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X射線管用旋轉陽極靶、X射線管以及X射線檢查裝置的製作方法

2024-03-31 17:43:05

本發明涉及X射線管用旋轉陽極靶、X射線管以及X射線檢查裝置。
背景技術:
:X射線管搭載在CT(計算機斷層掃描:CT)裝置等各種各樣的X射線檢查裝置中。X射線管具備X射線管用旋轉陽極靶。X射線管用旋轉陽極靶具備:具有X射線放射部的圓盤狀部件;以及與圓盤狀部件一體化的旋轉軸。對於旋轉陽極靶來說,使由陰極放出的電子束照射到X射線放射部,由此放射X射線。當反覆進行X射線放射時,X射線放射部的溫度升高。在高溫下,旋轉陽極靶容易發生熱變形。X射線管用旋轉陽極靶的旋轉結構分為使用了軸承滾珠的球軸承結構和動壓軸承結構這兩種結構。球軸承結構是使旋轉軸在被軸承滾珠支撐的同時旋轉的結構。動壓軸承結構是具備滑動軸承的結構,該滑動軸承具備:具有圓筒形狀的作為旋轉軸的圓筒;設置在圓筒內並具有螺旋形狀等的固定軸;以及填充在圓筒內的液體金屬等液體金屬潤滑劑。球軸承結構是具備軸承滾珠的結構,因此能夠得到穩定的高速旋轉。但是,由於旋轉軸與軸承滾珠接觸,因而存在操作聲音嘈雜之類的問題。動壓軸承結構是具備滑動軸承的結構。因此,操作聲音、振動非常小。而且,由於磨耗也小而壽命長。動壓軸承結構由於使用了液體金屬等液體金屬潤滑劑,因而具備X射線放射部的圓盤狀部件的散熱性優異。現有技術文獻專利文獻專利文獻1:日本特開2003-068239號公報專利文獻2:日本特開2010-212088號公報技術實現要素:本發明所要解決的問題在於:提供不易發生熱變形的X射線管用旋轉陽極靶。本發明所要解決的問題在於:提供對於以使用了液體金屬的動壓軸承進行旋轉驅動的X射線管來說合適的旋轉陽極靶以及X射線管。實施方式的X射線管用旋轉陽極靶具備:圓盤狀金屬部件,該圓盤狀金屬部件具備包含多個第一晶粒的第一晶體組織;圓筒狀金屬部件,該圓筒狀金屬部件與圓盤狀金屬部件接合,並具備包含多個第二晶粒的第二晶體組織;以及X射線放射部,該X射線放射部設置在圓盤狀金屬部件的表面。位於從圓盤狀金屬部件與圓筒狀金屬部件的接合部起2mm以內的第一區域的第一晶粒的第一平均縱橫比小於2。位於從接合部起2mm以內的第二區域的第二晶粒的第二平均縱橫比為2以上且8以下。附圖說明圖1是表示X射線管用旋轉陽極靶的一個例子的剖視示意圖。圖2是表示X射線管用旋轉陽極靶的另一個例子的剖視示意圖。圖3是表示X射線管用旋轉陽極靶的另一個例子的剖視示意圖。圖4是表示包括圓盤狀金屬部件與圓筒狀金屬部件的接合部在內的X射線管用旋轉陽極靶的截面的一個例子的剖視示意圖。圖5是表示包括圓盤狀金屬部件與圓筒狀金屬部件的接合部在內的X射線管用旋轉陽極靶的截面的一個例子的剖視示意圖。圖6是表示動壓軸承結構的X射線管用旋轉陽極靶的一個例子的剖視示意圖。具體實施方式圖1是表示X射線管用旋轉陽極靶的一個例子的剖視圖。圖1所示的X射線管用旋轉陽極靶1具備圓盤狀金屬部件2、圓筒狀金屬部件3和X射線放射部4。圓盤狀金屬部件2具備用於與圓筒狀金屬部件3連接的孔。圓盤狀金屬部件2的直徑例如優選為100mm以上且200mm以下。圓盤狀金屬部件的厚度例如優選為10mm以上且60mm以下。與圓筒狀金屬部件3連接的孔的直徑例如優選為30mm以上且70mm以下。圓盤狀金屬部件2優選包含鉬、鎢、鉭、鈮和鐵中的至少一種金屬或者以上述金屬為主要成分的合金。當由X射線管用旋轉陽極靶放射X射線時,X射線管用旋轉陽極靶變成為高溫。由此,優選圓盤狀金屬部件2的耐熱性高。