CN106134293A - X射线产生装置、x射线装置以及结构物的制造方法 - Google Patents

X射线产生装置、x射线装置以及结构物的制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106134293A
CN106134293A CN201480077101.7A CN201480077101A CN106134293A CN 106134293 A CN106134293 A CN 106134293A CN 201480077101 A CN201480077101 A CN 201480077101A CN 106134293 A CN106134293 A CN 106134293A
Authority
CN
China
Prior art keywords
mentioned
target
power supply
voltage
voltage power
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201480077101.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106134293B (zh
Inventor
远藤刚
三浦聡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Publication of CN106134293A publication Critical patent/CN106134293A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106134293B publication Critical patent/CN106134293B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J35/00—X-ray tubes
    • H01J35/02—Details
    • H01J35/14—Arrangements for concentrating, focusing, or directing the cathode ray
    • H01J35/147—Spot size control
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/4097—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by using design data to control NC machines, e.g. CAD/CAM
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05G—X-RAY TECHNIQUE
    • H05G1/00—X-ray apparatus involving X-ray tubes; Circuits therefor
    • H05G1/08—Electrical details
    • H05G1/10—Power supply arrangements for feeding the X-ray tube
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05G—X-RAY TECHNIQUE
    • H05G1/00—X-ray apparatus involving X-ray tubes; Circuits therefor
    • H05G1/08—Electrical details
    • H05G1/26—Measuring, controlling or protecting
    • H05G1/30—Controlling
    • H05G1/32—Supply voltage of the X-ray apparatus or tube
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/02—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
    • G01N23/04—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/35—Nc in input of data, input till input file format
    • G05B2219/35134—3-D cad-cam
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/49—Nc machine tool, till multiple
    • G05B2219/49007—Making, forming 3-D object, model, surface

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • X-Ray Techniques (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)

Abstract

X射线产生装置借由自阴极发射的电子束到达靶材而发射X射线，且具有在阴极及靶材之间相互串联连接且分别使电子束加速的第1及第2高电压电源，且第2高电压电源是以使第2高电压电源产生的第2高电压的变动成分的相位相对于第1高电压电源产生的第1高电压的变动成分的相位成为特定关系的方式输出第2高电压。

Description

X射线产生装置、X射线装置以及结构物的制造方法
技术领域
本发明是关于一种X射线产生装置、X射线装置以及结构物的制造方法。
背景技术
先前以来，已知有如下X射线源：借由对灯丝与靶材间施加高电压，而使自灯丝发射的电子束碰撞于靶材，产生X射线(例如专利文献1)。
[先前技术文献]
[专利文献]
专利文献1：日本专利特开2004-504710号公报
发明内容
[发明所欲解决的课题]
然而，因高电压电源引起的高电压中所存在的较大的变动成分而使电子束的加速中产生偏差，因此，在借由电子光学系统将电子束收敛于靶材的情形时，利用该电子光学系统所产生的像差值产生变动。其结果，存在电子束碰撞于靶材时的光点尺寸产生变动，从而投影像的分辨率下降导致计测精度劣化之类的问题。
[解决课题的技术手段]
根据本发明的第1态样，其是一种借由自阴极发射的电子束到达靶材而发射X射线的X射线产生装置，且具有在阴极及靶材之间相互串联连接且分别使电子束加速的第1及第2高电压电源，且第2高电压电源以使第2高电压电源产生的第2高电压的变动成分的相位相对于第1高电压电源产生的第1高电压的变动成分的相位成为特定关系的方式输出第2高电压。
根据本发明的第2态样，其是如第1态样的X射线产生装置，其中，较佳为具备相位设定部，该相位设定部以自第1高电压电源输出的第1高电压的变动成分的相位与自第2高电压电源输出的第2高电压的变动成分的相位成为特定关系的方式，控制第1高电压电源或第2高电压电源的至少一者。
根据本发明的第3态样，其是如第2态样的X射线产生装置，其中，较佳为第1高电压的变动成分的周期与第2高电压的变动成分的周期实质上相同，且相位设定部以第1高电压的变动成分的相位与第2高电压的变动成分的相位实质上错开180度的方式，控制第1高电压电源或第2高电压电源的至少一者。
根据本发明的第4态样，其是如第2或第3态样的X射线产生装置，其中，较佳为第1高电压电源与第2高电压电源具有交流电压产生部；及多倍压整流电路，其产生相对于自交流电压产生部输出的电压为特定倍的第1或第2高电压；且交流电压产生部基于自相位设定部输出的控制信号，产生特定周期的交流电压。
根据本发明的第5态样，其是如第4态样的X射线产生装置，其中，较佳为多倍压整流电路具备多个静电电容组件。
根据本发明的第6态样，其是如第2至第5态样中任一态样的X射线产生装置，其中，较佳为更具备：第1中间电极，其配置于阴极与靶材之间；及第2中间电极，其配置于第1中间电极与靶材之间；且第1高电压电源对阴极与第1中间电极之间施加第1高电压，第2高电压电源对第1中间电极与第2中间电极之间施加第2高电压。
根据本发明的第7态样，其是如第6态样的X射线产生装置，其中，较佳为更具备配置于第2中间电极与靶材之间的电子束收敛部。
根据本发明的第8态样，其是如第2至第5态样中任一态样的X射线产生装置，其中，较佳为更具备配置于阴极与靶材之间的第1中间电极，且第1高电压电源对阴极与第1中间电极之间施加第1高电压，第2高电压电源对第1中间电极与靶材之间施加第2高电压。
根据本发明的第9态样，其是如第8态样的X射线产生装置，其中，较佳为更具备配置于第1中间电极与靶材之间的电子束收敛部。
根据本发明的第10态样，其是如第2至第9态样中任一态样的X射线产生装置，其中，较佳为更具备检测自靶材产生的X射线的X射线检测部，且相位设定部基于X射线检测部的检测输出，控制第1高电压电源或第2高电压电源的至少一者。
根据本发明的第11态样，其是一种借由自阴极发射的电子束到达靶材而发射X射线的X射线产生装置，且具备：第1中间电极，其配置于阴极与靶材之间；第1高电压电源，其对阴极与第1中间电极之间施加第1高电压；第2中间电极，其配置于第1中间电极与靶材之间；第2高电压电源，其对第1中间电极与第2中间电极之间施加第2高电压；第3高电压电源，其对第2中间电极与靶材之间施加第3高电压；及相位设定部，其以自第1高电压电源输出的第1高电压的变动成分的相位、自第2高电压电源输出的第2高电压的变动成分的相位、及自第3高电压电源输出的第3高电压的变动成分的相位成为特定关系的方式，控制第1高电压电源、第2高电压电源、及第3高电压电源的至少2者。
根据本发明的第12态样，其是如第11态样的X射线产生装置，其中，较佳为第1高电压的变动成分的周期、第2高电压的变动成分的周期及第3高电压的变动成分的周期大致相同，且相位设定部以第1高电压的变动成分的相位及第2高电压的变动成分的相位、与第2高电压的变动成分的相位及第3高电压的变动成分的相位分别实质上错开120度的方式，控制第1高电压电源、第2高电压电源及第3高电压电源中的至少2者。
根据本发明的第13态样，其是如第11或第12态样的X射线产生装置，其中，较佳为第1高电压电源、第2高电压电源及第3高电压电源具有：交流电压产生部；及多倍压整流电路，其产生相对于自交流电压产生部输出的电压为特定倍的第1高电压、第2高电压或第3高电压；且交流电压产生部基于自相位设定部输出的控制信号，产生特定周期的交流电压。
根据本发明的第14态样，其是如第13态样的X射线产生装置，其中，较佳为多倍压整流电路具备多个静电电容组件。
根据本发明的第15态样，其是如第11至第14态样中任一态样的X射线产生装置，其中，较佳为更具备检测自靶材产生的X射线的X射线检测部，且相位设定部基于X射线检测部的检测输出，控制第1高电压电源、第2高电压电源及第3高电压电源中的至少2者。
根据本发明的第16态样，X射线装置具备：第1至第15态样中任一态样的X射线产生装置；检测部，其检测自X射线产生装置放射且穿过被测定物的X射线；及移动部，其使X射线产生装置及检测部对于被测定物相对地移动。
根据本发明的第17态样，其是如第16态样的X射线装置，其中，较佳为具备再构成部，该再构成部在X射线产生装置及检测部的相对于被测定物的位置不同的状态下，基于借由检测部所检测的多个投影数据，产生被测定物的内部结构信息。
根据本发明的第18态样，结构物的制造方法是制作与结构物的形状相关的设计信息，且基于设计信息制作结构物，且使用第17态样的X射线装置计测所制作的结构物的形状而获得形状信息，且将所得的形状信息与设计信息进行比较。
根据本发明的第19态样，其是如第18态样的结构物的制造方法，其中，较佳为基于形状信息与设计信息的比较结果而执行，且进行结构物的再加工。
根据本发明的第20态样，其是如第19态样的结构物的制造方法，其中，较佳为结构物的再加工是基于设计信息再次进行结构物的制作。
[发明的效果]
根据本发明，可降低用以使电子束加速的加速电压中产生的变动成分的影响。
附图说明
图1表示本发明的实施形态的X射线装置的构成的图。
图2表示第1实施形态的X射线产生部的构成的图。
图3说明第1及第3实施形态的高电压电源的电路图。
图4说明在第1～第3实施形态中借由第1及第2多倍压整流电路而产生的电压的变动成分与加速电压的变动成分的图。
图5表示第2实施形态的X射线产生装置的构成的图。
图6说明第2实施形态的高电压电源的电路图。
图7表示第3实施形态的X射线产生装置的构成的图。
图8表示第4实施形态的X射线产生装置的构成的图。
图9说明第4实施形态的高电压电源的电路图。
图10说明在第4实施形态中借由第1、第2及第3多倍压整流电路而产生的电压的变动成分与加速电压的变动成分的图。
图11说明第5实施形态的结构物制造系统的构成的图。
图12说明结构物制造系统的处理的流程图。
具体实施方式
-第1实施形态-
一面参照图式，一面对本发明的第1实施形态的X射线装置进行说明。X射线装置借由对被测定物照射X射线，检测穿透被测定物的穿透X射线，而非破坏地获得被测定物的内部信息(例如内部结构)等。在被测定物是例如机械零件或电子零件等产业用零件为对象的情形时，X射线装置被称为检查产业用零件的产业用X射线CT(Computed Tomography，计算机断层扫描摄影)检查装置。
又，本实施形态用于为理解发明的主旨而具体地进行说明者，且只要未作特别指定，则并非限定本发明。
图1表示本实施形态的X射线装置100的构成的一例的图。再者，为了方便说明，而如图所示地设定由X轴、Y轴、Z轴所构成的坐标系统。
X射线装置100具备壳体1、X射线产生部2、载置部3、检测器4、控制装置5及框架6。壳体1以与XZ平面实质上成为平行(水平)的方式配置于工厂等的地面上，且在内部收容有X射线产生部2、载置部3、检测器4、及框架6。壳体1作为材料含有铅，以避免X射线向壳体1的外部泄漏。
X射线产生部2根据控制装置5的控制，沿以图1所示的出射点P为顶点且平行于Z轴的光轴Zr，朝向Z轴+方向放射呈圆锥状扩展的X射线(所谓的锥形射束(cone beam))。该出射点P与下述在X射线产生部2内传播的电子束的焦点位置一致。即，光轴Zr系将X射线产生部2的电子束的焦点位置即出射点P与下述检测器4的摄像区域的中心链接的轴。再者，X射线产生部2就取代放射圆锥状的X射线者，而放射扇状的X射线(所谓的扇形射束(fanbeam))或线状的X射线(所谓的笔形射束(pencil beam))者而言，也包含于本发明的一态样。X射线产生部2照射例如约50eV的超软X射线、约0.1～2keV的软X射线、约2～20keV的X射线及约20～100keV的硬X射线的至少1者。再者，对于X射线产生部2的详细情况，下文叙述说明。
载置部3包含其供载置被测定物S的载置台31、及由旋转驱动部32、X轴移动部33、Y轴移动部34及Z轴移动部35所构成的操纵器部36，且相较X射线产生部2设置于Z轴+侧。载置台31设为可借由旋转驱动部32而旋转，且如下所述地在旋转驱动部32的旋转轴Yr朝向X轴、Y轴、Z轴方向移动时一同地移动。旋转驱动部32由例如电动马达等所构成，且借由受到下述控制装置5控制而驱动的电动马达所产生的旋转力，而以平行于Y轴且穿过载置台31的中心的轴为旋转轴Yr使载置台31旋转。X轴移动部33、Y轴移动部34及Z轴移动部35由控制装置5控制，且以被测定物S位于自X射线产生部2射出之X射线的照射范围内的方式，使载置台31分别朝向X轴方向、Y轴方向及Z轴方向移动。进而，Z轴驱动部35由控制装置5控制，且以X射线产生部2至被测定物S为止的距离成为与被摄像的图像中的被测定物S的放大率相对应的距离的方式，使载置台31朝向Z轴方向移动。
图1所示的检测器4相较X射线产生部2及载置台31设置于Z轴+侧。即，载置台31在Z轴方向上设置于X射线产生部2与检测器4之间。检测器4具有平行于XY平面的入射面41，且包含自X射线产生部2放射且穿透载置于载置台31上的被测定物S的穿透X射线的X射线入射至入射面41。检测器4由包含公知的闪烁物质的闪烁体部、及接受由闪烁体部发射的光的受光部等构成，且将闪烁体部的入射至入射面41的X射线转换为光能，且借由上述受光部而将该光能转换为电能，作为电信号向控制装置5输出。再者，检测器4也可将入射的X射线不转换为光能而转换为电信号输出。又，检测器4具有将闪烁体部与受光部分别分割成多个像素的结构，且将该等像素二维地排列。借此，可一次性地获得自X射线产生部2放射且穿过被测定物S的X射线的强度分布。因此，可借由1次摄像而获得被测定物S的整体的投影像。
框架6是支持X射线产生部2、载置部3的操纵器部36、及检测器4。该框架6具有充分的刚性地制造。因此，在获取被测定物S的投影像的过程中，可不产生变化地支持X射线产生部2、操纵器部36及检测器4的相对位置。又，框架6由抑振机构61支持，可防止在外部产生的振动直接传递至框架6。
控制装置5具有微处理器及其周边电路等，且借由读入且执行预先记忆于未图标的记忆媒体(例如闪存等)的控制程序，而控制X射线装置100的各部。控制装置5作为功能而具备X射线控制部51，其控制X射线产生部2的动作；操纵器控制部52，其控制操纵器部36的驱动动作；图像产生部53，其基于自检测器4输出的电信号，产生被测定物S的X射线投影图像数据；及图像再构成部54，其一面控制操纵器部36，一面分别基于投影方向的不同的被测定物S的投影图像数据，实施公知的图像再构成处理，产生被测定物S的再构成图像。借由图像再构成处理，而产生作为被测定物S的内部结构(剖面结构)的三维数据。在该情形时，作为图像再构成处理，存在反投影法、滤波修正反投影法、逐次近似法等。
一面参照图2，一面对由X射线产生部2与控制装置5的X射线控制部51所构成的第1实施形态的X射线产生装置30的详细情况进行说明。图2是模式性表示X射线产生装置30的构成的图。X射线产生部2具备韦乃特(Wehnelt)电源20、灯丝21、靶材22、韦乃特电极23、中间电极24、电子光学构件25、第1高电压电源部26、及第2高电压电源部27。X射线产生部2以灯丝21、中间电极24、电子光学构件25、靶材22的顺序配置。即，将中间电极24设置于灯丝21与靶材22之间。
韦乃特电源20对于韦乃特电极23将负偏电压施加至灯丝21。灯丝21含有例如钨，且具有朝向靶材22尖锐化的圆锥形状。在灯丝21的两端，设置有灯丝加热用电源电路211。灯丝加热用电源电路211借由使电流流入灯丝21而加热灯丝21。灯丝21若在被韦乃特电极23施加负电荷的状态下借由利用灯丝加热用电源电路211通电而被加热，则自尖锐化的前端朝向靶材22发射电子束(热电子)。借由因施加至韦乃特电极23的负偏电压所产生的电场，而将自灯丝21发射的电子束收敛，从而抑制被发射的电子束的发散。靶材22含有例如钨，且因自灯丝21发射的电子束的碰撞或电子束的行进的变化而产生X射线。如图2所示，将本实施形态的X射线产生部2由反射型X射线产生部构成的情形作为一例而表示，但由穿透型X射线产生部构成的情形也包含于本发明的一态样。
将中间电极24接地(ground)。因此，对着中间电极24将负电压施加至灯丝21。电子光学构件25配置于中间电极24与靶材22之间。电子光学构件25由将电子束聚焦的电磁透镜、及使电子束偏转的偏转器等构成。电子光学构件25利用磁场的作用将来自灯丝21的电子束聚焦，使电子束碰撞于靶材22的局部区域(X射线焦点)。
第1高电压电源部26电性连接于灯丝21及中间电极24，且对着中间电极24将负电压施加至灯丝21。第1高电压电源26由控制装置5的X射线控制部51进行控制，且对灯丝21与中间电极24之间施加直流的第1高电压V1。第2高电压电源27电性连接于中间电极24及靶材22，且对着中间电极24将正电压施加至靶材22。第2高电压电源部27由控制装置5的X射线控制部51控制，且对中间电极24与靶材22之间施加直流的第2高电压V2。第1高电压电源部26及第2高电压电源部27串联地配置于灯丝21与靶材22之间。因此，灯丝21相对于靶材22具有负电位。
灯丝21若被第1高电压电源部26施加第1高电压V1，则作为如上所述地发射电子束的阴极发挥功能。在本实施形态中，作为一例，一面直接加热灯丝21一面使其作为阴极发挥功能。本发明并非限定于该例，也可为除了阴极以外，具有另行加热阴极的加热器者。又，也可为不加热阴极，而借由于阴极的周围形成较强的电场来发射电子束者。自灯丝21朝向靶材22发射的电子束被韦乃特电极23缩窄，且借由相当于由第1高电压电源部26及第2高电压电源部27所施加的第1高电压V1与第2高电压V2的和的高电压的加速电压V3而加速，朝向靶材22行进。而且，电子束借由电子光学构件25而聚焦，且电子束碰撞于配置于电子束的收敛位置(焦点)的靶材22，从而自靶材22产生X射线。
进而，使用图3所示的电路图，对第1高电压电源部26及第2高电压电源部27的构成进行说明。图3(a)是第1高电压电源部26的电路构成图，图3(b)是第2高电压电源部27的电路构成图。第1高电压电源部26具备第1交流电压产生部261及第1多倍压整流电路262，且第2高电压电源部27具备第2交流电压产生部271及第2多倍压整流电路272。再者，由于第1高电压电源部26及第2高电压电源部27具有相同的构成，故而在以下的说明中，以第1高电压电源部26的构成为中心进行说明，且关于第2高电压电源部27，对于与第1高电压电源部26不同的构成进行说明。
如图3(a)所示，第1交流电压产生部261由下述控制装置5的X射线控制部51进行控制，且输出具有特定周期的矩形波(脉冲波)的交流电压。若将第1交流电压产生部261的交流电源261a的电压施加至变压器的一次绕组261b1，则于二次绕组261b2的两端产生电压。
第1多倍压整流电路262由具有多个电容器及多个二极管的公知的柯克劳夫-沃耳吞(Cockcroft-Walton)电路构成。第1多倍压整流电路262将自第1交流电压产生部261输出的交流电压一面进行整流一面以特定的倍率使电压升压。在第1多倍压整流电路262中，接地电极262a2连接于第1多倍压整流电路262的二次绕组261b2，且输出端262a1可相对于接地电极262a2获得负的高电压。输出端262a1连接于负极、即灯丝21，且接地电极262a2连接于中间电极24。第1多倍压整流电路262在上述二次绕组261b2中产生于两端的电压的正负每次进行切换时，对第1多倍压整流电路262的多个电容器(静电电容组件)进行充电，从而产生二次绕组261b2的电压的多倍的输出电压。随着使第1多倍压整流电路262所具有的电容器与二极管之组合数增加，而愈输出高电压。
在图3(b)所示的第2高电压电源部27中，第2多倍压整流电路272的构成不同于第1高电压电源部26的第1多倍压整流电路262的构成。第2多倍压整流电路272是多个二极管的极性相对于第1多倍压整流电路262反转。因此，相对于接地电极272a2，输出端272a1可获得正的高电压。输出端272a1连接于靶材22，且接地电极272a2连接于中间电极24。
图2所示的X射线控制部51由例如FPGA(field programmable gate array，现场可程序门阵列)电路构成。X射线控制部51在内部具备基准频率信号产生部501与相位调节部502。X射线控制部51对第1交流电压产生部261及第2交流电压产生部271输出以特定周期调节相位所得的控制信号。即，第1交流电压产生部261及第2交流电压产生部271产生与来自基准频率信号产生部501的基准频率信号的周期对应的同一周期的脉冲状的交流电压。X射线控制部51可借由根据例如使用者对操作构件(未图示)的操作，控制相位调整部502，而调节第1交流电压产生部261及第2交流电压产生部271的各者中产生的交流电压的相位差。即，X射线控制部51以各个脉冲波的相位成为特定关系的方式进行控制。相位调整部502也可由延迟电路构成，该延迟电路由可变电阻或可变电容器所构成。又，也可以多级地构成电容器与开关组件，且借由控制开关组件的开关动作而调整相位差的方式构成。设为使第1交流电源产生部261及第2交流电源产生部271的至少任一者的相位延迟。本实施形态设为使第2交流电压产生部271产生的脉冲波的相位延迟而进行以下的说明。
如图4的模式图所示，在经上述第1多倍压整流电路262及第2多倍压整流电路272整流的直流电压，分别产生三角波状的变动成分(涟波)。该涟波因用于第1多倍压整流电路262及第2多倍压整流电路272的电容器的充放电时间而产生。再者，在图4中，将横轴设为时刻t，将由第1多倍压整流电路262产生的第1高电压V1的变动成分表示为L1，将由第2多倍压整流电路272产生的第2高电压V2的变动成分表示为L2，将用以将自灯丝21发射的电子束加速的加速电压V3的变动成分表示为L3。
如上所述，第1交流电压产生部261及第2交流电压产生部271是借由来自X射线控制部51的控制信号而产生特定周期的脉冲波。因此，图4所示的借由第1多倍压整流电路262及第2多倍压整流电路272而输出的直流电压的变动成分L1、L2具有与借由第1交流电压产生部261及第2交流电压产生部271而产生的脉冲波实质上相同的周期。又，第1多倍压整流电路262及第2多倍压整流电路272分别具有多个电容器。
在将第1高电压V1与第2高电压V2相加所得的加速电压V3中，变动成分L3成为变动成分L1与变动成分L2相加所得者。
在图4(a)中模式性表示未借由X射线控制部51以相位成为特定关系的方式进行控制的情形的一例。在图4(a)的时刻t1中，将中间电极24的位置设为接地的情形时，第1高电压V1的变动成分L1的相距接地的电位差为V1_1a，第2高电压V2的变动成分L2的相距接地的电位差为V2_1a。因此，在时刻t1中，加速电压V3中的变动成分L3的电位差成为(V1_1a+V2_1a)。再者，在图4中，出于易于理解发明的目的，而将与接地相距的电位差V1_1a与电位差V2_1a的值设为相等进行处理。
在自时刻t1起半周期后的时刻t2中，第1高电压V1的变动成分L1的电位差为V1_2a(V1_1a＞V1_2a)，第2高电压V2的变动成分L2的相距接地的电位差为V2_2a(V2_1a＞V2_2a)。因此，在时刻t2中，加速电压V3中的变动成分L3的电位差成为(V1_2a+V2_2a)，成为小于时刻t1的情形的电位差。因此，如图4(a)所示，加速电压V3的变动成分L3具有周期性且重复进行增减。再者，在图4中，出于易于理解发明的目的，而将与接地相距的电位差V1_2a与电位差V2_2a的值设为相等进行处理。
灯丝21至靶材22间的加速电压V3中产生的变动成分L3是于将自灯丝21发射的电子束加速时产生影响，从而穿过电子光学构件25的电子束的速度因变动成分L3的变动周期与振幅而变化。因此，电子光学构件25的像差值、尤其色像差产生变动，从而电子束碰撞于靶材22的区域、即出射点P的光点尺寸产生变动。光点尺寸的变动使在借由检测器4获取自X射线产生部2出射的X射线的情形时的投影像的分辨率产生变动，因此，变得无法维持X射线装置100的测定精度。
在本实施形态中，X射线控制部51的相位调整部502是为了抑制光点尺寸的变动，而以控制第2交流电压产生部271所产生的交流电压的相位的方式，对第2交流电压产生部271输出控制信号，将变动成分L1及L2的相位设定为特定关系。在该情形时，相位调整部502使第2交流电压产生部271所产生的交流电压的相位延迟，例如将第1交流电压产生部261的交流电压与第2交流电压产生部271的交流电压的相位差设为半周期(180度)。其结果，第1多倍压整流电路262的变动成分L1的相位与第2多倍压整流电路272的变动成分L2的相位错开半周期(180度)。再者，也可使来自第1交流电压产生部261的交流电压的相位延迟。
图4(b)是模式性表示借由X射线控制部51以相位成为特定关系的方式进行控制的情形的一例。在图4(b)的时刻t1中，变动成分L1的相距接地的电位差为V1_1a，变动成分L2的相距接地的电位差为V2_2a。因此，在时刻t1中，加速电压V3中的变动成分L3的电位差成为(V1_1a+V2_2a)。在自时刻t1起半周期后的时刻t2中，变动成分L1的电位差为V1_2a，变动成分L2的相距接地的电位差为V2_1a。因此，在时刻t2中，加速电压V3中的变动成分L3的电位差成为(V1_2a+V2_1a)。由于电位差V1_1a与电位差V2_1a的值相等，且电位差V1_2a与电位差V2_2a的值相等，故而在时刻t1及时刻t2中，变动成分L3的电位差变为实质上相同，从而将加速电压V3平滑化。其结果，电子束可借由加速电压V3而不变动地被加速，因此，可在电子束将电子光学构件25中产生的像差值的变动抑制，光点尺寸的变动得到抑制的状态下，自X射线产生部2中放射X射线。
自X射线产生部2放射的X射线照射被测定物S而入射至检测器4。检测器4在载置台31每选择特定的旋转，检测穿透被测定物S的穿透X射线，且将该穿透射线作为电信号向控制装置5输出。控制装置5的图像产生部53基于每一旋转角度所获得的电信号，产生每一个投影方向的被测定物S的投影图像数据。即，图像产生部53产生来自多个不同方向的被测定物S的投影图像数据。控制装置5的图像再构成部54使用被测定物S的多个投影图像数据，进行公知的图像再构成处理，产生作为被测定物S的内部结构(剖面结构)的三维数据。在该情形时，作为图像再构成处理，存在有反投影法、滤波修正反投影法、逐次近似法等。所产生的被测定物S的内部结构的三维数据显示于显示器(未图标)等。
根据以上说明的第1实施形态的X射线产生装置30，可获得如下作用效果。
第2高电压电源27以第2高电压V2的变动成分L2的相位相对于第1高电压电源26所产生的第1高电压V1的变动成分L1的相位成为特定关系的方式，输出第2高电压V2。具体而言，X射线控制部51以自第1高电压电源26输出的第1高电压V1的变动成分L1的相位、与自第2高电压电源27输出的第2高电压V2的变动成分L2的相位实质上错开180度的方式，控制第1高电压电源26或第2高电压电源27的至少一者。因此，在将第1高电压V1与第2高电压V2相加所得的加速电压V3中，变动成分L3的产生得到抑制，因此，电子束可借由加速电压V3而不产生变动地被加速。其结果，可在电子束将电子光学构件25中产生的像差值的变动抑制，光点尺寸的变动得到抑制的状态下，自X射线产生部2放射X射线。因此，可抑制借由检测器4获取自靶材放射的X射线的情形时的投影像的分辨率的变动，从而维持被测定物的测定精度。
进而，由于借由利用第1高电压电源26与第2高电压电源27获得的较大的加速电压V3而将电子束加速，故而可使自靶材22放射的X射线的亮度增加。其结果，即便在被测定物S为大型的结构物等的情形时，也可借由X射线装置100而获取内部结构的计测数据。
-第2实施形态-
参照图式，对本发明的X射线装置的第2实施形态进行说明。在以下的说明中，对于与第1实施形态相同的构成要素标注相同的符号，且主要说明不同之处。未作特别说明的方面与第1实施形态相同。本实施形态与第1实施形态不同之处在于X射线产生部具备2个中间电极的方面。
图5是模式性表示第2实施形态的X射线产生部2的构成的图。本实施形态的X射线产生部2取代第1实施形态中的中间电极24，而具备第1中间电极241及第2中间电极242。第1中间电极241及第2中间电极242设置于灯丝21与电子光学构件25之间。第1中间电极241设置于灯丝21侧，第2中间电极242设置于电子光学构件25侧。再者，在本实施形态中，使第2中间电极242接地(ground)。
第1高电压电源部26电性连接于灯丝21及第1中间电极241，且对着第1中间电极241将负电压施加至灯丝21。第1高电压电源部26由X射线控制部51控制，且对灯丝21与第1中间电极241之间施加直流的第1高电压V1。第2高电压电源部37电性连接于第1中间电极241及第2中间电极242，且对着第1中间电极241将正电压施加至第2中间电极242。第2高电压电源部37由X射线控制部51控制，且对第1中间电极241与第2中间电极242之间施加第2高电压V2。再者，第2中间电极242与靶材22成为相同电位。
使用图6所示的电路图，对第2实施形态的第1高电压电源部26及第2高电压电源部37的构成进行说明。图6(a)是第1高电压电源部26的电路构成图，图6(b)是第2高电压电源部37的电路构成图。第1高电压电源部26与第1实施形态同样地具备第1交流电压产生部261及第1多倍压整流电路262。但，第1多倍压整流电路262的二次绕组261b2侧的输出端262a2连接于第1中间电极241，且输出端262a1连接于灯丝21。因此，借由第1多倍压整流电路262一面将自第1交流电压产生部261输出的交流电压进行整流一面以特定的倍率使电压升压，输出端262a1便可相对于第1中间电极241获得负高电压V1。
如图6(b)所示，第2高电压电源部37具备第2交流电压产生部371及第2多倍压整流电路372。第2交流电压产生部371具有与第1交流电压产生部261相同的电路构成。即，若将第2交流电压产生部371的交流电源371a的电压施加至变压器的一次绕组371b1，则在二次绕组371b2的两端产生电压。第2多倍压整流电路372具有与第1多倍压整流电路262相同的电路构成。即，在第2多倍压整流电路372中，将多个二极管的极性设置为相对于设置于第1多倍压整流电路262的多个二极管的极性不反转。但，第2多倍压整流电路372的接地电极372a2连接于第2中间电极242，且输出端372a1连接于第1中间电极241。因此，借由第2多倍压整流电路372一面将自第2交流电压产生部371输出的交流电压进行整流一面以特定的倍率使电压升压，第2中间电极242便可相对于第1中间电极241获得正高电压V2。
也在本实施形态中，X射线控制部51为抑制光点尺寸的变动，而与第1实施形态同样地对第2交流电压产生部371输出控制信号以控制交流电压的相位，且以变动成分L1及L2的相位错开半周期(180度)的方式进行控制。即，X射线控制部51与图4(b)所示的情形同样地使第2交流电压产生部371产生的交流电压的相位延迟，将第1交流电压产生部261的交流电压与第2交流电压产生部371的交流电压的相位差设为半周期(180度)。再者，使第1交流电压产生部261产生的交流电压的相位延迟者也包含于本发明的一态样。其结果，在加速电压V3的变动成分L3以实质上成为固定的方式被平滑化的状态下，将自灯丝21发射的电子束加速。
如上所述，在灯丝21与第2中间电极242之间对电子束施加特定的加速电压。又，第2中间电极242与靶材22为相同电位，故而，穿过第2中间电极242的电子束于碰撞于靶材22之前的期间内不被加速。即，电子光学构件25使以固定速度前进的电子束收敛。因此，与如第1实施形态般电子光学构件25使于中间电极24与靶材22之间被加速的电子束收敛者相比，可不易受到借由第2高电压电源27所产生的涟波的影响，从而可缩小电子束碰撞于靶材22时的光点尺寸。
根据上述第2实施形态的X射线产生装置30，除了可获得借由第1实施形态获得的作用效果以外，也可获得以下的作用效果。
在灯丝21与靶材22之间配置有第1中间电极241，且在第1中间电极241与靶材22之间配置有第2中间电极242。第1高电压电源26对灯丝21与第1中间电极241之间施加第1高电压V1，第2高电压电源37对第1中间电极241与第2中间电极242之间施加第2高电压V2。继而，在第2中间电极242与靶材22之间配置有电子光学构件25。因此，可借由电子光学构件25使借由第1高电压电源26及第2高电压电源37而加速结束且以固定速度前进的电子束收敛，故而可缩小电子束碰撞于靶材22时的光点尺寸。其结果，可提升X射线装置100对被测定物S的计测时的解像度。
进而，根据第2实施形态的X射线产生装置30，由于第2中间电极242接地，故而与第2中间电极242为相同电位的靶材22成为接地电位。一般而言，载置台31经由框架6等而接地，因此，载置于载置台31的被测定物S与设为接地电位的靶材22成为相同电位。因此，与如第1实施形态般对靶材22施加正高电位的情形相比，可抑制在自靶材22至被测定物S之间产生较大的电位差。即，即便在将靶材22与被测定物S之间设为极其狭小的间隔的情形时，也可抑制自靶材22引起异常放电，因此，能够以高倍率获得被测定物S的投影像。
-第3实施形态-
参照图式，对本发明的X射线装置的第3实施形态进行说明。在以下的说明中，对与第1实施形态相同的构成要素标注相同的符号，且主要说明不同之处。未作特别说明的方面与第1实施形态相同。本实施形态与第1实施形态不同之处在于具备使用测试图表等计测自靶材放射的X射线，且基于计测结果控制第1及第2高电压电源部的相位的图像评价部的方面。
图7是模式性表示第3实施形态的X射线产生装置30的构成的图。在本实施形态中，X射线装置100的控制装置5更具备图像评价部55发挥作用，且X射线产生装置30由具有与第1实施形态相同的构成的X射线产生部2、检测器4、控制装置5的X射线控制部51、图像产生部53、及图像评价部55所构成。来自X射线产生部2的X射线照射形成有微细的狭缝等的试片TP(test piece)(例如JIMA(Japan Inspection Instruments Manufacturers'Association，日本检查机器工业会)图)，且入射至检测器4。检测器4将穿透试片TP的穿透X射线的强度分布转换为电信号，输出至控制装置5的图像产生部53。图像产生部53基于输入的电信号产生试片TP的投影图像数据。
图像评价部55使用所产生的投影图像数据，基于形成于试片TP的狭缝等的对比度，判定边缘部分的投影像的锐度。在该情形时，图像评价部55在对比度较低的情形时，判定锐度为较低。在锐度低于特定的阈值的情形时，图像评价部55判定为因加速电压V3的变动成分L3的影响而在电子束的光点尺寸产生变动。再者，上述特定值基于实验等计测、算出的值，且预先储存于特定的记忆区域(未图标)。
在借由图像评价部55而判定为锐度低于特定的阈值的情形时，X射线控制部51为了抑制光点尺寸的变动，而如使用图4(b)所说明，与第1实施形态同样地，对第2交流电压产生部271输出控制信号，以变动成分L1及L2的相位错开半周期(180度)的方式进行控制。再者，较佳为基于所检测的锐度与阈值的差值，预先设定自计测时的状态使相位偏移的量。在该情形时，较佳为预先将所检测的锐度与阈值的差值、与使相位偏移的量建立对应关系所得的表格等记忆在特定的记忆区域。又，使第1交流电压产生部261产生的脉冲波的相位延迟也包含于本发明的一态样。
如下情况也包含于本发明的一态样：将在锐度低于阈值的情形时存在光点尺寸中产生变动导致分辨率下降的可能性的主旨作为信息显示于监视器(未图标)，或作为声音数据自扬声器(未图示)输出报告给用户。在该情形时，X射线控制部51只要根据由接收到报告的使用者进行的操作构件(未图示)的操作，调节第2交流电压产生部271产生的交流电压的相位即可。
根据以上说明的第3实施形态的X射线产生装置30，除了可获得借由第1实施形态而获得的作用效果以外，也可获得以下的作用效果。
检测器4检测自靶材22产生的X射线的试片TP的投影像，控制装置5的图像产生部53获取由检测器4所检测的试片TP的投影图像数据，图像评价部55使用该投影图像数据判定锐度。X射线控制部51基于所判定的锐度，控制第1高电压电源26或第2高电压电源27的至少一者。因此，可借由使用基于自检测器4输出的电信号的投影图像数据的锐度进行回馈，而一面确认加速电压V3中所产生的变动成分L3，一面调节第1高电压电源26或第2高电压电源27的至少一者。其结果，使相位差的调节精度提升，从而抑制电子束碰撞于靶材22时的光点尺寸的变动，有助于计测精度的提升。
再者，使用第2实施形态中所说明的X射线产生部2构成X射线产生装置30的情形也包含于本发明的一态样。在该情形时，可将电子束碰撞于靶材22时的光点尺寸抑制为较小，因此，可提升X射线装置100计测被测定物S时的解像度。
-第4实施形态-
参照图式，对本发明的X射线装置的第4实施形态进行说明。在以下的说明中，对于与第1实施形态相同的构成要素标注相同的符号，且主要说明不同之处。未作特别说明的方面与第1实施形态相同。本实施形态与第1实施形态不同之处在于X射线产生部具备3个高电压电源部的方面。
图8是模式性表示第4实施形态的X射线产生装置30的构成之图。如图8所示，在本实施形态的X射线产生部2中，取代第1实施形态中的中间电极24，而设置有第1中间电极241及第2中间电极242，并且不仅串联设置有第2实施形态中的第1高电压电源部26及第2高电压电源部37，而且也串联设置有第3高电压电源部28。
第1中间电极241及第2中间电极242设置于灯丝21与电子光学构件25之间。第1中间电极241设置于灯丝21侧，第2中间电极242设置于电子光学构件25侧。第1高电压电源部26电性连接于灯丝21及第1中间电极241，且对着第1中间电极241将负电压施加至灯丝21。第1高电压电源部26由X射线控制部51控制，且对灯丝21与第1中间电极241之间施加第1高电压V1。第2高电压电源部37电性连接于第1中间电极241及第2中间电极242，且对着第1中间电极241将正电压施加至第2中间电极242。第2高电压电源部37由X射线控制部51控制，且对第1中间电极241与第2中间电极242之间施加第2高电压V2。第3高电压电源部28电性连接于第2中间电极242及靶材22，且对着第2中间电极242将正电压施加至靶材22。第3高电压电源部28由X射线控制部51控制，且对第2中间电极242与靶材22之间施加第3高电压V4。
使用图9所示的电路图，对第3实施形态的第1高电压电源部26、第2高电压电源部37及第3高电压电源部28的构成进行说明。图9(a)是第1高电压电源部26的电路构成图，图9(b)是第2高电压电源部37的电路构成图，图9(c)是第3高电压电源部28的电路构成图。第1高电压电源部26及第2高电压电源部37具有与图6所示的第2实施形态中的第1高电压电源部26及第2高电压电源部37相同的电路构成。与第2实施形态同样地，将第1多倍压整流电路262的二次绕组261b2侧的输出端262a2连接于第1中间电极241，将输出端262a1连接于灯丝21。第2多倍压整流电路372的接地电极372a2连接于第2中间电极242，且输出端372a1连接于第1中间电极241。因此，借由第1多倍压整流电路262一面对自第1交流电压产生部261输出的交流电压进行整流一面以特定的倍率使电压升压，输出端262a1便可相对于第1中间电极241获得负的高电压V1。借由第2多倍压整流电路372一面对自第2交流电压产生部371输出的交流电压进行整流一面以特定的倍率使电压升压，第2中间电极242便可相对于第1中间电极241获得正的高电压V2。
如图9(c)所示，第3高电压电源部28具备第3交流电压产生部281及第3多倍压整流电路282。第3交流电压产生部281具备与第1交流电压产生部261相同的构成。即，若将第3交流电压产生部281的交流电源281a的电压施加至变压器的一次绕组281b1，则在二次绕组281b2的两端产生电压。第3多倍压整流电路282具有与第1实施形态的第2多倍压整流电路272相同的电路构成。即，第3多倍压整流电路282是多个二极管之极性相对于第1多倍压整流电路262反转。但，第3多倍压整流电路282的接地电极282a2连接于第2中间电极242，且输出端282a1连接于靶材22。因此，借由第3多倍压整流电路282一面对自第3交流电压产生部281输出的交流电压进行整流一面以特定的倍率使电压升压，靶材22便可相对于第2中间电极242获得正的高电压V3。
X射线控制部51的基准频率信号产生部501对第1交流电压产生部261、第2交流电压产生部371及第3交流电压产生部281输出用以产生与基准频率信号的周期对应的同一周期的脉冲状的交流电压的控制信号。X射线控制部51的相位调整部502a及502b借由使来自第1交流电压产生部261、第2交流电压产生部371及第3交流电压产生部281中的2个交流电压产生部的交流电压的相位延迟，而抑制加速电压V3中产生变动成分L3。在本实施形态中，作为一例，对使第2交流电压产生部272及第3交流电压产生部281中产生的交流电压的相位延迟的情形进行说明。
X射线控制部51的相位调整部502a使第2交流电压产生部371中产生的交流电压的相位延迟，例如，将第1交流电压产生部261的交流电压与第2交流电压产生部371的交流电压的相位差设为120度。进而，相位调整部502b使第3交流电压产生部281中产生的交流电压的相位延迟，例如，将第2交流电压产生部371的交流电压与第3交流电压产生部281的交流电压的相位差设为120度。
在图10中模式性表示加速电压V3的变动成分得到控制的状态。在图10中，将横轴设为时刻t，将借由第1多倍压整流电路262而产生的变动成分表示为L1，将借由第2多倍压整流电路372而产生的变动成分表示为L2，将借由第3多倍压整流电路282而产生的变动成分表示为L4，且将用以将自灯丝21发射的电子束加速的加速电压V3的变动成分表示为L3。
如图10所示，在时刻t1中，将第2中间电极242的位置设为接地，且变动成分L1的相距接地的电位差为V1_1a，变动成分L2的相距接地的电位差的V2_2a，变动成分L4的相距接地的电位差为V4_2a。因此，时刻t1中的加速电压V3的变动成分L3成为(V1_1a+V2_2a+V4_2a)。再者，在图10的各电位差中，尾缀所示的1a表示各变动成分中的波峰时的电位，尾缀所示的2a表示于各变动成分中自波峰时起相位偏移120度的状态下的电位。
在自时刻t1起相位以120度的周期偏移后的时刻t2中，变动成分L1的电位差为V1_2a，变动成分L2的电位差为V2_1a，变动成分L4的电位差为V4_2a。因此，时刻t2中的加速电压V3的变动成分L3成为(V1_2a+V2_1a+V4_2a)。在自时刻t2起相位以120度的周期偏移后的时刻t3中，变动成分L1的电位差为V1_2a，变动成分L2的电位差为V2_2a，变动成分L4的电位差为V4_1a。因此，时刻t3中的加速电压V3的变动成分L3成为(V1_2a+V2_2a+V4_1a)。
在各时刻t1、t2、t3中，变动成分L1、L2、L3中的任一者为波峰时的电位，其余2个为自波峰时起相位偏移120度后的状态的电位。因此，时刻t1、t2、t3中的灯丝21与靶材22间的加速电压V3的变动成分L3的电位(V1_1a+V2_2a+V4_2a)、(V1_2a+V2_1a+V4_2a)及(V1_2a+V2_2a+V4_1a)实质上相同。又，在与上述时刻t1、t2、t3不同的时序中，灯丝21与靶材22之间的电位差中产生变动。然而，该变动成分的振幅在由第1高电压电源部26、第2高电压电源部37及第3高电压电源部28的各自中产生的变动成分相等的情形时，可抑制为上述各高电压电源部中产生的变动成分的振幅的1/9。因此，其结果，电子束可借由加速电压V3而不产生变动地加速，因此，可在电子束将电子光学构件25引起的像差值的变动抑制，且光点尺寸的变动被抑制的状态下，自X射线产生部2放射X射线。
根据第4实施形态的X射线产生装置30，除了可获得第1实施形态的作用效果以外，也可获得如下作用效果。
在灯丝21与靶材22之间配置有第1中间电极241，且在第1中间电极241与靶材22之间配置有第2中间电极242。第1高电压电源26对灯丝21与第1中间电极241之间施加第1高电压V1，第2高电压电源37对第1中间电极241与第2中间电极242之间施加第2高电压V2，第3高电压电源28对第2中间电极242与靶材22之间施加第3高电压V4。X射线控制部51以自第1高电压电源26输出的第1高电压V1的变动成分L1的相位、自第2高电压电源37输出的第2高电压V2的变动成分L2的相位、及自第3高电压电源28输出的第3高电压V4的变动成分L4的相位中的2个相位实质上错开120度的方式进行控制。因此，即便在以使电子束的加速度增大为目的，而增加高电压电源的个数的情形时，也可抑制加速电压V3中产生变动成分L3，从而在光点尺寸的变动得到抑制的状态下，自X射线产生部2放射X射线。因此，可抑制借由检测器4获取自靶材放射的X射线的情形时的投影像的分辨率的变动，维持被测定物的测定精度。
再者，关于设置4个以上的高电压电源部的情形，也包含于本发明的一态样。在设置n个(n为n≧4的整数)的高电压电源部的情形时，X射线控制部51只要对(n－1)个高电压电源部，以分别将相位偏移(360度/n)的方式进行调节即可。
又，也可与第3实施形态的情形同样地，使用拍摄试片TP所得的图像，控制各个高电压电源的相位。即，只要一面确认加速电压V3中产生的变动成分L3，一面调节第1高电压电源部26、第2高电压电源部37及第3高电压电源部28的至少2个高电压电源部即可。其结果，使相位差的调节精度提升，抑制电子束碰撞于靶材22时的光点尺寸的变动，从而有助于计测精度的提升。
-第5实施形态-
参照图式，对本发明的实施形态的结构物制造系统进行说明。本实施形态的结构物制造系统系制作例如汽车的车门部分、引擎部分、齿轮部分及具备电路基板的电子零件等成型品。
图11表示本实施形态的结构物制造系统400的构成的一例的方框图。结构物制造系统400具备第1～第4各实施形态中说明的X射线装置100、设计装置410、成形装置420、控制系统430、及修复装置440。
设计装置410进行制作与结构物的形状相关的设计信息的设计处理。设计信息表示结构物的各位置的坐标的信息。设计信息输出至成形装置420及下述控制系统430。成形装置420进行使用由设计装置410所制作的设计信息制作、成形结构物的成形处理。在该情形时，成形装置420进行铸造、锻造及切削中的至少1个处理也包含于本发明的一态样。
X射线装置100进行测定借由成形装置420而成形的结构物的形状的测定处理。X射线装置100将表示测定结构物所得的测定结果即结构物的坐标的信息(以后称为形状信息)输出至控制系统430。控制系统430具备坐标记忆部431及检查部432。坐标记忆部431记忆由上述设计装置410制作的设计信息。
检查部432判定借由成形装置420而成形的结构物是否按照由设计装置410制作的设计信息而成形。换言之，检查部432判定所成形的结构物是否为良品。在该情形时，检查部432进行将记忆于坐标记忆部431中的设计信息读出，且将设计信息与自X射线装置100输入的形状信息进行比较的检查处理。检查部432作为检查处理而例如将设计信息所表示的坐标与对应的形状信息所表示的坐标进行比较，在检查处理的结果为设计信息的坐标与形状信息的坐标一致的情形时，判定为按照设计信息而成形的良品。在设计信息的坐标与对应的形状信息的坐标不一致的情形时，检查部432判定坐标的差值是否为特定范围内，且若为特定范围内则判定为可修复的不良品。
在判定为可修复的不良品的情形时，检查部432将表示不良部位与修复量的修复信息输出至修复装置440。不良部位与设计信息的坐标不一致的形状信息的坐标，且修复量是不良部位中的设计信息的坐标与形状信息的坐标的差值。修复装置440进行基于所输入的修复信息，将结构物的不良部位进行再加工的修复处理。修复装置440借由修复处理再次进行与成形装置420所进行的成形处理相同的处理。
一面参照图12所示的流程图，一面对结构物制造系统400进行的处理进行说明。
在步骤S1中，设计装置410借由设计处理而制作关于结构物的形状的设计信息后，进入步骤S2。在步骤S2中，成形装置420借由成形处理而基于设计信息制作、成形结构物后，进入步骤S3。在步骤S3中，X射线装置100进行测定处理，计测结构物的形状，且将形状信息输出后，进入步骤S4。
在步骤S4中，检查部432进行将由设计装置410所制作的设计信息与由X射线装置100测定且输出的形状信息进行比较的检查处理后，进入步骤S5。在步骤S5中，检查部432基于检查处理的结果，判定借由成形装置420所成形的结构物是否为良品。在结构物为良品的情形时、即设计信息的坐标与形状信息的坐标一致的情形时，步骤S5被肯定判定，并结束处理。在结构物并非良品的情形时、即设计信息的坐标与形状信息的坐标不一致的情形时，步骤S5被否定判定，且进入步骤S6。
在步骤S6中，检查部432判定结构物的不良部位是否可修复。在不良部位无法修复的情形时、即不良部位中的设计信息的坐标与形状信息的坐标的差值超过特定范围的情形时，步骤S6被否定判定，并结束处理。在不良部位可修复的情形时、即不良部位中的设计信息的坐标与形状信息的坐标的差值为特定范围内的情形时，步骤S6被肯定判定，且进入步骤S7。在该情形时，检查部432将修复信息输出至修复装置440。在步骤S7中，修复装置440基于所输入的修复信息，对结构物进行修复处理后，返回至步骤S3。再者，如上所述，修复装置440借由修复处理而再次进行与成形装置420所进行的成形处理相同的处理。
在以上所说明的第5实施形态的结构物制造系统400中，可获得以下的作用效果。
(1)X射线装置100进行基于设计装置410的设计处理，获取借由成形装置420而制作的结构物的形状信息的测定处理，且控制系统430的检查部432进行将借由测定处理而获得的形状信息与借由设计处理而制作的设计信息进行比较的检查处理。因此，可借由非破坏检查而获得结构物的缺陷的检查或结构物的内部的信息，判定结构物是否为符合设计信息所制作的良品，故而有助于结构物的质量管理。
(2)修复装置440进行基于检查处理的比较结果，对结构物再次进行成形处理的修复处理。因此，在结构物的不良部分可修复的情形时，可对结构物再次实施与成形处理相同的处理，故而有助于接近设计信息的高质量的结构物的制造。
如下所述的变形也为本发明的范围内，且也可使变形例的一个或多个与上述实施形态进行组合。
(1)可变地构成来自第1高电压电源部26及/或第2高电压电源部27或37的输出电压者也包含于本发明的一态样。在该情形时，在图3所示的电路图中，借由设置将施加至一次绕组261b1的中点的电压设为可变的构成，而将二次绕组261b2中产生的电压设为可变。其结果，可将来自第1多倍压整流电路262的输出电压设为可变。
(2)涟波的波形并非限于三角波状。尤其若根据电容器的充放电时间而调整高电压产生部的周期，则能够以较高的效率获得可利用多倍压整流电路获得的高电压电力，此时，涟波的波形为三角波状。然而，在以周期长于充放电时间的交流电压构成高电压电源部的情形时，将产生梯形的涟波成分。即便产生此种涟波成分，也可应用本发明，抑制灯丝21至靶材22间的加速电压中的变动成分的产生。
(3)关于取代使载置台31移动，而将载置台31固定使X射线产生部2及检测器4移动，也包含于本发明的一态样。即，只要使X射线产生部2及检测器4相对于被测定物S向X轴、Y轴、Z轴方向相对移动即可。又，也可取代使载置台31以旋转轴Yr为中心旋转，而使X射线产生部2及检测器4相对于载置台31旋转、即以旋转轴Yr为中心地旋转。
只要不损及本发明的特征，则本发明并非限定于上述实施形态，关于在本发明的技术性思想的范围内可考虑的其他形态也包含于本发明的范围内。
【符号说明】
2：X射线产生部
4：检测器
5：控制装置
21：灯丝
22：靶材
24：中间电极
25：电子光学构件
26：第1高电压电源部
27、37：第2高电压电源部
28：第3高电压电源部
30：X射线产生装置
51：X射线控制部
53：图像产生部
54：图像再构成部
55：图像评价部
241：第1中间电极
242：第2中间电极
261：第1交流电压产生部
262：第1多倍压整流电路
271、371：第2交流电压产生部
272、372：第2多倍压整流电路
281：第3交流电压产生部
282：第3多倍压整流电路
400：结构物制造系统
410：设计装置
420：成形装置
430：控制系统
432：检查部
440：修复装置

Claims (20)

1.一种X射线产生装置，其借由自阴极发射的电子束到达靶材而发射X射线，其特征在于：
具有在上述阴极及上述靶材之间相互串联连接，且分别使上述电子束加速的第1及第2高电压电源，且
上述第2高电压电源以上述第2高电压电源产生的第2高电压的变动成分的相位相对于上述第1高电压电源产生的第1高电压的变动成分的相位成为特定关系的方式，输出上述第2高电压。
2.如权利要求1所述的X射线产生装置，其中，具备
相位设定部，其以自上述第1高电压电源输出的上述第1高电压的变动成分的相位与自上述第2高电压电源输出的上述第2高电压的变动成分的相位成为上述特定关系的方式，控制上述第1高电压电源或上述第2高电压电源的至少一者。
3.如权利要求2所述的X射线产生装置，其中，
上述第1高电压的变动成分的周期与上述第2高电压的变动成分的周期实质上相同，且
上述相位设定部以上述第1高电压的变动成分的相位与上述第2高电压的变动成分的相位实质上错开180度的方式，控制上述第1高电压电源或上述第2高电压电源的至少一者。
4.如权利要求2或3所述的X射线产生装置，其中，
上述第1高电压电源及上述第2高电压电源具有：交流电压产生部；及多倍压整流电路，其产生相对于自上述交流电压产生部输出的电压为特定倍的上述第1或上述第2高电压；
上述交流电压产生部基于自上述相位设定部输出的控制信号，产生特定周期的交流电压。
5.如权利要求4所述的X射线产生装置，其中，
上述多倍压整流电路具备多个静电电容组件。
6.如权利要求2至5中任一项所述的X射线产生装置，其中，进一步具备：
第1中间电极，其配置于上述阴极与上述靶材之间；及
第2中间电极，其配置于上述第1中间电极与上述靶材之间；
上述第1高电压电源对上述阴极与上述第1中间电极之间施加上述第1高电压，
上述第2高电压电源对上述第1中间电极与上述第2中间电极之间施加上述第2高电压。
7.如权利要求6所述的X射线产生装置，其中，进一步具备
配置于上述第2中间电极与上述靶材之间的电子束收敛部。
8.如权利要求2至5中任一项所述的X射线产生装置，其中，进一步具备
配置于上述阴极与上述靶材之间的第1中间电极，且
上述第1高电压电源对上述阴极与上述第1中间电极之间施加上述第1高电压，
上述第2高电压电源对上述第1中间电极与上述靶材之间施加上述第2高电压。
9.如权利要求8所述的X射线产生装置，其中，进一步具备
配置于上述第1中间电极与上述靶材之间的电子束收敛部。
10.如权利要求2至9任一项所述的X射线产生装置，其中，进一步具备
检测自上述靶材产生的X射线的X射线检测部，且
上述相位设定部基于上述X射线检测部的检测输出，控制上述第1高电压电源或上述第2高电压电源的至少一者。
11.一种X射线产生装置，其借由自阴极发射的电子束到达靶材而发射X射线者，其特征在于，具备：
第1中间电极，其配置于上述阴极与上述靶材之间；
第1高电压电源，其对上述阴极与上述第1中间电极之间施加第1高电压；
第2中间电极，其配置于上述第1中间电极与上述靶材之间；
第2高电压电源，其对上述第1中间电极与上述第2中间电极之间施加第2高电压；
第3高电压电源，其对上述第2中间电极与上述靶材之间施加第3高电压；及
相位设定部，其以自上述第1高电压电源输出的上述第1高电压的变动成分的相位、自上述第2高电压电源输出的上述第2高电压的变动成分的相位、及自上述第3高电压电源输出的上述第3高电压的变动成分的相位成为特定关系的方式，控制上述第1高电压电源、上述第2高电压电源及上述第3高电压电源中的至少2者。
12.如权利要求11所述的X射线产生装置，其中，
上述第1高电压的变动成分的周期、上述第2高电压的变动成分的周期、及上述第3高电压的变动成分的周期大致相同，且
上述相位设定部以上述第1高电压的变动成分的相位及上述第2高电压的变动成分的相位、与上述第2高电压的变动成分的相位及上述第3高电压的变动成分的相位分别实质上错开120度的方式，控制上述第1高电压电源、上述第2高电压电源及上述第3高电压电源中的至少2者。
13.如权利要求11或12所述的X射线产生装置，其中，
上述第1高电压电源、上述第2高电压电源及上述第3高电压电源具有：交流电压产生部；及多倍压整流电路，其产生相对于自上述交流电压产生部输出的电压为特定倍的上述第1高电压、上述第2高电压或上述第3高电压；
上述交流电压产生部基于自上述相位设定部输出的控制信号，产生特定周期的交流电压。
14.如权利要求13所述的X射线产生装置，其中，
上述多倍压整流电路具备多个静电电容组件。
15.如权利要求11至14中任一项所述的X射线产生装置，其中，进一步具备
检测自上述靶材产生的X射线的X射线检测部，且
上述相位设定部基于上述X射线检测部的检测输出，控制上述第1高电压电源、上述第2高电压电源及上述第3高电压电源中的至少2者。
16.如权利要求1至15项中任一项所述的X射线产生装置，其中，具备：
检测部，其检测自上述X射线产生装置放射且穿过被测定物的X射线；及
移动部，其使上述X射线产生装置及上述检测部对于上述被测定物相对地移动。
17.如权利要求16所述的X射线装置，其中，具备
在上述X射线产生装置及上述检测部的相对于上述被测定物的位置不同的状态下，基于借由上述检测部所检测的多个投影数据，产生上述被测定物的内部结构信息的再构成部。
18.一种结构物的制造方法，其是
制作与结构物的形状相关的设计信息，
基于上述设计信息制作上述结构物，
使用如权利要求17所述的X射线装置，计测所制作的上述结构物的形状，获得形状信息，
将上述获得的上述形状信息与上述设计信息进行比较。
19.如权利要求18所述的结构物的制造方法，其中，
基于上述形状信息与上述设计信息的比较结果而执行，且进行上述结构物的再加工。
20.如权利要求19所述的结构物的制造方法，其中，
上述结构物的再加工基于上述设计信息再次进行上述结构物的制作。
CN201480077101.7A 2014-03-27 2014-03-27 X射线产生装置、x射线装置以及结构物的制造方法 Active CN106134293B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2014/058883 WO2015145668A1 (ja) 2014-03-27 2014-03-27 Ｘ線発生装置、ｘ線装置および構造物の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106134293A true CN106134293A (zh) 2016-11-16
CN106134293B CN106134293B (zh) 2019-06-25

Family

ID=54194261

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201480077101.7A Active CN106134293B (zh) 2014-03-27 2014-03-27 X射线产生装置、x射线装置以及结构物的制造方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10645788B2 (zh)
EP (1) EP3128818B1 (zh)
JP (1) JP6418233B2 (zh)
CN (1) CN106134293B (zh)
TW (1) TWI674039B (zh)
WO (1) WO2015145668A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7143567B2 (ja) * 2018-09-14 2022-09-29 株式会社島津テクノリサーチ 材料試験機および放射線ｃｔ装置
GB201904168D0 (en) 2019-03-26 2019-05-08 Nikon Metrology Nv Method of setting a filament demand in an x-ray apparatus, controller, x-ray apparatus, control program and storage medium

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4216382A (en) * 1978-04-03 1980-08-05 Siemens Aktiengesellschaft X-ray diagnostic generators with an inverter feeding its high voltage transformer
JPH07306165A (ja) * 1994-05-12 1995-11-21 Toshiba Corp Ｘ線検査装置およびｘ線検査補修装置
EP0683389A1 (en) * 1994-05-12 1995-11-22 Kabushiki Kaisha Toshiba Laminograph and inspection and repair device using the same
JPH1041093A (ja) * 1996-07-18 1998-02-13 Origin Electric Co Ltd Ｘ線用高電圧発生装置
CN1604717A (zh) * 2004-11-12 2005-04-06 于红林 旋转阳极控制方法及其控制装置
CN101101848A (zh) * 2007-08-10 2008-01-09 东南大学 场致发射阴极x射线管

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS479424Y1 (zh) 1969-02-17 1972-04-10
DE2053606A1 (de) 1970-10-31 1972-05-10 Mueller C H F Gmbh Einrichtung zur selbsttätigen Einstellung der Brennfleckgröße einer Röntgenröhre in Abhängigkeit von der Röhrenbelastung
JPS5999963A (ja) 1982-11-30 1984-06-08 Toshiba Corp 多倍圧整流回路
JPH0719667B2 (ja) * 1985-12-17 1995-03-06 株式会社東芝 Ｘ線装置
FR2633115B1 (fr) * 1988-06-17 1993-02-12 Gen Electric Cgr Alimentation stabilisee a taux d'ondulation reduit
US5272612A (en) * 1989-06-30 1993-12-21 Kabushiki Kaisha Toshiba X-ray power supply utilizing A.C. frequency conversion to generate a high D.C. voltage
US5187737A (en) * 1990-08-27 1993-02-16 Origin Electric Company, Limited Power supply device for X-ray tube
JPH05242993A (ja) * 1992-02-29 1993-09-21 Shimadzu Corp Ｘ線高電圧装置
US5426345A (en) * 1994-01-18 1995-06-20 Andrex Radiation Products A/S High voltage electronic tube with intermediate electrode
US6111932A (en) 1998-12-14 2000-08-29 Photoelectron Corporation Electron beam multistage accelerator
GB2365304A (en) 2000-07-22 2002-02-13 X Tek Systems Ltd A compact X-ray source
DE10048146A1 (de) * 2000-09-28 2002-04-11 Philips Corp Intellectual Pty Spannungsversorgung für Röntgengenerator
WO2007102947A1 (en) * 2006-03-06 2007-09-13 General Electric Company System and method for x-ray spot control
TWI394490B (zh) * 2008-09-10 2013-04-21 Omron Tateisi Electronics Co Ｘ射線檢查裝置及ｘ射線檢查方法
CN102347187B (zh) 2010-07-30 2016-01-20 株式会社理学 工业用x射线发生装置
JP2015041585A (ja) 2013-08-23 2015-03-02 株式会社ニコン Ｘ線源、ｘ線装置、及び構造物の製造方法
KR102338357B1 (ko) 2016-05-18 2021-12-13 애플 인크. 그래픽 메시징 사용자 인터페이스 내의 확인응답 옵션들의 적용

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4216382A (en) * 1978-04-03 1980-08-05 Siemens Aktiengesellschaft X-ray diagnostic generators with an inverter feeding its high voltage transformer
JPH07306165A (ja) * 1994-05-12 1995-11-21 Toshiba Corp Ｘ線検査装置およびｘ線検査補修装置
EP0683389A1 (en) * 1994-05-12 1995-11-22 Kabushiki Kaisha Toshiba Laminograph and inspection and repair device using the same
JPH1041093A (ja) * 1996-07-18 1998-02-13 Origin Electric Co Ltd Ｘ線用高電圧発生装置
CN1604717A (zh) * 2004-11-12 2005-04-06 于红林 旋转阳极控制方法及其控制装置
CN101101848A (zh) * 2007-08-10 2008-01-09 东南大学 场致发射阴极x射线管

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015145668A1 (ja) 2015-10-01
JP6418233B2 (ja) 2018-11-07
TWI674039B (zh) 2019-10-01
EP3128818B1 (en) 2020-04-22
JPWO2015145668A1 (ja) 2017-04-13
US20170150589A1 (en) 2017-05-25
EP3128818A4 (en) 2018-02-14
US10645788B2 (en) 2020-05-05
TW201543964A (zh) 2015-11-16
CN106134293B (zh) 2019-06-25
EP3128818A1 (en) 2017-02-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5068539A (en) Ion implantation apparatus
US20120104253A1 (en) Charged particle beam microscope and measuring method using same
DE102015101378A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Messung von Charakteristika an bzw. von Werkstücken mit Computertomografie
CN106134293A (zh) X射线产生装置、x射线装置以及结构物的制造方法
JP2002195961A (ja) Ｘ線撮像装置
CA2505263A1 (en) X-ray unit for the generation of brief x-ray pulses and inspection device operating with such an x-ray unit
JP6782795B2 (ja) 走査電子顕微鏡および走査電子顕微鏡による試料観察方法
JP3330382B2 (ja) 集積回路の試験・修復装置
JP2008282630A (ja) 荷電粒子線装置
US3909610A (en) Apparatus for displaying the energy distribution of a charged particle beam
WO2019186936A1 (ja) 荷電粒子線装置
JP6099938B2 (ja) マルチｘ線発生管及びそれを用いたｘ線撮影システム
JPS5822854B2 (ja) カデンリユウシソウサケンビキヨウ
JP4220589B2 (ja) Ｘ線撮影装置
TW200809236A (en) Electron-beam size measuring apparatus and size measuring method with electron beams
WO2016006085A1 (ja) Ｘ線装置および構造物の製造方法
JP2722835B2 (ja) イオン注入装置
JPS5951134B2 (ja) 半導体デバイス誘起電流観測装置
US4458359A (en) X-Ray diagnostic installation for X-ray tomographic images
DE10393970T5 (de) Probenbetrachtungsgerät und Probenbetrachtungsverfahren
KR101092213B1 (ko) Ｘ선 발생장치 및 그의 동작방법
DE1055583B (de) Anordnung in Superorthikonroehren zur Vermeidung des Einbrenneffektes
JP3886663B2 (ja) 電子分光装置及びその制御方法
CN116825596A (zh) 扫描电子束成像装置、方法
JPH03254053A (ja) 一次電子着地誤差の補正方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant