JPS60225343A - Ｘ線管用回転陽極及びその製造方法 - Google Patents
Ｘ線管用回転陽極及びその製造方法Info
- Publication number
- JPS60225343A JPS60225343A JP8009184A JP8009184A JPS60225343A JP S60225343 A JPS60225343 A JP S60225343A JP 8009184 A JP8009184 A JP 8009184A JP 8009184 A JP8009184 A JP 8009184A JP S60225343 A JPS60225343 A JP S60225343A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- graphite
- carbon
- ray tube
- graphite substrate
- rotating anode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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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
- H01J35/108—Substrates for and bonding of emissive target, e.g. composite structures
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】
〔発明の技術分野〕
本発８ＡＦｉＸ線管用回転陽極とその製造方法に関し、
更に詳しくは、軽量かつ高強度なので高速回転が可能で
あるＸ＃管用回転陽極とその製造方法に関する。
更に詳しくは、軽量かつ高強度なので高速回転が可能で
あるＸ＃管用回転陽極とその製造方法に関する。
Ｘ線技術の進歩に伴ない、連続負荷又は瞬間的な高負荷
入力に耐え得るような熱容１大の回転陽極がめられてい
る、この要求ＶＣ，応じるものとして、近時、金属に比
べ比重が小さく （１，５〜１．９２／ｄ）熱放出能力
に優れる高密度黒鉛材を基体とし、その上に電子ビーム
が照射されるターゲツト板としてタングステンのような
高融点金員板を一体的に接合した構造の回転陽極が開発
されている。
入力に耐え得るような熱容１大の回転陽極がめられてい
る、この要求ＶＣ，応じるものとして、近時、金属に比
べ比重が小さく （１，５〜１．９２／ｄ）熱放出能力
に優れる高密度黒鉛材を基体とし、その上に電子ビーム
が照射されるターゲツト板としてタングステンのような
高融点金員板を一体的に接合した構造の回転陽極が開発
されている。
そして、この回転陽極は真空容器内で高速回転して実用
に供される。
に供される。
しかしながら、上記した黒鉛基体の回転陽極の場合、該
黒鉛基体の機械的強度は他の金属材料に比べて大きくな
いので、高速回転時に変形、破損等の事故を起して回転
不良を起し易すい。そのため、回転陽極の回転数が制限
されざるを得なくなり、高速回転化のメリットであるハ
イパワーでかつ連続したＸ線の取得が困難になる。
黒鉛基体の機械的強度は他の金属材料に比べて大きくな
いので、高速回転時に変形、破損等の事故を起して回転
不良を起し易すい。そのため、回転陽極の回転数が制限
されざるを得なくなり、高速回転化のメリットであるハ
イパワーでかつ連続したＸ線の取得が困難になる。
また、高Ｈｃ空下での回転時、黒鉛基体から黒鉛の微粉
が離散し、これが具常放電を生じさせ、いわゆるＸ線管
としての耐電圧が低下するという不都合な小寒を招くこ
ともある。
が離散し、これが具常放電を生じさせ、いわゆるＸ線管
としての耐電圧が低下するという不都合な小寒を招くこ
ともある。
゛ このように、黒鉛基本は比重が小さく高速回転に好
適であシ、かつ熱放散能力にも優れるという利点を有し
ているにもかかわらず１機械的強度小。
適であシ、かつ熱放散能力にも優れるという利点を有し
ているにもかかわらず１機械的強度小。
黒鉛微粉を発生し易すいなどのことからその実用的価値
が大幅に減退せざるを得ないという問題を避は得ないで
いる。
が大幅に減退せざるを得ないという問題を避は得ないで
いる。
本発明は、黒鉛基体の有利な特性を生かしかつ不利な問
題を解決した新規な構造のＸ＃！管用回転陽極とその製
造方法の提供を目的とする。
題を解決した新規な構造のＸ＃！管用回転陽極とその製
造方法の提供を目的とする。
