JPH02165548A - 固定陽極型x線管 - Google Patents
固定陽極型x線管Info
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- JPH02165548A JPH02165548A JP31863988A JP31863988A JPH02165548A JP H02165548 A JPH02165548 A JP H02165548A JP 31863988 A JP31863988 A JP 31863988A JP 31863988 A JP31863988 A JP 31863988A JP H02165548 A JPH02165548 A JP H02165548A
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Landscapes
- X-Ray Techniques (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の目的]
(産業上の利用分野)
この発明は固定陽極型X線管に係り、特にその陽極構体
のターゲット板の裏側が冷媒にJ:り直接冷却される構
造のX線管に関する。
のターゲット板の裏側が冷媒にJ:り直接冷却される構
造のX線管に関する。
(従来の技術)
一般に例えば分析用X線管のような固定陽極型X線管は
、真空容器内に電子ビーム発生用の陰極構体と、X線発
生用のターゲット板を有する陰極構体とが対向配設され
ている。
、真空容器内に電子ビーム発生用の陰極構体と、X線発
生用のターゲット板を有する陰極構体とが対向配設され
ている。
この種の分析用X線管では、特性X線を利用する目的か
ら、ターゲット板は利用する特性X線によって選ばれ、
通常は銅、鉄、クロム、コバルト、あるいはロジウム等
の金属が用いられる。そして、このターゲットで発生し
たX線はX線放射窓から管外に取出されるが、分析用X
線管では1kW乃至2klIlの入力を加えるので、タ
ーゲット板で発生した熱を効率良く逃がすためこのター
ゲット板の裏側がノズルを通して噴出される水で冷却さ
れる。
ら、ターゲット板は利用する特性X線によって選ばれ、
通常は銅、鉄、クロム、コバルト、あるいはロジウム等
の金属が用いられる。そして、このターゲットで発生し
たX線はX線放射窓から管外に取出されるが、分析用X
線管では1kW乃至2klIlの入力を加えるので、タ
ーゲット板で発生した熱を効率良く逃がすためこのター
ゲット板の裏側がノズルを通して噴出される水で冷却さ
れる。
ところで、固定陽極型X線管の陽極構体として、銅の保
持体に単結晶のターゲット板を埋め込んだものが、特公
昭46−24464号公報に開示されている。
持体に単結晶のターゲット板を埋め込んだものが、特公
昭46−24464号公報に開示されている。
また、銅の保持体の表面に気相成長法によりタングステ
ンの多結晶または単結晶のターゲット薄膜を波谷したも
のが、特公昭5B−41615号公報に開示されている
。さらにまた、ターゲット板を埋め込む保持体として銅
の単結晶を使用することは、本発明者の一人による特公
昭61−31589号あるいは実開昭56−16286
1号公報に開示されている。
ンの多結晶または単結晶のターゲット薄膜を波谷したも
のが、特公昭5B−41615号公報に開示されている
。さらにまた、ターゲット板を埋め込む保持体として銅
の単結晶を使用することは、本発明者の一人による特公
昭61−31589号あるいは実開昭56−16286
1号公報に開示されている。
(発明が解決しようとする課題)
上述の各公知刊行物に記載されたX線管は、いずれも保
持体として熱伝導性のよい銅を使用し、ターゲット板で
発生する熱を伝導により放散させるものである。
持体として熱伝導性のよい銅を使用し、ターゲット板で
発生する熱を伝導により放散させるものである。
ところで、近年、高出力化の要求に伴って陽極ターゲッ
ト面入力は450W/m2を超える入力が入るため、電
子ビームが当る陽極ターゲット面は700℃〜800℃
近くの高温となっている。この高出力化の要求に伴って
次のような問題点が生じる。
ト面入力は450W/m2を超える入力が入るため、電
子ビームが当る陽極ターゲット面は700℃〜800℃
近くの高温となっている。この高出力化の要求に伴って
次のような問題点が生じる。
すなわち第1に、陽極ターゲット面の700℃もの高温
では、ターゲット材の結晶粗大化を進行させると同時に
陽極ターゲット面に熱膨張、収縮による大きな熱応力を
与える。その結果陽極ターゲット面の結晶粒界に割れが
生じたり、結晶隆起を起して陽極ターゲット面が粗れる
。とくに繰返し負荷のかかる使用においては、大きな熱
応力のため、陽極ターゲット面粗れが加速される。この
陽極ターゲット面の粗れは発生したX線を散乱させたり
結晶隆起部でX線吸収を起してX線出力を低下させる。
では、ターゲット材の結晶粗大化を進行させると同時に
陽極ターゲット面に熱膨張、収縮による大きな熱応力を
与える。その結果陽極ターゲット面の結晶粒界に割れが
