冷却し、X線管を真空ロウ付け炉から取り出す。そ
の後、この取り出したX線管の排気バルブ14を排気台
に接続し、X線管内のガスを排気した後に、排気バルブ
14を圧着することにより、X線管の製造が終了する。
明の実施の形態にかかる透過型X線管の垂直断面図であ
る。この透過型X線管は、ステム部10を製造する際に
は、高温用ロウ材18を用い、その後、ステム部10に
集束電極24、セラミック製バルブ26及び出射窓28
等をロウ付けする際には、高温用ロウ材22を用いるた
め、ステム部10の組立てを行なった後にX線管の組み
立てを行なうことができ、組み立て作業の容易化を図る
ことができる。
バルブ26の内周面と集束電極24の外周面とを離間さ
せるため、集束電極24に傾斜部24cを有する。従っ
て、この傾斜部24cによりセラミック製バルブ26の
内周面と集束電極24の外周面との間に隙間を形成し、
出射窓28がセラミック製バルブ26に接する位置と集
束電極24がセラミック製バルブ26と接する位置との
間隔を広くすることができ、耐電圧性を確保することが
できる。
ターゲット電圧を印加するためのターゲット電圧印加用
導電性キャップ30を備えている。従って、ターゲット
電圧印加用導電性キャップ30により、出射窓28を保
護することができ、出射窓28に割れ等が生じるのを防
止することができる。また、ターゲット電圧印加用導電
性キャップ30のフランジ部30bによりターゲット電
圧を印加するための電源との接続も確実に行なうことが
できる。
手段として集束電極24に傾斜部24cを設けたが、こ
れに限らず、図6に示すように集束電極24に段差部4
0を設けてもよい。この場合には、この段差部40によ
りセラミック製バルブ26の内周面と集束電極24の外
周面との間に隙間を設けることができると共に、集束電
極のがたつきを防止することもできる。
ラミック製バルブ26に突起部42を設けてもよい。こ
の場合には、この突起部42により上述の集束電極24
に段差部40を設けた場合と同様の効果を得ることがで
きる。
セラミック又は金属により形成されたリング形状のスペ
ーサ44を用いてもよい。この場合には、セラミック製
バルブ26と集束電極24のいずれの形状も複雑化させ
ることなく、セラミック製バルブ26の内周面と集束電
極24の外周面との間に隙間を設けることができる。
セラミック製バルブ26の下端面に複数の凸状の固定凸
部46を設けると共に、この固定凸部46に対応する位
置の集束電極24に、この固定凸部46を通すための固
定孔48を設け、更にステム部10の底板体12の対応
する位置に固定凸部46が嵌合する固定凹部50を設け
てもよい。
電極24の下円筒部24bの内周面がステム部10の底
板体12の外周面と接することにより、集束電極24と
ステム部10の固定を行なっているが、これに限らず集
束電極24に設けられた爪部52により固定するように
してもよい。
電極24の上円筒部24aは、コバール金属の円筒壁に
より形成されているが、このコバール金属の円筒壁をメ
ッシュ状のものにすることも可能である。この場合に
は、セラミック製バルブ26内の排気を効率良く行なう
ことができる。
に示す形状のターゲット電圧印加用導電性キャップ30
を用いたが、これに限らず、図11、図12及び図14
に示す形状のものを用いることも可能である。なお、図
13に示すターゲット電圧印加用導電性キャップ30
は、図12に示す形状のものと同一であるが、出射窓2
8がターゲット電圧印加用導電性キャップ30の下に位
置づけられている点が図12と異なる。
用ロウ材18としてAg(99.9%)の銀ロウを用
い、低温用ロウ材22としてAg(72%),Cu(2
6%),Ti(2%)から構成されるロウ材を用いたが
これに限らず、高温用ロウ材18は、低温用ロウ材22
よりも高いロウ付け温度を有するロウ材であればよく、
また、低温用ロウ材22は、高温用ロウ材18よりも低
いロウ付け温度を有するロウ材であればよい。従って、
高温用ロウ材18としては、銀銅ロウ(ロウ付け温度7
80〜900℃)、黄銅ロウ(ロウ付け温度800〜9
35℃)、銅ロウ(ロウ付け温度1083℃)、ニッケ
ルロウ(ロウ付け温度975〜1070℃)及び金ロウ
(ロウ付け温度1064℃)等を用いることが可能であ
る。
ロウ材18よりもロウ付け温度が低いことを条件とし
て、Ag,Cu,Sn,Tiから構成されるロウ材(ロ
ウ付け温度620〜750℃)又は、Ag,Cu,I
n,Tiから構成されるロウ材(ロウ付け温度620〜
710℃)等を用いることが可能である。
程及び高温用ロウ材ロウ付け工程において、まず、ステ
ム部の製造を行ない、その後、X線管組み立て工程及び
低温用ロウ材ロウ付け工程によりX線管の製造を行なう
ことができ、X線管の製造作業を容易化することができ
る。
である。
るための図である。
るための図である。
面形状を示す断面図である。
である。
である。
である。
である。
図である。
実施の形態を説明するための図である。
実施の形態を説明するための図である。
実施の形態を説明するための図である。
実施の形態を説明するための図である。
孔、12b…カソードピン孔、14…排気バルブ、16
…カソードピン、18…高温用ロウ材、20…Wコイ
ル、22…低温用ロウ材、24…集束電極、24a…上
円筒部、24b…下円筒部、24c…傾斜部、24d…
張出し部、26…セラミック製バルブ、28…出射窓、
30…ターゲット電圧印加用導電性キャップ、30a…
円形窓、30b…フランジ部、40…段差部、42…突
起部、44…スペーサ。
Claims (3)
- 【請求項1】 ステム部の底板体に設けられたカソード
ピン孔に高温用ロウ材を介してカソードピンを差し込む
ステム部組み立て工程と、 このステム部組み立て工程により組み立てられたステム
部を高温用ロウ材のロウ付け温度まで加熱しロウ付けを
行なう高温用ロウ材ロウ付け工程と、 前記ステム部の上に集束電極、セラミック製バルブ及び
出射窓を、それぞれの間に低温用ロウ材を介して積み上
げるX線管組み立て工程と、 このX線管組み立て工程により組み立てられたX線管を
低温用ロウ材のロウ付け温度まで加熱しロウ付けを行な
う低温用ロウ材ロウ付け工程と、 を備えることを特徴とするX線管の製造方法。 - 【請求項2】 前記高温用ロウ材は、銀ロウであること
を特徴とする請求項1記載のX線管の製造方法。 - 【請求項3】 前記低温用ロウ材は、Ag、Cu及びT
iにより構成されるロウ材であることを特徴とする請求
項1記載のX線管の製造方法。
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