JP2022139731A - Ｘ線検出器及び窓部製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】Ｘ線検出器の窓部において、膜を支持する構造体の強度を高め、また、膜と構造体とを強固に接合する。【解決手段】窓部３６は、容器内の空間１６と容器外の空間１８とを仕切る膜３８と、膜３８に接合して膜３８を支持する構造体（ガラス構造体）４０と、を有する。膜３８と構造体４０は陽極接合により接合されており、両者の間の界面に化学結合層が生じている。構造体４０は、複数の開口を有するグリッド４２及びその周囲の外枠４４により構成される。膜３８と構造体４０との間に金属層が設けられてもよい。【選択図】図３

Description

本発明は、Ｘ線検出器及び窓部製造方法に関し、特に、放射線を透過させる窓部の構造及び製造に関する。

走査電子顕微鏡、透過電子顕微鏡等の電子顕微鏡には、必要に応じて、Ｘ線検出器が取り付けられる。そのＸ線検出器は、試料への電子線の照射により試料から放出される特性Ｘ線を検出するものである。蛍光Ｘ線分析装置には、試料へのＸ線の照射により試料から放出される蛍光Ｘ線を検出するＸ線検出器が組み込まれている。そのようなＸ線検出器の一例として、ＥＤＳ（Energy Dispersive X-ray Spectroscopy）検出器が挙げられる。ＥＤＳ検出器は、通常、冷却型Ｘ線検出器として構成される。

冷却型Ｘ線検出器は、Ｘ線センサ、Ｘ線センサを冷却する冷却器、Ｘ線センサを収容する容器、等を有する。容器内を密閉された真空空間とすることにより、Ｘ線センサで生じる結露やＸ線センサへの異物の付着が防止される。容器には、Ｘ線を透過させる窓部が設けられる。

窓部は、一般に、膜及びそれを支持する構造体により構成される。膜は、容器内の空間（真空空間）と容器外の空間（場合により大気圧空間）とを仕切る部材である。膜を透過する際のＸ線減弱を低減するため、膜として薄膜が用いられる。構造体は、２つの空間で生じる差圧から膜を保護するために、薄膜を支持及び保護する部材である。構造体はグリッドとも称される。

構造体は、複数の開口を有し、その実質部（非開口部分）が膜に接合される。Ｘ線検出感度を高めるためには、Ｘ線発生側から見て構造体における実質部の面積を小さくすることが望まれ、つまり開口率を高めることが望まれる。薄膜を備える窓部は、Ultra Thin Window（ＵＴＷ）と称されている。

なお、特許文献１には放射線検出器が開示されている。その放射線検出器の製造過程で陽極接合が用いられている。特許文献１には、Ｘ線を透過させる膜及びその膜を支持する構造体は開示されていない。

特許第４１８４７０１号明細書

Ｘ線検出器における窓部の製作に際しては、膜をできる限り薄くし、そこでのＸ線減弱を低減すると共に、十分な強度を有する構造体により膜を支持することが求められる。構造体の製作に当たっては、半導体製造技術（ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）、エッチング等）を用い得る。例えば、膜の上に堆積層を形成した上でエッチングにより堆積層に複数の開口を形成すれば、膜の上にそれを支持する構造体を形成し得る。しかし、その場合、堆積層の厚み限界から構造体の厚みに制限が生じ易くなり、エッチング時に膜に対してダメージが及ぶおそれが生じ、あるいは、構造体における開口パターンに制約が生じ易くなる。

本発明の目的は、Ｘ線検出器において窓部の性能を高めることにある。あるいは、本発明の目的は、Ｘ線検出器において窓部の強度及び開口率を高めることにある。あるいは、本発明の目的は、Ｘ線検出器において膜を支持する構造体の設計自由度を高めることにある。

本発明に係るＸ線検出器は、窓部を有する容器と、前記容器内に設けられ、前記窓部を透過したＸ線を検出するセンサと、を含み、前記窓部は、前記容器内の空間と前記容器外の空間とを仕切る膜と、Ｘ線を通過させる複数の開口を有し、前記膜に接合して前記膜を支持するガラス構造体と、を含むことを特徴とする。

