JPS62170138A - Ｘ線管用陽極およびその製造方法 - 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】 ［発明の技術分野］ 本発明はＸ線管用陽極およびその製造方法に間し、さら
に詳しくは、ターゲットとしての緻密な高融点金属層を
具備するＸ線管用陽極とくに、歯科診断に使用する小型
のＸ線管用陽極と、それを簡単な工程により低廉に製造
する方法とに関する。

［発明の技術的背景とその問題点］ Ｘ線管用の陽極は、一般に、例えば、銅（Ｃｕ）もしく
はモリブデン（Ｍｏ）よりなる基体とこの基体上に密着
形成されたタングステン（Ｗ）などの高融点金属よりな
るターゲット層とからなる構造体である。

このようなＸ線管用回転陽極は、通常、次のようにして
製造される。すなわち、基体がＣｕである場合は所定形
状に成形加工した高融点金属板の周囲にＣｕの溶湯を流
し込んでＣｕと高融点金属とを一体化する。あるいはＣ
ｕ板と高融点金属のターゲットとを直接接合し、一方、
基体がＭ。

である場合には、ＭＯ板と高融点金属板とを一体に接合
する、あるいは、ＭＯと高融点金属との複合焼結体を一
体鍛造するなどの方法を適用して製造されることが一般
的である。

しかしながら、かかる製造方法にあっては、第１にター
ゲツト材である高融点金属、例えばＷは一般的に難加工
材であるため所定形状に加工するのに長時間を要すこと
、とくに、複雑形状とすることが困難で、かつ、材料の
利用効率があまり良好ではなく、第２に基体との接合工
程が複雑で、製造コストが上昇してしまうという問題が
ある。

し発明の目的］ 本発明は、従来のかかる問題を解消し、高密度かつ高品
質であるターゲットを具備したＸ線管用陽極と、これを
ターゲットの形状如何に関わりなく、簡便なプロセスに
より短時間で、かつ低廉に製造しうる方法の提供を目的
とする。

［発明の概要］ 本発明者らは、上記目的を達成するために、従来のよう
に予め所定の形状に成形加工したターゲ”、トを使用す
るのではなく、基体上に所望の形状にターゲツト材より
なる層を効率よく形成しうる方法を見出すべく鋭意研究
を重ねる中で、溶射法を利用することを着想した。溶射
法は原料粉末を溶融すると同時に溶射ガンにより基体に
溶射して層を形成する方法であり、作業性よく短時間で
厚膜を形成できるという利点を有するものである。しか
しながら、通常の溶射法により形成された溶射層はポー
ラスであって、Ｘ線管用陽極のターゲットには適さない
という問題が存在する。

そこで、本発明者らは、通常の大気中で行なわれる溶射
法ではなく、低圧溶射法、すなわち低圧の不活性ガス雰
囲気中での溶射法を適用すると溶射法の工程的な利点を
充分生かしながら、しかも緻密かつ高純度な溶射層を得
ることができるということを確認し、その条件、とくに
不活性ガスの圧力を見出して本発明を完成するに到った
。

すなわち、本発明のＸ線管用陽極は、基体と、該基体上
に形成された高融点金属層とからなるＸ線管用陽極であ
って、該高融点金属層が対理論密度比９５％以上の溶射
層であることを特徴とし、その製造方法は、基体上に、
圧力５０〜５００　Ｔｏｒｒの不活性ガス雰囲気で行な
う溶射法を適用して高融点金属層を形成する工程を含む
ことを特徴とする。

本発明のＸ線管用陽極は、基体と、その上に形成された
高融点金属よりなるターゲット層とから構成されるもの
であり、まず、使用する高融点金属の具体例としては、
Ｗ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｎｂなどがあげられ、とくにＷは好ま
しいものである。また、Ｒｅ−Ｗなどの合金や、ドープ
Ｗなどを使用すると、高温特性に優れたターゲットを得
ることができる。一方、基体を構成する材料としては、
とくに限定されるものではないが、例えば、Ｃｕ、Ｍｏ
、ＳＵＳなどをあげることができ、なかでもＣｕ、Ｍｏ
は好適である。

また、本発明において、高融点金属からなるターゲット
層は対理論密度比が９５％以上の溶射層である。この対
理論密度比が９５％未満であると、ターゲットとしての
機能を充分に果たすことができない、この溶射層は、後
述するように低圧溶射法を適用して形成されるものであ
り、その層厚は、目的に応じて適宜選択されることが望
ましいが、通常は０．３〜１．５ｍｍ程度である。

ついで、本発明のＸ線管用陽極の製造方法について説明
する。

本発明方法は、Ｃｕ、Ｍｏなどからなる基体表面に、低
圧溶射法を適用してＷなどの高融点金属層を形成する工
程を骨子とするものであるが、この高融点金属層の形成
工程に先立ち、基体表面に例えばホーニング加工を施す
と、基体と高融点金属層との密着性を高めるうえで好ま
しい。具体的には１例えば、２０〜７０メツシユのＡ！
；Ｌ２０３もしくはＧＣ粉末を使用して、ブラスト圧３
〜１０　ｋｇ／　ｃｍ２程度で行なうブラスト処理など
を適用しうる。

