JP2001155670A - 単色のｘ線源 - Google Patents
単色のｘ線源Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、本質的に単色の蛍光Ｘ線が高い放
射線強度と同時に高いスペクトル純度で生成され得るＸ
線源を提供することを目的とする。 【解決手段】 本発明は、一次ターゲット及び二次ター
ゲットを用いて略単色の蛍光Ｘ線を生成するＸ線源に関
する。放射線源は、第１の窓を介して一次ターゲットに
入射する電子が二次ターゲットに到達するとこの二次タ
ーゲットにおいて略単色の蛍光Ｘ線が励起されるように
二次ターゲットの吸収限界に対応する本質的に最大のエ
ネルギーを示すＸ線を発生するようにして、電子ビーム
に対して透明な第１の窓とＸ線対して透明であり二次タ
ーゲットに隣接される第２の窓の間におかれる液体金属
又は液体合金であることを特徴とする。
射線強度と同時に高いスペクトル純度で生成され得るＸ
線源を提供することを目的とする。 【解決手段】 本発明は、一次ターゲット及び二次ター
ゲットを用いて略単色の蛍光Ｘ線を生成するＸ線源に関
する。放射線源は、第１の窓を介して一次ターゲットに
入射する電子が二次ターゲットに到達するとこの二次タ
ーゲットにおいて略単色の蛍光Ｘ線が励起されるように
二次ターゲットの吸収限界に対応する本質的に最大のエ
ネルギーを示すＸ線を発生するようにして、電子ビーム
に対して透明な第１の窓とＸ線対して透明であり二次タ
ーゲットに隣接される第２の窓の間におかれる液体金属
又は液体合金であることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一次及び二次ター
ゲットを用いて略単色の蛍光Ｘ線を生成するＸ線源に関
する。
ゲットを用いて略単色の蛍光Ｘ線を生成するＸ線源に関
する。
【０００２】
【従来の技術】この種類のＸ線源は、米国第３，８６
７，６３７号から公知であり、Ｘ線管に収容されて、本
質的に陰極に対向する（一次）ターゲットを含み、この
ターゲットにおいて電子ビームが入射されることでＸ線
が発生される。ターゲットは、例えば、アルミニウム又
はベリリウムのような軽金属から形成され、ターゲット
の機械支持のために機能しＸ線管の真空気密の密閉を確
実にする基板にのせられる。基板は、ターゲットから出
射されるＸ線に対して本質的に透明であり、全ての入射
電子が吸収されるように非常に厚く選択される。基板の
他方の側には、例えば、酸化セリウムでもよい蛍光材料
（二次ターゲット）が設けられ、一次ターゲットから入
射されるＸ線は、材料に依存する単色の蛍光Ｘ線を励起
する。
７，６３７号から公知であり、Ｘ線管に収容されて、本
質的に陰極に対向する（一次）ターゲットを含み、この
ターゲットにおいて電子ビームが入射されることでＸ線
が発生される。ターゲットは、例えば、アルミニウム又
はベリリウムのような軽金属から形成され、ターゲット
の機械支持のために機能しＸ線管の真空気密の密閉を確
実にする基板にのせられる。基板は、ターゲットから出
射されるＸ線に対して本質的に透明であり、全ての入射
電子が吸収されるように非常に厚く選択される。基板の
他方の側には、例えば、酸化セリウムでもよい蛍光材料
（二次ターゲット）が設けられ、一次ターゲットから入
射されるＸ線は、材料に依存する単色の蛍光Ｘ線を励起
する。
【０００３】このような公知のＸ線源において生じる問
題は、一次ターゲットにおいて生成されるＸ線の大部分
を二次ターゲットに到達させることが比較的困難な点で
ある。その結果、励起される単色の蛍光Ｘ線の強度も低
いかスペクトル純度を犠牲にしてターゲットを変更する
ことでだけ増加され得る。
題は、一次ターゲットにおいて生成されるＸ線の大部分
を二次ターゲットに到達させることが比較的困難な点で
ある。その結果、励起される単色の蛍光Ｘ線の強度も低
いかスペクトル純度を犠牲にしてターゲットを変更する
ことでだけ増加され得る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、本
質的に単色の蛍光Ｘ線が高い放射線強度と同時に高いス
ペクトル純度で生成され得る上述の種類のＸ線源を提供
することを目的とする。
質的に単色の蛍光Ｘ線が高い放射線強度と同時に高いス
ペクトル純度で生成され得る上述の種類のＸ線源を提供
することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この目的は、上述の種類
のＸ線源を手段として達成され、このＸ線源は、第１の
窓を介して一次ターゲット上に入射する電子が二次ター
ゲットに到達するとこの二次ターゲットにおいて略単色
の蛍光Ｘ線が励起されるように二次ターゲットの吸収限
界に対応する本質的に最大のエネルギーを示すＸ線を発
生するようにして、電子ビームに対して透明な第１の窓
とＸ線に対して透明で二次ターゲットに隣接される第２
の窓の間におかれる液体金属又は液体金属合金であるこ
とを特徴とする。
のＸ線源を手段として達成され、このＸ線源は、第１の
窓を介して一次ターゲット上に入射する電子が二次ター
ゲットに到達するとこの二次ターゲットにおいて略単色
の蛍光Ｘ線が励起されるように二次ターゲットの吸収限
界に対応する本質的に最大のエネルギーを示すＸ線を発
生するようにして、電子ビームに対して透明な第１の窓
とＸ線に対して透明で二次ターゲットに隣接される第２
の窓の間におかれる液体金属又は液体金属合金であるこ
とを特徴とする。
【０００６】（少なくともＸ線源の動作状態において）
液体金属又は金属合金は、一次ターゲットとして機能す
るだけでなく、同時に、ターゲットからの熱を効果的に
放ち窓を冷却し、入射する電子ビームによって比較的強
い熱がとりわけ第１の窓において生じる。冷却の結果、
電子の入射及び従って熱電力密度は、著しく増加され
得、単色の蛍光Ｘ線の放射線強度がそれに応じて増加さ
れる。
液体金属又は金属合金は、一次ターゲットとして機能す
るだけでなく、同時に、ターゲットからの熱を効果的に
放ち窓を冷却し、入射する電子ビームによって比較的強
い熱がとりわけ第１の窓において生じる。冷却の結果、
電子の入射及び従って熱電力密度は、著しく増加され
得、単色の蛍光Ｘ線の放射線強度がそれに応じて増加さ
れる。
【０００７】従属項は、本発明の有利な更なる実施例を
開示する。請求項２記載の通り、窓の実施例は、一方で
これらの窓が比較的薄い厚さを有するときでさえも流れ
る液体金属の流れる圧力に耐えることができるようにこ
れらの窓は特に安定しており、他方でこれらの窓は電子
ビーム又はＸ線ビームから非常に少ない量のエネルギー
だけを抽出する。
開示する。請求項２記載の通り、窓の実施例は、一方で
これらの窓が比較的薄い厚さを有するときでさえも流れ
る液体金属の流れる圧力に耐えることができるようにこ
れらの窓は特に安定しており、他方でこれらの窓は電子
ビーム又はＸ線ビームから非常に少ない量のエネルギー
だけを抽出する。
【０００８】請求項３記載の実施例は、窓からの特に効
果的な放熱が実現されるといった利点を提供する。
果的な放熱が実現されるといった利点を提供する。
【０００９】最後に、請求項４及び請求項５記載の実施
例は、二次ターゲットに到達しないＸ線のスペクトル純
度を実質的に高めることを提供する。
例は、二次ターゲットに到達しないＸ線のスペクトル純