例如,鉬(熔點為2620℃)、鎢(熔點為3400℃)、鉭(熔點為2990℃)或鈮(熔點為2470℃)等金屬由於熔點高而優選作為圓盤狀金屬部件2的材料。此外,鉬或鉬合金由於容易在高熔點金屬之中進行加工,價格低,因而作為圓盤狀金屬部件2的材料是更優選的。在合金的情況下,含有金屬氧化物和金屬碳化物中的至少一種金屬化合物的合金可以用於圓盤狀金屬部件2。在含有氧化物、碳化物的情況下,圓盤狀金屬部件2優選含有0.1質量%以上且5質量%以下的Ti(鈦)、Zr(鋯)、Hf(鉿)或稀土元素的氧化物以及碳化物中的至少一種材料。作為稀土元素,例如可以列舉出:La(鑭)、Ce(鈰)。金屬氧化物、金屬碳化物具有提高高熔點金屬的強度、抑制在高溫下產生氣體之類的效果。另外,金屬氧化物、金屬碳化物還具有抑制高熔點金屬的晶粒的晶粒生長的效果。在使用鐵的情況下,優選使用合金工具鋼。合金工具鋼是通過向碳工具鋼添加鉬、鎢、鉻、矽、釩、鎳等而形成的。作為合金工具鋼,優選使用例如模具用合金工具鋼(例如SteelKoguDice:SKD)。圓筒狀金屬部件3是構成具有動壓軸承結構的X射線管用旋轉陽極靶的部件之一,其具有作為X射線管的旋轉軸的功能。圓筒狀金屬部件3具有圓筒。圓筒狀金屬部件3與圓盤狀金屬部件2接合。圖1中,圓筒狀金屬部件3的側面與圓盤狀金屬部件2的孔的側面接合。圓筒狀金屬部件3與圓盤狀金屬部件2接合的狀態也被稱為圓筒狀金屬部件3與圓盤狀金屬部件2一體化的狀態。即,圖1所示的X射線管用旋轉陽極靶1具備一體化而成的圓盤狀金屬部件2和圓筒狀金屬部件3。圓筒狀金屬部件3的直徑例如優選為40mm以上且80mm以下。圓筒狀金屬部件3優選包含鉬、鎢、鉭、鈮和鐵中的至少一種金屬或者以該金屬為主要成分的合金。圓筒狀金屬部件3也可以含有金屬氧化物、金屬碳化物。在使用鐵的情況下,圓筒狀金屬部件3優選為合金工具鋼,更優選為模具用合金工具鋼。圓筒狀金屬部件3的材料可以與圓盤狀金屬部件2相同。圓筒狀金屬部件3的材料也可以是與圓盤狀金屬部件2不同的材料。X射線放射部4設置於圓盤狀金屬部件2。X射線放射部4設置在圓盤狀金屬部件2的上表面。X射線放射部4是通過由陰極照射的電子束而產生X射線的區域。X射線放射部4例如優選包含Re-W合金。圖2是表示X射線管用旋轉陽極靶的另一個例子的剖視圖。圖2所示的X射線管用旋轉陽極靶1具備圓盤狀金屬部件2、圓筒狀金屬部件3、X射線放射部4和焊料層5。圓筒狀金屬部件3隔著焊料層5與圓盤狀金屬部件2接合。作為與圖1所示的X射線管用旋轉陽極靶1共同的部分的說明,可以適當援用圖1的說明。焊料層5設置在圓盤狀金屬部件2與圓筒狀金屬部件3之間。用於焊料層5的焊料的熔點優選為1500℃以上。在使X射線檢查裝置連續運轉時,X射線管用旋轉陽極靶的溫度上升到1000℃附近。當焊料的熔點小於1500℃時,圓盤狀金屬部件2與圓筒狀金屬部件3的接合的可靠性容易降低。熔點為1500℃以上的焊料包含例如Ti、Zr、Hf、Pt、Co、Cr、Ni和V中的至少一種元素作為主要成分。熔點為1500℃以上的焊料更優選包含例如Ti、Zr、Hf和Pt中的至少一種元素作為主要成分。熔點為1500℃以上的焊料進一步優選包含Ti和Zr中的至少一種元素作為主要成分。通過使用以Ti和Zr中的至少一種元素為主要成分的焊料,能夠提高焊料層5與鉬(鉬合金)的接合強度。圖3是表示X射線管用旋轉陽極靶的另一個例子的剖視圖。圖3所示的X射線管用旋轉陽極靶1具備圓盤狀金屬部件2、圓筒狀金屬部件3、X射線放射部4、焊料層5和石墨部件6。作為與圖1所示的X射線管用旋轉陽極靶1共同的部分的說明,可以適當援用圖1的說明。