Вращающийся анод рентгеновской трубки и способ его изготовления Советский патент 1991 года по МПК H01J35/10 

Изобретение относится к рентгенотехнике, в частности к вращающимся анодам рентгеновской трубки и технологии их изготовления.

Цель изобретения - повышение срока службы путем повышения прочности сцепления мишени и основания анода и снижение стоимости

На чертеже представлен вращающийся анод рентгеновской трубки, разрез„

Вращающийся анод рентгеновской трубки содержит графитовое основание 1, мишень 2 из вольфрама или его сплава, имеющую кольцевую форму, и промежуточный соединительный слой 3 из сплава W - В - С.

Способ изготовления вращающегося анода осуществляют следующим образом.

При использовании графитового основания анода из графита промышленной чистоты предварительно производят его обезгаживание путем выдержки при 700 - 800° С в течение 60-90 мин0 Указанный режим подобран экспериментальное,

Из мелкодисперсного порошка аморфного бора приготавливают суспензию на основе ацетона, этилацетята или этилового спиртао С помощью распылителя суспензию бора наносят на свариваемые поверхности графитового основания и кольцевой мишени из вольфрама или его

0

сп

00

ел

4ь

СО

С/1

J1633549

сллава (предпочтительно, сшгава вольфрам - рений) о Толщина покрытия запи- сит от толщины мишени., ее определяют экспериментально (0,1-2,0 толщины пи- тени) „

Свариваемые поверхности графитового основания и мишени с нанесенной на них суспензией бора прижимают друг к другу и нагревают в вакуумной JQ печи в следующем режиме: с произвольной скоростью нагревают прижатые детали до 1600°С, в интервале 1600 - 2000°С нагревание производят за время 60 - 90 мин, с 2000°С нагревают де- )5 тали до 2200°С и при этой температуре производят выдержку в течение 5 - 10 мино

Сущность такой обработки заключается в образовании эвтектики бор - 20 вольфрам, в которой происходит частичное растворение углерода из графитового основанияо Время нагрева в температурном интервале 1600-2000°С выбрано из условия полного удаления свя- 25 зуклцего суспензии во всем объеме промежуточного слояо Временной интервал 60 - 90 мин определен экспериментально Его границы задшотся количеством нанесенного бора, т0е„ фактически оп- л ределяются толщиной слоя нанесенной суспензиис

Нагрев до 2200°С может быть осуществлен с большей скоростью, чем в интервале 1600-2000°С0 Время выдержки 5-Ю мин при этой температуре опреде- лено экспериментально,, В этом (последнем) цикле обработки происходит образование прочного переходного слоя между графитовым основанием и вольфрамовой мишеньюu

В результате проведения описанного процесса образуется промежуточным соединительный слой из тройного соеШ

рического состава жидкой фазы, что, в свою очередь, приводит к ее кристаллизации при средней температуре 2000-2200вС. Образующееся тройное

соединение W - В - С имеет переменный состав по направлению от мишени к основанию,,

Использование метода электроннолучевого вакуумного напыления bopa вместо описанной процедуры нанесения суспензии позволяет получить контакт свариваемых деталей с меньшим тепловым сопротивлением за счет большей сплошности промежуточного слоя из тройной фазы W - В - Со Однако применение метода вакуумного напыления ограничено из-за возникновения сложностей при напылешш толстых пленок, что, в свою очередь, HP позволяет сваривать достаточно массивные детали с.

Из гот-«пленные предлагаемым способом образцы вращающихся анодов при испытаниях на термоциклирование показывают высокую адгезионную прочность соединения мишени с графитовым основанием,, Использование относительно недорогих исходных материалов и описанной процедуры изготовления позволяют снизить себестоимость изготавливаемых анодов о

Формула изобретения

1. Вращающийся анод рентгеновской трубки, содержащий основание из графита, кольцевую мишень из вольфрама или его сплава и соединительный слой между основанием и кольцевой мишенью,

целью повышения срока службы и снижения стоимости, соединительный слой выполнен из сплава вольфрам - бор динения W - В - С, которое формирует- 45 углерод,