度を実質的に高めることを提供する。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の更なる詳細、特徴、及
び、利点は、添付図面を参照して提供される好ましい実
施例の以下の説明から明確になる。
び、利点は、添付図面を参照して提供される好ましい実
施例の以下の説明から明確になる。
【００１１】図１は、好ましくは電気的に接地され第１
の窓２によって真空気密に密閉される管のエンベレープ
１を示す図である。管のエンベロープの真空空間には、
動作状態において電子ビーム４を出射する陰極３が配置
され、この電子ビームは、第１の窓２を介して液体金属
の形態にある一次ターゲット１０上に入射され、電子と
の相互作用によってＸ線が発生される。液体金属（又は
液体金属合金）は、システム５中に含まれる。このシス
テムは、ポンプ５２を用いて中を流れる液体金属が駆動
されるダクト５０、第１の窓２と反対の側におかれるダ
クトの一部分５１、及び、冷却回路を用いて液体金属中
で発生される熱を放つことができる熱交換器を含む。
の窓２によって真空気密に密閉される管のエンベレープ
１を示す図である。管のエンベロープの真空空間には、
動作状態において電子ビーム４を出射する陰極３が配置
され、この電子ビームは、第１の窓２を介して液体金属
の形態にある一次ターゲット１０上に入射され、電子と
の相互作用によってＸ線が発生される。液体金属（又は
液体金属合金）は、システム５中に含まれる。このシス
テムは、ポンプ５２を用いて中を流れる液体金属が駆動
されるダクト５０、第１の窓２と反対の側におかれるダ
クトの一部分５１、及び、冷却回路を用いて液体金属中
で発生される熱を放つことができる熱交換器を含む。
【００１２】第１の窓２と反対の側において部分５１
は、第２の窓６を具備し、液体金属（一次ターゲット）
で励起されるＸ線は、二次ターゲット１１中で単色の蛍
光Ｘ線を励起させるよう、この第２の窓を介して二次タ
ーゲット１１中に入射される。最後に、この放射線は、
二次ターゲットに隣接する装置８を介して到達されな
い。
は、第２の窓６を具備し、液体金属（一次ターゲット）
で励起されるＸ線は、二次ターゲット１１中で単色の蛍
光Ｘ線を励起させるよう、この第２の窓を介して二次タ
ーゲット１１中に入射される。最後に、この放射線は、
二次ターゲットに隣接する装置８を介して到達されな
い。
【００１３】第１の窓２は、管のエンベロープ１、及
び、液体金属によって横切られる部分５１を真空気密に
密閉する機能を担う。更に、第１の窓は、窓を通過する
間の電子のエネルギー損失、従って、発生される熱を最
小化するよう電子ビームに対して可能な限り透明な材料
から形成されるべきである。窓は、可能な限り高い熱伝
導率も有しなくてはならない。
び、液体金属によって横切られる部分５１を真空気密に
密閉する機能を担う。更に、第１の窓は、窓を通過する
間の電子のエネルギー損失、従って、発生される熱を最
小化するよう電子ビームに対して可能な限り透明な材料
から形成されるべきである。窓は、可能な限り高い熱伝
導率も有しなくてはならない。
【００１４】ダイヤモンドは、１μｍの厚さの窓の場合
において既に十分な機械的安定性を提供するため、非常
に適切な材料であることが知られている。このような窓
において例えば、１５０ｋｅＶのエネルギーの電子によ
って経験されるエネルギー損失は、１％未満であり、液
体金属が５０ｋＷで電子によって熱せられるとき窓にお
ける電子によって発生される熱流束は、５００Ｗ未満で
ある。ダイヤモンドの更なる利点は、その高い熱伝導率
並びに無酸素の環境では不可逆の変更を招くこと無く１
５００℃まで熱せられ得る点にある。
において既に十分な機械的安定性を提供するため、非常
に適切な材料であることが知られている。このような窓
において例えば、１５０ｋｅＶのエネルギーの電子によ
って経験されるエネルギー損失は、１％未満であり、液
体金属が５０ｋＷで電子によって熱せられるとき窓にお
ける電子によって発生される熱流束は、５００Ｗ未満で
ある。ダイヤモンドの更なる利点は、その高い熱伝導率
並びに無酸素の環境では不可逆の変更を招くこと無く１
５００℃まで熱せられ得る点にある。
【００１５】ポンプ５２は、磁気流体力学の原理に従っ
て動作されることが好ましく、ポンプは、機械的に移動
される部分を有しない。このようなポンプの例は、米国
特許第４，９５３，１９１号に開示される。
て動作されることが好ましく、ポンプは、機械的に移動
される部分を有しない。このようなポンプの例は、米国
特許第４，９５３，１９１号に開示される。
【００１６】図２は、例えば、３００μｍの厚さのシリ
コン基板２２を有する第１の窓２並びに例えば、１００
μｍの厚さのダイヤモンド層２３を含むシステム５の部
分５１の領域を示し、電子ビームの路の領域において開
口部２１がシリコン基板中に設けられる。このような窓
の製造は、例えば、欧州出願第０９５７５０６号に開示
される。
コン基板２２を有する第１の窓２並びに例えば、１００
μｍの厚さのダイヤモンド層２３を含むシステム５の部
分５１の領域を示し、電子ビームの路の領域において開
口部２１がシリコン基板中に設けられる。このような窓
の製造は、例えば、欧州出願第０９５７５０６号に開示
される。
【００１７】第１の窓２に対向する部分５１の第２の窓
６は、第１の窓と同様の方法で構成されることが好まし
い。第２の窓は、液体金属中で励起されるＸ線に対して
好適に透明であることが重要である。ダイヤモンドは、
一方でその強さ他方で低い原子番号を有することより非
常に薄くてもよいため、高い熱伝導率だけでなくターゲ
ットで生成されるＸ線に対して非常に低い吸収力を有
し、このため、この目的のために好ましい材料であるこ
とが再び分かる。
６は、第１の窓と同様の方法で構成されることが好まし
い。第２の窓は、液体金属中で励起されるＸ線に対して
好適に透明であることが重要である。ダイヤモンドは、
一方でその強さ他方で低い原子番号を有することより非
常に薄くてもよいため、高い熱伝導率だけでなくターゲ
ットで生成されるＸ線に対して非常に低い吸収力を有
し、このため、この目的のために好ましい材料であるこ
とが再び分かる。
【００１８】最後に、絞り装置８を含む二次ターゲット
１１は、図４を参照して以下に詳細に説明するように第
２の窓６上に配置される。液体金属による放熱効果を高
めるために、部分５１の窓２及び６の領域における断面
で絞られ部５４が形成され、この絞られ部は、この領域
において流れを加速させ乱れを発生させる。断面の絞ら
れ部は、例えば、示すように非対称的であり翼形の断面
プロフィールと類似する断面プロフィールを有し、液体
金属のための自由路は、約１０ｍｍのダクト５０の径に
関して約１００ミクロンでもよい。更に、絞られ部５４
及び第２の窓６は、同じ材料から成り夫々の機能を実施
する１つの素子を構成することが好ましい。
１１は、図４を参照して以下に詳細に説明するように第
２の窓６上に配置される。液体金属による放熱効果を高
めるために、部分５１の窓２及び６の領域における断面
で絞られ部５４が形成され、この絞られ部は、この領域
において流れを加速させ乱れを発生させる。断面の絞ら
れ部は、例えば、示すように非対称的であり翼形の断面
プロフィールと類似する断面プロフィールを有し、液体
金属のための自由路は、約１０ｍｍのダクト５０の径に
関して約１００ミクロンでもよい。更に、絞られ部５４
及び第２の窓６は、同じ材料から成り夫々の機能を実施
する１つの素子を構成することが好ましい。
【００１９】一次ターゲットは、高い原子番号を有し好
ましくは室温である可能な限り低温で液体となる液体金
属又は金属合金から形成され得る。これに関する例は、
水銀、６２．５％Ｇａ、２１．５％Ｉｎ、及び、１６％
Ｓｎの合金、又は、４３％Ｂｉ、２１．７％Ｐｂ、１
８．３％Ｉｎ、８％Ｓｎ、５％Ｃｄ、及び、４％Ｈｇの
合金であり（全ての値は重量パーセントで示される）。
二次ターゲットは、例えば、タンタルから形成されても
よい。
ましくは室温である可能な限り低温で液体となる液体金
属又は金属合金から形成され得る。これに関する例は、
水銀、６２．５％Ｇａ、２１．５％Ｉｎ、及び、１６％
Ｓｎの合金、又は、４３％Ｂｉ、２１．７％Ｐｂ、１
８．３％Ｉｎ、８％Ｓｎ、５％Ｃｄ、及び、４％Ｈｇの
合金であり（全ての値は重量パーセントで示される）。
二次ターゲットは、例えば、タンタルから形成されても
よい。
【００２０】非液体金属（例えば、金）又は合金は、図
３及び図４に示すターゲットの配置に対して特に使用さ
れ得る。
３及び図４に示すターゲットの配置に対して特に使用さ
れ得る。
【００２１】図３は、層構造の形態にある第１のターゲ
ット配置の断面図である。電子ビームＥは、第１の窓２
を介して変換器として機能しＸ線を励起する一次ターゲ
ット１０上に入射される。Ｘ線は、二次ターゲット１１
に第２の窓６を介して入り、その二次ターゲットにおい
て略単色の蛍光Ｘ線Ｒｆｌが生成される。
ット配置の断面図である。電子ビームＥは、第１の窓２
を介して変換器として機能しＸ線を励起する一次ターゲ
ット１０上に入射される。Ｘ線は、二次ターゲット１１
に第２の窓６を介して入り、その二次ターゲットにおい
て略単色の蛍光Ｘ線Ｒｆｌが生成される。
【００２２】動作原理は、入射する電子ビームがエネル
ギーＥ０を有し、二次ターゲットの（材料に依存する）
吸収限界ＫのエネルギーはＥｋであるといった仮定に基
づく。電子が一次ターゲット１０を通じて拡散される一
方で、電子は、既知の方法（即ち、本質的に比較的広い
周波数スペクトルを有する制動放射）でＸ線を発生さ
せ、Ｘ線が発生される間エネルギーが損失される。一次
ターゲットの厚さＲ１、つまり、一次ターゲットを通る
電子の路の長さは、
ギーＥ０を有し、二次ターゲットの（材料に依存する）
吸収限界ＫのエネルギーはＥｋであるといった仮定に基
づく。電子が一次ターゲット１０を通じて拡散される一
方で、電子は、既知の方法（即ち、本質的に比較的広い
周波数スペクトルを有する制動放射）でＸ線を発生さ
せ、Ｘ線が発生される間エネルギーが損失される。一次
ターゲットの厚さＲ１、つまり、一次ターゲットを通る
電子の路の長さは、
【００２３】
【数１】 が略満たされるようにして選択され、この厚さは、図３
において電子ビームＥが一次ターゲットに入る点につい
ての半径Ｒ１として示される。
において電子ビームＥが一次ターゲットに入る点につい
ての半径Ｒ１として示される。
【００２４】この式では、ΔＥ／ΔＸは、エネルギー間
隔Ｅ０−Ｅｋに対する路の長さの一単位当たりの電子の
平均エレルギー損失を意味する。一次ターゲットを通
過、即ち、路の長さＲ１を伝達された電子は、エネルギ
ーＥｋだけを有し、従って、Ｅ ｋよりも大きいエネルギ
ーを有する制動放射を二次ターゲット１１中でもはや生
成し得ない。このエネルギーが二次ターゲットの吸収限
界に対応するため、該当するＸ線の吸収並びに基本状態
に戻ることが特性の放射線（単色のＸ線ライン、蛍光Ｘ
線）を発生するより高いエネルギー状態の励起が二次タ
ーゲット中で行なわれる。
隔Ｅ０−Ｅｋに対する路の長さの一単位当たりの電子の
平均エレルギー損失を意味する。一次ターゲットを通
過、即ち、路の長さＲ１を伝達された電子は、エネルギ
ーＥｋだけを有し、従って、Ｅ ｋよりも大きいエネルギ
ーを有する制動放射を二次ターゲット１１中でもはや生
成し得ない。このエネルギーが二次ターゲットの吸収限
界に対応するため、該当するＸ線の吸収並びに基本状態
に戻ることが特性の放射線（単色のＸ線ライン、蛍光Ｘ
線）を発生するより高いエネルギー状態の励起が二次タ
ーゲット中で行なわれる。
【００２５】一次ターゲットを通る路の長さが上記式を
用いて計算される値Ｒ１よりも本質的に短いとき、発生
されるＸ線の強度は、比例して少なくなる。路の長さが
著しく長いとき、電子のより大部分がＸ線に変換される
がこれらのＸ線は二次ターゲットに到達し得る前に一次
ターゲットにおいて再び吸収される。従って、単色のＸ
線の強度は、いずれの場合においても非常に低い。
用いて計算される値Ｒ１よりも本質的に短いとき、発生
されるＸ線の強度は、比例して少なくなる。路の長さが
著しく長いとき、電子のより大部分がＸ線に変換される
がこれらのＸ線は二次ターゲットに到達し得る前に一次
ターゲットにおいて再び吸収される。従って、単色のＸ
線の強度は、いずれの場合においても非常に低い。
【００２６】図３において一次ターゲットに電子ビーム
が入る点についての半径Ｒ２によって示される二次ター
ゲットの厚さは、蛍光Ｘ線の強度が可能な限り高くなる
よう選択される。最大値は、
が入る点についての半径Ｒ２によって示される二次ター
ゲットの厚さは、蛍光Ｘ線の強度が可能な限り高くなる
よう選択される。最大値は、
【００２７】
【数２】 の条件が満たされるとき得られ、このときμは、二次タ
ーゲット中のＸ線に対する線形の減衰係数を表わす。μ
で計算される光子のエネルギーは、約（Ｅ０−Ｅ ｋ）／
２となる。
ーゲット中のＸ線に対する線形の減衰係数を表わす。μ
で計算される光子のエネルギーは、約（Ｅ０−Ｅ ｋ）／
２となる。
【００２８】上記式に従って比例される二次ターゲット
の領域において生成される単色の蛍光Ｘ線は、路の長さ
Ｒ１を有する一次ターゲットからの制動放射の悪影響が
可能な限り小さくなる角で読み出されなくてはならな
い。この制動放射の最適抑制は、蛍光材料自体がこの放
射線に対して放射線フィルタとして機能するとき見られ
る。これは、一次ターゲットの面に対してＸ線ビームＲ
ｆｌが比較的小さい角で読み出されるとき見られる。こ
のような方向は図３に示す。
の領域において生成される単色の蛍光Ｘ線は、路の長さ
Ｒ１を有する一次ターゲットからの制動放射の悪影響が
可能な限り小さくなる角で読み出されなくてはならな
い。この制動放射の最適抑制は、蛍光材料自体がこの放
射線に対して放射線フィルタとして機能するとき見られ
る。これは、一次ターゲットの面に対してＸ線ビームＲ
ｆｌが比較的小さい角で読み出されるとき見られる。こ
のような方向は図３に示す。
【００２９】スペクトル純度の更なる改善及び蛍光Ｘ線
スペクトラム中に存在する制動放射の更なる減少を実現
するために、図４に示す第２のターゲット配置は、増加
されたフィルタ効果を提供し得る。
スペクトラム中に存在する制動放射の更なる減少を実現
するために、図４に示す第２のターゲット配置は、増加
されたフィルタ効果を提供し得る。
【００３０】図４における電子ビームは、液体或いは固
体金属又は合金でもよい一次ターゲット１０上に入射さ
れるべきよう再び第１の窓２によって透過される。発生
されたＸ線は、第２の窓６を介して二次ターゲット１１
中に入る。励起された単色の蛍光Ｘ線Ｒｆｌは、装置８
を介して止められる。
体金属又は合金でもよい一次ターゲット１０上に入射さ
れるべきよう再び第１の窓２によって透過される。発生
されたＸ線は、第２の窓６を介して二次ターゲット１１
中に入る。励起された単色の蛍光Ｘ線Ｒｆｌは、装置８
を介して止められる。
【００３１】装置８は、Ｘ線に対して本質的に非透明で
あり高い原子番号を有する材料から成る。二次ターゲッ
トの方向に絞られその主軸が入射する電子ビームの方向
に対して約６５°乃至９０°の間の角を成すような材料
中のファンネル型の開口部は、所与の路の長さをわたる
二次ターゲットからの放射線のビームだけを形成する。
あり高い原子番号を有する材料から成る。二次ターゲッ
トの方向に絞られその主軸が入射する電子ビームの方向
に対して約６５°乃至９０°の間の角を成すような材料
中のファンネル型の開口部は、所与の路の長さをわたる
二次ターゲットからの放射線のビームだけを形成する。
【００３２】最適な路の長さの比例は、Ｘ線源の関連す
る適用法に依存し、単色のＸ線とそのスペクトル純度の
間の折合い、つまり二次ターゲットのフィルタ効果を常
に構成する。
る適用法に依存し、単色のＸ線とそのスペクトル純度の
間の折合い、つまり二次ターゲットのフィルタ効果を常
に構成する。
【００３３】これらの関係は、図５及び図６に示し、夫
々の図において厚さ５μｍの金の一次ターゲットと、厚
さ１９５μｍの厚さのダイヤモンド窓と、厚さ１５０μ
ｍのタンタルの二次ターゲットと、一次ターゲット上に
入射する１５０ｋｅＶのエネルギーの電子ビームＥとか
ら成るターゲット配置に対する関係が示される。
々の図において厚さ５μｍの金の一次ターゲットと、厚
さ１９５μｍの厚さのダイヤモンド窓と、厚さ１５０μ
ｍのタンタルの二次ターゲットと、一次ターゲット上に
入射する１５０ｋｅＶのエネルギーの電子ビームＥとか
ら成るターゲット配置に対する関係が示される。
【００３４】図５は、異なる角で読み出される単色の蛍
光Ｘ線のエネルギースペクトル、つまり、９０乃至１８
０度のＺ角に対する反射における曲線（１）、０乃至９
０度のＺ角に対する透過における曲線（２）、及び、６
５乃至９０度のＺ角に対する透過における曲線（３）を
示す。図５及び図６において、Ｚ角は、電子ビームの入
射方向と読み出し方向の間に延在する。
光Ｘ線のエネルギースペクトル、つまり、９０乃至１８
０度のＺ角に対する反射における曲線（１）、０乃至９
０度のＺ角に対する透過における曲線（２）、及び、６
５乃至９０度のＺ角に対する透過における曲線（３）を
示す。図５及び図６において、Ｚ角は、電子ビームの入
射方向と読み出し方向の間に延在する。
【００３５】曲線（１）は、２つの明確な周波数ライン
を示す既知のＸ線管における通常の推移を示すが、これ
らのラインの上及び下に著しい制動放射スペクトルも有
する。しかしながら、曲線（２）は、明らかに減少され
た制動放射スペクトル及び僅かにだけ減少された強度の
周波数ラインを示し、曲線（３）は、２つの周波数ライ
ンの著しく減少された強度を犠牲にして非常に高いスペ
クトル純度によって特徴付けられる。しかしながら、特
に曲線（２）は、高いスペクトル純度と僅かにだけ減少
された強度の単色のＸ線の間で好ましい折合いを構成
し、この折合いは、多数の適用法に対して有利であり技
術水準によってまだ実現されていない。
を示す既知のＸ線管における通常の推移を示すが、これ
らのラインの上及び下に著しい制動放射スペクトルも有
する。しかしながら、曲線（２）は、明らかに減少され
た制動放射スペクトル及び僅かにだけ減少された強度の
周波数ラインを示し、曲線（３）は、２つの周波数ライ
ンの著しく減少された強度を犠牲にして非常に高いスペ
クトル純度によって特徴付けられる。しかしながら、特
に曲線（２）は、高いスペクトル純度と僅かにだけ減少
された強度の単色のＸ線の間で好ましい折合いを構成
し、この折合いは、多数の適用法に対して有利であり技
術水準によってまだ実現されていない。
【００３６】図６は、Ｚ角に依存して５度毎のパーセン
ト間隔でスペクトル単色のＸ線（Ｋαライン）の純度を
例示する。これらの尺度は、Ｚ角が８２．５度において
明確な最大値を示す。
ト間隔でスペクトル単色のＸ線（Ｋαライン）の純度を
例示する。これらの尺度は、Ｚ角が８２．５度において
明確な最大値を示す。
【図１】実施例を示す図である。
【図２】Ｘ線源の一部を示す図である。
【図３】第１のターゲット装置の断面図である。
【図４】第２のターゲット装置の断面図である。
【図５】異なる読み出し角に対するＸ線のスペクトルバ
リエーションを示すグラフ図である。
リエーションを示すグラフ図である。
【図６】読み出し角に依存するＸ線ラインのスペクトル
純度を示すグラフ図である。
純度を示すグラフ図である。
１ エンベロープ ２ 第１の窓 ３ 陰極 ４ 電子ビーム ５ システム ６ 第２の窓 ８ 装置 １０ 一次ターゲット １１ 二次ターゲット ２１ 開口部 ２２ シリコン基板 ２３ ダイヤモンド層 ５０ ダクト ５１ 部分 ５２ ポンプ ５３ 熱交換器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 590000248 Ｇｒｏｅｎｅｗｏｕｄｓｅｗｅｇ １, 5621 ＢＡ Ｅｉｎｄｈｏｖｅｎ， Ｔｈ ｅ Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ (72)発明者 ベルント ウルマー ドイツ連邦共和国，22455 ハンブルク, フィーローヴェーク 156
Claims (5)
- 【請求項１】 一次ターゲット及び二次ターゲットを用
いて略単色の蛍光Ｘ線を生成するＸ線源であって、 上記第１の窓を介して上記一次ターゲットに入射する上
記電子が上記二次ターゲットに到達すると上記二次ター
ゲットにおいて略単色の蛍光Ｘ線が励起されるよう上記
二次ターゲットの吸収限界に対応する本質的に最大のエ
ネルギーを示すＸ線を発生するようにして、電子ビーム
に対して透明な第１の窓と上記Ｘ線対して透明であり上
記二次ターゲットと隣接される第２の窓の間におかれる
液体金属又は液体合金であることを特徴とするＸ線源。 - 【請求項２】 上記第１の窓及び上記第２の窓のうち少
なくとも１つはダイヤモンド窓であることを特徴とする
請求項１記載のＸ線源。 - 【請求項３】 上記液体金属又は上記液体金属合金は、
乱流において上記第１の窓と上記第２の窓の間におかれ
ることを特徴とする請求項１記載のＸ線源。 - 【請求項４】 上記一次ターゲットからの可能な限り大
部分の制動放射が上記二次ターゲットによって吸収され
るようにして上記二次ターゲットを通じて平均的な路の
長さを伝達される単色のＸ線ビームを形成する装置を含
むことを特徴とする請求項１記載のＸ線源。 - 【請求項５】 上記装置は、上記二次ターゲットの方向
に絞られ、主軸が上記入射する電子ビームの方向に対し
て約６５°乃至９０°の角を成すファンネル形の開口部
を具備する、上記二次ターゲットの自由な表面上のＸ線
遮蔽物によって形成されることを特徴とする請求項４記
載のＸ線源。
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| JP (1) | JP2001155670A (ja) |
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