JP6564881B2 - X線陽極 - Google Patents
X線陽極 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6564881B2 JP6564881B2 JP2017558464A JP2017558464A JP6564881B2 JP 6564881 B2 JP6564881 B2 JP 6564881B2 JP 2017558464 A JP2017558464 A JP 2017558464A JP 2017558464 A JP2017558464 A JP 2017558464A JP 6564881 B2 JP6564881 B2 JP 6564881B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- anode
- ray
- layer
- emission
- emission layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J35/00—X-ray tubes
- H01J35/02—Details
- H01J35/04—Electrodes ; Mutual position thereof; Constructional adaptations therefor
- H01J35/08—Anodes; Anti cathodes
- H01J35/112—Non-rotating anodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2235/00—X-ray tubes
- H01J2235/08—Targets (anodes) and X-ray converters
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2235/00—X-ray tubes
- H01J2235/08—Targets (anodes) and X-ray converters
- H01J2235/083—Bonding or fixing with the support or substrate
- H01J2235/084—Target-substrate interlayers or structures, e.g. to control or prevent diffusion or improve adhesion
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2235/00—X-ray tubes
- H01J2235/08—Targets (anodes) and X-ray converters
- H01J2235/088—Laminated targets, e.g. plurality of emitting layers of unique or differing materials
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J35/00—X-ray tubes
- H01J35/02—Details
- H01J35/04—Electrodes ; Mutual position thereof; Constructional adaptations therefor
- H01J35/08—Anodes; Anti cathodes
- H01J35/10—Rotary anodes; Arrangements for rotating anodes; Cooling rotary anodes
Landscapes
- X-Ray Techniques (AREA)
Description
固定陽極の場合には、その支持体は通常、斜めに切られた、円筒類似の基本形状を有し、多くは斜めに切られた端面に1つの比較的薄い、円盤状の焦点層が配置されており、この焦点層はX線ビームを発生する材料、例えば、タングステン又はタングステン合金で作られている。
線状陽極は細長い形をしており、例えば延べ棒の形の基本形状を有し、その一例が特許文献1に記載されている。線状陽極の場合には一般的に、細長く形成された焦点層が、細長い支持体の端面ではなく側面に配置されている。
単一の第2エミッション層の他に、X線陽極に第2エミッション層をさらに複数個設けることができ、これらはそれぞれ中心方向において中間層により分離されて配設されており、順次活性化することができる、すなわち、それぞれの上部にあるエミッション層が消耗された後で順次解放されX線ビームを発生するために使用される。これらのエミッション層の数に応じて、この種のX線陽極の平均的な寿命は、1つのエミッション層しか持たない従来のX線陽極の複数倍となる。
この中間層は例えば、少なくとも1つのバリアー層を有することができる。このようなバリアー層は、拡散、例えば、炭素のエミッション層への望ましくない拡散、を抑えるために拡散・バリアー層として形成することができ、この目的のために、レニウム、モリブデン、タンタル、ニオブ、ジルコニウム、チタン、又は、これらの金属の化合物もしくは合金、又は、これらの金属の組合せで作ることができる。
このバリアー層は、X線陽極の運転に際して高エネルギー電子ビームとの相互作用により活性なエミッション層に生じるクラックが広がるのを防ぐためのバリアーとして計画することができる。特に、この種のバリアー層は、未だ未使用の第2エミッション層へのこれらのクラックの伝播、ないし、クラックメッシュの形成を防ぐのに役立つ。クラック抑制のために計画されたバリアー層は例えば、タンタル、ニオブ、又は、レニウムで構成することができる。一般的に、中間層材料の選択、ないし、エミッション層に直接接している、中間層の個別の層の材料の選択に際しては、第1又は第2エミッション層への中間層自身の材料の有害な拡散が生じないように留意すべきである。
特に好適には、このX線陽極を回転陽極として作ることができる。この場合、有利には、第1及び第2エミッション層は環状に形成されており、中心方向において重ねて配設されている。回転陽極の基準価格は相対的に高く、したがって、特に回転陽極では、使用し尽した時に、回転陽極全体を取り換えるのではなく、エミッション層を修復すると経済的に引き合う。本発明による回転陽極は、修復された回転陽極に対して、第2エミッション層がついに使用される時にこの第2エミッション層が未だ手付かずである、というメリットを有する。
