JP2000002800A

JP2000002800A - Ｘ線発生装置

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Publication number: JP2000002800A
Application number: JP10171610A
Authority: JP
Inventors: Kenji Nakano; 健司中野; Yasuhiko Nishimura; 靖彦西村; Atsushi Sakata; 篤坂田; Hirozumi Azuma; 博純東
Original assignee: Toyota Motor Corp; Toyota Central R&D Labs Inc; Toyota Macs Inc
Current assignee: Toyota Motor Corp; Toyota Central R&D Labs Inc; Toyota Macs Inc
Priority date: 1998-06-18
Filing date: 1998-06-18
Publication date: 2000-01-07

Abstract

(57)【要約】【課題】ガスにエネルギービームを照射してＸ線を発
生させた場合に、残留ガスによってＸ線が吸収されるの
を防止する。【解決手段】Ｘ線発生装置に関し、ガス噴出部１２に
よって減圧した容器１０内に圧縮したガス１４を噴出す
ると、ガス１４は時間の経過とともに拡散してゆく。そ
のガス１４を狙って、ビーム照射部１６がエネルギービ
ーム１８を照射する。この照射によってガス１４の全部
または一部がプラズマ化され、そのプラズマからＸ線が
発生（輻射）する。そして、エネルギービーム１８が照
射されたガス１４は、照射位置の近傍に設けられたガス
排出部２０によって素早く強制的に排出される。このよ
うに、エネルギービーム１８が照射されたガス１４はガ
ス排出部２０によって素早く排出されるので、ほとんど
容器１０内には残留しない。したがって、発生したＸ線
が残留ガスによって吸収されるのを防止することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は高繰り返しでＸ線を
発生させる高繰り返しＸ線発生装置に関し、ガスにエネ
ルギービームを照射してＸ線を発生させた場合に、残留
ガスによるＸ線の吸収を防止するための技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】Ｘ線縮小露光リソグラフ装置やＸ線顕微
鏡等で用いられるＸ線は、物質にエネルギービームを照
射することで発生させることができる。このＸ線を発生
させるＸ線発生装置の一例が、例えば特開平９−２０１
９９１号公報に開示されている。当該公報に開示された
Ｘ線発生装置では、減圧した容器内に設置された固体物
質に対して、エネルギービーム（例えばレーザー光）を
照射している。この照射によって固体物質が部分的にプ
ラズマ化され、そのプラズマからＸ線が発生（輻射）す
る。また、固体物質にエネルギービームを照射すると、
プラズマの他に固体粒子（以下「デブリ」と呼ぶ。）も
副次的に発生して飛散する。飛散したデブリは光学系等
の装置に付着して汚染するため、デブリをダクトから排
気装置を通じて排気する必要がある。

【０００３】ここで、上記デブリの発生を防止するため
には、エネルギービームを照射する物質をガス（気体物
質）にすればよい。すなわち、圧縮したガスにエネルギ
ービームを照射すると、そのガスの全部または一部がプ
ラズマ化される。そして、固体物質と同様に、そのプラ
ズマからＸ線が発生する。ガスを圧縮するのは、エネル
ギービームを密度の高い状態の気体分子や気体原子に照
射し易くするためである。また、エネルギービームを照
射する物質をガスにすると、デブリが発生しにくくな
る。ところが、ガスにはＸ線を吸収する性質がある。そ
のため、ガスが容器のＸ線発生領域やＸ線を取り出して
利用する領域に残留していると、次のエネルギービーム
照射時に、せっかく発生したＸ線も残留ガスに吸収され
てしまう。したがって、エネルギービームをガスに照射
した後は、そのガスを素早く容器から排出する必要があ
る。このようにガスを容器から排出するガス排出機構
は、例えば特開平１−１３７５４３号公報に開示されて
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平１−１
３７５４３号公報に開示されたガス排出機構は、容器内
全体を排気することでガスを排気するものである。その
ため、エネルギービームをガスに照射した後にガスを排
気するには相当の時間を要する。短時間で繰り返してエ
ネルギービームをガスに照射する場合は、短時間では容
器内からガスを排気しきれずに、残留ガスが生ずる。し
たがって、次のエネルギービーム照射で発生したＸ線も
残留ガスに吸収されてしまう。また、上記ガス排出機構
は、Ｘ線を取り出すための光路上に、ガスを排気するた
めの通路が設けられている。そのため、当該通路を通じ
てガスを排気している際に、エネルギービームを照射す
ることになる。したがって、発生したＸ線が当該通路を
通じて排気されているガスに吸収されてしまう。本発明
はこのような点に鑑みてなされたものであり、ガスにエ
ネルギービームを照射してＸ線を発生させた場合に、残
留ガスによってＸ線が吸収されるのを防止することを目
的とする。

