JPS62271333A - Ｘ線管用タ−ゲツト - 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】 ３、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は、Ｘ線管用ターゲットに係り、特に速応答性、
解像度性に好適なＳｉＣセラミックとグラファイト（黒
鉛）とが交互に積層されてなるＸ線管用ターゲットに関
する。

〔従来の技術〕

従来のＸｍ管用ターゲットは、第３図に示すようにＳｉ
Ｃセラミックからなる円盤２の上面ターゲット側にグラ
ファイト層１が積層され、このグラファイト層上上面の
外周側に設けた傾斜面にタングステンまたはその合金３
を積層する構成となっていた（特開昭５９−４９６５４
２号公報参照）。

このＸ線ターゲットの中央部には、ロータ接合孔４が設
けられ、ロータに装着されるようになっていた。このＸ
ｓ！ターゲットの使用条件は、１０、ＯＯＯｒｐｍ　、
約１０００℃と過酷なため、ＳｉＣの厚さは最低でも６
ｍｍ必要とし、大容量のものは１５ｎｖにしないと、遠
心力、熱応力負荷に耐えられないものとなっていた。

近年、解像力の向上のために、電子ビームを絞り込むこ
とが行われている。電子ビームを絞り込むと、局部的な
温度上昇がおこり、膜が溶けるおそれがある。そこで、
膜の溶融を防ぐために、Ｘ線管用ターゲットの回転周速
度を大きくすることが必要となる。回転周速度を大きく
するためには、Ｘａメタ−ットの半径を大きくするか、
またはその回転数を大きくすることが必要である０回転
数の増大および半径の増大によって、遠心力が増加する
ことになる。したがって、近年のＸ線管用ターゲットで
は、遠心力の増加分に耐えるだけのＳｉＣセラミックの
厚さを確保しなければならないものとなっていた。すな
わち、Ｘ線管用ターゲットのＳｉＣセラミック板は厚く
なる傾向にあった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、上記従来のＸ線管用ターゲットでは、ロータの
シャフトが接合される中央部にグラファイト捧を装着し
て、当該中央部を形成するようにしていたため、ＳｉＣ
単層の場合厚さが５ｍ＋＋以上になると、中央部のＳｉ
Ｃ圧粉体の流動性が悪くなる。したがって、中央部付近
での密度が低下し、ロータのシャフトからの応力がこの
部分に集中するため、破壊の起点の原因となっていた。

また、ＳｉＣが５■以上の厚さになると、ダイヤモンド
砥石によるロータのシャフト軸穴加工時に、ＳｉＣ肉厚
中心部付近での研削抵抗が大となす、中央部での穴径が
小さくなる。この結果、前記と同様にシャフトからの応
力が集中し、破壊の起点の原因となる。

本発明は上記問題点を解決するために、ＳｉＣセラミッ
ク層の破壊のおそれがないＸ線管用ターゲットを提供す
ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは、上記問題点について鋭意研究した結果、
ＳｉＣ板の中央部での高密度化を図るためには、ＳｉＣ
厚さを５ｍｍ以下にする必要があることを見い出した。

また同様にロータのシャフト軸穴加工に際しての内径精
度の向上を図るには。

同様にＳｉＣ厚さを５ｍｍ以下にすればよいことがわか
った。

本発明はこのような知見によりなされたものであり、そ
の構成は、上部グラファイト層とＳｉＣセラミック層お
よび下部グラファイト層の積層構造を有し、上部グラフ
ァイト層表面にタングステンまたはその合金層が積層さ
れてなるＸ線管用ターゲットにおいて、前記ＳｉＣセラ
ミック層が５■以下の厚さの薄板を複数枚積層して層間
にグラファイト層を設けたものよりなり、且つ前記薄板
の合計厚さが６＋１１１１以上であることを特徴とする
Ｘ線管用ターゲットである。

〔作用〕

上記本発明の構成において、ＳｉＣ層の厚さを５ｍｍ１
１ｍ以下とすることにより、ロータのシャフト軸穴を形
成する部分におかれグラファイト捧とＳｉＣの圧粉体と
の流動性が良好になる結果、ロータ接合用穴付近（中央
部付近）での密度が向上する。

また、ＳｉＣ層の厚さを５ｍｍｆｆ１以下とすることに
より、ダイヤモンド砥石による研削抵抗が少なくなり、
内径加工精度が向上する。

これらの結果、シャフト軸からの応力集中がなくなり、
破壊の起点となることが防止できる。

ＳｉＣの合計厚さを６ｍ１以上、好ましくは１０ｍｍ以
上確保することにより強度的にも十分耐えうろことがわ
かった。

〔実施例〕

第１図に本発明に係るＸ線管用ターゲットの一実施例の
断面構成図を示す、第１図において、ターゲット側から
グラファイトＭ１およびＳｉＣセラミック層２が交互に
積層され、最後はグラファイト層１となるようにｘ４ｉ
管用ターゲットが構成されている。ターゲット側グラフ
ァイトは斜面状に形成され、この斜面にはＸ線照射用金
属し、タングステンまたはタングステンの合金Ｍ）が設
け、られでいる。ＳｉＣセラミック層の厚さは、ターゲ
ット側から順に３　■、　４　ａｍ　、　３　ｍｍとな
っており、ＳｉＣセラミック層の間に２１１ＩＩＩのグ
ラファイト層が挾持されている。ＳｉＣの合計厚さは１
０ｍｍで、前記従来例で説明した従来のＸ線管用ターゲ
ットのＳｉＣセラミック層厚さと同様となっている。

このｘＨ管用ターゲットの中心部には、ロータのシャフ
トが接合される空孔部４が形成されている。

各セラミック層およびグラファイト層は円盤状となって
おり、外径が両者とも直径１５０ｍｍとなっている。

上記本発明の一実施例構成において、ＳｉＣセラミック
層の間に挾持されたカーボン層は、ＳｉＣ層を薄くした
場合に、Ｘ線管用ターゲット自体の厚さをかせぐための
ものである。厚さをかせぐことによって、遠心力に耐え
ることができる。

一方、ターゲット側グラファイト層は、タングステンま
たはタングステン合金３が、コーティングできるように
するためのものである。また、底部をクラファイト層で
形成したのは、グラファイト層の熱輻射が良好であるこ
と、およびその加工性のよいことによる。

グラファイト層とグラファイト層との間に設けられたＳ
ｉＣは、機械的応力に酎える性質をもち、かつ熱伝導性
に優れたものとなっている。ＳｉＣ層は、間にグラファ
イト層を設けることにより、５Ｉｍｆｆ１以下の範囲内
で、何層にすることもできる。

次に上記本実施例に係るＸ線管用ターゲットの製造方法
について説明する。

ターゲット側のグラファイト層および中間部、底部での
グラファイト層は、グラファイトブロックを一定の形状
に切削し、グラファイトの円盤状板を形成することによ
って得ることができる。

一方、ＳｉＣ層は、次の方法により製造される。

まず、粒径数μｍのＳｉＣの研磨用粉を用い、予め増粒
したものを焼結助剤として０．５％Ｂ”ｅ’ｏ−粉（粒
径ｏ、０５μ）と混合し、所定の金型を用いて所定の形
状に予備成形する。このようにして、Ｘ線ターゲットの
ＳｉＣ層となるべきＳｉＣ板が形成される。なお、Ｂｅ
Ｏの代わりにＢｅを用いてもよい。さらにその両者であ
ってもよい。

なお、ＢｅＯまたはＢｅが添加されたＳｉＣは、それ自
体熱輻射率が高く、熱放射が良好なので。

ターゲットの底面はＳｉＣ材かむき出しのままであって
もよい。

次いで、直径１５０ＩＩ１１１の黒鉛ダイス中に、第１
図での順序に従い、セラミック板およびグラファイト板
を積層する。ロータ用接合空孔部４となるべき部位には
、グラファイト捧を装着する。これらのものをホットプ
レスを用いて焼結する。焼結条件は、２１・００℃、１
時間保持、加圧は３００ｋｇ／ａｍ”とした、焼結が終
ったのちは、シャフト軸となるべき穴を、ダイヤモンド
砥石により切削加工を行う。