本発明に係る窓部製造方法は、Ｘ線を通過させる複数の開口を有するガラス構造体を製作する製作工程と、陽極接合により、基板本体の一方面に形成された膜に対して前記ガラス構造体を接合させる接合工程と、前記接合工程の後に、前記基板本体の他方面側から凹部を形成し、前記凹部を通じて前記膜を露出させる形成工程と、を含むことを特徴とする。

本発明によれば、窓部の性能を高められる。あるいは、本発明によれば、窓部の強度及び開口率を高められる。あるいは、本発明によれば、構造体の設計自由度を高められる。

実施形態に係るＸ線検出器を示す断面図である。 実施形態に係る窓部の正面図である。 実施形態に係る窓部の断面図である。 窓部製造方法の第１実施例を示す図である。 窓部製造方法の第２実施例を示す図である。 第２実施例の変形例を示す図である。 窓部の変形例を示す図である。

以下、実施形態を図面に基づいて説明する。

（１）実施形態の概要
実施形態に係るＸ線検出器は、窓部を有する容器と、容器内に設けられ、窓部を透過したＸ線を検出するセンサと、を含む。窓部は、容器内の空間と容器外の空間とを仕切る膜と、Ｘ線を通過させる複数の開口を有し、膜に接合して膜を支持するガラス構造体と、を含む。

上記構成によれば、ガラス構造体が膜に接合され、膜がガラス構造体により支持される。構造体としてガラス材を用いる点において、換言すれば、一般的には補強材として用いられないガラス材で構造体を形成する点において、上記構成は今までの窓部と相違している。

板状のガラス材に対して公知の各種のガラス加工技術を適用することにより、所望の開口パターンを有するガラス構造体を比較的に容易に製作し得る。その場合、ガラス材の厚みとして所望のものを選択することができ、例えば、その厚みを強度上十分なところまで増大させることも容易である。ガラス加工技術として、レーザー加工、サンドブラスト等の切削技術が挙げられる。

膜材（又は膜付き基板の材料）及びガラス材として、陽極接合に適する材料の組み合わせを選択すれば、陽極接合を用いて、膜とガラス構造体とを化学的に接合できる。つまり、膜とガラス構造体の一体化を実現できる。それらの強固な接合を前提として、開口率を高められ、あるいは、膜をより薄くすることが可能となる。陽極接合は静電接合とも呼ばれる。

以上のように、ガラス構造体を用いることにより、従来の窓部に比べて１又は複数の点で優れた性能を有する窓部を実現することが可能となる。これによりＸ線検出器の性能の向上がもたらされる。

実施形態において、窓部は、陽極接合により膜とガラス構造体との間の界面に生じた化学結合層を含む。化学結合層は陽極接合層とも言い得る。陽極接合過程では、マイナス電位が与えられるガラス構造体内において界面付近にカチオンが集まり、一方、プラス電位が与えられる膜内においては界面付近にアニオンが集まる。界面付近での化学反応により、強固な接合が形成される。

実施形態において、膜の表面に第１金属層が設けられており、陽極接合により前記第１金属層を介して膜と前記ガラス構造体とが接合されている。化学結合層には第１金属層が含まれる。陽極接合過程において、膜とガラス構造体とを直接的に接合させた場合、状況によっては、安定的又は十分な接合を得られないこともある。その場合、膜とガラス構造体との間に第１金属層を設ければ、それを媒介として膜とガラス構造体との間で安定的な強固な接合を実現できる。

実施形態において、ガラス構造体が第２金属層により覆われている。第２金属層が遮光層及び帯電防止層として機能する。この構成によれば、外来光からセンサを保護でき、また、帯電による問題を解消又は軽減できる。この構成を採用する場合、各開口内に第１金属層又は第２金属層が設けられる。例えば、２０％又は３０％以上の遮光率を有する層を遮光層と言い得る。

実施形態において、ガラス構造体は、膜の一方側に接合されている。ガラス構造体は、複数の開口を有するグリッドと、グリッドの周囲に設けられた一方の外枠と、を有する。窓部は、膜の他方側に接合された他方の外枠を含む。この構成においては、膜の周囲部分の一方側に一方の外枠が接合され、膜の周囲部分の他方側に他方の外枠が接合され、膜の周囲部分が２つの外枠に挟まれている状態が構成される。これにより、膜をより強固に支持することが可能となる。他方の外枠が、窓部を製作する過程で残留した基板の一部であってもよい。