【０００５】

【課題を解決するための第１の手段】請求項１に記載の
Ｘ線発生装置は、図１に模式的に示すように、減圧した
容器１０内に圧縮したガス１４を噴出するガス噴出部１
２と、噴出されたガス１４にエネルギービーム１８を照
射するビーム照射部１６と、エネルギービーム１８をガ
ス１４に照射する照射位置の近傍に設けられ、そのエネ
ルギービーム１８が照射されたガス１４を排出するガス
排出部２０とを有することを特徴とする。請求項１に記
載のＸ線発生装置によれば、ガス噴出部１２によって減
圧した容器１０内に圧縮したガス１４を噴出すると、ガ
ス１４は時間の経過とともに拡散してゆく。そのガス１
４があまり拡散せずに十分密度の高い状態にあるときに
そのガス１４を狙って、ビーム照射部１６がエネルギー
ビーム１８を照射する。この照射によってガス１４の全
部または一部がプラズマ化され、そのプラズマからＸ線
が発生（輻射）する。そして、エネルギービーム１８が
照射されたガス１４は、照射位置の近傍に設けられたガ
ス排出部２０によって素早く強制的に排出される。この
ように、エネルギービーム１８が照射されたガス１４は
ガス排出部２０によって素早く排出されるので、ほとん
ど容器１０内には残留しない。したがって、次のエネル
ギービーム照射で発生したＸ線が残留ガスによって吸収
されるのを防止することができる。

【０００６】

【課題を解決するための第２の手段】請求項２に記載の
Ｘ線発生装置は、請求項１に記載されたＸ線発生装置に
おいて、ガス噴出部１２によってガス１４を噴出し、そ
の後にビーム照射部１６によってエネルギービーム１８
をガス１４に照射し、さらにその後にガス排出部２０に
よってエネルギービーム１８が照射されたガス１４を排
出する動作を制御する動作制御部を有することを特徴と
する。請求項１に記載のＸ線発生装置では、ガス１４の
噴出、エネルギービーム１８の照射、ガス１４の排出を
連続的に実行することが可能である。しかしながら、請
求項２に記載のＸ線発生装置では、動作制御部は第１工
程でガス１４を噴出し、第２工程でエネルギービーム１
８をガス１４に照射し、第３工程でガス１４を排出する
ように、ガス噴出部１２，ビーム照射部１６，ガス排出
部２０を順番に作動させる。この順番で動作させると、
確実にガス１４をプラズマ化してＸ線を発生させ、ガス
１４が残留するのを防止することができる。しかもこれ
らの工程は短時間で繰り返して行うように制御できるの
で、ほぼ一定量のＸ線を安定して高繰り返しで発生させ
ることができる。

【０００７】

【課題を解決するための第３の手段】請求項３に記載の
Ｘ線発生装置は、請求項２に記載されたＸ線発生装置に
おいて、ガス排出部２０は、ガス１４の排出を禁止する
排出禁止手段を備えており、少なくともビーム照射部１
６によってエネルギービーム１８をガス１４に照射して
いる期間は、排出禁止手段によってガス１４の排出を禁
止することを特徴とする。請求項３に記載のＸ線発生装
置によれば、排出禁止手段は、少なくともビーム照射部
１６によってエネルギービーム１８をガス１４に照射し
ている期間について、ガス１４の排出を禁止する。その
ため、ガス噴出部１２から噴出したガス１４は容器１０
内を拡散し、プラズマ化するガス１４の量（体積）が増
える。一方、エネルギービーム１８をガス１４に照射し
ている期間に当該ガス１４を排出すると、プラズマ化す
るガス１４の量が減ってしまう。したがって、ガス１４
に照射している期間にガス１４の排出を禁止すると、よ
り多くのＸ線を発生させることができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明における実施の形態
を図面（図２〜図１０）に基づいて説明する。ここで、
図２には、Ｘ線発生装置の構成を示す。実験装置の構成
について、図３には側面図を、図４には平面図をそれぞ
れ示す。図５には、各装置の動作タイミングをタイミン
グチャートで示す。図６には、ガスを噴出する第１工程
を示す。図７には、レーザーをガスに照射する第２工程
を示す。図８には、照射したガスを排出する第３工程を
示す。これらの図において、同一の要素には同一符号を
付している。図９には、実験装置によって発生させた軟
Ｘ線の強度をグラフで示す。図１０には、実験装置によ
って吸収させた軟Ｘ線の透過率をグラフで示す。

【０００９】まず、図２に示すＸ線発生装置について説
明する。このＸ線発生装置は、主として容器１００，ガ
ス噴出装置１３０，レーザー発振器１０２，ガス排出装
置１１６，動作制御装置２００等によって構成されてい
る。容器１００は、真空ポンプ１３８によってダクト１
３６を通じて空気等が排出され、ほぼ真空に減圧されて
いる。

【００１０】ガス噴出装置１３０は、ノズル１２６，ガ
ス室１３２，噴出弁１２８を備えている。ガス室１３２
は、１０cm³以上の容積を有するのが望ましい。このガ
ス室１３２には導入管１２０とノズル１２６とが異なる
位置にそれぞれ接続されている。ガス室１３２と導入管
１２０との接続部位には、供給弁１３４が設けられてい
る。導入管１２０にはガスボンベ１２４からガス１０８
が供給される。その供給の際、ガス圧調整器１２２によ
ってガス１０８の圧力が調整される。ガス１０８の圧力
は、５気圧以上に調整するのが望ましい。そして、噴出
に先立って供給弁１３４を開き、導入管１２０を通じて
圧縮したガス１０８をガス室１３２に供給する。その
後、次回の供給に備えて供給弁１３４を閉じる。一方、
ガス室１３２とノズル１２６との接続部位には、噴出弁
１２８が設けられている。噴出弁１２８を開くと、ガス
室１３２を満たした全量のガス１０８がノズル１２６か
ら容器１００内に噴出する。こうして全量のガス１０８
を噴出した後、次回の噴出に備えて噴出弁１２８を閉じ
る。

【００１１】レーザー発振器１０２は、容器１００の外
側に設けられている。このレーザー発振器１０２によっ
て発振したレーザー光１０６は、入射窓１０４を通じて
容器１００内に入射する。また、レーザー発振器１０２
はレンズ機能を備えており、レーザー光１０６をガス１
０８に照射する照射位置で焦点を結ぶように調整されて
いる。さらに、ガス１０８を突き抜けたレーザー光１０
６を遮蔽するため、上記照射位置の近傍には遮蔽板１１
８が設けられている。ガス排出装置１１６は、レーザー
光１０６を照射したガス１０８を排出する。すなわち、
上記照射位置の近傍に吸入口１１２を配置し、その吸入
口１１２には排出管１１４を接続する。そして、吸入口
１１２と排出管１１４との接続部位には、排出禁止手段
に相当する排気弁１１０を設けている。ガス排出装置１
１６は常にガス１０８を排出できる状態になっており、
排気弁１１０が開くと実際にガス１０８を吸入口１１２
から吸入して排出する。動作制御装置２００はＣＰＵを
中心に構成されており、その具体的な構成は一般的なも
のであるので説明を省略する。この動作制御装置２００
は、上述したガス噴出装置１３０，レーザー発振器１０
２，ガス排出装置１１６にそれぞれ信号を伝達すること
によって動作を制御する。すなわち、ガス噴出装置１３
０については供給弁１３４，噴出弁１２８の開閉動作を
制御する。また、レーザー発振器１０２については、レ
ーザー光１０６の出力動作を制御する。さらに、ガス排
出装置１１６については、排気弁１１０の開閉動作を制
御する。

【００１２】ここで、適正条件として、ガス室１３２の
容積を１０cm³以上、ガス１０８の圧力を５気圧以上と
することを導き出した実験について、図３，図４を参照
しながら説明する。