本発明のＸ線管用回転陽極は、黒鉛基体と、該基体の外
周を被包する炭素−炭素繊維複合体と。
周を被包する炭素−炭素繊維複合体と。
両者の上に配置される高融点金属板との一体的構造体で
あることを特徴とし、その製造方法は。
あることを特徴とし、その製造方法は。
黒鉛基体の外周に炭素繊維を巻回して繊維層を形成する
工程； 該繊維層及び／又は該黒鉛基体に、熱分解して炭素質物
になる液状物質を含浸する工程；加熱処理を施こして該
液状物質を炭素質物に転換して、及び／又は該液状物質
と該炭素繊維を黒鉛化して該黒鉛基体と炭素−ゝ炭素繊
維の一体的構造体を形成する工程； 該一体化ＩＩＩｔ造体の上面に高融点金員板を一体的に
接合する工程； とから成ることを特徴とする。
工程； 該繊維層及び／又は該黒鉛基体に、熱分解して炭素質物
になる液状物質を含浸する工程；加熱処理を施こして該
液状物質を炭素質物に転換して、及び／又は該液状物質
と該炭素繊維を黒鉛化して該黒鉛基体と炭素−ゝ炭素繊
維の一体的構造体を形成する工程； 該一体化ＩＩＩｔ造体の上面に高融点金員板を一体的に
接合する工程； とから成ることを特徴とする。
本発明の回転陽極の黒鉛基体としては、緻密で機械的強
度大、黒鉛微粉の発生が起シにくい、蓄熱性に富み、か
つ熱伝導性が良好であるという点から、高密度黒鉛が好
ましい。
度大、黒鉛微粉の発生が起シにくい、蓄熱性に富み、か
つ熱伝導性が良好であるという点から、高密度黒鉛が好
ましい。
炭素−炭素繊維複合体は、上記した黒鉛基体の外周を一
体的に被包して配置きれ、黒鉛基体の機械的強度の弱さ
を補光して全体としての強度向上に資する要素である。
体的に被包して配置きれ、黒鉛基体の機械的強度の弱さ
を補光して全体としての強度向上に資する要素である。
ここでいう炭素−炭素繊維複合体とは、繊維長方向の強
度が極めて高い炭素繊維又は黒鉛繊維を強化材とし、マ
トリックスが炭素又は黒鉛である複合体のことをいう。
度が極めて高い炭素繊維又は黒鉛繊維を強化材とし、マ
トリックスが炭素又は黒鉛である複合体のことをいう。
また。
本発明の炭素−炭素繊維接合体は、黒鉛化処理を施こさ
ない状態のものおよび黒鉛化処理を施して全体を黒鉛結
晶化した状態のものの両方を意味する。こわらはいずれ
も前記した高密度黒鉛に比べてはるかに機械的強［６Ｃ
優れた材料である。
ない状態のものおよび黒鉛化処理を施して全体を黒鉛結
晶化した状態のものの両方を意味する。こわらはいずれ
も前記した高密度黒鉛に比べてはるかに機械的強［６Ｃ
優れた材料である。
ターゲツト板を構成する高融点金属としては、従来から
用いられているタングステンもしくはタングステンとモ
リブデンの複合板が好適である。
用いられているタングステンもしくはタングステンとモ
リブデンの複合板が好適である。
本発明の回転陽極は次のようにして製造することができ
る。
る。
第１の工程は、所定の形状に加工した黒鉛基体の外局に
必要な引張強度を有する炭素繊維を幾重にも巻回し所定
厚みの繊維層を形成する工程である。
必要な引張強度を有する炭素繊維を幾重にも巻回し所定
厚みの繊維層を形成する工程である。
第２の工程は、第１の工程で製造した構造体に後述する
液状物質を含浸する工程である。具体的には、該液状物
質の中に該構造体を浸漬して、繊維層の空隙部分及び／
又は黒鉛基体の空孔に骸液状物質を充填する。用いる液
状物質は、後述する加熱処理時に熱分解して炭素質物に
転換するものであることが必要である。具体的には、タ
ール。
液状物質を含浸する工程である。具体的には、該液状物
質の中に該構造体を浸漬して、繊維層の空隙部分及び／
又は黒鉛基体の空孔に骸液状物質を充填する。用いる液
状物質は、後述する加熱処理時に熱分解して炭素質物に
転換するものであることが必要である。具体的には、タ
ール。
ピッチ、各種の合成樹脂液である。含浸処理は、密閉容
器中、減圧下で行なうことが好ましい。またこのとき、
溶融状ｌｉＫなる温度下で行なうことはいうまでもない
。
器中、減圧下で行なうことが好ましい。またこのとき、
溶融状ｌｉＫなる温度下で行なうことはいうまでもない
。
第３の１程は、第２の工程で製造し７ｔｓ造体を加熱処
理して廿浸されている液状物＊ｔｉ素質物に転換する工
程及び／又は更に高い温度で処理して全体を黒鉛化する
工程である。
理して廿浸されている液状物＊ｔｉ素質物に転換する工
程及び／又は更に高い温度で処理して全体を黒鉛化する
工程である。
加熱源ｉは液状物質が完全に炭素質物に転換する温度以
上に設定される。具体的［は１０００℃以上である。こ
のとき、繊維層の空隙ｉｂ分及び／又鉱黒鉛基体の空孔
内の液状物質は熱分解して揮発成分１に放出し炭素質物
としてｉ個所に銭留１゛る。
上に設定される。具体的［は１０００℃以上である。こ
のとき、繊維層の空隙ｉｂ分及び／又鉱黒鉛基体の空孔
内の液状物質は熱分解して揮発成分１に放出し炭素質物
としてｉ個所に銭留１゛る。
かくし１．繊維Ｍの部分においては、この炭素質物をマ
トリックスとし辰素繊維？ｒ：強化材とする複合本が形
成される。また、加熱源ｉを更に高め、例えは熊鉛化炉
で２８００℃以上の温度で処理すれは、炭素質物、炭素
繊維は黒鉛化され、該繊維層の部分は全体として無鉛−
黒鉛繊維複合体となる。
トリックスとし辰素繊維？ｒ：強化材とする複合本が形
成される。また、加熱源ｉを更に高め、例えは熊鉛化炉
で２８００℃以上の温度で処理すれは、炭素質物、炭素
繊維は黒鉛化され、該繊維層の部分は全体として無鉛−
黒鉛繊維複合体となる。
なおこのとき、加熱処理後に再び＃工程の會浸処理を施
こし更に加熱処理するという工程操作を反復すれは、複
合体及び黒鉛基体は一層高緻密化してツ糺同上に貿する
ので有効である。
こし更に加熱処理するという工程操作を反復すれは、複
合体及び黒鉛基体は一層高緻密化してツ糺同上に貿する
ので有効である。
第４の工程は、第３の工程で製造した構造体の土に筒融
点金組のターゲツト板を接合する工程である。接合の方
法としては、従来の方法を適用すればよい。例え打１ｊ
、１累のような不活性ガス雰囲気中における熱圧ブレス
法、ロウ付は法などである。
点金組のターゲツト板を接合する工程である。接合の方
法としては、従来の方法を適用すればよい。例え打１ｊ
、１累のような不活性ガス雰囲気中における熱圧ブレス
法、ロウ付は法などである。
このようにして得られた一体化構造体の外周又は表面に
盾定の加工を施して本発明の回転陽極が得られる。
盾定の加工を施して本発明の回転陽極が得られる。
〔発Ｆ３Ｊ−１の火施例〕
直径１００訓、厚み３０酪、中央に８「の貫通孔を有す
る黒鉛、＃１４を筒密用二黒鉛で製造した。この基体の
外周を、単繊維の直径１０４ｍ、引張強度７０Ｖ４／ｍ
ｒｒ？の炭素繊維のバンドルで巻回しｆｃ０繊維層の厚
みは１５ｍ１ｆｆとした。
る黒鉛、＃１４を筒密用二黒鉛で製造した。この基体の
外周を、単繊維の直径１０４ｍ、引張強度７０Ｖ４／ｍ
ｒｒ？の炭素繊維のバンドルで巻回しｆｃ０繊維層の厚
みは１５ｍ１ｆｆとした。
ついでこれを密閉槽に入れ、温度３００ ’Ｃ１減圧度
Ｉ Ｘ １０−２Ｔｏｒｒの条ｎ二で溶融ピッチを合法
したのち、これを炭化炉中にいれ、１０００〜１２００
℃の温度で加熱処理した。含浸−加熱処理の操作を３回
反復したところ、１５％の重齢増が認められた。その後
、これを黒鉛化炉にいれて約３０００℃の温度で黒鉛化
した。
Ｉ Ｘ １０−２Ｔｏｒｒの条ｎ二で溶融ピッチを合法
したのち、これを炭化炉中にいれ、１０００〜１２００
℃の温度で加熱処理した。含浸−加熱処理の操作を３回
反復したところ、１５％の重齢増が認められた。その後
、これを黒鉛化炉にいれて約３０００℃の温度で黒鉛化
した。
得られた黒鉛基体と黒鉛−黒鉛繊維複合体の上面を平？
ｉｌに加工し、ここに、１１１！径１３０語、厚みｉｏ
ｍ、中央［８−の貫通孔を有するタングステン板を載置
して全体を１６００℃の窒素雰囲気炉中で、ポロンナイ
トライド粉を出力媒体として約３００Ｋｇ／ｃｓ！の圧
力を印加して一体的ｖｃ接合した。
ｉｌに加工し、ここに、１１１！径１３０語、厚みｉｏ
ｍ、中央［８−の貫通孔を有するタングステン板を載置
して全体を１６００℃の窒素雰囲気炉中で、ポロンナイ
トライド粉を出力媒体として約３００Ｋｇ／ｃｓ！の圧
力を印加して一体的ｖｃ接合した。
最後に、外周、中央孔等の部分を機械加工して、全体の
直径１２５ｍの回転陽極とした。
直径１２５ｍの回転陽極とした。
この回転陽極ｔ−Ｘ線管に実装して回転プせ、回転状襲
を観察したとＣろ、回転数が１５０００ｒｐｍになって
も回転不良は認められなかった。またこの回転陽極をｌ
Ｘ ｌ ０−６Ｔｏｒｒの真空容器中にいれ。
を観察したとＣろ、回転数が１５０００ｒｐｍになって
も回転不良は認められなかった。またこの回転陽極をｌ
Ｘ ｌ ０−６Ｔｏｒｒの真空容器中にいれ。
１５００℃で６時間加熱処理して黒鉛微粉の飛散状態を
測定したところ、重緻比で０．ｌｐｐｍ以下であった。
測定したところ、重緻比で０．ｌｐｐｍ以下であった。
比較のため、黒鉛基体とターケラ）［（いずれも前記と
同じ材料）とからのみ成る回転陽極を製造して、同様の
