JPS5816298B2 - エツクスセンカンヨウロ−タリ− タ−ゲツトノセイゾウホウホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はＸ線管用ロータリー・ターゲットの製造方法に
関し、特に、張合せロータリー・ターゲットの製造方法
に関するものである。

一般に、この種のロータリー・ターゲットではタングス
テンによって構成されたターゲットを高速回転させ、こ
れに電子線を衝突させてＸ線を発生させている。

このようなターゲットでは、電子線の衝突による熱衝撃
によって、焦点面のタングステンに亀甲状のクラックが
発生すると、ターゲットのＸ線量減衰率が大きくなる。

したがって、ロータリー・ターゲットの長寿命化を図る
ためには、ターゲットの熱容量を大きくして、タングス
テンの表面温度を低下させることが必要である。

従来、ターゲットの熱容量を大きくする方法としては、
タングステンより比重の軽いモリブデンを基板とし、こ
のモリブデン基板上にタングステン層を形成した張合せ
ターゲットが提案されている。

このような張合せターゲットではモリブデン基板と密着
性が良く、且つ、緻密な表面組織を有ずフるタングステ
ン層を形成することが必要である。

また、経済性の面ではモリブデン基板上の電子線照射面
にのみ、局部的にタングステン層を設けるのが好ましい
。

前述した要求を満足する方法として、モリブチ１ン基板
の所定部分に溶射により、多孔質のタングステン層を設
けておき、次に、気相晶出法により緻密な組織を有する
タングステン層を形成する方法がある。

この方法では緻密な表面組織を有するタンゲス；テン層
を局部的に形成することができるが、気相晶出法のよう
に技術的に面倒な方法を使用するため、経済的に有利と
は言えない。

本発明の目的はモリブデン基板上の所定部分に密着性が
良く、且つ、緻密な組織を有するタンクステンールテニ
ウム合金属を容易に形成できる経済的なＸ線管用ロータ
リー・ターゲットの製造方法を提供することである。

本発明によれば円形傘形のモリブデン基板上に、結晶成
長の抑制効果をを向上するためタングステン−ルテニウ
ム合金粉末を溶射して、必要な厚さのタングステン−ル
テニウム層を形成した後、水素中又は真空中で加熱処理
し、モリブデン基板に対し焼結されたタングステン−ル
テニウム層を形成するＸ線管用ロータリー・ターゲット
の製造方法が得られる。

本発明の溶射に使用するタングステン−ルテニウム粉末
は予備処理を施す必要がある。

タングステン−ルテニウムの単体粉末同志の機械的混合
では、ルテニウムの見掛上の比重が低く軽い為に溶射時
に容易に分離飛散して歩留が極端に低下す句この為下記
に示す処理によりタングステン−ルテニウムの接合粉を
作りルテニウムの飛散を防止する。

即ちルテニウム粉末を１μ以下に粉砕し、これに所定量
のタングステン粉末と分散剤を加えアセトン又はアルコ
ール溶液中にて湿式混合後１００℃〜１５０℃で加熱乾
燥しタングステン−ルテニウムの疑似凝集粉を作る。

これを１６００℃〜１８００℃で水素気流中２〜５時間
の熱処理を行いタングステン−ルテニウムの接合粉を得
る。

ルテニウムはタングステン中にて２０００℃付近におい
て２％程度固溶するのでタングステンとルテニウムの粉
末粒子同志の接触部分はこの熱処理条件で充分に合金化
し接合させることが出来る。

表１に粉末結合処理の有無による溶射後のルテニウム量
の被着量の違いを示し、熱処理によってルテニウムの被
着量が著しく改善されることが分る。

この熱処理後慣用の粉砕機で２０〜４０μに粉砕調整し
、プラズマ炎中にて溶射する。

またプラズマ溶射後密度の増加と境界面の固体拡散接着
を行うため水素気流中で熱処理を行うが、これは溶射時
に巻き込んだ酸化物や粒子表面の若干の酸化層を還元す
るためである。

本発明の実施例では水素中１８００℃にて１２時間の加
熱処理を行ったが、この処理は昇温速度兼に使用する水
素の露点が重要であるため５００℃から１８００℃まで
の昇温速度は１００°Ｃ／時とし、また露点は一３０℃
以下とした。

