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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- 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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