中間層16は、回転陽極の運転中に、当初は不活性な第2エミッション層15を衝突する電子から保護する。そして、中間層16は、衝突する電子との相互作用による予定より早い損傷が生じないように、十分な厚さを有するような寸法にすべきである。両エミッション層14、15間の(中心方向における)間隔が2から5mmであると有利であることが判った。というのは、これによって、一方では、通常発生する負荷時に十分な保護が保証され、他方、回転陽極の慣性モーメントが追加質量によって特に大きくはならないからである。良好な熱伝達を保証すべく、第1エミッション層は中間層と材料結合的に結合され、第2エミッション層は中間層及び支持体と材料結合的に結合されている。さらに、中間層が、活性なエミッション層で生じるクラックがさらに広がるのを防ぐバリアー機能を有していると有利であることが判った。このために中間層16は、有害物質がエミッション層内に拡散する(例えば、通常使用されている支持体材料TZMまたはMHCからの炭素の拡散)のを防ぐバリアーを形成することができる。さらに、中間層16がエミッション層の支持体への結合を改善すると有利である。これらの目的のために中間層16を、異なる機能を有する多数の様々な層で、特にバリアー層、及び/又は、結合層で、構成することができる。
・成形型(Passform)に支持体用の粉末ないし混合粉末を充填する
・前記粉末ないし混合粉末を加圧し、成形物(Formkoerper)を作る
・前項ステップで得られた成形物に、第2エミッション層用の粉末ないし混合粉末を被着する
・前項ステップで得られた部品を加圧して、成形物を作る
・前項ステップで得られた成形物に、中間層材料用の粉末ないし混合粉末を被着する
・前項ステップで得られた部品を加圧して、成形物を作る
・前項ステップで得られた成形物に、第1エミッション層用の粉末ないし混合粉末を被着する
・前項ステップで得られた部品を加圧して、成形物を作る
・前記成形物を2000℃より高い温度で焼結する
・前記焼結された成形物を1300℃より高い温度で鍛造する
・オプション的に機械的な仕上加工を行い、X線陽極、特に回転陽極を作る
続いてこの焼結部品は衝撃スピンドルプレス(Schlagspindelpresse)で1300℃より高い温度で鍛造され、肩の垂れた部品が作られる。この鍛造物20が、図9aでは上から見た上面図で、図9bでは断面図で図示されている。これらのプロトタイプではエミッション層14、15は、製造技術的な理由から、この部品の広がり全体にわたって広がっているが、大量生産に対しては当然ながら、エミッション層用の粉末を最終的に必要とされる範囲でのみ、垂れた肩に被着することができる。次にこの鍛造物は機械的に仕上加工され、特に、第1エミッション層は必要とされない内側領域では削り取られる。熱放散性を高めるために、回転陽極の焦点軌道側の反対側に(公知の方法で)熱放散体を設置することができる。
11 線状陽極
12 回転陽極
13 支持体
14 第1エミッション層
15 第2エミッション層
16 中間層
17 中心方向
18、18‘、18‘‘、18、‘‘‘18 加圧成形物
19 焼結物
20 鍛造物
Claims (14)
- X線ビームを発生するためのX線陽極(10、11、12)であって、1つの支持体(13)、並びに、電子が衝突するときにX線ビームを発生する1つの第1及び少なくとも1つの第2エミッション層(14、15)を有するX線陽極において、前記支持体の片側に配置された前記複数のエミッション層が1つの中間層(16)により分離され前記X線陽極の中心方向(17)において離れて配設されており、
前記第1エミッション層(14)が外側表面に配置され、
前記第2エミッション層(15)が前記中間層(16)に保護されて内部に隠され、
前記中心方向(17)における前記少なくとも2つのエミッション層(14、15)の間隔が少なくとも0.5mmであり、
前記第1エミッション層(14)は高エネルギー電子との相互作用によりX線ビームを発生するのに使用され、
前記第2エミッション層(15)は前記中間層(16)により電子の衝突から保護されており、不活性である、ことを特徴とするX線陽極。 - 前記第1及び第2エミッション層(14、15)が電子(50)の衝突領域において、前記中心方向(17)の視線方向で見て合同であることを特徴とする、請求項1に記載のX線陽極。
- 前記第1及び第2エミッション層(14、15)の前記間隔が少なくとも部分的にほゞ一定であることを特徴とする、請求項1又は2に記載のX線陽極。
- 前記第1又は第2エミッション層(14、15)が、タングステン、レニウム、又は、タングステン・レニウム合金のようなタングステン合金で作られていることを特徴とする、請求項1から3のいずれか1項に記載のX線陽極。
- 前記第1及び前記少なくとも1つの第2エミッション層(14、15)が同じ材料で作られていることを特徴とする、請求項1から4のいずれか1項に記載のX線陽極。
- 前記中間層(16)が前記複数のエミッション層(14、15)の間に、前記支持体(13)と同じ材料で形成されていることを特徴とする、請求項1から5のいずれか1項に記載のX線陽極。
- 前記複数のエミッション層の間の前記中間層(16)が、モリブデン、タングステン、銅、タングステン基合金、モリブデン基合金もしくは銅基合金、タングステン・銅複合材
料、銅複合材料、粒子分散強化銅合金、粒子分散強化アルミニウム合金、又は、グラファイトのグループの中の少なくとも1つの材料を有することを特徴とする、請求項1から6のいずれか1項に記載のX線陽極。 - 前記支持体(13)が、モリブデン、タングステン、銅、タングステン基合金、モリブデン基合金もしくは銅基合金、タングステン・銅複合材料、銅複合材料、粒子分散強化銅合金、粒子分散強化アルミニウム合金、又は、グラファイトのグループの中の少なくとも1つの材料を有することを特徴とする、請求項1から7のいずれか1項に記載のX線陽極。
- 前記中間層(16)が多数の中間層で構成されていることを特徴とする、請求項1から8のいずれか1項に記載のX線陽極。
- 前記中間層(16)が少なくとも1つのバリアー層を有することを特徴とする、請求項1から9のいずれか1項に記載のX線陽極。
- 前記中間層(16)が少なくとも1つの結合層を有することを特徴とする、請求項1から10のいずれか1項に記載のX線陽極。
- 前記X線陽極が固定陽極(10)又は線状陽極(11)として作られていることを特徴とする、請求項1から11のいずれか1項に記載のX線陽極。
- 前記X線陽極が回転陽極(12)として作られていることを特徴とする、請求項1から11のいずれか1項に記載のX線陽極。
- 前記第1及び第2エミッション層(14、15)が環状に形成され、中心方向(17)において重なって配設されていることを特徴とする、請求項13に記載のX線陽極。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
ATGM113/2015 | 2015-05-08 | ||
