DE69913491T2

DE69913491T2 - Röntgenröhre, Röntgenstrahlengenerator und Untersuchungssystem

Info

Publication number: DE69913491T2
Application number: DE69913491T
Authority: DE
Inventors: Yutaka Hamamatsu-shi OCHIAI; Tutomu Hamamatsu-shi INAZURU
Original assignee: Hamamatsu Photonics KK
Current assignee: Hamamatsu Photonics KK
Priority date: 1998-02-06
Filing date: 1999-02-05
Publication date: 2004-09-16
Anticipated expiration: 2019-02-06
Also published as: EP1335401B1; AU2186899A; JP4574755B2; EP1052675B1; EP1699069A3; US20050147207A1; US7106829B2; KR20010040658A; EP1335401A3; JPH11224624A; DE69941229D1; US6856671B2; EP1699069B1; EP1052675A1; DE69932647T2; DE69913491D1; EP1335401A2; EP1699069A2; EP1052675A4; US20030068013A1

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Röntgenröhre zum Erzeugen von Röntgenstrahlen, einen Röntgenstrahlengenerator und ein Untersuchungssystem für ein Objekt, das unter Verwendung von ihnen zu untersuchen ist.
Stand der Technik
Es ist eine herkömmliche Röntgenröhre bekannt, in der eine Elektronenkanone zum Emittieren von Elektronen und ein Target zum Erzeugen von Röntgenstrahlen durch die Elektronen vorhanden sind, wie in der offengelegten japanischen Patentanmeldung HEI 7-296751 beschrieben ist. In dieser japanischen Anmeldung ist eine Röntgenröhre offenbart, die eine Elektronenkanone aufweist, welche mit einer Seite einer Ummantelung gekoppelt ist, in der eine Targetanordnung bereitgestellt ist. Bei der Verwendung werden Elektronen in einer Richtung, die unter rechten Winkeln zu der Richtung steht, in der Röntgenstrahlen von einem Fenster in der Ummantelung der Targetanordnung emittiert werden, auf die Targetanordnung geschossen.
Andererseits ist ein herkömmlicher Röntgenstrahlengenerator bekannt, in dem eine Röntgenröhre, eine Treiberschaltung für die Röntgenröhre und dergleichen vorhanden sind, wie in der offengelegten japanischen Patentanmeldung HEI 7-29532 beschrieben ist.
Diese Röntgenröhre und dieser Röntgenstrahlengenerator werden hauptsächlich für eine zerstörungsfreie bzw. berührungsfreie Beobachtung interner Strukturen von Objekten und dergleichen verwendet, wie in der offengelegten japanischen Patentanmeldung HEI 6-315152 beschrieben ist. Beispielsweise wird ein zu untersuchendes Objekt mit von der Röntgenröhre und dem Röntgenstrahlengenerator emittierten Röntgenstrahlen bestrahlt und werden die von dem Objekt durchgelassenen Röntgenstrahlen von einem Röntgenstrahl/Fluoreszenz-Vervielfacher (einer Bildverstärkerröhre oder I.I.-Rohre) oder dergleichen erfaßt. Daraufhin wird das sich ergebende vergrößerte Durchdringungsbild des Objekts betrachtet, wodurch die zerstörungsfreie bzw. berührungsfreie Beobachtung der internen Struktur eines Objekts möglich wird.
Ein Beispiel der Verringerung des Abstands zwischen dem Emitter für Röntgenstrahlen und dem zu röntgenden Objekt ist in der europäischen Patentanmeldung EP 0 553 913 dargestellt, wobei die Endflächen der Vorrichtungen abgekantet sind.
Im allgemeinen wird, wie in der offengelegten japanischen Patentanmeldung HEI 6-94650 und HEI 6-18450 beschrieben ist, bei einer solchen Untersuchung des zu untersuchenden Objekts eine Technik verwendet, bei der das Objekt um eine Achse gedreht wird, die zu der Richtung senkrecht steht, in der die Röntgenstrahlen emittiert werden, um die Orientierung des Objekts zu ändern und dadurch genau eine fehlerhafte Stelle zu spezifizieren.
Andererseits wird die Vergrößerungsrate des Durchdringungsbilds durch das Verhältnis zwischen dem Abstand (A) von der Röntgenstrahl-Erzeugungsposition (der Fokusposition der Röntgenröhre) innerhalb des Röntgenröhrengeräts zu der Position des Objekts und dem Abstand (B) von der Position des Objekts zur Röntgenstrahlen-Eintrittsfläche der I.I.-Röhre bestimmt. Das heißt, daß sich die Vergrößerungsrate M durch M = (A + B)/A (1)ausdrücken läßt. Normalerweise ist A « B, und der Ausdruck (1) kann daher durch M = B/A ausgedrückt werden.
