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    • 专利摘要:

    公开号:WO1981000226A1
    申请号:PCT/T1980/000022
    申请日:1980-07-07
    公开日:1981-02-05
    发明作者:A Sonnweber；L Egger；H Bildstein；H Petter
    申请人:Plansee Metallwerk；A Sonnweber；L Egger；H Bildstein；H Petter；
    IPC主号:H01J35-00
    专利说明:
    [0001] Verfahren zum Verbinden einzelner Teile einer Röntgenanode, insbesondere Drehanode
    [0002] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden einzelner Teile einer Röntgenanode , insbesondere Drehanode, bei welchem ein aus einem hochschmelzenden Metall oder dessen Legierungen bestehender Teil mit einem oder mehreren Graphitteilen verlötet wird.
    [0003] In kommerziellen Röntgenapparaturen werden die Röntgenstrahlen in der Regel durch den Beschüß hochschmelzender Metalle mit Elektronen erzeugt. Da bei diesem Prozeß nur etwa 1 % der Elektronenenergie in Röntgenstrahlung umgesetzt wird, die restlichen 99 % der Elektronen¬ energie aber in Wärme überführt werden, müssen bei der Auslegung und beim Bau von Röntgenanoden Maßnahmen ergriffen werden, um die auf der Elektronenauftreffstelle erzeugte Wärme von der Röntgenanode abzuleiten bzw. abzustrahlen. Graphit ist ein bekannt guter Wärme¬ strahler. Daher wurde in der Vergangenheit bereits vorgeschlagen , auf Röntgenanoden, insbesondere Röntgen-Drehanoden aus hochschmelzenden Metallen für Hochleistungsröhren, Graphitteile aufzulöten , um damit die Wärmeabfuhr zu verbessern. Für derartige Lötverbindungen wurden ein Reihe von Lötmitteln mit niederem Dampfdruck und guter Benetzbarkeit vorgeschlagen, insbesondere die Metalle Titan, Zirkonium, Platin und Paladium-Nickel-Legierungen. Die Lötungen finden im Hochvakuum statt.
    [0004] Derartige Lötverbindungen waren bisher häufig die Ursache für Be triebsstörungen. Die Haftung der verlöteten Teile war nicht zufrieden¬ stellend. Die Lötverbindungen ließen sich nur in unzureichend reprodu¬ zierbarer Qualität fertigen. Die Lötmittelschicht war in der Regel zu dick und selbst innerhalb einer Lötverbindung von nachteilig ungleich¬ mäßiger Schichtstärke. Die zu verbindenden Flächen wiesen lötmittel- freie Hohlräume, Erstarrungslunker auf, die zudem durch zerstörungs¬ freie Prüfmethoden nicht hinreichend zuverlässig nachweisbar waren.
    [0005] OM Ursache für ungleichmäßig dicke Lötmittelschichten sind vor allem die Schwierigkeiten bei der exakten Justierung der zu verbindenen Teile während des Lötvorganges und der damit zusammenhängenden Notwendig¬ keit, eher zuviel als zuwenig Lötmittel während des Lötvorganges bereitzustellen um somit lötmittelfreie Zonen weitgehend zu verhindern. Die Ursachen für Lunker liegen unter anderem darin , daß die als Lötmittel verwendeten Metalle oberflächlich oxidiert sind , so daß sich während des Lötvorganges durch Reaktion mit Graphit Kohlenoxidgase bilden, die nicht ausreichend gut aus der Lötschicht entweichen körinen .
    [0006] Die Gewährleistung einer homogenen Lötverbindung bei möglichst gerin¬ ger Lötmittelschichtdicke ist eine Grundvoraussetzung für die bei derartigen Röntgenanoden-Typen vorgesehene vergrößerte Wärmekapazität und erhöhte Wärmestrahlung durch die Graphitteile. Sind diese Voraus¬ setzungen nicht gegeben, so sind in vielen Fällen eine Überhitzung einzelner Drehanodenbereiche , Rißbildung und Verwerfungen in der Anode und ein Aufreißen der Lötverbindung die Folge . Darüberhinaus können die oben genannten Gaseinschlüsse innerhalb der Lötschicht während des Röntgenbetriebes durch die Poren des Graphits langsam aus der Anode entweichen und führen dann innerhalb der hochevakuier¬ ten Röntgenröhre zu höchst unerwünschten elektrischen Instabilitäten , Entladungen und Kurzschlüssen .
    [0007] Aufgabe vorliegender Erfindung ist es daher, ein Verfahren zum Verbin¬ den hochschmelzender Metallteile und Graphitteile in Röntgenanoden , insbesondere Drehanoden , durch Löten zu schaffen und dabei die geschilderten Nachteile bisheriger Verfahren zu umgehen .
    [0008] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst , daß in die zu
    [0009] OMPI verlötende Graphitoberfläche , die Ränder dieser Graphitoberfläche nic schneidende , im Querschnitt vornehmlich halbkreisförmige Nuten eing bracht werden und daß die Graphitteile etwa senkrecht zu der verlötenden Graphitoberfläche durchbohrt werden , wobei die Bohrung in die Nuten einmünden, so daß überflüssiges Lötmaterial abfließ und bei der Lötung entstehende Gase entweichen können .
    [0010] Die Nuten werden in der Regel einige Zehntel bis wenige Millimet tief, vornehmlich in Ringform in die zu verlötende Graphitoberfläc eingefräst. Der Abstand einzelner Nuten im Bereich der zu verlötend Oberfläche sowie die Anzahl der Bohrungen ist den zu verbindend Werkstoffen , dem Lötmittel und den Lötbedingungen anzupassen.
    [0011] Für die Graphitteile haben sich verschiedene hochfeste Graphitsort bewährt. Als hochschmelzende Metalle für Röntgenanoden werden vo zugsweise Wolfram, Molybdän und verschiedenartige Molybdän-Legieru gen verwendet. Der Bereich der Elektronenauftreffstelle bzw. der Ele tronenbrennbahn wird vorteilhafterweise aus Wolfram oder Legierunge des Wolframs mit Rhenium , Osmium, Iridium, Rhodium , Platin un anderen gefertigt.
    [0012] Die Anwendung des Verfahrens ist nicht auf eine bestimmte geometrisc Form von Röntgenanoden beschränkt. Derzeit kommen jedoch vornehmlic teller- oder diskusförmige Drehanoden von Hochleistungs-Röntgenröhre mit hohem Wärmeanfall für die Anwendung des erfingungsgemäßen Ve fahrens in Frage .
    [0013] Die Erfindung wird an Hand der Figuren 1 und 2 näher erläutert.
    [0014] QFigur 1 zeigt einen Schnitt durch eine Röntgendrehanode in Richtung der Drehachse.
    [0015] Figur 2 zeigt einen Schnitt durch die Drehanode längs der Linie AA ' in Fig. 1.
    [0016] Wie in Figur 1 dargestellt, weist die Röntgendrehanode einen oberen Teil -1- aus einem hochschmelzendem Metall , beispielsweise einer Molyb¬ dän-Legierung , auf. Der Bereich der Brennbahn -2- ist aus einer Wolfram-Legierung , beispielsweise Wolfram-Rhenium, gefertigt. Zur Ver¬ besserung der Wärmeabstrahlung von der Drehanodenunterseite wird eine Graphitscheibe -3- auf den Metallteil der Drehanode aufgelötet. Die Verbindung erfolgt im Bereich der Grenzlinie -4-. Um nun eine einwandfreie Lötverbindung zu erhalten werden in die zu verlötende Graphitoberfläche Nuten -5- eingefräst und von diesen Nuten ausgehend werden Bohrungen -6- zur gegenüberliegenden Graphitoberfläche ange- bracht. Im weiteren wird das Lötmittel, beispielsweise Zirkonium , in bekannter Weise in Draht- oder Folienform auf die zu verlötende Graphitoberfläche aufgebracht . Dann werden die zu verlötenden plan¬ parallelen Flächen von Graphitscheibe und hochschmelzendem Metallteil aufeinandergepreßt, die Anode in diesem Zustand in einen Hoch¬ vakuum-Ofen überführt und mittels Induktionserhitzung auf eine solche Temperatur gebracht, daß das Lötmittel langsam, an der Anoden¬ außenseite beginnend, zum Schmelzen kommt. Da das Lötmittel eine gute Benetzbarkeit mit hochschmelzenden Metallen und Graphit aufweist und gegenüber diesen eine positive Kapillarkraft besitzt , wird ein gleich¬ mäßiges .Verlöten der Teile unter Gewährleistung einer dünnen Löt¬ schicht erreicht. Das überflüssige Lötmittel fließt über die Nuten und Bohrungen ab . Gleichzeitig entweichen die bei der Lötung entstehenden oder während der Lötung aus den Graphitporen in die Lötschicht
    [0017] OMPI gelangenden Gase über die Nuten und Bohrungen nach außen.
    [0018] An Hand der Figur 2 läßt sich die vorzugsweise kreisförmige Gestal tung der Nuten in der Graphitoberfläche erkennen . Die Nuten könne auch spiralförmig oder in radialer Richtung angebracht werden. Ent scheidend ist lediglich, daß die Nuten innerhalb der Ränder -7- un -8- auf der Graphitoberfläche enden , das heißt, die Ränder -7- un -8- nicht schneiden.
    [0019] In Abwandlung des oben beschriebenen Verfahrens kann das Lötmitte ausschließlich oder überwiegend in die Nuten eingebracht werden. Au Grund der positiven Kapillarkräfte wird das flüssige Lötmittel währen des Lötvorganges dann in ausreichender Menge in die Lötfläche hinein gezogen , ohne unerwünscht dicke Lötmittelschichten zu bilden .
    [0020] Derartige Lötverbindungen in Drehanoden zeigen einen hervorragende Wärmeübergang , so daß es weder zu Verzug noch zu Rissen innerhal der Anode kommt. Die Haftung der Lötverbindung ist voll zufriedenstel lend. Im Röntgenbetrieb zeigen derartige Anoden kein unkontrollierte Gasen mit Entladungen und Kurzschlüssen als Folgeerscheinung .
    [0021] OMPI
    权利要求:
    Claims
    Patentanspruch
    Verfahren zum Verbinden einzelner Teile einer Röntgenanode, insbe sondere Drehanode, bei welchem ein aus einem hochschmelzenden Metall oder dessen Legierungen bestehender Teil mit einem oder mehrerenGraphitteilen verlötet wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass in die zu verlötende Graphitoberfläche (4), die Ränder (7,8) dieser Graphitoberffäche (4) nicht schneidende, im Querschnitt vorzugsweise halbkreisförmige Nuten (5) eingebracht werden und dass die Graphitteile (3) etwa senkrecht zu der zu verlötenden Graphitoberfläche (4) durchbohrt werden, wobei die Bohrungen (6) in die Nuten (5) einmünden, so dass überflüssiges Lötmaterial abfliessen und bei der Lötung entstehende Gase entweichen können.
    类似技术:
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
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    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1981-02-05| AK| Designated states|Designated state(s): JP US |
    1981-02-05| AL| Designated countries for regional patents|Designated state(s): CH DE FR GB NL |
    1981-03-03| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1980901214 Country of ref document: EP |
    1981-07-15| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1980901214 Country of ref document: EP |
    1982-12-01| WWG| Wipo information: grant in national office|Ref document number: 1980901214 Country of ref document: EP |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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