生じたり、結晶隆起を起して陽極ターゲット面が粗れる
。とくに繰返し負荷のかかる使用においては、大きな熱
応力のため、陽極ターゲット面粗れが加速される。この
陽極ターゲット面の粗れは発生したX線を散乱させたり
結晶隆起部でX線吸収を起してX線出力を低下させる。
結晶の粒界割れや隆起は、陽極ターゲット面の熱抵抗を
大きくするためターゲット面の溶解へと発展し、ついに
はX線管の機能を損う結果ともなる。
大きくするためターゲット面の溶解へと発展し、ついに
はX線管の機能を損う結果ともなる。
第2に、銅製のターゲット保持体の面上に付着させたタ
ーゲット層が、30〜40LtTrtというように薄膜
であと、ターゲット面の昇温はターゲット保持体である
銅に直ちに影響を与え、鋼材の結晶粗大化が進み結晶粒
界の割れや、結晶隆起を生じざぜX線管機能に上述した
欠点を与える。これは100μm以下のターゲット薄膜
の場合に顕緒である。
ーゲット層が、30〜40LtTrtというように薄膜
であと、ターゲット面の昇温はターゲット保持体である
銅に直ちに影響を与え、鋼材の結晶粗大化が進み結晶粒
界の割れや、結晶隆起を生じざぜX線管機能に上述した
欠点を与える。これは100μm以下のターゲット薄膜
の場合に顕緒である。
第3に、ターゲット板の裏面に冷却水を直接噴射して水
冷する構造のものでは、ターゲット材の結晶粒界が次第
に割れたり浸食されて冷却効率が低下するとともに破損
に至るおそれがある。
冷する構造のものでは、ターゲット材の結晶粒界が次第
に割れたり浸食されて冷却効率が低下するとともに破損
に至るおそれがある。
この発明は、以上のような不都合を解消し、陽極ターゲ
ット板の表面の粗れヤ結晶粒界の割れを抑制してX線出
力の低下を防止するとともに、裏面の腐蝕を抑制してタ
ーゲット板の高い冷却効率を維持し得る固定陽極型X線
管を提供することを目的とする。
ット板の表面の粗れヤ結晶粒界の割れを抑制してX線出
力の低下を防止するとともに、裏面の腐蝕を抑制してタ
ーゲット板の高い冷却効率を維持し得る固定陽極型X線
管を提供することを目的とする。
[発明の構成]
(課題を解決するための手段)
この発明は、裏面が冷却媒体により冷却される陽極構体
のターゲット板が、単結晶鋼材からなる固定陽極型X線
管である。
のターゲット板が、単結晶鋼材からなる固定陽極型X線
管である。
(作用)
この発明によれば、陽極ターゲット板として単結晶鋼材
を使用しているので、ターゲット板のX線発生面で結晶
隆起を起したり結晶粒界割れを起したりしてX線出力の
低下を生じるおそれがなく、また裏面に直接冷却水を噴
q寸シても結晶粒界vjれの発生および浸食が抑制され
、信頼性の高い固定陽極型X線管を提供することができ
る。
を使用しているので、ターゲット板のX線発生面で結晶
隆起を起したり結晶粒界割れを起したりしてX線出力の
低下を生じるおそれがなく、また裏面に直接冷却水を噴
q寸シても結晶粒界vjれの発生および浸食が抑制され
、信頼性の高い固定陽極型X線管を提供することができ
る。
(実施例)
以下図面を参照してこの発明の実施例を詳細に説明する
。なお、同一部分は同一符号であられす。
。なお、同一部分は同一符号であられす。
この発明を適用した分析用X線管は、第1図に示すよう
に、金属円筒からなる真空容器11内に電子ビームを発
生するフィラメント12を有する陰極構体13が配設さ
れ、これに対向して陽極構体14が設cノられている。
に、金属円筒からなる真空容器11内に電子ビームを発
生するフィラメント12を有する陰極構体13が配設さ
れ、これに対向して陽極構体14が設cノられている。
陽極構体旦は、厚肉のリング状ターゲット保持体15が
、その外周部に気密接合された到着金属リング16を介
して真空容器11の開口端部に気密接合されている。保
持体15の上面には、その中央透孔17を塞ぐように薄
肉円板状のターゲット板18が、ろう接部19で気密ろ
う接されている。このターゲット板18のまわりの真空
容器壁には、4個のX線放射窓20.20・・・が設【
プられている。また、保持体15の裏側には、このX線
管の取付は基台を兼ねる冷却水循環器21が、ねじ22
およびO−リング23により着脱可能に装着されている
。冷却水循環器21の中心部には、冷却水案内パイプ2
4および冷却水噴射用ノズル25が0−リング26を介
して嵌合されている。ノズルの冷却水噴出口は、幅が0
.4#、長さが1351I11の矩形状を有し、13%
の長さ方向が線状電子ビーム焦点の長さ方向と一致する
ように配設されている。またこのノズル内には、冷却水
に含まれる固体粒子や塵埃を除去するため、網状フィル
タ27が設けられている。
、その外周部に気密接合された到着金属リング16を介
して真空容器11の開口端部に気密接合されている。保
持体15の上面には、その中央透孔17を塞ぐように薄
肉円板状のターゲット板18が、ろう接部19で気密ろ
う接されている。このターゲット板18のまわりの真空
容器壁には、4個のX線放射窓20.20・・・が設【
プられている。また、保持体15の裏側には、このX線
