JP2009048805A - Rotary anticathode x-ray generator and x-ray generating method - Google Patents

Rotary anticathode x-ray generator and x-ray generating method Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To restrain consumption of a rotary anticathode caused by electron beam irradiation in an X-ray generator and an X-ray generating method using the rotary anticathode. <P>SOLUTION: An electron beam is irradiated on the rotary anticathode in a direction of centrifugal force caused by rotation of the rotary anticathode in order to generate X rays, and at the same time, gas for forming a film is supplied to the rotary anticathode, and at least, a film for covering at least an irradiating section of the electron beam and for restraining evaporation from the irradiating section of the electron beam of a structural member of the rotary anticathode, is formed. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、超高輝度を実現できる回転対陰極X線発生装置及びX線発生方法に関する。   The present invention relates to a rotating anti-cathode X-ray generator and an X-ray generation method capable of realizing ultra-high luminance.

X線回折測定等においては、可能なかぎり強い強度のX線を試料に照射して測定を行う必要のある場合がある。この様な場合に用いられるX線発生装置として従来から回転対陰極X線発生装置が知られている。   In X-ray diffraction measurement or the like, it may be necessary to perform measurement by irradiating a sample with as strong X-rays as possible. A rotary anti-cathode X-ray generator is conventionally known as an X-ray generator used in such a case.

この回転対陰極X線発生装置は、内部に冷却媒体を流通させた円柱状の対陰極(ターゲット)を高速で回転させながら、その外周表面に電子線を照射してX線を発生させるものである。この回転対陰極X発生装置は、ターゲットを固定した固定ターゲットのタイプに比較してターゲット上の電子線の照射位置が時々刻々と変化するので冷却効率が極めて高く、したがって、対陰極に大電流の電子線を照射することができ、強力な(高輝度の)X線を発生させることができる。   This rotating counter-cathode X-ray generator generates X-rays by irradiating an outer peripheral surface with an electron beam while rotating a cylindrical counter-cathode (target) in which a cooling medium is circulated at high speed. is there. This rotating anti-cathode X generator has an extremely high cooling efficiency because the irradiation position of the electron beam on the target changes from moment to moment as compared with a fixed target type in which the target is fixed. Electron beams can be irradiated, and powerful (high brightness) X-rays can be generated.

ところで、一般的にX線の出力は陰極と対陰極との間に印加する電力(電流×電圧)に対応する。一方、X線の輝度は(上記電力)/(ターゲット上の電子ビームの面積)であるので、上記電力の最大値はターゲット上の電子ビームの面積に大きく依存する。例えば銅をターゲットとした理化学用X線発生装置の出力強度をこの電力で表示すると、上記従来の回転対陰極X線発生装置では、ターゲット上に0.1×1mmの電子ビームを照射する汎用の理化学用X線発生装置の場合は、最大1.2kW程度、超高輝度といわれるものでも最大3.5kW程度の出力を得るのが限界であった。   Incidentally, the output of X-rays generally corresponds to the power (current × voltage) applied between the cathode and the counter cathode. On the other hand, since the brightness of the X-ray is (the power) / (the area of the electron beam on the target), the maximum value of the power greatly depends on the area of the electron beam on the target. For example, when the output intensity of an X-ray generator for physics and chemistry using copper as a target is displayed with this power, the conventional rotating anti-cathode X-ray generator described above is a general-purpose device that irradiates a target with an electron beam of 0.1 × 1 mm. In the case of an X-ray generator for physics and chemistry, it was the limit to obtain an output of about 1.2 kW at the maximum, and an output of about 3.5 kW at the maximum even though it was said to be super bright.

このような問題に鑑みて、特開2004−172135号公報には、回転対陰極X線発生装置の、回転中心を中心軸とする筒状部分の内側に対して電子線を照射し、かかる部分をその融点以上にまで加熱して、高輝度のX線を発生することが試みられている。この場合、前記電子線の照射部は前記回転対陰極の融点以上にまで加熱されるので、前記照射部は少なくとも部分的に溶解するようになる。しかしながら、前記照射部は前記回転対陰極の回転に伴って発生する遠心力によって前記筒状部分に保持されるようになるので、前記照射部の、溶解部分の外方への飛散を抑制することができる。   In view of such a problem, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-172135 discloses a portion of a rotating anti-cathode X-ray generator that irradiates an electron beam to the inside of a cylindrical portion with the center of rotation as the central axis. Attempts have been made to generate high-intensity X-rays by heating to a temperature higher than its melting point. In this case, the irradiation part of the electron beam is heated to the melting point of the rotating counter cathode or higher, so that the irradiation part is at least partially dissolved. However, since the irradiation part is held by the cylindrical part due to the centrifugal force generated with the rotation of the rotating anti-cathode, it suppresses the scattering of the irradiation part to the outside of the melting part. Can do.

しかしながら、上記技術においては、回転対陰極を電子線照射によってその融点以上にまで加熱し、電子線照射部を部分的に溶解させてしまうので、前記電子線照射部を含む近傍の領域は、比較的高温の状態となり、高い蒸気圧を有するようになる。したがって、前記回転対陰極の電子線照射に伴う消耗が顕著となり、前記回転対陰極の利用効率が極めて悪くなってしまうという問題が生じる。
特開2004−172135号公報
However, in the above technique, the rotating anti-cathode is heated to the melting point or higher by electron beam irradiation, and the electron beam irradiation part is partially dissolved. Therefore, the vicinity region including the electron beam irradiation part is compared. High temperature and high vapor pressure. Therefore, there is a problem that the consumption due to electron beam irradiation of the rotating counter cathode becomes remarkable, and the utilization efficiency of the rotating counter cathode is extremely deteriorated.
JP 2004-172135 A

本発明は、回転対陰極を用いたX線発生装置及びX線発生方法において、前記回転対陰極の電子線照射による消耗を抑制することを目的とする。   An object of the present invention is to suppress wear of the rotating counter cathode due to electron beam irradiation in an X-ray generator and X-ray generating method using the rotating counter cathode.

上記目的を達成すべく、本発明は、
回転対陰極と、
前記回転対陰極に対して、前記回転対陰極の回転に起因した遠心力と同方向に電子線を照射してX線を発生させるための電子線源と、
少なくとも前記回転対陰極の前記電子線の照射部を覆うようにして設けられ、前記電子線の前記照射部からの前記回転対陰極の構成部材の蒸発を抑制する被膜を形成させるための被膜形成用気体を供給すべく被膜形成用気体供給機構と、
を具えることを特徴とする、回転対陰極X線発生装置に関する。
In order to achieve the above object, the present invention provides:
A rotating anti-cathode;
An electron beam source for generating an X-ray by irradiating the rotating counter cathode with an electron beam in the same direction as the centrifugal force caused by the rotation of the rotating counter cathode;
For forming a film for forming a film that is provided so as to cover at least the electron beam irradiation part of the rotating counter cathode and suppresses evaporation of components of the rotating counter cathode from the electron beam irradiation part. A film forming gas supply mechanism for supplying gas;
The present invention relates to a rotating anti-cathode X-ray generator.

