DE68909996T2

DE68909996T2 - Röntgenstrahlungsspiegelvorrichtung und Verfahren zu ihrer Herstellung.

Info

Publication number: DE68909996T2
Application number: DE89304121T
Authority: DE
Inventors: Michio C O Intellectual P Baba; Mitsuo C O Intellectual Sumiya; Katsunobu C O Intellectua Ueda
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-04-28
Filing date: 1989-04-25
Publication date: 1994-03-31
Anticipated expiration: 2009-04-26
Also published as: DE68909996D1; JPH01276100A; EP0339941A3; US4940319A; JPH0631887B2; EP0339941B1; KR890016404A; KR920003955B1; EP0339941A2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Röntgenstrahlungsspiegelvorrichtung, die beispielsweise in einem Röntgenstrahlungsmikroskop verwendet wird, und ein Verfahren zum Herstellen derselben.
Röntgenstrahlung besitzt eine größere Wellenlänge als sichtbares Licht und eine größere Transmissions- bzw. Durchlaßleistung als ein Elektronenstrahl. Da die Röntgenstrahlung ein einem jedem Element eigenes Absorptionswellenlängenband besitzt, ist es möglich, ein spezifiziertes Element durch die Verwendung der zuvor erwähnten Natur sowohl der Röntgenstrahlung als auch einer fluoreszenten Röntgenstrahlung zu identifizieren. Aus diesem Grund stellt die Röntgenstrahlung ein bedeutendes Mittel bereit, das in der Lage ist, Atompegelinformationen bezüglich eines Objekts zu erhalten.
In dem Röntgenstrahlungswellenlängenbereich ist jedoch der Brechungsindex eines Objekts nur sehr grob einheitlich. Es ist daher schwierig gewesen, Linsen und Spiegel für Rüntgenstrahlung herzustellen, die dieselben Funktionen besitzen wie jene einer Brechungslinse und eines Direktauftreffungstyp-Reflexionsspiegels, die im sichtbaren Bereich verwendet werden.
Ein kürzlich entwickeltes Röntgenstrahlungsmikroskop verwendet einen Röntgenstrahlungsspiegel, der eine derartige Natur verwendet, daß eine Totalreflexion auftritt, wenn Röntgenstrahlung bei einem sehr großen Winkel auf eine Reflexionsoberfläche auftrifft, d.h., wenn sie unter einem streifenden Winkel darauf auftrifft. Ähnliche Spiegel werden unter der Bezeichnung "Wolter-Typ" z.B. in Röntgenstrahlungsteleskopen verwendet. Diesbezüglich sind die Dokumente US-A-4 063 088 und Optical Engineering, Vol. 25, Nr. 8, August 1986, Seiten 970-978, Society of photo-Optical Instrumentation Engineers, Bellingham, Washington, US. R.B. Hoover et al: "Spectral slicing X-ray telescope" einzusehen. Die Innenoberfläche eines Woltertyp-Spiegelkörpers besitzt eine Reflexionsoberfläche in der Form eines Rotations-Hyperboloiden und eine Reflexionsoberfläche in der Form eines Rotations-Ellipsoiden, wobei die beiden Oberflächen eine stufenlose Verbindung besitzen.
Die Anmelder haben vorgeschlagen, im Falle eines Anwendens des Röntgenstrahlungsspiegels mit dem zuvor erwähnten Aufbau in einem Röntgenstrahlungsmikroskop jeweils Röntgenstrahlungsabschirmplatten - an jedem offenen Ende des Röntgenstrahlungsspiegels anzuordnen, so daß eine Röntgenstrahlung, die an den zwei reflektierenden Oberflächen reflektiert wird, auf einem Detektor abgebildet werden kann. Die Röntgenstrahlungsabschirmplatten werden so angepaßt, daß sie jene Röntgenstrahlen eines Röntgenstrahlungsstrahls abschirmen, der von dem Objektpunkt austritt, welche auf den Detektor zu geleitet wird, ohne auf die Reflexionsoberflächen aufzutreffen. Die Röntgenstrahlen fallen auf den Spiegel durch einen ringförmigen Schlitz ein, der zwischen dem peripheren Rand einer der Röntgenstrahlungsabschirmplatten und einem offenen Endrand des Spiegels definiert ist, und verlassen den Spiegel durch einen ringförmigen Schlitz, der zwischen dem peripheren Rand der anderen Röntgenstrahlungsabschirmplatte und dem anderen offenen Endrand des Spiegels definiert ist. Es ist notwendig, daß diese Schlitze koaxial bezüglich der Zentrumsachse des Röntgenstrahlungsspiegels mit einer Genauigkeit von einigen µm bis einigen 10 µm gelegen ist.
In einem konventionellen Röntgenstrahlungsmikroskop mit dem Röntgenstrahlungsspiegel sind die zwei Röntgenstrahlungsabschirmplatten durch eine Vielzahl von Drähten oder Stangen mit dem Spiegel gekoppelt, um damit koaxial gelegen zu sein. In dieser Struktur ist jedoch ein Teil des Sitzes durch die Drähte oder Stangen abgeschirmt, was auf diese Weise einen Abfall bezüglich der Lichtaufnahmeleistungsfähigkeit des Röntgenstrahlungsstrahls verursacht. Ferner kann infolge eines Abfalls bezüglich der Röntgenstrahlungsaufnahmeleistungsfähigkeit ein unscharfes Bild und ein Streuen einer Röntgenstrahlung auftreten. Das Streuen von Röntgenstrahlung verursacht Geisterbilder. Es ist ferner sehr schwierig gewesen, angesichts der Tatsache, daß Röntgenstrahlung nicht sichtbares Licht ist, die Röntgenstrahlungsabschirmplatten mit bzw. zu dem Röntgenstrahlungsspiegel genau auszurichten, und es ist auch belastend gewesen, die Ausrichtung bzw. Justierung durchzuführen.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Röntgenstrahlungsspiegelvorrichtung, die ein einfaches und exaktes Ausrichten einer Röntgenstrahlungsabschirmplatte bezüglich eines Röntgenstrahlungsspiegels ermöglicht, und ein Verfahren zur Herstellung derselben bereitzustellen.
Entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Röntgenstrahlungsspiegelvorrichtung bereitgestellt mit: einem Woltertyp-Spiegelkörper mit geöffneten Enden und einer Innenoberfläche, die eine Reflexionsspiegeloberfläche bildet, die eine Rotations-Oberfläche besitzt; dadurch gekennzeichnet, daß eine Röntgenstrahlungsabschirmeinrichtung an mindestens einem offenen Ende des Spiegelkörpers bereitgestellt ist, wobei die Abschirmeinrichtung eine Röntgenstrahlungsabschirmplatte, die an dem einen offenen Ende bereitgestellt ist, um einen zentralen Teil des letzteren zu blockieren, und einen im wesentlichen ringförmigen Schlitz beinhaltet, um nur den Durchgang von Röntgenstrahlung, die auf die Reflexionsspiegeloberfläche einfällt, und von Röntgenstrahlung, die auf der Reflexionsspiegeloberfläche reflektiert wird, zu ermöglichen; und dadurch daß, die Röntgenstrahlungsabschirmeinrichtung eine Montageeinrichtung beinhaltet, die an einen geöffneten Endteilbereich des Spiegelkörpers zum positionieren der Röntgenstrahlungsabschirmplatte bezüglich des Spiegelkörpers montiert ist, so daß der Schlitz koaxial mit der optischen Achse der Reflexionsspiegeloberfläche gelegen ist.
In dieser Vorichtung kann die Röntgenstrahlungsabschirmeinrichtung einen Eingriffabschnitt besitzen, der über den Endteilbereich des Spiegelkörpers montiert ist, wodurch der Schlitz koaxial mit der Reflexionsspiegeloberfläche positioniert ist. Es ist auf diese Weise möglich, den Schlitz mit bzw. zu der Reflexionsspiegeloberfläche einfach und sicher auszurichten.
Entsprechend einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Röntgenstrahlungsabschirmteils bereitgestellt, welches an einem offenen Ende eines Woltertyp-Röntgenstrahlungs spiegelkörpers mit einer Innenoberfläche bereitgestellt ist, die eine Reflexionsspiegeloberfläche mit einer Rotations-Oberfläche definiert, und welches nur den Durchgang von Röntgenstrahlen, die auf die Reflexionsspiegeloberfläche einfallen, und von Röntgenstrahlen, die an der Reflexionsspiegeloberfläche reflektiert werden, erlaubt, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren folgende Schritte umfaßt: Ausformen eines ersten kreisförmigen Röntgenstrahlungsabschirmabschnitts durch physikalische Dampfabscheidung auf einem Röntgenstrahlungsdurchlaßfilm, der eine genügend große Größe besitzt, um das eine offene Ende des Röntgenstrahlungsspiegels zu blockieren; Befestigen eines zweiten ringförmigen Röntgenstrahlungsabschirmabschnitts auf dem Röntgenstrahlungsdurchlaßfilm derart, daß er koaxial mit dem ersten Röntgenstrahlungsabschirmabschnitt und außerhalb dessen mit einem ringförmigen Abschnitt dazwischen gelegen ist, um so einen ringförmigen Schlitz zu definieren, der den Durchgang von Röntgenstrahlung zwischen dem ersten und zweiten Röntgenstrahlungsabschirmabschnitt erlaubt; und Befestigen eines zylindrischen Montageteils, welches ein Montieren über einen Endteilbereich des Röntgenstrahlungsspiegels auf dem zweiten Röntgenstrahlungsabschirmabschnitt in einer koaxialen Beziehung mit dem ringförmigen Schlitz ermöglicht.
Entsprechend einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Röntgenstrahlungsabschirmteils bereitgestellt, welches auf einem offenen Ende eines Woltertyp-Röntgenstrahlungsspiegelkörpers mit einer Innenoberfläche bereitgestellt ist, die eine reflektierende Spiegeloberfläche mit einer Rotations-Oberfläche definiert, und welches nur den Durchgang von Röntgenstrahlung, die auf die Reflexionsspiegeloberfläche einfällt, und von Röntgenstrahlung, die an der Reflexionsspiegeloberfläche reflektiert wird, erlaubt, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt: Bilden eines röntgenstrahlungsdurchlässigen Schlitzes eines im wesentlichen ringförmigen Aufbaus durch ein Photoätzen in einer Röntgenstrahlungsabschirmplatte, welche eine genügend große Größe besitzt, um das eine offene Ende des Röntgenstrahlungsspiegels zu blockieren, und welche den Durchgang von Röntgenstrahlen verhindert; und Befestigen eines zylindrischen Montageteils, welches eine Montage über einen offenen Endteilbereich des Röntgenstrahlungsspiegels auf der Röntgenstrahlungsabschirmplatte an der Außenseite des Schlitzes ermöglicht, um damit koaxial zu sein.
Diese Erfindung kann aus der folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen besser verstanden werden, in welchen:
Fig. 1 eine Längsguerschnittansicht ist, die eine Röntgenstrahlungsspiegelanordnung entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 2 eine Vorderansicht ist, die ein Röntgenstrahlungsabschirmteil der Röntgenstrahlungsspiegelvorrichtung von Fig. 1 zeigt;
Fig. 3 eine Längsquerschnittansicht ist, die eine Röntgenstrahlungsspiegelvorrichtung entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 4 eine Vorderansicht ist, die ein Röntgenstrahlungsabschirmteil der Röntgenstrahlungsspiegelvorrichtung von Fig. 3 zeigt;
Fig. 5 eine Längsquerschnittansicht ist, die eine Röntgenstrahlungsspiegelvorrichtung entsprechend einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
Die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden detailliert mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen erklärt.
Fig. 1 und 2 zeigen eine Röntgenstrahlungsspiegelvorrichtung entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Vorrichtung umfaßt einen Woltertyp-Spiegelkörper 10, der an beiden Enden geöffnet ist, und ein Paar Röntgenstrahlungsabschirmteile 12 und 13, die an beiden Enden des Spiegelkörpers bereitgestellt sind.
Der Spiegelkörper 10 ist beispielsweise aus Kupfer oder Nickel gemacht, und ein Goldfilm ist auf dessen Innenoberfläche aufgebracht. Die Innenoberfläche des Spiegelkörpers 10 bildet eine Tandemtyp-Reflexionsspiegeloberfläche 16. Insbesondere ist an der Innenwandoberfläche des Spiegelkörpers 10 eine erste- Reflexionsspiegeloberfläche 16a, die ein Rotations-Hyperboloid bildet, an einem Endteilbereich des Spiegelkörpers 10 bereitgestellt, und eine zweite Reflexionsspiegeloberfläche 16b, die ein Rotations-Ellipsoid bildet, an dem anderen Endteilbereich des Spiegelkörpers bereitgestellt. Die erste und zweite Reflexionsspiegeloberfläche 16a und 16b sind koaxial in einer stufenlosen Verbindung ausgeformt. Die äußeren umfangsmäßigen Oberflächen beider Endteilbereiche des Spiegelkörpers 10 sind so ausgeformt, um koaxial mit den Spiegeloberflächen 16a und 16b zu sein, und bilden jeweils einen ersten und zweiten Kupplungsabschnitt 18a und 18b.
Das Röntgenstrahlungsabschirmteil 12 besitzt einen Ring 20, der aus einer 2 mm dicken Kupferplatte gebildet ist und eine kreisförmige Innenöffnung besitzt, und ein zylindrisches Montageteil 24, das auf einer Oberfläche des Rings 20 in einer koaxialen Beziehung mit der Innenöffnung 22 befestigt ist. Der Innendurchmesser des Montageteils 24 ist im wesentlichen gleich dem Außendurchmesser des Kupplungsabschnitts 18a. Ein Röntgenstrahlungsdurchlaßfilm 26 ist auf der anderen Oberfläche des Rings 20 befestigt und verschließt die Innenöffnung 22. Der Film 26 ist ungefähr 2 µm dick und aus einem Material wie z.B. Polyethylen, Beryllium und Lithium gebildet. Ein kreisförmiger Röntgenstrahlungsabschirmfilm 28 ist mittels beispielsweise eines Dampfabscheidungsverfahrens oder eines Sputterverfahrens auf jener Oberfläche des Films 26 ausgeformt, welche den Ring 20 berührt. Der Röntgenstrahlungsabschirmfilm 28, der ungefähr 5 µm dick ist, ist aus einem Material, wie z.B. Gold oder Platin ausgeformt. Der Film 28 ist koaxial mit der Innenöffnung 22 ausgeformt und besitzt einen kleineren Durchmesser als jenen der Innenöffnung 22. Auf diese Weise ist ein ringförmiger Schlitz 30 zwischen dem Rand der Innenöffnung 22 und dem äußeren umfangsmäßigen Rand des Röntgenstrahlungsabschirmfilms definiert.
Das auf diese Weise gebildete Röntgenstrahlungsabschirmteil 12 ist an einem Ende des Spiegelkörpers durch das Montieren des Montageteils 24 über den Kupplungsabschnitt 18a des Spiegelkörpers 10 befestigt. Wie oben erläutert ist, ist der Kupplungsabschnitt 18a koaxial mit der Reflexionsspiegeloberfläche 16 gebildet, und der Montageabschnitt 24 des Röntgenstrahlungsabschirmteils 12 ist koaxial mit der Innenöffnung 22 gelegen. Dementsprechend ist mit dem auf dem Spiegelkörper befestigten bzw. montierten Röntgenstrahlungsabschirmteil 12 der Schlitz 30 exakt koaxial mit der Reflexionsspiegeloberfläche 16 gelegen. Ein Röntgenstrahlungsdurchlaßverhältnis zwischen dem Röntgenstrahlungsabschirmfilm 28 und dem Röntgenstrahlungsdurchlaßfilm 26 ist 1 : 1000.
Das andere Röntgenstrahlungsabschirmteil 13 ist auf ähnliche Weise wie das Röntgenstrahlungsteil 12 aufgebaut. In diesem Fall werden dieselben Referenzziffern verwendet, um Teile oder Elemente entsprechend jenen zu bezeichnen, die in dem Röntgenstrahlungsabschirmteil 12 gezeigt sind, und eine weitere Erklärung ist daher weggelassen. In diesem Zusammenhang ist zu bemerken, daß der Durchmesser jedes Bauteils des Röntgenstrahlungsabschirmteils 13 größer gesetzt ist als jener des Lichtabschirmungsteils 12, um zu der Reflexionsspiegeloberfläche 16b zu passen. Das Röntgenstrahlungsabschirmteil 13 ist an das andere Ende des Spiegelkörpers 10 durch das Montieren des Montageteils 24 über den Kupplungsabschnitt 18b des Spiegelkörpers 10 befestigt. Weil das Röntgenstrahlungsabschirmteil 13 über den Spiegelkörper 10 montiert ist, ist ein Schlitz 30 des Teils 13 exakt koaxial mit der Reflexionsspiegeloberfläche 16 gelegen.
Entsprechend der Röntgenstrahlungsspiegelvorrichtung, die den obigen Aufbau besitzt, wie er in Fig. 1 gezeigt ist, wird das meiste der Röntgenstrahlung eines Röntgenstrahlungsstrahls, der durch einen Objektpunkt 0, der auf der optischen Achse A der Reflexionsspiegeloberfläche 16 des Spiegelkörpers 10 gelegen ist, durch den Röntgenstrahlungsabschirmfilm 28 des Röntgenstrahlungsabschirmteils 12 abgeschirmt. Nur wenig Röntgenstrahlung fällt auf den Spiegelkörper 10 durch den Röntgenstrahlungsdurchlaßfilm 26 und den Schlitz 30 ein. Der Schlitz 30 ist insbesondere so gelegen und dimensioniert, um nur einen Durchgang jener Röntgenstrahlung eines Röntgenstrahlungsstrahls zu ermöglichen, der auf die erste Reflexionsspiegeloberfläche 16a des Spiegelkörpers 10 auftrifft.
Die Röntgenstrahlung, die auf die Reflexionsspiegeloberfläche 16a auftrifft, wird dort reflektiert und trifft auf die zweite Reflexionsspiegeloberfläche 16b. Nachdem sie an der Reflexionsspiegeloberfläche 16b reflektiert worden ist, wird die Röntgenstrahlung auf das Röntgenstrahlungsabschirmteil 13 zu geleitet. Der Schlitz 30 des Röntgenstrahlungsabschirmteiles 13 ist so ausgeformt, um auf einem Strahlengang jener Röntgenstrahlung gelegen zu sein, welche auf der Reflexionsspiegeloberfläche 16b reflektiert wird. Auf diese Weise wird die Röntgenstrahlung nach dem Passieren durch den Schlitz 30 und den Röntgenstrahlungsdurchlaßfilm 26 auf einem Brennpunkt F auf der optischen Achse A der Reflexionsspiegeloberfläche 16 abgebildet.
Entsprechend der auf diese Weise aufgebauten Röntgenstrahlungsspiegelvorrichtung besitzt das jeweilige Röntgenstrahlungsabschirmteil das Montageteil 24 und ist auf dem Spiegelkörper 10 durchs das Montieren des Montageteils über den Kupplungsabschnitt des Spiegelkörpers 10 befestigt. Da das Montageteil 24 koaxial mit dem Schlitz 30 gelegen ist, kann der Schlitz auf einfache Weise in eine exakte Ausrichtung bezüglich der Zentrumsachse der Reflexionsspiegeloberfläche 16 des Spiegelkörpers 10 durch das einfache Montieren des Montageteils 24 über den entsprechenden Kupplungsabschnitt des Spiegelkörpers gebracht werden. Auf diese Weise ist jede belastende Ausrichtungssteuerung, welche andererseits in der konventionellen Vorrichtung erforderlich gewesen wäre, unnötig, so daß eine Vorrichtung einer hohen Genauigkeit auf effektive Weise hergestellt werden kann.
Da der Schlitz 30 des Röntgenstrahlungsabschirmteils durch den inneren peripheren Rand des Rings 20 und den äußeren peripheren Rand des Röntgenstrahlungsabschirmfilms 28 definiert ist, sind irgendwelche Drähte oder Stangen, welche in der konventionellen Vorrichtung verwendet werden, nicht in dem Schlitz 30 gelegen. Es ist auf diese Weise möglich, eine Abnahme sowohl der Röntgenstrahlungsaufnahmeleistungsfähigkeit als auch der Streuung einer Röntgenstrahlung zu verhindern. Folglich ist es möglich, ein gut definiertes Röntgenstrahlungsbild zu erhalten.
Eine vollständigere Erklärung eines Verfahrens zur Herstellung der Röntgenstrahlungsspiegelvorrichtung und inbesondere eines Verfahrens zur Herstellung des Röntgenstrahlungsabschirmteils wird unten gegeben.
Bei der Herstellung des Röntgenstrahlungsabschirmteils wird zunächst das Montageteil 24 mittels beispielsweise einem Hartlöten mit dem äußeren peripheren Teilbereich des Rings 20 verbunden, um koaxial damit zu sein. Dann wird auf dem kreisförmigen Röntgenstrahlungsdurchlaßfilm 26, der denselben Durchmesser besitzt wie der Ring 20, ein kreisförmiger Röntgenstrahlungsabschirmfilm 28 von ungefähr 5 um durch ein physikalisches Dampfabscheidungsverfahren, wie z.B. Dampfabscheidung und Sputtern, derart gebildet, daß er koaxial mit dem Röntgenstrahlungsdurchlaßfilm ist. Der Röntgenstrahlungsdurchlaßfilm 26 mit dem Lichtabschirmfilm 28 ist mittels beispielsweise einem rasch klebenden Klebstoff an die Oberfläche des Rings 20 geklebt, die jener Oberfläche gegenüberliegt, auf welcher das Montageteil 24 bereitgestellt ist, und ist konzentrisch mit dem Ring 20 gelegen.
Das auf diese Weise hergestellte Röntgenstrahlungsabschirmteil ist an dem Spiegelkörper 10 durch das Montieren des Montageteils 24 an den Kupplungsabschnitt des Spiegelkörpers befestigt. Nach dem Montieren des Röntgenstrahlungsabschirmteils auf dem Spiegelkörper ist der Schlitz des Abschirmteils automatisch bezüglich der Zentrumsachse der Reflexionsspiegeloberfläche 16 des Spiegelkörpers ausgerichtet.
In dem zuvor erwähnten Ausführungsbeispiel ist der Schlitz 30 des jeweiligen Röntgenstrahlungsabschirmteils durch die Platte 20, die an dem Röntgenstrahlungsdurchlaßfilm 26 befestigt ist, und dem Röntgenstrahlungsabschirmfilm 28 definiert. Jedoch kann das Abschirmteil wie in Fig. 3 und 4 (zweites Ausführungsbeispiel) gezeigt, aufgebaut sein.
Entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel besitzt ein Röntgenstrahlungsabschirmteil 12 einen kreisförmigen Röntgenstrahlungsabschirmfilm 28 mit ungefähr 40 µm Dicke, der aus Kupfer gebildet ist, und einen Schlitz 30 besitzt. Der Schlitz 30 beinhaltet drei gewölbte Öffnungen (oder Segmente) 30a, 30b und 30c. Diese Öffnungen (oder Segmente) erstrecken sich entlang eines Kreises, der konzentrisch mit jenem des Röntgenstrahlungsabschirmfilms 28 ist. Ein dünner Goldfilm ist auf jeder Oberfläche des Rüntgenstrahlungsabschirmfilms 28 aufgebracht, um dessen Korrosionsbeständigkeit zu verbessern. Jener Teilbereich des Röntgenstrahlungsabschirmfilms 28, der an einer Grenze zwischen zwei beieinanderliegenden Segmenten gelegen ist, bildet eine Brücke 34, die ungefähr 0,2 mm dick ist. Ein Abschnitt des Röntgenstrahlungsabschirmfilms 28, der innerhalb der Segmente 30a bis 30c gelegen ist, ist durch die Brücken 34 mit einem Abschnitt des Röntgenstrahlungsabschirmfilms 28 gekoppelt, der außerhalb der Segmente gelegen ist.
Ein Ring 20 ist mit dem Außenrandteilbereich einer Oberfläche des Lichtabschirmfilms 28 befestigt. Ein zylindrisches Montageteil 24 ist an dem Ring 20 befestigt, um koaxial mit dem Röntgenstrahlungsabschirmfilm 28 zu sein, d.h. koaxial mit den Segmenten 30a bis 30c.
Das auf diese Weise aufgebaute Lichtabschirmungsteil 12 ist an einem Spiegelkörper 10 durch das Montieren des Montageteils 24 über einen Kupplungsabschnitt 18a des Spiegelkörpers befestigt. Auf diese Weise sind mit dem Röntgenstrahlungsabschirmungsteil 12, das an dem Spiegelkörper 10 befestigt ist, die Segmente 30a bis 30c des Schlitzes 30 koaxial mit der Reflexionsspiegeloberfläche 16 positioniert.
Ein Röntgenstrahlungsabschirmteil 13 ist ferner in derselben Art wie das Röntgenstrahlungsabschirmungsteil 12 aufgebaut. In diesem Fall werden identische Referenzziffern verwendet, um Teile und Elemente entsprechend jenen zu bezeichnen, die in dem Abschirmungsteil 12 gezeigt sind, und eine weitere Erklärung ist deshalb weggelassen.
Entsprechend der Röntgenstrahlungsspiegelvorrichtung im zweiten Ausführungsbeispiel besitzt das jeweilige Abschirmungsteil das Montageteil 24 koaxial mit dem Schlitz 30 und ist auf dem Spiegelkörper 10 durch das Montieren des Montageteils über den Spiegelkörper befestigt. Aus diesem Grund kann der Schlitz 30 auf einfache Weise und sehr genau bezüglich der Reflexionsspiegeloberfläche 16 des Spiegelkörpers 10 ausgerichtet werden.
Ferner ist im Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel der Schlitz nicht durch irgendeinen leicht durchlässigen Film bedeckt. Auf diese Weise wird Röntgenstrahlung, die auf den Spiegelkörper 10 einfällt oder diesen durch die Segmente 30a bis 30c des Schlitzes 30 verläßt, nicht durch den Röntgenstrahlungsdurchlaßfilm absorbiert. Ferner wird, da die Breite der Brücken 34 des jeweiligen Lichtabschirmungsteils sehr gering ist, d.h. ungefähr 0,1 mm beträgt, eine Menge der Röntgenstrahlung, die durch den Schlitz 30 gelangt, nicht durch die Brücken 34 verloren. Entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel tritt ein Abfall bezüglich der Auflösung des Röntgenstrahlungsbildes nicht auf, wobei es ein gut definiertes Bild ausdrücklich sicherstellt.
Das jeweilige Röntgenstrahlungssabschirmungsteil des zweiten Ausführungsbeispiels ist in der folgenden Weise hergestellt.
Zuerst wird auf dem Röntgenstrahlungsabschirmungsfilm 38 ein Photoschutzlack gebildet, der ein Muster mit Durchgangslöchern zum Ausformen von Öffnungen (oder Segmenten) 30a bis 30c besitzt. Dann werden die Öffnungen (oder Segmente) 30a bis 30c in dem Röntgenstrahlungsabschirmungsfilm 28 mittels eines Verfahrens, wie z.B. einem chemischen Ätzen, einem Trockenätzen, einem reaktiven Ionenätzen oder Sputterätzen hergestellt, gefolgt von dem Entfernen des verbleibenden Photoschutzlack. Wenn so verfahren wird, ist der Röntgenstrahlungssabschirmungsfilm 28 vollständig. Dann wird ein Ring 20 an den Außenrandteilbereich der Oberfläche des Röntgenstrahlungsabschirmungsfilms 28 geklebt, und ein Montageteil 24 aus Kupfer wird mittels beispielsweise einem Hartlöten an die Scheibe einer koaxialen Beziehung mit den Segmenten 30a bis 30c verbunden.
Das Lichtabschirmteil wird über den Spiegelkörper 10 montiert, nachdem es ausgeformt ist. Da in diesem Fall die Öffnungen (oder Segmente) 30a bis 30c durch ein Photoätzverfahren gebildet sind und der Lichtabschirmungsfilm 28 auf dem Spiegelkörper 10 mittels des Montageteils 24 befestigt ist, können die Öffnungen (oder Segmente) 30a bis 30c koaxial mit der optischen Achse der Reflexionsspiegeloberfläche 16 mit einer Genauigkeit von wenigen µm bis wenigen 10 µm positioniert werden.
Das Röntgenstrahlungsabschirmungsteil einfach und sehr genau bezüglich dem Spiegelkörper ausgerichtet werden kann, ist es möglich, die Herstellungsleistungsfähigkeit der Röntgenstrahlungsspiegelvorrichtung drastisch zu verbessern.
Fig. 5 zeigt eine Röntgenstrahlungsspiegelvorrichtung entsprechend einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
In diesem Fall werden identische Referenzziffern verwendet, um Teile oder Elemente entsprechend jenen zu bezeichnen, die in dem zweiten Ausführungsbeispiel gezeigt sind. Eine weitere Erklärung ist daher weggelassen.
Ein Durchgangsloch 36 ist in einem Röntgenstrahlungsabschirmungsfilm 28 der Röntgenstrahlungsabschirmungsteile 12 und 13 gebildet, um koaxial mit der optischen Achse A der Reflexionsspiegeloberfläche 16 eines Spiegelkörpers 10 zu sein. Ein ebener bzw. planer Spiegel 40 ist auf einem Halterungsteil 38 an der Außenoberfläche des Röntgenstrahlungsabschirmfilms 28 des Röntgenstrahlungsabschirmteils 12 derart befestigt, daß er gegenüber dem Durchgangsloch 36 gelegen ist. Eine Linse 44 ist durch ein Halterungsteil 42 an der Außenseite des Röntgenstrahlungsabschirmfilms 28 des Röntgenstrahlungsabschirmteils 13 befestigt, so daß die optische Achse A der Linse 44 bezüglich der Zentrumsachse des Durchgangslochs 36 ausgerichtet ist. Das Halterungsteil 42 ist beweglich bezüglich dem Röntgenstrahlungsabschirmfilm 28 befestigt, so daß die Linse 44 bezüglich der Position relativ zu der optischen Achse A gesteuert werden kann. Die Vorrichtung beinhaltet einen Laseroszillator 50, welcher außerhalb des Spiegelkörpers 10 und gegenüber dem planen Spiegel 40 angeordnet ist.
Entsprechend der so aufgebauten Röntgenstrahlungsspiegelvorrichtung wird ein sichtbarer Laserstrahl 52, der von dem Laseroszillator 50 emittiert wird, durch den Spiegel 40 reflektiert und fällt auf den Spiegelkörper 10 durch das Loch 36 ein. Der Laserstrahl wird aus dem Spiegelkörper 10 nach dem Durchgangsloch 36 des Röntgenstrahlungsabschirmungsteils 13 geleitet und in einem Brennpunkt F der Reflexionsspiegeloberfläche 16 durch die Linse 44 fokussiert.
Entsprechend der oben erläuterten Vorrichtung ist es für den Anwender möglich, den Röntgenstrahlungsbrennpunkt F der Reflexionsspiegeloberfläche 16 bei der Verwendung des Laserstrahls visuell zu beobachten. Es ist daher möglich, auf einfache Weise verschiedene Arten von Steuerungsoperationen bezüglich der Röntgenstrahlungsspiegelvorrichtung durchzuführen, wie z.B., um den Röntgenstrahlungsbrennpunkt F der Reflexionsspiegeloberfläche 16 des Röntgenstrahlungsspiegelkörpers 10 an eine gewünschte Position einrichten zu lassen.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die obigen Ausführungsbeispiele begrenzt und zahlreiche Änderungen und Modifikationen können innerhalb des Geistes und des Umfangs der vorliegenden Erfindung gemacht werden. Zum Beispiel können in den zuvor erwähnten Ausführungsbeispielen dieselben Vorteile wie in den zuvor erwähnten Ausführungsbeispielen erhalten werden, wenn das Röntgenstrahlungssabschirmungsteil an mindestens einem Ende des Spiegelkörpers 10 bereitgestellt ist. Die Röntgenstrahlungsspiegelvorrichtung der vorliegenden Erfindung kann bei einem Röntgenstrahlungsteleskop, einem Schrittmotor für ein Halbleiterbelichtungssystem und ähnlichem angewendet werden, ohne auf ein Röntgenstrahlungsmikroskop beschränkt zu sein.

Claims

1. Röntgenstrahlungsspiegelvorrichtung mit:

einem Woltertyp-Spiegelkörper (10) mit geöffneten Enden und einer Innenoberfläche, welche eine Reflexionsspiegeloberfläche (16) bildet, die eine Rotations-Oberfläche besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß

eine Röntgenstrahlungsabschirmeinrichtung (12 oder 13) an mindestens einem geöffneten Ende des Spiegelkörpers (10) bereitgestellt ist, wobei die Röntgenstrahlungsabschirmeinrichtung (12 oder 13) eine Röntgenstrahlungsabschirmplatte (28), die an einem geöffneten Ende bereitgestellt ist, um einen zentralen Teil des letzteren zu blockieren, und einen im wesentlichen ringförmigen Schlitz (30) beinhaltet, um nur den Durchgang von Röntgenstrahlung, die auf die reflektierende Spiegeloberfläche (16) einfällt, und von Röntgenstrahlung, die an der Reflexionsspiegeloberfläche (16) reflektiert wird, zu erlauben; und dadurch daß

die Röntgenstrahlungsabschirmeinrichtung (12 oder 13) eine Montageeinrichtung, die an einen geöffneten Endteilbereich des Spiegelkörpers (10) angepaßt ist, zum Positionieren der Röntgenstrahlungsabschirmplatte bezüglich des Spiegelkörpers beinhaltet, so daß der Schlitz (30) koaxial mit der optischen Achse der Reflexionsspiegeloberfläche (16) gelegen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein geöffneter Endteilbereich des Spiegelkörpers (10) eine äußere umfangsmäßige Oberfläche besitzt, die koaxial mit der Reflexionsspiegeloberfläche (16) ist, und daß er einen Kupplungsabschnitt (18a oder 18b) bildet, und daß die Montageeinrichtung ein zylindrisches Montageteil (24) besitzt, welches koaxial mit dem Schlitz (30) ist und über den Kupplungsabschnitt montiert ist.

3. Vorrichtung nach Anspurch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Röntgenstrahlungsabschirmeinrichtung (12 oder 13) einen Röntgenstrahlungsdurchlaßfilm (26) beinhaltet, der bereitgestellt ist, ein offenes Ende des Spiegelkörpers (10) zu blockieren, daß der Röntgenstrahlungsabschirmplatte einen ersten Röntgenstrahlungsabschirmabschnitt (28) eines kreisförmigen Aufbaus, der auf einer Oberfläche des Röntgenstrahlungsdurchlaßfilms befestigt ist, um koaxial mit einer Achse der Reflexionsspiegeloberfläche (16) zu sein, und einen zweiten Röntgenstrahlungsabschirmabschnitt (20) eines ringförmigen Aufbaus besitzt, der auf der Oberfläche des Röntgenstrahlungsdurchlaßfilms befestigt ist, um koaxial mit dem ersten Abschnitt und außerhalb diesem mit einem ringförmigen Abstand dazwischen gelegen ist, und daß der Schlitz (30) durch den ringförmigen Raum definiert ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Montageeinrichtung ein zylindrisches Montageteil (24) besitzt, das an dem zweiten Abschnitt (20) befestigt ist, um koaxial mit dem Schlitz (30) zu sein.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz (30) eine Vielzahl von gewölbten Öffnungen (oder Segmenten) (30a bis 30c) besitzt, die in der Röntgenstrahlungsabschirmplatte (28) gebildet sind, und daß die gewölbten Öffnungen (oder Segmente) entlang einem Kreis gebildet sind, der mit der Achse der Reflexionsspiegeloberfläche (16) konzentrisch ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Montageeinrichtung ein zylindrisches Montageteil (24) besitzt, das an der Röntgenstrahlungsabschirmplatte (28) befestigt ist, um koaxial mit dem Schlitz (30) zu sein.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflexionsspiegeloberfläche (16) einen Röntgenstrahlungsbrennpunkt besitzt, der außerhalb des Spiegelkörpers (10) und auf der optischen Achse der Reflexionsspiegeloberfläche gelegen ist, und gekennzeichnet durch ferner:

eine Einrichtung zum visuellen Beobachten des Röntgenstrahlungsbrennpunktes, wobei die Beobachtungseinrichtung ein Durchgangsloch (36), das in der Röntgenstrahlungsabschirmplatte (28) ausgeformt ist, um koaxial mit der Reflexionsspiegeloberfläche zu sein, eine Lichtemissionseinrichtung (50), die außerhalb des Spiegelkörpers zum Emittieren sichtbaren Lichts bereitgestellt ist, und ein optisches System (40, 44) zum Leiten des sichtbaren Lichts, das von der Lichtemittierungseinrichtung emittiert wird, auf den Röntgenstrahlungsbrennpunkt zu durch das Durchgangsloch und das Innere des Spiegelkörpers und zum Abbilden des sichtbaren Lichts auf dem Röntgenstrahlungsbrennpunkt, beinhaltet.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflexionsspiegeloberfläche (16) eine erste Reflexionsspiegeloberfläche (16a), die auf einem Endteilbereich des Spiegelkörpers (10) gelegen ist, und eine zweite Reflexionsspiegeloberfläche (16b), die auf dem anderen Endteilbereich des Spiegelkörpers in einer stufenlosen Verbindung zu der ersten Reflexionsspiegeloberfläche gelegen ist, besitzt.

9. Verfahren zum Herstellen eines Röntgenstrahlungsabschirmteils, welches an einem offenen Ende eines Woltertyp-Röntgenstrahlungsspiegelkörpers (10) bereitgestellt ist, der eine Innenoberfläche besitzt, die eine Reflexionsspiegeloberfläche (16) definiert, die eine Rotations-Oberfläche besitzt, und das nur den Durchgang von Röntgenstrahlung erlaubt, die auf die Reflexionsspiegeloberfläche (16) einfällt, und von Röntgenstrahlung, die an der Reflexionsspiegeloberfläche (16) reflektiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt:

Bilden eines ersten kreisförmigen Röntgenstrahlungsabschirmabschnitts (28) durch physikalische Dampfabscheidung auf einem Röntgenstrahlungsdurchlaßfilm (26), der eine genügend große Größe besitzt, um ein offenes Ende des Röntgenstrahlungsschirms (10) zu blockieren;

Befestigen eines zweiten ringförmigen Röntgenstrahlungsabschirmabschnitts (20) auf dem Röntgenstrahlungsdurchlaßfilm derart, daß er koaxial mit dem ersten Röntgenstrahlungsabschirmabschnitt und außerhalb dessen mit einem ringförmigen Raum dazwischen gelegen ist, um so einen ringförmigen Schlitz (30) zu definieren, welcher den Durchgang der Röntgenstrahlung zwischen dem ersten und zweiten Röntgenstrahlungsabschirmabschnitt erlaubt; und

Befestigen eines zylindrischen Montageteils (24), welches in der Lage ist, über den einen Endteilbereich des Röntgenstrahlungsspiegels auf dem zweiten Röntgenstrahlungsabschirmabschnitt in einer koaxialen Beziehung mit dem ringförmigen Schlitz montiert zu werden.

10. Verfahren zum Herstellen eines Röntgenstrahlungsabschirmteils, welches an einem offenen Ende eines Woltertyp-Röntgenstrahlungsspiegelkörpers (10) bereitgestellt ist, der eine Innenoberfläche besitzt und eine Reflexionsspiegeloberfläche (16) definiert, die eine Rotations-Oberfläche besitzt, und welches nur den Durchgang von Röntgenstrahlung, die die Reflexionsspiegeloberfläche (16) betritt, und von Röntgenstrahlung, die auf der Reflexionsspiegeloberfläche (16) reflektiert wird, erlaubt,

dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt:

Ausformen eines röntgenstrahlungsdurchlässigen Schlitzes (30) eines im wesentlichen ringförmigen Aufbaus durch ein Photoätzen in einer Lichtabschirmplatte (28), die groß genug ist, um ein offenes Ende des Röntgenstrahlungsspiegels (10) zu blockieren, und die einen Durchgang von Röntgenstrahlen verhindert; und

Befestigen eines zylindrischen Montageteils (24), welches imstande ist, über einen offenen Endteilbereich eines Röntgenstrahlungsspiegels zu passen, auf der Lichtabschirmplatte auf der Außenseite des Schlitzes, um damit koaxial zu sein.