統〈低圧溶射工程は、前述したように、高融点金属粉末
を原料粉末として使用し、低圧の不活性ガス雰囲気中で
行なわれる。まず、原料粉末としては粒度が１０〜１０
０ＩＩＪＩ＋程度、また純度が９９．５％以上のものを
使用することが好ましい、また、不活性ガスとしてはヘ
リウム（Ｈｅ）、アルゴン（Ａ　ｒ）などを使用するこ
とができる。この不活性ガスの圧力は５０〜５００Ｔｏ
ｒｒ、好ましくは２００〜３００Ｔｏｒｒに設定する必
要がある。　５００Ｔｏｒｒを超える圧力下では、被覆
層のｍ密性を充分に維持することができず、また、５０
　Ｔｏｒｒ未溝ではキャリヤガスが充分に使用できなく
なったり、原料粉末の飛散を招く。

具体的には、この工程は低圧溶射装置を使用して実施す
ることができる。すなわち、まず、チャンバー内を排気
して、Ｏ、ＬＴｏｒｒ以下の真空にし、ついで、雰囲気
ガスである不活性ガスを注入して所定の圧にする。そし
て、プラズマアークガスとしてＡｒガスを溶射ガンに導
入し、溶射ガンでプラズマアークを発生させるとともに
、粉末供給装設により原料粉末を溶射ガンに供給し上記
プラズマアークで溶融しつつ、基体表面に溶射する。な
お、このとき基体表面温度を２００〜８００℃程度に保
持することが好ましい。

かかる低圧溶射工程終了後、高融点金属層の形成された
基体を１２００〜１５００℃程度の温度で熱処理すると
、高融点金属よりなるターゲット層の結晶結合力を高め
ることができるため効果的である。また、高融点金属層
への電子線照射あるいはレーザ照射などの方法によって
も結晶結合力を高めることができる。

［発明の実施例］ 実施例１．２ 所定形状に加工した表示材料よりなる基体表面を＃６０
のＡｌ１２０３を使用し、ブラスト圧５　ｋｇ／　ｃｒ
ａ２でホーニング処理したのち、表示の条件でＷ粉末の
低圧溶射を行なった。溶射装置は市販されている通常の
低圧溶射装置を使用した。

使用したＷ粉末はすべて粒度３０〜７５μ、純度９９．
５％以上のものであった。また、基体の表面温度は４０
０℃とした。溶射工程終了後に、真空中で１４００℃に
おいて熱処理を行なった。

このようにして得られたＸ線管用陽極におけるＷ層の対
理論密度比（％）を測定して表中に示した。

比較例１．２ ターゲット層として従来法、すなわち鍛造もしくは田性
加工により製造したものを使用し、このターゲット層と
基体とを接合してＸ線管用陽極を製造した。同様にＷ層
の対理論密度比を表中に示した。

なお、上記実施例および比較例で得られたＸ線管用陽極
について、それぞれ全製造プロセスのトータルコスト、
材料の利用効率および製造に要する時間の３項目を実施
例１を１００として評価し、結果を表中に示した。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明のＸ線管用陽極
は、従来のものと比べて遜色のない緻密な高融点金属よ
りなるターゲット層を有しており、しかもその製造方法
は、工程的に簡便であるとともに、いかなる形状のもの
も容易に製造でき、かつ、トータルコスト、材料の使用
効率および製造に要する時間も従来法にはるかに勝る侵
れたものである。したがって、本発明は例えば医療診断
用など広範囲に適用することが可能であり、その工業的
価値は極めて大である。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）基体と、該基体上に形成された高融点金属層とか
   らなるＸ線管用陽極であって、 該高融点金属層が対理論密度比９５％以上の溶射層であ
   ることを特徴とするＸ線管用陽極。
2. （２）該高融点金属層がタングステン層である特許請求
   の範囲第１項に記載のＸ線管用陽極。
3. （３）該基体が、銅もしくはモリブデンよりなるもので
   ある特許請求の範囲第１項に記載のＸ線管用陽極。
4. （４）基体上に、圧力５０〜５００Ｔｏｒｒの不活性ガ
   ス雰囲気で行なう溶射法を適用して高融点金属層を形成
   する工程を含むことを特徴とするＸ線管用陽極の製造方
   法。
5. （５）該高融点金属層がタングステン層である特許請求
   の範囲第４項に記載のＸ線管用陽極の製造方法。
6. （６）該基体が、銅もしくはモリブデンよりなるもので
   ある特許請求の範囲第４項に記載のＸ線管用陽極の製造
   方法。