Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP5561760B2 - Target, X-ray tube and target manufacturing method - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP5561760B2 - Target, X-ray tube and target manufacturing method - Google Patents

Target, X-ray tube and target manufacturing method Download PDF

Info

Publication number
JP5561760B2
JP5561760B2 JP2009260159A JP2009260159A JP5561760B2 JP 5561760 B2 JP5561760 B2 JP 5561760B2 JP 2009260159 A JP2009260159 A JP 2009260159A JP 2009260159 A JP2009260159 A JP 2009260159A JP 5561760 B2 JP5561760 B2 JP 5561760B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
target
radiator
ray tube
isotropic graphite
manufacturing
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2009260159A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2011108416A (en
Inventor
秀郎 阿武
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Canon Electron Tubes and Devices Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Electron Tubes and Devices Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toshiba Electron Tubes and Devices Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2009260159A priority Critical patent/JP5561760B2/en
Publication of JP2011108416A publication Critical patent/JP2011108416A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5561760B2 publication Critical patent/JP5561760B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • X-Ray Techniques (AREA)

Description

この発明は、ターゲット、ターゲットを備えたX線管及びターゲットの製造方法に関する。   The present invention relates to a target, an X-ray tube including the target, and a method for manufacturing the target.

X線管装置は、X線管を備えている。X線管は、陽極ターゲットに電子ビームを衝突させてX線を発生する構成になっている。このようなX線管装置は、医療用の診断装置あるいは工業用の非破壊検査装置や材料分析装置など、多くの用途に利用されている。以下では代表的な装置として回転陽極型X線管装置および回転陽極型X線管について説明する。   The X-ray tube apparatus includes an X-ray tube. The X-ray tube is configured to generate an X-ray by colliding an electron beam with an anode target. Such an X-ray tube apparatus is used in many applications such as a medical diagnostic apparatus, an industrial nondestructive inspection apparatus, and a material analysis apparatus. Hereinafter, a rotary anode type X-ray tube device and a rotary anode type X-ray tube will be described as representative devices.

回転陽極型X線管では、陰極から放出された電子は、固定陰極と回転陽極ターゲット間の電位勾配により加速、集束され、典型的には20乃至150keVのエネルギを持って、回転陽極ターゲットのターゲット面に衝突し、これにより、ターゲット面にX線発生源となる焦点が形成される。   In a rotating anode X-ray tube, electrons emitted from the cathode are accelerated and focused by a potential gradient between the fixed cathode and the rotating anode target, and typically have an energy of 20 to 150 keV, and the target of the rotating anode target. Colliding with the surface, this forms a focal point on the target surface that becomes the X-ray generation source.

焦点に高いエネルギを持った電子ビームが衝突すると、電子ビームはターゲット材により急速に減速されるため焦点からX線が放出される。ターゲット面はタングステンまたはタングステン合金のような高融点金属から成る。ターゲット面はモリブデンやモリブデン合金のような高融点金属から成る基体(ターゲット本体)の上に形成されている。X線に変換される割合は、陽極ターゲットに衝突する電子の運動エネルギの中の約1%とわずかである。残りのエネルギは熱に変換される。   When an electron beam with high energy collides with the focal point, the electron beam is rapidly decelerated by the target material, so that X-rays are emitted from the focal point. The target surface is made of a refractory metal such as tungsten or a tungsten alloy. The target surface is formed on a substrate (target body) made of a refractory metal such as molybdenum or molybdenum alloy. The rate of conversion to X-rays is only about 1% of the kinetic energy of the electrons that strike the anode target. The remaining energy is converted to heat.

陽極ターゲットは発生した熱を蓄えるため、熱容量が必要とされる。大きい熱容量を得るために金属基体の体積を大きくすることで実現可能であるが、一般的には、より比重の小さい耐熱材料であるグラファイト(黒鉛)から成る蓄熱体が金属基体にろう付けされている。   Since the anode target stores the generated heat, a heat capacity is required. This can be achieved by increasing the volume of the metal substrate in order to obtain a large heat capacity, but in general, a heat storage body made of graphite (graphite), which is a heat-resistant material having a lower specific gravity, is brazed to the metal substrate. Yes.

グラファイト(黒鉛)材料としては、様々な結晶方位の黒鉛結晶が数多く集合した等方性黒鉛材が一般的に使用されている(例えば、特許文献1及び2参照)。グラファイト(黒鉛)から成る蓄熱体に蓄熱された熱は、比較的高い輻射率を有するグラファイト(黒鉛)表面から熱輻射作用により放出される。このため、グラファイト(黒鉛)から成る蓄熱体は放熱体と名付けることができ、以下そのように呼称する。   As the graphite (graphite) material, an isotropic graphite material in which many graphite crystals having various crystal orientations are gathered is generally used (see, for example, Patent Documents 1 and 2). The heat stored in the heat storage body made of graphite (graphite) is released from the surface of the graphite (graphite) having a relatively high radiation rate by the heat radiation action. For this reason, a heat storage body made of graphite (graphite) can be named a heat radiating body, and is hereinafter referred to as such.

