JPH05217532A - Ｘ線管陽極の焦点トラック構造とその製造法 - Google Patents
Ｘ線管陽極の焦点トラック構造とその製造法Info
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- JPH05217532A JPH05217532A JP4282116A JP28211692A JPH05217532A JP H05217532 A JPH05217532 A JP H05217532A JP 4282116 A JP4282116 A JP 4282116A JP 28211692 A JP28211692 A JP 28211692A JP H05217532 A JPH05217532 A JP H05217532A
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- 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
Abstract
(57)【要約】
【目的】 黒鉛の回転陽極を持つＸ線管の性能を高め
る。 【構成】 黒鉛の陽極本体２１の、損傷のない領域３１
上に焦点トラック層１９を設ける。損傷のない領域を作
るため、陽極本体２１の表面を空気中で酸化して、陽極
本体の整形中に生じた表面の損傷を除去する。焦点トラ
ック層は、陽極本体の損傷のない表面上に設けたレニウ
ムの拡散障壁層３２と、該拡散層の上に設けた陽極ター
ゲット層２０とで構成する。
る。 【構成】 黒鉛の陽極本体２１の、損傷のない領域３１
上に焦点トラック層１９を設ける。損傷のない領域を作
るため、陽極本体２１の表面を空気中で酸化して、陽極
本体の整形中に生じた表面の損傷を除去する。焦点トラ
ック層は、陽極本体の損傷のない表面上に設けたレニウ
ムの拡散障壁層３２と、該拡散層の上に設けた陽極ター
ゲット層２０とで構成する。
Description
【０００１】
【発明の分野】この発明はＸ線管、特に、計算機式軸断
層写真法（ＣＡＴ）スキャナの様なＸ線発生装置に使わ
れる高性能のターゲットに関する。更に具体的に云え
ば、この発明は接着力を改良した焦点トラックを持つＸ
線管の高性能回転陽極構造に関する。
層写真法（ＣＡＴ）スキャナの様なＸ線発生装置に使わ
れる高性能のターゲットに関する。更に具体的に云え
ば、この発明は接着力を改良した焦点トラックを持つＸ
線管の高性能回転陽極構造に関する。
【０００２】
【発明の背景】普通のＸ線作像装置の為の回転陽極を設
計する分野の研究者は、以前から、この様な構造に黒鉛
を使う利点を承知していた。然し、黒鉛を使うと、タン
グステン、タングステン合金、モリブデン及びモリブデ
ン合金の陽極ターゲット層が黒鉛と直接接触した時、
（回転ターゲットを製造する間、並びに／又はＸ線ビー
ムを発生する為にそれを使っている間）この層と黒鉛の
間の反応により、脆い中間の炭化物層の形成を招くこと
がじきに明らかになった。特許文献には、米国特許第
３，６６０，０５３号、同第３，７１９，８５４号及び
英国特許第１，１７３，８５９号、同第１，２０７，６
４８号及び同第１，２４７，２４４号の様に、この問題
に対する解決策としての種々の陽極構造が提案されてい
る。
計する分野の研究者は、以前から、この様な構造に黒鉛
を使う利点を承知していた。然し、黒鉛を使うと、タン
グステン、タングステン合金、モリブデン及びモリブデ
ン合金の陽極ターゲット層が黒鉛と直接接触した時、
（回転ターゲットを製造する間、並びに／又はＸ線ビー
ムを発生する為にそれを使っている間）この層と黒鉛の
間の反応により、脆い中間の炭化物層の形成を招くこと
がじきに明らかになった。特許文献には、米国特許第
３，６６０，０５３号、同第３，７１９，８５４号及び
英国特許第１，１７３，８５９号、同第１，２０７，６
４８号及び同第１，２４７，２４４号の様に、この問題
に対する解決策としての種々の陽極構造が提案されてい
る。
【０００３】別の特許（米国特許第３，８９０，５２１
号）には、タンタル（又は場合によってはハフニウム、
ニオブ又はジルコニウム）の炭化物層がその場所で形成
されるのを受入れながらも、黒鉛の円板又は担体とタン
グステン・ターゲット層の間の反応によって炭化タング
ステンが形成される心配が述べられている。構成部品の
最初の集成体は、黒鉛の担体の上に、イリジウム、オス
ミウム又はルテニウムの第１の層、ハフニウム、ニオ
ブ、タンタル又はジルコニウムの第２の層、及び次いで
ターゲット層（例えばタングステン）が相次いで沈積さ
れて構成される。炭化物（例えば炭化タンタル）の所望
の層が形成されるのは、Ｘ線管の動作中、炭素が第１の
層を横切って拡散し、第２の層と反応する時である。米
国特許第３，７１０，１７０号は、炭化タンタル（米国
特許第３，８９０，５２１号）と隣接する構造の間、並
びに黒鉛（米国特許第３，７１０，１７０号）及び隣接
する構造の間の熱膨張係数の違いの為に、回転陽極構造
に生ずる熱応力を取上げている。然し、米国特許第３，
８９０，５２１号でもそうであるが、同第３，７１０，
１７０号の場合、はんだ材料の一部分として、ある金属
炭化物成分がわざと用いられている。例えば、米国特許
第３，７１０，１７０号は、黒鉛をモリブデンと接触し
た状態に置き、約２２００℃に加熱することによって、
モリブデン−炭化モリブデン共晶を調製することを提案
している。
号）には、タンタル（又は場合によってはハフニウム、
ニオブ又はジルコニウム）の炭化物層がその場所で形成
されるのを受入れながらも、黒鉛の円板又は担体とタン
グステン・ターゲット層の間の反応によって炭化タング
ステンが形成される心配が述べられている。構成部品の
最初の集成体は、黒鉛の担体の上に、イリジウム、オス
ミウム又はルテニウムの第１の層、ハフニウム、ニオ
ブ、タンタル又はジルコニウムの第２の層、及び次いで
ターゲット層（例えばタングステン）が相次いで沈積さ
れて構成される。炭化物（例えば炭化タンタル）の所望
の層が形成されるのは、Ｘ線管の動作中、炭素が第１の
層を横切って拡散し、第２の層と反応する時である。米
国特許第３，７１０，１７０号は、炭化タンタル（米国
特許第３，８９０，５２１号）と隣接する構造の間、並
びに黒鉛（米国特許第３，７１０，１７０号）及び隣接
する構造の間の熱膨張係数の違いの為に、回転陽極構造
に生ずる熱応力を取上げている。然し、米国特許第３，
８９０，５２１号でもそうであるが、同第３，７１０，
１７０号の場合、はんだ材料の一部分として、ある金属
炭化物成分がわざと用いられている。例えば、米国特許
第３，７１０，１７０号は、黒鉛をモリブデンと接触し
た状態に置き、約２２００℃に加熱することによって、
モリブデン−炭化モリブデン共晶を調製することを提案
している。
【０００４】英国特許第１，３８３，５５７号には別の
