JPS618838A - モリブデン合金製ｘ線陽極基体用コア - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の背景］ 本発明は、Ｘ線管ターゲット用の回転陽極に関するもの
で、更に詳しく言えば、Ｘ線管ステムへの改良された取
付は手段を具備する陽極用のモリブデン合金製基体に関
する。

Ｘ線管用回転陽極の歴史的進歩に伴い、それの基体材料
はタングステンからモリブデンへと移行し、そして最終
的にはモリブデン合金が使用されｌ　　　　　　るに至
っている。純粋なモリブデンはタングステンにほぼ等し
い熱容量を有するが、比較的密度の小さい材料であるた
め、より大形のターゲットが使用できるという利点を有
している。しかるに、純粋なモリブデンは熱クリープを
受け易く、その結果としてターゲットの反り（ｗａｒｐ
ａａｅ　）を生じるという欠点があることも判明した。

この問題は、　　□当初、モリブデンに５％のタングス
テンを添加して強度を増大させることによって対処され
た。その後、現在使用されているようないわゆる分散強
化モリブデン合金材料が導入された。かかる高強度材料
の一例としては、米国特許第４，１９５゜２４７号明細
書中に記載のものが挙げられる。かかる材料の別の例と
しては、メ多ルベルク・プランゼー・アクチェンゲゼル
シャフト（Ｍ　ｅｔａ　ｌ　１ｗｅｒｋ　Ｐ　１ａｎｓ
ｅｅ　　Ａ　ｋｊｌｅｒ＋ｇｅｓｅｌ　１ｓｃＦｌａｆ
ｊ　）からＴＺＭの名称で商業的に入手可能なもの（チ
タン、ジルコニウムおよびモリブデン並びに炭素から成
る合金）が挙げられる。

従来、回転陽極は機械飽取付け、溶接または拡← 散結合（ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ　ｂｏｎｄｉｎｇ　）　０
）ごトキ手段ニヨクっでＸ線管ロータのステムに取付け
られていた。

ステムはターゲットの材料とは異なる材料から成るのが
通例であるから、拡散結合によって十分な結合を得るの
は難かしい。ステム用の材料としては、たとえば、比較
的大ぎい強度および小さい熱伝導率を有する点でニオブ
（コロンビウム）が望ましいことが判明している。拡散
結合の目的からすればニオブ製ステムは純粋なモリブデ
ンおよびモリブデン−タングステン合金から成るターゲ
ットに対して適合性を有するが、分散強化モリブデン合
金との拡散結合にはあまり適合しないことが判明してい
る。

従って本発明の目的の１つは、モリブデン合金製のＸ線
管陽極を異種材料製のステムに取付けるための改良され
た手段を提供することにある。

また、モリブデン合金製の陽極を異種材料製のステムに
拡散結合するための手段を提供することも本発明の目的
の１つである。

更にまた、経済的に製造しかつ効果的に使用することの
出来る拡散結合陽極を提供することも本発明の目的の１
つ−である。

上記の目的およびその他の特徴や利点は、添付の図面を
参照しながら以下の説明を読むことによって容易に明ら
かとなろう。

［発明の概要］ 本発明の実施の一態様に従って簡単に述べれば、モリブ
デン合金製ターゲットの中心領域内に、モリブデン合金
製ターゲットと異種材料製ステムとの間の遷移材料とし
て役立つモリブデン製のコアまたは挿入体が配置される
。かかる挿入体はターゲットの一体部分として形成され
、次いで通常の方法によりステムに拡散結合される。こ
うして得られたターゲットにおいては、拡散結合法によ
るステムへの取付けが容易に達成されると同時に、モリ
ブデン合金材料の全ての利点を有することができるので
ある。

以下の説明において参照される添付の図面中には、好適
な実施の態様が図示されている、とは言え、本発明の精
神および範囲から逸脱することなしにその他各種の変更
態様が可能であることは言うまでもない。

［好適な実施の態様の説明］ 図面中には、回転陽極Ｘ線管において従来使用されてい
るような種類の陽極アセンブリ１０が示されている。陽
極アセンブリ１０は、後記において一層詳しく述べるよ
うな方法でステム１１に取付けられている。

陽極アセンブリ１０は、軸方向の開口１３を設けた円板
形の本体１２を含んでいる。本体１２の一面上には、Ｘ
線管の動作に際し陰極からの電子で衝撃してＸ線を発生
させるための焦点軌道層１４が、通常の方法によって設
置されている。開口１３の内部においては、本体１２と
ステム１１との間に一体形成された挿入体またはコア１
６が配置され、それによりこれら２つの要素の相互連結
が容易になっている。

本体１２は、顕著な熱クリープおよびその結果としての
反りを生じることなしに１３５０℃付近□の常用動作温
度に耐え得る高強度モリブデン合金ｌ　　　　　　から
成っている。かかるモリブデン合金材料の実例は上記に
述べた通りである。使用可能な材料のその他の実例とし
ては、当業界においてＴＺＣおよびＭＴ１０４として知
られているものが挙げられる。ＴＺＣは上記のＴＺＭに
類似したものであるが、添加される炭素の割合がより大
きくなっている。ＭＴ１０４は、ＧＴＥシルバニア＜Ｇ
ＴＥ３ｙｌｖａｎｉａ　）社から商業的に入手可能な合
金である。上記に例示されたモリブデン合金は、いずれ
も一般に分散強化材料と呼ばれるものである。

それらが共通に持っている特性の１つは、異種の金属に
対する効果的な拡散接合が困難なことである。本体１２
をステム１１に拡散接合することが所望される点から見
て、これは大きな問題である。