管の取付は基台を兼ねる冷却水循環器21が、ねじ22
およびO−リング23により着脱可能に装着されている
。冷却水循環器21の中心部には、冷却水案内パイプ2
4および冷却水噴射用ノズル25が0−リング26を介
して嵌合されている。ノズルの冷却水噴出口は、幅が0
.4#、長さが1351I11の矩形状を有し、13%
の長さ方向が線状電子ビーム焦点の長さ方向と一致する
ように配設されている。またこのノズル内には、冷却水
に含まれる固体粒子や塵埃を除去するため、網状フィル
タ27が設けられている。
ターゲット保持体およびターゲット板は、第2図に示す
ように予め単独で製作される。すなわち、保持体15は
、銅塊から切削加工により所定形状に製作される。そこ
でターゲット板18は、例えば特公昭61−38160
号公報に記載される方法により製造された銅の単結晶材
から、厚さ1.5mmの円板にスライスして製作できる
。この場合、電子ビームの衝撃を受けてX線を発生する
表面18aは、結晶構造のN 11 ]方位にスライス
した面である。そしてこのターゲット板の裏面には、金
の保護層28がめっきにより被着されている。そして銀
または金ろうによりろう接部19で保持体15に気密接
合されている。
ように予め単独で製作される。すなわち、保持体15は
、銅塊から切削加工により所定形状に製作される。そこ
でターゲット板18は、例えば特公昭61−38160
号公報に記載される方法により製造された銅の単結晶材
から、厚さ1.5mmの円板にスライスして製作できる
。この場合、電子ビームの衝撃を受けてX線を発生する
表面18aは、結晶構造のN 11 ]方位にスライス
した面である。そしてこのターゲット板の裏面には、金
の保護層28がめっきにより被着されている。そして銀
または金ろうによりろう接部19で保持体15に気密接
合されている。
この実施例の固定陽極型X線管は、ターゲット板として
単結晶鋼材を使用しているので、銅の特性X線を発生す
るとともに、使用中にターゲット面の結晶隆起が起った
り、結晶粒界割れが発生したりしてX線出力の低下や陽
極構体の損傷をまねくおそれがない。特にターゲット板
のX線発生面が[111]方位にスライスした面である
ため、格子間隔が最も短く、より一層高いX線放射効率
が19られる。ざらにまた、ターゲット板が銅の単結晶
材で形成されているので、裏面に直接冷却水を噴射して
冷却しても冷媒による腐蝕や結晶粒界割れの発生が抑制
される。しかもこのターゲット板裏面に銀または金から
なる保護層が被着されているので、腐蝕は一層防止され
る。こうして、信頼性の高い固定陽極型X線管を提供す
ることができる。
単結晶鋼材を使用しているので、銅の特性X線を発生す
るとともに、使用中にターゲット面の結晶隆起が起った
り、結晶粒界割れが発生したりしてX線出力の低下や陽
極構体の損傷をまねくおそれがない。特にターゲット板
のX線発生面が[111]方位にスライスした面である
ため、格子間隔が最も短く、より一層高いX線放射効率
が19られる。ざらにまた、ターゲット板が銅の単結晶
材で形成されているので、裏面に直接冷却水を噴射して
冷却しても冷媒による腐蝕や結晶粒界割れの発生が抑制
される。しかもこのターゲット板裏面に銀または金から
なる保護層が被着されているので、腐蝕は一層防止され
る。こうして、信頼性の高い固定陽極型X線管を提供す
ることができる。
なお、単結晶鋼材からなるターゲット板18は、厚さが
1〜2mmの範囲にあればX線放射および冷却効率の点
で実用上十分である。
1〜2mmの範囲にあればX線放射および冷却効率の点
で実用上十分である。
第3図に示す実施例は、保持体15とターゲット板18
とを銅の単結晶材で一体形成したものである。
とを銅の単結晶材で一体形成したものである。
すなわち、前述の公報に記載された方法により製造した
銅の単結晶材から、同図の形状に切削加工により陽極構
体を得る。そしてターゲット板18の裏面に、保′S層
28を被着する。
銅の単結晶材から、同図の形状に切削加工により陽極構
体を得る。そしてターゲット板18の裏面に、保′S層
28を被着する。
第4図に示す実施例は、1〜2mmの範囲の厚さの単結
晶鋼材の薄板からなるターゲット板18の表面に、X線
発生源として例えば鉄、コバルト、クロム、またはロジ
ウムを、めっき法や蒸着法等で20μs乃至2001J
!11の範囲、より好ましくは30μs乃至100#の
範囲の厚さの薄膜18bを被覆したものである。そして
これを保持体15にろう接しである。
晶鋼材の薄板からなるターゲット板18の表面に、X線
発生源として例えば鉄、コバルト、クロム、またはロジ
ウムを、めっき法や蒸着法等で20μs乃至2001J
!11の範囲、より好ましくは30μs乃至100#の
範囲の厚さの薄膜18bを被覆したものである。そして
これを保持体15にろう接しである。
第5図に示す実施例は、第3図と同様の保持体15およ
びターゲット板18の一体物単結晶鋼材の表面に、上記
と同様の金属薄1118bを同様の厚さ範囲に被覆した
ものである。
びターゲット板18の一体物単結晶鋼材の表面に、上記
