Вращающийся анод рентгеновской трубки и способ его изготовления

 

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

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А3

„.SU„„1653549 (51)5. Н 01 Л 35/10 1 f i j $pq:

700- )g„-

Щяя - " »

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н OATKHTY

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

О0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИФИ4

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4704791/25

;(22) 04.05.89 (46) 30.05.91. Бюп. 9 20 (73) С.Г Жутяев, Б.Я. Мишкинис, А.Б. Самовлов и Т.О. Xacaes (53) 624.386.2(088.8) (56) Заявка Франции 9 2593325, кл. Н 01 J 35/10, 1987.

Заявка ЕПВ Р 0234967, кл H 01 J.35/10, 1987.

Выпоженная заявка ФРГ В 2816120, кл. Н 01 J 35/10, 1978.

Заявка ФРГ К 2115896, кл. 21 g 17/10, 1972. (54) ВРАЦАЮЦИЙСЯ АНОД РЕНТГЕНОВСКОЙ

ТРУБКИ.И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ (5?} Изобретение относится к рентге. нотехнике, а более конкретно к вращающимся анодам рентгеновских трубок и

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 вращающий.ся 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.

2 техйологии их изготовления. Цель изобретения — повышение срока службы

sa счет повышения прочности сцепления мишени и основания анода и снижение стоимости. Для этого формируют промежуточный.соединительный слой из соединения W —  — 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 2200оС причем при этой температуре производят выдержку в течение 5 — 10мин. Графитовое основание предварительно подвергают выдержке при 600 — ?00 С в течение 60- 90 мин.

1 2 с и 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ изготовления вращающегося С анода осуществляют следующим образом. СЛ

При использовании графитового осно- 4 вания анода из графита промьппленной (;© чистоты предварительно производят его ( обезгаживание путем выдержки при 700800ОС в течение 60- 90 мин. Указанный режим подобран экспериментально.

Из мелкодисперсного порошка аморфного бора приготавливают суспензию на СФ основе ацетона, этилацетата или этилового спирта. С помощью распылителя суспенэию бора наносят на свариваемые поверхности графитового основания и кольцевой мишени из вольфрама или его

16з35 сплава (предпочтительно, сплава вольфрам - рений}. Толщина покрытия зависит от толщины мишени, ее определяют экспериментально (О 1-2 0 толщины мнУ Ф

5 шеки) „

Сваривасмые поверхности графитового основания и мишени с нанесенной на них суспензией бора прижимают друг к другу и нагревают в вакуумной печи в следующем режиме: с произвольной скороСтью нагревают прижатые детали до 1600 С, в интервале 1600 2000 С нагревание производят -a время

ЬО - 90 минь с 2000 С нагревают детали до 2200 С и при этой температуре производят выдержку в течение 5—

10 мин..

Сущность такой обработки заключается в образовании эвтектики борвольфрам, в которой происходит частичное растворение углерода из графитового основания. Время нагрева в температурном интервале 1600-20000С выбрано из условия полного удаления свя- 5 зующего суспензии во всем объеме промежуточного слоя. Временной интервал

60 - 90 мин определен экспериментально. Его границы задаются количеством нанесенного бора, т.е. фактически оп.ределяются толщиной слоя нанесенной с успензни.

Нагрев до 2200 С может быть осущесгвлен с большей скоростью чем в о

У интервале 1600-2000 С. Время выдержки 5-10 мин при этой температуре опреде- Зб ,дено экспериментально. В этом (послед нем) цикле обработки происходит об азование прочного переходного слоя

Между графитовым основанием и вольфрамовой мишенью.

В результате проведения описанного процесса образуется промежуточньп соединительный слой из тройного соединения У - В - С, которое формирует- „ ся в результате взаимодействия эвтектики И вЂ” В с графитом основания и

Вольфрамом мишени. Звтектика Ы - В . образуется по достижении температуры кристаллизации бора непосредственно в жидком ниде, так как переход бора

5О из аморфного состояния в кристаллическое сопровождается выделением энергии, что, в свою очередь, приводит к значительному локальному переГреву переходной области. При этом происходит диффузия как в сторону мишени, так и в сторону основания. Диффузия приводит к изменению стехиомет49 рического состава жидкой фазы, что, в свою очередь, приводит к ее кристаллизации при средней температуре

2000-2200 С. Образующееся тройное соединение Ч -  — С имеет переменньп состав по направлению от мишени к основанию.

Использование метода электроннолучевого вакуумного напьиения бора вместо описанной процедуры нанесения суспензии позволяет получить контакт свариваемых деталей с меньшим тепловым сопротивлением за счет большей сплошности промежуточного слоя из тройной фазы И - В - С. Однако применение метода вакуумного напьитения ограничено из-за возникновения сложностей при напылении толстых пленок, что, в свою очередь, не позволяет сваривать достаточно массивные детали.

Изготовленные 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.

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, О т л и ч а ю щ и и с я тем, ITO > с целью повышения срока службы и снижения стоимости, соединительный слой выполнен из сплава вольфрам — боруглерод.

2. Способ изготовления вращающегося анода рентгеновской трубки, заключающийся в том, что мишень из вольфрама или его сплава приваривают к графитовому основанию путем введения связующего материала между мишенью и основанием и нагрева до температуры, превьппающей температуру образования эвтектики материала мишени и связующего материала, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повьппения прочности сцепления мишени и основания анода, в качестве связующего материала используют аморфный бор, наноси5„Способ. по п. 4, î T л и ч а ю— шийся тем, что обезгаживание графитового основания анода производят путем его выдержки при 700-800 С в течение 60-90 мин в вакууме.

Составитель К. Кононов

Техред Л. Сердюкова

Корректор М. Самборская

° В

Редактор А, Огар

Заказ 1783 Тираж 319 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101

5 1653 мый в виде суспензия 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 гомогениэации тройной фазы вольфрам — бор - углерод в промежуточном слое между графитовым основанием и вольфрамовой мишенью.

3. Способ по и. 2, о т л и ч а юшийся тем, что предварительно в произвольном режиме нагревают прижа-. тые друг к другу мишень и основание

549 6 до 1600 С, затем за время 60-90 мин производят нагрев в температурном интервале 1600-2000 C и затем произво5 дят нагрев до 2200 С и выдержку при этой температуре в течение 5-10 мин.

4. Способ по пп. 2 и 3, о т л и— ч а ю шийся тем, что предварительно производят обезгаживание гра10 фитового основания анода. !