試験を行なったところ、１２０００ｒｐｍで黒鉛基体の
変形に基づくガタッキが発生して回転不良になり、また
飛散黒鉛もＩ Ｏｐｐｍμ上であった。
同じ材料）とからのみ成る回転陽極を製造して、同様の
試験を行なったところ、１２０００ｒｐｍで黒鉛基体の
変形に基づくガタッキが発生して回転不良になり、また
飛散黒鉛もＩ Ｏｐｐｍμ上であった。
〔発明の効果Ｊ
以上の説明で明らかなように、本発明の回転陽極は、軽
量ではあるが強度不足の黒鉛基体ｆ軽量かつ高強度の炭
素−炭素繊維複合体で被包することにより、全体として
軽量かつ高強度であるため。
量ではあるが強度不足の黒鉛基体ｆ軽量かつ高強度の炭
素−炭素繊維複合体で被包することにより、全体として
軽量かつ高強度であるため。
高速回転が可能となってハイパワーｘｍの取得ができ、
また長時間運転が可能となる。更ＶＣｔｄ回転中の黒鉛
飛散現象が抑制され、その工業的価値は大である。
また長時間運転が可能となる。更ＶＣｔｄ回転中の黒鉛
飛散現象が抑制され、その工業的価値は大である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、 黒鉛基体と、骸基体の外周を被包する炭素−炭素
繊維複合体と１両者の上に配置される高融点金践板との
一体的構造体であることを特徴とするＸ線管用回転陽極
。 ２ 該黒鉛基体が高密度黒鉛から成る特許請求の範囲第
１項記載のＸ線管用回転陽極−３、該炭素−炭素繊維複
合体が黒鉛−黒鉛繊維複合体である特許請求の範囲第１
項記載のＸ線管用回転陽極。 ４ 黒鉛基体の外周に炭素繊維を巻回して繊維層を形成
する工程； 該繊維層及び／又は該黒鉛基体に、熱分解して炭素質物
になる液状物質を含浸する工程；加熱処理を施こして該
液状物質を炭素質物に転換して、及び／又は該液状物質
と該炭素繊維を黒鉛化して骸黒鉛基体と炭素−炭素繊維
の一体化構造体を形成する工程； 該一体化構造体の上面に高融点金楕板を一体的に接合す
る工程； とから成ることを特徴とするＸ線管用回転陽極の製造方
法。 ５、 該液状物質がタール又はピンチである特許請求の
範囲第４項記載のＸ線管用回転陽極の製造方法。 ６、核炭素−炭素繊紛複合体が黒鉛−黒鉛繊維複合体で
ある特許請求の範囲第４項記載のＸ線管用回転陽極の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8009184A JPS60225343A (ja) | 1984-04-23 | 1984-04-23 | Ｘ線管用回転陽極及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8009184A JPS60225343A (ja) | 1984-04-23 | 1984-04-23 | Ｘ線管用回転陽極及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60225343A true JPS60225343A (ja) | 1985-11-09 |
Family
ID=13708526
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8009184A Pending JPS60225343A (ja) | 1984-04-23 | 1984-04-23 | Ｘ線管用回転陽極及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60225343A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2625035A1 (fr) * | 1987-12-22 | 1989-06-23 | Thomson Cgr | Anode tournante en materiau composite pour tube a rayons x |
-
1984
- 1984-04-23 JP JP8009184A patent/JPS60225343A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2625035A1 (fr) * | 1987-12-22 | 1989-06-23 | Thomson Cgr | Anode tournante en materiau composite pour tube a rayons x |
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