JP2009099565A - X線装置用電極 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】アノード電極は、筐体と、筐体に取り付けられたダイヤモンドメンバーと、ダイヤモンドメンバー上に設けられたターゲットとを有し、X線を発生させるため、使用時にターゲットには電子源由来の電子が衝突する。筐体とダイヤモンドメンバーとの間には接着層が設けられ、この接着層は900℃未満の固相線、又は溶融点を有する合金から成る。特に望ましい合金は、銀と銅とインジウムを含むものである。かかる構成にすると、電極の構造を完全に保ちつつ、電極表面で発生する熱を消失させるのに役立つ。
【選択図】図1
Description
筐体と、
筐体に取り付けられたダイヤモンドメンバーと、
ダイヤモンドメンバーの上に設けられたターゲットとを有し
このターゲットはX線を発生させるため、使用時に電子源由来の電子が衝突するものであり、接着層が筐体とダイヤモンドメンバーの間に設けられ、前記接着層は固相線又は溶融点が900℃未満である合金を含むものである。
筐体と、
筐体上に取り付けられたダイヤモンドメンバーと、
ダイヤモンドメンバー上に取り付けられたターゲットと、
この文書内で定義される第1の中間層、第2の中間層、第3の中間層、第4の中間層、及び第5の中間層のいずれか一つ又は複数の接着層を有する。
筐体と、
筐体上に取り付けられたダイヤモンドメンバーと、
ダイヤモンドメンバー上に取り付けられたターゲットと、
を有し、この電極は、さらに、この文書内で定義した接着層、第1の中間層、第2の中間層、第3の中間層、第4の中間層、及び第5の中間層のいずれか一つ又は複数を有する。
筐体と、
筐体上に取り付けられたダイヤモンドメンバーと、
ダイヤモンドメンバー上に取り付けられたターゲットとを有し、このターゲットは使用の際、X線を発生させるために電子源由来の電子に衝突されるものであり、金属を含む接着層が筐体とダイヤモンドメンバーとの間に設けられており、前記第1の中間層が接着層とダイヤモンドメンバーの間に設けられ、前記第1の中間層はチタンとクロミウムの少なくとも一つを有するものである。
筐体と、
筐体上に取り付けられたダイヤモンドメンバーと、
ダイヤモンドメンバーの上に設けられたターゲットとを有し、このターゲットはX線を発生させるため、使用時には電子源由来の電子が衝突するものであり、接着層が筐体とダイヤモンドメンバーの間に設けられ、この接着層は、銀と銅、及び少なくとも一つの他の金属を付加したものを含む合金から成る。
筐体と、
筐体上に取り付けられたダイヤモンドメンバーと、
ダイヤモンドメンバー上に設けられたターゲットとを有し、
前記ターゲットは使用時にはX線を発生させるため電子源由来の電子の衝突を受ける電極である。
実験では、同一のアノード、電子ビーム形状を用いており、ダイヤモンドチップの有無によって確実な動作電力の約40%上昇を達成できることが示された。
スタンダードなX線銃、及びダイヤモンドがついた本発明のアノードを有するX線銃の両者から発生したX線を,モノクロメータを用いて同一の条件で単色化し、そのX線によって発生する試料電流を上記と同様に比較すると、パワーに比例して増加することが分かった。これは、電子銃がハイパワーで正しく動作していることを示している。
球面鏡分析器(SMA)(Nova SMA、クレイトスアナリティカルリミテッドにて入手可能)に取り付けられた遅延線検出器(DLD)を有するNova機器(Nova DLDはクレイトスアナリティカルリミテッドにて入手可能)をスペクトルモードで使用し、清浄な純銀箔を分析した時の感度は、パワーの増加に比例して増加することが示された。
Claims (92)
- 電子源を有するX線発生装置で用いる電極であって、前記電極は
筐体と、
筐体に取り付けられたダイヤモンドメンバーと、
ダイヤモンドメンバー上に設けられたターゲットと、
を有し、前記ターゲットは、X線を発生させるため使用時に電子源由来の電子が衝突するものであり、筐体とダイヤモンドメンバーとの間に接着層が設けられており、前記接着層は900℃未満の固相線または溶融点を有する合金を含むものである電極。 - 請求項1に記載の電極であって、前記電極はX線光電子分光計においてアノードとして用いられるものである電極。
- 請求項1又は2に記載の電極であって、前記合金は800℃未満の固相線または溶融点を有する合金である電極。
- 請求項2に記載の電極であって、前記合金は550℃から800℃の範囲の固相線または溶融点を有する合金である電極。
- 請求項3に記載の電極であって、前記合金は650℃から750℃の範囲の固相線または溶融点を有する合金である電極。
- 請求項4に記載の電極であって、前記合金は650℃から750℃の範囲の溶融範囲を有する合金である電極。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載の電極であって、接着層がろう付けにより形成されている電極。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載の電極であって、前記合金は、(1)銀と銅の共晶合金、(2)銀及び/又は銅と、少なくとも一つの付加金属とを含む合金から選択された合金である電極。
- 請求項8に記載の電極であって、前記合金は、銀及び/又は銅と、インジウム、錫、マンガン、ニッケル、チタン、及びアルミニウムから選択した少なくとも一つの付加金属を含む合金である電極。
- 請求項9に記載の電極であって、前記合金は、銀、銅、及びインジウムを含む合金である電極。
- 請求項8〜10のいずれか1項に記載の電極であって、前記合金は、合金全体に対する重量比率で、銀を55〜70重量%、銅を20〜35重量%、少なくとも一つの付加金属を1〜15重量%含む合金である電極。
- 請求項11に記載の電極であって、前記合金は、合金全体に対する重量比率で、銀を55〜70重量%、銅を20〜35重量%、インジウムを5〜15重量%含む合金である電極。
- 請求項12に記載の電極であって、前記合金は、銀を60〜65重量%、銅を25〜30重量%、インジウムを8〜12重量%含む合金である電極。
- 請求項13に記載の電極であって、前記合金は、銀を約63重量%、銅を約27重量%、インジウムを約10重量%含む合金である電極。
- 請求項1〜14のいずれか1項に記載の電極であって、前記接着層は、10μm〜200μmの厚みを有する接着層である電極。
- 請求項15に記載の電極であって、前記接着層は、20μm〜100μmの厚みを有する接着層である電極。
- 請求項16に記載の電極であって、前記接着層は、35μm〜65μmの厚みを有する接着層である電極。
- 請求項17に記載の電極であって、前記接着層は、約50μmの厚みを有する接着層である電極。
- 請求項1〜18のいずれか1項に記載の電極であって、前記筐体は、銅、銀、タングステン、モリブデン、タンタル、ニオブ、レニウムから選択される金属で形成される筐体である電極。
- 請求項19に記載の電極であって、前記筐体は銅で形成される筐体である電極。
- 請求項1〜20のいずれか1項に記載の電極であって、前記筐体は、冷却液使用時に受容する管を少なくとも一つ有する筐体である電極。
- 請求項21に記載の電極であって、前記筐体は、内部に伸びる複数の放熱板の突出部を有し、各突出部は前記少なくとも一つの管内のそれぞれに伸びるものである電極。
- 請求項21、22のいずれか1項に記載の電極であって、前記ダイヤモンドメンバーは筐体の壁部によって管と分離されており、壁部の厚みが0.5mm〜5mmである電極。
- 請求項23に記載の電極であって、前記壁部の厚みが1mm〜2mmである電極。
- 請求項24に記載の電極であって、前記壁部の厚みが約1.5mmである電極。
- 請求項21又は22に記載の電極であって、前記ダイヤモンドメンバーは筐体に、少なくとも一つの管と対応して取り付けられており、使用時にダイヤモンドメンバーを冷却液に触れさせることのできるものである電極。
- 請求項1〜26のいずれか1項に記載の電極であって、前記ターゲットと筐体がダイヤモンドメンバーの反対の側に配置されているものである電極。
- 請求項1〜27のいずれか1項に記載の電極であって、第1の中間層が接着層とダイヤモンドメンバーとの間に設けられ、前記第1の中間層はチタンとクロムのうち少なくとも一つを含む電極。
- 請求項28に記載の電極であって、前記第1の中間層はチタンを不可欠に含むものである電極。
- 請求項28又は29に記載の電極であって、前記第1の中間層は0.01〜0.2μmの厚みを有するものである電極。
- 請求項30に記載の電極であって、前記第1の中間層は0.02〜0.1μmの厚みを有するものである電極。
- 請求項31に記載の電極であって、前記第1の中間層は0.05〜0.07μmの厚みを有するものである電極。
- 請求項32に記載の電極であって、前記第1の中間層は約0.06μmの厚みを有するものである電極。
- 請求項28から33のいずれか1項に記載の電極であって、第2の中間層が接着層と第1の中間層の間に設けられ、前記第2の中間層はプラチナとタングステンの少なくとも一つを含む電極。
- 請求項34に記載の電極であって、前記第2の中間層はプラチナを不可欠に含むものである電極。
- 請求項34又は35に記載の電極であって、前記第2の中間層は0.05〜0.5μmの厚みを有するものである電極。
- 請求項36に記載の電極であって、前記第2の中間層は0.08〜0.2μmの厚みを有するものである電極。
- 請求項37に記載の電極であって、前記第2の中間層は0.1〜0.15μmの厚みを有するものである電極。
- 請求項38に記載の電極であって、前記第2の中間層は約0.12μmの厚みを有するものである電極。
- 請求項34〜39のいずれか1項に記載の電極であって、第3の中間層が接着層と第2の中間層の間に設けられ、前記第3の中間層は金、銀、インジウム、アルミニウム、マグネシウムの少なくとも一つを含むものである電極。
- 請求項40に記載の電極であって、前記第3の中間層は金を不可欠に含むものである電極。
- 請求項40又は41に記載の電極であって、前記第3の中間層は0.2μm〜5μmの厚みを有するものである電極。
- 請求項42に記載の電極であって、前記第3の中間層は0.5μm〜2μmの厚みを有するものである電極。
- 請求項43に記載の電極であって、前記第3の中間層は0.8μm〜1.2μmの厚みを有するものである電極。
- 請求項44に記載の電極であって、前記第3の中間層は約1μmの厚みを有するものである電極。
- 請求項1〜45のいずれか1項に記載の電極であって、前記ダイヤモンドメンバーは合成ダイヤモンドで形成されるものである電極。
- 請求項1〜46のいずれか1項に記載の電極であって、前記ダイヤモンドメンバーは合成、CVD、又は天然ダイヤモンドを含むものである電極。
- 請求項1〜47に記載の電極であって、前記ダイヤモンドメンバーは50〜1000μmの厚みを有するものである電極。
- 請求項48に記載の電極であって、前記ダイヤモンドメンバーは150〜800μmの厚みを有するものである電極。
- 請求項49に記載の電極であって、前記ダイヤモンドメンバーは300〜500μmの厚みを有するものである電極。
- 請求項50に記載の電極であって、前記ダイヤモンドメンバーは約400μmの厚みを有するものである電極。
- 請求項1〜51のいずれか1項に記載の電極であって、前記ターゲットはアルミニウム又はマグネシウムの少なくとも一つを含むものである電極。
- 請求項52に記載の電極であって、前記ターゲットはアルミニウムを含むものである電極。
- 請求項1〜53のいずれか1項に記載の電極であって、前記ターゲットはダイヤモンドメンバーの上面に配置され、前記上面からダイヤモンドメンバーの少なくとも一側面を通って筐体に伸び、ターゲットと筐体の間に電気的接触を形成するものである電極。
- 請求項1〜54のいずれか1項に記載の電極であって、前記ターゲットは10μm〜200μmの厚みを有するものである電極。
- 請求項55に記載の電極であって、前記ターゲットは20μm〜100μmの厚みを有するものである電極。
- 請求項56に記載の電極であって、前記ターゲットは35μm〜65μmの厚みを有するものである電極。
- 請求項57に記載の電極であって、前記ターゲットは約50μmの厚みを有するものである電極。
- 請求項1〜58のいずれか1項に記載の電極であって、第4の中間層がターゲットとダイヤモンドメンバーとの間に設けられ、前記第4の中間層は請求項28〜33のいずれか1項で第1の中間層として定義されたものである電極。
- 請求項59に記載の電極であって、前記第4の中間層は約0.1μmの厚みを有するものである電極。
- 請求項59又は60に記載の電極であって、第5の中間層がターゲットと第4の中間層の間に配置され、前記第5の中間層は請求項33〜38のいずれか1項で第2の中間層として定義されたものである電極。
- 請求項61に記載の電極であって、前記第5の中間層は、約0.1μmの厚みを有するものである電極。
- 請求項61又は62に記載の電極であって、前記第5の中間層は第2の中間層より薄いものである電極。
- 電子源を有するX線発生装置で用いる電極であって、前記電極は
筐体と、
筐体に取り付けられたダイヤモンドメンバーと、
ダイヤモンドメンバー上に設けられたターゲットとを有し、前記ターゲットは、X線を発生させるため使用時に電子源由来の電子が衝突するものであり、筐体とダイヤモンドメンバーとの間に金属を含む接着層が設けられており、第1の中間層が接着層とダイヤモンドメンバーの間に設けられ、前記第1の中間層はチタン、又はクロムの少なくとも一つを含むものである電極。 - 請求項64に記載の電極であって、前記接着層は請求項1〜18のいずれか1項で定義されているものである電極。
- 請求項64又は65に記載の電極であって、前記第1の中間層は請求項29〜33のいずれか1項で定義されているものである電極。
- 請求項64〜66のいずれか1項に記載の電極であって、前記電極は請求項34〜45、及び請求項59〜64のいずれか1項に記載の、第2、第3、第4、第5の中間層のうち一つ又は複数を含むものである電極。
- 請求項64〜67のいずれか1項に記載の電極であって、前記ダイヤモンドメンバー、ターゲット、及び筐体は請求項19〜27及び請求項46〜58のいずれか1項で定義されているものである電極。
- 電子源を有するX線発生装置で用いる電極であって、前記電極は
筐体と、
筐体に取り付けられたダイヤモンドメンバーと、
ダイヤモンドメンバー上に設けられたターゲットと、
を有し、前記ターゲットは、X線を発生させるため使用時に電子源由来の電子が衝突するものであり、筐体とダイヤモンドメンバーとの間に接着層が設けられており、前記接着層は銀、銅、及び少なくとも一つの他の付加金属を有するものである電極。 - X線発生装置であって、前記装置は請求項1〜69のいずれか1項に記載の電極と電子源を有し、使用時には前記電子源から電子が産生されて電極のターゲットに衝突するものである装置。
- 請求項70に記載の装置であって、前記電子源はフィラメントを有するものである装置。
- 請求項70又は71に記載の装置であって、電子をターゲットに向けて加速する加速手段を有する装置。
- 請求項70〜72のいずれか1項に記載の装置であって、電極に電子源に対して正の電位を供給するように調整された電圧供給手段を有する装置。
- 請求項73に記載の装置であって、前記正電位が少なくとも10kVである装置。
- 請求項70〜74のいずれか1項に記載の装置であって、前記電子源又は電極がアースされているものである装置。
- 請求項70〜75のいずれか1項に記載の装置であって、前記装置は電子をターゲットの上に方向付ける電子光学素子を有するものである電極。
- 請求項76に記載の装置であって、前記電子光学素子はターゲットのターゲット領域上に電子を方向付けるよう構成されており、前記ターゲット領域は少なくとも0.15mm2である装置。
- 請求項77に記載の装置であって、前記ターゲット領域は少なくとも0.35m2である装置。
- 請求項78に記載の装置であって、前記ターゲット領域は少なくとも0.45m2である装置。
- 請求項70〜79のいずれか1項に記載の装置であって、球面鏡分析器を有する装置。
- 請求項70〜80のいずれか1項に記載の装置であって、半球形分析器を有する装置。
- 請求項70〜81のいずれか1項に記載の装置であって、遅延線検出器を有する装置。
- 請求項70〜82のいずれか1項に記載の装置であって、冷却液を電極に供給する冷却液手段を有する装置。
- 請求項70〜83のいずれか1項に記載の装置であって、X線モノクロメータを有する装置。
- 請求項1〜69のいずれか1項に記載の電極を有するX線光電子分光計。
- 請求項1〜85のいずれか1項に記載の電極又は装置を用いるX線発生方法。
- 請求項1〜86のいずれか1項に記載の電極又は装置を用いるX線光電子分光法。
- 請求項87に記載の方法であって、前記電極は水で冷却され、アノード内の水温が沸点以下に維持されているものである方法。
- X線源、球面鏡分析器、及び遅延線検出器を有するX線光電子分光計であって、前記X線源は電子源と電極を有し、前記電極は
筐体と、
筐体に取り付けられたダイヤモンドメンバーと、
ダイヤモンドメンバー上に設けられたターゲットとを有し、
前記ターゲットには使用時にX線を発生するため電子源由来の電子が衝突するものであるX線光電子分光計。 - 請求項89に記載のX線光電子分光計であって、前記筐体、ターゲット、及びダイヤモンドメンバーは請求項19〜27及び請求項46〜58のいずれか1項で定義されているものであるX線光電子分光計。
- 請求項89又は90に記載のX線光電子分光計であって、X線モノクロメータを有するX線光電子分光計。
- 請求項89〜91に記載のX線光電子分光計であって、試料のイメージを得られるように構成されたX線光電子分光計。
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