要求されるその他の性能特性を考慮すれば、本体１２と
同じ材料または類似した材料からステム１１を作製する
ことは適当でない。前述の通り、ステム用として特に適
することが判明している材料はニオブ（コロンビウム）
またはその合金である。

これらの材料は比較的大ぎい強度を有すると同時に比較
的小さい熱伝導率を示すが、後者の特性は　　　　シＸ
線管の軸受への熱伝導を抑制する点で望ましいものであ
る。ニオブは本体１２の材料とは全く異種のものである
から、これら２種の材料の満足すべぎ拡散結合は達成さ
れないのが普通である。

本発明に従えば、遷移材料として役立つ挿入体１６がそ
れら２種の材料の間に配置される。かかる挿入体１６は
、隣接する材料の各々との拡散結合に関して適合性を有
する材料から成っている。

このような目的のためには、分散強化モリブデン合金お
よびニオブのいずれに対しても適合性を有する純粋なモ
リブデンが適当であることが判明した。また、ある種の
モリブデン合金も上記の目的に適している。たとえば、
５％のタングステンを含有するモリブデン合金は隣接す
る材料のいずれに対しても適合性を有するのである。

挿入体を具備した陽極アセンブリの製造は、モリブデン
合金粉末のみから陽極を製造するための現行の技術と同
様な粉末冶金技術によって達成される。その場合の主要
な相違点は、純粋なモリブデン粉末が追加使用されるこ
とである。先ず、タングステン−レニウム焦点軌道層を
成すべき粉末混合物が圧縮成形用型の内部に配置される
。次いで、圧縮成形用型の適当な区域内にモリブデン粉
末およびモリブデン合金粉末が選択的に配置される。そ
の場合、モリブデン合金粉末は外部環状体を成して配置
され、またモリブデン粉末は内部環状体を成して配置さ
れる。外部環状体と内部環状体とは、両者の境界に配置
された除去可能なカラー〈図示せず）によって区分され
る。次に、モリブデン粉末とモリブデン合金粉末とを隔
離しているカラーを取除いた後、かかる複合体を加圧す
ることによって圧粉体が形成される。次いで、その圧粉
体が焼結され熱間鍛造される。その結果、純粋なモリブ
デンから成る挿入体が一体的に結合された一体のターゲ
ット構造物を有する陽極アセンブリが得られる。更に鍛
造、機械加工および清浄処理のごとき操作を施した後、
通常のごとき拡散結合処理によって陽極アセンブリをス
テム１１に取付けることができる。以上、好適な実施の
態様に関連して本発明を記載したが、本発明の原理はそ
の他の態様にも容易に適応することが出来る。

当業者には自明の通り、本発明の精神から逸脱すること
なしに構造を改変することが可能である。

たとえば、本発明は特定の材料の使用（すなわち、分散
強化モリブデン合金およびニオブに対する純粋なモリブ
デンの使用）に関連して記載されたが、特許請求の範囲
内においてその他各種の材料を使用し得ることは言うま
でもない。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明の好適な実施の態様に基づくターゲット
がステムに取付けられたところを示す断面図である。 図中、１０は陽極アセンブリ、１１はステム、１２は本
体、１３は開口、１４は焦点軌道層、そして１６は挿入
体を表わす。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、Ｘ線管の回転可能なステムに取付けるための陽極ア
   センブリにおいて、（ａ）前記ステムとの拡散結合が困
   難な第１の材料から成っていて、中心に空所が設けられ
   かつ一面上に焦点軌道層が設置された本体、および（ｂ
   ）前記ステムとの拡散結合が容易な第２の材料から成つ
   ていて、前記本体の前記空所内に配置されて前記本体の
   一体部分を成しかつ前記ステムを受入れるために設けら
   れた中心開口を有するコアの両者を含むことを特徴とす
   る陽極アセンブリ。 ２、前記第１の材料が高強度モリブデン合金である特許
   請求の範囲第１項記載の陽極アセンブリ。 ３、前記モリブデン合金が分散強化型のものである特許
   請求の範囲第２項記載の陽極アセンブリ。 ４、前記第２の材料が主としてモリブデンから成る特許
   請求の範囲第１項記載の陽極アセンブリ。 ５、軸方向ステムに取付けるための回転陽極アセンブリ
   において、（ａ）拡散結合の目的に関して前記ステムに
   適合しない第１の材料から成る外部環状体、および（ｂ
   ）拡散結合の目的に関して前記ステムに適合する第２の
   材料から成っていて、前記外部環状体に固着されかつ前
   記ステムを受け入れるための中心開口を有する内部環状
   体の両者を含む円板で構成されることを特徴とする回転
   陽極アセンブリ。 ６、前記第１の材料が分散強化モリブデン合金である特
   許請求の範囲第５項記載の回転陽極アセンブリ。 ７、前記第２の材料がモリブデンである特許請求の範囲
   第５項記載の回転陽極アセンブリ。 ８、（ａ）高強度材料である第１の材料から成つていて
   、その一面に焦点軌道層が固着された外部環状体および
   （ｂ）回転可能なステムへの拡散結合が容易な第２の材
   料から成つていて、前記外部環状体に一体を成して固着
   されかつ前記ステムを受け入れるための中心開口を有す
   る内部環状体の両者を含むことを特徴とするＸ線管用回
   転陽極アセンブリ。 ９、回転可能なステムに取付けるべきモリブデン合金製
   円板を含む回転陽極アセンブリにおいて、主としてモリ
   ブデンから成る材料で作られかつ前記円板に固着されて
   それの一体部分を成す環状挿入体から構成された中間構
   造物を含むことを特徴とする回転陽極アセンブリ。