と同様の金属薄1118bを同様の厚さ範囲に被覆した
ものである。
[発明の効果]
以上説明したようにこの発明によれば、ターゲット板の
X線発生面に結晶隆起が起ったり、結晶粒界割れが発生
したりしてX線出力の低下や陽極構体の損傷をまねくお
それがない。また、ターゲット板の裏面が冷媒により腐
蝕されるのが抑制され、信頼性の高い固定陽極型X線管
を提供することができる。
X線発生面に結晶隆起が起ったり、結晶粒界割れが発生
したりしてX線出力の低下や陽極構体の損傷をまねくお
それがない。また、ターゲット板の裏面が冷媒により腐
蝕されるのが抑制され、信頼性の高い固定陽極型X線管
を提供することができる。
れる。
第1図はこの発明の一実施例を示す要部縦断面図、第2
図はその要部拡大断面図、第3図乃至第5図は各々この
発明の他の実施例を示す要部縦断面図である。 11・・・真空容器、 13・・・陰極構体、 14・・・陽極構体、 15・・・ターゲット保持体、 18・・・ターゲット板、 20・・・X線放射窓、 25・・・冷媒噴射用ノズル。
図はその要部拡大断面図、第3図乃至第5図は各々この
発明の他の実施例を示す要部縦断面図である。 11・・・真空容器、 13・・・陰極構体、 14・・・陽極構体、 15・・・ターゲット保持体、 18・・・ターゲット板、 20・・・X線放射窓、 25・・・冷媒噴射用ノズル。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 真空容器内に配設された電子ビーム発生用陰極構体と、 この陰極構体に対向して設けられ、表面が上記電子ビー
ムの衝撃でX線を発生するターゲット板であつて、その
裏面が冷却媒体により冷却される陽極構体とを具備する
固定陽極型X線管において、 上記陽極構体のターゲット板は、単結晶晶銅材からなる
ことを特徴とする固定陽極型X線管。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31863988A JPH02165548A (ja) | 1988-12-19 | 1988-12-19 | 固定陽極型x線管 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31863988A JPH02165548A (ja) | 1988-12-19 | 1988-12-19 | 固定陽極型x線管 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02165548A true JPH02165548A (ja) | 1990-06-26 |
Family
ID=18101383
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP31863988A Pending JPH02165548A (ja) | 1988-12-19 | 1988-12-19 | 固定陽極型x線管 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02165548A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6540811B2 (en) | 2000-01-21 | 2003-04-01 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method of producing alloy powders, alloy powders obtained by said method, and products applying said powders |
CN110303141A (zh) * | 2019-07-10 | 2019-10-08 | 株洲未铼新材料科技有限公司 | 一种x射线管用单晶铜固定阳极靶材及其制备方法 |
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1988
- 1988-12-19 JP JP31863988A patent/JPH02165548A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6540811B2 (en) | 2000-01-21 | 2003-04-01 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method of producing alloy powders, alloy powders obtained by said method, and products applying said powders |
CN110303141A (zh) * | 2019-07-10 | 2019-10-08 | 株洲未铼新材料科技有限公司 | 一种x射线管用单晶铜固定阳极靶材及其制备方法 |
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