Insbesondere kann zum Erzielen einer höheren Vergrößerungsrate daran gedacht werden, A zu verkleinern oder B zu vergrößern. Durch das Vergrößern von B wird jedoch nicht nur die Gesamtgröße des Röntgenstrahl-Untersuchungsgeräts erhöht, sondern es wird auch erheblich sein Gewicht erhöht, weil eine umfangreichere Bleiabschirmung erforderlich ist, um zu verhindern, daß die Röntgenstrahlen nach außen lecken, usw.
Es ist daher wünschenswert, daß A so klein wie möglich ist. In dem Fall, daß eine Technik verwendet wird, bei der die Orientierung des zu untersuchenden Objekts geändert wird, wie vorstehend erwähnt wurde, kann jedoch ein Probenhalter zum Anbringen des Objekts oder dergleichen in Kontakt mit der Austrittsfläche der Röntgenröhre gelangen, falls A verkleinert wird. Folglich gibt es eine bestimmte Grenze für das Erhöhen der Vergrößerungsrate des Durchdringungsbilds. Es war daher schwierig, genau den Zustand eines zu untersuchenden Objekts zu untersuchen, während ein Durchdringungsbild von diesem mit einer hohen Vergrößerungsrate betrachtet wurde.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht zum Lösen der vorstehend erwähnten Probleme darin, eine Röntgenröhre, einen Röntgenstrahlengenerator und ein Untersuchungssystem bereitzustellen, wodurch Röntgenstrahlen emittiert werden können, während zu untersuchende Objekte näher bei diesen angeordnet werden.
Offenbarung der Erfindung
Ein erster Aspekt der Erfindung sieht eine Vorrichtung zum Erzeugen von Röntgenstrahlen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vor.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung sieht ein Untersuchungssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 7 vor.
Bevorzugte Merkmale dieser Aspekte der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen dargelegt.
Eine andere bevorzugte Ausführungsform sieht ein Gerät vor, bei dem die beiden Abkantflächen der Röntgenröhre, die vorstehend jeweils erwähnt wurden, auf beiden Seiten um das Emissionsfenster symmetrisch ausgebildet sind. Weiterhin können gemäß dieser Ausführungsform die beiden Abkantflächen der Röntgenröhre im gleichen Winkel zur Röntgenstrahl-Emissionsrichtung geneigt sein.
Wenn das Gerät gemäß dieser Ausführungsform in einem Untersuchungssystem verwendet wird, das die interne Struktur eines zu untersuchenden Objekts und dergleichen untersucht, indem das Objekt mit Röntgenstrahlen bestrahlt wird und die von dem Objekt durchgelassenen Röntgenstrahlen erfaßt werden, kann die darin ausgebildete Abkantfläche selbst dann verhindern, daß das Objekt an die vordere Endfläche anstößt, wenn das Objekt um die Achse geschwenkt wird, die die Emissionsrichtung schneidet, während sich das Objekt nahe beim Röntgenstrahl-Emissionsfenster befindet. Die Orientierung des Objekts kann daher geändert werden, während das zu untersuchende Objekt nahe bei der Röntgenstrahl-Emissionsposition angeordnet ist. Folglich wird nicht nur ein vergrößertes Durchdringungsbild des Objekts mit einer hohen Vergrößerungsrate erhalten, sondern es können auch die interne Struktur des Objekts und dergleichen detailliert überprüft werden, während die Orientierung des Objekts geändert wird.
Kurzbeschreibung der Zeichnung
1 ist eine erklärende Ansicht einer Röntgenröhre und eines Röntgenstrahlengenerators,
2 ist eine erklärende Ansicht der Röntgenröhre aus
1,
3 ist eine erklärende Ansicht der Röntgenröhre aus
1,
4 ist eine erklärende Ansicht eines Röntgenstrahlengenerators, der außerhalb des Schutzumfangs der Erfindung liegt,
5 ist eine erklärende Ansicht eines Untersuchungssystems, bei dem ein Röntgenstrahlengenerator und eine Röntgenröhre verwendet werden,
6 ist eine erklärende Ansicht eines Verfahrens, bei dem ein Röntgenstrahlengenerator und eine Röntgenröhre verwendet werden, die außerhalb des Schutzumfangs der Erfindung liegen,
7 ist eine erklärende Ansicht gemäß dem Stand der Technik,
8 ist eine erklärende Ansicht einer Röntgenröhre, die außerhalb des Schutzumfangs der Erfindung liegt, die 9 und 11 sind erklärende Ansichten von Röntgenröhren, die außerhalb des Schutzumfangs der Erfindung liegen,
10 ist eine erklärende Ansicht einer anderen Röntgenröhre, die innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung liegt, und
12 ist eine erklärende Ansicht eines Röntgenstrahlengenerators, in der eine Umhüllung dargestellt ist, die einen Teil der bevorzugten Ausführungsform bildet.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
Nachstehend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die anliegende Zeichnung erklärt. In der Zeichnung werden identische Bestandteile mit identischen Bezugszahlen bezeichnet, ohne daß ihre überlappenden Beschreibungen wiederholt werden. Weiterhin stimmen die Abmessungsverhältnisse in der Zeichnung nicht immer mit den erklärten überein.
1 zeigt einen Röntgenstrahlengenerator und eine Röntgenröhre. Die Röntgenröhre (jedoch nicht der Generator) entspricht einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Wie in 1 dargestellt ist, ist der Röntgenstrahlengenerator 1 ein Gerät zum Emittieren von Röntgenstrahlen, und er weist eine Ummantelung 2 zum Aufnehmen von Komponenten in der Art einer Treiberschaltung auf. Die Ummantelung 2 ist im wesentlichen wie ein vertikales, langgestrecktes, rechteckiges Parallelepiped geformt, wobei die Deckelfläche 21 mit einer Röntgenröhre 3 zum Emittieren von Röntgenstrahlen versehen ist. Ein Gratabschnitt der Ummantelung 2 zwischen der Deckelfläche 21 und einer Seitenfläche 22 ist abgeschrägt, so daß eine Abkantfläche 23 gebildet ist. Die Abkantfläche 23 ist eine zur Röntgenstrahl-Emissionsrichtung (der vertikalen Richtung in 1) geneigte Fläche, und sie ist in einer Richtung ausgebildet, die weder parallel noch senkrecht zur Röntgenstrahl-Emissionsrichtung steht.
Weiterhin ist die Abkantfläche 23 nur am Gratabschnitt zwischen der Deckelfläche 21 der Ummantelung 2 und einer Seitenfläche 22 davon ausgebildet. Die Röntgenröhre 3 ist an einer Position ausgebildet, die gegenüber dem Zentrum der Ummantelung 2 zu einer Seite abgeschrägt ist. Beispielsweise ist die Röntgenröhre 3 an einer Position ausgebildet, die zu der Seite abgeschrägt ist, die nicht mit der Abkantfläche 23 versehen ist. Die Röntgenröhre 3 erzeugt Röntgenstrahlen und weist einen Elektronenkanonenabschnitt 4 und einen Röntgenstrahlen-Erzeugungsabschnitt 5 auf.
Der untere Teil der Vorderfläche 24 der Ummantelung 2 ist mit einer Lüftungsöffnung 25 und einem Anschlußstück 26 versehen. Die Lüftungsöffnung 25 wird zum Austauschen von Luft zwischen der Innenseite und der Außenseite der Ummantelung 2 verwendet, und ein Kühllüfter (nicht dargestellt) ist innerhalb der Lüftungsöffnung 25 angeordnet. Das Anschlußstück 26 wird für eine Drahtleitungsverbindung zu einer Röntgensteuereinrichtung zum Steuern des Röntgenstrahlengenerators 1 oder dergleichen verwendet.
2 zeigt eine Schnittansicht der Röntgenröhre aus 1, während 3 eine Vorderansicht der Röntgenröhre zeigt.
Wie in 2 dargestellt ist, wird der Röntgenstrahlen-Erzeugungsabschnitt 5 der Röntgenröhre 3 zum Erzeugen von Röntgenstrahlen durch Elektronen vom Elektronenkanonenabschnitt 4 verwendet, und er besteht aus einem Hauptteil 51 und einem Kopfteil 52. Der Kopfteil 52 hat eine Säulenform, und seine Achsenrichtung ist vertikal orientiert, und seine Deckelfläche 53 weist ein Röntgenstrahl-Emissionsfenster 54 zum Emittieren von Röntgenstrahlen auf. Weiterhin sind Gratabschnitte zwischen der Deckelfläche 53 und der Seitenfläche 55 des Kopfteils 52 abgeschrägt, so daß Abkantflächen 56 gebildet sind.
Jede Abkantfläche 56 ist eine gegen die Röntgenstrahl-Emissionsrichtung (die vertikale Richtung in den 2 und 3) geneigte Fläche, und sie ist in einer Richtung ausgebildet, die weder parallel noch senkrecht zur Röntgenstrahl-Emissionsrichtung verläuft. Zwei Abkantflächen 56 sind um das Röntgenstrahl-Emissionsfenster 54 symmetrisch ausgebildet, während sie den gleichen Winkel in Bezug auf die Röntgenstrahl-Emissionsrichtung bilden.
Wie in 2 dargestellt ist, ist der Elektronenkanonenabschnitt 4 mit einem Seitenabschnitt des Kopfteils 52 des Röntgenstrahlen-Erzeugungsabschnitts 5 verbunden. Der Elektronenkanonenabschnitt 4 erzeugt Elektronen und emittiert sie zum Röntgenstrahlen-Erzeugungsabschnitt 5, während eine Heizung 41 zum Erzeugen von Wärme durch von außen zugeführte elektrische Leistung, eine Kathode 42 zum Emittieren von Elektronen, wenn sie durch die Heizung 41 geheizt wird, und eine Fokus-Gitterelektrode 43 zum Konvergieren der von der Kathode 42 emittierten Elektronen innerhalb von diesem angeordnet sind. Die jeweiligen Innenräume des Elektronenkanonenabschnitts 4 und des Röntgenstrahlen-Erzeugungsabschnitts 5 stehen miteinander in Verbindung und sind gegenüber der Außenseite der Röntgenröhre 3 gedichtet. Weiterhin werden die Innenräume des Elektronenkanonenabschnitts 4 und des Röntgenstrahlen-Erzeugungsabschnitts 5 im wesentlichen in einem Vakuumzustand gehalten.
Ein Target 6 ist innerhalb des Röntgenstrahlen-Erzeugungsabschnitts 5 installiert. Das Target 6 empfängt Elektronen vom Elektronenkanonenabschnitt 4 an einer vorderen Endfläche und erzeugt Röntgenstrahlen, und es ist in Achsenrichtung des Kopfteils 52 und des Hauptteils 51 des Röntgenstrahlen-Erzeugungsabschnitts 5 orientiert angeordnet.
4 zeigt eine Schnittansicht eines Röntgenstrahlengenerators bei Betrachtung von der Vorderseite, wobei der Generator so geformt ist, daß er außerhalb des Schutzumfangs der Erfindung liegt.
Wie in 4 dargestellt ist, ist ein Hochspannungs-Blockabschnitt 7 innerhalb der Ummantelung 2 des Röntgenstrahlengenerators 1 angeordnet. Der Hochspannungs-Blockabschnitt 7 weist Komponenten auf, an die eine Hochspannung angelegt wird. Insbesondere sind im Hochspannungs-Blockabschnitt 7 der Hauptteil 51 der Röntgenröhre 3, ein Ableitwiderstand 71, eine Cockcroft-Schaltung 71, ein Aufwärtstransformator 73 und dergleichen aufgenommen. Weiterhin sind innerhalb der Ummantelung 2 Treiberschaltungen 81, 82 installiert. Die Treiberschaltungen 81, 82 bestehen aus einer Targetspannungsschaltung, einer Kathodenspannungsschaltung, einer Gitterspannungsschaltung, einer Heizungsspannungsschaltung und dergleichen.
Es wird nun ein Verfahren zur Verwendung der Röntgenröhre und des Röntgenstrahlengenerators erklärt.
5 zeigt die Konfiguration eines Untersuchungssystems unter Verwendung der Röntgenröhre und des Röntgenstrahlengenerators. Wie in 5 dargestellt ist, ist eine Röntgensteuereinrichtung 91 mit dem Röntgenstrahlengenerator 1 verbunden. Die Röntgensteuereinrichtung 91 steuert Aktionen des Röntgenstrahlengenerators 1. Die Röntgensteuereinrichtung 91 ist mit einer CPU 92 verbunden. Die CPU 92 steuert das ganze Untersuchungssystem.
Eine zu untersuchende Probe 93 ist in Röntgenstrahl-Emissionsrichtung des Röntgenstrahlengenerators 1 angeordnet. Die Probe 93 schließt nicht nur elektronische Vorrichtungen in der Art eines ICs und von Aluminium-Druckgußprodukten ein, sondern sie schließt auch verschiedene Produkte und Komponenten ein, die aus Metallen, Gummis, Kunststoffen, Keramiken und dergleichen bestehen. Die Orientierung der Probe 93 kann geändert werden, indem sie durch Betätigen eines Manipulators 94 um eine Achse gedreht wird, die im wesentlichen orthogonal zur Röntgenstrahl-Emissionsrichtung verläuft. Der Manipulator 94 weist eine Drehachse auf, die im wesentlichen orthogonal zur Röntgenstrahl-Emissionsrichtung verläuft, und er treibt die Drehachse bei einem Befehl von der CPU 92 durch eine Treiberschaltung 95 an.
Weiterhin weist der Manipulator 94 eine solche Struktur auf, daß er die Probe 93 in Röntgenstrahl-Emissionsrichtung bewegen kann. Bei dieser Bewegung bewegt sich die Probe 93 zur Röntgenstrahl-Emissionsposition und von dieser fort. Daher kann die Vergrößerungsrate des durch das Untersuchungssystem erhaltenen vergrößerten Durchdringungsbilds der Probe 93 beliebig geändert werden.
Falls die zu untersuchende Probe 93 Planar ist, kann sie direkt an der Drehachse des Manipulators 94 angebracht werden. Falls die Probe 93 nicht Planar ist oder sehr klein ist, kann sie durch einen Planaren Halter oder dergleichen direkt an der Drehachse des Manipulators 94 angebracht werden.
Eine Röntgenkamera 96 ist hinter der Probe 93 in Röntgenstrahl-Emissionsrichtung eingerichtet. Die Röntgenkamera 96 weist eine Bildverstärkerröhre oder dergleichen auf und erfaßt Röntgenstrahlen. Eine Bildverarbeitungseinheit 97 ist mit der Röntgenkamera 96 verbunden, und ein vergrößertes Durchdringungsbild der Probe 93 wird durch die Bildverarbeitungseinheit 97 gebildet. Weiterhin ist die Bildverarbeitungseinheit 97 mit der CPU 92 verbunden und überträgt Daten des vergrößerten Durchdringungsbilds der Probe 93 zur CPU 92. Andererseits ist ein Bildschirm 98 mit der CPU 92 verbunden. Entsprechend einem von der CPU 92 übertragenen Signal zeigt der Bildschirm 98 das vergrößerte Durchdringungsbild der Probe 93 an.
Wenn die Probe 93 vor die Röntgenstrahl-Emissionsposition gesetzt ist, während Röntgenstrahlen vom Röntgenstrahlengenerator 1 in einem solchen Untersuchungssystem emittiert werden, bestrahlen die Röntgenstrahlen die Probe 93 und werden von der Probe 93 durchgelassen, so daß sie in die Röntgenkamera 96 eintreten. Die Röntgenstrahlen werden durch die Röntgenkamera 96 erfaßt und in ein elektrisches Signal umgewandelt. Das sich ergebende Signal wird der Bildverarbeitungseinheit 97 zugeführt und verarbeitet, um Daten für das vergrößerte Durchdringungsbild der Probe 93 zu erhalten. Die Daten für das vergrößerte Durchdringungsbild werden durch die CPU 92 dem Bildschirm 98 zugeführt, und das vergrößerte Durchdringungsbild der Probe 93 wird entsprechend den Daten für das vergrößerte Durchdringungsbild auf dem Bildschirm 98 angezeigt.
Daher kann die interne Struktur der Probe 93 und dergleichen geprüft werden, indem das vergrößerte Durchdringungsbild der Probe 93 betrachtet wird.
Andererseits kann die interne Struktur der Probe 93 und dergleichen genauer erfaßt werden, falls die Orientierung der Probe 93 in Bezug auf die Röntgenbestrahlungsrichtung geändert wird. Falls die Drehachse des Manipulators 4 insbesondere geeignet geschwenkt wird, so daß die Orientierung der Probe 93 geändert wird, können die aus verschiedenen Richtungen betrachteten vergrößerten Durchdringungsbilder der Probe 93 auf dem Bildschirm 98 angezeigt werden. Daher kann genau bestimmt werden, ob innerhalb der Probe 93 Haarrisse, Blasen und dergleichen existieren.
Hierbei ist der Röntgenstrahlengenerator 1, wie in 6 dargestellt ist, so ausgebildet, daß die Abkantfläche 23 gegen die Röntgenstrahl-Emissionsrichtung geneigt ist, die Röntgenröhre 3 an einer gegenüber dem Zentrum der Ummantelung 2 abgeschrägten Position angeordnet ist und die Röntgenröhre 3 so ausgebildet ist, daß die Abkantflächen 56 gegen die Röntgenstrahl-Emissionsrichtung geneigt sind. Diese Kombination der Röhre und des Generators liegt außerhalb des Schutzumfangs der Erfindung, veranschaulicht jedoch die Vorteile der Erfindung.
Wenngleich die Probe 93 beispielsweise näher zum Röntgenstrahl-Emissionsfenster 54 angeordnet ist, kann die Orientierung der Probe 93 vollständig geändert werden. Wenngleich daher ein vergrößertes Durchdringungsbild der Probe 93 mit einer hohen Vergrößerungsrate erhalten wird, können der innere Aufbau und dergleichen der Probe 93 durch Ändern ihrer Orientierung im einzelnen geprüft werden.
Im Gegensatz zu einem solchen Röntgenstrahlengenerator 1 und einer solchen Röntgenröhre 3, wie dargestellt ist, kann kein vergrößertes Durchdringungsbild der Probe 93 mit einer hohen Vergrößerungsrate erhalten werden, während die Orientierung der Probe 93 geändert wird, wenn die Probe 93 unter Verwendung eines Röntgenstrahlengenerators, der nicht mit der Abkantfläche 23 versehen ist, und einer Röntgenröhre, die nicht mit den Abkantflächen 56 versehen ist, untersucht wird.
Wenn beispielsweise, wie in 7 dargestellt ist, die Probe 93 unter Verwendung eines Röntgenstrahlengenerators C, der nicht mit der Abkantfläche 23 versehen ist, und einer Röntgenröhre D, die nicht mit den Abkantflächen 56 versehen ist, untersucht wird, kann die Probe 93 in Kontakt mit Gratabschnitten des Röntgenstrahlengenerators C oder Gratabschnitten der Röntgenröhre D gelangen, falls die Orientierung der Probe 93 zu ändern ist, während veranlaßt wird, daß sich die Probe 93 der Röntgenstrahl-Emissionsposition nähert, um die Vergrößerungsrate des vergrößerten Durchdringungsbilds der Probe 93 zu erhöhen.
Aus diesem Grund muß die Probe 93 einen vorgegebenen Abstand A2 oder mehr von der Röntgenstrahl-Emissionsposition getrennt werden, um die Orientierung der Probe 93 zu ändern. Der Abstand A2 beeinflußt direkt die Vergrößerungsrate des vergrößerten Durchdringungsbilds, wie durch den vorstehend erwähnten Ausdruck (2) angegeben wird, so daß die Vergrößerungsrate zunimmt, wenn der Abstand A2 verkürzt wird. Weiterhin ist der Abstand A2 größer als der Abstand A1 in dem Fall, in dem der Röntgenstrahlengenerator 1 und die Röntgen röhre 3 verwendet werden (siehe 6). Daher kann beim Röntgenstrahlengenerator C, der nicht mit der Abkantfläche 23 versehen ist; und bei der Röntgenröhre D, die nicht mit den Abkantflächen 56 versehen ist, kein vergrößertes Durchdringungsbild mit einer hohen Vergrößerungsrate erhalten werden, und die interne Struktur der Probe 93 und dergleichen kann nicht detailliert überprüft werden.
Wie im vorstehend erwähnten Fall können der Röntgenstrahlengenerator 1 und die Röntgenröhre 3 und das sie verwendende Untersuchungssystem die Orientierung der Probe 93 ändern, während sie näher an der Röntgenstrahl-Emissionsposition angeordnet sind. Daher können die interne Struktur der Probe 93 und dergleichen durch Ändern der Orientierung der Probe 93 detailliert überprüft werden, während ein vergrößertes Durchdringungsbild der Probe 93 mit einer hohen Vergrößerungsrate erhalten wird.
8 zeigt eine Röntgenröhre 3a, die außerhalb des Schutzumfangs der Erfindung liegt. In der in 8 dargestellten Röntgenröhre 3a sind beide Seitenabschnitte des Kopfteils 52 vertikal abgeschnitten, und es ist eine Abkantfläche 56 am oberen Abschnitt des Kopfteils 52 auf der Vorderseite ausgebildet.
9 zeigt eine andere Röntgenröhre 3b, die außerhalb des Schutzumfangs der Erfindung liegt. In der Röntgenröhre 3b sind, wie in 9 dargestellt ist, Gratabschnitte zwischen der Deckelfläche 53 und der Seitenfläche 55 des oberen Teils 52 abgerundet, so daß eine Abkantfläche 56 gebildet ist. Hierbei schließt der Begriff "Abkantfläche" nicht nur geneigte Ebenen ein, sondern auch nach außen oder nach innen gekrümmte Flächen.
10 zeigt eine zu derjenigen in 1 (und anderswo) dargestellte alternative Röntgenröhre 3c gemäß der bevorzugten Ausführungsform. In der in 10 dargestellten Röntgenröhre 3c sind Abkantungen 56 an beiden Seitenabschnitten und der Vorderseite des Kopfteils 52 ausgebildet.
11 zeigt eine weitere Röntgenröhre 3d, die außerhalb des Schutzumfangs der Erfindung liegt. In der in 11 dargestellten Röntgenröhre 3d sind beide Seitenabschnitte und die Vorderfläche des Kopfteils 52 vertikal abgeschnitten.
Wenn diese Röntgenröhren 3a bis 3d in einem Untersuchungssystem verwendet werden, das die interne Struktur der Probe 93 und dergleichen untersucht, indem die Probe 93 mit Röntgenstrahlen bestrahlt wird und die von der Probe 93 durchgelassenen Röntgenstrahlen erfaßt werden, können die darin vorhandenen Abkantflächen 56 oder abgeschnittenen Bereiche verhindern, daß die Probe 93 in Kontakt mit der Deckelfläche 53 gelangt, selbst wenn die Probe 93 um eine Achse geschwenkt wird, welche die Emissionsrichtung schneidet, während die Probe 93 dichter zum Röntgenstrahl-Emissionsfenster 54 angeordnet ist. Daher kann die Orientierung der Probe 93 geändert werden, während sich die Probe 93 dichter bei der Röntgenstrahl-Emissionsposition befindet. Wenngleich ein vergrößertes Durchdringungsbild der Probe 93 mit einer hohen Vergrößerungsrate erhalten wird, können daher die interne Struktur der Probe 93 und dergleichen detailliert überprüft werden, indem die Orientierung der Probe 93 geändert wird.
Der Röntgenstrahlengenerator kann an Stelle der Röntgenröhre 3 in dem Röntgenstrahlengenerator 1 aus 1 beliebige der vorstehend erwähnten Röntgenröhren 3a bis 3d verwenden. Wenn ein solcher Röntgenstrahlengenerator in einem Untersuchungssystem verwendet wird, das die interne Struktur der Probe 93 und dergleichen untersucht, indem die Probe 93 mit Röntgenstrahlen bestrahlt wird und die von der Probe 93 durchgelassenen Röntgenstrahlen erfaßt werden, kann die darin ausgebildete Abkantfläche 23 selbst dann verhindern, daß die Probe 93 in Kontakt mit der Deckelfläche 21 gelangt, wenn die Probe 93 um eine Achse geschwenkt wird, die die Emissionsrichtung schneidet, während die Probe 93 dichter zum Röntgenstrahl-Emissionsfenster 54 angeordnet ist. Wenngleich die Probe 93 dichter zur Röntgenstrahl-Emissionsposition angeordnet ist, kann die Orientierung der Probe 93 daher geändert werden. Während folglich ein vergrößertes Durchdringungsbild mit einer hohen Vergrößerungsrate erhalten wird, können die interne Struktur der Probe 93 und dergleichen durch Ändern der Orientierung der Probe 93 detailliert überprüft werden.
12 zeigt einen anderen Röntgenstrahlengenerator 1e. Der Röntgenstrahlengenerator (jedoch nicht die Röntgenröhre) entspricht einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Wie in 12 dargestellt ist, weist der Röntgenstrahlengenerator 1e eine horizontal langgestreckte Ummantelung 2e auf. Die Deckelfläche 21 der Ummantelung 2e ist mit einer Röntgenröhre 3d versehen, die Röntgenstrahlen emittiert. Beide Gratabschnitte zwischen der Deckelfläche 21 und den Seitenflächen 22, 22 der Ummantelung 2e sind abgeschrägt, so daß ihre jeweiligen Abkantflächen 23 gebildet sind.
Wenn ein solcher Röntgenstrahlengenerator 1e in einem Untersuchungssystem verwendet wird, das die interne Struktur der Probe 93 und dergleichen durch Bestrahlen der Probe 93 mit Röntgenstrahlen und Erfassen der von der Probe 93 durchgelassenen Röntgenstrahlen untersucht, können die darin ausgebildeten Abkantflächen 23 selbst dann verhindern, daß die Probe 93 in Kontakt mit der Deckelfläche 21 gelangt, wenn die Probe 93 um eine Achse geschwenkt wird, welche die Emissionsrichtung schneidet, während die Probe 93 dichter beim Röntgenstrahl-Emissionsfenster 54 angeordnet ist. Wenngleich die Probe 93 dichter an der Röntgenstrahl-Emissionsposition angeordnet ist, kann daher die Orientierung der Probe 93 geändert werden. Daher kann die interne Struktur der Probe 93 und dergleichen durch Ändern der Orientierung der Probe 93 detailliert überprüft werden, während ein vergrößertes Durchdringungsbild mit einer hohen Vergrößerungsrate erhalten wird.
Der Röntgenstrahlengenerator 1e gemäß dieser Ausführungsform kann an Stelle der Röntgenröhre 3d beliebige der Röntgenröhren 3, 3a bis 3c verwenden, es liegt jedoch nur die Kombination des Generators 1e und einer der Röhren 3 oder 3c innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung. Operationen und Wirkungen, die jenen ähneln, die vorstehend erwähnt wurden, können in diesem Fall auch erhalten werden.
Wie vorstehend erklärt wurde, werden gemäß der vorliegenden Erfindung die folgenden Effekte erhalten.
Wenn die interne Struktur eines zu untersuchenden Objekts durch Bestrahlen mit Röntgenstrahlen und Erfassen der von dem Objekt durchgelassenen Röntgenstrahlen untersucht wird, kann durch das Bilden einer Abkantfläche selbst dann verhindert werden, daß das Objekt an die vordere Endfläche anstößt, wenn das Objekt um eine Achse geschwenkt wird, die die Emissionsrichtung schneidet, während das Objekt dichter beim Röntgenstrahl-Emissionsfenster angeordnet wird. Daher kann die Orientierung des Objekts geändert werden, während das Objekt dichter bei der Röntgenstrahl-Emissionsposition angeordnet ist. Folglich können die interne Struktur des Objekts und dergleichen durch Ändern der Orientierung des Objekts detailliert überprüft werden, während ein vergrößertes Durchdringungsbild des Objekts mit einer hohen Vergrößerungsrate erhalten wird.
Industrielle Anwendbarkeit
Wenn sie in einem Untersuchungssystem verwendet werden, das die interne Struktur eines zu untersuchenden Objekts und dergleichen durch Bestrahlen des Objekts mit Röntgenstrahlen und Erfassen der vom Objekt durchgelassenen Röntgenstrahlen untersucht, ermöglichen die Röntgenröhre zum Erzeugen von Röntgenstrahlen, der Röntgenstrahlengenerator und das Untersuchungssystem zum Untersuchen des Objekts, bei dem diese verwendet werden, gemäß der vorliegenden Erfindung, daß das Objekt um eine die Emissionsrichtung schneidende Achse geschwenkt wird, während das Objekt näher beim Röntgenstrahl- Emissionsfenster angeordnet ist, wodurch sie in der Hinsicht nützlich sind, daß die interne Struktur des Objekts und dergleichen detailliert überprüft werden können, indem die Orientierung des Objekts geändert wird, während das vergrößerte Durchdringungsbild mit einer hohen Vergrößerungsrate erhalten wird.

Claims

Gerät zur Erzeugung von Röntgenstrahlen, wobei das Gerät (1) aufweist: ein Gehäuse (21, 22, 23, 24); eine innerhalb des Gehäuses angeordnete Spannungsversorgungseinrichtung (7); und eine sich von einer Vorderfläche (21) des Gehäuses erstreckende Röntgenröhre (3), wobei: die Röntgenröhre (3) aufweist: einen Elektronenerzeugungsabschnitt (4) mit einer Elektronenkanone; und einen Rötgenstrahlenerzeugungsabschnitt (5) mit einem Target (6), das innerhalb einer Ummantelung (51, 52) angeordnet ist und zum Emittieren von Röntgenstrahlen in einer ersten Richtung durch ein in einer Deckelfläche (53) der Ummantelung vorgesehenes Fenster (54) bei Beschuß von Elektronen aus der Elektronenkanone (4) ausgelegt ist, wobei die Ummantelung ferner eine erste und eine zweite Ummantelungsabkantfläche (56) aufweist, die bezüglich der ersten Richtung entgegengesetzt geneigt sind und von jeder Seite der Deckelfläche (53) auf das Gehäuse (21, 22, 23, 24) zu verlaufen; der Elektronenerzeugungsabschnitt (4) mit einer Seite der Ummantelung (51, 52) des Röntgenstrahlenerzeugungsabschnitts (5) verbunden ist, so daß die Elektronen in einer zweiten Richtung auf das Target (6) einfallen, die generell quer zu der ersten Richtung steht; und die Ummantelung eine erste geneigte Abkantfläche (23), die zwischen der Gehäusevorderfläche (21) und einer ersten, senkrecht zu dieser stehenden Fläche (22) verläuft, und eine zweite geneigte Abkantfläche, die zwischen der Gehäusevorderfläche (21) und einer zweiten Fläche verläuft, die in Abstand von der ersten Fläche und generell parallel zu dieser ist, aufweist.
Gerät nach Anspruch 1, wobei die zweite Richtung senkrecht zu der ersten Richtung steht.
Gerät nach Anspruch 1 oder 2, wobei die erste und die zweite Ummantelungsabkantfläche symmetrisch und entgegengesetzt geneigt bezüglich der ersten Richtung sind.
Gerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Röntgenstrahlungsröhre (3) sich von einem Punkt der Vorderfläche (21) erstreckt, der ungefähr den gleichen Abstand von der ersten (23) und der zweiten Gehäuseabkantfläche aufweist.
Gerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die erste und die zweite Gehäuseabkantfläche den gleichen Neigungswinkel bezüglich der ersten Richtung aufweisen.
Gerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die erste Ummantelungsabkantfläche zwischen der Deckelfläche (53) und einer ersten Fläche (55) senkrecht zu der Deckelfläche (53) gebildet ist, und die zweite Ummantelungsabkantfläche zwischen der Deckelfläche (53) und einer zweiten Fläche senkrecht zu der Deckelfäche gebildet ist.
Untersuchungssystem mit: einem Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6; einer Einrichtung zum Drehen eines zu untersuchenden Objekts um eine die erste Richtung schneidende Achse; und eine Röntgenstrahlenerfassungseinrichtung, die linear mit der Dreheinrichtung in der ersten Richtung angeordnet ist, um von dem Gerät erzeugte und durch das Objekt transmittierte Röntgenstrahlen zu erfassen.