また、本発明は、
回転対陰極に対して、前記回転対陰極の回転に起因した遠心力と同方向に電子線を照射し、X線を発生させるステップと、
前記回転対陰極に対して被膜形成用気体を供給し、少なくとも前記電子線の照射部を覆い、前記電子線の前記照射部からの前記回転対陰極の構成部材の蒸発を抑制する被膜を形成するステップと、
を具えることを特徴とする、X線発生方法に関する。
The present invention also provides:
Irradiating the rotating anti-cathode with an electron beam in the same direction as the centrifugal force caused by the rotation of the rotating anti-cathode to generate X-rays;
A film forming gas is supplied to the rotating counter cathode, covering at least the electron beam irradiation section, and forming a film that suppresses evaporation of the rotating counter cathode constituent member from the irradiation section of the electron beam. Steps,
The present invention relates to a method for generating X-rays.

上記回転対陰極X線発生装置及びX線発生方法によれば、X線を発生させるべく、電子線を回転対陰極に照射してX線を発生させる際に、前記装置内に被膜形成用気体を供給し、この被膜形成用気体を所定の被膜物質に変換させて、前記回転対陰極の表面上に形成される被膜により電子線照射部を覆うようにしている。したがって、前記電子線照射部が例えば前記回転対陰極を構成する部材の融点以上にまで加熱されて、その蒸気圧が増大したとしても、前記被膜によって前記回転対陰極の蒸発が抑制されるようになる。結果として、前記回転対陰極の電子線照射による消耗を抑制することができるようになる。   According to the above-mentioned rotating anti-cathode X-ray generator and X-ray generating method, when generating X-rays by irradiating the rotating counter-cathode with an electron beam to generate X-rays, a film forming gas is generated in the apparatus. The film-forming gas is converted into a predetermined film substance, and the electron beam irradiation part is covered with a film formed on the surface of the rotating counter cathode. Therefore, even if the electron beam irradiation part is heated to, for example, a melting point of a member constituting the rotating counter cathode or higher and the vapor pressure thereof is increased, the coating prevents the rotation of the rotating counter cathode from being evaporated. Become. As a result, consumption due to electron beam irradiation of the rotating counter cathode can be suppressed.

また、上記回転対陰極X線発生装置及びX線発生方法によれば、電子線照射によるX線の発生と並行して被膜形成を行うことができる。すなわち、回転対陰極の電子線照射部に対して予め被膜を形成することなく、X線生成の工程と同時に前記被膜の形成を行うことができる。したがって、前記回転対陰極X線発生装置及び前記X線発生方法の運転効率を向上させることができる。   Moreover, according to the said rotation anti-cathode X-ray generator and X-ray generation method, film formation can be performed in parallel with the generation | occurrence | production of the X-ray by electron beam irradiation. That is, the film can be formed simultaneously with the X-ray generation step without previously forming a film on the electron beam irradiation portion of the rotating counter cathode. Accordingly, it is possible to improve the operation efficiency of the rotating anti-cathode X-ray generation apparatus and the X-ray generation method.

さらに、前記被膜形成は、前記回転対陰極X線発生装置の運転開始初期におけるなまし運転中において実施することもできる。これによって、実際のX線発生工程中には既に回転対陰極の電子線照射部が前記被膜で覆われることになるので、X線発生工程初期におけるターゲットの蒸発を抑制することができる。   Further, the film formation can be performed during the annealing operation at the initial stage of the operation of the rotating anti-cathode X-ray generator. As a result, during the actual X-ray generation process, the electron beam irradiation portion of the rotating counter-cathode is already covered with the film, so that evaporation of the target in the initial stage of the X-ray generation process can be suppressed.

また、本発明の一態様において、前記被膜形成用気体導入機構を、前記回転対陰極の前記電子線の前記照射部近傍に前記被膜形成用気体を供給し、前記回転対陰極の、前記電子線照射による熱によって前記被膜形成用気体が前記被膜に変換するように構成することができる。この場合は、前記被膜形成用気体が熱によって分解及び/又は合成がなされ、目的とする被膜を前記回転対陰極の電子線照射部において形成することができる。   In one embodiment of the present invention, the film forming gas introduction mechanism may supply the film forming gas to the vicinity of the irradiation portion of the electron beam of the rotating counter cathode, and the electron beam of the rotating counter cathode. The film forming gas can be converted into the film by heat generated by irradiation. In this case, the film-forming gas is decomposed and / or synthesized by heat, and the target film can be formed in the electron beam irradiation section of the rotating counter-cathode.

また、本発明の一態様においては、前記被膜形成用気体導入機構を、前記電子線の経路中に前記被膜形成用気体を供給し、前記電子線の照射によって前記被膜形成用気体が前記被膜に変換するようにして構成することができる。この場合は、前記被膜形成用気体が前記電子線照射によって励起され、その結果、分解及び/又は合成がなされて、目的とする被膜を前記回転対陰極の電子線照射部において形成することができる。   In one embodiment of the present invention, the film forming gas introduction mechanism supplies the film forming gas into the electron beam path, and the film forming gas is applied to the film by irradiation of the electron beam. It can be configured to convert. In this case, the film-forming gas is excited by the electron beam irradiation, and as a result, is decomposed and / or synthesized so that the target film can be formed in the electron beam irradiation section of the rotating counter cathode. .

なお、前記電子線源は、前記電子線のビーム径を制御し、前記被膜形成用気体に対して前記電子線を照射する際のビーム径を、前記回転対陰極に対して前記電子線を照射する際のビーム径よりも大きくするように構成できる。これは、上述したように、電子線を利用して被膜形成用気体を分解及び/又は合成する際に要求される電子線の強度と、X線を発生させる際に要求される電子線の強度とが異なることに起因する。すなわち、高輝度のX線を発生させる際には、電子線のビーム径を絞って高強度の電子線を照射することが要求されるが、前記被膜形成用気体を分解及び/又は合成する際には、さほど強度の強い電子線は要求されず、前記電子線のビーム径を増大させて前記被膜形成用気体に対する照射面積を増大させた方が、前記被膜の形成効率が増大するためである。   The electron beam source controls the beam diameter of the electron beam, irradiates the electron beam to the film forming gas, and irradiates the rotating counter cathode with the electron beam. It can be configured to be larger than the beam diameter at the time. As described above, this is because the electron beam intensity required for decomposing and / or synthesizing the film-forming gas using an electron beam and the electron beam intensity required for generating X-rays. This is due to the difference. That is, when generating high-intensity X-rays, it is required to irradiate a high-intensity electron beam by reducing the beam diameter of the electron beam, but when decomposing and / or synthesizing the film-forming gas. This is because an electron beam with a very high intensity is not required, and the film formation efficiency increases when the beam diameter of the electron beam is increased to increase the irradiation area for the film forming gas. .

また、前記被膜形成用気体導入機構は、前記回転対陰極X線発生装置内の圧力が10−5Torrオーダ以下の圧力に保持されるようにして、前記被膜形成用気体を供給するように構成することが好ましい。前記圧力が10−5Torrオーダを超えて高くなると、陰極を痛めたり、放電を生じる恐れがある。 The film forming gas introduction mechanism is configured to supply the film forming gas so that the pressure in the rotating cathode X-ray generator is maintained at a pressure of 10 −5 Torr or less. It is preferable to do. If the pressure is higher than 10 −5 Torr, the cathode may be damaged or a discharge may occur.