石墨部件6與圓盤狀金屬部件2接合。圖3中,石墨部件6與圓盤狀金屬部件2的下表面接合。通過設置石墨部件6,能夠使圓盤狀金屬部件2的熱容易放出。另外,能夠減小圓盤狀金屬部件2的厚度,並且能夠使X射線管用旋轉陽極靶1輕量化。不限於圖1至圖3所示的結構,例如可以在圓盤狀金屬部件2的外周的至少一部分設置有金屬氧化物覆膜。例如,可以在圓盤狀金屬部件2的未設置X射線放射部4的區域設置金屬氧化物覆膜。金屬氧化物覆膜優選包含例如二氧化鈦(TiO2)與氧化鋁(Al2O3)的合金。TiO2和Al2O3與應用於圓盤狀金屬部件2的鉬、鎢、鉭、鈮和鐵中的至少一種金屬或者以上述金屬為主要成分的合金的磨合好。由此,能夠形成密合性高的膜。通過設置金屬氧化物覆膜,能夠使X射線管用旋轉陽極靶1的熱輻射得到促進,能夠降低溫度。作為金屬氧化物覆膜的形成法,例如可以列舉出:噴鍍法、濺射法等成膜技術;糊的塗布、燒成等塗布技術。金屬氧化物覆膜的膜厚優選為300μm以下。當超過300μm時,不僅無法得到更高的效果,而且散熱性有可能會降低。圖4是包括圓盤狀金屬部件2與圓筒狀金屬部件3的接合部在內的與圓筒狀金屬部件3的長度方向垂直的方向的X射線管用旋轉陽極靶1的剖視示意圖。圓盤狀金屬部件2具備第一晶體組織,該第一晶體組織具有多個第一晶粒。圓筒狀金屬部件3具備第二晶體組織,該第二晶體組織具有多個第二晶粒。多個第一晶粒的平均縱橫比小於2,更優選為1.6以下。多個第二晶粒的平均縱橫比為2以上,更優選為2.5以上。平均縱橫比的上限優選為8以下。在平均縱橫比超過8的情況下,加工的負荷變大。另外,圓筒狀金屬部件中有可能殘留加工應變。晶粒的縱橫比例如是如下求出的。以掃描型電子顯微鏡(ScanningElectronMicroscope:SEM)對包括圓盤狀金屬部件2與圓筒狀金屬部件3的接合部在內的與圓筒狀金屬部件3的長度方向垂直的方向的X射線管用旋轉陽極靶1的截面進行掃描。將映現在所掃描的截面的放大照片中的各個晶粒的最大直徑定義為長徑。將在放大照片上從長徑的中心通過並且與長徑方向垂直的方向的粒徑定義為短徑。長徑與短徑之比相當於晶粒的縱橫比。對圓盤狀金屬部件2的第一晶體組織內的100粒的第一晶粒進行上述操作,將所得到的多個縱橫比的平均值定義為第一平均縱橫比。另外,對圓筒狀金屬部件3的第二晶體組織內的100粒的第二晶粒分別進行上述操作,將所得到的多個縱橫比的平均值定義為第二平均縱橫比。此時,縱橫比的測定對象是位於從圓盤狀金屬部件2與圓筒狀金屬部件3的接合部起2mm以內的第一區域的第一晶粒和位於從該接合部起2mm以內的第二區域的第二晶粒。在圖4的情況下,位於從焊料層5起2mm以內的區域的晶粒也是測定對象。在縱橫比小於2的情況下,晶粒具備實質上的球狀組織。對於球狀組織來說,熱的傳遞方式不會因方向而變化。因此,通過將第一晶粒的平均縱橫比調整為小於2,能夠以圓盤狀金屬部件2的表面整體進行散熱。例如,當使電子束照射到X射線放射部4時,X射線放射部4的溫度非常高,約為2500℃。因此,通過使用具備包含平均縱橫比小於2的第一晶粒的第一晶體組織的圓盤狀金屬部件2,能夠以圓盤狀金屬部件2的表面整體進行散熱。在縱橫比為2以上的情況下,晶粒具有實質上的柱狀組織。對於柱狀組織來說,與晶粒的短徑方向相比更容易在長徑方向傳遞熱。因此,通過將第二晶粒的平均縱橫比調整為2以上,使第二晶粒的長徑方向實質上與圓筒狀金屬部件3的長度方向一致,從而能夠使圓盤狀金屬部件2之中的熱容易沿著圓筒狀金屬部件3的長度方向放出。由此,X射線管用旋轉陽極靶整體的散熱性提高,能夠減小由於熱膨脹而引起的熱變形。例如,在具備動壓軸承結構的X射線管用旋轉陽極靶的情況下,由於圓筒狀金屬部件3的內表面與液體金屬潤滑劑接觸,因而可以高效地散熱。第二晶粒的長徑方向實質上與圓筒狀金屬部件3的長度方向一致的狀態定義如下。圖5是包括圓盤狀金屬部件2與圓筒狀金屬部件3的接合部在內的與圓筒狀金屬部件3的長度方向垂直的方向的X射線管用旋轉陽極靶1的剖視示意圖。以掃描型電子顯微鏡(ScanningElectronMicroscope:SEM)對包括圓盤狀金屬部件2與圓筒狀金屬部件3的接合部在內的與圓筒狀金屬部件3的長度方向垂直的方向的X射線管用旋轉陽極靶1的截面進行掃描。繪製示出映現在所掃描的截面的放大照片(SEM照片)中的各個第二晶粒的長徑(最大直徑)的第一直線。繪製示出圓筒狀金屬部件3的長度方向的第二直線(圖5左側)。將第一直線與第二直線的偏差設定為θ。第二晶粒的長徑方向實質上與圓筒狀金屬部件3的長度方向一致的狀態是指θ為-25度以上且+25度以下的狀態。在平均縱橫比為2以上的第二晶粒之中,每1000μm×1000μm的單位面積以個數比例計為80%以上且100%以下的第二晶粒的長徑方向與圓筒狀金屬部件3的長度方向的偏差優選為-25度以上且25度以下。第一晶粒的平均粒徑優選為20μm以上且500μm以下。在平均粒徑小於20μm的情況下,晶界的比例多。當晶界增多時,變得難以傳熱,散熱性有可能降低。在平均粒徑超過500μm的情況下,由於第一晶粒的熱膨脹而引起的熱變形有可能變大。第一晶粒的平均粒徑更優選為50μm以上且200μm以下。第二晶粒的平均粒徑優選為20μm以上且800μm以下。當平均粒徑小於20μm時,晶界的比例增多。當晶界增多時,變得難以傳熱,散熱性有可能降低。當平均粒徑超過800μm時,由於第二晶粒的熱膨脹而引起的熱變形有可能變大。第二晶粒的平均粒徑更優選為50μm以上且500μm以下。平均粒徑如下求出。利用縱橫比的測定中所使用的晶粒的長徑和短徑的信息,設定為(長徑+短徑)÷2=結晶粒徑。對100粒的第一晶粒進行上述操作,將平均值作為第一晶粒的平均粒徑。另外,對100粒的第二晶粒進行上述操作,將平均值作為第二晶粒的平均粒徑。實施方式的X射線管用旋轉陽極靶由於散熱性優異、耐熱性優異,因而不易發生熱變形。由此,能夠延長X射線管用旋轉陽極靶的壽命。此外,使用了實施方式的X射線管用旋轉陽極靶的X射線管以及X射線檢查裝置的可靠性高。作為X射線管用旋轉陽極靶的旋轉驅動結構,可以應用動壓軸承結構或球軸承結構。實施方式的X射線管用旋轉陽極靶具備圓筒狀金屬部件。因此,適合於動壓軸承結構。圖6是表示動壓軸承結構的X射線管用旋轉陽極靶的一個例子的剖視示意圖。圖6所示的X射線管用旋轉陽極靶1具備圓盤狀金屬部件2、圓筒狀金屬部件3、固定軸7和液體金屬潤滑劑8。作為與圖1所示的X射線管用旋轉陽極靶1共同的部分的說明,可以適當援用圖1的說明。固定軸7的表面和圓筒狀金屬部件3的內表面可以具有徑向、推力方向的螺旋槽。圓筒狀金屬部件3的附圖下部方向被未圖示的推力環等密封。設置有用於以旋轉磁場來旋轉驅動的定子等。在X射線管的情況下,可以將對X射線照射部4照射電子束的陰極、保持X射線管用旋轉陽極靶1和陰極的真空容器等組合。液體金屬潤滑劑8被供給到圓筒狀金屬部件3與固定軸7之間。液體金屬潤滑劑8例如包含鎵、鎵合金等。動壓軸承結構由於固定軸7不與圓筒狀金屬部件3的內表面直接接觸,因而振動小、操作聲音小。另外,由於不直接接觸,因而幾乎沒有圓筒狀金屬部件3的內表面與固定軸7的磨耗。因此,能夠延長作為軸承的壽命。實施方式的X射線管用旋轉陽極靶的散熱性高。由此,不易發生熱變形。因此,可以防止由於連續運轉時的熱變形而使固定軸7與圓筒狀金屬部件3的內表面直接接觸。由此,能夠提供具有優異的長期可靠性的X射線管以及X射線檢查裝置。X射線檢查裝置被用於醫療用檢查裝置、工業用檢查裝置等各種領域。作為醫療用檢查裝置,可以列舉出CT裝置(計算機斷層掃描裝置等)。CT裝置對受檢者(患者)照射X射線,以具備閃爍器等的檢測器對所透過的X射線進行檢測,由此可以得到圖像。近年來,不僅可以得到二維圖像,還可以得到三維圖像。當使用CT裝置時,X射線管用旋轉陽極靶的溫度升高。當X射線管用旋轉陽極靶超過一定溫度時,需要停止測定一定時間,由此將X射線管用旋轉陽極靶冷卻。在冷卻X射線管用旋轉陽極靶時,無法進行受檢者的測定。實施方式的X射線管用旋轉陽極靶的散熱性和熱變形優異。由此,能夠應對X射線檢查裝置的連續運轉。因此,能夠延長連續運轉時間,從而能夠長時間連續進行受檢者的測定。接著,對實施方式的X射線管用旋轉陽極靶的製造方法的例子進行說明。只要具備上述構成就行,對製造方法沒有特別限定,但作為用於能夠高效地進行的方法存在下述方法。作為圓盤狀金屬部件2的形成法,例如可以列舉出粉末模具成型法、熱壓法、通電等離子體燒結、噴鍍法中的任一種。粉末模具成型法是將原料粉末填充到模具中並進行成型。將所得到的成型體根據需要進行脫脂,然後進行燒結。熱壓法是將原料粉末填充到模具中並施加壓力和溫度來進行燒結。通電等離子體燒結法是對成型體進行通電燒結。噴鍍法是噴鍍並沉積原料粉末。燒結工序的氣氛優選為真空氣氛(10-3Pa以下)、不活潑性氣體氣氛。在大氣等含氧氣氛中,燒結體有可能會發生氧化。在進行了燒結或噴鍍之後,可以進行HIP(熱等靜壓)。對於HIP來說,優選溫度為1600℃以上且2000℃以下、壓力為100MPa以上。原料粉末優選包含選自鉬、鎢、鉭、鈮、鐵或者以它們為主要成分的合金中的一種材料。作為主要成分的合金是含有50質量%以上的合金。可以向合金添加金屬氧化物或金屬碳化物。原料粉末的平均粒徑例如優選為0.5μm以上且20μm以下,更優選為1μm以上且10μm以下。通過使用上述範圍的原料粉末,容易將第一晶粒的平均粒徑控制為例如20μm以上且500μm以下。可以在燒結之前形成成型體。成型工序可以包括模具成型、CIP(冷等靜壓)等。成型壓力優選為100MPa以上且300MPa以下。也可以對成型體設置用於接合圓筒狀金屬部件3的孔。在使用鉬、鎢、鉭、鈮或它們的合金作為原料粉末的情況下,燒結溫度優選為1800℃以上且2500℃以下。當燒結溫度小於1800℃時,燒結體的密度容易降低。當燒結溫度超過2500℃時,晶粒有可能過度生長。在使用鐵或鐵合金作為原料粉末的情況下,燒結溫度優選為1000℃以上且1600℃以下。燒結氣氛優選為真空氣氛(10-3Pa以下)、不活潑性氣體氣氛。可以對燒結體進行鍛造加工或機械加工。通過進行鍛造加工或機械加工,可以將燒結體加工成所期望的X射線管用旋轉陽極靶的形狀。通過進行鍛造工序,可以壓碎存在於燒結體中的孔隙。其結果是,能夠得到孔隙率為0%以上且0.5%以下的高密度的圓盤狀金屬部件2。鍛造加工優選包括溫度為1400℃以上且1700℃以下、加工率為10%以上且60%以下的熱鍛造加工。在溫度小於1400℃的情況下,燒結體容易產生裂紋。在溫度超過1700℃的情況下,可能會發生必要之上的熱變形。熱鍛造加工的溫度更優選為1500℃以上且1600℃以下。在加工率小於10%的情況下,由於加工量小,因而孔隙有可能不會被壓碎。在加工率超過60%的情況下,第一晶粒的平均縱橫比難以小於2。加工率更優選為20%以上且50%以下。作為機械加工,例如可以列舉出表面研磨加工等。在圓盤狀金屬部件2中,與圓筒狀金屬部件3接合的面優選通過研磨加工等而為平坦面。作為X射線放射部4的形成方法,可以列舉出在圓盤狀金屬部件2的成型體的規定位置設置Re-W合金粉末層並進行燒結工序的方法。在製備出作為圓盤狀金屬部件2的燒結體之後,可以形成Re-W合金粉末層並進行燒成。作為Re-W合金層的形成法,可以使用噴鍍法、CVD法等。對圓筒狀金屬部件3的製造方法進行說明。準備由構成圓筒狀金屬部件3的材料形成的燒結體錠或熔煉品錠。對這些錠實施軋制加工、鍛造加工,由此加工成板狀部件。優選以1800℃以上且2500℃以下的燒結溫度製備燒結體錠。燒結工序的氣氛為真空氣氛(10-3Pa以下)、不活潑性氣體氣氛。通過將板狀部件加工成管狀,製作圓筒狀金屬部件3。此時,圓筒狀金屬部件3的長度方向的加工率優選為10%以上且90%以下。通過使加工率為10%以上,容易將圓筒狀金屬部件3的第二晶粒的平均縱橫比調整為2以上。通過使圓筒狀金屬部件3的長度方向的加工率為10%以上,容易使第二晶粒的長徑與圓筒狀金屬部件3的長度方向一致。在加工率超過90%的情況下,難以將板狀部件加工成均勻的厚度。圓筒狀金屬部件3的長度方向的加工率優選為15%以上且70%以下。在將板狀部件加工成管狀的情況下,優選考慮板狀部件的晶粒的縱橫比來決定加工率。可以在圓筒狀金屬部件3的前端部和底邊部安裝蓋部件。圓筒狀金屬部件3的原料粉末優選包含鉬、鎢、鉭、鈮和鐵中的至少一種金屬或者以上述金屬為主要成分的合金。原料粉末的平均粒徑例如優選為0.5μm以上且20μm以下,更優選為1μm以上且10μm以下。通過使用該範圍的原料粉末,容易將第二晶粒的平均粒徑控制為20μm以上且800μm以下的範圍。另外,也可以實施消除應力熱處理。在圓筒狀金屬部件3中,與圓盤狀金屬部件2接合的面優選通過研磨加工等而為平坦面。對圓盤狀金屬部件2與圓筒狀金屬部件3的一體化工序(接合工序)進行說明。作為圓盤狀金屬部件2與圓筒狀金屬部件3的接合方法,例如可以列舉出:焊料法、熱壓配合法、冷縮配合法、壓入法、焊接法等。圓盤狀金屬部件2與圓筒狀金屬部件3的接合方法更優選為焊料法。焊料法是對圓盤狀金屬部件2和圓筒狀金屬部件3的一個或兩個接合面塗布焊料。在塗布焊料之後,使圓盤狀金屬部件2與圓筒狀金屬部件3嵌合。之後,進行熱處理來一體化。焊料法是通過熱處理使焊料熔化並以填埋圓盤狀金屬部件2與圓筒狀金屬部件3的間隙的方式形成焊料層5。例如,通過使用糊使得焊料進入圓盤狀金屬部件2與圓筒狀金屬部件3的間隙。因此,能夠使圓盤狀金屬部件2和圓筒狀金屬部件3牢固地接合。另外,由於焊料進入間隙,因而在圓盤狀金屬部件2與圓筒狀金屬部件3的間隙不易形成孔隙。由此,能夠提高圓盤狀金屬部件2與圓筒狀金屬部件3之間的散熱性。熱壓配合法是在進行熱處理的同時使圓盤狀金屬部件2與圓筒狀金屬部件3嵌合的方法。對於熱壓配合法來說,例如在第一部件形成凹部,在第二部件形成凸部,並使凸部與凹部嵌合。通過使用熱壓配合法,不需要使用焊料,因而可以使工序簡化。冷縮配合法是不進行熱處理而使圓盤狀金屬部件2與圓筒狀金屬部件3嵌合的方法。也可以一邊冷卻一邊使圓盤狀金屬部件2與圓筒狀金屬部件3嵌合。通過在室溫中或一邊冷卻一邊使圓盤狀金屬部件2與圓筒狀金屬部件3嵌合,能夠抑制由於熱膨脹而引起的圓盤狀金屬部件2與圓筒狀金屬部件3的接合不良。壓入法是施加壓力來使圓盤狀金屬部件2與圓筒狀金屬部件3嵌合的方法。實施例(實施例1A~6A、比較例1A)作為構成圓盤狀金屬部件的原料粉末,準備了平均粒徑為5μm的鉬(Mo)粉末。對Mo粉末進行模具成型,由此製備出具備用於與圓筒狀金屬部件接合的孔的圓盤狀的成型體。接著,在2000℃、真空中(10-3Pa以下)進行了燒結工序。以表1所示的加工率對所得到的Mo燒結體進行鍛造加工。上述加工率是圓盤狀金屬部件的厚度方向的加工率。對所得到的Mo鍛造體實施了表面研磨加工。在圓盤狀金屬部件的上表面設置了由Re-W合金層形成的X射線放射部。在未設置X射線放射部的圓盤狀金屬部件的上表面設置了TiO2-Al2O3膜(膜厚為40μm)。如上所述,製作出直徑為140mm、厚度為50mm、用於接合圓筒狀金屬部件的孔的直徑為50mm的圓盤狀金屬部件。作為構成圓筒狀金屬部件的原料粉末,準備了平均粒徑為5μm的鉬(Mo)粉末。接著,在2000℃、真空中(10-3Pa以下)進行了燒結工序。以表1所示的加工率對所得到的Mo燒結體進行軋制加工、鍛造加工,製備出板狀部件。上述加工率是圓筒狀金屬部件3的長度方向的加工率。如上所述,製作出直徑(外徑)為50mm、內徑為30mm(板厚為5mm)、長度為100mm的圓筒狀金屬部件。表1接著,進行了圓盤狀金屬部件與圓筒狀金屬部件的接合工序。在接合工序中,對圓盤狀金屬部件的與圓筒狀金屬部件接合的面和圓筒狀金屬部件的與圓盤狀金屬部件接合的面實施表面粗糙度Ra為3μm以下的表面研磨加工。接著,準備Ti焊料(熔點為1600℃),分別塗布到圓盤狀金屬部件的接合面和圓筒狀金屬部件的接合面。在使圓盤狀金屬部件與圓筒狀金屬部件嵌合之後,加熱到1700℃並進行了接合。通過上述工序,製作出實施例1A至實施例6A和比較例1A的X射線管用旋轉陽極靶。使用SEM對實施例1A至6A和比較例1A的X射線管用旋轉陽極靶的包括從圓盤狀金屬部件與圓筒狀金屬部件的接合部起2mm以內的區域在內的X射線管用旋轉陽極靶的截面組織進行觀察,由此得到了2000倍的放大照片。使用放大照片,並在第一晶粒和第二晶粒中求出了平均粒徑、平均縱橫比。另外,在圓筒狀金屬部件中,求出長徑與長度方向一致的第二晶粒的比例。將其結果示於表2和表3。表2表3由表2可知,實施例1A至實施例6A的圓盤狀金屬部件的平均縱橫比均小於2。這是因為,將加工率調整到了規定範圍。與此相對,比較例1的圓盤狀金屬部件的平均縱橫比為2以上。由表3可知,如實施例1A至實施例6A那樣,在加工率高的圓筒狀金屬部件中,平均縱橫比為2以上。隨著加工率升高,長徑與長度方向一致的第二晶粒的比例升高。(實施例1B~6B、比較例1B)使用實施例1A至實施例6A和比較例1A的X射線管用旋轉陽極靶,製作了實施例1B至實施例6B和比較例1B的X射線管。在製作X射線管時,使旋轉機構為動壓軸承結構。另外,向圓筒狀金屬部件的內表面與固定軸之間填充了液體金屬潤滑劑。對於實施例1B至實施例6B和比較例1B的X射線管,進行了使電子束碰撞到X射線放射部的暴露試驗。在進行了10000次循環的暴露試驗之後,測定了圓筒狀金屬部件的內徑尺寸,並測定了試驗前與試驗後的變形量(μm)。將其結果示於表4。表4X射線管旋轉陽極靶圓筒狀金屬部件的變形量(μm)實施例1B實施例1A10實施例2B實施例2A7實施例3B實施例3A4實施例4B實施例4A3實施例5B實施例5A3實施例6B實施例6A3比較例1B比較例1A27由表4可知,在實施例1B至實施例6B的X射線管中,圓筒狀金屬部件的變化量小。由此可知,實施例1B至實施例6B的X射線管的長期可靠性優異。這是因為,形成了散熱性好、不易發生熱變形的結構。其結果是,使用了實施方式的X射線管的X射線檢查裝置能夠連續運轉。(實施例7A~10A)作為構成圓盤狀金屬部件的原料粉末,準備了平均粒徑為3μm的鉬(Mo)粉末、平均粒徑為1μm的TiC粉末。製備出包含0.8重量%的TiC粉末和剩餘部分的Mo粉末的混合原料粉末。進行混合原料粉末的模具成型,製備出具有用於與圓筒狀金屬部件接合的孔的圓盤狀成型體。接著,在2000℃以上且2200℃以下、真空中(10-3Pa以下)進行了燒結工序。以表5所示的加工率對所得到的Mo合金燒結體進行了鍛造加工。上述加工率為圓盤狀金屬部件的厚度方向的加工率。對所得到的Mo合金鍛造體實施了表面研磨加工。在圓盤狀金屬部件的表面設置了由Re-W合金層形成的X射線放射部。在未設置X射線放射部的圓盤狀金屬部件的表面設置了TiO2-Al2O3膜(膜厚為40μm)。作為構成圓筒狀金屬部件的原料粉末,準備了平均粒徑為5μm的鉬(Mo)粉末。接著,在2000℃以上且2200℃以下、真空中(10-3Pa以下)進行了燒結工序。以表5所示的加工率對所得到的Mo燒結體進行軋制加工、鍛造加工,製備出板狀部件。上述加工率為圓筒狀金屬部件的長度方向的加工率。將所得到的圓盤狀金屬部件和圓筒狀金屬部件的尺寸示於表5和表6。另外,對於圓盤狀金屬部件的與圓筒狀金屬部件接合的面和圓筒狀金屬部件的與圓盤狀金屬部件接合的面實施了表面粗糙度Ra為3μm以下的表面研磨加工。接著,如表6所示,使用Ti焊料(熔點為1600℃)或Zr焊料(熔點為1550℃)使圓盤狀金屬部件與圓筒狀金屬部件接合。通過以上的工序製造了實施例7A至實施例10A的X射線管用旋轉陽極靶。表5表6使用SEM對實施例7A至實施例10A的X射線管用陽極靶的包括從圓盤狀金屬部件與圓筒狀金屬部件的接合部起2mm以內的區域在內的X射線管用旋轉陽極靶的截面組織進行觀察,由此得到了2000倍的放大照片。使用放大照片,並在第一晶粒和第二晶粒中求出了平均粒徑、平均縱橫比。另外,在圓筒狀金屬部件中,求出了長徑與長度方向一致的第二晶粒的比例。將其結果示於表7和表8中。由表7可知,實施例7A至實施例10A的圓盤狀金屬部件的平均縱橫比均小於2。這是因為,將加工率調整到了規定範圍。由表6、表8可知,如實施例7A至實施例10A那樣,在加工率高的圓筒狀金屬部件中,平均縱橫比為2以上。通過將加工率調整為規定範圍,長徑與長度方向一致的第二晶粒的比例升高。表7表8(實施例7B~10B)使用實施例7A至實施例10A的X射線管用旋轉陽極靶,製作了X射線管。在製作X射線管時,使旋轉機構為動壓軸承結構。向圓筒狀金屬部件的內表面與固定軸之間填充了液體金屬潤滑劑。對於實施例7B至實施例10B的X射線管,進行了使電子束碰撞到X射線放射部的暴露試驗。在進行了10000次循環的暴露試驗之後,測定了圓筒狀金屬部件的內徑尺寸,並測定了試驗前與試驗後的變形量(μm)。將其結果示於表9。表9X射線管旋轉陽極靶圓筒狀金屬部件的變形量(μm)實施例7B實施例7A5實施例8B實施例8A4實施例9B實施例9A7實施例10B實施例10A7由表9可知,使用Mo合金,就算變更圓盤狀金屬部件和圓筒狀金屬部件的尺寸,變化量也小。由此可知,X射線管用旋轉陽極靶的散熱性高,X射線管用旋轉陽極靶具有不易發生熱變形的結構。以上,例示了本發明的幾個實施方式,但這些實施方式僅是作為例子列舉的,並不意欲對發明範圍進行限定。這些新穎的實施方式可以用其他各種方式來實施,在不超出發明主旨的範圍內可以進行各種省略、置換、變更等。這些實施方式和其變形例均包含在發明的範圍和主旨中,並且包含在權利要求書所述的發明以及其等同的範圍內。另外,上述各實施方式可以相互組合起來實施。當前第1頁1&nbsp2&nbsp3&nbsp

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