(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子照射によってＸ線を発生する第１の構成部分とこの第１の構成部分とは異なる材料からなる第２の構成部分とを具備してなる回転陽極Ｘ線管用ターゲットであって、前記の第２の構成部分が、酸素を５００〜２０００ｐｐｍ含有するチタン−ジルコニウム−モリブデン合金で構成され、このチタン−ジルコニウム−モリブデン合金中のチタン、ジルコニウムおよび酸素の少なくとも一部がチタンおよびジルコニウムの両元素を含む複合酸化物の形で存在することを特徴とする、回転陽極Ｘ線管用ターゲット。
【請求項２】
第１の構成部分がレニウム−タングステン合金からなる、請求項１に記載の回転陽極Ｘ線管用ターゲット。
【請求項３】
チタン−ジルコニウム−モリブデン合金が、チタンを０．１〜１．５重量％、ジルコニウムを０．０１〜０．５重量％、残部実質的にモリブデンよりなるものである、請求項１または２に記載の回転陽極Ｘ線管用ターゲット。
【請求項４】
チタン−ジルコニウム−モリブデン合金が、炭素含有量５０ｐｐｍ未満のものである、請求項１〜３のいずれか１項に記載の回転陽極Ｘ線管用ターゲット。
【請求項５】
複合酸化物が、チタン２０〜３０重量％、ジルコニウム４０〜６０重量％、残部が実質的に酸素である組成のものである、請求項１〜４のいずれか１項に記載の回転陽極Ｘ線管用ターゲット。
【請求項６】
複合酸化物が、チタン−ジルコニウム−モリブデン合金中に平均粒径２０μｍ以下の粒子状で存在するものである、請求項１〜５のいずれか１項に記載の回転陽極Ｘ線管用ターゲット。
【請求項７】
電子照射によってＸ線を発生する第１の構成部分とこの第１の構成部分とは異なる材料からなる第２の構成部分とを具備してなる請求項１〜６のいずれか１項に記載の回転陽極Ｘ線管用ターゲットの製造方法であって、下記の工程（イ）〜（ホ）を含んでなることを特徴とする、回転陽極Ｘ線管用ターゲットの製造方法。
工程（イ）：前記第１の構成部分を形成する粉体材料を混合する工程、
工程（ロ）：前記第２の構成部分を形成する、モリブデン粉体材料、チタン粉体材料およびジルコニウム粉体材料を、混合する工程、
工程（ハ）：前記（イ）で得られた粉体材料混合物と、前記（ロ）で得られた粉体材料混合物とを、積層成形する工程、
工程（ニ）：前記（ハ）で得られた積層成形物を焼結して、チタン、ジルコニウムおよび酸素からなる複合酸化物を形成させる工程、
工程（ホ）：前記（ニ）で得られた焼結体を鍛造加工および機械加工を行い、ターゲット形状とする工程。
【請求項８】
工程（ニ）における焼成が、前記（ハ）で得られた積層成形物を１９００〜２０００℃の温度で６〜１５時間保持し行うものである、請求項７に記載の回転陽極Ｘ線管用ターゲットの製造方法。
【請求項９】
工程（ニ）における焼成が、前記（ハ）で得られた積層成形物を１７００〜１８００℃の温度で１〜５時間保持し複合酸化物を形成した後、１９００〜２０００℃の温度で６〜１５時間保持し行うものである、請求項７に記載の回転陽極Ｘ線管用ターゲットの製造方法。
【請求項１０】
工程（ニ）における焼成が、前記（ハ）で得られた積層成形物を１４００〜１６００℃の温度で３〜７時間保持し脱ガスし、かつ１７００〜１８００℃の温度で１〜５時間保持し複合酸化物を形成した後、１９００〜２０００℃の温度で６〜１５時間保持し行うものである、請求項７に記載の回転陽極Ｘ線管用ターゲットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転陽極Ｘ線管に用いられるターゲットおよびその製造方法に関するものである。より詳細には、本発明は、電子照射によってＸ線を発生する第１の構成部分と、この第１の構成部分とは異なる材料からなる第２の構成部分とを具備してなる回転陽極Ｘ線管用ターゲットおよびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
Ｘ線管用ターゲットの電子照射によってＸ線を発生する電子照射面には、タングステン系材料が最も一般的に用いられている。この電子照射面が受ける電子衝撃は非常に高エネルギーであることから、そこでこの損傷を緩和するために、タングステン（Ｗ）にレニウム（Ｒｅ）を３〜１０％程度添加したレニウム−タングステン（Ｒｅ−Ｗ）合金が製品化されている。
【０００３】
また、タングステンは高比重であることから、それ自体で回転陽極のターゲット全体を作製すると高重量化しすぎて、Ｘ線管としたときのターゲットの保持機構やその他の装置全体の補強が必要となる。そこで、一般に、回転陽極ターゲットは、焦点面となる電子照射面をＲｅ−Ｗ合金等のタングステン系材料で構成し、電子照射されない他の部分（例えば、電子照射面の支持部材等）をタングステンよりも低比重の材料で構成することが行われている。即ち、電子照射によってＸ線を発生する第１の構成部分（電子照射面）と、この第１の構成部分とは異なる材料からなる第２の構成部分（電子照射されない他の部分）とを具備してなる回転陽極Ｘ線管用ターゲットが提案されている。
【０００４】
このように電子線照射面がタングステン系材料で構成され、他の部分が低比重材料で構成されてなる回転陽極Ｘ線管用ターゲットとしては、例えばタングステン／モリブデン系ターゲットおよびタングステン／モリブデン／グラファイト系ターゲット等がある。このようなターゲットに必要な特性としては、Ｘ線発生能力が優れていることは当然のこととして、１）異質な材料を結合して構成するため、それらの材料間の接合強度が十分であること、２）ロータとの固定が焼ばめ等で行われるために、その固定時に発生する応力、使用中に発生する回転応力、熱応力に耐えうる強度を有していること、３）組み立て工程中の脱ガス特性が良いかあるいは使用中のガス発生が少ないこと、などを挙げることができる。
【０００５】
特に、上記１）および２）の特性について、近年使用されるタングステン／モリブデン系ターゲットは、モリブデンの再結晶に伴う脆化が生じることから、モリブデンに０．５重量％程度のチタン、０．０７重量％程度のジルコニウムおよび０．０１５重量％程度の炭素を添加した合金（ＴＺＭ系合金）や、ニオブ等を添加した固溶型の合金が用いられている。これらの合金では、高温状態での高速回転という厳しい使用環境において、純モリブデンの再結晶脆化が防止されていることから、実用化されているターゲットのほとんどはこれらの合金で構成されている。
【０００６】
また、上記３）の特性については、モリブデン合金からのガス放出によりターゲット自体の特性が大きく左右され、使用中のガス発生に起因する耐電圧不良を防止するため、次のような脱ガス処理処理を行っている。その処理とは、ターゲットを最終形状に機械加工等で仕上げた後、１４００〜１８００℃で１×１０−３Ｐａ以下の高温、高真空下で３〜５時間脱ガス処理を行い、次に、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２等の溶射膜をターゲット裏面に成形した後、再度前記と同様の脱ガス処理を行うといったものである。ターゲットは、このような長時間の処理を行ったあと初めて組み立て工程へ進むことになるが、組立後もさらに脱ガス処理を十分に行ったあとＸ線管となり、医療用等の様々なＸ線発生装置に用いられている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
近年になり、さらにＸ線管の市場での不良率を下げるために、Ｘ線管内の部品からのガス放出をできるだけ少なくすることが求められている。特に回転陽極Ｘ線管用ターゲットは、最も高温になる部材であるため、その要求が強い。
【０００８】
ここで、電子線照射面がタングステン系材料で構成され他の部分が低比重材料で構成されてなる回転陽極Ｘ線管用ターゲットにおいて、低比重の材料としてチタン−ジルコニウム−モリブデン系合金（以下、「ＴＺＭ合金」という）を例にとると、チタン、ジルコニウムの多くはモリブデンと直接合金化していたり、結晶粒界や粒内に炭化チタン、炭化ジルコニウムあるいは酸化チタン、酸化ジルコニウムとして存在していることが観察されている。