ところで、黒鉛を使用した放熱体は、放熱体の機械的除去加工によって細かい摩耗粉(黒鉛粒子)が表面に埋蔵されることが欠点である。このような機械的除去加工は、放熱体を黒鉛にて製作する工程と、さらに放熱体が金属基体にろう付けされた後に陽極ターゲットとしての最終仕上げ加工工程との通常2回に亘り実施される。この埋蔵された細かい摩耗粉は、洗浄工程によってある程度は除去されるが、十分に除去し切れないで放熱体の表面に残存し易い。   By the way, the heat dissipating body using graphite has a drawback that fine wear powder (graphite particles) is embedded on the surface by mechanical removal processing of the heat dissipating body. Such mechanical removal processing is usually performed twice, that is, a process of manufacturing the heat dissipating body with graphite and a final finishing process as an anode target after the heat dissipating body is brazed to the metal substrate. . Although the embedded fine wear powder is removed to some extent by the cleaning process, it is not sufficiently removed and tends to remain on the surface of the radiator.

細かい摩耗粉は、X線管に組み込まれた陽極ターゲットが高速で回転した場合に働く遠心力や、X線管に高電圧が印加された場合に働く静電力の作用により、初めて放熱体の表面から離脱する。放熱体の表面から離脱した細かい摩耗粉は、X線管の真空空間内の導電性異物となるため、X線管に放電を引き起こす原因となる。   Fine abrasion powder is the first surface of the radiator due to the centrifugal force that works when the anode target built into the X-ray tube rotates at high speed and the electrostatic force that works when a high voltage is applied to the X-ray tube. Leave. The fine abrasion powder that has detached from the surface of the radiator becomes a conductive foreign substance in the vacuum space of the X-ray tube, which causes discharge in the X-ray tube.

そこで、埋蔵された細かい摩耗粉が放熱体の表面から離脱することを防止する対策として、陽極ターゲットの最終仕上げ工程として、炭化水素ガスを活性直流グロー放電中で分解させて放熱体の表面に熱分解炭素被膜を形成させる方法が開示されている(例えば、特許文献3参照)。   Therefore, as a measure to prevent the embedded fine abrasion powder from detaching from the surface of the radiator, as a final finishing process of the anode target, hydrocarbon gas is decomposed in an active direct current glow discharge to heat the surface of the radiator. A method for forming a decomposed carbon film is disclosed (for example, see Patent Document 3).

特公平3−64448号公報Japanese Patent Publication No. 3-64448 特開2002−154874号公報JP 2002-154874 A 特許第2791977号公報Japanese Patent No. 2791977

しかしながら、上記のように熱分解炭素被膜を形成すると、製造コストが増大してしまい、さらに、放熱体中に吸蔵されたガスを強固に閉じ込めてしまう。放熱体中にガスが閉じ込められてしまうと、陽極ターゲット単体の真空中加熱ガス出し工程や、X線管の真空排気工程を経ても、十分に涸らすことができない。このため、放熱体中に閉じ込められたガスは、X線管の使用時に徐々に真空空間内に放出され、終にはX線管に放電を引き起こす原因となる。その結果、X線管の寿命が短くなるという問題が生じていた。   However, when the pyrolytic carbon film is formed as described above, the manufacturing cost increases, and further, the gas occluded in the radiator is confined firmly. If the gas is confined in the radiator, the anode target itself cannot be sufficiently heated even after passing through the heated gas extraction step in vacuum or the evacuation step of the X-ray tube. For this reason, the gas confined in the radiator is gradually released into the vacuum space when the X-ray tube is used, and eventually causes a discharge in the X-ray tube. As a result, there has been a problem that the life of the X-ray tube is shortened.

この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、製造コストを抑制でき、放熱体中にガスを閉じ込めることがなく、放熱体の露出面に摩耗粉が存在しないターゲット、ターゲットを備えたX線管及びターゲットの製造方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above points, and its object is to provide a target that can suppress the manufacturing cost, does not confine gas in the radiator, and has no wear powder on the exposed surface of the radiator. Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing an X-ray tube and a target.

上記課題を解決するため、本発明の態様に係るターゲットは、
ニアネット成型され、等方性黒鉛で形成された放熱体と、
電子が入射されることによりX線を放出するターゲット面を有し、等方性黒鉛より比重の大きい金属で形成され、前記放熱体がろう付けにより接合されたターゲット本体と、を備え、回転軸を中心に回転可能であることを特徴としている。
In order to solve the above problems, a target according to an aspect of the present invention is:
A heat sink formed of near net and isotropic graphite;
A target body that has a target surface that emits X-rays upon incidence of electrons, is formed of a metal having a specific gravity greater than that of isotropic graphite, and the heat radiator is joined by brazing. It is characterized by being able to rotate around the center.

また、本発明の他の態様に係るX線管は、
ニアネット成型され、等方性黒鉛で形成された放熱体と、電子が入射されることによりX線を放出するターゲット面を有し、等方性黒鉛より比重の大きい金属で形成され、前記放熱体がろう付けにより接合されたターゲット本体と、を備え、回転軸を中心に回転可能であるターゲットと、
前記ターゲットに照射する電子を放出する電子放出源と、
前記ターゲット及び電子放出源を収容した真空外囲器と、を備えていることを特徴としている。
Moreover, the X-ray tube which concerns on the other aspect of this invention is
A heat sink made of isotropic graphite and made of isotropic graphite, and a target surface that emits X-rays upon incidence of electrons, and is made of a metal having a specific gravity greater than that of isotropic graphite. A target body whose body is joined by brazing, and a target that is rotatable about a rotation axis;
An electron emission source that emits electrons to irradiate the target;
And a vacuum envelope containing the target and the electron emission source.

また、本発明の他の態様に係るターゲットの製造方法は、
回転軸を中心に回転可能であるターゲットの製造方法において、
1種類以上の炭素を主成分とする粉体材料を混合した混合物をニアネット成型し、
前記ニアネット成型された混合物を加熱焼成して得られる等方性黒鉛で放熱体を形成し、
電子が入射されることによりX線を放出するターゲット面を有し、等方性黒鉛より比重の大きい金属で形成されたターゲット本体を用意し、
前記ターゲット本体に前記放熱体をろう付けにより接合することを特徴としている。
Moreover, the method for manufacturing a target according to another aspect of the present invention includes:
In the method of manufacturing a target that can rotate around a rotation axis,
Near-net molding a mixture of one or more types of carbon-based powder material,
Forming a radiator with isotropic graphite obtained by heating and firing the near-net shaped mixture,
A target body that has a target surface that emits X-rays when electrons are incident and is made of a metal having a specific gravity greater than that of isotropic graphite,
The radiator is joined to the target body by brazing.

この発明によれば、製造コストを抑制でき、放熱体中にガスを閉じ込めることがなく、放熱体の露出面に摩耗粉が存在しないターゲット、ターゲットを備えたX線管及びターゲットの製造方法を提供することができる。   According to the present invention, a manufacturing cost can be suppressed, a gas is not confined in the radiator, a target having no abrasion powder on the exposed surface of the radiator, an X-ray tube including the target, and a method for manufacturing the target are provided. can do.

図1は、本発明の実施の形態に係る回転陽極型のX線管装置を示す断面図。FIG. 1 is a sectional view showing a rotary anode type X-ray tube apparatus according to an embodiment of the present invention. 図2は、図1に示した回転陽極型のX線管を示す断面図。2 is a cross-sectional view showing the rotary anode type X-ray tube shown in FIG. 図3は、図2に示した陽極ターゲットを示す拡大断面図。FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing the anode target shown in FIG. 図4は、上記陽極ターゲットの製造方法を示すフローチャート。FIG. 4 is a flowchart showing a method for manufacturing the anode target. 図5は、上記陽極ターゲットの放熱体を示す断面図。FIG. 5 is a cross-sectional view showing a radiator of the anode target.

以下、図面を参照しながらこの発明の実施の形態に係る回転陽極型のX線管装置及びX線管装置に用いる陽極ターゲットの製造方法について詳細に説明する。始めに、X線管装置の構成について説明する。   Hereinafter, a rotating anode type X-ray tube apparatus and an anode target manufacturing method used in the X-ray tube apparatus according to embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. First, the configuration of the X-ray tube apparatus will be described.

図1に示すように、回転陽極型のX線管装置は、回転陽極型のX線管1と、回転駆動機構として磁界を発生させるステータコイル(電磁コイル)6と、X線管1及びステータコイル6を収容した筐体2と、筐体2内に充填された冷却液としての絶縁油3と、冷却部30とを備えている。   As shown in FIG. 1, a rotary anode type X-ray tube apparatus includes a rotary anode type X-ray tube 1, a stator coil (electromagnetic coil) 6 that generates a magnetic field as a rotation drive mechanism, an X-ray tube 1 and a stator. A housing 2 that houses the coil 6, an insulating oil 3 as a coolant filled in the housing 2, and a cooling unit 30 are provided.

図1及び図2に示すように、X線管1は、ターゲットとしての陽極ターゲット10と、陰極18と、真空外囲器17と、回転体13と、固定体15と、を備えている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the X-ray tube 1 includes an anode target 10 as a target, a cathode 18, a vacuum envelope 17, a rotating body 13, and a fixed body 15.

回転体13は、筒状に形成され、一端部が閉塞されている。回転体13は、この回転体の回転動作の中心軸となる回転軸aに沿って延出している。回転体13は、回転軸aを中心に回転可能である。回転体13は、Fe(鉄)やMo(モリブデン)等の材料で形成されている。   The rotating body 13 is formed in a cylindrical shape, and one end thereof is closed. The rotating body 13 extends along a rotation axis a that is a central axis of the rotating operation of the rotating body. The rotating body 13 can rotate around the rotation axis a. The rotating body 13 is made of a material such as Fe (iron) or Mo (molybdenum).