実施形態において、各開口は六角形を有する。ガラス構造体はハニカム構造を有する。この構成によれば、ガラス構造体の剛性をより高められ、あるいは、その開口率をより高められる。

実施形態に係る窓部製造方法は、製作工程、接合工程、及び、形成工程を有する。製作工程では、Ｘ線を通過させる複数の開口を有するガラス構造体が製作される。接合工程では、陽極接合により、基板本体の一方面に形成された膜に対してガラス構造体が接合される。形成工程では、接合工程の後に、基板本体の他方面側から凹部が形成される。これにより、凹部を通じて膜が露出する。

上記構成によれば、基板本体によって膜が支持されている状態において、膜に対してガラス構造体が接合されるので、膜を保護できる。その上で、基板に対して必要な凹部が形成される。凹部形成過程及びその後において、膜はガラス構造体により支持される。

（２）実施形態の詳細
図１には、実施形態に係るＸ線検出器が模式的に示されている。図示されたＸ線検出器１０は、電子顕微鏡や蛍光Ｘ線分析装置等に設けられる。Ｘ線検出器は、例えば、冷却型Ｘ線検出器としてのＥＤＳ検出器である。

Ｘ線検出器１０は、容器を構成するプレート１２及びケース１４を有する。容器の内部空間１６は真空空間である。内部空間１６が真空空間とされているために、後述するセンサ２４での結露が防止され、また、センサ２４に対する異物の付着が防止される。外部空間１８は、例えば、試料室の一部であり、あるいは、試料室に連通する空間である。外部空間１８は、通常、真空空間であるが、試料交換時において大気圧空間となる。

プレート１２は、例えば、絶縁材料で構成される。それが金属、セラミック等により構成されてもよい。ケース１４は、例えば、ステンレス等の金属により構成される。それがセラミック等により構成されてもよい。

ケース１４の内部には、センサアセンブリ２０が配置されている。センサアセンブリ２０には、Ｘ線を検出するセンサ２４が含まれ、また、センサ２４を冷却する冷却器２２が含まれる。冷却器２２は例えばペルチェ素子を含む。プレート１２を２つの端子２６，２８が貫通している。２つの端子２６，２８に対して２つの信号線３０，３２が接続されている。プレート１２には熱伝導部材３４が接続されている。それは例えばヒートパイプにより構成される。

ケース１４には、放射線入射窓として機能する窓部３６が設けられている。窓部３６は、Ｘ線発生源とセンサ２４とを結ぶ軸線上に位置し、その軸線に対して直交する姿勢を有する。窓部３６は、内部空間１６と外部空間１８とを仕切る膜を有する。膜でのＸ線減弱を低減するために、膜として薄膜が設けられる。内部空間１６と外部空間１８との間の差圧により薄膜が破損しないように、薄膜の内側（センサ２４側）に構造体が設けられている。構造体は複数の開口を有し、各開口を通過したＸ線３７がセンサ２４により検出される。以下に窓部３６について詳述する。

図２は、窓部３６の正面図である。そこには内部空間側から見た窓部３６の形態が示されている。窓部３６は、膜３８、構造体４０及びホルダ４８を有する。膜３８は、図示の例において、セラミック膜としてのＳｉＮ膜（窒化珪素膜）である。その厚みは、例えば数１０ｎｍ～１００ｎｍの範囲内に設定され、具体例を挙げれば、それは例えば５０ｎｍである。ＳｉＮ膜の特徴事項として、低いガス透過性及び良好な耐熱性が挙げられる。膜３８は、図示の構成例において、一様な厚みを有しつつ面状に広がっており、その外形は正方形である。その外形を円形等の他の形状にしてもよい。

構造体４０は、ガラス材により構成されたガラス構造体である。構造体４０は、補強材又は支持材である。構造体４０は、大別して、グリッド４２及び外枠４４からなる。グリッド４２の周囲に外枠が存在し、グリッド４２と外枠４４は一体化されている。グリッド４２は開口アレイ４６を有し、開口アレイ４６は、ｘ方向及びｙ方向に並ぶ複数の開口４６ａにより構成される。

