JP2012527079A - X線ソース及びx線生成方法 - Google Patents
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Abstract
Description
a) 電子ビームと衝突した際にX線を放出するターゲットと、
b) 少なくとも2つの電子ビームソースを有し、前記ターゲットの方向に収束する電子ビームを選択的に放出する電子ビーム生成部と
を有するX線ソースである。
a)電子ビームと衝突した場合にX線を放つ(放射する)ターゲット。そのようなターゲットに相応しい設計事項及び材料自体は当業者によく知られており、例えばタングステン電極が使用される。動作中、ターゲットは通常正の電位に接続され、以下の説明においてそれは「アノード(陽極)」とも言及される。
b)少なくとも2つの電子ビームソースを備え、上記のターゲットの方向において焦点に収束する(集まる)電子ビームを選択的に放出する電子ビーム生成部。電子ビーム生成部は、方向付けられた電子ビームを生成することが可能な任意の種類の装置としてよい。具体的な実施形態については後述する。
a)電子ビーム生成部の少なくとも2つの異なる電子ビームソースから電子ビームを選択的に生成するステップ。
b)ターゲットにおいて焦点を結ぶように電子ビームの焦点を合わせるステップ。
a)電子エミッタのアレイ又は配列を有する「エミッタ装置」(電子が材料から離れて自由電子として隣接する空間(通常は真空の空間)に入ることを可能にする)。通常、電子エミッタはカソードとして機能し、適切な電場を提供し、電子放出のためのエネルギ(仕事関数)を提供する。
b)エミッタ装置から放出される電子ビームを選択的に方向付ける電極ユニット配列を有する「電極装置」。電極ユニットを利用して、動作中に適切な電位が印加され、電子エミッタからの放出は、明確に規定された適切な方向のビームに形成される。典型的には、電極ユニット及び電子エミッタは互いに1対1の関係で指定されている。
1.タングステン合金のような適切な材料の基板又は板により実現されてもよいターゲット110。ターゲットがターゲットポイントTにおいて電子ビームBに当たると、X線ビームXが放出される。動作中、ターゲット110は、通常、コントローラ150により与えられる正の電位を有する。従って以下の説明においてターゲットは「アノード」と同義的である。
2.アノード110の方向において焦点を結ぶ電子ビームB、B’を生成する電子ビームソース121を有する電子ビーム生成部120。図示の形態の場合、電子ビーム生成部は以下の2つの要素を有する:
2.1 電極装置130。電極装置は、電子ビームB、B’が通過する孔131の配列を含む導電性基板により実現されてもよい。動作中、電極装置130はコントローラ150により或る電位が与えられ、その電位は電子の所望の平行化及び/又は偏向を達成できるように選択される。電極装置は2つ以上の電極から構成されていてもよい。
2.2 エミッタ装置140。エミッタ装置は、電子エミッタ141がマトリクスパターンで配置されている表面を伴う曲面により実現される。動作中、電子エミッタ141にはコントローラ150により選択的に(すなわち、個々に又は個別に)或る電位(負の電位)が与えられ、電子エミッタに電子を放出させる。通常、一度に1つの電子エミッタ141のみが活性化又はアクティブにされる。電子エミッタ141は、特に、カーボンナノチューブ(CNT)に基づいていてもよい。
Claims (15)
- a) 電子ビームと衝突した際にX線を放出するターゲットと、
b) 少なくとも2つの電子ビームソースを有し、前記ターゲットの方向に収束する電子ビームを選択的に放出する電子ビーム生成部と
を有するX線ソース。 - a) 電子ビーム生成部の少なくとも2つの異なる電子ビームソースから電子ビームを選択的に放出し、
b) ターゲット上で焦点を結ぶように前記電子ビームを制御するステップ
を有するX線を生成する方法。 - 前記電子ビームソースにより放出された前記電子ビームが、少なくとも1つの所与の軌跡上にあるターゲットポイントにおいて前記ターゲットに当たる、請求項1記載のX線ソース又は請求項2に記載の方法に使用されるX線ソース。
- 前記軌跡において隣接するターゲットポイント同士の相互距離が、隣接する電子ビームソース同士の距離よりも短い、請求項3記載のX線ソース。
- 前記電子ビーム生成部が、
a) 電子エミッタの配列を有するエミッタ装置と、
b) 電極ユニットの配列を有し、前記エミッタ装置から放出された電子ビームの向きを選択的に制御する電極装置と
を有する、請求項1記載のX線ソース又は請求項2に記載の方法に使用されるX線ソース。 - 前記電子エミッタがカーボンナノチューブを含む、請求項5記載のX線ソース。
- 前記電子エミッタが湾曲した面に設けられている、請求項5記載のX線ソース。
- 前記電極ユニットが電子ビームを偏向させるように設計されている、請求項5のX線ソース。
- 前記電極ユニットが湾曲した面に設けられている、請求項5記載のX線ソース。
- 前記電子ビームソース及び/又は請求項5に記載されている前記電子エミッタが、2次元的なアレイをなすように配置されている、請求項1記載のX線ソース又は請求項2に記載の方法に使用されるX線ソース。
- 前記アレイがマトリクスパターンを有し、該マトリクスパターンにおける隣接する列に属する要素は、列方向に互いにずれている、請求項10記載のX線ソース。
- 少なくとも2つの列に属する要素が、前記ターゲット上の同じ軌跡において焦点を結ぶ、請求項11記載のX線ソース。
- 前記少なくとも2つの異なる電子ビームソースからの電子ビームが、前記ターゲットにおける同じ領域に当たる、請求項1記載のX線ソース又は請求項2に記載の方法に使用されるX線ソース。
- 前記ターゲットの表面が湾曲しており、前記電子ビーム生成部からの電子ビームが該ターゲットの表面に当たる、請求項1記載のX線ソース又は請求項2に記載の方法に使用されるX線ソース。
- 請求項1記載のX線ソースを有するX線画像処理装置(特に、CT、μCT、材料分析、手荷物検査又はトモシンセシスのための装置)。
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