JPS594825B2 - Ｘ線管陽極及びその製造方法 - Google Patents
Ｘ線管陽極及びその製造方法Info
- Publication number
- JPS594825B2 JPS594825B2 JP51029063A JP2906376A JPS594825B2 JP S594825 B2 JPS594825 B2 JP S594825B2 JP 51029063 A JP51029063 A JP 51029063A JP 2906376 A JP2906376 A JP 2906376A JP S594825 B2 JPS594825 B2 JP S594825B2
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- Japan
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- anode
- composite material
- metal
- molybdenum
- ray tube
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- Expired
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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
- H01J35/10—Rotary anodes; Arrangements for rotating anodes; Cooling rotary anodes
- H01J35/105—Cooling of rotating anodes, e.g. heat emitting layers or structures
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、焦点部外に熱放射率の高い被覆層をもつ高溶
融点の金属より成るＸ線管陽極、特に回転陽極に関する
。
融点の金属より成るＸ線管陽極、特に回転陽極に関する
。
高度に加速された電子がＸ線管陽極に衝突する際はこの
ｔ子の運動エネルギーの約１パーセントしかＸ線エネル
ギーに変換されない。
ｔ子の運動エネルギーの約１パーセントしかＸ線エネル
ギーに変換されない。
このエネルギーはむしろ殆んど熱に変換され、従って陽
極本体から取出されるか乃至は放射されなげればならな
い。
極本体から取出されるか乃至は放射されなげればならな
い。
Ｘ線管陽極の平衝温度の様相は発生した熱出力、燃伝導
率及び放射率によって決定される。
率及び放射率によって決定される。
現在のＸ線工学に対しては極めて高いＸ線エネルギー密
度が要求される。
度が要求される。
これに対応してその際生ずる熱量も大きい。
大出力陽極、特に回転陽極に対する基礎材料としては比
熱が高く熱伝導率の良好なとりわけ高溶融点の金属、特
にモリブデン、タングステン及びその合金が使用される
。
熱が高く熱伝導率の良好なとりわけ高溶融点の金属、特
にモリブデン、タングステン及びその合金が使用される
。
焦点軌道の範囲においては通常陽極基礎材料上にタング
ステン層ないしタングステン・レニウム層が設けられて
いる。
ステン層ないしタングステン・レニウム層が設けられて
いる。
Ｘ線管回転陽極においては現在ではそれぞれの材料融点
のすぐ下にある温度に達しており、従ってＸ線収量を更
に上げることは実際には陽極表面からの熱放射を改善し
なげれば達成されない。
のすぐ下にある温度に達しており、従ってＸ線収量を更
に上げることは実際には陽極表面からの熱放射を改善し
なげれば達成されない。
陽極板、従って放射面を拡大することは技術上の理由か
ら問題とならないであろう。
ら問題とならないであろう。
陽極板軸を介する熱伝導による熱放出は、回転陽極の軸
受が過度に加熱され又これにより機能上役に立たなくな
るであろうから、更に高めることはできない。
受が過度に加熱され又これにより機能上役に立たなくな
るであろうから、更に高めることはできない。
陽極表面からの熱放射率を高めるために既に多数の方法
が提案されている。
が提案されている。
これらの方法は先ず粗面化、従って表面拡大によるもの
であり、次に種々の被覆材料及び被覆方法を含んでいる
。
であり、次に種々の被覆材料及び被覆方法を含んでいる
。
使用される陽極基礎材料に応じて煤又はグラファイト、
タンタルとタングステン、炭化タンタルと炭化ハフニウ
ムのような硬質物質及び最後にＴｉＯ２とＡｌ２Ｏ３の
ような酸化セラミック系物質が提案されている。
タンタルとタングステン、炭化タンタルと炭化ハフニウ
ムのような硬質物質及び最後にＴｉＯ２とＡｌ２Ｏ３の
ような酸化セラミック系物質が提案されている。
被覆は一般に行なわれるように吹付は又はろう付は法並
びに予め塗付けられた金属粉末の焼結により行われる。
びに予め塗付けられた金属粉末の焼結により行われる。
しかしながら上記の被覆材料はその目的を種々の原因か
ら必ずしもよく満たすものではなく、或は長い時間にわ
たって観察して十分確実に満たすものではなかった。
ら必ずしもよく満たすものではなく、或は長い時間にわ
たって観察して十分確実に満たすものではなかった。
著しい温度変動における基体と被覆層との付着力に課せ
られる高度の要求は、熱膨張係数の整合が不十分なため
十分よく満たされ得なかった。
られる高度の要求は、熱膨張係数の整合が不十分なため
十分よく満たされ得なかった。
特に粒子の粗い被覆材料にはなれてしまった。
タンタル及びタングステンはたしかに他の高溶融点金属
との良好な耐着特性を示すが、他の提案された被覆材料
に比べて比較的低い特有の熱放射係数をもっている。
との良好な耐着特性を示すが、他の提案された被覆材料
に比べて比較的低い特有の熱放射係数をもっている。
他方基礎材料上に被覆材料が十分耐着していないと、被
覆層への熱移行を妨げる。
覆層への熱移行を妨げる。
酸化セラミック材料の場合には比較的僅少な熱伝導率そ
のものが被覆層を通り直接表面に至る熱通過を制限する
。
のものが被覆層を通り直接表面に至る熱通過を制限する
。
本発明によればＸ線管陽極を被覆するためのこれ迄の提
案に対して、放射率の上昇ないしは信頼度の著しい上昇
は、焦点部外の陽極表面の少くとも一部が、ＴｉＯ２，
Ａｌ２Ｏ３又はＺ ｒ ０２の少くとも一種を主成分と
する２０ないし６０容積係の酸化セラミック材料と、モ
リブデン、タングステン。
案に対して、放射率の上昇ないしは信頼度の著しい上昇
は、焦点部外の陽極表面の少くとも一部が、ＴｉＯ２，
Ａｌ２Ｏ３又はＺ ｒ ０２の少くとも一種を主成分と
する２０ないし６０容積係の酸化セラミック材料と、モ
リブデン、タングステン。
ニオブ又はタンタルの少くとも一種の金属との複合材料
より構成された薄い被覆層を備えることによって達成さ
れる。
より構成された薄い被覆層を備えることによって達成さ
れる。
すぐれた実施態様によれば、モリブデンと５重量係のタ
ングステンとの合金より製造された回転陽極円板の下面
に６０容積係のモリブデン及び４０容積係のＴｉＯ２よ
り成る複合材料が６０μの厚さに設けられ、陽極円板上
面は焦点軌道の領域にタングステンと１０重量係のレニ
ウムより成る被覆層をもっている。
ングステンとの合金より製造された回転陽極円板の下面
に６０容積係のモリブデン及び４０容積係のＴｉＯ２よ
り成る複合材料が６０μの厚さに設けられ、陽極円板上
面は焦点軌道の領域にタングステンと１０重量係のレニ
ウムより成る被覆層をもっている。
複合材料は１０ないし５００μの層厚に炎溶射及びプラ
ズマ溶射のような公知の方法によって粉末粒度を可変に
して（通常は１０ないし４０μ）耐着される。
ズマ溶射のような公知の方法によって粉末粒度を可変に
して（通常は１０ないし４０μ）耐着される。
被覆層における複合材料の分離を防止するため、多くの
適用例においては単に混合された金属粉末及び酸化物粉
末の代りに予め焼結されて再び粉砕された複合材料を吹
付けるのが有利である。
適用例においては単に混合された金属粉末及び酸化物粉
末の代りに予め焼結されて再び粉砕された複合材料を吹
付けるのが有利である。
陽極表面への耐着に続いて約１時間の焼鈍過程が約１Ｏ
−４）ルの真空中又はＨ２保護ガス中で１６００℃で行
われる。
−４）ルの真空中又はＨ２保護ガス中で１６００℃で行
われる。
その際被覆層はその色調を淡灰色から暗褐色に変化する
。
。
高い金属成分を有する複合材料の吹付けの際には、陽極
の表面を焼鈍処理前に公知の方法によって腐蝕し、即ち
複合材料の金属成分を直接表面において少し減らすのが
一部よいことが明らかとなった。
の表面を焼鈍処理前に公知の方法によって腐蝕し、即ち
複合材料の金属成分を直接表面において少し減らすのが
一部よいことが明らかとなった。
複合材料はこれ迄提案された被覆材料より熱放射層に関
して要求される特性のすべてにおいて著しくすぐれてい
る。
して要求される特性のすべてにおいて著しくすぐれてい
る。
すぐれた実施態様の例によれば、基礎材料が被覆の複合
材料中で連続しており、従って互に相接する材料の良好
な耐着に対する重要な前提条件となることが認められる
。
材料中で連続しており、従って互に相接する材料の良好
な耐着に対する重要な前提条件となることが認められる
。
更にモリブデンは結合層中で支持構造を形成し、その中
へ二酸化チタンが実際上気孔なしに埋置されている。
へ二酸化チタンが実際上気孔なしに埋置されている。
この閉結されたモリブデン構造のため結合層は直接表面
に至る迄すぐれた熱伝導度を示し、又更に実際に基体と
被覆層との熱膨張係数が同じになるが、これは本発明の
酸化物の熱膨張係数が高溶融点の金属の熱膨張係数と余
り異ならないからである。
に至る迄すぐれた熱伝導度を示し、又更に実際に基体と
被覆層との熱膨張係数が同じになるが、これは本発明の
酸化物の熱膨張係数が高溶融点の金属の熱膨張係数と余
り異ならないからである。
焼鈍処理中に酸化物を一部還元するため層が黒くなるこ
とによって、被覆された陽極表面上で約０．８の全放射
係数が得られ、これは従ってグラファイト層に殆んど劣
らず、文明らかに純粋な高溶融点金属よりもすぐれてい
る。
とによって、被覆された陽極表面上で約０．８の全放射
係数が得られ、これは従ってグラファイト層に殆んど劣
らず、文明らかに純粋な高溶融点金属よりもすぐれてい
る。
本発明の複合材料は陽極基礎材料と化学的反応を行わず
、極めて低い蒸気圧をもち又ニオブ及びタンタル成分の
適用例においてはＸ線管中の残留ガスに対しゲッター作
用を示す。
、極めて低い蒸気圧をもち又ニオブ及びタンタル成分の
適用例においてはＸ線管中の残留ガスに対しゲッター作
用を示す。
これによってＸ線管管球の表面が金属化される危険は減
少される。
少される。
本発明によって比較的高いＸ線密度が陽極を損傷するこ
となく達成される。
となく達成される。
特に陽極中の歪み又は裂目形成の危険は急激な温度変化
の際も著しく減少される。
の際も著しく減少される。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 焦点部外の陽極表面の少なくとも一部が、Ｔｉ０２
）Ａ１２０３又はＺ ｒ Ｏ２の少くとも一種を主成分
とする２０ないし６０容積係の酸化セラミック材料と、
モリブデン、タングステン、ニオブ又はタンタルの少（
とも一種の金属との複合材料により構成された熱放射率
が高く薄い被覆層を有することを特徴とする高融点の金
属より成るＸ線管陽極。 ２ 被覆層は１０ないし５００μの厚さをもつことを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の陽極。 ３ 複合材料が焼結されたモリブデンないしモリブデン
、タングステン合金より成る基体をもつ回転陽極上に陰
暦されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項又
は第２項記載の陽極。 ４ 複合材料は１０ないし４０μの粒度の粉末として炎
溶射又はプラズマ溶射によって陰暦されることを特徴と
する、焦点部外の陽極表面の少くとも一部がＴｉＯ２，
Ａｌ２Ｏ３又はｚｒＯ２の少くとも一種を主成分とする
２０ないし６０容量係の酸化セラミック材料とモリブデ
ン、タングステン、ニオブ又はタンタルの少くとも一種
の金属との複合材料により構成された熱放射率が高く薄
い被覆層を有し高溶融点の金属より成るＸ線管陽極の製
造方法。 ５ 複合材料中に含まれる材料成分は陽極表面上への耐
着前に予め焼結され、再び粉砕されることを特徴とする
特許請求の範囲第４項記載の方法。 ６ 陽極上への複合材料の陰暦に続いて金属成分の一部
は腐蝕により表面から取去られることを特徴とする特許
請求の範囲第４項又は第５項記載の方法。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AT212075A AT336143B (de) | 1975-03-19 | 1975-03-19 | Rontgenanode |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS51117593A JPS51117593A (en) | 1976-10-15 |
| JPS594825B2 true JPS594825B2 (ja) | 1984-02-01 |
Family
ID=3528191
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51029063A Expired JPS594825B2 (ja) | 1975-03-19 | 1976-03-17 | Ｘ線管陽極及びその製造方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4090103A (ja) |
| JP (1) | JPS594825B2 (ja) |
| AT (1) | AT336143B (ja) |
| DE (1) | DE2610993A1 (ja) |
| FR (1) | FR2305018A1 (ja) |
| NL (1) | NL7602280A (ja) |
Families Citing this family (32)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT337314B (de) * | 1975-06-23 | 1977-06-27 | Plansee Metallwerk | Rontgenanode |
| US4132916A (en) * | 1977-02-16 | 1979-01-02 | General Electric Company | High thermal emittance coating for X-ray targets |
| US4195247A (en) * | 1978-07-24 | 1980-03-25 | General Electric Company | X-ray target with substrate of molybdenum alloy |
| US4227112A (en) * | 1978-11-20 | 1980-10-07 | The Machlett Laboratories, Inc. | Gradated target for X-ray tubes |
| US4335327A (en) * | 1978-12-04 | 1982-06-15 | The Machlett Laboratories, Incorporated | X-Ray tube target having pyrolytic amorphous carbon coating |
| DE2928993C2 (de) * | 1979-07-18 | 1982-12-09 | Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg | Verfahren zur Herstellung einer Röntgenröhren-Drehanode |
| AT376064B (de) * | 1982-02-18 | 1984-10-10 | Plansee Metallwerk | Roentgenroehren-drehanode |
| NL8300251A (nl) * | 1983-01-25 | 1984-08-16 | Philips Nv | Werkwijze voor het vervaardigen van een draaianode voor roentgenbuizen en zo verkregen anode. |
| WO1986000171A1 (en) * | 1984-06-08 | 1986-01-03 | Maiya Feodosievna Boyarina | Rotating anode for x-ray tube and x-ray tube with that anode |
| JPH0719533B2 (ja) * | 1984-06-22 | 1995-03-06 | 株式会社日立製作所 | Ｘ線管用回転ターゲットの製造方法 |
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| DE3635901A1 (de) * | 1986-10-22 | 1988-04-28 | Licentia Gmbh | Roentgenroehre |
| US4870672A (en) * | 1987-08-26 | 1989-09-26 | General Electric Company | Thermal emittance coating for x-ray tube target |
| US4953190A (en) * | 1989-06-29 | 1990-08-28 | General Electric Company | Thermal emissive coating for x-ray targets |
| AT394642B (de) * | 1990-11-30 | 1992-05-25 | Plansee Metallwerk | Roentgenroehrenanode mit oxidbeschichtung |
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| US6749337B1 (en) * | 2000-01-26 | 2004-06-15 | Varian Medical Systems, Inc. | X-ray tube and method of manufacture |
| US7079624B1 (en) | 2000-01-26 | 2006-07-18 | Varian Medical Systems, Inc. | X-Ray tube and method of manufacture |
| US7209546B1 (en) | 2002-04-15 | 2007-04-24 | Varian Medical Systems Technologies, Inc. | Apparatus and method for applying an absorptive coating to an x-ray tube |
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| US8428222B2 (en) * | 2007-04-20 | 2013-04-23 | General Electric Company | X-ray tube target and method of repairing a damaged x-ray tube target |
| US8699667B2 (en) * | 2007-10-02 | 2014-04-15 | General Electric Company | Apparatus for x-ray generation and method of making same |
| US7720200B2 (en) * | 2007-10-02 | 2010-05-18 | General Electric Company | Apparatus for x-ray generation and method of making same |
| US8831179B2 (en) | 2011-04-21 | 2014-09-09 | Carl Zeiss X-ray Microscopy, Inc. | X-ray source with selective beam repositioning |
| US10438768B2 (en) * | 2016-07-26 | 2019-10-08 | Neil Dee Olsen | X-ray systems and methods including X-ray anodes with gradient profiles |
| US10032598B2 (en) | 2016-07-26 | 2018-07-24 | Neil Dee Olsen | X-ray systems and methods including X-ray anodes |
| US10490385B2 (en) | 2016-07-26 | 2019-11-26 | Neil Dee Olsen | X-ray systems and methods including X-ray anodes |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1363155A (fr) * | 1963-01-30 | 1964-06-12 | Tubix Sa | Anode tournante pour tubes à rayons x |
| US3700950A (en) * | 1970-05-08 | 1972-10-24 | Tokyo Shibaura Electric Co | X-ray tube |
| DE2201979C3 (de) * | 1972-01-17 | 1979-05-03 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen | Verfahren zur Herstellung einer geschwärzten Schicht auf Drehanoden von Röntgenröhren |
| DE2212058A1 (de) * | 1972-03-13 | 1973-09-20 | Siemens Ag | Drehanode fuer roentgenroehren |
| NL7312945A (nl) * | 1973-09-20 | 1975-03-24 | Philips Nv | Draaianode voor een roentgenbuis en werkwijze voor de vervaardiging van een dergelijke anode. |
| GB1490347A (en) * | 1974-02-08 | 1977-11-02 | Dunlop Ltd | Friction members |
-
1975
- 1975-03-19 AT AT212075A patent/AT336143B/de not_active IP Right Cessation
-
1976
- 1976-03-04 NL NL7602280A patent/NL7602280A/xx not_active Application Discontinuation
- 1976-03-16 DE DE19762610993 patent/DE2610993A1/de not_active Ceased
- 1976-03-16 US US05/667,466 patent/US4090103A/en not_active Expired - Lifetime
- 1976-03-17 JP JP51029063A patent/JPS594825B2/ja not_active Expired
- 1976-03-17 FR FR7607627A patent/FR2305018A1/fr active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NL7602280A (nl) | 1976-09-21 |
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| FR2305018A1 (fr) | 1976-10-15 |
| DE2610993A1 (de) | 1976-10-07 |
| ATA212075A (de) | 1976-08-15 |
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