個々の開口４６ａは、図示の例において、正方形を有する。個々の開口４６ａの他の形状として、六角形、円形、楕円形が挙げられる。複数の開口として、ｘ方向又はｙ方向に並ぶ複数のスリットを設けてもよい。図示されたグリッド４２は、ｘ方向に並ぶ複数の縦梁及びｙ方向に並ぶ複数の横梁により構成され、それらは格子状に並べられている。

実施形態においては、膜３８と構造体４０が陽極接合により接合されており、それらの間の界面には化学結合層（陽極接合層）が生じている。陽極接合を行えるように、膜３８を構成する材料（具体的には基板材料）、及び、構造体４０を構成するガラス材が選択される。上述したように、膜３８の材料は、実施形態において、ＳｉＮである。他の材料が選択されてもよい。

ガラス材として、実施形態においては、硼珪酸ガラスが用いられている。その熱膨張率は、Ｓｉ基板（ＳｉＮ膜）の熱膨張率と同等である。陽極接合の観点から、構造体４０を構成するガラス材について整理すると、ＳｉＯ_２、Ｂ_２Ｏ_３、Ｎａ_２Ｏ、ＣａＯ、ＭｇＯ、Ａｌ_２Ｏ_３、ＺｎＯを含むガラス材を用い得る。Ｌｉ_２Ｏ、Ｂ_２Ｏ_３を含むガラス材を用いてもよい。諸条件に応じて適切なガラス材が選択される。

構造体４０における開口部の二次元サイズ、つまり図示されたｘ１及びｙ１は、例えば、５ｍｍ～２０ｍｍの範囲内に設定され、具体例を挙げれば、それは例えば１０ｍｍである。各梁（縦梁及び横梁）の幅ｔ１は、例えば２０～６０μｍに設定され、具体例を挙げれば、それは例えば４０μｍである。開口ピッチｐ１は、例えば、２００～８００μｍの範囲内に設定され、具体例を挙げれば、それは例えば５００μｍである。ｘ方向に並ぶ例えば数十個の縦梁が設けられ、ｙ方向に並ぶ数十個の横梁が設けられている。本願明細書において挙げる核数値はいずれも例示に過ぎないものである。

後述するように、膜３８の表面に金属層を形成した上で、膜３８と構造体４０とを陽極接合することも可能である。膜３８を備える構造体４０はホルダ４８により保持される。ホルダ４８は金属、セラミック等により構成される。ホルダ４８がケースに固定される。ケースの一部をホルダ４８として機能させてもよい。

図３には、図２に示すＡ－Ａ’断面が模式的に示されている。図３において、図２を用いて既に説明した要素には同一符号を付してある。既に説明したように、窓部３６は、膜３８、構造体４０、及び、ホルダ４８を有する。

図３においては、膜３８の上側が内部空間１６であり、膜３８の下側が外部空間１８である。構造体４０は、既に説明したように、ガラス構造体である。膜３８の周囲部分の一方側には外枠（一方の外枠）４４が接合されており、膜３８の周囲部分の他方側には外枠（他方の外枠）５２が接合されている。

外枠５２は、実際のところ、基板の残留部分である。後に説明するＳｉ基板本体において、その他方面にエッチングにより凹部が形成され、凹部を介して膜３８の他方面（外部空間１８側）が露出する。エッチング後に凹部の周囲に残留した部分が外枠５２である。図示されるように、膜３８の周囲部分の一方側が外枠４４により支持され、その他方側が外枠５２により支持されている。換言すれば、膜３８が２つの外枠４４，５２に挟まれている。これにより窓部の構造が強化されている。結果として膜３８をより保護できる。

膜３８と構造体４０は、上記のように、陽極接合されている。膜３８と構造体４０の間の界面５０に、陽極接合層としての化学結合層が生じている。膜３８の厚みｔ２は、上述したように、例えば５０ｎｍである。構造体４０の高さ（厚み）は、例えば、１００～６００μｍの範囲内に設定され、具体例を挙げれば、それは例えば３００μｍである。膜３８を透過し且ついずれかの開口を通過したＸ線３７がセンサにより検出される。

図４には、窓部製造方法の第１実施例が示されている。図４に示されている複数の断面は、それぞれ、窓部における一方端部の断面である。第１実施例は、Ｓ１０～Ｓ１６を有する。図４には、明示されていないが、第１実施例には、以下に説明するように、構造体製作工程（ガラス基板加工工程）も含まれる。

Ｓ１０では、ＣＶＤ（具体的には低圧ＣＶＤ）により、Ｓｉ基板本体５６の上面及び下面にＳｉＮ層５８，６０が形成される。Ｓｉ基板本体５６がＳｉウエハであってもよい。その場合、複数の窓部を同時に製作できる。ＳｉＮ層５８，６０の厚みは例えば５０ｎｍである。２つのＳｉＮ層５８，６０の内で、ＳｉＮ層５８が最終的に仕切り膜として用いられる。

Ｓ１１では、ＳｉＮ層６０上に、マスクとしてのレジスト層６２が形成される。その際には、一般的なリソグラフィ技術あるいは一般的な半導体製造技術が用いられる。すなわち、ＳｉＮ層６０上に、フォトレジスト液が塗布され、続いて、最終的にＳｉ基板本体５６の一部が枠体を構成するように、露光及び現像が実施される。

Ｓ１２では、ドライエッチング（具体的にはＲＩＥ（Reactive Ion Etching））により、下側のＳｉＮ層がエッチングされる（符号６４を参照）。これにより、マスクされていたＳｉＮ層の一部６０Ａのみが残留する。Ｓ１３では、レジスト層６２が除去される。

Ｓ１４では、以上の工程を経たＳｉ基板５４ＡにおけるＳｉＮ層５８の上に、製作済みの構造体（ガラス構造体）６６が載せられ、その状態において、加熱下で（符号７２を参照）、陽極接合が実施される（符号７４を参照）。

その際、構造体６６側が陰極とされ、Ｓｉ基板本体５６側が陽極とされる。必要に応じて、仮電極板が利用される。加熱に際してはヒーターが用いられる。電極を兼ねたヒーターが用いられてもよい。加熱温度は、例えば、１５０～４００℃の範囲内に設定され、望ましくは、２００～４００℃の範囲内に設定される。陽極接合に際しての印加電圧は、例えば、１５０～１０００Ｖの範囲内に設定され、望ましくは、２００～６００Ｖの範囲内に設定される。陽極接合により、ＳｉＮ層５８と構造体６６とが化学的に結合してそれらが一体化され、それらの間の界面に化学結合層が生じる。構造体６６は、グリッド６８とそれを取り囲む外枠７０とにより構成される。

Ｓ１４の実施に先立って、構造体製作工程が実施される。具体的には、所定の厚みを有するガラスプレートに対して加工が施される。具体的には、ガラスプレートが所望のサイズに整えられ、且つ、そこに所定パターンを有する開口アレイが形成される。その際には、レーザー加工、サンドブラスト、等の公知のガラス加工技術を利用し得る。

Ｓ１５では、以上のように形成された積層体に対して、ＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液）、又はＫＯＨ等を用いたウェットエッチングが実施される（符号７６を参照）。それは異方性エッチングであり、Ｓｉ基板本体５６の裏側がエッチングされる。その際、残留したＳｉＮ層の一部６０Ａがマスクとして機能し、異方性エッチングにより斜面７７が生じる。ウェットエッチングにおいて、構造体６６の浸食は基本的に問題とならない。Ｓ１５の実行後、Ｓｉ基板本体の一部５６Ａが残留する。それが外枠として機能する。ウェットエッチングにより、Ｓｉ基板本体の他方側に凹部が形成され、凹部を介してＳｉＮ層５８の他方面が露出する。これにより、仕切り膜が形成される。

Ｓ１６では、加工済み積層体に対してホルダが取り付けられて窓部が構成される。窓部がケースに取り付けられる。加工済み積層体へのホルダの取り付けに際しては、接着剤を用いた接着、ろう付け、陽極接合などの技術を用い得る。

上記の窓部製造方法においては、凹部形成前のＳｉ基板に対して、加工済みの構造体が接合される際に、Ｓｉ基板本体によりＳｉＮ層が支持されているので、ＳｉＮ層を保護できる。また、構造体の接合後において、つまりＳｉＮ層が構造的に強化された後に、Ｓｉ基板に対して凹部が形成されるので、凹部形成過程及びその後においてＳｉＮ層を保護できる。最初の工程でＳｉＮ層５８に対して構造体６６を接合することも可能であるが、その場合、それ以降の工程の実施過程で、構造体６６にダメージが及ぶことが考えられる。これに対し、上記窓部製造方法では、凹部形成の直前に、ＳｉＮ層５８に対して構造体６６が接合されるので、構造体６６を保護できる。

以上のように製作される窓部において、構造体の厚さに特段の制限がないので、必要に応じて構造体を十分に厚くすることも可能である。これにより大きな開口率を有する窓部を簡便な方法で製作できる。構造体が十分な強度を発揮することを前提として膜をより薄くすることも可能となる。その場合、膜でのＸ線の減弱をより低減でき、開口率の増大と相俟って、Ｘ線の検出感度を高められる。また、上記製造方法によれば、開口パターンの設計自由度を高めることが可能であり、従来においては実現困難であった開口パターンを容易に製作し得るという利点を得られる。

図５には、窓部製造方法の第２実施例が示されている。図５に示されている複数の断面は、それぞれ、窓部の一方端部の断面である。図５において、図４に示した要素と同様の要素には同一符号を付しその説明を省略する。第２実施例は、Ｓ２０～Ｓ２８を有する。図５には、明示されていないが、第１実施例と同様、第２実施例には、以下に説明するように、構造体製作工程（ガラス基板加工工程）も含まれる。

第２実施例において、Ｓ２０～Ｓ２３は上記Ｓ１０～Ｓ１３と同じである。Ｓ２４において、ＳｉＮ層５８の上側に、スパッタにより、金属層としてのアルミ層（薄膜）８０が形成される。その厚みは、例えば、５ｎｍ～１μｍの範囲内に設定され、具体例を挙げると、それは例えば２０ｎｍである。アルミ層８０はＳｉＮ層と一体化された層である。

Ｓ２５では、加工済みＳｉ基板上に、具体的には、アルミ層８０上に、加工済みの構造体（ガラス構造体）６６が載せられ、その状態において、加熱下で（符号７２を参照）、陽極接合が実施される（符号７４を参照）。構造体６６とＳｉ基板本体５６との間の界面において化学結合層が形成される。その化学結合層にはアルミ層８０が含まれる。アルミ層８０を媒介としてＳｉ基板本体５６と構造体６６を接合することにより、安定的でより強固な化学結合を得られる。

Ｓ２６では、ＴＭＡＨ等を用いて、Ｓｉ基板本体５６に対してウェットエッチング（異方性エッチング）が実施される（符号８２を参照）。これにより、Ｓｉ基板本体の他方面側に凹部が形成され、凹部を介してＳｉＮ層５８の他方面が露出する。Ｓｉ基板本体において残留した部分５６Ａが外枠として機能する。ウェットエッチングにより、各開口内のアルミ層部分がエッチングされ（符号８４を参照）、各開口内においてＳｉＮ層の一方面が露出する。ＳｉＮ層が仕切り膜として機能する。

Ｓ２７では、Ｓｉ基板及び構造体からなる積層体の一方側に対して、スパッタにより、第２のアルミ層８６が形成される。第２のアルミ層８６は、構造体の全体を覆い（符号８６ａを参照）、各開口内の底面も覆う（符号８６ｂを参照）。窓部それ全体がアルミ層で覆われる。アルミ層は接地される。これにより、窓部において帯電が生じることが防止される。また、アルミ層が遮光機能を発揮するので、外来光からセンサを保護することが可能となる。各金属層の形成に際しては、Ａｌに代えて、Ｔｉ，Ｎｉ，Ａｇ，Ａｕ，Ｐｔなどの金属を用い得る。最初からＳｉＮ層上に金属層を形成しておいてもよい。例えば、４０％又は５０％以上の遮光性を有するように第２のアルミ層８６が形成される。

図６には、第２実施例の変形例が示されている。上記Ｓ２６に代替されるＳ２６Ａにおいて、アルミ層８０をエッチングしないウェットエッチング液を利用することにより、Ｓｉ基板本体についてはエッチングにより凹部を形成し（符号８２Ａを参照）、一方、アルミ層８０についてはそのまま維持させることが可能である。すなわち、ウェットエッチングによっても（符号８２Ｂを参照）、各開口の底部にあるアルミ層８０を保存できる（符号９０を参照）。この変形例によれば、第２のアルミ層を形成する工程を省略できる。

図７には、窓部の変形例が示されている。図示された窓部３６Ａは、膜３８と構造体（ガラス構造体）４０Ａで構成される。構造体４０Ａは、グリッド４２Ａ及び外枠４４Ａにより構成される。グリッド４２Ａは開口アレイ９２を有する。開口アレイ９２は二次元配列された複数の開口により構成される。各開口９２ａは六角形を有し、グリッド４２Ａはハニカム構造を有する。従来においては、この種の特殊な構造を製作することが困難であったが、本実施形態によれば、構造体の加工自由度が高められているので、図示されたようなハニカム構造を容易に形成し得る。ハニカム構造によれば、構造体４０Ａにおいて、開口率をより高めつつ、その強度をより高めることが可能である。図７において、ハニカム構造それ全体は概ね矩形の形状を有しているが、センサ受光面が円形であれば、それに合わせてハニカム構造の外形を円形に定めてもよい。

以上のように、実施形態によれば、ガラス構造体が膜に陽極接合され、膜がガラス構造体により強固に支持される。板状のガラス材に対して公知の各種のガラス加工技術を適用することにより、所望の開口パターンを有するガラス構造体を比較的に容易に製作し得る。その場合、ガラス材の厚みとして所望のものを選択することができ、例えば、その厚みを強度上十分なところまで増大させることも容易である。

１０ Ｘ線検出器、１６ 内部空間、１８ 外部空間、２４ センサ、３６ 窓部、３８ 膜、４０ 構造体（ガラス構造体）、４２ グリッド、４４ 外枠、４８ ホルダ。

Claims (7)

1. 窓部を有する容器と、
   前記容器内に設けられ、前記窓部を透過したＸ線を検出するセンサと、
   を含み、
   前記窓部は、
   前記容器内の空間と前記容器外の空間とを仕切る膜と、
   Ｘ線を通過させる複数の開口を有し、前記膜に接合して前記膜を支持するガラス構造体と、
   を含むことを特徴とするＸ線検出器。
2. 請求項１記載のＸ線検出器において、
   前記窓部は、陽極接合により前記膜と前記ガラス構造体との間の界面に生じた化学結合層を含む、
   ことを特徴とするＸ線検出器。
3. 請求項２記載のＸ線検出器において、
   前記膜の表面に第１金属層が設けられ、
   前記陽極接合により前記第１金属層を介して前記膜と前記ガラス構造体とが接合され、
   前記化学結合層には前記第１金属層が含まれる、
   ことを特徴とするＸ線検出器。
4. 請求項３記載のＸ線検出器において、
   前記ガラス構造体が第２金属層により覆われており、
   前記第２金属層が遮光層及び帯電防止層として機能する、
   ことを特徴とするＸ線検出器。
5. 請求項１記載のＸ線検出器において、
   前記ガラス構造体は、前記膜の一方側に接合されており、
   前記ガラス構造体は、
   前記複数の開口を有するグリッドと、
   前記グリッドの周囲に設けられた一方の外枠と、
   を有し、
   前記窓部は、前記膜の他方側に接合された他方の外枠を含む、
   ことを特徴とするＸ線検出器。
6. 請求項１記載のＸ線検出器において、
   前記各開口は六角形を有し、
   前記ガラス構造体はハニカム構造を有する、
   ことを特徴とするＸ線検出器。
7. Ｘ線を通過させる複数の開口を有するガラス構造体を製作する製作工程と、
   陽極接合により、基板本体の一方面に形成された膜に対して前記ガラス構造体を接合させる接合工程と、
   前記接合工程の後に、前記基板本体の他方面側から凹部を形成し、前記凹部を通じて前記膜を露出させる形成工程と、
   を含むことを特徴とする窓部製造方法。
   

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