固定体15は柱状に形成されている。固定体15の直径は回転体13の内径より小さい。固定体15は、回転体13と同軸的に設けられ、回転軸aに沿って延出している。固定体15は、FeやMo等の材料で形成されている。固定体15の一端部は回転体13の閉塞された一端部側に位置し、固定体15の他端部は回転体13の外側に突出し露出されている。   The fixed body 15 is formed in a column shape. The diameter of the fixed body 15 is smaller than the inner diameter of the rotating body 13. The fixed body 15 is provided coaxially with the rotating body 13 and extends along the rotation axis a. The fixed body 15 is made of a material such as Fe or Mo. One end portion of the fixed body 15 is located on the closed one end portion side of the rotating body 13, and the other end portion of the fixed body 15 protrudes to the outside of the rotating body 13 and is exposed.

回転体13及び固定体15は、互いに20乃至30μm程度の隙間を置いて設けられている。固定体15は、回転体13を回転可能に支持している。図示しないが、回転体13及び固定体15間の隙間には、金属潤滑剤が充填されている。回転体13、固定体15及び金属潤滑剤は、ラジアルすべり軸受けを形成している。   The rotating body 13 and the fixed body 15 are provided with a gap of about 20 to 30 μm from each other. The fixed body 15 supports the rotating body 13 in a rotatable manner. Although not shown, the gap between the rotating body 13 and the fixed body 15 is filled with a metal lubricant. The rotating body 13, the fixed body 15 and the metal lubricant form a radial sliding bearing.

回転体13の開口した他端部にシール部16が設けられている。シール部16は、回転体13の他端部に固定ねじで固着されている。シール部16は、円環状に形成され、固定体15の側面全周に亘って隙間を置いて設けられている。シール部16は、回転体13及び固定体15の回転軸aに沿った方向への相対的なズレを規制するものである。   A seal portion 16 is provided at the other end of the rotating body 13 that is opened. The seal portion 16 is fixed to the other end portion of the rotating body 13 with a fixing screw. The seal portion 16 is formed in an annular shape, and is provided with a gap around the entire side surface of the fixed body 15. The seal part 16 regulates a relative shift in the direction along the rotation axis a of the rotating body 13 and the fixed body 15.

シール部16及び固定体15間の隙間(クリアランス)は、回転体13の回転を維持するとともに金属潤滑剤の漏洩を抑制できる値に設定されている。上記したことから、隙間はわずかである。また、回転軸aに沿った方向において、固定体15、シール部16及び金属潤滑剤は、スラスト軸受けを形成している。   The clearance (clearance) between the seal portion 16 and the fixed body 15 is set to a value that can maintain the rotation of the rotating body 13 and suppress the leakage of the metal lubricant. From the above, the gap is slight. Further, in the direction along the rotation axis a, the fixed body 15, the seal portion 16, and the metal lubricant form a thrust bearing.

図2及び図3に示すように、陽極ターゲット10は、回転軸aに沿った方向に、回転体13の一端部に対向配置されている。陽極ターゲット10は、放熱体12と、ターゲット本体11と、を備えている。
放熱体12は、ニアネット成型され、機械的、電気的、熱的に等方性を示す黒鉛(等方性黒鉛)で形成されている。放熱体12は、円環状に形成されている。放熱体12の露出面には、機械的除去加工や皮膜形成加工は施されていない。
As shown in FIGS. 2 and 3, the anode target 10 is disposed to face one end of the rotating body 13 in the direction along the rotation axis a. The anode target 10 includes a radiator 12 and a target body 11.
The heat dissipating body 12 is formed of graphite (isotropic graphite) that is near-net molded and exhibits mechanical, electrical, and thermal isotropy. The radiator 12 is formed in an annular shape. The exposed surface of the radiator 12 is not subjected to mechanical removal processing or film formation processing.

ターゲット本体11は、電子が入射されることによりX線を放出するターゲット面11aを有している。ターゲット本体11は、形状が円環状であり、等方性黒鉛より比重の大きい金属で形成されている。ここでは、ターゲット本体11はモリブデン合金で形成され、ターゲット面11aはタングステン合金で形成されている。ターゲット本体11には、放熱体12がろう付けにより接合されている。ここでは、ターゲット本体11及び放熱体12は、ジルコニウムろう20により接合されている。   The target body 11 has a target surface 11a that emits X-rays when electrons are incident thereon. The target main body 11 has an annular shape and is formed of a metal having a specific gravity greater than that of isotropic graphite. Here, the target body 11 is made of a molybdenum alloy, and the target surface 11a is made of a tungsten alloy. A heat radiator 12 is joined to the target body 11 by brazing. Here, the target main body 11 and the heat radiating body 12 are joined by the zirconium brazing 20.

陽極ターゲット10は、回転体13の閉塞された一端部にナット14で固定されている。陽極ターゲット10は、回転体13及び固定体15と同軸的に設けられている。陽極ターゲット10は、回転軸aを中心に平衡状態にあり、回転軸aを中心に回転可能である。   The anode target 10 is fixed by a nut 14 to one end of the rotating body 13 that is closed. The anode target 10 is provided coaxially with the rotating body 13 and the fixed body 15. The anode target 10 is in an equilibrium state around the rotation axis a, and can rotate around the rotation axis a.

