Прострельный анод рентгеновской трубки и способ его изготовления

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1653548 (51)5 Н 01 J 35/08 Й.U».

И1Н1Щ- @).г;.щ ц

@ИБЛ О . .,iq

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4796974/25 (22) 22.01. 90 (46) 30.05.91. Бюл. Р 20 (76) Б.В. Спицын, A.Е.Алексеенко, А.А. Ботев, Л.Л. Буйлов, В.П. Ефанов, Б.Д. Рафаилов и В.Н. Шевелев (SU) (53) 621.386.21.7(088.8) (56) Заявка ФРГ Р 2653547, кл. Н 01 J 35/08, 1977.

Авторское свидетельство СССР

М- 869500, кл. Н 01 J 35/12, 1979. (54) ПРОСТРКЛЬНЬЙ АНОД РКНТГКНОВСКОЙ

ТРУБКИ И СПОСОБ КГО ИЗГОТОВЛКНИЯ (57) Изобретение относится к рентге нотехнике н может использоваться при изготовлении микрофокусных рент2 геновских трубок с прострельным анодом. Цель изобретения — повышение механической прочности анода. Анодный узел содер><ит сформированный на несуцем кольце 1 из вольфрама самонесу» пцш теплоотводящий слой 2 из поликристаллического алмаза, на всю внутреннюю свободную поверхность которого нанесен активный слой 3 из материала рентгеновской мишени, При нанесении слоя 2 используют технологическую опору из молибдена, имеюшего малую адгезию с алмазом. Нанесение слоя производят из газовой фазы после че-. го технологическую опору убирают.

2 с „и: 1 з . п-ф-лы „4 ил.

1653548

Изобретение относится к рентгенотехнике и мОжет испОльзОВятьсн при* изготовлении микрофокус3ьгх рентгеновских трубок с прострельными анодамн.

Известен прострельный1 анод рентгеновской трубки, содержащий несущее ,кольцо, герметично приклеенную к нему бериллиевую пластину с нанесенной на часть ее свободной поверхности со стороны несущего кольца мишенью.

Недостатком известного анода является его невысокая нагрузочная способность из-за отсутствия эффективных средств отвода тепла и, как следствие„ 5 возможность потери механической прочности, Известен анод рентгеновской трубки, содержащий алмазный теплоотвод, в котором утоплена мишень, причем алмазный теплоотвод крепится в несущей чясти.

Способ изготовления такого анода заключается в соединении несущей части, алмазного теплоотвода и мишени.

Недостатком известного способа является недостаточная механическая прочность изготовляемого анодного уз Ia

ВСЛЕДстВИЕ НеДОСтатоЧНОй Я тГЕЗИИ ЯЛмязнОГО теплООтводя и несущей части о

Цель изобретения — повьппение механической.прочности прострельного анода °

Согласно изобретению, ноставленная цель достигается тем, что в способе изготовления прострельного анода рентгеновской трубки, заключающемся в соединении несущей части, алмазного теплоотвода и икшени, несущую часть выпол .няют в виде .несущего кольца из тугоплавкого материала с высокой адгезион.ной способностью по Отношению к материалу теплоотвода, устанавливают несу-щее кольцо со скользящей посадкой на выступ технологической опоры, изго товленной из тугоплавкого материала с низкой адгезионной способностью по отношению к материалу .теплоотвода, а на поверхностях несущего кольца и выступа технологической опоры, установленных в Одной плоскости, методом нанесения из газовой фазы наращивают слой поликристаллического алмаза,удаляют технологическую опору и по меньшей иере на одну из поверхностей слоя

55 поликристаллического алмаза наносят

°,слой материала. мишени.° В качестве материала несущего кольца используюту например ЗОльфрам имеющий высокую адгезию с алмазом и близкий к нему коэффициент теплового расширения, что обеспечивает надежное соединение несущей части и ажчазного теплоотвода, изготовленного в виде слоя поликристаллического алмаза.

В качестве материала технологической опоры используют, например, молибден, имеющий низкую адгезионную способность по отношению к алмазу, .:то обеспечивает свободное отделение технологической опоры от алмазного теплоотвода.

После отделения технологической опоры алмазньщ теплоотвод оказывается соединенным только с несущим кольцом и ноликрясталлический слой аыпчазя является по существу алмазной пластиной, прикрепленной к несущему кольцу и выполняющей самонесущие функции по отношению к своей центральной части.

ТО1пцина поликристаллического алмазного слоя должна быть достаточной для обеспечения его самонесущих свойств, а также для обеспечения его свойств в качестве теплоотвода.

Нанесение мишени может проводиться только на:. внутреннюю поверхность ал11азного слоя, то есть со стороны несущего кольца. При этом для повышения механической прочности анодного узла нанесение мишени проводятся на всю свободную внутреннюю поверхность алмазного слоя так, что обеспечивается адгезионное сцепление несущего кольца с краем мишени.

Изготовленный таким способом прострельный анод рентгеновской трубки, содержащий несущее кольцо, прикрепленную к нему пластину из проз-. рачного для рентгеновского излучения . материала и мишень„ нанесенную на свободную ".Оверхность пластины со стороны несущего кольца, характеризуется тем, что пластина из прозрачного для рентгеновского излучения материала выполнена в виде самонесущего слоя псликристаллического алмаза, адгезионно сцепленного с поверхностью несущего кольца из вольфрама, а мишень нанесена на всю свободную поверхность слоя поликристаллического алмаза со стороны несущего кольца так, как обеспечивается адгезионное сцепление несущего кольца с краем мишени.

На фиг. 1 показан прострельный анод рентгеновской трубки, разрез„ на фиг, 2-4 поясняются этапы технологи1653548 ческого процесса изготовления такого анодного узла„

Прострельный анод рентгеновской трубки содержит несущее кольцо 1 иэ материала с высокой адгеэионной способностью относительно сформированного на нем самонесущего теплоотводящего слоя 2 иэ поликристаллического алмаза. На свободную внутреннюю поверхность теплоотводящего слоя 2 со, стороны кольца 1 нанесен активный слой 3 (мишень). В качестве материала несущего кольца 1 использован вольфрам. Активный слой 3 нанесен так, что он имеет краевое сцепление с материалом кольца 1.

Несущее кольцо 1 герметично крепится в анодном окончании 4 трубки путем пайки или сварки. 20

Лнод изготавливают следующим образом.

Несущее кольцо 1 устанавливают со скользящей посадкой на выступ технологической опоры 5, изготовленной иэ .материала с низкой адгеэионной способностью по отношению к алмазу, например молибдена, меди и др., таким образом, чтобы их соответствующие поверхности находились в одной плоскости. Затем производят наращивание слоя 2 из поликристаллического алмаза методом осаждения иэ углеводород-водородной газовой фазы при температуре.

900-1100 С. Толщина слоя 2 может составлять 20-200 мкм. Полученная конструкция показана на фиг. 2. . После осаждения слоя 2 технологическую опору 5 удаляют, в результате чего образуется полуфабрикат, пока- 40 занный на фиг 3.

Затем на всю внутреннюю поверхность теплоотводящего алмазного слоя 2 наносят активный слой 3 из материала мишени, например вольфрама так, что обеспечивается адгезионное сцепление несущего кольца с краем мишени. При такой конструкции анодного узла актив ный слой 3 в значительной мере предотвращает взаимодействие электронного 50 пучка с материалом теплоотводящего слоя 2 и, кроме того, слой 3 обеспечи» вает вклад в конструкционную прочность анодного узла как дополнительная внутренняя опора для теплоотводящего 55 слоя 2.

Описанный анодный узел прострельного типа может работать с фокусным пятном диаметром 0,5-50 мкм. При этом б диаметр отверстия в несущем кольце 1 может составлять от 100 до 2000 мкм.

Отвод тепла в .таком узле в 5-30 раэ превышает теплоотвод в реально существующих конструкциях прострельных анодов с использованием бериллиевого окна в качестве подложки для активного слоя.

Формула изобретения

1, Прострельный анод рентгеновской трубки, содержаций несущее кольцо, прикрепленную к нему пластину из прозрачного для рентгеновского излучения материала и мишень, нанесенную на свободную поверхность пластины со стороны несущего кольца, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения механической прочности анода, пластина иэ прозрачного для рентгеновского излучения материала выполнена в виде самонесущего слоя поликристаллического алмаза, адгезионно сцепленного с поверхностью несущего кольца, выполненного иэ вольфрама, при этом материал мишени нанесен на всю свободную поверхность пластины со стороны несущего кольца„

2. Способ изготовления прострельного анода рентгеновской трубки, заключающийся в соедине1ош несущей части, алмазного теплоотвода и мишени, отличающийся тем, что несущую часть выполняют в виде кольца из тугоплавкого материала с высокой адгеэнонной способностью по отношению к материалу теплоотвода, устанавливают несущее кольцо со скользящей посадкой на выступ технологической опоры, изготовленной из тугоплавкого материала с низкой адгези-онной способностью по отношению к материалу теплоотвода, а на поверхность несущего кольца и выступа технологической опоры, установленных в одной плоскости, методом нанесения из газовой фазы наращивают слой полякристаллического алмаза, удаляют технологическую опору и по меньшей мере на одну из поверхностей слоя поликристаллического алмаза наносят слой материала мишени.

3. Способ по п. 2, о т л и ч а ю"

Ф шийся тем, что в качестве материала технологической опоры используют молибден.

1653548

Составитель В. Простакова

Техред Л.Сердюкова Корректор Т.Палий

Редактор А. Маковская

Заказ 1783 Тираж 322 Подписное

ВЦИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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