昇温速度の早遅は溶射層の再結晶に及ぼす収縮による歪
に影響し、極端に早いと溶射層の剥離を生ずる原因とも
なる。

むしろ遅い方が処理後の結晶粒が均一化される。

第２表は水素の露点（Ｄ、Ｐ、）と酸素含有量の関係を
表わし、この表によれば露点の低下に従い酸素含有量も
低下することがわかる。

なお、本発明においてタングステン粉末を溶射する前に
、モリブデン基板上に、予め下地としてモリブデン粉末
を溶射して薄層を作っておくことによって、モリブデン
基板との密着度が更に良好となりタングステン−ルテニ
ウム合金層を形成することができる。

以下、図面を参照して説明する。

第１図ａ、ｂは本発明の製造方法を説明するための図で
あり、モリブデン基板１０は第１図ａに示すように、円
形傘形の形状を有している。

この実施例では、まず、通常の粉末冶金法によって作っ
た焼結体を鍛造し、円形加工を施した後、曲げ加工を行
なって厚さ８朋、径７８朋の円形傘形のモリブデン基板
１０を製作した。

次に、モリブデン基板１０の表面の電子線照射部分付近
に、１５０メツシユのモリブデン粉末をプラズマ溶射し
、０１ｍｍ程度の薄層を形成し、更に、この薄層上に、
第１図すに示すように、２５μのタングステン−０，３
％ルテニウム粉末をプラズマ溶射して、約１．２龍のタ
ングステン−ルテニウム層を被着した。

尚、溶射の際における粉末飛行速度は約１マツハとした
。

第２図は溶射されたタングステン−ルテニウム層を示す
図であり、図から明らかな通り、溶射されたままの層は
多孔質であることがわかる。

このような多孔質の溶射層は表面密度が低く、また、強
度も弱いため、Ｘ線ターゲットの表面として不適当であ
る。

第３図は本発明によって加熱処理した場合におけるモリ
ブデン基板３０とタングステン−ルテニウム合金層３１
との境界部の状態を示す図である。

ここでは タングステン−ルテニウム合金層３１を溶射
後、水素中で１８００℃の温度で１２時間加熱処理した
ときの状態を示している。

図に示すように、モリブデン基板３０上には、空孔の殆
どない焼結体が形成され、このときの溶射層３１の密度
は９５％となった。

また、タングステン−ルテニウム合金層３１とモリブデ
ン基板３０とはその境界において拡散により完全に一体
化され、極めて良好な密着性が得られ、タングステン−
ルテニウム合金層３１の剥れのおそれは全＜ＩＳい。

尚、高温加熱処理を真空中で行う場合は脱酸剤を必要と
する。

以上述べたように、溶射後の加熱処理によりモリブデン
自体も結晶が成長し、粗大化するが、実施例程度の厚さ
を有するモリブデン基板を使用すれば、実用上支障のな
い程度の強度を持たせることができる。

また、本発明ではタングステン−ルテニウム合金の溶射
後、１７００°Ｃ〜２３００℃程度の高温で加熱処理し
ているため、水素気流中で処理する場合も溶射の際マン
ガン等の脱酸剤を加えておけば、焼結の際、タングステ
ン−ルテニウム合金中の酸素が除去され、良好な合金層
が得られる。

本発明の方法で得られたロータリー・ターゲットはタン
グステン−ルテニウムの合金の焼結体を形成しているた
め、タングステンを鍛造して作ったターゲットに比べて
、結晶粒成長が少なく、また、長時間使用による面荒れ
も少ない。

したがって、Ｘ線量減衰率も減少する。

更に、本発明では簡単な溶射及び焼結工程を使用してお
り、煩雑な工程を必要としない。

更にルテニウムはレニュームに比し極めて小量で同一効
果をあげることができ非常に経済的である。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ、ｂは本発明に係るロータリー・ターゲットを
説明するための断面図である。 １０ニモリブデン、１１：溶射層 第２図及び第３図は本発明におけるタングステン−ルテ
ニウム層の状態を示す図である。 ３０：タングステン層、３１ニモリブデン層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 円形傘形に成形されたモリブデン基板上の所定領域
   に予め下地としてモリブデン粉末を溶射してモリブデン
   の薄層を形成する工程と、更にその上にタングステン−
   ルテニウム合金粉末を溶射する工程と、前記工程抜水素
   中または真空中で加熱処理をする工程とよりなるＸ線用
   ロータリー・ターゲットの製造方法。