図2に示すように、陰極18は、陽極ターゲット10のターゲット面11aに間隔を置いて対向配置されている。陰極18は、陰極構体19に取付けられている。陰極18は、陽極ターゲット10に照射する電子を放出する電子放出源としてのフィラメント18aを有している。   As shown in FIG. 2, the cathode 18 is disposed so as to face the target surface 11 a of the anode target 10 at an interval. The cathode 18 is attached to the cathode structure 19. The cathode 18 has a filament 18 a as an electron emission source that emits electrons irradiated to the anode target 10.

図1及び図2に示すように、真空外囲器17は、円筒状に形成されている。真空外囲器17は金属およびガラスで形成されている。真空外囲器17において、陽極ターゲット10と対向した個所の径は、回転体13と対向した個所の径より大きい。真空外囲器17は、真空外囲器17の気密状態を維持するよう、固定体15の他端部及び陰極構体19と接合されている。真空外囲器17は、陰極18と対向したターゲット面11a付近にX線を出射させるX線放射窓17aを有している。真空外囲器17は、密閉され、回転体13、固定体15、陽極ターゲット10及び陰極18等を収容している。真空外囲器17の内部は真空状態に維持されている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the vacuum envelope 17 is formed in a cylindrical shape. The vacuum envelope 17 is made of metal and glass. In the vacuum envelope 17, the diameter of the part facing the anode target 10 is larger than the diameter of the part facing the rotating body 13. The vacuum envelope 17 is joined to the other end portion of the fixed body 15 and the cathode assembly 19 so as to maintain the airtight state of the vacuum envelope 17. The vacuum envelope 17 has an X-ray emission window 17 a that emits X-rays in the vicinity of the target surface 11 a facing the cathode 18. The vacuum envelope 17 is hermetically sealed and accommodates the rotating body 13, the fixed body 15, the anode target 10, the cathode 18, and the like. The inside of the vacuum envelope 17 is maintained in a vacuum state.

ステータコイル6は、回転体13の側面に対向して真空外囲器17の外側を囲むように設けられている。ステータコイル6は回転体13を回転させるものである。ステータコイル6に所定の電流が供給されることで回転体13が所定の速度で回転され、陽極ターゲット10が所定の速度で回転される。   The stator coil 6 is provided to face the side surface of the rotating body 13 and surround the outside of the vacuum envelope 17. The stator coil 6 rotates the rotating body 13. By supplying a predetermined current to the stator coil 6, the rotating body 13 is rotated at a predetermined speed, and the anode target 10 is rotated at a predetermined speed.

筐体2は、陰極18と対向したターゲット面11a付近にX線を出射させるX線放射窓2aを有している。筐体2の内部には、X線管1及びステータコイル6が収容されている他、絶縁油3が充填されている。   The housing 2 has an X-ray emission window 2 a that emits X-rays in the vicinity of the target surface 11 a facing the cathode 18. The housing 2 contains an X-ray tube 1 and a stator coil 6 and is filled with insulating oil 3.

冷却部30は、冷却器(熱交換器)31及びポンプ(絶縁油循環ポンプ)32を有している。筐体2内に供給される絶縁油3は、冷却器31により冷却される。ポンプ32は、絶縁油3を、冷却器31を循環させるとともに、筐体2に設けられた入り口及び出口を介し、筐体2内に形成された循環路を循環させる。これにより、X線管1において発生する熱が、絶縁油3を媒介として、筐体2の外部へ放出される。
上記のように、回転陽極型のX線管装置が構成されている。
The cooling unit 30 includes a cooler (heat exchanger) 31 and a pump (insulating oil circulation pump) 32. The insulating oil 3 supplied into the housing 2 is cooled by the cooler 31. The pump 32 circulates the insulating oil 3 through the cooler 31 and circulates in a circulation path formed in the housing 2 through an inlet and an outlet provided in the housing 2. Thereby, the heat generated in the X-ray tube 1 is released to the outside of the housing 2 through the insulating oil 3.
As described above, the rotary anode type X-ray tube apparatus is configured.

次に、上記陽極ターゲット10の製造方法について説明する。
図4に示すように、陽極ターゲット10の製造がスタートすると、まず、ステップS1において、
1種類以上の炭素を主成分とする粉体材料を混合した混合物を用意する。ここでは、コークスと、カーボンブラックと、バインダーピッチと、を混合し、混練してなる混合物を用意する。
Next, a method for manufacturing the anode target 10 will be described.
As shown in FIG. 4, when the manufacture of the anode target 10 is started, first, in step S1,
A mixture in which a powder material containing one or more kinds of carbon as a main component is prepared. Here, a mixture obtained by mixing and kneading coke, carbon black, and binder pitch is prepared.

続いて、ステップS2において、上記混合物を乾燥させ、ステップS3において、乾燥した混合物を微粉砕する。次いで、ステップS4において、冷間静水圧プレスにより、上記微粉砕した混合物をニアネット成型する。これにより、上記混合物を予め所望の形状に形作ることができる。   Subsequently, in step S2, the mixture is dried, and in step S3, the dried mixture is pulverized. Next, in step S4, the finely pulverized mixture is subjected to near-net molding by cold isostatic pressing. Thereby, the said mixture can be formed in a desired shape previously.