ся в результате взаимодействия эвтек- 20 Способ изготовления вращающегося

Q 5

0 л

рического состава жидкой фазы, что, в свою очередь, приводит к ее кристаллизации при средней температуре 2000-2200вС. Образующееся тройное

соединение W - В - С имеет переменный состав по направлению от мишени к основанию,,

Использование метода электроннолучевого вакуумного напыления bopa вместо описанной процедуры нанесения суспензии позволяет получить контакт свариваемых деталей с меньшим тепловым сопротивлением за счет большей сплошности промежуточного слоя из тройной фазы W - В - Со Однако применение метода вакуумного напыления ограничено из-за возникновения сложностей при напылешш толстых пленок, что, в свою очередь, HP позволяет сваривать достаточно массивные детали с.

Из гот-«пленные предлагаемым способом образцы вращающихся анодов при испытаниях на термоциклирование показывают высокую адгезионную прочность соединения мишени с графитовым основанием,, Использование относительно недорогих исходных материалов и описанной процедуры изготовления позволяют снизить себестоимость изготавливаемых анодов о

Формула изобретения

1. Вращающийся анод рентгеновской трубки, содержащий основание из графита, кольцевую мишень из вольфрама или его сплава и соединительный слой между основанием и кольцевой мишенью,

Изобретение относится к рентгенотехнике, а более конкретно к вращающимся анодам рентгеновских трубок и технологии их изготовления Цель изобретения - повышение срока службы за счет повышения прочности сцепления мишени и основания анода и снижение стоимости. Для этого формируют промежуточный соединительный слой из соединения W - В - С путем нагрева прижатых друг к другу графитового основания и вольфрамовой мишени анода с нанесенной на соединяемые поверхности суспензией бора в вакууме до 1600°С с произвольной скоростью, в диапазоне 1600 - 2000°С за время 60 - 90 мин, а затем до 2200°С, причем при этой температуре производят выдержку в течение 5- 10 мин. Графитовое основание предварительно подвергают выдержке при 600 - 700°С в течение 60-90 мин. 2 с и 3 з.п. ф-лы, 1 ило i (Л

тики W - В с графитом основания и вольфрамом мишенио Эвтектика W - В образуется по достижении температуры кристаллизации бора непосредственно в жидком виде, так как переход бора из аморфного состояния в кристаллическое сопровождается выделением энергии, что, в свою очередь, приво дит к значительному локальному перегреву переходной области,, При этом происходит диффузия как в сторону мишени, так и в сторону основания0 Диффузия приводит к изменению стехиомет0

5

анода рентгеновской трубки, заключающийся в том, что мишень из вольфрама или его сплава приваривают к графитовому основанию путем введения связующе: э материала между мишенью и основанием и нагрева до температуры, превышающей температуру образования эвтектики материала мишени и связующего материала, отличающий- с я тем, что, с целью повышения прочности сцепления мишени и основания анода, в качестве связующего материала используют аморфный бор, наноси5165

мыД я виде суспензии или методом вакуумного напыления на свариваемые поверхности мишени и оснований, нагревают в вакууме прижатые друг к другу мишень и основание до температуры образования жидкой эвтектики вольфрам - бор и выдерживают при этой температуре до гомогенизации тройной фазы вольфрам - бор - углерод в про- межуточном слое между графитовым основанием и вольфрамовой мишенью,,

3„ Способ поп, 2, отличающийся тем, что предварительно в произвольном режиме нагревают прижа- тые друг к другу мишень и основание

до 1600°С, затем за время 60-90 мин производят нагрев в температурном интервале 1600-2000°С и затем производят нагрев до 2200°С и выдержку при этой температуре в течение 5-10 мин, 4. Способ по пп. 2иЗ, отличающийся тем, что предварительно производят обезгаживание графитового основания анода.

4, отличаютем, что обезгаживание

5о Способ но п„ щ и и с я

графитового основания анода производят путем его выдержки при 700-800 С в течение 60-90 мин в вакууме.