【０００９】
このようなＴＺＭ合金の製造方法は、Ｍｏ原料粉末にＴｉ、Ｚｒまたはその水素化物の粉末と炭素粉末を所定量混合し、水素雰囲気、不活性ガス雰囲気または真空雰囲気で焼結し、鍛造を行うのが一般的である。
【００１０】
しかしながら、ＴＺＭ合金におけるこれら添加剤（即ち、チタン、ジルコニウムおよび炭素等）は、炭化物と酸化物、あるいは炭化物と酸素、酸化物と炭素といった反応でＣＯガスやＣＯ２ガスを発生させる原因となっている（例えば、３ＴｉＣ＋２ＴｉＯ２→５Ｔｉ＋ＣＯ２＋２ＣＯ等）。このため、従来、高温かつ高真空下での脱ガス処理（例えば、上述のように１４００〜１８００℃、１×１０−３Ｐａ以下の高温・高真空下で、３〜５時間の脱ガス処理）を行っている。しかし、このような脱ガス処理後も、ＴＺＭ合金中にはガス発生源となる添加剤が残存しているため、ターゲットとして使用されているときもガスの生成および放出がなされる結果、ターゲット、さらにはＸ線管そのものの特性を劣化させる要因となっている。
【００１１】
また、ＴＺＭ合金は、純Ｍｏに比べれば強度が高いが、これらの高温かつ長時間の脱ガス処理による強度低下は避けられず、場合によっては使用時に変形などが発生することがあった。
【００１２】
本発明は、上記の問題点に解決するためになされたものであって、使用時におけるガス放出が低減され、かつ強度も良好なＴＺＭ合金を使用してなる回転陽極Ｘ線管用ターゲットおよびその製造方法を提供するものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明による回転陽極Ｘ線管用ターゲットは、電子照射によってＸ線を発生する第１の構成部分とこの第１の構成部分とは異なる材料からなる第２の構成部分とを具備してなる回転陽極Ｘ線管用ターゲットであって、前記の第２の構成部分が、前記の第２の構成部分が、酸素を５００〜２０００ｐｐｍ含有するチタン−ジルコニウム−モリブデン合金で構成され、このチタン−ジルコニウム−モリブデン合金中のチタン、ジルコニウムおよび酸素の少なくとも一部が複合酸化物の形で存在すること、を特徴とするものである。
【００１４】
本発明の回転陽極Ｘ線管用ターゲットは、上記のようにチタン、ジルコニウムおよび酸素を複合酸化物の形態でＴＺＭ合金中に存在させることにより、従来のＴＺＭ合金中に存在するチタン、ジルコニウムの炭化物あるいは酸化物にし安定であり、使用時におけるガス発生を抑えることができる。
【００１５】
さらに、本発明の回転陽極Ｘ線管用ターゲットの製造方法は、下記の工程（イ）〜（ホ）を含んでなることを特徴とする。
【００１６】
工程（イ）：第１の構成部分を形成する粉体材料を混合する工程、
工程（ロ）：第２の構成部分を形成する、モリブデン粉体材料、チタン粉体材料およびジルコニウム粉体材料を、混合する工程、
工程（ハ）：前記（イ）で得られた粉体材料混合物と、前記（ロ）で得られた粉体材料混合物とを、積層成形する工程、
工程（ニ）：前記（ハ）で得られた積層成形物を焼結して、チタン、ジルコニウムおよび酸素からなる複合酸化物を形成させる工程、
工程（ホ）：前記（ニ）で得られた焼結体を鍛造加工および機械加工を行い、ターゲット形状とする工程。
上記本発明の製造方法を採用することにより、使用時におけるガス発生を抑えることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による回転陽極Ｘ線管用ターゲットを、必要に応じて図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明による回転陽極Ｘ線管用ターゲットの一実施態様の構造を示す断面図である。この図１に示される回転陽極Ｘ線管用ターゲット３は、電子照射によってＸ線を発生する第１の構成部分１と、この第１の構成部分とは異なる材料からなる第２の構成部分２とを具備してなるものである。第２の構成部分２は、主として、前記の第１の構成部分１を支持するとともに、電子照射で加熱された第１の構成部分１を冷却し、かつその熱を回転陽極Ｘ線管用ターゲット３の外部へ放出する作用を有するものである。電子照射によって第１の構成部分１が発生する熱量は非常に大きいものであり、従って第２の構成部分２も非常に高温度条件下に置かれることになる。
【００１８】
この第２の構成部分２は、通常、円盤形状をしており、その中心部の貫通穴４には回転シャフト（図示せず）が焼ばめ等の手段により接続されて、この回転シャフトによって回転陽極Ｘ線管用ターゲット３が回転するように構成されている。
【００１９】
なお、本発明は、第１の構成部分１、第２の構成部分２およびこれらから構成される回転陽極Ｘ線管用ターゲット３の外形形状ないし機械的構造に特徴があるものではない。よって、本発明において、各構成部分および回転陽極Ｘ線管用ターゲットの外形形状ないし機械的構造は、図１に具体的に記載されたもののみに限定されず、それぞれこの種の回転陽極Ｘ線管用ターゲットにおいて用いられる任意の形状、機械的構造のものでありうる。
【００２０】
本発明による回転陽極Ｘ線管用ターゲットの第１の構成部分は、電子照射によってＸ線を発生する材料からなっている。このようなＸ線を発生する材料としては、従来から回転陽極Ｘ線管用ターゲットにおいて用いられているものを本発明においても用いることができる。本発明では、例えばタングステン系合金、好ましくはレニウム−タングステン合金、特に好ましくはレニウム３〜１０重量％、残部タングステンからなるレニウム−タングステン合金を、第１の構成部分とすることができる。
【００２１】
第１の構成部分として特に好ましいレニウム−タングステン合金は、例えば純度９９．９５％以上で平均粒径２〜４μｍのタングステン粉末と、純度９９．９５％以上の平均粒径１〜４μｍのレニウム粉末との混合粉末から得ることができる。混合はボールミル等によって行うことができる。不純物としては、従来のこの種の回転陽極Ｘ線管用ターゲット用レニウム−タングステン合金において存在しているもの、例えばＭｏ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｏ２、Ｃ、Ｎ、Ｓｉ、ＫおよびＡｌ等を挙げることができる。
【００２２】
本発明による回転陽極Ｘ線管用ターゲットの第２の構成部分は、酸素を５００〜２０００ｐｐｍ含有するチタン−ジルコニウム−モリブデン合金で構成され、このチタン−ジルコニウム−モリブデン合金中のチタン、ジルコニウムおよび酸素の少なくとも一部が複合酸化物の形で存在しているものである。
【００２３】
本発明においては、上記のようにチタン、ジルコニウムおよび酸素を複合酸化物の形態でＴＺＭ合金中に存在させることにより、従来のＴＺＭ合金中に存在するチタン、ジルコニウムの炭化物あるいは酸化物にし安定であり、使用時におけるガス発生を抑えることができるのである。さらに、この複合酸化物がチタン−ジルコニウム−モリブデン合金中に分散させることにより分散強化の効果により、その強度を向上することができる。そのため、本発明においては前記合金中の酸素量を５００〜２０００ｐｐｍと規定したのである。
【００２４】
酸素量が５００ｐｐｍよりも少なくなると、チタン−ジルコニウム−モリブデン合金中の複合酸化物における酸素組成が低くなるため、複合酸化物の分散強化効果が弱まり、合金の強度が劣化してしまう。また、酸素量が２０００ｐｐｍよりも多くなると、複合酸化物における酸素組成が高くなるため、不純物として存在する炭素との反応によるガス放出が多くなってしまうため、好ましくない。より好ましい酸素量は７００〜１５００ｐｐｍであり、さらに好ましくは７００〜９００ｐｐｍである。
【００２５】
本発明では、チタンを０．１〜１．５重量％、ジルコニウムを０．０１〜０．５重量％含むモリブデン合金が好ましく、チタンを０．４〜１．２重量％、ジルコニウムを０．０５〜０．３重量％含むものがさらに好ましい。チタンが０．１重量％未満、ジルコニウムが０．０１重量％未満であると、チタン−ジルコニウム−モリブデン合金の強度は著しく劣化する。また、チタンが１．５重量％超過、ジルコニウムが０．０１重量％超過であると、チタン−ジルコニウム−モリブデン合金を鍛造する際の塑性加工性が劣化してしまう。
【００２６】
また、本発明におけるチタン−ジルコニウム−モリブデン合金は、炭素含有量が５０ｐｐｍ未満のもの、特に２０ｐｐｍ以下、さらには１０ｐｐｍ以下のもの、が好ましい。これは炭素含有量が５０ｐｐｍ以上であると、特に問題となるＣＯガス放出量が多くなるため上記範囲が好ましい。
【００２７】
本発明の複合酸化物としては、チタン２０〜３０重量％、ジルコニウム４０〜６０重量％、残部が実質的に酸素である組成のもの、特にチタン２３〜２７重量％、ジルコニウム４５〜５５重量％、残部が酸素である組成のもの、が好ましい。チタンが２０重量％未満あるいはジルコニウムが４０重量％未満であると、複合酸化物が残留成分である炭素と反応しやすくなり、ガス放出の原因となりやすい。また、チタンが３０重量％あるいはジルコニウムが６０重量％を超えるようになると、複合酸化物の分散強化が低下して、チタン−ジルコニウム−モリブデン合金の強度が低下してしまうため上記範囲が好ましい。
【００２８】
また、本発明では、上記の複合酸化物が、チタン−ジルコニウム−モリブデン合金中に平均粒径２０μｍ以下、好ましくは１０〜１５μｍ、さらに好ましくは５〜１０μｍ、の粒子状で存在するものが好ましい。
【００２９】
これは、複合酸化物の平均粒径があまり大きくなると、複合酸化物そのものが欠陥となり強度を低下する要因となり、分散強化により強度が低下してしまうために上記値以下とした。
【００３０】
上記の第１の構成部分とこの第１の構成部分とは異なる材料からなる第２の構成部分とを具備してなる本発明による回転陽極Ｘ線管用ターゲットは、好ましくは下記の方法によって製造することができる。
【００３１】
即ち、本発明による回転陽極Ｘ線管用ターゲットの製造方法は、電子照射によってＸ線を発生する第１の構成部分とこの第１の構成部分とは異なる材料からなる第２の構成部分とを具備してなる本発明で規定する回転陽極Ｘ線管用ターゲットの製造方法であって、下記の工程（イ）〜（ホ）を含んでなること、を特徴とするものである。
【００３２】
工程（イ）：前記第１の構成部分を形成する粉体材料を混合する工程、
工程（ロ）：前記第２の構成部分を形成する、モリブデン粉体材料、チタン粉体材料およびジルコニウム粉体材料を、混合する工程、
工程（ハ）：前記（イ）で得られた粉体材料混合物と、前記（ロ）で得られた粉体材料混合物とを、積層成形する工程、
工程（ニ）：前記（ハ）で得られた積層成形物を焼結して、チタン、ジルコニウムおよび酸素からなる複合酸化物を形成させる工程。
工程（ホ）：前記（ニ）で得られた焼結体を鍛造加工および機械加工を行い、ターゲット形状とする工程。
【００３３】
工程（イ）は、前記第１の構成部分を形成する粉体材料を混合する工程である。この工程では、例えば純度９９．９５％以上で平均粒径２〜４μｍのタングステン粉末と、純度９９．９５％以上の平均粒径１〜４μｍのレニウム粉末とを、レニウムが３〜１０重量％となるように混合することによって行うことができる。両粉末の混合はボールミル等によって行うことができる。
【００３４】
工程（ロ）は、前記第２の構成部分を形成する、モリブデン粉体材料、チタン粉体材料およびジルコニウム粉体材料を、混合する工程である。モリブデン粉体材料としては、一般に使用されている各種のモリブデン系合金製造用材料を使用することができる。本発明において適したモリブデン粉体材料は、酸化モリブデン、好ましくはＭｏＯ３を、高純度の水素により９００〜１２００℃、好ましくは１０００〜１１００℃の温度で還元することによって得られた、好ましくは純度が９９．９５％以上の、平均粒径が２〜５μｍのものである。第２の構成部分が炭素含有量が５０ｐｐｍ以上であるとＣＯガス放出量が多くなることがあることから、この原料であるモリブデン粉体材料は炭素含有量が低いものである必要がある。炭素含有量が５０ｐｐｍ未満、特に２０ｐｐｍ未満、のものが本発明では好ましい。また、原料であるモリブデン粉体材料は、所定の焼結工程（工程（ニ））によって、所定の複合酸化物が生成されるような酸素含有量のものである。モリブデン粉体材料は、酸素を５００〜２０００ｐｐｍ、特に７００〜１８００ｐｐｍ、含むものが好ましい。
【００３５】
これは、モリブデン粉体材料中の酸素量が、２０００ｐｐｍを越えるとターゲット中の複合酸化物量が多くなり、不純物としての炭素との反応で使用時のガス発生が多くなり、一方５００ｐｐｍより少なくなると、ターゲット中の複合酸化物を構成する酸素比率が低くなり、意図する分散強化による強度向上の効果が小さくなるため、上記範囲が好ましい。
【００３６】
このようなモリブデン粉体材料に添加混合するチタン粉体材料およびジルコニウム粉体材料も一般的な任意のものを使用することができる。本発明において好ましいチタン粉体材料は純度が９９．９５％以上、平均粒径が１〜３μｍのＴｉＨ２であり、本発明において好ましいジルコニウム粉体材料は純度が９９．９５％以上、平均粒径が１〜３μｍのＺｒＨ２である。
【００３７】
第２の構成部分であるチタン−ジルコニウム−モリブデン合金において、チタンが、好ましくは０．１〜１．５重量％、特に好ましくは０．４〜１．２重量％となるように、そして、ジルコニウムが、好ましくは０．０１〜０．５重量％、特に好ましくは０．０５〜０．３重量％となるように、チタン粉体材料およびジルコニウムチタン粉体材料を前記のモリブデン粉体材料に添加混合する。これは、上記各元素の添加量が多いと工程（ホ）での鍛造工程での塑性加工性が劣化し、一方その添加量が少ないとＭｏ合金としての強度が低下するため、上記添加量が好ましい。
【００３８】
上記のモリブデン粉体材料、チタン粉体材料およびジルコニウム粉体材料の混合はボールミル等によって行うことができる。この際、混合粉末の酸素量が増えないように、酸素不含の雰囲気、例えばＡｒやＮ２雰囲気で混合することが望ましい。
【００３９】
工程（ハ）は、前記（イ）で得られた粉体材料混合物と、前記（ロ）で得られた粉体材料混合物とを、積層成形する工程である。この工程は、例えば冷間静水圧成形（ＣＩＰ）装置を使用することによって行うことができる。成形圧力は１５０〜３００Ｍｐａの範囲が適当である。成形圧力が１５０Ｍｐａよりも低くなると焼結時の密度が低くなり、一方３００Ｍｐａよりも高くなると成形体にクラックが入りやすくなるため上記範囲が好ましい。
【００４０】
この工程（ハ）によって得られた成形体は、そのまま工程（ニ）に付すことも場合により可能であるが、工程（ニ）に付す前に、チタン粉体材料としてＴｉＨ２を、ジルコニウム粉体材料としてのＺｒＨ２を使用した場合にはこれらの脱水素のための熱処理工程を行うことができる。例えば、この工程（ハ）によって得られた成形体を、好ましくは真空雰囲気中で３５０〜４５０℃の温度で０．５〜２時間保持することによって、先ずＴｉ、Ｚｒの水素化物を分解してＨ２を放出させる。
【００４１】
このようにして得られた成形体は、工程（ニ）に付すことによって焼成して、チタン、ジルコニウムおよび酸素からなる複合酸化物を形成させると共に高密度化して焼結体を製造する。即ち、本発明による工程（ニ）は、前記（ハ）で得られた積層成形物を焼成して、チタン、ジルコニウムおよび酸素からなる複合酸化物を形成させる工程である。この工程では、好ましくはチタン２０〜３０重量％、ジルコニウム４０〜６０重量％、残部が実質的に酸素である組成の複合酸化物を生成させる。前記のように、チタンが２０重量％未満、ジルコニウムが４０重量％未満であると、複合酸化物が残留成分である炭素と反応しやすくなり、ガス放出の原因となりやすい。一方、チタンが３０重量％、ジルコニウムが６０重量％を超えるようになると、複合酸化物の分散強化が低下し、チタン−ジルコニウム−モリブデン合金の強度が低下してしまうため上記範囲が好ましい。
【００４２】
この工程（ニ）では、１９００〜２０００℃で、６〜１５時間、特に８〜１３時間、焼結処理を行うのが好ましい。焼結温度が２０００℃を超えるようになると、合金中の複合酸化物が２０μｍを超えるようになり、合金の分散強化による強度が低下してしまう。一方、１９００℃よりも低くなると高密度化が不十分となる場合がある。好ましい焼成温度は１９００〜２０００℃であり、さらに好ましくは１９５０〜２０００℃である。また、その焼成時間が１５時間を超えるとＲｅ−Ｗ、Ｍｏ合金部の結晶成長による塑性加工性の低下があり、一方、その時間が６時間より短いとＲｅ−Ｗ、Ｍｏ部が十分な密度を得ることができない。好ましい焼成時間は８〜１３時間であり、さらに好ましくは９〜１１時間である。
【００４３】
この工程（ニ）では、上記１９００〜２０００℃の温度で６〜１５時間保持する前に、工程（ハ）で得られた積層成形物を１７００〜１８００℃の温度で１〜１５時間保持し予め複合酸化物を形成することが好ましい。
【００４４】
これは、１７００〜１８００℃での熱処理のみで高密度化と併せて複合酸化物を形成する場合に比較し、より安定して複合酸化物を形成できる。この高密度化前の複合酸化物形成の熱処理において、その温度が１８００℃を越えると複合酸化物が安定して得られ難くなり、一方、その温度が１７００℃よりも低くなると複合酸化物が生成されなくなる。好ましい複合酸化物形成の温度は１７００〜１８００℃であり、さらに好ましくは１７３０〜１７７０℃である。また、その熱処理時間が５時間を超えると複合酸化物が粗大化しやすくなり強度が低下し、一方その時間が１時間より短いと複合酸化物が十分生成されなくなる。好ましい複合酸化物形成の時間は２〜４時間であり、さらに好ましくは２．５〜３．５時間である。
【００４５】
さらにこの工程（ニ）では、上記のような積層成形物を１７００〜１８００℃の温度で１〜５時間保持し予め複合酸化物を形成する熱処理の前に、前記（ハ）で得られた積層成形物を１４００〜１６００℃の温度で３〜７時間保持し脱ガスすることが好ましい。
【００４６】
これは、上記条件で加熱保持することにより、微量の炭素をＣＯガスとして放出させることが可能となり、使用時のターゲットからのガス放出をさらに抑えることができるのである。この脱ガスのために熱処理において、その温度が１６００℃を越えるとＭｏからＣＯガスが抜け難くなり、一方、その温度が１４００℃よりも低くなるとＣＯガス生成が不十分で脱ガスの効果が少なくなる。好ましい脱ガス温度は１４５０〜１５５０℃であり、さらに好ましくは１４８０〜１５２０℃である。また、その熱処理時間が７時間を超えると生産性の点から工業上好ましくなく、一方、その時間が３時間より短いと脱ガス（炭素低減）の効果が小さくなる。好ましい脱ガスの時間は４〜６時間であり、さらに好ましくは４．５〜５．５時間である。
【００４７】
次に工程（ホ）は、前記工程（ニ）で得られた焼結体を鍛造加工および機械加工を行い、ターゲット形状とする工程である。ここで、鍛造加工は、例えば１５００〜１６００℃の温度で、加工率２０〜５０％で熱間鍛造加工されることが好ましい。この鍛造加工の温度は１５３０〜１５７０℃がさらに好ましく、加工率は３０〜４０％がさらに好ましい。
以上の通りにして、本発明による回転陽極Ｘ線管用ターゲットを製造することができる。
【００４８】
なお、本発明による回転陽極Ｘ線管用ターゲットにおいて、第２の構成部分であるチタン−ジルコニウム−モリブデン合金中に存在する複合酸化物の組成の同定方法としては、例えば次のような方法がある。
まず、ターゲットのモリブデン部分を組織観察できる程度に研磨した後、ＥＰＭＡによる定量分析（ＺＡＦ法）により、スポット径１０〜５０ミクロン、加速電圧１５〜２０ｋＶ、加速電流５×１０−８Ａで同定を行い、組成を得る方法である。
【００４９】
複合酸化物の粒径は、本発明では、ＳＥＭにより３０００倍にしたときの拡大写真で５０×５０ｍｍ内にある複合酸化物の平均粒径として測定を行った。
また、本発明では、チタン−ジルコニウム−モリブデン合金中のチタン量、ジルコニウム量はＩＣＰ発光分光法（装置名：セイコー電子工業社製  ＳＰＳ１２００ＡＲ）により定量した。酸素は不活性ガス融解−赤外線吸収法（装置名：ＬＥＣＯ社製  ＴＣ４３６）、炭素は高周波燃焼−赤外線吸収法（装置名：ＬＥＣＯ社製  ＣＳ−４４４ＬＳ）により定量を行った。
以上の評価は、１０試料を測定した結果の平均とする。
【００５０】
【実施例】
純度９９．９５％以上で平均粒径２μｍのタングステン粉末と、純度９９．９５％以上で平均粒径１μｍのレニウム粉末とを１０ｗｔ％Ｒｅ−Ｗになるようにボールミルにより混合した。
【００５１】
続いて、ＭｏＯ３原料を還元温度、水素露点を変更することで、純度９９．９５％、平均粒径３μｍで酸素量、炭素量の種々違うモリブデン粉末を作製した。続いて、添加材として純度が９９．９５％以上で平均粒径１μｍのＴｉＨ２粉末およびＺｒＨ２粉末を用い、上記モリブデン粉末に対して種々添加量が異なる粉末をＮ２雰囲気のボールミルで作製した。
【００５２】
続いて、上記Ｒｅ−Ｗ粉末とモリブデン合金粉末をＣＩＰ成形で１９６ＭＰａの成形圧力で図１に示す形状の積層成形体を作成した。この際の成形体の形状は、直径８４ｍｍ×最大厚さ２０ｍｍであった。
得られた成形体を真空雰囲気で焼結を行った。なお、原料粉末や焼結体の焼結条件を種々、変更して、複合酸化物の組成の異なるものも準備した。
得られた焼結体を加工率３０％で鍛造加工、さらに機械加工し、図１に示す形状の直径７４ｍｍ×最大厚さ１０ｍｍのターゲットを試作した。
【００５３】
得られたターゲットにおける、チタン−ジルコニウム−モリブデン合金中のチタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、酸素（Ｏ）、炭素（Ｃ）量及び複合酸化物中のＴｉ及びＺｒ量、さらに複合酸化物の平均粒径を測定した。その結果を表１に示す。また、このターゲットの曲げ強さ、ガス放出量及び到達真空度を測定した。その結果を併せて表１に示す。
【００５４】
チタン−ジルコニウム−モリブデン合金中のチタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）量は、ＩＣＰ発光分光法（装置名：セイコー電子工業社製  ＳＰＳ１２００ＡＲ）により、酸素は不活性ガス融解−赤外線吸収法（装置名：ＬＥＣＯ社製ＴＣ４３６）により、炭素は高周波燃焼−赤外線吸収法（装置名：ＬＥＣＯ社製  ＣＳ−４４４ＬＳ）により定量した。
【００５５】
Ｍｏ合金（即ち、チタン−ジルコニウム−モリブデン合金）中に存在する複合酸化物の組成は、ＥＰＭＡによる定量分析（ＺＡＦ法）により、スポット径１０μｍ、加速電圧１５ｋＶ、加速電流５×１０−８Ａで同定を行った。
複合酸化物の平均粒径は、ＳＥＭにより３０００倍にしたときの拡大写真で５０×５０ｍｍ内にある複合酸化物の平均粒径を測定した。
また、ターゲットのガス放出および到達真空度は、加熱室の後に置かれたオリフィス前後の真空度を測定するオリフス流量法により１５００℃で３時間試料を高周波により加熱した時のガス放出量と、ポンプ側の最終的に到達した真空度で評価を行った。
【００５６】
さらにＭｏ部の曲げ強度は、Ｍｏ部から幅５ｍｍ×高さ５ｍｍ×長さ４０ｍｍの試験片を切り出し、３点曲げ試験をスパン３０ｍｍ、クロスヘッドスピートを０．３ｍｍ／分の条件により測定を行った。
これらの結果を表１に示す。
【００５７】
【表１】
0004542696.tif 000002
表１より明らかなように、本発明で規定する酸素含有量でかつ複合酸化物を有するターゲットは、ガス放出量が極めて少なくかつ高強度である。特に本発明で規定する全ての請求項を満足する構成を有する試料は、されに優れた特性を有している。
【００５８】
【発明の効果】
本発明によれば、使用に際して、ガス放出量が極めて少なくかつ高強度の回転陽極Ｘ線管用ターゲットを得ることができる。従って、本発明によれば、従来行われていたような脱ガス処理を省略し、かつ脱ガス工程を行わなくても従来よりもガス放出が低減された回転陽極Ｘ線管用ターゲットを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による回転陽極Ｘ線管用ターゲットの好ましい実施態様の構造を示す断面図
【符号の説明】
１  回転陽極Ｘ線管用ターゲット
２  第１の構成部分
３  第２の構成部分
４  貫通穴
【図１】
0004542696.tif 000003