ATGM113/2015U AT14991U1 (de) | 2015-05-08 | 2015-05-08 | Röntgenanode |
PCT/AT2016/000050 WO2016179615A1 (de) | 2015-05-08 | 2016-05-02 | Röntgenanode |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018514925A JP2018514925A (ja) | 2018-06-07 |
JP6564881B2 true JP6564881B2 (ja) | 2019-08-21 |
Family
ID=57123306
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017558464A Active JP6564881B2 (ja) | 2015-05-08 | 2016-05-02 | X線陽極 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10622182B2 (ja) |
EP (1) | EP3295468A1 (ja) |
JP (1) | JP6564881B2 (ja) |
KR (1) | KR101991610B1 (ja) |
CN (1) | CN107592940B (ja) |
AT (1) | AT14991U1 (ja) |
WO (1) | WO2016179615A1 (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10624195B2 (en) * | 2017-10-26 | 2020-04-14 | Moxtek, Inc. | Tri-axis x-ray tube |
KR102015640B1 (ko) * | 2018-04-11 | 2019-08-28 | 주식회사 동남케이티씨 | 양극회전형 엑스선관용 회전양극타겟 제작용 몰드장치 및 이를 이용한 회전양극타겟 제조방법 |
US20200194212A1 (en) * | 2018-12-13 | 2020-06-18 | General Electric Company | Multilayer x-ray source target with stress relieving layer |
KR102121365B1 (ko) * | 2018-12-28 | 2020-06-10 | 주식회사 동남케이티씨 | 엑스선관의 회전양극타겟 성형제작용 몰드장치 |
KR102236293B1 (ko) * | 2019-03-27 | 2021-04-05 | 주식회사 동남케이티씨 | 엑스선관용 회전양극타겟 제작방법 및 회전양극타겟 |
CN110797244B (zh) * | 2019-10-31 | 2022-11-04 | 西北核技术研究院 | 一种长寿命强流二极管复合阳极及其制作方法 |
Family Cites Families (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL104093C (ja) * | 1956-03-30 | |||
NL7401849A (ja) * | 1973-04-11 | 1974-10-15 | ||
DE2929136A1 (de) * | 1979-07-19 | 1981-02-05 | Philips Patentverwaltung | Drehanode fuer roentgenroehren |
DE3162221D1 (en) * | 1980-04-11 | 1984-03-22 | Tokyo Shibaura Electric Co | A rotary anode for an x-ray tube and a method for manufacturing the same |
US5204891A (en) | 1991-10-30 | 1993-04-20 | General Electric Company | Focal track structures for X-ray anodes and method of preparation thereof |
DE10056623B4 (de) | 1999-11-19 | 2015-08-20 | Panalytical B.V. | Röntgenröhre mit einer Seltenerdanode |
JP4374727B2 (ja) * | 2000-05-12 | 2009-12-02 | 株式会社島津製作所 | X線管及びx線発生装置 |
US6463123B1 (en) | 2000-11-09 | 2002-10-08 | Steris Inc. | Target for production of x-rays |
JP3696148B2 (ja) | 2001-10-31 | 2005-09-14 | 株式会社東芝 | 陽極ターゲットの再生処理方法 |
GB0309374D0 (en) | 2003-04-25 | 2003-06-04 | Cxr Ltd | X-ray sources |
DE102005049519B4 (de) | 2005-01-31 | 2014-10-30 | Medicoat Ag | Drehanodenteller für Röntgenröhren |
GB0904236D0 (en) * | 2009-03-12 | 2009-04-22 | Cxr Ltd | X-ray scanners and x-ray sources thereof |
US7203283B1 (en) | 2006-02-21 | 2007-04-10 | Oxford Instruments Analytical Oy | X-ray tube of the end window type, and an X-ray fluorescence analyzer |
JP2010541172A (ja) | 2007-10-02 | 2010-12-24 | ライス,ハンス−ヘニング | X線回転式陽極板とその製造方法 |
JP2011029072A (ja) | 2009-07-28 | 2011-02-10 | Canon Inc | X線発生装置及びそれを備えたx線撮像装置。 |
AT12862U1 (de) | 2011-08-05 | 2013-01-15 | Plansee Se | Anode mit linearer haupterstreckungsrichtung |
AT12919U1 (de) | 2011-11-25 | 2013-02-15 | Plansee Se | Verfahren zur herstellung eines hochtemperaturfesten verbundkörpers |