問題が取上げられている。この場合、ジルコニウム及び
／又はチタンのはんだ層を用いて、黒鉛をモリブデン、
タンタル、又はタングステン、モリブデン、タンタル及
びレニウムの内の２種類又は更に多くの間に形成される
合金に結合する。黒鉛の支持体とはんだ層の間に炭化物
層が形成される。特定の温度制御と初期の箔の厚さを用
いて、はんだ層が生き残る様にしている。
問題が取上げられている。この場合、ジルコニウム及び
／又はチタンのはんだ層を用いて、黒鉛をモリブデン、
タンタル、又はタングステン、モリブデン、タンタル及
びレニウムの内の２種類又は更に多くの間に形成される
合金に結合する。黒鉛の支持体とはんだ層の間に炭化物
層が形成される。特定の温度制御と初期の箔の厚さを用
いて、はんだ層が生き残る様にしている。
【０００５】黒鉛を耐火金属、特にタングステン、タン
グステン合金、モリブデン及びモリブデン合金に結合す
るにはどうするのが一番よいかに関する従来技術の考え
の大幅な変化は、従来のＸ線装置に対する回転陽極の設
計で、この問題がどんなに複雑なまゝであったかを示し
ている。こう云う種々の解決策は、それが従来のＸ線作
像装置で役に立ち得る限度では解決策ではあるが、医療
用計算機式軸断層写真（ＣＡＴ）スキャナに使われるＸ
線管に黒鉛部材を使う場合には、はるかに厳しい試験に
ぶつかる。像を形成する為には、医療用ＣＡＴスキャナ
は、Ｘ線ビームに約２乃至８秒の持続時間を必要とする
のが典型的である。この様な露出時間は、従来のＸ線作
像装置にとっての典型的な１秒未満の露出時間よりずっ
と長い。この様に露出時間が長くなる結果として、（タ
ーゲット領域に於けるＸ線発生過程の副産物として発生
される）ずっと多量の熱を回転陽極が蓄えて最終的に散
逸しなければならない。
グステン合金、モリブデン及びモリブデン合金に結合す
るにはどうするのが一番よいかに関する従来技術の考え
の大幅な変化は、従来のＸ線装置に対する回転陽極の設
計で、この問題がどんなに複雑なまゝであったかを示し
ている。こう云う種々の解決策は、それが従来のＸ線作
像装置で役に立ち得る限度では解決策ではあるが、医療
用計算機式軸断層写真（ＣＡＴ）スキャナに使われるＸ
線管に黒鉛部材を使う場合には、はるかに厳しい試験に
ぶつかる。像を形成する為には、医療用ＣＡＴスキャナ
は、Ｘ線ビームに約２乃至８秒の持続時間を必要とする
のが典型的である。この様な露出時間は、従来のＸ線作
像装置にとっての典型的な１秒未満の露出時間よりずっ
と長い。この様に露出時間が長くなる結果として、（タ
ーゲット領域に於けるＸ線発生過程の副産物として発生
される）ずっと多量の熱を回転陽極が蓄えて最終的に散
逸しなければならない。
【０００６】黒鉛は、質量が小さくて大きい熱蓄積容積
を持つが、ＣＡＴスキャナのＸ線管の回転陽極構造にと
って、特に黒鉛部材が、米国特許第３，７１０，１７０
号及び同再特許３１，５６８号に記載される様に、熱を
放射エネルギとして散逸するヒート・シンクとして作用
する時、主な候補として残っている。黒鉛部材を用いた
複合陽極円板を製造する時に考えなければならない重要
な１つの点は、黒鉛を隣接するタングステン、タングス
テン合金、モリブデン又はモリブデン合金の金属面に結
合する方法である。米国特許第３，７１０，１７０号並
びに／又は同第３，８９０，５２１号では、タンタル、
ハフニウム、ニオブ、ジルコニウムの炭化物並びにモリ
ブデン炭化物とモリブデンの共晶が存在することについ
ては好意的な見方がされていたけれども、この業界の研
究者は、黒鉛部材と、黒鉛をそれに結合したまゝにしな
ければならない隣接するタングステン、タングステン合
金、モリブデン又はモリブデン合金の面との間に、炭化
タングステン又は炭化モリブデンの何等かの層が形成さ
れることに警戒の目を持っていた。この様な炭化物層が
形成されることは、剥離が起こる傾向がある為に、特に
問題である。剥離が起こると、陽極ターゲット層から隣
接する黒鉛部材への熱の流れが減少し、毎分約１０００
０乃至１５０００回転で典型的に回転する陽極の構造的
な完全さを失う結果になる。
を持つが、ＣＡＴスキャナのＸ線管の回転陽極構造にと
って、特に黒鉛部材が、米国特許第３，７１０，１７０
号及び同再特許３１，５６８号に記載される様に、熱を
放射エネルギとして散逸するヒート・シンクとして作用
する時、主な候補として残っている。黒鉛部材を用いた
複合陽極円板を製造する時に考えなければならない重要
な１つの点は、黒鉛を隣接するタングステン、タングス
テン合金、モリブデン又はモリブデン合金の金属面に結
合する方法である。米国特許第３，７１０，１７０号並
びに／又は同第３，８９０，５２１号では、タンタル、
ハフニウム、ニオブ、ジルコニウムの炭化物並びにモリ
ブデン炭化物とモリブデンの共晶が存在することについ
ては好意的な見方がされていたけれども、この業界の研
究者は、黒鉛部材と、黒鉛をそれに結合したまゝにしな
ければならない隣接するタングステン、タングステン合
金、モリブデン又はモリブデン合金の面との間に、炭化
タングステン又は炭化モリブデンの何等かの層が形成さ
れることに警戒の目を持っていた。この様な炭化物層が
形成されることは、剥離が起こる傾向がある為に、特に
問題である。剥離が起こると、陽極ターゲット層から隣
接する黒鉛部材への熱の流れが減少し、毎分約１０００
０乃至１５０００回転で典型的に回転する陽極の構造的
な完全さを失う結果になる。
【０００７】ＣＡＴスキャナで使われるＸ線管では、こ
の様な陽極の動作中のバルク温度は約１２００℃−１３
００℃に達する。この様な温度では、タングステン、タ
ングステン合金、モリブデン又はモリブデン合金は容易
に望ましくない金属炭化物を形成する。即ち、この様な
回転陽極にとっては、金属面と黒鉛との反応を許さない
様な結合手順及び陽極構造を工夫することが特に重要と
考えられ、複合陽極構造には、ＣＡＴスキャナのＸ線管
の動作中、金属面と黒鉛との間に反応が起こらない様に
する手段を設けることが更に重要であると考えられて来
た。
の様な陽極の動作中のバルク温度は約１２００℃−１３
００℃に達する。この様な温度では、タングステン、タ
ングステン合金、モリブデン又はモリブデン合金は容易
に望ましくない金属炭化物を形成する。即ち、この様な
回転陽極にとっては、金属面と黒鉛との反応を許さない
様な結合手順及び陽極構造を工夫することが特に重要と
考えられ、複合陽極構造には、ＣＡＴスキャナのＸ線管
の動作中、金属面と黒鉛との間に反応が起こらない様に
する手段を設けることが更に重要であると考えられて来
た。
【０００８】３つの米国再特許第３１，３６９号、同第
３１，５６０号及び同第３１，５６８号には、金属面
と、それを結合する黒鉛本体との間に白金、パラジウ
ム、ロジウム、オスミウム、ルテニウム又は白金−クロ
ム合金の層を介在配置するろう付け手順が記載されてい
る。ろう付けされた領域が介在配置された層の上下に発
生するが、この層自体は生き残って、Ｘ線管の動作中、
炭素の拡散に対する障壁として作用する。上に述べたろ
う付け材料はタングステン、タングステン合金、モリブ
デン、モリブデン合金と、そして黒鉛とも反応する能力
を持つことを特徴としている。介在配置された層と黒鉛
との反応は使用中に回転陽極が達する温度を越える温度
でしか、進行することが出来ないから、最高使用温度で
も、例えば中間の白金層は、炭素が白金を通過し、そこ
で脆い炭化タングステン又はモリブデンを形成すること
が出来る様になるのを防止する炭素に対する拡散障壁と
して作用する。
３１，５６０号及び同第３１，５６８号には、金属面
と、それを結合する黒鉛本体との間に白金、パラジウ
ム、ロジウム、オスミウム、ルテニウム又は白金−クロ
ム合金の層を介在配置するろう付け手順が記載されてい
る。ろう付けされた領域が介在配置された層の上下に発
生するが、この層自体は生き残って、Ｘ線管の動作中、
炭素の拡散に対する障壁として作用する。上に述べたろ
う付け材料はタングステン、タングステン合金、モリブ
デン、モリブデン合金と、そして黒鉛とも反応する能力
を持つことを特徴としている。介在配置された層と黒鉛
との反応は使用中に回転陽極が達する温度を越える温度
でしか、進行することが出来ないから、最高使用温度で
も、例えば中間の白金層は、炭素が白金を通過し、そこ
で脆い炭化タングステン又はモリブデンを形成すること
が出来る様になるのを防止する炭素に対する拡散障壁と
して作用する。
【０００９】白金の合金を、黒鉛をタングステン又はタ
ングステン合金に結合する時の中間層として使うこと
が、ドイツ実用新案第７，１１２，５８９号に記載され
ており、黒鉛をタングステン又はモリブデンに結合する
時の中間層として白金を含む合金を使うことが、米国特
許第３，４４２，００６号に記載されている。この何れ
の発明でも、結合する方法には、中間層を溶融させるこ
とを必要とする。米国特許第３，４４２，００６号に記
載されているどの合金の中間層も、Ｘ線管の陽極の動作
温度で、炭素に対する拡散障壁となり得ない。
ングステン合金に結合する時の中間層として使うこと
が、ドイツ実用新案第７，１１２，５８９号に記載され
ており、黒鉛をタングステン又はモリブデンに結合する
時の中間層として白金を含む合金を使うことが、米国特
許第３，４４２，００６号に記載されている。この何れ
の発明でも、結合する方法には、中間層を溶融させるこ
とを必要とする。米国特許第３，４４２，００６号に記
載されているどの合金の中間層も、Ｘ線管の陽極の動作
温度で、炭素に対する拡散障壁となり得ない。
【００１０】上に述べた米国再特許を実施する時のろう
付けが非常に素早く行なわれゝば、問題のある炭化物の
形成が避けられる。使われる典型的なろう付け温度で
は、中間層（例えば白金）が溶融し、炭素で飽和する。
例として云うと、液体白金は、共晶温度より少し上の温
度である期間にわたり、炭素を約１６原子％まで溶解す
る。タングステン又はモリブデンがこの様な炭素含有量
の多い液体と接触すると、界面に炭化物が形成される。
従って、液化したろう付け層に炭素が溶解するのに利用
し得る時間の長さが重要であり、ろう付けされる集成体
が余り長い期間の間、高い温度にとゞまると、厚手の炭
化物の層が形成される惧れがあり、これが冷却又は取扱
いの間に剥離する惧れがある。モリブデンを黒鉛に固定
する為のろう付け層として白金を使う場合、約５分と云
う短い間、約１８００℃の温度に露出すると、炭化モリ
ブデン層の厚さは約０．００３吋になる。
付けが非常に素早く行なわれゝば、問題のある炭化物の
形成が避けられる。使われる典型的なろう付け温度で
は、中間層（例えば白金）が溶融し、炭素で飽和する。
例として云うと、液体白金は、共晶温度より少し上の温
度である期間にわたり、炭素を約１６原子％まで溶解す
る。タングステン又はモリブデンがこの様な炭素含有量
の多い液体と接触すると、界面に炭化物が形成される。
従って、液化したろう付け層に炭素が溶解するのに利用
し得る時間の長さが重要であり、ろう付けされる集成体
が余り長い期間の間、高い温度にとゞまると、厚手の炭
化物の層が形成される惧れがあり、これが冷却又は取扱
いの間に剥離する惧れがある。モリブデンを黒鉛に固定
する為のろう付け層として白金を使う場合、約５分と云
う短い間、約１８００℃の温度に露出すると、炭化モリ
ブデン層の厚さは約０．００３吋になる。
【００１１】上に述べた炭化物が形成されると云う欠点
が、米国特許第４，９０１，３３８号、同第４，３５
２，０４１号、同第３，５７９，０２２号、同第３，５
３９，８５９号、英国特許第１，２４７，２４４号、英
国特許出願第２，０８４，１２４ Ａ号、及びフランス
特許公告第２，６２５，０３３ Ａ１号に取上げられて
おり、陽極ターゲット層をその下にある黒鉛の陽極本体
から分離する為に中間のレニウム層を設けている。黒鉛
の容器本体の面に対する中間層の接着力が重要であるか
ら、ＣＡＴスキャナのＸ線管の次第に厳しくなる環境に
適した高性能の回転陽極を作る為には、黒鉛の陽極本体
の面に対する中間層の接着力を改良する方法を提供する
ことが望ましい。
が、米国特許第４，９０１，３３８号、同第４，３５
２，０４１号、同第３，５７９，０２２号、同第３，５
３９，８５９号、英国特許第１，２４７，２４４号、英
国特許出願第２，０８４，１２４ Ａ号、及びフランス
特許公告第２，６２５，０３３ Ａ１号に取上げられて
おり、陽極ターゲット層をその下にある黒鉛の陽極本体
から分離する為に中間のレニウム層を設けている。黒鉛
の容器本体の面に対する中間層の接着力が重要であるか
ら、ＣＡＴスキャナのＸ線管の次第に厳しくなる環境に
適した高性能の回転陽極を作る為には、黒鉛の陽極本体
の面に対する中間層の接着力を改良する方法を提供する
ことが望ましい。
【００１２】
【発明の要約】この発明は、実質的に損傷のない領域を
持つ黒鉛の陽極本体と、この領域上に配置されていて、
Ｘ線を発生する為に電子が衝突する焦点トラック層とを
持つ改良されたＸ線管の陽極を対象とする。更にこの発
明は、面を整形する間に生じた損傷が実質的にない整形
された表面を持つ黒鉛の基板を作る方法として、損傷を
受けた層の下にある損傷を受けていない表面が露出する
まで、整形された表面の黒鉛の損傷を受けた層を酸化す
ることを含む方法を対象とする。
持つ黒鉛の陽極本体と、この領域上に配置されていて、
Ｘ線を発生する為に電子が衝突する焦点トラック層とを
持つ改良されたＸ線管の陽極を対象とする。更にこの発
明は、面を整形する間に生じた損傷が実質的にない整形
された表面を持つ黒鉛の基板を作る方法として、損傷を
受けた層の下にある損傷を受けていない表面が露出する
まで、整形された表面の黒鉛の損傷を受けた層を酸化す
ることを含む方法を対象とする。
【００１３】この発明のその他の利点は、以下図面につ
いて詳しく説明する所を読めば明らかになろう。この発
明が更に完全に理解される様に、次にこの発明の例とし
て、実施例を図面について更に詳しく説明する。この発
明を好ましい実施例に関連して説明するが、この発明を
この実施例に制限するつもりはないことを承知された
い。むしろ、特許請求の範囲によって定められたこの発
明の範囲内に含まれる全ての変更をも網羅しようとする
ものである。
いて詳しく説明する所を読めば明らかになろう。この発
明が更に完全に理解される様に、次にこの発明の例とし
て、実施例を図面について更に詳しく説明する。この発
明を好ましい実施例に関連して説明するが、この発明を
この実施例に制限するつもりはないことを承知された
い。むしろ、特許請求の範囲によって定められたこの発
明の範囲内に含まれる全ての変更をも網羅しようとする
ものである。
【００１４】
【好ましい実施例の詳しい説明】図１には参照数字１０
で示したＸ線管の１例が示されている。Ｘ線管１０が気
密封じして実質的に真空に引いた外被１１を有する。外
被１１は一般的に硝子の様なＸ線に透明な材料で作られ
る。外被１１の第１の端には、第１の端に部分的に封着
した陰極支持体が位置ぎめされている。電子放出フィラ
メント１４及び集束カップ１５で構成された陰極構造１
３が支持体１２に取付けられる。フィラメント１４が、
フィラメント１４に加熱電流を供給する１対のフィラメ
ント導体１６を持っている。更に陰極構造１３が、陰極
構造１３を大地に保つ為、又はＸ線管１０の陽極１８に
対する負の電位に保つ為の接地された導体１７を有す
る。陽極１８（これはターゲットとも呼ぶ）がフィラメ
ント１４と向い合う様に位置ぎめされている。
で示したＸ線管の１例が示されている。Ｘ線管１０が気
密封じして実質的に真空に引いた外被１１を有する。外
被１１は一般的に硝子の様なＸ線に透明な材料で作られ
る。外被１１の第１の端には、第１の端に部分的に封着
した陰極支持体が位置ぎめされている。電子放出フィラ
メント１４及び集束カップ１５で構成された陰極構造１
３が支持体１２に取付けられる。フィラメント１４が、
フィラメント１４に加熱電流を供給する１対のフィラメ
ント導体１６を持っている。更に陰極構造１３が、陰極
構造１３を大地に保つ為、又はＸ線管１０の陽極１８に
対する負の電位に保つ為の接地された導体１７を有す
る。陽極１８（これはターゲットとも呼ぶ）がフィラメ
ント１４と向い合う様に位置ぎめされている。
【００１５】陽極１８の陽極本体２１は一般的に円板の
形であり、典型的にはチタン及びジルコウニムと合金し
たモリブデン又は黒鉛の形の炭素の様な材料で作られ
る。多結晶黒鉛が好ましい。Ｘ線管のターゲットに普通
使われる多結晶黒鉛は、一般的に黒鉛の晶子をコールタ
ール・ピッチの様な結合剤で結着したものであり、黒鉛
形成過程の間、このピッチも幾分か黒鉛化する。約１．
７５乃至約１．８５グラム／ｃｃの範囲内の中位の密度
の黒鉛が最も適している。
形であり、典型的にはチタン及びジルコウニムと合金し
たモリブデン又は黒鉛の形の炭素の様な材料で作られ
る。多結晶黒鉛が好ましい。Ｘ線管のターゲットに普通
使われる多結晶黒鉛は、一般的に黒鉛の晶子をコールタ
ール・ピッチの様な結合剤で結着したものであり、黒鉛
形成過程の間、このピッチも幾分か黒鉛化する。約１．
７５乃至約１．８５グラム／ｃｃの範囲内の中位の密度
の黒鉛が最も適している。
【００１６】更に陽極１８が、Ｘ線を発生する為に、フ
ィラメント１４によって発生された電子がそこに衝突す
る焦点トラック層１９を備えている。図５に示す様に、
焦点トラック層１９は、表面３１の焦点トラック領域の
上にそれと接して配置された拡散障壁層３２と、この拡
散障壁層３２の上に配置された陽極ターゲット層２０と
で構成される。拡散障壁層３２が、陽極ターゲット層２
０に使われる材料から炭化物が形成されるのを防止す
る。
ィラメント１４によって発生された電子がそこに衝突す
る焦点トラック層１９を備えている。図５に示す様に、
焦点トラック層１９は、表面３１の焦点トラック領域の
上にそれと接して配置された拡散障壁層３２と、この拡
散障壁層３２の上に配置された陽極ターゲット層２０と
で構成される。拡散障壁層３２が、陽極ターゲット層２
０に使われる材料から炭化物が形成されるのを防止す
る。
【００１７】拡散障壁層３２は一般的にレニウム、ルテ
ニウム又はオスミウムの様な材料で作られる。レニウム
が好ましい。陽極ターゲット層２０は一般的にはタング
ステン、又は典型的には１５重量％までのレニウムと合
金したタングステンで作られる。約５％乃至約１０％の
レニウムと合金したタングステンが好ましい。更に図１
のＸ線管１０が、外被１１の第２の端に配置されてい
て、陽極１８を回転させる回転手段を備えている。回転
手段は、回転子２４を有し、その軸２３が内部軸受支持
体２５に軸支されており、この支持体が、外被１１の第
２の端に配置された口輪２６によって支持されている。
軸２３が陽極１８の中心に配置された開口を介して陽極
１８に固定される。空気誘導電動機の固定子の様な、回
転子２４を駆動する為の固定子コイルは図１では省略さ
れている。高い電圧が、コネクタ２７に結合された給電
線（図面に示してない）を介して陽極１８に供給され
る。
ニウム又はオスミウムの様な材料で作られる。レニウム
が好ましい。陽極ターゲット層２０は一般的にはタング
ステン、又は典型的には１５重量％までのレニウムと合
金したタングステンで作られる。約５％乃至約１０％の
レニウムと合金したタングステンが好ましい。更に図１
のＸ線管１０が、外被１１の第２の端に配置されてい
て、陽極１８を回転させる回転手段を備えている。回転
手段は、回転子２４を有し、その軸２３が内部軸受支持
体２５に軸支されており、この支持体が、外被１１の第
２の端に配置された口輪２６によって支持されている。
軸２３が陽極１８の中心に配置された開口を介して陽極
１８に固定される。空気誘導電動機の固定子の様な、回
転子２４を駆動する為の固定子コイルは図１では省略さ
れている。高い電圧が、コネクタ２７に結合された給電
線（図面に示してない）を介して陽極１８に供給され
る。
【００１８】陽極１８を製造する間、黒鉛基板が、研
削、フライス加工、電気成形、切削、丸削り及び研磨の
様な普通の加工方法によって所望の形に整形される。こ
の加工手順により、その上に焦点トラック層１９を沈積
する図２に示した表面３０の焦点トラック領域には、か
なりの損傷が生ずる。この損傷は、黒鉛が非常に脆い性
質であることによって生ずるものであり、典型的には、
研削作業によって加工された陽極本体１８の表面に約２
５乃至５０ミクロンの深さまで拡がる。図２の表面３０
の損傷を受けた層に示した損傷が、陽極本体２１の寸法
に対して、例示の為に著しく誇張されていることを承知
されたい。これは、表面３０の実際の損傷は肉眼では見
ることが出来ないからである。上に述べた損傷を受けた
層を表面３０から実質的に取除き、その下にある損傷を
受けていない表面を露出することにより、焦点トラック
層１９と表面３０の焦点トラック領域との間の接着力が
著しく改良される。この発明は、表面３０から黒鉛の損
傷を受けた層を除去する手段を提供する。
削、フライス加工、電気成形、切削、丸削り及び研磨の
様な普通の加工方法によって所望の形に整形される。こ
の加工手順により、その上に焦点トラック層１９を沈積
する図２に示した表面３０の焦点トラック領域には、か
なりの損傷が生ずる。この損傷は、黒鉛が非常に脆い性
質であることによって生ずるものであり、典型的には、
研削作業によって加工された陽極本体１８の表面に約２
５乃至５０ミクロンの深さまで拡がる。図２の表面３０
の損傷を受けた層に示した損傷が、陽極本体２１の寸法
に対して、例示の為に著しく誇張されていることを承知
されたい。これは、表面３０の実際の損傷は肉眼では見
ることが出来ないからである。上に述べた損傷を受けた
層を表面３０から実質的に取除き、その下にある損傷を
受けていない表面を露出することにより、焦点トラック
層１９と表面３０の焦点トラック領域との間の接着力が
著しく改良される。この発明は、表面３０から黒鉛の損
傷を受けた層を除去する手段を提供する。
【００１９】上に述べた整形工程の後、一般的に黒鉛基
板は、表面の汚染物及び吸着ガスを駆逐する為に予備処
理される。この予備処理は、一般的には、酸素を実質的
に除去する為に、最初はかなり低い真空になるまでポン
プで引いて、その後炉の中に水素を供給した炉内で、基
板を約１８００℃より高い温度に加熱すると云う様な普
通の方法によって実行される。この方法が、英国特許出
願第ＧＢ ２，０８４，１２４ Ａ号に記載されてい
る。
板は、表面の汚染物及び吸着ガスを駆逐する為に予備処
理される。この予備処理は、一般的には、酸素を実質的
に除去する為に、最初はかなり低い真空になるまでポン
プで引いて、その後炉の中に水素を供給した炉内で、基
板を約１８００℃より高い温度に加熱すると云う様な普
通の方法によって実行される。この方法が、英国特許出
願第ＧＢ ２，０８４，１２４ Ａ号に記載されてい
る。
【００２０】上に述べた予備処理工程の後、陽極本体１
８の表面３０を酸化工程にかけ、その間、黒鉛の損傷を
受けた層を、表面３０の下にある図３に示した損傷を受
けていない表面３１が露われるまで、二酸化炭素に酸化
する。陽極本体１８は、約４５分乃至約１時間３０分の
間、約６５０℃乃至約９００℃の温度に加熱することに
より、空気中で酸化することが好ましい。約８００℃で
約１時間酸化することが最も好ましい。一般的に、この
酸化工程の間、約５０−１００ミクロンの層が除去され
る。
８の表面３０を酸化工程にかけ、その間、黒鉛の損傷を
受けた層を、表面３０の下にある図３に示した損傷を受
けていない表面３１が露われるまで、二酸化炭素に酸化
する。陽極本体１８は、約４５分乃至約１時間３０分の
間、約６５０℃乃至約９００℃の温度に加熱することに
より、空気中で酸化することが好ましい。約８００℃で
約１時間酸化することが最も好ましい。一般的に、この
酸化工程の間、約５０−１００ミクロンの層が除去され
る。
【００２１】表面３１の焦点トラック領域に対する拡散
障壁層３２の沈積は、化学反応気相成長（ＣＶＤ）、溶
融電解めっき、大気圧及び準大気圧での直流アーク・プ
ラズマ吹付け、及び大気圧並びに準大気圧でのＲＦブラ
ズマ吹付けの様な任意の適当な方法によって実行するこ
とが出来る。ＣＶＤが好ましい。ＣＶＤ過程の間、Ｒｅ
Ｆ6 の様なレニウムの化合物と水素のガス混合物を、約
２０乃至約２００トル、好ましくは約１００トルの圧力
に保ったＣＶＤ室内に送込む。ＲｅＦ6 の流量は毎分約
２０乃至約４０標準立方センチメートル（ｓｃｃｍ）、
好ましくは約３０ sccmであり、混合物中のＲｅＦ6 に
対する水素の容積比は約１００：１乃至約５００：１、
好ましくは約２００：１である。陽極本体２０にレニウ
ムを沈積する為、混合物は、陽極本体２１から約５乃至
２５ mm、好ましく約７ mmの所で、回転陽極本体２１
の近くに配置したスリット開口を介して、ＣＶＤ室内に
配置された陽極本体２１に、少なくとも約１０５０cm/c
m-秒の速度勾配、好ましくは少なくとも約２０００cm/c
m-秒の速度勾配で差向けることが好ましい。陽極本体２
１を約３２５℃乃至約４７５℃、好ましくは約３５０℃
に誘導加熱する。混合物が陽極本体２１からの熱によっ
て付勢されて、破片に分解し、その後陽極本体２１の表
面３１に吸着されて分解し、図４に示すレニウムの拡散
障壁層３２を形成する。図１１に示す様に、陽極本体２
１の表面に微細ひゞ割れを持つ約５乃至５０ミクロン、
好ましくは約１５ミクロンのレニウム層３２が沈積され
るまで、この過程を実行する。上に述べた好ましいＣＶ
Ｄ条件のもとで、上に述べた１５ミクロンの厚さは、約
１５分で出来る。上に述べたＣＶＤ過程は、米国特許第
４，９２０，０１２号に記載された装置で実施すること
が好ましい。
障壁層３２の沈積は、化学反応気相成長（ＣＶＤ）、溶
融電解めっき、大気圧及び準大気圧での直流アーク・プ
ラズマ吹付け、及び大気圧並びに準大気圧でのＲＦブラ
ズマ吹付けの様な任意の適当な方法によって実行するこ
とが出来る。ＣＶＤが好ましい。ＣＶＤ過程の間、Ｒｅ
Ｆ6 の様なレニウムの化合物と水素のガス混合物を、約
２０乃至約２００トル、好ましくは約１００トルの圧力
に保ったＣＶＤ室内に送込む。ＲｅＦ6 の流量は毎分約
２０乃至約４０標準立方センチメートル（ｓｃｃｍ）、
好ましくは約３０ sccmであり、混合物中のＲｅＦ6 に
対する水素の容積比は約１００：１乃至約５００：１、
好ましくは約２００：１である。陽極本体２０にレニウ
ムを沈積する為、混合物は、陽極本体２１から約５乃至
２５ mm、好ましく約７ mmの所で、回転陽極本体２１
の近くに配置したスリット開口を介して、ＣＶＤ室内に
配置された陽極本体２１に、少なくとも約１０５０cm/c
m-秒の速度勾配、好ましくは少なくとも約２０００cm/c
m-秒の速度勾配で差向けることが好ましい。陽極本体２
１を約３２５℃乃至約４７５℃、好ましくは約３５０℃
に誘導加熱する。混合物が陽極本体２１からの熱によっ
て付勢されて、破片に分解し、その後陽極本体２１の表
面３１に吸着されて分解し、図４に示すレニウムの拡散
障壁層３２を形成する。図１１に示す様に、陽極本体２
１の表面に微細ひゞ割れを持つ約５乃至５０ミクロン、
好ましくは約１５ミクロンのレニウム層３２が沈積され
るまで、この過程を実行する。上に述べた好ましいＣＶ
Ｄ条件のもとで、上に述べた１５ミクロンの厚さは、約
１５分で出来る。上に述べたＣＶＤ過程は、米国特許第
４，９２０，０１２号に記載された装置で実施すること
が好ましい。
【００２２】障壁層３２の厚さ並びに形態は、陽極本体
２１の温度、スリット開口と陽極本体２１の間の距離、
ＣＶＤ室の圧力、及び水素に対するＲｅＦ6 の容積比の
様な化学反応気相成長の条件に関係する。化学反応気相
成長による障壁層３１の形態は、図８に示すデンドライ
ト構造から図９に示す滑かで稠密な被膜まで変化し得
る。図８に示すデンドライト構造は、従来公知の構造と
同様である。上に述べた両方のレニウム層は、陽極ター
ゲット材料の炭化物の形成を防止する為の拡散障壁とし
有効である。然し、図１０に示す様に、滑かで稠密なレ
ニウム障壁層は、陽極１８の熱分解炭素浸潤の際、剥離
を起こすことがある。その結果、図９に示した障壁層と
黒鉛の陽極本体２１との間の接着力がかなり失われる。
然し、図１１に示した微細ひゞ割れを持つ前述のレニウ
ム拡散障壁層３２が、上に述べた好ましいＣＶＤ条件の
もとで作られる時、黒鉛の陽極本体２１の表面に対する
障壁層の接着力が予想外に著しく改善されることが認め
られた。レニウム障壁層全体にわたって存在する微細ひ
ゞ割れは、約８乃至１０ミクロン、好ましくは約１０ミ
クロンの直径と、約５乃至約５０ミクロン、好ましくは
約１５ミクロンの高さを持つ密に詰込まれた個別の結晶
粒の形態を有する。上に述べた微細ひゞ割れが、その上
にタングステン又はタングステン・レニウム合金の陽極
ターゲット層２０を沈積する際、拡散障壁層が受ける熱
応力を軽減すると考えられる。その結果、この様な微細
ひゞ割れを持つ図４、５、７及び１１に示したレニウム
拡散障壁層は、陽極１８の焦点トラック領域に対する接
着力が著しく改善される。
２１の温度、スリット開口と陽極本体２１の間の距離、
ＣＶＤ室の圧力、及び水素に対するＲｅＦ6 の容積比の
様な化学反応気相成長の条件に関係する。化学反応気相
成長による障壁層３１の形態は、図８に示すデンドライ
ト構造から図９に示す滑かで稠密な被膜まで変化し得
る。図８に示すデンドライト構造は、従来公知の構造と
同様である。上に述べた両方のレニウム層は、陽極ター
ゲット材料の炭化物の形成を防止する為の拡散障壁とし
有効である。然し、図１０に示す様に、滑かで稠密なレ
ニウム障壁層は、陽極１８の熱分解炭素浸潤の際、剥離
を起こすことがある。その結果、図９に示した障壁層と
黒鉛の陽極本体２１との間の接着力がかなり失われる。
然し、図１１に示した微細ひゞ割れを持つ前述のレニウ
ム拡散障壁層３２が、上に述べた好ましいＣＶＤ条件の
もとで作られる時、黒鉛の陽極本体２１の表面に対する
障壁層の接着力が予想外に著しく改善されることが認め
られた。レニウム障壁層全体にわたって存在する微細ひ
ゞ割れは、約８乃至１０ミクロン、好ましくは約１０ミ
クロンの直径と、約５乃至約５０ミクロン、好ましくは
約１５ミクロンの高さを持つ密に詰込まれた個別の結晶
粒の形態を有する。上に述べた微細ひゞ割れが、その上
にタングステン又はタングステン・レニウム合金の陽極
ターゲット層２０を沈積する際、拡散障壁層が受ける熱
応力を軽減すると考えられる。その結果、この様な微細
ひゞ割れを持つ図４、５、７及び１１に示したレニウム
拡散障壁層は、陽極１８の焦点トラック領域に対する接
着力が著しく改善される。
【００２３】Ｘ線管１０の陽極１８に、ＣＶＤ、溶融電
解めっき、大気圧又は準大気圧に於ける直流アーク・プ
ラズマ吹付け、又は大気圧或いは準大気圧に於けるＲＦ
プラズマ吹付けの様な普通の沈積手段により、図５に示
す陽極ターゲット層２０が設けられる。ＣＶＤが好まし
い。陽極ターゲット層２０は、タングステン、又はタン
グステンとレニウムの合金で構成される。一般的に、約
５００乃至１０００ミクロン、好ましくは約７５０ミク
ロンの層が作られる。
解めっき、大気圧又は準大気圧に於ける直流アーク・プ
ラズマ吹付け、又は大気圧或いは準大気圧に於けるＲＦ
プラズマ吹付けの様な普通の沈積手段により、図５に示
す陽極ターゲット層２０が設けられる。ＣＶＤが好まし
い。陽極ターゲット層２０は、タングステン、又はタン
グステンとレニウムの合金で構成される。一般的に、約
５００乃至１０００ミクロン、好ましくは約７５０ミク
ロンの層が作られる。
【００２４】所望の厚さを持つ陽極ターゲット層２０を
沈積した後、それを所望の形に加工する。最後に、陽極
１８を熱分解炭素浸潤過程にかけて、黒鉛の陽極本体２
１の露出面を密封する。黒鉛の陽極本体２１の露出面を
密封することにより、黒鉛の陽極本体２０内にある粒子
状のもの及び閉塞ガスは、Ｘ線管の高真空の中に放出さ
れることが防止される。上に述べた過程は、陽極１８及
び陰極１３の間の絶縁降伏又は閃絡をも防止する。前に
述べた英国特許出願第ＧＢ ２，０８４，１２４ Ａ号
に記載される熱分解炭素浸潤過程では、陽極を約１００
０℃乃至約１１００℃の温度の炉内に保ち、メタン及び
水素のガス混合物を約１乃至約３トルの圧力に保たれた
炉に流す。上に述べた過程が長い時間、典型的には約３
５時間実行されて出来る被覆は、きっちりと接着してお
り、異方性であって、それを沈積した局部的な表面と平
行な基底平面と整合した非常に小さい黒鉛の晶子で構成
される。
沈積した後、それを所望の形に加工する。最後に、陽極
１８を熱分解炭素浸潤過程にかけて、黒鉛の陽極本体２
１の露出面を密封する。黒鉛の陽極本体２１の露出面を
密封することにより、黒鉛の陽極本体２０内にある粒子
状のもの及び閉塞ガスは、Ｘ線管の高真空の中に放出さ
れることが防止される。上に述べた過程は、陽極１８及
び陰極１３の間の絶縁降伏又は閃絡をも防止する。前に
述べた英国特許出願第ＧＢ ２，０８４，１２４ Ａ号
に記載される熱分解炭素浸潤過程では、陽極を約１００
０℃乃至約１１００℃の温度の炉内に保ち、メタン及び
水素のガス混合物を約１乃至約３トルの圧力に保たれた
炉に流す。上に述べた過程が長い時間、典型的には約３
５時間実行されて出来る被覆は、きっちりと接着してお
り、異方性であって、それを沈積した局部的な表面と平
行な基底平面と整合した非常に小さい黒鉛の晶子で構成
される。
【００２５】図６に示すこの発明の別の実施例では、表
面３１の焦点トラック領域が、前に述べたこの発明の酸
化工程によって酸化されて、整形工程の間に出来た損傷
が実質的にない表面を露出させる。この損傷のない表面
にレニウム拡散障壁層３３を設け、その後タングステン
又はタングステン・レニウム合金の陽極ターゲット層２
０を設ける。
面３１の焦点トラック領域が、前に述べたこの発明の酸
化工程によって酸化されて、整形工程の間に出来た損傷
が実質的にない表面を露出させる。この損傷のない表面
にレニウム拡散障壁層３３を設け、その後タングステン
又はタングステン・レニウム合金の陽極ターゲット層２
０を設ける。
【００２６】図７に示すこの発明の更に別の実施例で
は、表面３０の焦点トラック領域には前に述べた微細ひ
ゞ割れを持つレニウム拡散障壁層３２を設けた後、タン
グステン又はタングステン・レニウム合金の陽極ターゲ
ット層２０を設ける。微細ひゞ割れを持つレニウム拡散
障壁層３２は、前に述べたＣＶＤ方法によって沈積す
る。
は、表面３０の焦点トラック領域には前に述べた微細ひ
ゞ割れを持つレニウム拡散障壁層３２を設けた後、タン
グステン又はタングステン・レニウム合金の陽極ターゲ
ット層２０を設ける。微細ひゞ割れを持つレニウム拡散
障壁層３２は、前に述べたＣＶＤ方法によって沈積す
る。
【００２７】この発明は次に示す具体的な例から更によ
く理解されよう。これらの例は単なる例示の為であっ
て、この発明の最も広義に見た面を制約するものと解し
てはならない。 例１ 加工工程後のＸ線ターゲットの黒鉛基板を酸化工程にか
け、その際、加工工程の間に損傷を受けた表面層を除去
して、その下の損傷を受けていない層を露出する。基板
は８００℃で１時間酸化した。酸化した基板を３５０℃
及び１００トルで、レニウム層の化学反応気相成長にか
けた。レニウム拡散層は、図１１に示すのと同様な微細
ひゞ割れを持っていた。タングステンの陽極ターゲット
層をレニウム拡散層の上に沈積した。
く理解されよう。これらの例は単なる例示の為であっ
て、この発明の最も広義に見た面を制約するものと解し
てはならない。 例１ 加工工程後のＸ線ターゲットの黒鉛基板を酸化工程にか
け、その際、加工工程の間に損傷を受けた表面層を除去
して、その下の損傷を受けていない層を露出する。基板
は８００℃で１時間酸化した。酸化した基板を３５０℃
及び１００トルで、レニウム層の化学反応気相成長にか
けた。レニウム拡散層は、図１１に示すのと同様な微細
ひゞ割れを持っていた。タングステンの陽極ターゲット
層をレニウム拡散層の上に沈積した。
【００２８】長さ（Ｌ）８．７９ミリメートル×幅
（Ｗ）０．７５ミリメートルのターゲット区域に可変エ
ネルギのＸ線ビームを集束する為に、加速試験プロトコ
ルを使った。
（Ｗ）０．７５ミリメートルのターゲット区域に可変エ
ネルギのＸ線ビームを集束する為に、加速試験プロトコ
ルを使った。
【００２９】
【表１】 表 １ Ｘ線エネルギの Ｌ（Ｗ）1/2 ｋＷ／Ｌ（Ｗ）1/2 Ｘ線エネルギを キロワット数 ｍｍ3/2 ｋＷ／ｍｍ3/2 オンにした時間 （ｋＷ） の％ ２４ ７．６１ ３．１５ １００ １００００回の加速走査の終りに何等失敗は生じなかっ
た。これは、例２のターゲット・サンプルに対して行な
われた標準試験に換算すると約４００００回の走査に相
当する。
た。これは、例２のターゲット・サンプルに対して行な
われた標準試験に換算すると約４００００回の走査に相
当する。
【００３０】例２ 例１のＸ線ターゲットを、例１のＸ線ターゲットの酸化
工程及び微細ひゞ割れを持つレニウム層を持たずに作ら
れたＸ線ターゲットと比較する為の対照試験を実施し
た。加工工程後のＸ線ターゲットの黒鉛基板を６５０℃
及び５０トルでレニウム層の化学反応気相成長にかけ
た。レニウム拡散層は、図８に示す従来のと同様なデン
ドライトの形態を持っていた。タングステンの陽極ター
ゲット層をレニウム拡散層の上に沈積した。このターゲ
ットは、従来に一番近いターゲットを表わす。
工程及び微細ひゞ割れを持つレニウム層を持たずに作ら
れたＸ線ターゲットと比較する為の対照試験を実施し
た。加工工程後のＸ線ターゲットの黒鉛基板を６５０℃
及び５０トルでレニウム層の化学反応気相成長にかけ
た。レニウム拡散層は、図８に示す従来のと同様なデン
ドライトの形態を持っていた。タングステンの陽極ター
ゲット層をレニウム拡散層の上に沈積した。このターゲ
ットは、従来に一番近いターゲットを表わす。
【００３１】長さ（Ｌ）１６．８８ミリメートル×幅
（Ｗ）１．４４ミリメートルのターゲット区域に可変エ
ネルギのＸ線ビームを集束する為に、標準試験プロトコ
ルを使った。標準試験の厳しさは例１で行なわれた加速
試験の大体１／４である。
（Ｗ）１．４４ミリメートルのターゲット区域に可変エ
ネルギのＸ線ビームを集束する為に、標準試験プロトコ
ルを使った。標準試験の厳しさは例１で行なわれた加速
試験の大体１／４である。
【００３２】
【表２】 表 ２ Ｘ線エネルギの Ｌ（Ｗ）1/2 ｋＷ／Ｌ（Ｗ）1/2 Ｘ線エネルギを キロワット数 ｍｍ3/2 ｋＷ／ｍｍ3/2 オンにした時間 （ｋＷ） の％ ３０ ２０．２６ １．４８１ ４０ ３８．４ 〃 １．８９５ ２１．２ ４８ 〃 ２．３７ ３２．９ ６０ 〃 ２．９６ ５．９ 表１及び２に示す様に、ｋＷ／Ｌ（Ｗ）1/2 の比は、表
２の標準試験よりも、表１の加速試験では一層厳しい。
ターゲットが、標準Ｘ線走査３０８２８回の後に、剥離
の故障を生じた為、試験を中断したが、これは例１で実
施された加速試験の走査に換算すると約７７０７回に相
当する。
２の標準試験よりも、表１の加速試験では一層厳しい。
ターゲットが、標準Ｘ線走査３０８２８回の後に、剥離
の故障を生じた為、試験を中断したが、これは例１で実
施された加速試験の走査に換算すると約７７０７回に相
当する。
【００３３】例３ 例１のＸ線ターゲットを、例１のＸ線ターゲットの酸化
工程及び微細ひゞ割れを持つレニウム層なしに作ったＸ
線ターゲットと比較する為の対照試験を行なった。加工
工程の後のＸ線ターゲットの黒鉛基板を３００℃及び１
００トルでレニウム層の化学反応気相成長にかけた。レ
ニウム拡散層は、図９に示すのと同様な連続的な層であ
った。タングステンの陽極ターゲット層をレニウム拡散
層の上に沈積した。熱分解炭素浸潤過程の間、今述べた
連続的なレニウム層が剥離した為に、ターゲットが故障
した。その結果生じた断面は、図１０に示すものと同様
である。
工程及び微細ひゞ割れを持つレニウム層なしに作ったＸ
線ターゲットと比較する為の対照試験を行なった。加工
工程の後のＸ線ターゲットの黒鉛基板を３００℃及び１
００トルでレニウム層の化学反応気相成長にかけた。レ
ニウム拡散層は、図９に示すのと同様な連続的な層であ
った。タングステンの陽極ターゲット層をレニウム拡散
層の上に沈積した。熱分解炭素浸潤過程の間、今述べた
連続的なレニウム層が剥離した為に、ターゲットが故障
した。その結果生じた断面は、図１０に示すものと同様
である。
【００３４】この発明の特定の実施例を示したが、当業
者であれば、以上の説明から、変更を加えることが出来
るから、この発明がそれに制限されないことは云うまで
もない。従って、こう云う改良の本質的な特徴を構成す
る特徴を取入れた変更も、この発明の範囲内に含まれる
とするのが特許請求の範囲の趣旨である。
者であれば、以上の説明から、変更を加えることが出来
るから、この発明がそれに制限されないことは云うまで
もない。従って、こう云う改良の本質的な特徴を構成す
る特徴を取入れた変更も、この発明の範囲内に含まれる
とするのが特許請求の範囲の趣旨である。
【図１】この発明の陽極を使うことが出来る１例の回転
陽極Ｘ線管の断面図。
陽極Ｘ線管の断面図。
【図２】表面の損傷が出来た整形された表面を持つ黒鉛
の陽極本体の拡大部分断面図。
の陽極本体の拡大部分断面図。
【図３】損傷を受けていない表面を持つ陽極本体の拡大
部分断面図。
部分断面図。
【図４】損傷を受けていない表面上に微細ひゞ割れを持
つレニウム拡散障壁層を有する陽極本体の拡大部分断面
図。
つレニウム拡散障壁層を有する陽極本体の拡大部分断面
図。
【図５】好ましい実施例の陽極を形成する為、微細ひゞ
割れを持つ障壁層上に沈積した陽極ターゲット層を持つ
陽極本体の拡大部分断面図。
割れを持つ障壁層上に沈積した陽極ターゲット層を持つ
陽極本体の拡大部分断面図。
【図６】この発明の別の実施例の拡大部分断面図。
【図７】この発明の更に別の実施例の拡大部分断面図。
【図８】従来公知の黒鉛の陽極本体上にあるレニウム層
のデンドライト構造と同様な構造（金属組織）の顕微鏡
写真。
のデンドライト構造と同様な構造（金属組織）の顕微鏡
写真。
【図９】黒鉛の表面上にある連続的なレニウム層の構造
（金属組織）の顕微鏡写真。
（金属組織）の顕微鏡写真。
【図１０】熱分解炭素浸潤工程、即ち黒鉛の陽極本体の
露出部分を熱分解炭素の不透過性被覆で密封する際に剥
離を起こした、図９の連続的なレニウム層の構造（金属
組織）の顕微鏡写真。
露出部分を熱分解炭素の不透過性被覆で密封する際に剥
離を起こした、図９の連続的なレニウム層の構造（金属
組織）の顕微鏡写真。
【図１１】黒鉛の表面上にある微細ひゞ割れを持つレニ
ウム層の構造（金属組織）の顕微鏡写真。
ウム層の構造（金属組織）の顕微鏡写真。
１９ 焦点トラック層 ２０ 陽極ターゲット層 ２１ 陽極本体 ３２ 拡散障壁層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ミンヤング・リー アメリカ合衆国、ニューヨーク州、スケネ クタデイ、グレンメドウ・コート、1133番
Claims (12)
- 【請求項１】 実質的に損傷のない領域を持つ黒鉛の陽
極本体と、前記領域の上に設けられ、Ｘ線を発生する為
に電子が衝突する焦点トラック層とを有するＸ線管の陽
極。 - 【請求項２】 前記領域に、前記陽極本体の整形中に生
じた表面の損傷が実質的にない請求項１記載のＸ線管の
陽極。 - 【請求項３】 前記焦点トラック層が、前記領域に接し
て設けられたレニウムの拡散障壁層と、該拡散障壁層の
上に設けられたタングステン又はタングステン・レニウ
ム合金の陽極ターゲット層とで構成されている請求項１
記載のＸ線管の陽極。 - 【請求項４】 実質的に真空に引いて密封した外被と、 該外被内の第１の端に位置ぎめされた陰極構造であっ
て、支持体、該支持体に取付けられた電子放出フィラメ
ント及び集束カップ、前記フィラメントに加熱電流を供
給するための１対のフィラメント導体、及び当該構造を
電気的に接地する為の接地導体を含む陰極構造と、 整形中に生ずる表面の損傷が実質的にない領域を持つ黒
鉛の陽極本体、及び該領域の上に接して配置されてい
て、Ｘ線を発生する為に前記フィラメントから放出され
た電子が衝突する焦点トラック層で構成された陽極と、 前記外被内の第２の端の中に位置ぎめされていて、前記
陽極を回転させる回転手段とを有するＸ線管。 - 【請求項５】 その表面の整形中に生じた損傷が実質的
にない整形された表面を持つ黒鉛の基板を作る方法に於
て、前記基板を整形し、該整形された表面上の前記黒鉛
の損傷を受けた層を、該損傷を受けた層の下にある損傷
を受けていない表面が露出するまで、酸化する工程を含
む方法。 - 【請求項６】 前記整形する工程が前記基板を加工する
ことを含む請求項５記載の方法。 - 【請求項７】 前記酸化する工程が、前記損傷を受けた
層を二酸化炭素に酸化する為に、前記損傷を受けた層を
空気中で加熱することを含む請求項５記載の方法。 - 【請求項８】 前記損傷を受けた層を約６５０℃乃至約
９００℃で、約４５分乃至約１時間３０分加熱する請求
項７記載の方法。 - 【請求項９】 前記基板がＸ線管の陽極本体である請求
項７記載の方法。 - 【請求項１０】 Ｘ線管の黒鉛の陽極本体に対するＸ線
管の陽極の焦点トラック層の接着力を改良する方法に於
て、黒鉛の基板を、その上に焦点トラック領域を持つ表
面を有する陽極本体に整形し、該整形する工程の間に損
傷を受けた前記表面の層を、該損傷を受けた層の下にあ
る損傷を受けていない表面が露出するまで酸化し、前記
焦点トラック領域の損傷を受けていない表面の上に前記
焦点トラック層を沈積する工程を含む方法。 - 【請求項１１】 Ｘ線管の陽極を作る方法に於て、黒鉛
の基板を、その上に焦点トラック領域を持つ表面を有す
る陽極本体に整形し、該整形する工程の間に損傷を受け
た表面の層を、該損傷を受けた層の下にある損傷を受け
てない表面が露出するまで酸化し、前記領域の前記損傷
を受けてない面の上にレニウムの拡散障壁層を化学反応
気相成長させ、前記拡散障壁層の上にタングステン又は
タングステン・レニウム合金の陽極ターゲット層を化学
反応気相成長させる工程を含む方法。 - 【請求項１２】 前記酸化する工程が、陽極本体を約６
５０℃乃至約９００℃で、約４５分乃至約約１時間３０
分の間、空気中で加熱することを含む請求項１１記載の
方法。
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| US07/785,122 US5204891A (en) | 1991-10-30 | 1991-10-30 | Focal track structures for X-ray anodes and method of preparation thereof |
| US785122 | 2001-02-16 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05217532A true JPH05217532A (ja) | 1993-08-27 |
Family
ID=25134507
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4282116A Pending JPH05217532A (ja) | 1991-10-30 | 1992-10-21 | Ｘ線管陽極の焦点トラック構造とその製造法 |
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|---|---|
| US (1) | US5204891A (ja) |
| JP (1) | JPH05217532A (ja) |
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1992
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