その後、ステップS5において、上記混合物からなる成型物を真空雰囲気中または不活性雰囲気中で800乃至1200℃の温度で焼成し、成型物を炭化させる。続いて、ステップS6において、上記成型物を真空雰囲気中または不活性雰囲気中で2500乃至3000℃の温度で黒鉛化する。図5に示すように、これにより、等方性黒鉛で放熱体12が形成される。上記のように、成型物を加熱焼成して得られる等方性黒鉛で放熱体12を形成することができる。   Thereafter, in step S5, the molded product made of the above mixture is fired at a temperature of 800 to 1200 ° C. in a vacuum atmosphere or in an inert atmosphere to carbonize the molded product. Subsequently, in step S6, the molded product is graphitized at a temperature of 2500 to 3000 ° C. in a vacuum atmosphere or an inert atmosphere. As shown in FIG. 5, the heat radiator 12 is thereby formed from isotropic graphite. As described above, the radiator 12 can be formed of isotropic graphite obtained by heating and firing the molded product.

次いで、図3乃至図5に示すように、ターゲット面11aを有し、モリブデン合金で形成されたターゲット本体11を用意した後、ステップS7において、ジルコニウムろう20を用い、ターゲット本体11に放熱体12の接合面12Sをろう付けにより接合する。これにより、回転軸aを中心に回転可能である陽極ターゲット10が完成し、陽極ターゲット10の製造が終了する。   Next, as shown in FIG. 3 to FIG. 5, after preparing the target body 11 having the target surface 11 a and formed of the molybdenum alloy, in step S <b> 7, using the zirconium brazing 20, the heat sink 12 is applied to the target body 11. Are joined by brazing. Thereby, the anode target 10 that can rotate around the rotation axis a is completed, and the manufacture of the anode target 10 is completed.

以上のように構成された回転陽極型のX線管装置及び陽極ターゲット10の製造方法によれば、陽極ターゲット10は、ニアネット成型され、等方性黒鉛で形成された放熱体12と、ターゲット面11aを有し、等方性黒鉛より比重の大きいモリブデン合金で形成され、放熱体12がろう付けにより接合されたターゲット本体11と、を備え、回転軸aを中心に回転可能である。   According to the rotating anode type X-ray tube apparatus and the anode target 10 manufacturing method configured as described above, the anode target 10 is a near net molded radiator 12 formed of isotropic graphite, a target A target body 11 having a surface 11a, made of a molybdenum alloy having a specific gravity greater than that of isotropic graphite, and having a radiator 12 joined by brazing, and is rotatable about a rotation axis a.

ターゲット本体11に放熱体12が接合されているため、陽極ターゲット10の許容できる熱入力を大きくすることができ、陽極ターゲット10の熱容量の増加を図ることができる。黒鉛の比重は、モリブデンの比重の約5分の1であるため、陽極ターゲット10の重量化を抑制しつつ熱容量の増加を図ることができる。   Since the heat radiating body 12 is joined to the target body 11, the allowable heat input of the anode target 10 can be increased, and the heat capacity of the anode target 10 can be increased. Since the specific gravity of graphite is about one fifth of the specific gravity of molybdenum, it is possible to increase the heat capacity while suppressing the weight of the anode target 10.

放熱体12は、ニアネット成型されているため、放熱体12の露出面に機械的除去加工を施さなくともよく、機械的除去加工を施す場合に比べて製造時間及び製造コストを抑制することができる。放熱体12の露出面に、X線管1の真空空間内の導電性異物となる摩耗粉は存在しないため、摩耗粉が存在する場合にX線管に発生する恐れのある放電を防止することができる。   Since the radiator 12 is near-net molded, the exposed surface of the radiator 12 need not be subjected to mechanical removal processing, and the manufacturing time and manufacturing cost can be suppressed as compared with the case where mechanical removal processing is performed. it can. Since there is no wear powder that becomes conductive foreign matter in the vacuum space of the X-ray tube 1 on the exposed surface of the radiator 12, it is possible to prevent discharge that may occur in the X-ray tube when wear powder exists. Can do.

さらに、放熱体12の表面に皮膜形成加工を施さなくともよいため、製造時間及び製造コストを抑制することができる。また、内部にガスを閉じ込めること無しに放熱体12を形成することができるため、放熱体12からガス放出される場合にX線管に発生する恐れのある放電を防止することができる。   Furthermore, since it is not necessary to perform film formation processing on the surface of the radiator 12, the manufacturing time and the manufacturing cost can be suppressed. Further, since the heat radiating body 12 can be formed without confining gas inside, it is possible to prevent discharge that may occur in the X-ray tube when gas is discharged from the heat radiating body 12.

上記したことから、製造コストを抑制でき、放熱体12中にガスを閉じ込めることがなく、放熱体12の露出面に摩耗粉が存在しない陽極ターゲット10、陽極ターゲット10を備えたX線管1、X線管装置、及び陽極ターゲット10の製造方法を得ることができる。そして、長期に亘って放電不良の発生を抑制することができるX線管1及びX線管装置を得ることができる。   From the above, the manufacturing cost can be suppressed, the gas is not confined in the radiator 12, and the anode target 10 having no abrasion powder on the exposed surface of the radiator 12, the X-ray tube 1 including the anode target 10, An X-ray tube device and a method for manufacturing the anode target 10 can be obtained. And the X-ray tube 1 and X-ray tube apparatus which can suppress generation | occurrence | production of a discharge defect over a long period can be obtained.

