Brevet FR2083554A1 — publié le 19711217

Le tungstène est un métal presque indispensable à la fabrication des anodes des tubes à rayons X. Son excellente adaptation à' cette application est due à son point de fusion élevé, et à sa forte densité ainsi qu'à son numéro d'ordre élevé dans la classi-5 fication périodique® Grâce à ces propriétés, les impacts d'électrons sur une surface de tungstène donnent un rendement élevé de rayons X. Mais il n*a pas été possible d'améliorer les propriétés du tungstène en vue de cette application, qu'en lui ajoutant de petites quantités d'autres métaux dits métaux de transition- On a 10 déjà proposé les éléments suivants comme additions d'alliage au tungstène des anodes pour rayons X : rhénium, osmium, iridium, platine, technt-ium, ruthénium, rhodium, palladium» Grâce à ces ad-dions,on réduit la tendance des anodes à la formation de fissures superficielles, mais de plus on évite que la surface devienne ru-15. gueuse au bout d'un service prolongé. De cette façon, on est parvenu à accroître considérablement la netteté des images de rayons X. Comme les éléments d'addition précités sont relativement onéreux, et que de plus le tungstène a une densité élevée, on s'est 20 efforcé d'utiliser le tungstène et ses alliages uniquement pour la surfawe des tubes à rayons X, et de prévoii* au contraire comme supports certaines matières réfractaires de faible densité, par exemple le molybdène, le graphite, etc#~0n a déjà également pensé à réaliser uniquement les régions des impacts proprement dits des 25 électrons sur la surface des anodes à l'aide du tungstène ou d'un de ses alliages, et de réaliser les autres parties de la surface anodique à l^aide de la matière de base. Mais la réalisation de ces formes d'exécution des anodes pour rayons X s'est heurtée à des difficultés considérables, que nous expliquerons à l'aide de 30 la figure 1. Cette figure représente en coupe une anode rotative pour rayons X, qui est constituée par.un corps de base 1 en molybdène. La surface est constituée par un 'alliage de tungstène et de 10 % de rhénium uniquement dans les régions des impacts des électrons, c'est-à-dire sur la piste focale 2. Si cette anode rotative 35 est réalisée par une mSthode de la métallurgie des poudres, les diverses régions de la surface subissent des retraits très différents au frittage. Il en résulte la formation de fissures dans les zones de transition. Cette inégalité des retraits tient à ce que le tungstène et le molybdène ont des comportements très différents 40 au frittage. 71 07603 2083554 La présente invention a pour but de réaliser une anode rotative en tungstène, dont la fabrication évite les difficultés précitées. Cette invention concerne une anode rotative en tungstène, comprenant un corps de basé en molybdène ou en un alliage de moly-5 dène, constituée par un alliage de tungstène au moins dans les parties de sa surface qui sont exposées aux' impacts des électrons, cet alliage pouvant de plus contenir d'autres métaux difficilement fusibles en plus du tungstène. Suivant cette invention, les parties de la surface qui ne sont pas exposées aux impacts des éleç- . 10 trons sont en tungstène pur ou en un alliage de tungstène qui contient de plus faibles proportions de métaux difficilement fusibles que la partie de la surface qui reçoit les électrons. On décrira maintenant plus complètement la présente invention à l'aide de la figure 2, qui représente en coupe une anode rotati-15 ve. Le corps de base 1 de l'anode rotative est en molybdène, et peut également contenir des additions d'autres métaux difficilement fusibles, par exemple 5 % de tungstène. La piste focale 2 de 1!anode est eh un alliage de tungstène à 10 % de rhénium. Elle peut également être constituée par d'autres alliages de tungstène, 20 contenant des additions d'osmium, iridium, platihe, etc. Les zones 3 de la surface qui ne reçoivent pas les électrons sont en tungstène pur ou en un alliage de tungstène ne contenant qu'une faible addition de rhénium, par exemple 2 %, Cette faible addition de rhénium améliore déjà sensiblement la ductilité des zones superfi-25 cielles 3, et améliore le comportement des zones superficielles au frittage. Pour fabriquer ces anodes, on charge toùt d'abord une matrice ronde appropriée avec la poudre métallique destinée au corps de base 1. Ensuite, au moyen d'un gabarit approprié, on place la pou-30 dre destinée à la zone annulaire 2. Ensuite, on comble encore les esjpaces intermédiaires avec de la poudre, pour former les zones 3. La masse constituée par trois poudres métalliques différentes est alors pressée sous une pression de 4 t/ca2, puis frittfe dans une atmosphère neutre ou réductrice, à une température dépassant 35 2200° C. La différence entre les comportements au frittage des deux zones de la surface est si faible qu'il n'y a pas formation de fissures au cours du frittage. Par forgeage et usinage de la surface, on donne à l'ébauche frittée sa forme définitive. L'invention ne se limite pas aux formes de réalisation décri-40 tes. Les zones d'alliage de la surface peuvent avoir les composi 71 3 2083554 tions les plus diverses que l'on utilise pour les anodes de rayons X. La figure 3 représente ime autre forme de réalisation de l'invention. Dans ce cas, la zone d'alliage 2 s'étend, quelque peu en dehors de la zone d'impact des électrons, afin que la frontière entre les zones 2 et 3 se trouve dans la région plane de l'anode rotative,, pour des raisons de technique de fabrication. 71 07603 4 2083554 REVENDICATIONS Anode rotative en tungstène comportant un corps de base en molybdène ou en un alliage de molybdène, constituée par un alliage de tungstène au moins dans les parties de sa surface qui sont 5 exposées aux impacts des électrons, cet alliage contenant outre le tungstène également d'autres métaux difficilement fusibles, cette anode rotative étant caractérisée en ce que les parties de la surface qui ne sont pas exposées aux impacts des électrons sont en tungstène pur ou en un alliage de tungstène contenant de plus 10 petites proportions de métaux difficilement fusibles que la partie de la surface recevant les impacts des électrons.