DE2813243C3

DE2813243C3 - Drehanode für Röntgenröhren

Info

Publication number: DE2813243C3
Application number: DE2813243A
Authority: DE
Inventors: Bruno Grenoble Childeric (Frankreich)
Original assignee: Eurotungstene Sa Grenoble (frankreich)
Current assignee: Eurotungstene Sa Grenoble (frankreich)
Priority date: 1977-03-29
Filing date: 1978-03-28
Publication date: 1979-10-31
Also published as: DE7809200U1; ATA221478A; DE2813243A1; NL7803293A; FR2386132B1; FR2386132A1; JPS53121592A; US4131718A; DE2813243B2; JPS5722186B2

Description

Die Erfindung betrifft Drehanoden für Röntgenröhren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die Anwendung von Molybdän anstelle von Wolfram für den Anodenkörper gestattet durch die Herabsetzung der Dichte bzw. des Gewichts höhere Rotationsgeschwindigkeiten durch Verringerung der Zentrifugalkraft bei der Rotation der Anode. Die beträchtliche Erwärmung, die man im Aufschlagbereich der Elektronen feststellt, führt zu Deformationen durch Wärmegradienten und damit zu einer Verringerung der Arbeitsfähigkeit derartiger Anoden.

Man hat bereits versucht, die Wärmebeständigkeit derartiger Anodenkörper durch verschiedene Zusätze zu Molybdän zu verbessern. Nach der FR-PS 14 96 294 (= DE-AS 12 77 457) hat man dem Molybdän 0,5 bis 1,5% Titan und 0,05 bis 0,5% Zirkonium zulegiert Es ist auch bekannt, daß eine gewisse Wolframmenge in Molybdän sich günstig auf die Eigenschaften in der Wärme auswirken.

Aus der DE-OS 22 12 058 ist eine Drehanode für Röntgenröhren in Form von Sintermolybdän, welches 0,05 bis 20 Gew.-% Zirkon enthält, bekannt. Im Elektronenaufschlagsbereich befindet sicn ein Überzug aus einer Wolframlegierung. Aus der AT-PS 2 12 573 ist eine duktile Wolframmolybdänlegierung für Drehanoden von Röntgenröhren bekannt, welche unter anderem 0,5 bis 3% Zirkon enthalten kann.

Trotz der verschiedenen Zusätze gestattet die schlechte Warmfestigkeit, d.h. bei etwa 1400⁰C, von solchen gesinterten Legierungen nicht eine wesentliche Verlängerung der Arbeitsfähigkeit daraus hergestellter Anoden.

Aus der FR-PS 23 05 018 ist eine Drehanode für Röntgenröhren bekannt, deren Grundkörper z. B. aus Sintermolybdän oder einer gesinterten Molybdänwolframlegierung besteht. Um nun das bei derartigen Drehanoden auftretende Problem der Abführung der erzeugten Wärme zu lösen, wird nach diesem Stand der Technik außerhalb des Etektronenaufschlagbereichs ein dünner Überzug aus Molybdän und/oder Wolfram, enthaltend 20 bis 60 Vol.-% eines keramischen

Materials in Form von TiOi AI2O3 und/oder ZrO₂ aufgebracht Die Schichtstärke soll in der Größenordnung von 60 um liegen und kann damit eine Verbesserung der Warmfestigkeit des Grundkörpers nicht bewirken.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, die Deformationen der Anode durch thermische Spannungen in dem Grundkörper aus gesinterter Molybdänlegierung zu verringern und die mechanischen Eigenschaften gegenüber den bisher angewandten Legierungen zu verbessern. Diese Aufgabe wird durch die Drehanode gemäß Hauptanspruch gelöst Es wurde festgestellt, daß diese Legierungen bei hoher Temperatur, d. h. zwischen etwa 1200 und 1500⁰C, unerwartete mechanische Eigenschaften besitzen, die auch aus den Eigenschaften von Molybdänlegierungen mit nur Wolfram oder Zirkonium, wie man sie bisher angewandt hat nicht vorherzusehen waren.

Es wurden aus vier gesinterten und umgeformten Werkstoffen (Umformungsgrad 65%), und zwar

A reines Molybdän
B Molybdän mit 5,5 Gew.-% Wolfram
C Molybdän mit 0,4 Gew.-% ZrO₂
D Molybdän mit 5,5 Gew.-% Wolfram und
0,4 Gew.-% ZrO₂

Prüfstäbe — 20 mm, 3 mm 0 — hergestellt und mit diesen der Zugversuch im Vakuum bei 1400⁰C durchgeführt wozu die Temperatur im Ofen auf ±5° C eingestellt und ein Druck von 2 bis 4 χ 10-⁶bar und eine Ziehgeschwindigkeit 0,1 mm/min eingehalten wurden.

	Streckgrenze	Bruchfestigkeit	Dehnung
	N/mm²	N/mm²	%
A	11,9	43,7	31,5
B	16,9	49,6	37,7
C	25,4	54,8	21,5
D	83,0	113,2	12,5

Daraus ergibt sich, daß die Streckgrenze und die Bruchfestigkeit mit dem erfindungsgemäßen Werkstoff wesentlich höher liegt als bei den Vergleichsproben mit nur Wolfram oder Zirkoniumdioxid. Die Festigkeitswerte nach der Erfindung übersteigen auch bei weitem die additive Wirkung der beiden Legierungskomponenten, so daß offensichtlich ein Synergismus vorliegt.

Aufgrund dieser wesentlichen Verbesserung der mechanischen Eigenschaften bei 1400⁰C zeichnen sich die daraus hergestellten Anoden durch eine wesentlich verbesserte Beständigkeit gegenüber Wärmespannungen und Verformungen im Bereiche der Aufschlagzone der Elektronen aus.

Claims

Patentanspruch:

Drehanode für Röntgenröhren aus einem Anodenkörper in Form von Sintermolybdän mit zumindest im Autschlagbereich der Elektronen einem Oberzug aus einer Wolframlegierung, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung aus 3 bis 10 Gew.-°/o Wolfram und 0,01 bis 0,5 Gew.-% Zirkoniumdioxid (ZrO₂), Rest Molybdän, besteht