JPS63110541A

JPS63110541A - Ｘ線管

Info

Publication number: JPS63110541A
Application number: JP61255148A
Authority: JP
Inventors: Masaji Kujirai; 鯨井　政次; Yoshio Fukuhara; 福原　由雄
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1986-10-27
Filing date: 1986-10-27
Publication date: 1988-05-16

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）この発明は、ｘｉ管に係わり、とくに主として純モリブ
デンの有する線質のＸ線を放射するターゲットを備える
Ｘ線管に関する。

（従来の技術）低エネルギーＸ線によって乳房のｘｓｓｍ影を行なうマ
ンモグラフィーにおいては、波長が０．４〜０．８オン
グストロ一ム程度の長波長成分を多く含んだＸ線を放射
するモリブデン（Ｍｏ）をターゲット金属材料としたＸ
線管が使用されるのが一般的である。このため、従来は
ＮＭｏターゲットが使用されている。またこの場合、１
１１極加速電圧は、およそ２５〜４０ｋＶである。当然
のことながら、幾何学的ぼけの少ないＸ線写真を得るた
めには、焦点は可能な限り小さいことが必要である。一
方、十分なＸ線量を得るため、管電流は比較的大きく、
一般的には大焦点で１００ｍ　Ａ程度とし、ＸＩ！曝射
時間も例えば１〜４秒という比較的長い時間で撮影する
のが普通である。このため、陽極ターゲットの焦点軌道
面は非、常に高温となり、繰返しの動作によりターゲツ
ト面が損傷を受けやすい。すなわち、ターゲット焦点面
は、ｌｉ！ｉＭｏの再結晶化温度である１７００〜１８
００℃を越える場合が少なくない。

その結果、焦点面の金属結晶の粗大化、熱疲労の進行、
Ｘ線放射量の低下、Ｘ線線質の硬度化が進行することに
なる。

（発明が解決しようとする問題点）従来使用されている純ＭＯをターゲツト材とするｘＩｌ
管によると、相当の長時間繰返し動作に対応する強制試
験後のターゲツト面の状態が、第４図および第５図に示
すようになる。第４図は、純ＭＯ製の回転陽極ターゲツ
ト面を５倍に拡大して示す顕微鏡写真、第５図はその焦
点軌道面の一部を３０倍に拡大して示す顕微鏡写真であ
る。これらから、長時間の繰返し動作により、ＩＩＩＭ
Ｏ製ターゲッター焦点面は、結晶が粗大化し、激しい起
伏が生じていることが確認される。なおこれは、陽極加
速電圧が４０ｋＶ、管電流が１５０ｍＡ１７５秒間隔で
４秒間づつの曝射を４００回繰返した場合である。また
、陽極加速電圧が４０ｋＶ、管電流が２６０ｍＡで、５
０秒間隔で１秒間づつの１ｉ射を、５０００回繰返し動
作させた後の放射Ｘ１ｌｆｆｉは、初期のおよそ４６％
に低下していることが確認された。

この発明の目的は、長時間の繰返し動作でも焦点面の結
晶粗大化を抑制し、Ｘ線放射量の低下を押え得るＭＯツ
タ−ットを有するＸ線管を提供することを目的とする。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）この発明は、ターゲットを、モリブデンと、微量のカリ
ウムおよび硅素とを含む合金で構成し、さらに好ましく
はカリウムの含有量を０．０１乃至０．１重量％の範囲
、硅素の含有量を０．０２乃至Ｑ、３重１％の範囲とし
たＭｏ合金で構成した主として純モリ１デンの有する線
質のＸ線を放射するターゲットを備えるＸ線管である。

（作用）このターゲットを有するＸ線管によれば、長時間、高負
荷で繰返し動作しても、焦点面の結晶の粗大化が大幅に
抑制され、それにより放射ＸＦＪＩＩりの低下を大きく
抑えられる。こうして長寿命特性をもつＸ線管を侍るこ
とができる。

なおこの種の合金は、特開昭６０−１９８０４５号公報
に示されるように、高温強度がすぐれていることからタ
ングステンターゲット層を表面に被着させる回転支持基
板として提案している。しかしＸ線を放射するターゲッ
ト金属そのものとしてすぐれた特のとは予測され得なか
ったものである。

（実施例）以下図面を参照してその実施例を説明する。

第１図はこの発明をマンモグラフィー用回転陽極型Ｘ線
管に適用したものの概略構成図である。

同図において、符号１１は金属製真空容器、１２はその
一部に気密接合されたベリリウム製薄板からなるＸ線放
射窓、１３はガラス製のロータ部容器、１４は陰極構体
、１５は後述する単一金属からなる回転陽極ターゲット
、１６はその支持軸をあられしている。陰極構体１４か
ら放出された電子ビームにより、−ゲット１５の焦点軌
道面から矢印Ｘの方向にＸ線ビームが取り出される。

そこで、回転陽極ターゲット１５は、ＭＯを主体とし、
それに微量のカリウム（Ｋ）、および硅素（Ｓ　ｉ　）
が含有された合金により構成されている。

また、種々検討した結果好ましくは、Ｋの含有ｍを０．
０１乃至０．１重量％の範囲、３ｉの含有量を０．０２
乃至０，３重量％の範囲とする。さらにより好ましくは
、Ｋの含有ｍは０．０２乃至０．０６重量％の範囲、３
ｉの含有量は０．０６乃至０．１重量％の範囲とする。

なお、Ｋ、ｓｔの含有量が、上記よりも少ないと焦点軌
道面の結晶化の抑制効果が十分得られず、逆に上記範囲
よりも多過ぎるとＸ線管の動作中にこれらの金属の蒸発
により管内ガスの増加や耐電圧特性の劣化が生じやすく
なる。

次に具体例について説明する。

ＭＯに、０．０４１ｆｉ％のに１および０．０８１ｆｆ
ｉ％の３ｉを含有させだ合金を回転Ｆ［ターゲットに仕
上げた。そしてこれをガス出しのため真空中で１４００
℃、２時間の熱処理をし、Ｘ線管に組込んだ。

このＸ線管を前述の従来例で示したと同様に、ｒ！ｊｊ
極加速電圧が４０ｋＶ、管電流が１５０ｍＡ、７５秒間
隔で４秒間づつの曝射を４００回繰返し動作させた。こ
の強制動作試験後の焦点軌道面は、５倍に拡大して示す
第２図、および３０倍に拡大して示す第３図の顕微鏡写
真の通り、純ＭＯのものに比べて、クラックが多く生じ
ているものの結晶の粗大化は大幅に抑制されていること
が確認できた。

また、前述と同様の陽極加速電圧が４０ｋＶ、管電流が
２６０ｍ　Ａ、５０秒間隔で１秒間づつの曝射を、５０
００回繰返し動作させる強制試験を実施した。その後の
Ｘ線放射量は、初期に比べて約８３％にとどまり、純Ｍ
Ｏの場合よりもその低下がわずかな程度になった。

なおＸ線の線質も純ＭＯの有する線質のＸ線が得られ、
その変化もほとんどなかった。

こうしてこの発明のＸ線管は、とくにマンモグラフィー
用のＸ線発生源としてすぐれた長寿命特性を示す。

なお、ターゲット金属に他の１乃至複数種の金属原子が
ごく微量含有されてもよい。

［発明の効果］以上説明したようにこの発明によれば、Ｘ線焦点面の結
晶の粗大化が抑制され、放射Ｘ線量の低下が少ない純モ
リブデンの有するＳａｔ＊のＸ線を放射するターゲット
を備えるＸ線管が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示す要部縦断面図、第２図
および第３図はそれぞれこの発明のものの動作試験後の
ターゲツト面を顕微鏡写真で示す平面拡大図、第４図お
よび第５図はそれぞれ従来のものの動作試験後のターゲ
ツト面を顕微鏡写真で示す平面拡大図である。１１・・・真空容器、１２・・・Ｘ線放射窓、１４・・
・陰極構体、１５・・・陽極ターゲット。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦第１図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）主としてモリブデンの特性Ｘ線を放射するターゲ
ットを具備するＸ線管において、前記ターゲットは、モリブデンと、微量のカリウムおよ
び硅素とを含む合金で構成されてなることを特徴とする
Ｘ線管。
（２）カリウムの含有量は０．０１乃至０．１重量％の
範囲であり、硅素の含有量は０．０２乃至０．３重量％
の範囲である特許請求の範囲第１項記載のＸ線管。