また、上記のように、回転対陰極X線発生装置内の圧力が10−5Torrオーダ以下の圧力に保持されるようにして、前記被膜形成用気体を供給する際には、前記被膜形成用気体導入機構を、被膜形成用気体源及び減圧タンクを含むように構成することが好ましい。この場合、前記減圧タンクによって、前記装置内に供給する前記被膜形成用気体の圧力を所定の圧力にまで減圧しておくことができるので、上述したような10−5Torrオーダ以下の圧力を簡易に設定することができるようになる。 Further, as described above, when supplying the film-forming gas so that the pressure in the rotating anti-cathode X-ray generator is maintained at a pressure of 10 −5 Torr or less, The gas introduction mechanism is preferably configured to include a film forming gas source and a decompression tank. In this case, since the pressure of the film forming gas supplied into the apparatus can be reduced to a predetermined pressure by the decompression tank, the pressure of the order of 10 −5 Torr or less can be simplified. Will be able to be set.

なお、前記被膜は、前記回転対陰極に対して固溶しない材料から構成することが好ましい。もし、前記被膜が前記回転対陰極に対して固溶してしまうと被膜として存在しなくなり、ターゲット金属の蒸発を抑える効果が激減する場合がある。   In addition, it is preferable to comprise the said film | membrane from the material which does not form a solid solution with respect to the said rotation counter-cathode. If the film dissolves in the rotating counter cathode, it does not exist as a film, and the effect of suppressing the evaporation of the target metal may be drastically reduced.

また、前記被膜は、黒鉛、ダイヤモンド、アルミナ、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化チタン、炭化チタン、ホウ素及び窒化ホウ素からなる群より選ばれる少なくとも一種を含むことが好ましく、特には黒鉛を含むことが好ましい。これらの材料は、比重が比較的小さく、高温でも蒸気圧が低いため、上述したように、回転対陰極を構成する構成材料、例えばCuやCoなどの材料に対して固溶しにくい物質を選ぶ事により、前記電子線照射による蒸発の度合いを小さくすることができる。さらに、ある程度の導電性を有する場合には、前記電子線を照射した際にチャージアップを抑制することができ、前記被膜の破壊などを効果的に抑制することができる。   Further, the coating preferably contains at least one selected from the group consisting of graphite, diamond, alumina, calcium oxide, magnesium oxide, titanium oxide, titanium carbide, boron and boron nitride, and particularly preferably contains graphite. . Since these materials have a relatively small specific gravity and a low vapor pressure even at high temperatures, as described above, a material that does not easily dissolve in a constituent material constituting the rotating counter cathode, such as a material such as Cu or Co, is selected. As a result, the degree of evaporation due to the electron beam irradiation can be reduced. Furthermore, when having a certain degree of conductivity, charge-up can be suppressed when the electron beam is irradiated, and destruction of the coating can be effectively suppressed.

以上説明したように、本発明によれば、回転対陰極を用いたX線発生装置及びX線発生方法において、前記回転対陰極の電子線照射による消耗を抑制することができる。   As described above, according to the present invention, in the X-ray generation apparatus and the X-ray generation method using a rotating counter cathode, it is possible to suppress the consumption of the rotating counter cathode due to electron beam irradiation.

図1は、本発明の回転対陰極X線発生装置の一例における要部を示す概略構成図であり、図2は、図1に示す回転対陰極発生装置の、電子線照射部近傍を拡大して示す図である。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing the main part of an example of the rotating anti-cathode X-ray generator of the present invention. FIG. 2 is an enlarged view of the vicinity of the electron beam irradiation unit of the rotating anti-cathode generator shown in FIG. FIG.

図1に示すように、本実施形態における回転対陰極X線発生装置10は、回転対陰極11と電子線源としての電子銃15とを具えている。回転対陰極11は、回転軸12に機械的に接続された本体部分111と、この本体部分111の側端部において、本体部分111に対して略垂直に立設した側壁部としての筒状部分112とを有している。回転対陰極11は略円形状を呈し、筒状部分112は本体部分の側端部の全周に亘って設けられている。また、回転対陰極11は、その下部(本体部分111)に取り付けられた回転軸12の回りに、例えば矢印で示すような方向に回転するように構成されている。   As shown in FIG. 1, the rotating anti-cathode X-ray generator 10 in this embodiment includes a rotating anti-cathode 11 and an electron gun 15 as an electron beam source. The rotating anti-cathode 11 includes a main body portion 111 mechanically connected to the rotating shaft 12 and a cylindrical portion as a side wall portion standing substantially perpendicular to the main body portion 111 at a side end portion of the main body portion 111. 112. The rotating counter cathode 11 has a substantially circular shape, and the cylindrical portion 112 is provided over the entire circumference of the side end portion of the main body portion. The rotating counter cathode 11 is configured to rotate around a rotating shaft 12 attached to the lower part (main body portion 111), for example, in a direction indicated by an arrow.

なお、回転対陰極11及び電子銃15は所定の真空容器20内に配設されている。   The rotating counter cathode 11 and the electron gun 15 are disposed in a predetermined vacuum container 20.

また、電子銃15からは電子線40が水平方向に出射され、偏向電子レンズ16によって約180度の方向転換を受け、回転対陰極11の筒状部分112の内壁に照射されることにより、電子線照射部11Aを形成する。電子線照射部11Aは電子線照射によって励起され、所定のX線60を生成するようになる。   Further, an electron beam 40 is emitted in a horizontal direction from the electron gun 15, is subjected to a direction change of about 180 degrees by the deflecting electron lens 16, and is applied to the inner wall of the cylindrical portion 112 of the rotating counter cathode 11, thereby The line irradiation unit 11A is formed. The electron beam irradiation unit 11A is excited by electron beam irradiation and generates predetermined X-rays 60.

また、真空容器20の外側には被膜形成用気体供給機構30が設けられている。この被膜形成用気体供給装置30は被膜形成用気体源31、弁32、減圧タンク33、流量調整バルブ34及びノズル35を含んでいる。被膜形成用気体源31内には、回転対陰極11の電子線照射部11Aを覆う被膜の原料となる単一あるいは複数の気体が充填されている。被膜形成用気体源31中には、前記原料気体が圧縮された状態で充填されているので、被膜形成用気体源31から直接に真空容器20内に前記気体を導入すると、多量の前記原料気体が真空容器20内に一度に導入されてしまう恐れがある。   A film forming gas supply mechanism 30 is provided outside the vacuum container 20. The film forming gas supply device 30 includes a film forming gas source 31, a valve 32, a decompression tank 33, a flow rate adjusting valve 34, and a nozzle 35. The film forming gas source 31 is filled with a single gas or a plurality of gases serving as a film material covering the electron beam irradiation part 11A of the rotating counter cathode 11. Since the raw material gas is filled in the film forming gas source 31 in a compressed state, when the gas is directly introduced into the vacuum container 20 from the film forming gas source 31, a large amount of the raw material gas is obtained. May be introduced into the vacuum container 20 at once.

かかる観点より、被膜形成用気体供給機構30は、被膜形成用気体源31と真空容器20との間に減圧タンク33を含んでおり、被膜形成用気体源31からの原料気体は弁32を通過した後、一旦減圧タンク33内に保持されるようになる。なお、前記原料気体は減圧タンク33内で約1〜2×10−5Torrの圧力に保持される。その後、前記原料気体は、流量調整バルブ34で所定の流量に調整された後、ノズル35を介して真空容器20内に供給されるようになっている。 From this point of view, the film forming gas supply mechanism 30 includes a decompression tank 33 between the film forming gas source 31 and the vacuum container 20, and the raw material gas from the film forming gas source 31 passes through the valve 32. After that, it is once held in the decompression tank 33. The source gas is held in the decompression tank 33 at a pressure of about 1-2 × 10 −5 Torr. Thereafter, the raw material gas is adjusted to a predetermined flow rate by the flow rate adjusting valve 34 and then supplied into the vacuum vessel 20 through the nozzle 35.

なお、上述した被膜形成用気体供給機構30の構成はあくまでも本実施形態における一例であって、本発明の作用効果を奏する限りにおいて、任意の構成とすることができる。   The above-described configuration of the film forming gas supply mechanism 30 is merely an example in the present embodiment, and any configuration can be used as long as the effects of the present invention are achieved.

本実施形態において、前記原料気体は、参照数字50で示すように、ノズル35から回転対陰極11の電子線照射部11Aの近傍に向けて供給されている。従って、原料気体50は、電子線照射部11Aからの輻射熱分解及び/又は合成がなされ、目的とする被膜を電子線照射部11A及びその周りに形成することができるようになる。   In the present embodiment, the source gas is supplied from the nozzle 35 toward the vicinity of the electron beam irradiation unit 11 </ b> A of the rotating counter cathode 11 as indicated by reference numeral 50. Therefore, the source gas 50 is subjected to radiation pyrolysis and / or synthesis from the electron beam irradiation unit 11A, and a target film can be formed around and around the electron beam irradiation unit 11A.

また、本実施形態では、原料気体50は電子線照射部11Aを構成する電子線40の照射の影響をも受ける。すなわち、被膜形成用気体供給機構30のノズル35から真空容器20内に供給された原料気体50は電子線40の経路を通過することになり、これによって電子線40が照射されるようになる。したがって、原料気体50は電子線40の照射によって励起され、その結果、分解及び/又は合成がなされて、目的とする被膜を回転対陰極11の電子線照射部11A及びその周りにおいて形成することになる。   In the present embodiment, the source gas 50 is also affected by the irradiation of the electron beam 40 constituting the electron beam irradiation unit 11A. That is, the source gas 50 supplied into the vacuum container 20 from the nozzle 35 of the film forming gas supply mechanism 30 passes through the path of the electron beam 40, and the electron beam 40 is irradiated by this. Therefore, the source gas 50 is excited by irradiation with the electron beam 40, and as a result, is decomposed and / or synthesized to form a target film on the electron beam irradiation portion 11A of the rotating counter cathode 11 and the surroundings. Become.

このように本実施形態では、電子線照射部11Aからの輻射熱及び電子線40の照射による励起によって、原料気体50が目的とする被膜に変換されるように構成しているが、前記輻射熱及び電子線40のいずれか一方のみを用いても前記被膜への変換を十分に行うことができる。   As described above, in the present embodiment, the source gas 50 is converted into the target film by radiant heat from the electron beam irradiation unit 11A and excitation by irradiation of the electron beam 40. Even when only one of the lines 40 is used, the conversion into the film can be sufficiently performed.

また、本実施形態では、原料ガス50からの被膜形成をX線60の生成工程中で実施しているが、別途励起手段などを設け、この励起手段による励起によって原料ガス50を被膜に変換することもできる。但し、本実施形態で示すように、X線60の生成過程における電子線のエネルギーや輻射熱などを利用することにより、前記被膜を効率的に形成することができ、装置全体の構成を簡略化することができる。   In the present embodiment, the film formation from the source gas 50 is performed in the process of generating the X-ray 60. However, a separate excitation means is provided, and the source gas 50 is converted into a film by excitation by the excitation means. You can also. However, as shown in the present embodiment, the coating can be efficiently formed by using the energy of the electron beam or the radiant heat in the generation process of the X-ray 60, and the configuration of the entire apparatus is simplified. be able to.

なお、被膜形成用気体導入機構30は、真空容器20内の圧力が10−5Torrオーダ以下の圧力に保持されるようにして、原料気体50を供給するように構成することが好ましい。前記圧力が10−5Torrオーダを超えて高くなると、電子銃15の陰極と陽極間で放電を起こしやすくなる。また、前記陰極からの電子放出能が低下する。更に電子銃15の壁に被膜物質の一部が蒸着し陰極と陽極間の絶縁破壊の要因になり、陰極の消耗の原因にもなる。 The film forming gas introduction mechanism 30 is preferably configured to supply the source gas 50 so that the pressure in the vacuum vessel 20 is maintained at a pressure of 10 −5 Torr or less. When the pressure becomes higher than the order of 10 −5 Torr, discharge is likely to occur between the cathode and the anode of the electron gun 15. In addition, the electron emission ability from the cathode is reduced. Furthermore, a part of the coating substance is deposited on the wall of the electron gun 15 and causes a breakdown of the cathode and the anode, and also causes a consumption of the cathode.

本実施形態では、被膜形成用気体導入機構30に減圧タンク33を設け、被膜形成用気体源31からの原料気体50を減圧タンク33内で約1〜2×10−5Torrにまで減圧している。したがって、このような圧力下にある原料気体50を、流量調整バルブ34及びノズル35を介して真空容器20内に供給することにより、上述した10−5Torrオーダ以下の圧力を簡易に実現することができる。 In the present embodiment, the film forming gas introduction mechanism 30 is provided with a decompression tank 33, and the raw material gas 50 from the film forming gas source 31 is decompressed to about 1-2 × 10 −5 Torr in the decompression tank 33. Yes. Therefore, by supplying the raw material gas 50 under such pressure into the vacuum vessel 20 through the flow rate adjusting valve 34 and the nozzle 35, the pressure of the order of 10 −5 Torr or less can be easily realized. Can do.

次に、電子線照射部11Aの構成について、図2を参照して詳細に説明する。上述したように、電子線照射部11Aは筒状部分112の内壁部に形成されるが、本実施形態では、図2に示すように、筒状部分112の内壁部分に逆台形状の溝部11Bを形成し、この溝部11B内に電子線照射部11Aが位置するようにする。また、電子線照射部11Aは、上述した被膜形成用気体導入機構30を用いるとともに、上述した条件で原料ガス50を供給することによって形成された被膜17で覆われている。なお、被膜17は、電子線照射部11Aを覆うようにして、溝部11B内に形成されている。また、筒状部分112の裏面側は適当な方法によって適宜冷却することもできる。   Next, the configuration of the electron beam irradiation unit 11A will be described in detail with reference to FIG. As described above, the electron beam irradiation portion 11A is formed on the inner wall portion of the cylindrical portion 112. In this embodiment, as shown in FIG. 2, the inverted trapezoidal groove portion 11B is formed on the inner wall portion of the cylindrical portion 112. And the electron beam irradiation part 11A is positioned in the groove part 11B. In addition, the electron beam irradiation unit 11A is covered with the coating film 17 formed by using the above-described film forming gas introduction mechanism 30 and supplying the source gas 50 under the above-described conditions. The coating 17 is formed in the groove 11B so as to cover the electron beam irradiation part 11A. Further, the back side of the cylindrical portion 112 can be appropriately cooled by an appropriate method.

被膜17の具体的な構成材料に関しては、以下のX線発生方法に関連させて説明する。   The specific constituent material of the coating film 17 will be described in relation to the following X-ray generation method.

なお、溝部11Bの端部の立上がり角度αは、生成したX線60が前記端部に入射して吸収されないような角度、例えば数度以下とする。但し、上述のような溝部11Bを形成することは必須の構成要件ではなく、溝部11Bを形成しなくても良い。   The rising angle α at the end of the groove 11B is set to an angle at which the generated X-ray 60 is incident on the end and is not absorbed, for example, several degrees or less. However, it is not essential to form the groove 11B as described above, and the groove 11B may not be formed.

次に、図1及び2に示す回転対陰極X線発生装置を用いたX線の発生過程について説明する。図1及び2に示すように、回転対陰極11は、図示しないモータなどの駆動系によって回転軸12の回りに所定の角速度で回転する。すると、回転対陰極11には、回転軸12を中心としてその外方に遠心力Gが生成されるようになる。次いで、電子銃15から電子線40が出射され、偏向電子レンズ16によって180度の方向転換を受けた後、回転対陰極11の筒状部分112の内壁に照射されて電子線照射部11Aを形成するようになる。   Next, an X-ray generation process using the rotating anti-cathode X-ray generator shown in FIGS. 1 and 2 will be described. As shown in FIGS. 1 and 2, the rotating anti-cathode 11 is rotated at a predetermined angular velocity around the rotating shaft 12 by a driving system such as a motor (not shown). Then, the centrifugal force G is generated in the rotating anti-cathode 11 around the rotating shaft 12. Next, after the electron beam 40 is emitted from the electron gun 15 and subjected to a direction change of 180 degrees by the deflecting electron lens 16, the inner wall of the cylindrical portion 112 of the rotating counter cathode 11 is irradiated to form the electron beam irradiation portion 11A. To come.

なお、本実施形態では、電子線照射部11Aは筒状部分112の内壁表面に形成しているので、回転対陰極11の遠心力Gの方向と電子線40の照射方向とを同方向となるような要件を満足するような電子線照射部11Aを、回転対陰極11において簡易に形成することができる。   In the present embodiment, since the electron beam irradiation unit 11A is formed on the inner wall surface of the cylindrical portion 112, the direction of the centrifugal force G of the rotating cathode 11 and the irradiation direction of the electron beam 40 are the same direction. It is possible to easily form the electron beam irradiation portion 11A that satisfies the above requirements in the rotating counter cathode 11.

このとき、電子線照射部11Aは、電子線40の照射によって励起され所定のX線60を生成するようになる。また、図1及び2から明らかなように、回転対陰極11の回転による遠心力Gの方向と、電子線40の照射方向とが一致している。したがって、電子線40の強度を増大させて、回転対陰極11、すなわち電子線照射部11Aが部分的に或いは数百ミクロンの深さまで溶解するようにした場合においても、その溶解部分は遠心力Gによって筒状部分112に固定されることになる。一方、電子線照射部11Aは強度の増大した電子線40が照射されるようになるため、かかる部分から生成されるX線の輝度が増大するようになる。   At this time, the electron beam irradiation unit 11 </ b> A is excited by the irradiation of the electron beam 40 and generates a predetermined X-ray 60. As is clear from FIGS. 1 and 2, the direction of the centrifugal force G generated by the rotation of the rotating anti-cathode 11 coincides with the irradiation direction of the electron beam 40. Therefore, even when the intensity of the electron beam 40 is increased so that the rotating anti-cathode 11, that is, the electron beam irradiation part 11A is partially or even melted to a depth of several hundreds of microns, the dissolved part is subjected to the centrifugal force G. By this, it is fixed to the cylindrical portion 112. On the other hand, since the electron beam irradiation unit 11A is irradiated with the electron beam 40 having an increased intensity, the luminance of X-rays generated from the portion is increased.

また、このような場合において、電子線照射部11A及び/又はその近傍の領域は、上述した溶解に伴って、回転対陰極11の融点以上の温度にまで加熱される。したがって、上述したX線60の発生と相伴って、被膜がない場合には回転対陰極11の構成部材の蒸発が顕著となる。   In such a case, the electron beam irradiation unit 11 </ b> A and / or a region in the vicinity thereof is heated to a temperature equal to or higher than the melting point of the rotating counter cathode 11 with the above-described dissolution. Therefore, in association with the generation of the X-ray 60 described above, the evaporation of the constituent members of the rotating counter cathode 11 becomes significant when there is no coating.

しかしながら、本実施形態では、上述したX線60の生成と同時に、被膜形成用気体供給機構30から原料気体50を好ましくは真空容器20内の圧力が10−5Torrオーダ以下の圧力となり、電子線照射部11Aの近傍に向けて照射するようにしている。したがって、原料ガス50は電子線照射部11Aからの輻射熱と、電子線40が直接照射されることによる励起との相互作用によって分解及び/又は合成し、電子線照射部11Aを覆うようにして被膜17が形成されるので、上述した回転対陰極11の構成部材の蒸発を抑制することができる。 However, in the present embodiment, simultaneously with the generation of the X-rays 60 described above, the pressure of the raw material gas 50 from the film forming gas supply mechanism 30 is preferably 10 −5 Torr or less, and the electron beam Irradiation is performed toward the vicinity of the irradiation unit 11A. Therefore, the source gas 50 is decomposed and / or synthesized by the interaction between the radiant heat from the electron beam irradiation unit 11A and the excitation caused by direct irradiation of the electron beam 40, and is coated so as to cover the electron beam irradiation unit 11A. Since 17 is formed, evaporation of the constituent members of the rotating counter cathode 11 can be suppressed.

また、本実施形態では、電子線照射部11Aは、回転対陰極11の筒状部分112における逆台形状の溝部11B内に位置するように構成し、被膜17は、溝部11B内に形成するようにしている。被膜物質の比重はターゲット物質の比重より小さな物質を用いるので、被膜17は溝部11Bにおいて遠心力により固定されるようになり、X線発生過程における電子線照射などによって、被膜17が回転対陰極11から離脱或いは融解したターゲット物質とまざるようなことがなくなる。   In the present embodiment, the electron beam irradiation unit 11A is configured to be positioned in the inverted trapezoidal groove 11B in the cylindrical portion 112 of the rotating counter cathode 11, and the coating film 17 is formed in the groove 11B. I have to. Since the specific gravity of the coating material is smaller than the specific gravity of the target material, the coating 17 is fixed by the centrifugal force in the groove portion 11B, and the coating 17 is rotated by the electron beam irradiation in the X-ray generation process. The target material that has left or melted away from the target is no longer mixed.

なお、被膜17は、回転対陰極11、すなわち電子線照射部11Aに対して固溶しない材料から構成することが好ましい。もし、被膜17が回転対陰極11、すなわち電子線照射部11Aに対して固溶してしまうと、被膜として存在しなくなるため被膜としての効果は期待できなくなってしまう場合がある。   In addition, it is preferable to comprise the coating film 17 from the material which does not form a solid solution with respect to the rotating cathode 11, ie, the electron beam irradiation part 11A. If the coating film 17 is dissolved in the rotating anti-cathode 11, that is, the electron beam irradiation part 11A, the coating effect may not be expected since it does not exist as a coating film.

具体的に、被膜17は、黒鉛、ダイヤモンド、アルミナ、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化チタン、炭化チタン、シリコン、ホウ素及び窒化ホウ素からなる群より選ばれる少なくとも一種を含むことが好ましく、特には黒鉛を含むことが好ましい。これらの材料は、比重が比較的小さく、高温でも蒸気圧が低いため、上述したように、回転対陰極を構成する構成材料、例えばCuやCoなどの材料に対して固溶しにくい物質を選ぶ事により、前記電子線照射による蒸発の度合いを小さくすることができる。さらに、ある程度の導電性を有する場合には、前記電子線を照射した際にチャージアップを抑制することができ、前記被膜の破壊などを効果的に抑制することができる。   Specifically, the coating 17 preferably contains at least one selected from the group consisting of graphite, diamond, alumina, calcium oxide, magnesium oxide, titanium oxide, titanium carbide, silicon, boron, and boron nitride, and particularly graphite. It is preferable to include. Since these materials have a relatively small specific gravity and a low vapor pressure even at high temperatures, as described above, a material that does not easily dissolve in a constituent material constituting the rotating counter cathode, such as a material such as Cu or Co, is selected. As a result, the degree of evaporation due to the electron beam irradiation can be reduced. Furthermore, when having a certain degree of conductivity, charge-up can be suppressed when the electron beam is irradiated, and destruction of the coating can be effectively suppressed.

なお、原料気体50は、被膜17の構成材料に応じて適宜に選択する必要がある。例えば、被膜17を黒鉛から構成する場合、原料気体50は、ハイドロカーボンガスを用いることができる。このハイドロカーボンガスは、メタン、エタン、プロパン及びアセチレンなどのガスの他、ベンゼンやナフタレンなどの蒸気を用いることができる。   The source gas 50 needs to be appropriately selected according to the constituent material of the coating film 17. For example, when the coating film 17 is made of graphite, a hydrocarbon gas can be used as the raw material gas 50. The hydrocarbon gas may be a gas such as methane, ethane, propane or acetylene, or a vapor such as benzene or naphthalene.

また、上述したその他の材料から被膜17を構成する場合においては、被膜17を例えば汎用のCVD法を用いて形成する場合に使用する原料気体を用いることができる。例えば、炭化チタンなどは、四塩化チタン及びメタンなどを用いて形成することができる。さらに、シリコンについてはシランガスを用いて形成することができる。   In the case where the coating film 17 is composed of the other materials described above, a raw material gas used when the coating film 17 is formed using, for example, a general-purpose CVD method can be used. For example, titanium carbide or the like can be formed using titanium tetrachloride, methane, or the like. Further, silicon can be formed using silane gas.

以上、本発明を上記実施形態に基づいて詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範疇を逸脱しない限りにおいてあらゆる変形や変更が可能である。   As mentioned above, although this invention was demonstrated in detail based on the said embodiment, this invention is not limited to the said embodiment, All the deformation | transformation and changes are possible unless it deviates from the category of this invention.

例えば、上記実施形態では、X線60の生成と被膜17の形成とを同時に実施しているが、被膜17の形成を、回転対陰極X線発生装置10の運転開始初期におけるなまし運転中において実施することもできる。これによって、実際のX線60の発生工程中には既に回転対陰極11の電子線照射部11Aが被膜17で覆われることになるので、X線発生工程初期におけるターゲットの蒸発を抑制することができる。   For example, in the above-described embodiment, the generation of the X-ray 60 and the formation of the coating film 17 are performed at the same time. It can also be implemented. As a result, the electron beam irradiation part 11A of the rotating counter cathode 11 is already covered with the coating 17 during the actual X-ray generation process, so that evaporation of the target in the initial stage of the X-ray generation process can be suppressed. it can.

また、電子銃15は、電子線40のビーム径を制御し、原料気体50に対して電子線40を照射する際のビーム径を、高輝度X線発生を目的として回転対陰極11に対して電子線40を照射する際のビーム径よりも大きくするように構成できる。これは、電子線40を利用して原料気体50を分解及び/又は合成する際に要求される電子線40の強度と、X線を発生させる際に要求される電子線40の強度とが異なることに起因する。すなわち、高輝度のX線60を発生させる際には、電子線40のビーム径を絞って高強度の電子線40を照射することが要求されるが、原料気体50を分解及び/又は合成する際には、さほど強度の強い電子線40は要求されず、電子線40のビーム径を増大させて原料気体50に対する照射面積を増大させた方が、被膜17の形成効率が増大するためである。   Further, the electron gun 15 controls the beam diameter of the electron beam 40 so that the beam diameter when the source gas 50 is irradiated with the electron beam 40 is set to the rotating counter cathode 11 for the purpose of generating high-intensity X-rays. It can be configured to be larger than the beam diameter when the electron beam 40 is irradiated. This is because the strength of the electron beam 40 required when the source gas 50 is decomposed and / or synthesized using the electron beam 40 is different from the strength of the electron beam 40 required when generating X-rays. Due to that. That is, when generating the high-intensity X-ray 60, it is required to irradiate the high-intensity electron beam 40 by narrowing the beam diameter of the electron beam 40. However, the source gas 50 is decomposed and / or synthesized. In this case, the electron beam 40 having such a high intensity is not required, and the formation efficiency of the coating film 17 is increased by increasing the beam diameter of the electron beam 40 to increase the irradiation area of the source gas 50. .

この場合、X線60の生成過程において、被膜17が減少し、消失してきたような場合には、一時的に電子線40のビーム径を拡大して被膜17の減少あるいは消失部分を補うようにすることができる。   In this case, when the coating film 17 decreases and disappears in the generation process of the X-ray 60, the beam diameter of the electron beam 40 is temporarily enlarged to compensate for the decrease or disappearance portion of the coating film 17. can do.

なお、上述した電子銃15の特性は、特に被膜17の形成をなまし運転中に行う際に有効である。すなわち、なまし運転中に、被膜形成用気体供給機構30から原料気体50を供給した状態で、電子銃15よりビーム径の大きな電子線40を回転対陰極11に向けて照射するようにしておけば、回転対陰極X線発生装置10の立ち上げ時間を利用して、被膜17の形成を行うことができる。したがって、回転対陰極X線発生装置10の所定の駆動時間内において、被膜17を電子線照射部11Aを覆うようにして当初より形成しておくことができる。   The characteristics of the electron gun 15 described above are particularly effective when the coating film 17 is formed during the annealing operation. That is, during the annealing operation, the source gas 50 is supplied from the film forming gas supply mechanism 30 and the electron beam 40 having a beam diameter larger than that of the electron gun 15 is irradiated toward the rotating counter cathode 11. For example, the coating film 17 can be formed using the startup time of the rotating anti-cathode X-ray generator 10. Therefore, the coating film 17 can be formed from the beginning so as to cover the electron beam irradiation part 11A within a predetermined driving time of the rotating anti-cathode X-ray generator 10.

また、被膜形成用気体供給機構30は、生成したX線を使用する場合などにおいて操作の邪魔となるような場合、取り外し自在に構成することができる。   Further, the film forming gas supply mechanism 30 can be configured to be detachable in the case where it interferes with the operation when the generated X-ray is used.

また、上記実施形態では、筒状部分112を本体部分111の側端部において略垂直に立設させているが、回転軸12に向けて数度の角度で傾斜するようにすることができる。この場合、電子線照射部11Aが溶解してもそれが回転対陰極11の外部に飛散するのをより効果的に抑制することができる。また、筒状部分112を回転軸12から外方へ向けて傾斜するようにすることができる。この場合には、X線60の取り出しが容易になる。   Further, in the above-described embodiment, the cylindrical portion 112 is erected substantially vertically at the side end portion of the main body portion 111, but can be inclined at an angle of several degrees toward the rotating shaft 12. In this case, even if the electron beam irradiation unit 11A is melted, it can be more effectively suppressed that the electron beam irradiation unit 11A is scattered outside the rotating counter cathode 11. Further, the cylindrical portion 112 can be inclined outward from the rotating shaft 12. In this case, the X-ray 60 can be easily taken out.

さらに、上記実施形態では、電子銃15及び回転対陰極11を同一の真空容器20内に入れているが、真空容器20の略中央に隔壁を設け、電子銃15及び回転対陰極11を事実上独立した真空容器中に配置するような構成とすることもできる。この場合、差動排気によって、電子銃15が配置された部屋と回転対陰極11が配置された部屋とを別々に排気するようにすることができる(一般には、電子銃15が配置された部屋の真空度を約2〜3桁程度高くする)。また、電子線40は、上記隔壁に設けたスリットを介して回転対陰極11に照射する。   Furthermore, in the above embodiment, the electron gun 15 and the rotating counter cathode 11 are placed in the same vacuum container 20, but a partition is provided in the approximate center of the vacuum container 20, so that the electron gun 15 and the rotating counter cathode 11 are practically disposed. It can also be set as the structure arrange | positioned in an independent vacuum vessel. In this case, the room in which the electron gun 15 is disposed and the room in which the rotating counter cathode 11 is disposed can be separately evacuated by differential exhaust (in general, the room in which the electron gun 15 is disposed). The degree of vacuum is increased by about 2 to 3 digits). Moreover, the electron beam 40 irradiates the rotating counter cathode 11 through a slit provided in the partition.

本発明の回転対陰極X線発生装置の一例における要部を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the principal part in an example of the rotation anti-cathode X-ray generator of this invention. 図1に示す回転対陰極発生装置の、電子線照射部近傍を拡大して示す図である。It is a figure which expands and shows the electron beam irradiation part vicinity of the rotation anti-cathode generator shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10 回転対陰極X線発生装置
11 回転対陰極
111 回転対陰極の本体部分
112 回転対陰極の筒状部分
11A 電子線照射部
11B 溝部
12 回転軸
15 電子銃
16 偏向電子レンズ
17 被膜
20 真空容器
30 被膜形成用気体供給装置
31 被膜形成用気体源
32 弁
33 減圧タンク
34 流量調整バルブ
35 ノズル
40 電子線
50 原料気体
60 X線
G 遠心力
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Rotating anti-cathode X-ray generator 11 Rotating anti-cathode 111 Rotating anti-cathode main body part 112 Rotating anti-cathode cylindrical part 11A Electron beam irradiation part 11B Groove part 12 Rotating shaft 15 Electron gun 16 Deflection electron lens 17 Film 20 Vacuum container 30 Film forming gas supply device 31 Film forming gas source 32 Valve 33 Depressurization tank 34 Flow rate adjusting valve 35 Nozzle 40 Electron beam 50 Raw material gas 60 X-ray G Centrifugal force

Claims (22)

回転対陰極と、
前記回転対陰極に対して、前記回転対陰極の回転に起因した遠心力と同方向に電子線を照射してX線を発生させるための電子線源と、
少なくとも前記回転対陰極の前記電子線の照射部を覆うようにして設けられ、前記電子線の前記照射部からの前記回転対陰極の構成部材の蒸発を抑制する被膜を形成させるための被膜形成用気体を供給すべく被膜形成用気体供給機構と、
を具えることを特徴とする、回転対陰極X線発生装置。
A rotating anti-cathode;
An electron beam source for generating an X-ray by irradiating the rotating counter cathode with an electron beam in the same direction as the centrifugal force caused by the rotation of the rotating counter cathode;
For forming a film for forming a film that is provided so as to cover at least the electron beam irradiation part of the rotating counter cathode and suppresses evaporation of components of the rotating counter cathode from the electron beam irradiation part. A film forming gas supply mechanism for supplying gas;
A rotating anti-cathode X-ray generator.
前記被膜形成用気体導入機構は、前記回転対陰極の前記電子線の前記照射部近傍に前記被膜形成用気体を供給し、前記回転対陰極の、前記電子線照射による熱によって前記被膜形成用気体が前記被膜に変換されるようにして構成したことを特徴とする、請求項1に記載の回転対陰極X線発生装置。   The film forming gas introduction mechanism supplies the film forming gas to the vicinity of the irradiation portion of the electron beam of the rotating counter cathode, and the film forming gas is heated by the electron beam irradiation of the rotating cathode. The rotating anti-cathode X-ray generator according to claim 1, characterized in that is converted into the film. 前記被膜形成用気体導入機構は、前記電子線の経路中に前記被膜形成用気体を供給し、前記電子線の照射によって前記被膜形成用気体が前記被膜に変換されるようにして構成したことを特徴とする、請求項1又は2に記載の回転対陰極X線発生装置。   The film forming gas introduction mechanism is configured to supply the film forming gas into the electron beam path so that the film forming gas is converted into the film by irradiation with the electron beam. The rotating anti-cathode X-ray generator according to claim 1 or 2, characterized by the above. 前記被膜形成用気体導入機構は、前記回転対陰極X線発生装置内の圧力が10−5Torrオーダ以下の圧力に保持されるようにして、前記被膜形成用気体を供給するように構成したことを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一に記載の回転対陰極X線発生装置。 The film forming gas introduction mechanism is configured to supply the film forming gas so that the pressure in the rotating anti-cathode X-ray generator is maintained at a pressure of 10 −5 Torr or less. The rotating anti-cathode X-ray generator according to claim 1, wherein 前記被膜形成用気体導入機構は、被膜形成用気体源及び減圧タンクを含むことを特徴とする、請求項4に記載の回転対陰極X線発生装置。   The rotating anti-cathode X-ray generator according to claim 4, wherein the film forming gas introduction mechanism includes a film forming gas source and a decompression tank. 前記被膜は、前記回転対陰極に対して固溶せず、前記回転対陰極部材より比重の小さな材料からなることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一に記載の回転対陰極X線発生装置。   The rotating anti-cathode X according to any one of claims 1 to 5, wherein the coating does not dissolve in the rotating counter-cathode and is made of a material having a specific gravity smaller than that of the rotating counter-cathode member. Line generator. 前記被膜は、黒鉛、ダイヤモンド、アルミナ、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化チタン、炭化チタン、ホウ素及び窒化ホウ素からなる群より選ばれる少なくとも一種を含むことを特徴とする、請求項6に記載の回転対陰極X線発生装置。   The rotating pair according to claim 6, wherein the coating includes at least one selected from the group consisting of graphite, diamond, alumina, calcium oxide, magnesium oxide, titanium oxide, titanium carbide, boron, and boron nitride. Cathode X-ray generator. 前記被膜は、黒鉛を含むことを特徴とする、請求項7に記載の回転対陰極X線発生装置。   The rotating anti-cathode X-ray generator according to claim 7, wherein the coating contains graphite. 前記被膜形成用気体は、ハイドロカーボンガスを含むことを特徴とする、請求項8に記載の回転対陰極X線発生装置。   The rotating counter-cathode X-ray generator according to claim 8, wherein the film-forming gas contains a hydrocarbon gas. 前記回転対陰極は、その少なくとも一部を前記電子線によって溶解するように構成したことを特徴とする、請求項1〜9のいずれか一に記載の回転対陰極X線発生装置。   The rotating counter cathode X-ray generator according to claim 1, wherein at least a part of the rotating counter cathode is melted by the electron beam. 前記電子線源は、前記電子線のビーム径を制御し、前記被膜形成用気体に対して前記電子線を照射する際のビーム径を、前記回転対陰極に対して前記電子線を照射する際のビーム径よりも大きくしたことを特徴とする、請求項3〜10のいずれか一に記載の回転対陰極X線発生装置。   The electron beam source controls the beam diameter of the electron beam, irradiates the electron beam to the film forming gas, and irradiates the rotating counter cathode with the electron beam. The rotating anti-cathode X-ray generator according to any one of claims 3 to 10, characterized in that the diameter is larger than the beam diameter of the rotating X-ray cathode. 回転対陰極に対して、前記回転対陰極の回転に起因した遠心力と同方向に電子線を照射し、X線を発生させるステップと、
前記回転対陰極に対して被膜形成用気体を供給し、少なくとも前記電子線の照射部を覆い、前記電子線の前記照射部からの前記回転対陰極の構成部材の蒸発を抑制する被膜を形成するステップと、
を具えることを特徴とする、X線発生方法。
Irradiating the rotating anti-cathode with an electron beam in the same direction as the centrifugal force caused by the rotation of the rotating anti-cathode to generate X-rays;
A film forming gas is supplied to the rotating counter cathode, covering at least the electron beam irradiation section, and forming a film that suppresses evaporation of the rotating counter cathode constituent member from the irradiation section of the electron beam. Steps,
An X-ray generation method comprising:
前記回転対陰極の、前記電子線の前記照射部近傍に前記被膜形成用気体を供給し、前記回転対陰極の、前記電子線照射による熱によって前記被膜形成用気体を前記被膜に変換することを特徴とする、請求項12に記載のX線発生方法。   Supplying the film-forming gas to the vicinity of the irradiation part of the electron beam of the rotating anti-cathode, and converting the film-forming gas into the film by heat generated by the electron beam irradiation of the rotating counter-cathode. The X-ray generation method according to claim 12, wherein the method is characterized in that: 前記電子線の経路中に前記被膜形成用気体を供給し、前記電子線の照射によって前記被膜形成用気体を前記被膜に変換することを特徴とする、請求項12又は13に記載のX線発生方法。   The X-ray generation according to claim 12 or 13, wherein the film forming gas is supplied into the electron beam path, and the film forming gas is converted into the film by irradiation of the electron beam. Method. 雰囲気圧力が10−5Torrオーダ以下の圧力に保持されるようにして、前記被膜形成用気体を供給することを特徴とする、請求項12〜14のいずれか一に記載のX線発生方法。 The X-ray generation method according to any one of claims 12 to 14, wherein the film forming gas is supplied so that an atmospheric pressure is maintained at a pressure of 10 -5 Torr or less. 前記被膜を、前記回転対陰極に対して固溶しないせず、前記回転対陰極部材より比重の小さな材料から構成することを特徴とする、請求項12〜15のいずれか一に記載のX線発生方法。   The X-ray according to any one of claims 12 to 15, wherein the coating film is made of a material having a specific gravity smaller than that of the rotating counter-cathode member without being dissolved in the rotating counter-cathode. How it occurs. 前記被膜は、黒鉛、ダイヤモンド、アルミナ、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化チタン、炭化チタン、ホウ素及び窒化ホウ素からなる群より選ばれる少なくとも一種を含むことを特徴とする、請求項16に記載のX線発生方法。   The X-ray according to claim 16, wherein the coating includes at least one selected from the group consisting of graphite, diamond, alumina, calcium oxide, magnesium oxide, titanium oxide, titanium carbide, boron, and boron nitride. How it occurs. 前記被膜は、黒鉛を含むことを特徴とする、請求項17に記載のX線発生方法。   The X-ray generation method according to claim 17, wherein the coating contains graphite. 前記被膜形成用気体は、ハイドロカーボンガスを含むことを特徴とする、請求項18に記載のX線発生方法。   The X-ray generation method according to claim 18, wherein the film-forming gas contains a hydrocarbon gas. 前記回転対陰極は、その少なくとも一部を前記電子線によって溶解することを特徴とする、請求項12〜19のいずれか一に記載のX線発生方法。   The X-ray generation method according to claim 12, wherein at least a part of the rotating counter cathode is melted by the electron beam. 前記電子線のビーム径を制御し、前記被膜形成用気体に対して前記電子線を照射する際のビーム径を、前記回転対陰極に対して前記電子線を照射する際のビーム径よりも大きくすることを特徴とする、請求項14〜20のいずれか一に記載のX線発生方法。   The beam diameter of the electron beam is controlled, and the beam diameter when irradiating the electron beam to the film forming gas is larger than the beam diameter when irradiating the electron beam to the rotating cathode. The X-ray generation method according to claim 14, wherein the X-ray generation method is performed. 前記被膜は、前記X線を発生させるステップにおけるなまし運転中に形成することを特徴とする、請求項21に記載のX線発生方法。   The X-ray generation method according to claim 21, wherein the coating is formed during the annealing operation in the step of generating the X-rays.
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