本実施例のＸ線管用ターゲットにおいて、ＳｉＣ層とグ
ラファイト層との界面は互いに反応して、ＳｉＣの状態
となっている。このため、両者の界面では、完全接合が
行われているものである。単に接触しているだけではな
い。

次に、ＳｉＣセラミック板の厚さと密度とのロータシャ
フト部（中央部）付近における関係を調べた。これにあ
たっては、中央部付近でのＳｉＣ板を切り出し、重量と
体積との関係から、密度を求めた。その結果を第２図に
示す。第２図かられかるように、セラミック板厚さが５
ｍｍ１Ｉｎ＋を越えるところで、中央部付近での密度が
低下することがわかる。セラミック板厚さが５ｍｍまで
は、Ｓ　ｉＣの理論密度に近いものとなっている。密度
が低下すると強度が低下し、シャフト軸からの応力が集
中することにより、密度の低い部分で破壊の起点となる
ことが生ずる。また、密度が高くなることにより、シャ
フト軸用穴の加工性が向上することになる。

第２図の従来のｘｌｉＡ管用ターゲットＳｉＣ焼結材の
肉厚の外側、中央側と、上記本実施例に係るＸ線管用タ
ーゲットのＳｉＣ焼結材肉厚の外側、中央側のそれぞれ
から、３ｍｍＸ４ｍ＋ａＸ３６ｍｍの試験片を採集し、
密度１曲げ強度を測定した。密度の測定は、上記と同様
に重量を体積で割ることによる。曲げ強度の測定は４点
支持曲げ試験法により行った。密度および曲げ強度の測
定結果を第１表に示す。

第　　１　　表 上記第１表かられかるように、従来のＸ線管用ターゲッ
トのＳｉＣ層では、外周側は相対密度比９８．８％２曲
げ強さ４２ｋｇ／ｗｉｎ２−であるが、肉厚中央側はそ
れぞれ９３，４％、　３５ｋｇ／ｌｌｌ１ｎ”と低いも
のとなっていた。

一方、本実施例に係るｘａ管用ターゲットの場合は、相
対密度比１００％２曲げ強さ５０ｋｇ／＋ｉｎ”であり
、中央部曲げ強さは１．４倍と向上していることがわか
る。

一方、シャフト軸穴ＳｉＣ部内径の精度を最小径と最大
径との差で比較すると、従来の場合は１５μであるのに
対し、第１図で示した本発明に係るＸ線管用ターゲット
の場合は、１〜２μと殆んど平坦であり、大幅に加工精
度が向上した。

〔発明の効果〕

以上説明したように１本発明に係るＸ線管用ターゲット
によれば、ロータのシャフト軸が装着されるシャフト軸
穴付近の密度が高くかつ均一であるために、Ｘ線管用タ
ーゲットの使用に伴い、破壊の起点となることがない、
その結果、高温、高速で使用する大容量Ｘａ管用ターゲ
ットの場合では、寿命が向上し、信頼性が大きくなるも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るＸ線管用ターゲットの一実施例の
断面構成図、第２図は第１図のｘ、ｗｔＩｒＩ用ターゲ
ツタ−ゲットＳｉＣ層厚さと密度とのシャフト軸付近に
おける関係を示すグラフ、第３図は従来のＸｓ管用ター
ゲットの断面構成図である。 １・・・グラファイト層、２・・・ＳｉＣ層、３・・・
タングステンまたはタングステン合金のコーティング層
、４・・・シャフト軸穴。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、上部グラファイト層とＳｉＣセラミック層および下
   部グラファイト層の積層構造を有し、前記上部グラファ
   イト層表面にタングステンまたはその合金層が積層され
   てなるＸ線管用ターゲットにおいて、前記ＳｉＣセラミ
   ック層が５ｍｍ以下の厚さの薄板を複数枚積層し層間に
   グラファイト層を設けたものよりなり、且つ前記薄板の
   合計の厚さが６ｍｍ以上であることを特徴とするＸ線管
   用ターゲット。