WO2013130525A1 (en) | 2012-02-28 | 2013-09-06 | X-Ray Optical Systems, Inc. | X-ray analyzer having multiple excitation energy bands produced using multi-material x-ray tube anodes and monochromating optics |
DE102012210355A1 (de) | 2012-06-20 | 2013-12-24 | Siemens Aktiengesellschaft | Drehanode und Verfahren zu deren Herstellung |
US20150092924A1 (en) * | 2013-09-04 | 2015-04-02 | Wenbing Yun | Structured targets for x-ray generation |
-
2015
- 2015-05-08 AT ATGM113/2015U patent/AT14991U1/de unknown
-
2016
- 2016-05-02 JP JP2017558464A patent/JP6564881B2/ja active Active
- 2016-05-02 KR KR1020177032236A patent/KR101991610B1/ko active IP Right Grant
- 2016-05-02 WO PCT/AT2016/000050 patent/WO2016179615A1/de active Application Filing
- 2016-05-02 US US15/572,240 patent/US10622182B2/en active Active
- 2016-05-02 EP EP16728823.2A patent/EP3295468A1/de active Pending
- 2016-05-02 CN CN201680026796.5A patent/CN107592940B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN107592940B (zh) | 2019-12-13 |
KR20180003557A (ko) | 2018-01-09 |
US20180130631A1 (en) | 2018-05-10 |
AT14991U1 (de) | 2016-10-15 |
KR101991610B1 (ko) | 2019-06-20 |
US10622182B2 (en) | 2020-04-14 |
EP3295468A1 (de) | 2018-03-21 |
JP2018514925A (ja) | 2018-06-07 |
WO2016179615A1 (de) | 2016-11-17 |
CN107592940A (zh) | 2018-01-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6564881B2 (ja) | X線陽極 | |
JP5450421B2 (ja) | X線陽極 | |
US8509386B2 (en) | X-ray target and method of making same | |
JP6061692B2 (ja) | 放射線発生管及び放射線発生装置及びそれらを用いた放射線撮影装置 | |
US20140166627A1 (en) | Apparatus for x-ray generation and method of making same | |
US8363787B2 (en) | Interface for liquid metal bearing and method of making same | |
US7933382B2 (en) | Interface for liquid metal bearing and method of making same | |
US7720200B2 (en) | Apparatus for x-ray generation and method of making same | |
US8280008B2 (en) | X-ray rotating anode plate, and method for the production thereof | |
JP2021506097A (ja) | X線源のための回転式アノード | |
CN109570669B (zh) | 一种多层耐高温复合阳极的制备方法 | |
US10163600B2 (en) | Rotatable anode target for X-ray tube, X-ray tube, and X-ray inspection apparatus | |
CN104134602A (zh) | X射线管以及阳极靶 | |
US20120057681A1 (en) | X-ray target manufactured using electroforming process | |
JP5896910B2 (ja) | ガス放電光源用の電極システム | |
JPWO2019155655A1 (ja) | 電気接点およびそれを用いた真空バルブ | |
WO2010102896A1 (de) | Anode | |
EP2194564A1 (en) | X-ray target assembly and methods for manufacturing same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20181030 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20190125 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20190327 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190422 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190709 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190729 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6564881 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |