JP2014500583A - 気密シールされた薄膜用途のための湾曲した支持グリッド - Google Patents

Abstract

支持グリッド上に配置され固定された箔出射窓を有する、電子エミッタのような真空装置を製造するシステムおよび方法である。一つの特定の方法において、電子エミッタの真空チャンバーは、一端に出射窓を形成する薄箔を有する。この薄箔は、チタンまたは任意の好適な材質であってもよい。そして、箔は、一般的に、箔を支持グリッドに付着させる接合工程時に膨張する。一つの製造工程において、支持グリッドに、湾曲を有する表面、代表的には滑らかなくぼみ表面が設けられる。箔は、一旦膨張しても、真空により箔が支持グリッドに対して引き込まれないように維持できる。
【選択図】図２Ａ

Description

関連出願

本出願は、２０１０年１０月２７日付けで提出された、気密シールされた薄膜用途のための湾曲した支持グリッドというタイトルのＵＳ仮出願第６１／４０７０９０号について優先権を主張する。仮出願の内容は参照により本明細書に組み込まれており、発明者として、Ｋｅｎｎｅｔｈ Ｊ．Ｂａｒｒｙとその他の名前がある。

ここで述べられるシステムおよび方法は、電子エミッタのような真空装置に関するものである。より詳細には、支持構造上に薄膜を有し、出射窓を設けた電子エミッタに関するものである。

真空装置を研究する科学者および技術者は、以下のことを認識している。すなわち、電子ビームエミッタおよびＸ線管を制限無く用いる装置のための真空出射窓が、透過層、一般的には、ある材質からなる薄箔を、支持グリッド構造に接着またはシールすることにより構成されている。
透過層は、十分に真空可能な密閉バリアとして機能し、かつ真空中で発生する加速電子を、当該層中でのエネルギー損失を最小限に抑えて、当該層を経由して大気中へ通すことができる、材質からなり、かつ十分な薄さを有する。特許文献１および２のような技術文献は、使用可能な物質および薄さを広範に示しているが、代表的な透過層は、厚み６〜１２μｍである、チタン、またはアルミニウム、二酸化ケイ素、もしくは様々な種類のポリマーのような他の層に接合されたチタンからなる。支持グリッドは、真空窓構造を透過する加速電子ビームの通過の障害を最小限とし、効率的に熱負荷を散逸させる一方で、フィルムを機械的に安定可能に支持する。また、その文献は、支持グリッドについて、使用可能な材質および構造を広範に示しているが、代表的な支持グリッドは、銅または銅合金からなる。

真空チャンバーの出射窓の構成において、透過層は、真空密封または気密シールが形成されるように、支持グリッドに固定されていなければならない。透過層は、機械的技術（例えば、クランプ機構やワイヤシール）または冶金技術（例えば、ろう付け、接着、溶接）を制限無く含む多くの方法を用いて、支持グリッドに固定されていればよい。透過層を支持グリッドに固定する方法において特に有利なものは、透過層との間で拡散接合して、気密シール（つまり真空密封）を形成する方法である。

米国特許６４０７４９２号明細書 国際公開第２０１０／１０４４３９号パンフレット

拡散接合時に、チタン箔はしわにより変形する。しわは欠陥の起点となり、この機械的欠陥は、箔における裂け目や孔の形成をもたらす。その結果、真空損失が発生し、装置が作動不能となる。機械的欠陥は装置にて真空損失をもたらし、装置を作動不能な状態にする。

したがって、技術的に、薄箔窓でシールした真空チャンバーを提供するためのシステムおよび方法の改善が要求されている。

ここで述べられるシステムおよび方法は、とりわけ、支持グリッド上に配置され接合された箔出射窓を含む電子エミッタの製造のためのシステムおよび方法である。より詳細には、ここで述べられるシステムおよび方法は、一つの側面において、エミッタまたは任意の真空装置を製造する方法を含む。そのエミッタまたは任意の真空装置は、装置作動時のしわが低減され、通常の動作における出力アップおよび出力ダウンのサイクルに伴い支持グリッドと出射窓の加熱および冷却が繰り返されることにより箔中にて繰り返されるしわの形成に起因して発生する金属疲労が低減される箔出射窓を有する。

一つの特定の方法において、電子エミッタの真空チャンバーは、一端に出射窓を形成する薄箔を有する。薄箔は、チタンや任意の好適な材質であってもよい。該箔は支持板を覆うように配置され、接合される。支持板は、一般的に、円形の穴の配列、四角形の格子、または長方形の開口部のような孔を有する金属板である。箔は支持グリッドを覆うように配される。該グリッドは、真空により、薄箔を破いたり裂いたりするような力で薄箔がチャンバー内に引き込まれるのを抑制するために、薄箔を機械的に支持する。箔窓の支持グリッドへの接合時に、該箔は、弾性または部分的に弾性の状態で熱的に膨張し、恒久的に、または少なくとも実質的な期間において膨張する。支持グリッドは、弾性を有するか、または少なくとも箔よりも高い弾性を有する場合、熱の状態に基づき膨張および収縮する。ある製造工程において、支持グリッドが収縮して、真空により箔がグリッドに対して引き込まれることなく、膨張した箔が持続的に存在することができるように、支持グリッドに、湾曲を有する表面、代表的には滑らかなくぼみ表面が設けられる。

一つの最適な実施において、支持グリッドは、箔とグリッドとの接合箇所の近傍におけるグリッドの周端部にて、湾曲した表面を有する。該湾曲は、グリッド表面に形成される滑らかなくぼみであってもよい。該湾曲は、箔における初期の熱膨張が予想される箇所に近接するように、箔とグリッドとの接合箇所の近傍に配される。よって、該湾曲は、箔とグリッドとの接合箇所に近接する。

湾曲の領域は、湾曲がなければしわが生じる箇所の近くである場合が多い。任意にまたは選択的に、湾曲は、グリッド表面全体に形成してもよく、中心領域、周縁領域、またはこれらの領域の組み合わせにおいて形成してもよい。さらに任意の実施において、湾曲のサイズおよび形状は、箔の予想される弾性膨張に応じて決定される。あるいは、箔材およびグリッド材の長さ、ならびに両材の線熱膨張係数の差に応じて決定される。

より詳細には、ここで述べられるシステムおよび方法は、エミッタのための出射窓を含むものである。該エミッタは、板、グリッド、スクリーン、または箔、フィルム、もしくは層の機械的支持に好適な他の構造のような支持構造を有する。支持板は、ビームを通過させるための一連の孔を有する。本システムは、また、支持板上に接合された出射窓箔を有する。支持板は、平坦な表面と、しわの形成を低減させるために出射窓箔の一部を載置するための少なくとも一つの表面くぼみとを有する。任意には、支持板は、表面くぼみの第一パターンを有し、表面くぼみの第一パターンは、支持板長手に対して横方向に延びている。さらに任意には、表面くぼみの第一パターンが支持板の中央領域に存在し、表面くぼみの第二パターンが支持板の端縁領域に存在する。いくつかの態様においては、表面くぼみの第一パターンは、支持板に対して長手方向に延びている。

表面くぼみは、少なくとも一つの溝を有する。表面くぼみは、一般的には、支持板を徐々にへこませて設けた傾斜角度を有し、これにより、くぼみ表面の急激な変化を避けている。さらに任意には、くぼみは仕上げ加工されていてもよい。該加工は、機械的研磨、ブラシ加工、めっき、電気めっき、または亜鉛めっき処理であってもよい。この加工は、シールやコーティングであってもよい。一般的には、仕上げ加工は、作動中のエミッタサイクルおよび熱的サイクルに伴い、出射窓箔へかかる機械的ストレスを低減させるために選択される。

他の側面において、ここで述べられるシステムおよび方法は、箔透過層を有する出射窓用支持板の製造方法を含む。その製造方法は、第一熱膨張係数を有する第一材質からなる支持グリッドを得る工程と；長さ、幅、および初期表面積を有し、支持グリッド全体をシールするために支持グリッドを覆う、第二熱膨張係数を有する透過材からなる透過層を得る工程と；少なくとも第一および第二熱膨張係数に応じて、熱膨張後の透過層の表面積である膨張表面積を決定する工程と；上面に膨張表面積に相当する表面積を有する支持グリッドを得るように、支持グリッドに湾曲を形成する工程と；を含む。

任意には、該製造方法は、さらに、拡散接合、レーザ溶着、化学接合、電子ビームもしくはＸ線の照射、または透過層に熱エネルギーを与える任意のプロセスによりもたらされる熱の増大に由来する熱膨張に応じて、透過層の膨張表面積を決定する工程を含む。該製造方法は開始部位であると決定された部位に湾曲を設置してもよいし、支持グリッドの上面にわたって実質的に均一に湾曲を配置してパターンを形成してもよいし、または、この二つを併用してもよい。

任意には、該製造方法は、透過層の、熱膨張プロセスが開始される位置である膨張開始位置を決定する工程を含んでいてもよい。その位置を決定する工程は、支持グリッドと透過層との接合部と、透過層における支持グリッドと接合していない部分との間の境界近傍の位置を特定する工程を含んでいてもよい。

該製造方法は、湾曲の表面仕上げを選択する工程を含んでいてもよい。該表面仕上げは、支持構造全体に適用されてもよいし、湾曲表面のくぼみのみに適用されてもよい。仕上げ加工は、機械的研磨、ブラシ加工、めっき、電気めっき、または亜鉛めっきのような処理であってもよい。この加工は、湾曲をシールしたりコーティングしたりするものであってもよい。

ここで述べられるシステムおよび方法は、添付の特許請求の範囲にて説明される。しかしながら、説明のために、いくつかの態様が以下のように述べられる。

支持基材および支持グリッドからなる真空窓構造の一例を示す図である。 支持基材および支持グリッドからなる真空窓構造の一例を示す図である。 支持基材および支持グリッドからなる真空窓構造の一例を示す図である。 支持グリッド上面における湾曲を示す図である。 支持グリッド上面における湾曲を示す図である。 小さく傾斜した溝からなる端縁湾曲と、取り付け穴と一直線上に配され、かつ支持グリッドの短軸に平行な幅広の溝形状の本体湾曲とを含む支持グリッドを示す図である。 支持グリッドの短軸と平行に配された幅広の溝を複数有する支持グリッドを示す図である。 深さが変化した、楕円体のくぼみからなる本体湾曲を有する支持グリッドを示す図である。 部分的な回転楕円体からなる端縁湾曲と、湾曲の短軸が支持グリッドの長軸と平行であるように配された楕円体のくぼみからなる本体湾曲とを有する支持グリッドを示す図である。 部分的な回転楕円体からなる端縁湾曲と、湾曲の短軸が支持グリッドの短軸と平行であるように配された楕円体のくぼみからなる本体湾曲とを有する支持グリッドを示す図である。 端縁湾曲を有しておらず、同心円状の輪において配された連続的な溝からなる本体湾曲を有する支持グリッドを示す図である。 端縁湾曲を有しておらず、リングの長軸が支持グリッドの長軸と平行であるように同心円状のリングにおいて配された連続的な溝の単一のセットからなる本体湾曲を有する支持グリッドを示す図である。 端縁湾曲を有しておらず、溝の長軸が支持グリッドの短軸と平行であるように配された複数の連続的な溝からなる本体湾曲を有する支持グリッドを示す図である。 支持グリッドの短軸と平行に配された狭い溝を有する支持グリッドを示す図である。 互いに垂直に交差する溝からなる湾曲を有する支持グリッドを示す図である。

以下の記載においては、説明のために多数の詳細が述べられる。しかしながら、当業者であれば、ここで述べられた態様はこれら特定の詳細を用いることなく実施されてもよいことを認識する。

一つの態様において、ここで述べられるシステムおよび方法は、一般的にチタン箔のような箔から形成される薄い出射窓と、任意の好適な材質が用いられてもよいが一般的に金属から形成される支持グリッドとを有する真空チャンバーシステムを含む。支持グリッドは、箔と真空との間に位置し、箔をチャンバー内へ引き込む真空力により箔が破れたり裂けたりしないように、薄箔を機械的に支持する。一つの態様において、ここで述べられるシステムおよび方法は、上面に湾曲くぼみを有する支持グリッドを備える。湾曲くぼみは、薄箔が一般的に熱膨張により非弾性的に膨張した後であっても、薄箔をサポートするのに十分な表面積を有する支持面を設けることができるような形状およびサイズを有する。必要に応じて、湾曲は、支持グリッドおよび箔において予想される熱膨張の開始部位に近接して配置される。これは、一般的に、箔と支持グリッド表面の間の接合点に近接するグリッド上の点であることが多い。

任意にかつ好ましくは、くぼみが薄膜に対してなだらかな支持表面を設けることができるように、くぼみの表面は徐々に変化する表面深さを有し、それにより薄膜が、表面の突出や出っ張り、あるいは薄箔の機械的ストレスを発生させるような他の表面形状の部位と接触することを避けることができる。

ここで述べられるシステムおよび方法は、真空窓を構成する際に、透過層は、真空密封または気密シールが形成されるように、支持グリッドに固定されていなければならないという技術的な問題を述べている。透過層は、機械的技術（例えば、クランプ機構やワイヤシール）または冶金技術（例えば、ろう付け、接着、溶接）を制限無く含む多くの方法を用いて、支持グリッドに固定されていればよい。透過層を支持グリッドに固定する方法において特に有利なものは、透過層との間で拡散接合して、気密シール（つまり真空密封）を形成する方法である。

透過層としてチタン薄箔を用い、銅から構成された基材および支持グリッド構造を用いることが一般的である。これらの材質を用いる場合、拡散接合は３５０℃以上の温度、一般的には４００℃以上の温度で行われる。これらの特定の材質は、異なった熱膨張係数（ＣＴＥ）を有する。

拡散接合工程では、銅またはその他の支持グリッドの材質は、接合温度に達すると、チタン箔やその他の透過層として用いられる材質よりも膨張する。チタン箔はクランプで銅に留められるので、そのチタン箔の面積が拡げられる。銅の膨張は弾性的であり、冷却されると元の形状およびサイズに戻る。しかしながら、チタン箔は、箔における引張応力がチタンの降伏強度を超え、変形が非弾性的に延伸される場合がある。したがって、組み合わせられた構造が室温にまで冷却されると、もはや下部の銅構造の表面と一致しないチタン箔の余剰な領域が存在する。

この透過層における非弾性な表面積の増加により、支持グリッドの周囲に透過層が接合された加工窓構造においてしわが形成される。しわは、接合部位で発生し、銅グリッド構造本体上で放射線状に広がる。しわは、平坦な形状であるか、または明確な畝部を形成する。しわは直線であるか、または三方向に屈曲している。大きく屈曲したしわは、高い機械的ストレスを有する。

電子ビームエミッタの作動時において、窓温度は２００℃以上にまで上昇する。該温度の上昇時に銅が膨張する。つまり、熱せられた銅により必要とされる余分の面積と対応するように、以前に伸ばされたチタン箔におけるしわが広がる。冷却されると、銅はもとのサイズに戻り、チタン箔において再度しわが発生する。加熱（しわが広がること）および冷却（再びしわが寄ること）のサイクルは、薄膜窓を疲労させ、機械的欠陥の発生を引き起こす。この機械的欠陥は、箔において裂け目や孔を発生させ、その結果真空損失を引き起こし、装置を作動不能とする。機械的欠陥は装置内の真空損失の原因となり、装置を作動不能とする。

ここで述べられるシステムおよび方法は、機械的欠陥を発生させるしわの形成という歪みを抑制するものである。ところで、これらのシステムおよび方法は、電子エミッタ装置に関連して述べられている。しかしながら、当業者にとっては、ここで述べられたシステムおよび方法を他の類似の種類の真空チャンバー装置（他の形状やサイズの電子エミッタ装置、Ｘ線装置、イオンビーム装置および他の類似の装置など）にも等しく適用することが明らかである。

図１Ａおよび図１Ｂは、電子エミッタ装置の出射窓構造１０を示すものである。図１Ａおよび図１Ｂは、支持基材および支持グリッドからなる真空窓構造の一例を示している。グリッドをねじやボルトなどを用いて基材に取り付けるために用いられる取り付け穴は、支持グリッドにて示されている。透過層は支持グリッド全体を覆っており、支持基材の端縁と重なっている。図１Ａは、出射窓１０の周縁部１４に薄箔１５が接合された電子エミッタの出射窓１０を示す。図１Ａからわかるように、箔１５は、実質的に、出射窓１０の表面全体に広がっている。そして、箔１５により、電子が真空チャンバー（図示せず）から通過可能な透過層が設けられるとともに、真空チャンバーが気密シールを維持可能な密閉状態が与えられる。図１Ｂは、箔１５が取除かれた出射窓１０を示す。箔１５の真下に支持グリッド１２があり、支持グリッド１２は、電子が出射窓１０および透過膜１５（図１Ｂには図示せず）を通過する複数の孔を有している。図１Ｂからわかるように、支持グリッドは、孔１２と、上面を有する支持構造を備えた、くぼみ１３のような他の形状とを含む。上面を有する支持構造は図１Ｂに示されているが、図１Ａにおいて描写されているように、この上面は膜１５を支持する。

図１Ｃは、箔透過層１５が、どのように支持基材１１の周囲に接合されているかを示している。支持基材１１には、箔透過層１５を支持するための支持グリッド１９が配置されている。クランプ１６は、拡散接合の工程の際、または箔送電層１５を支持グリッドに接合させるための他の工程の際に、接合面の透過層−支持グリッド構造の周囲に均一な圧力をかけるために用いられている。

上述したように、接合工程は、支持グリッドおよび箔透過層１５のいずれにおいても、熱膨張を引き起こす。箔透過層１５を構成する材質が、支持グリッド１２を構成する材質と、材質の特性が相違すると、箔透過層１５の表面積および支持グリッド１２の表面積においても、差違が生じる。その結果、しわ、折り目、および箔透過層１５に形成されるその他の表面の異常が発生する。

図２Ａおよび図２Ｂは、支持表面を与えるための湾曲を有する支持グリッド１２の上面をより詳細に描写したものである。支持表面は、熱膨張後に増加した箔透過層１５の表面積を吸収し、支持するのに十分な面積を有している。詳しくは、図２Ａは、支持グリッド１２の上面を描写している。図２Ａに示される湾曲２０は、支持グリッド１２の上面に形成され、かつ徐々に下がる面を付与するものであり、支持グリッド１２の総表面積を増加させるものである。図２Ａに示されているように、くぼんだ湾曲は、幅２ａ、深さ２ｂ、および進入角２ｃを有している。湾曲２０の表面積のサイズは、箔透過層１５の表面積の予測される増加分に相当する量だけ支持グリッド１２の表面積を増やすように選択すればよい。一つの態様において、表面積の増加は、加熱された二つの材質、つまり、透過層１５の材質と支持グリッド１２の材質の長さ変化の相違を考慮して決定される。一般的に、膨張は、水平方向および垂直方向のいずれにおいても発生し、表面積全体の変化は長さ変化を観察することにより決定することができる。

一般に、２種類の加熱された材質の長さの差ΔＬは、以下のように示される。

ΔＬ＝Ｌ・（α１−α２）・ΔＴ

ここで、Ｌは初期の材質寸法である。α１は膨張する（透過）層の線熱膨張係数である。α２は弾性（支持）層の線熱膨張係数である。チタン箔の透過層および銅の支持グリッドを用いた真空窓構造の場合、Ｌは、およそ、長さ方向において２５０ｍｍ、幅方向において７５ｍｍである。これにより、ΔＬ_ｌｏｎｇが約１ｍｍであり、ΔＬ_{ｓｈｏｒｔ}が約０．３ｍｍという結果となる。

透過層および支持グリッドに用いられる、いくつかの一般的な材質および、それらの室温（２９３Ｋ）におけるバルク線熱膨張係数は、以下の表１において示される。

湾曲は、箔電子透過層１５を支持する支持グリッド構造の周囲と本体とに加えられる。これらの湾曲により、支持グリッド１２の表面積が増加し、余剰の表面積が設けられる。この余剰の表面積は、拡散接合工程時に形成される箔透過層１５の余剰の表面積に合わせることができる。箔透過層１５において発生する応力点の数および応力の大きさが最小となるように、湾曲の形状を制御することができる。図２Ｂにて示されるように、支持構造が冷却され、サイズが収縮すると、拡大した透過層における余剰の表面の領域は、任意に加工された湾曲くぼみの滑らかな表面に対して沿う状態となり、チャンバー中の真空により、表面に沿って引っ張られた状態が維持される。一つの態様において、湾曲は以下のような製造工程により形成される。

１．拡散接合工程で膨張した後において、透過層の表面積と一致するか、あるいはごくわずかに透過層の表面積に満たない表面積を有する支持グリッドを作製する。

２．支持グリッドの大きさの減少を実質的に最小限に抑えて、熱伝導性を最大限に高く維持する。

３．膨張する透過層の材料が、応力点が最小となるように膨張可能な、湾曲形状を用いる。

図２ａにて示されたように、支持グリッドの湾曲は、例えば、湾曲（２ａ）の幅、湾曲（２ｂ）の深さおよび進入角（２ｃ）のような特定のパラメータを変えて設計すればよい。これらのパラメータおよび他のパラメータを変えることにより、支持１２の上面において、緩やかにくぼむような、湾曲したくぼみを形成することができる。減少曲率は、突起や谷のような表面形状を避けるために、より一般的には、エッジ部のような、急な位相的変化を避けるために、選択されてもよい。一つの実施においては、箔の非弾性な形状変化が抑制されるような形状を選択するために、箔の、弾性のような機械的特性に応じて減少曲率を選択すればよい。一般的に、このような減少曲率の選択により、真空により箔が湾曲２０に対して引っ張られる際に、その端縁部にてしわが形成されるのを抑制することができる。他のパラメータは変化されてもよく、変えられたパラメータは、本願にて適用され得るものである。

支持グリッドの湾曲は、端縁の湾曲および本体の湾曲として分類される。端縁の湾曲は、支持グリッドの端または周囲に配置される。端縁の湾曲は、しわの形状（鋭さ）および開始位置を制御する。しわは、一般的に、拡散接合の部位と、薄膜が基材の上で固定された箇所と、薄膜が基材の上で固定されずに、自由に動く箇所と、の間に発生する。接合付近の支持グリッドの端縁における湾曲は、特定の、幅、深さ、位置、および任意の仕上げ加工を有し、鋭い角部または異方性が無い、適切に規定されたパターンの中でしわを生じさせる。

大きな面積を有する余剰の薄膜が存在する窓の中心において、大きなしわの形成を最小限に抑制するために、支持グリッド１２に大きな本体の湾曲を加えてもよい。これにより、支持グリッド１２を覆う余剰の薄膜または箔に対する余剰の表面積が支持グリッド１２に与えられる。これらの大きな湾曲は、支持グリッド１２において、箔を捕らえる表面積を増加させ、しわのない余剰の膜を提供する。様々な形状が考えられ、その結果として生じる箔のしわについて検討がなされてきた。湾曲のサイズ、位置、形状、および深さは、材質の種類、それらの熱膨張係数、工程の温度、ならびに拡散接合する領域のサイズおよび形状により決められる。

支持グリッドの本体に大きな湾曲を設ける選択肢として、大きなスロットを用いることができる。これらの大きなスロットにより、支持されていないグリッドの空間内に、箔における余剰の領域を落ち込ませることができ、しわの形成を防止することができる。

図３〜１２は、くぼんで湾曲した表面を有する支持構造の他の態様を示す。これらの態様は、説明のためだけに用いられるが、決して限定されるものではない。

図３は、小さく傾斜した溝（３ａ）からなる端縁湾曲と、取り付け穴（３ｃ）と一直線に配され、支持グリッドの短軸に平行な幅広の溝（３ｂ）の形状を有する本体湾曲と、を含む支持グリッドの一例を示している。わかり易くするため、グリッドの孔は、図の一部においてのみ示されている。一般的に、孔は形態の全体にわたり配列される。図３の拡大部にて示されたように、くぼんだ湾曲は、取り付け穴の一側面においてくぼんだ表面を与え、およそ０．１７インチまたは０．４３ｃｍの幅を有する。これらの湾曲は、取り付け穴から取り付け穴へと広がる本体湾曲である。また、支持グリッドは、取り付け穴の間において、均一に間隔を開けて設けられた端縁湾曲を有する。これらの湾曲は、端縁湾曲であり、０．０８インチまたは０．２５ｃｍの幅を有する。

図４は、支持グリッドの短軸に対して平行に配された幅広の溝（４ａ）を複数有する支持グリッドを示している。これらの幅広の溝は支持グリッドの端縁にまで延びており、端縁湾曲および本体湾曲のいずれの役目も果たしている。わかり易くするため、グリッドの孔は、図の一部においてのみ示される。孔は、形態の全体にわたり配列される。

図５は、端縁湾曲を有しておらず、深さ（５ａ）が変化した、ゆるやかに湾曲する楕円体のくぼみからなる一つの本体湾曲を有する支持グリッドの一例を示している。わかり易くするため、グリッドの孔は、図の一部においてのみ示される。孔は、形態の全体にわたり配列される。

図６は、部分的な回転楕円体（６ａ）からなる端縁湾曲と、湾曲の短軸が支持グリッドの長軸に対して平行となるように配された楕円体のくぼみ（６ｂ）からなる本体湾曲とを有する支持グリッドの一例を示している。複数の楕円体の湾曲は、支持グリッドの長軸に沿って配されている。部分的な回転楕円体の半径は変化してもよい。わかり易くするため、グリッドの孔は、図の一部においてのみ示される。孔は、形態の全体にわたり配列される。

図７は、部分的な回転楕円体（７ａ）からなる端縁湾曲と、湾曲の短軸が支持グリッドの短軸に対して平行となるように配された楕円体のくぼみ（７ｂ）からなる本体湾曲とを有する支持グリッドの一例を示している。複数の楕円体の湾曲は、支持グリッドの短軸に沿って配されている。部分的な回転楕円体の半径は変化してもよい。わかり易くするため、グリッドの孔は、図の一部においてのみ示される。孔は、形態の全体にわたり配列される。

図８は、端縁湾曲を有しておらず、同心円状の輪（８ａ）において配された連続的な溝からなる本体湾曲を有する支持グリッドの一例を示している。複数の一連の同心円状の輪が支持グリッドの長軸に沿って配されている。わかり易くするため、グリッドの孔は、図の一部においてのみ示される。孔は、形態の全体にわたり配列される。

図９は、端縁湾曲を有しておらず、同心円状の輪（９ａ）において配された連続的な溝の単一のセットからなる本体湾曲を有する支持グリッドの一例を示している。ここで、上記の輪の長軸は、支持グリッドの長軸に対して平行に配されている。わかり易くするため、グリッドの孔は、図の一部においてのみ示される。孔は、形態の全体にわたり配列される。

図１０は、端縁湾曲を有しておらず、複数の連続的な溝（１０ａ）からなる本体湾曲を有する支持グリッドの一例を示している。上記の溝の長軸は、支持グリッドの短軸に対して平行に配されている。わかり易くするため、グリッドの孔は、図の一部においてのみ示される。孔は、形態の全体にわたり配列される。

図１１は、支持グリッドの短軸と平行に配された狭い溝を有する支持グリッドの一例を示している。溝は、支持グリッドの短軸と平行に配されたスロットと同一直線に配されている。これらの狭い溝は、支持グリッドの端縁にまで延びており、端縁湾曲および本体湾曲のいずれの役目も果たしている。

図１２は、互いに垂直に交差している溝からなる湾曲を有する支持グリッドの一例を示している。わかり易くするため、グリッドの孔は、図の一部においてのみ示される。

当業者は、ごく一般的な試験により、ここで述べられる態様および実施に準じる様々な事項について知見を得たり、確かめたりすることができるであろう。例えば、支持グリッド、透過層、および他の部材の形状、サイズ、材質は、本発明において適切に変えられてもよい。さらに、ここで述べられたシステムは、Ｘ線エミッタなどの他の支持箔装置とともに用いられてもよい。ここで述べられたシステムは、信頼性の向上を含む、先行技術に対する有利性を提供すると理解される。

つまり、本発明は、ここで述べられた態様に限定されるものではなく、特許請求の範囲から理解され、法律に基づきなるべく広範に解釈される。

Claims (13)

1. ビームを通過させる一連の孔を有する支持板と、支持板上に接合された出射窓箔とを備え、
   支持板は、平坦な表面と、しわの形成を低減させるために出射窓箔の一部を載置するための、少なくとも一つの表面くぼみとを有する、エミッタ用出射窓。
2. 支持板が、表面くぼみの第一パターンを有する、請求項１に記載の出射窓。
3. 表面くぼみの第一パターンが、支持板長手に対して横方向に延びている、請求項２に記載の出射窓。
4. 表面くぼみの第一パターンが支持板の中央領域に存在し、表面くぼみの第二パターンが支持板の端縁領域に存在する、請求項２に記載の出射窓。
5. 表面くぼみの第一パターンが、支持板に対して長手方向に延びている、請求項２に記載の出射窓。
6. 少なくとも一つの表面くぼみが、支持板に対して長手方向に延びている、請求項１に記載の出射窓。
7. 少なくとも一つの表面くぼみが、少なくとも一つの溝を含有する、請求項１に記載の出射窓。
8. 箔透過層を有する出射窓用支持板の製造方法であって、
   第一熱膨張係数を有する第一材質からなる支持グリッドを得る工程と、
   長さ、幅、および初期表面積を有し、支持グリッド全体をシールするために支持グリッドを覆う、第二の異なる熱膨張係数を有する透過材からなる透過層を得る工程と、
   少なくとも第一熱膨張係数および第二熱膨張係数に応じて、熱膨張後の透過層の表面積である膨張表面積を決定する工程と、
   上面に膨張表面積に相当する表面積を有する支持グリッドを得るように、支持グリッドに湾曲を形成する工程と、
   を含む出射窓用支持板の製造方法。
9. さらに、拡散接合により発生した熱の増大による熱膨張に応じて、膨張表面積を決定する工程を含む、請求項８に記載の製造方法。
10. さらに、透過層の、熱膨張が開始される位置である膨張開始位置を決定する工程を含む、請求項８に記載の製造方法。
11. 位置を決定する工程が、支持グリッドと透過層との接合部と、透過層における支持グリッドと接合していない部分との間の境界近傍の位置を特定する工程を含む、請求項１０に記載の製造方法。
12. さらに、湾曲の表面仕上げを選択する工程を含む、請求項８に記載の製造方法。
13. さらに、複数の湾曲を、実質的に均一に間隔を開けて、支持グリッドの上面にわたって設置する工程を含む、請求項８に記載の製造方法。

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