【００１３】図３，図４に示す実験装置が図２に示すＸ
線発生装置と異なるのは、次の２点である。第１点は、
レーザー光１０６を照射したガス１０８を排出するため
の機構を備えていないことである。すなわち、図２に示
すガス排出装置１１６，吸入口１１２，排出管１１４，
ガス排出装置１１６を備えていない。このため、１回実
験を行うごとに、真空ポンプ１３８を用いてダクト１３
６を通じて容器１００内のガス１０８等を排出し、ほぼ
真空に減圧した。第２点は、発生する軟Ｘ線の強度，透
過率を測定するための装置を備えている点である。すな
わち、図４に示すように、Ｘ線誘導装置１５０，Ｘ線検
出器１５４，Ｘ線解析装置１５６等を備えていることで
ある。Ｘ線誘導装置１５０は誘導管１６２の中にミラー
１６０，スリット１５８，回折格子１５２を設けてお
り、容器１００内で発生した軟Ｘ線をＸ線検出器１５４
に導く。軟Ｘ線を誘導する過程では、発生した軟Ｘ線を
ミラー１６０で反射させ、その反射波についてスリット
１５８で測定する軟Ｘ線を絞り、回折格子１５２で波長
１３ｎｍ付近の軟Ｘ線を分光する。そして、Ｘ線検出器
１５４で軟Ｘ線の強度を検出し、Ｘ線解析装置１５６で
検出結果を蓄積してデータ表示やグラフ等にする。さら
に、レーザー発振器１０２によって発振したレーザー光
１０６は、ミラー１０２ａ、レンズ１０２ｂを通じて入
射窓１０４に入射する。ここで、レーザー光１０６に
は、エネルギー１Ｊ、パルス幅７ｎｓ、ＹＡＧの２倍高
調波（波長５３２ｎｍ）のものを用いた。また、ガス１
０８に照射した焦点のサイズは直径約１５０μｍであっ
た。この場合、照射強度は、約８．０８×１０¹¹Ｗ／cm
²になる。

【００１４】〔実験例１〕まず、ガス室１３２の容積を
５〜１０００cm³に変化させ、そのガス室１３２に１０
気圧に圧縮したガス１０８（酸素ガス）を満たした。そ
の後、噴出弁１２８を開いて、口径０．５mmのノズル１
２６からガス１０８を容器１００内に噴出した。容器１
００は、１０^-4〜１０^-3Torrのほぼ真空状態になってい
た。そして、ガス１０８にレーザー光１０６を照射し
て、軟Ｘ線を発生させた。なお、レーザー光１０６に
は、エネルギー１Ｊ、パルス幅７ｎｓ、ＹＡＧの２倍高
調波（波長５３２ｎｍ）のものを用いた。また、ガス１
０８に照射した焦点のサイズは直径約１５０μｍであ
り、照射強度は約８．０８×１０¹¹Ｗ／cm²になった。
さらに、噴出開始からレーザー光１０６を照射するまで
待機する時間（以下、「待機時間」と呼ぶ。）を１０μ
ｓとした。その実験により、容積を１０cm³未満にして
行うと軟Ｘ線の強度は非常に低かった。一方、容積を１
０cm³以上にして行うと、軟Ｘ線は実用的に十分な高さ
の強度が得られた。したがって、ガス室１３２の容積は
少なくとも１０cm³必要になる。このような結果となっ
たのは、噴出させるガス１０８の容積が多いほど、高密
度状態でレーザー光１０６を照射させることができるた
めと考えられる。

【００１５】〔実験例２〕上記実験例１において、ガス
室１３２の容積を２００cm³とし、圧縮するガス１０８
の圧力を１〜２０気圧に変化させて、同様に軟Ｘ線を発
生させる実験を行なった。その実験により、圧力を５気
圧未満にして行うと、軟Ｘ線の強度が大幅に低かった。
一方、圧力を５気圧以上にして行うと、実用的に十分な
高さの強度が得られた。したがって、ガス１０８の圧力
は、少なくとも５気圧必要になる。このような結果とな
ったのは、圧力が高いほど噴出するガスを高密度の状態
に保つことができるためと考えられる。

【００１６】次に、図２に示すように構成されたＸ線発
生装置によって、Ｘ線を発生させる手順について説明す
る。（第１工程）図２に示すガス噴出装置１３０のガス室１
３２に圧縮したガス１０８を満たした後、図５に示す時
刻ｔ２に噴出弁１２８を開き、その後の時刻ｔ４に噴出
弁１２８を閉じる。この噴出弁１２８の開閉によって、
ガス室１３２を満たした全量のガス１０８がノズル１２
６から容器１００内に噴出する。そして、噴出後のガス
１０８は、図６に示すように容器１００内で次第に拡散
する。（第２工程）図５に戻って、時刻ｔ４の後、時刻ｔ６に
レーザー発振器１０２をオンした後、その後の時刻ｔ８
にオフにする。ここで、時刻ｔ２から時刻ｔ６までの間
隔（待機時間）は、２〜７０μｓとするのが望ましい。
レーザー発振器１０２をオンにすると、容器１００内の
ガス１０８にレーザー光１０６が照射され、この状態を
図７に示す。レーザー光１０６が照射されたガス１０８
は、電離されてプラズマ１４０が発生する。そして、そ
のプラズマ１４０から電子衝突や再結合等により発生し
たＸ線１４２をほぼ全方位に向けて輻射する。（第３工程）再び図５に戻って、時刻ｔ８の後、時刻ｔ
１０に排気弁１１０を開き、その後の時刻ｔ１２に排気
弁１１０を閉じる。ここで、時刻ｔ８から時刻ｔ１０ま
での間隔は、０〜５０ｍｓとするのが望ましい。排気弁
１１０の開閉によって、容器１００内を拡散しつつある
照射後のガス１０８を強制的に吸引して排出する。ま
た、図２に示すように、吸入口１１２が照射位置の近傍
に設けられているので、照射後のガス１０８を素早くか
つ確実に排出することができる。そのため、ガス１０８
はほとんど容器１００内に残留しない。したがって、次
のレーザー光照射により発生したＸ線１４２が残留ガス
によって吸収されるのを防止することができる。

【００１７】そして、時刻１４で再び噴出弁１２８を開
いて、上記時刻ｔ２から時刻ｔ１２までの第１工程〜第
３工程を繰り返す。この繰り返しは短時間で行うことも
できる。したがって、ほぼ一定量のＸ線１４２を高繰り
返しで安定して発生させることができる。なお、図２に
示すガス室１３２にガス１０８を充満させるタイミング
は、噴出弁１２８が開いている時期を除く任意の時期で
ある。例えば、図５に示す時刻ｔ２から時刻ｔ１４まで
の期間中（一周期）において、噴出弁１２８が閉まる時
刻ｔ４から時刻ｔ１４までの任意の時期に行えばよい。

【００１８】ここで、適正条件として、待機時間として
２〜７０μｓとすることを導き出した実験について説明
する。なお、実験装置の構成は図３，図４に示すものと
同一である。

【００１９】〔実験例３〕上記実験例１において、ガス
室１３２の容積を２００cm³とし、１μ〜１０ｍｓの範
囲について待機時間を変化させて、同様に軟Ｘ線を発生
させる実験を行なった。その実験結果について、待機時
間（横軸）に対して、発生した波長１３ｎｍ付近の軟Ｘ
線の強度（縦軸）をグラフにすると図９に示すようにな
った。このグラフによれば、発生した軟Ｘ線の強度は、
待機時間が１０μｓのときに最大となった。また、待機
時間が２〜７０μｓの間では、最大値の半値を超える強
度が得られることが分かった。このような結果となった
のは、次のような理由が考えられる。すなわち、待機時
間が短いと、まだガス１０８が十分に噴出されない低密
度の状態になる。一方、待機時間が長いと、ガス１０８
が拡散してしまい、やはり低密度の状態になる。これら
の状態でレーザー光１０６を照射しても、希薄なプラズ
マしか形成されない。したがって、低い強度の軟Ｘ線し
か発生しないものと考えられる。

【００２０】また、本発明のＸ線発生装置では、レーザ
ー光１０６を照射したガス１０８をガス排出装置１１６
によって強制的に排出している。比較のために、ガス１
０８を排出しないで繰り返しレーザー光１０６を照射し
て発生する軟Ｘ線の強度について実験した。なお、実験
装置の構成は図３，図４に示すものと同一である。

【００２１】〔比較例〕１０Ｈｚのサイクルで断続的に
レーザー光１０６をガス１０８に照射する点を除いて、
実験例１と同様に繰り返し軟Ｘ線を発生させる実験を行
なった。この場合、真空ポンプ１３８を作動させない。
その実験により、１回目の軟Ｘ線の強度に比べると、２
回目以降の軟Ｘ線の強度が極めて低くなった。このよう
な結果となったのは、１回目に噴出してレーザー光を照
射したガス１０８がそのまま残留ガスとなり、２回目以
降に発生する軟Ｘ線を吸収するためと考えられる。そこ
で、圧力が１Torrの酸素ガスに対してレーザー光を照射
し、発生した軟Ｘ線（波長１３ｎｍ付近）が酸素ガス中
を透過する透過率を計測する実験を行なった。その実験
結果を図１０にグラフで示す。そのグラフから分かるよ
うに、波長１０〜２０ｎｍ付近の透過率は０．００１〜
３％程度しかなく、ほとんどの軟Ｘ線が酸素ガスに吸収
されている。したがって、レーザー光を照射した後のガ
スは、素早く排出して残留させないようにする必要があ
る。

【００２２】上記実施の形態によれば、ガス噴出装置１
３０（ガス噴出部１２）によって減圧した容器１００
（容器１０）内に圧縮したガス１０８（ガス１４）を噴
出すると、ガス１０８は時間の経過とともに拡散してゆ
く。そのガス１０８が拡散して低密度になる前にガス１
０８を狙って、レーザー発振器１０２（ビーム照射部１
６）がレーザー光１０６（エネルギービーム１８）を照
射する。この照射によってガス１０８の全部または一部
がプラズマ化され、そのプラズマ１４０からＸ線１４２
が発生する。そして、レーザー光１０６が照射されたガ
ス１０８は、照射位置の近傍に設けられたガス排出装置
１１６（ガス排出部２０）によって素早く強制的に排出
される。このように、レーザー光１０６が照射されたガ
ス１０８はガス排出装置１１６によって素早く排出され
るので、ほとんど容器１００内に残留しない。したがっ
て、次のレーザー光照射によって発生したＸ線１４２が
残留ガスによって吸収されるのを防止することができ
る。

【００２３】図５に示すように、動作制御装置２００
（動作制御部）は時刻ｔ２から時刻ｔ４の間にガス１０
８を噴出し（第１工程）、時刻ｔ６から時刻ｔ８の間に
レーザー光１０６をガス１０８に照射し（第２工程）、
時刻ｔ１０から時刻ｔ１２の間にガス１４を排出する
（第３工程）。このように、ガス噴出装置１３０の噴出
弁１２８，レーザー発振器１０２，ガス排出装置１１６
の排気弁１１０を順番に作動させると、確実にガス１０
８をプラズマ化してＸ線１４２を発生させ、ガス１０８
が容器１００内に残留するのを防止することができる。
しかもこれらの工程は短時間で繰り返して行うように制
御できるので、ほぼ一定量のＸ線１４２を高繰り返しで
安定して発生させることができる。

【００２４】さらに、排気弁１１０（排出禁止手段）
は、レーザー発振器１０２によってレーザー光１０６を
ガス１０８に照射している期間（例えば図５に示す時刻
ｔ６から時刻ｔ８の期間）について、ガス１０８の排出
を禁止する。そのため、ガス噴出装置１３０のノズル１
２６から噴出したガス１０８が高密度の状態で容器１０
０内でプラズマ化するため、発生するＸ線の量が増え
る。こうしてレーザー光１０６をガス１０８に照射して
いる期間に当該ガス１０８の排出を禁止すると、より多
くのＸ線１４２を発生させることができる。なお、本実
施の形態では、レーザー光１０６を照射してＸ線１４２
を発生させる対象がガス（気体物質）であるので、デブ
リの発生が比較的少ない。

【００２５】〔他の実施の形態〕上述したＸ線発生装置
において、他の部分の構造，形状，大きさ，材質，個
数，配置および動作条件等については、上記実施の形態
に限定されるものでない。例えば、上記実施の形態を応
用した次の各形態を実施することもできる。（１）上記実施の形態では、図２に示すように、ガス噴
出装置１３０のノズル１２６からガス１０８を噴出する
方向に、ガス排出装置１１６の吸入口１１２を設けた。
この形態に代えて、ガス１０８を噴出する方向以外の方
向であって、照射位置の近傍に吸入口１１２を設けても
よい。この場合、発生したＸ線を取り出すための光路か
ら外れた位置に設けられているとなおよい。こうすれ
ば、排出中のガス１０８によって、せっかく発生したＸ
線が吸収されるのを確実に防止することができる。（２）上記実施の形態では、図２に示すように、ガス噴
出装置１３０のノズル１２６とガス排出装置１１６の吸
入口１１２とを容器１００内に設けた。この形態に代え
て、ノズル１２６と吸入口１１２との間に管（例えば透
明な円筒管や角筒管）を設け、少なくとも当該管をほぼ
真空に減圧する構成としてもよい。この場合には、ノズ
ル１２６から噴出したガス１０８は管内にとどまり、こ
れ以上拡散しない。そのため、ガス１０８の高密度状態
をより長く維持することができるので、待機期間を延ば
すことができる。（３）上記実施の形態では、図２に示すように、ガス噴
出装置１３０のノズル１２６，ガス排出装置１１６の吸
入口１１２をそれぞれ一つずつ設けた。この形態に代え
て、ノズル１２６または吸入口１１２のいずれかを複数
設けてもよい。ノズル１２６を複数設ける場合には、そ
れぞれの口先を照射位置に設けるのが望ましい。複数の
ノズル１２６から同時に噴出すれば、同一容積のガス１
０８を素早く噴出することができる。また、吸入口１１
２を複数設けた場合には、同時に排出を行うことにより
照射後のガス１０８を素早く排出することができる。

【００２６】

【他の発明の態様】以上、本発明の実施の形態について
説明したが、この実施の形態には特許請求の範囲に記載
した発明の態様のみならず他の発明の態様を有するもの
である。この発明の態様を以下に列挙するとともに、必
要に応じて関連説明を行う。

【００２７】〔態様１〕減圧した容器内に圧縮したガ
スを噴出するガス噴出部と、噴出されたガスにエネルギ
ービームを照射するビーム照射部と、発生したＸ線を取
り出すための光路から外れた位置に設けられ、エネルギ
ービームが照射されたガスを排出するガス排出部とを有
するＸ線発生装置。〔態様１の関連説明〕本態様によれば、ガス排出部
は、発生したＸ線を取り出すための光路から外れた位置
に設けられている。そのため、発生したＸ線が排出中の
ガスによって吸収されるのを防止することができる。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、ガスにエネルギービー
ムを照射してＸ線を発生させた場合に、残留ガスによる
Ｘ線の吸収を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の概念を示す模式図である。

【図２】Ｘ線発生装置の構成を示す図である。

【図３】実験装置の構成を示す側面図である。

【図４】実験装置の構成を示す平面図である。

【図５】動作タイミングを示すタイミングチャートであ
る。

【図６】ガスを噴出する第１工程を示す模式図である。

【図７】レーザーをガスに照射する第２工程を示す模式
図である。

【図８】照射したガスを排出する第３工程を示す模式図
である。

【図９】実験装置によって発生させた軟Ｘ線の強度を示
すグラフ図である。

【図１０】実験装置によって吸収させた軟Ｘ線の透過率
を示すグラフ図である。

【符号の説明】

１０容器１２ガス噴出部１４ガス１６ビーム照射部１８エネルギービーム２０ガス排出部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中野健司愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (72)発明者西村靖彦愛知県豊田市トヨタ町２番地株式会社トヨタマックス内 (72)発明者坂田篤愛知県豊田市トヨタ町２番地株式会社トヨタマックス内 (72)発明者東博純愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番地の１株式会社豊田中央研究所内Ｆターム(参考） 4C092 AA07 AA14 AB21 BD18

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】減圧した容器内に圧縮したガスを噴出す
るガス噴出部と、噴出されたガスにエネルギービームを照射するビーム照
射部と、エネルギービームをガスに照射する照射位置の近傍に設
けられ、そのエネルギービームが照射されたガスを排出
するガス排出部とを有することを特徴とするＸ線発生装
置。
【請求項２】請求項１に記載されたＸ線発生装置にお
いて、ガス噴出部によってガスを噴出し、その後にビーム照射部によってエネルギービームをガス
に照射し、さらにその後にガス排出部によってエネルギービームが
照射されたガスを排出する動作を制御する動作制御部を
有することを特徴とするＸ線発生装置。
【請求項３】請求項２に記載されたＸ線発生装置にお
いて、ガス排出部は、ガスの排出を禁止する排出禁止手段を備
えており、少なくともビーム照射部によってエネルギービームをガ
スに照射している期間は、排出禁止手段によってガスの
排出を禁止することを特徴とするＸ線発生装置。