なお、この発明は上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化可能である。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the components without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiments. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment.

例えば、ターゲット本体11に放熱体12を接合する前に、放熱体12の表面に機械的除去加工を施し、平坦な接合面12Sを形成してもよい。放熱体12の接合面12Sを平坦にすることにより、ターゲット本体11及び放熱体12の接着強度の向上を図ることができる。   For example, before joining the heat radiating body 12 to the target body 11, the surface of the heat radiating body 12 may be mechanically removed to form a flat joint surface 12S. By flattening the bonding surface 12S of the radiator 12, the adhesive strength between the target body 11 and the radiator 12 can be improved.

ターゲット本体11に放熱体12を接合した後、ターゲット本体11の表面の一部に機械的除去加工を施してもよい。陽極ターゲット10が回転軸aを中心に平衡状態に無い場合、上記手法により、陽極ターゲット10が回転軸aを中心に平衡状態となるように調整することができる。機械的除去加工を施す個所は、比重の大きいターゲット本体11であるため、ターゲット本体11の表面を僅かに除去すればよい。   After joining the heat radiating body 12 to the target body 11, mechanical removal processing may be performed on a part of the surface of the target body 11. When the anode target 10 is not in an equilibrium state about the rotation axis a, the anode target 10 can be adjusted to be in an equilibrium state about the rotation axis a by the above method. Since the place where the mechanical removal process is performed is the target body 11 having a large specific gravity, the surface of the target body 11 may be slightly removed.

ターゲット本体11は、モリブデン合金に限らず、等方性黒鉛より比重の大きい金属で形成されていればよい。ターゲット本体11及び放熱体12を接合する際に使用するろう材は、ジルコニウムろう20に限定されるものではなく、種々変形可能である。   The target body 11 is not limited to a molybdenum alloy, but may be formed of a metal having a specific gravity greater than that of isotropic graphite. The brazing material used when joining the target main body 11 and the heat radiating body 12 is not limited to the zirconium brazing 20 and can be variously modified.

この発明のX線管及びX線管装置は、上記X線管及びX線管装置に限定されることなく種々変形可能であり、各種の回転陽極型のX線管及びX線管装置にも適用することができる。   The X-ray tube and the X-ray tube apparatus of the present invention can be variously modified without being limited to the X-ray tube and the X-ray tube apparatus, and various rotary anode type X-ray tubes and X-ray tube apparatuses can be used. Can be applied.

1…X線管、10…陽極ターゲット、11…ターゲット本体、11a…ターゲット面、12…放熱体、12S…接合面、13…回転体、15…固定体、17…真空外囲器、18…陰極、18a…フィラメント、a…回転軸。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... X-ray tube, 10 ... Anode target, 11 ... Target main body, 11a ... Target surface, 12 ... Radiation body, 12S ... Joining surface, 13 ... Rotating body, 15 ... Fixed body, 17 ... Vacuum envelope, 18 ... Cathode, 18a ... filament, a ... rotating shaft.

Claims (7)

ニアネット成型され、等方性黒鉛で形成された放熱体と、
電子が入射されることによりX線を放出するターゲット面を有し、等方性黒鉛より比重の大きい金属で形成され、前記放熱体がろう付けにより接合されたターゲット本体と、を備え、回転軸を中心に回転可能であることを特徴とするターゲット。
A heat sink formed of near net and isotropic graphite;
A target body that has a target surface that emits X-rays upon incidence of electrons, is formed of a metal having a specific gravity greater than that of isotropic graphite, and the heat radiator is joined by brazing. A target characterized by being able to rotate around the center.
前記ターゲット本体に接合された前記放熱体の接合面は、平坦であることを特徴とする請求項1に記載のターゲット。   The target according to claim 1, wherein a joining surface of the heat radiating member joined to the target body is flat. 前記ターゲット本体の表面の一部には、機械的除去加工が施されていることを特徴とする請求項1に記載のターゲット。   2. The target according to claim 1, wherein a part of the surface of the target body is subjected to mechanical removal processing. ニアネット成型され、等方性黒鉛で形成された放熱体と、電子が入射されることによりX線を放出するターゲット面を有し、等方性黒鉛より比重の大きい金属で形成され、前記放熱体がろう付けにより接合されたターゲット本体と、を備え、回転軸を中心に回転可能であるターゲットと、
前記ターゲットに照射する電子を放出する電子放出源と、
前記ターゲット及び電子放出源を収容した真空外囲器と、を備えていることを特徴とするX線管。
A heat sink made of isotropic graphite and made of isotropic graphite, and a target surface that emits X-rays upon incidence of electrons, and is made of a metal having a specific gravity greater than that of isotropic graphite. A target body whose body is joined by brazing, and a target that is rotatable about a rotation axis;
An electron emission source that emits electrons to irradiate the target;
An X-ray tube comprising: a vacuum envelope containing the target and an electron emission source.
回転軸を中心に回転可能であるターゲットの製造方法において、
1種類以上の炭素を主成分とする粉体材料を混合した混合物をニアネット成型し、
前記ニアネット成型された混合物を加熱焼成して得られる等方性黒鉛で放熱体を形成し、
電子が入射されることによりX線を放出するターゲット面を有し、等方性黒鉛より比重の大きい金属で形成されたターゲット本体を用意し、
前記ターゲット本体に前記放熱体をろう付けにより接合することを特徴とするターゲットの製造方法。
In the method of manufacturing a target that can rotate around a rotation axis,
Near-net molding a mixture of one or more types of carbon-based powder material,
Forming a radiator with isotropic graphite obtained by heating and firing the near-net shaped mixture,
A target body that has a target surface that emits X-rays when electrons are incident and is made of a metal having a specific gravity greater than that of isotropic graphite,
A method of manufacturing a target, comprising joining the heat radiating body to the target body by brazing.
前記形成された放熱体の表面に機械的除去加工を施し、平坦な接合面を形成し、
前記ターゲット本体に前記放熱体を接合する際、前記ターゲット本体に前記放熱体の接合面を接合することを特徴とする請求項5に記載のターゲットの製造方法。
The surface of the formed radiator is subjected to mechanical removal processing to form a flat joint surface,
The method for manufacturing a target according to claim 5, wherein when joining the heat radiating body to the target body, a joining surface of the heat radiating body is joined to the target body.
前記ターゲット本体に前記放熱体を接合した後、前記ターゲット本体の表面の一部に機械的除去加工を施すことを特徴とする請求項5に記載のターゲットの製造方法。   The method for manufacturing a target according to claim 5, wherein after the radiator is joined to the target body, a mechanical removal process is performed on a part of the surface of the target body.
JP2009260159A 2009-11-13 2009-11-13 Target, X-ray tube and target manufacturing method Expired - Fee Related JP5561760B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009260159A JP5561760B2 (en) 2009-11-13 2009-11-13 Target, X-ray tube and target manufacturing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009260159A JP5561760B2 (en) 2009-11-13 2009-11-13 Target, X-ray tube and target manufacturing method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011108416A JP2011108416A (en) 2011-06-02
JP5561760B2 true JP5561760B2 (en) 2014-07-30

Family

ID=44231687

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009260159A Expired - Fee Related JP5561760B2 (en) 2009-11-13 2009-11-13 Target, X-ray tube and target manufacturing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5561760B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013093447A (en) * 2011-10-26 2013-05-16 Toyo Tanso Kk Heat radiation structure

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5859547A (en) * 1981-10-05 1983-04-08 Toshiba Corp Manufacture of rotary anode for x-ray tube
JPH01264148A (en) * 1988-04-15 1989-10-20 Denki Kagaku Kogyo Kk High-melting point metal-coated graphite plate
JP2001023554A (en) * 1999-07-12 2001-01-26 Allied Material Corp Anode for X-ray tube and method for producing the same
SE0402439L (en) * 2004-10-07 2006-02-28 Sandvik Intellectual Property Method of controlling the oxygen content of a powder and method of producing a body of metal powder

Also Published As

Publication number Publication date
JP2011108416A (en) 2011-06-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5812700B2 (en) X-ray emission target, X-ray generator tube and X-ray generator
US9530528B2 (en) X-ray tube aperture having expansion joints
JP6468821B2 (en) X-ray generator tube, X-ray generator and X-ray imaging system
US20120106712A1 (en) Enhanced barrier for liquid metal bearings
KR20170031179A (en) Anode, and x-ray generating tube, x-ray generating apparatus, and radiography system using the same
JP4309290B2 (en) Liquid metal heat pipe structure for X-ray targets
US20120106711A1 (en) X-ray tube with bonded target and bearing sleeve
CN219180471U (en) Target structure, electron linear accelerator and X-ray tube
Anburajan et al. “Overview of X-Ray Tube Technology” 21
JP5561760B2 (en) Target, X-ray tube and target manufacturing method
JP2015520928A (en) Cooled stationary anode for X-ray tube
US9449782B2 (en) X-ray tube target having enhanced thermal performance and method of making same
JP6153314B2 (en) X-ray transmission type target and manufacturing method thereof
Behling Performance and pitfalls of diagnostic X-ray sources: an overview
KR102195101B1 (en) X-ray tube
CN104134602A (en) X-ray tube and anode target
JP2011233364A (en) Rotating anode x-ray tube and rotating anode x-ray tube assembly
JP2009272057A (en) Rotating anode x-ray tube
US20240145205A1 (en) Target structure for generation of x-ray radiation
US8744047B2 (en) X-ray tube thermal transfer method and system
JPS5981847A (en) High power x-ray rotary anode
CN104900468A (en) X-ray tube
US20250140507A1 (en) Method for producing an anode for a cold cathode x-ray source
JP2015520929A (en) Cooling rotating anode for X-ray tube
CN121713270A (en) Improved target construction for generating X-ray radiation

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20121029

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130821

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20130826

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130827

RD07 Notification of extinguishment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7427

Effective date: 20140319

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140507

RD07 Notification of extinguishment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7427

Effective date: 20140516

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20140516

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140605

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5561760

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees