JP2759033B2 - 平行ｘ線源 - Google Patents
平行ｘ線源Info
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- JP2759033B2 JP2759033B2 JP530993A JP530993A JP2759033B2 JP 2759033 B2 JP2759033 B2 JP 2759033B2 JP 530993 A JP530993 A JP 530993A JP 530993 A JP530993 A JP 530993A JP 2759033 B2 JP2759033 B2 JP 2759033B2
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- rays
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は平行なＸ線を得るための
平行Ｘ線源に関する。
平行Ｘ線源に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、鋼線入りの強化ベルト、ファイバ
ースリーブ、線びきダイス、電子部品など、不透明な材
質のために微小な内部構造が外部より透視できない微小
な部品では検査に通常の光学顕微鏡計測を用いることが
できなかった。このため、完成した部品のサンプルを切
断して光学検査するなどしてロットの製品検査を行って
いたが、手間が掛かり、また、破壊試験であるため原理
的に全数検査は不可能であった。
ースリーブ、線びきダイス、電子部品など、不透明な材
質のために微小な内部構造が外部より透視できない微小
な部品では検査に通常の光学顕微鏡計測を用いることが
できなかった。このため、完成した部品のサンプルを切
断して光学検査するなどしてロットの製品検査を行って
いたが、手間が掛かり、また、破壊試験であるため原理
的に全数検査は不可能であった。
【０００３】また、微細なパターンを形成する技術とし
てＸ線露光法が知られているが、この場合も平行なＸ線
が必要であった。
てＸ線露光法が知られているが、この場合も平行なＸ線
が必要であった。
【０００４】不透明物の可視化検査用として古くよりマ
イクロラジオグラフィを用いれば可能であることが知ら
れており、平行なＸ線を利用して投影法によって透視像
を観察するＸ線投影法が工業用、医療用に用いられてい
る。しかし、Ｘ線の平行度が悪いと透過像がぼやけるか
ら、高度な計測や露光に用いるには平行度を高くする必
要がある。厳密に平行なＸ線源を得るためには、従来は
図３に示すようにエキシマレーザ３１の励起によるレー
ザ光をレンズ３２を通して点Ｘ線源のターゲット３３に
当て、このターゲット３３からでたＸ線を多層膜で構成
した凹面鏡３４で平行化して平行Ｘ線を得るるなど、高
価で巨大な装置が必要であった。通常の高電圧加速電子
を用いたＸ線源で点光源を得ようとして電子線を絞ると
局部的に電子が当たることによる発熱のためにターゲッ
トの損傷が激しく、その冷却のためにやはり高価な冷却
系や真空内でのターゲット回転機構などが必要であっ
た。
イクロラジオグラフィを用いれば可能であることが知ら
れており、平行なＸ線を利用して投影法によって透視像
を観察するＸ線投影法が工業用、医療用に用いられてい
る。しかし、Ｘ線の平行度が悪いと透過像がぼやけるか
ら、高度な計測や露光に用いるには平行度を高くする必
要がある。厳密に平行なＸ線源を得るためには、従来は
図３に示すようにエキシマレーザ３１の励起によるレー
ザ光をレンズ３２を通して点Ｘ線源のターゲット３３に
当て、このターゲット３３からでたＸ線を多層膜で構成
した凹面鏡３４で平行化して平行Ｘ線を得るるなど、高
価で巨大な装置が必要であった。通常の高電圧加速電子
を用いたＸ線源で点光源を得ようとして電子線を絞ると
局部的に電子が当たることによる発熱のためにターゲッ
トの損傷が激しく、その冷却のためにやはり高価な冷却
系や真空内でのターゲット回転機構などが必要であっ
た。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の事情に
鑑みてなされたもので、Ｘ線発生を最初から平行となる
ようにコリメーターを一体的に設け、装置を根本的に小
さくした平行Ｘ線源を提供することを目的とする。
鑑みてなされたもので、Ｘ線発生を最初から平行となる
ようにコリメーターを一体的に設け、装置を根本的に小
さくした平行Ｘ線源を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明は上記課
題を解決するために、平面状のアルマイト膜のポアにＸ
線を吸収する金属を充填し、かつその上に電子の衝突に
よりＸ線を発生する金属を被膜して成るターゲット面に
電子を衝突せしめることを特徴とするもので、少ない電
力でその焦点を非常に小さくできるから、これを用いて
小形のＸ線顕微鏡が実現でき、不可視物の検査が便利に
なる利点がある。
題を解決するために、平面状のアルマイト膜のポアにＸ
線を吸収する金属を充填し、かつその上に電子の衝突に
よりＸ線を発生する金属を被膜して成るターゲット面に
電子を衝突せしめることを特徴とするもので、少ない電
力でその焦点を非常に小さくできるから、これを用いて
小形のＸ線顕微鏡が実現でき、不可視物の検査が便利に
なる利点がある。
【０００７】
【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に
説明する。
説明する。
【０００８】図１（ａ），（ｂ）は本発明によるＸ線源
（Ｘ線発生管）の構造説明図であり、１はカソード、２
は管ステム、３はターゲット、５は管壁、６は第１の直
流電源、７は第２の直流電源、１１はターゲット膜、１
２は電極、１３は絶縁シム、１４は平面状の多孔膜、２
３は基板である。管壁５とカソード１を含む管ステム
２、ターゲット３、電極１２で囲まれた空間は真空管と
同様に高真空に保たれている。
（Ｘ線発生管）の構造説明図であり、１はカソード、２
は管ステム、３はターゲット、５は管壁、６は第１の直
流電源、７は第２の直流電源、１１はターゲット膜、１
２は電極、１３は絶縁シム、１４は平面状の多孔膜、２
３は基板である。管壁５とカソード１を含む管ステム
２、ターゲット３、電極１２で囲まれた空間は真空管と
同様に高真空に保たれている。
【０００９】図２は多孔膜１４を含むターゲット３の構
造を模式的に示したもので、２１は陽極酸化アルマイ
ト、２２は金属ピラー、２３は基板、１１がターゲット
膜でピラー２２は直径数十ｎｍの円柱状、ピラー２２の
間隔は数十〜数百ｎｍである。
造を模式的に示したもので、２１は陽極酸化アルマイ
ト、２２は金属ピラー、２３は基板、１１がターゲット
膜でピラー２２は直径数十ｎｍの円柱状、ピラー２２の
間隔は数十〜数百ｎｍである。
【００１０】ターゲット３は電子発生源であるカソード
１に対して垂直に配置された平面状であり、真空側は
銅、タングステンなどの金属膜からなるターゲット膜１
１、逆側は陽極酸化アルマイト２１及び金属ピラー２２
よりなる多孔膜１４が形成された薄膜で構成され、ター
ゲット部分が穴となっている電極１２に固着されてい
る。
１に対して垂直に配置された平面状であり、真空側は
銅、タングステンなどの金属膜からなるターゲット膜１
１、逆側は陽極酸化アルマイト２１及び金属ピラー２２
よりなる多孔膜１４が形成された薄膜で構成され、ター
ゲット部分が穴となっている電極１２に固着されてい
る。
【００１１】本発明の特徴である多孔膜１４はアルミニ
ウムを片側から陽極酸化した後、エッチングによりポア
を拡大し、さらに該孔に金属を付着せしめて封孔処理し
たものである。
ウムを片側から陽極酸化した後、エッチングによりポア
を拡大し、さらに該孔に金属を付着せしめて封孔処理し
たものである。
【００１２】図１（ａ），（ｂ）に沿って本発明の動作
を説明すると、カソード１と電極１２の間には電源６に
より数十ｋＶの高電界が印加されており、この高電界の
ためにカソード１から直接電子が真空中に引き出され
る。電界引出し電極１２側より見ると該ターゲット３以
外は絶縁シム１３で覆われているため、電界引出し電極
１２より引き出された電子線ｅ- はターゲットに流入す
る。カソード１より引き出された電子線ｅ- はターゲッ
ト３に流入するが、この際、電子線ｅ- が高電界により
高速に加速されているため、ターゲット原子の内核に進
入し、運動エネルギーの一部が原子の特性Ｘ線としてタ
ーゲット３から放出される。Ｘ線の発生波長、効率は電
子線ｅ- の加速電圧とターゲット３の原子番号に比例す
るから、ターゲット３を薄い金属とすることにより電子
線ｅ- の運動方向に沿って効率よくＸ線の発生ができ
る。
を説明すると、カソード１と電極１２の間には電源６に
より数十ｋＶの高電界が印加されており、この高電界の
ためにカソード１から直接電子が真空中に引き出され
る。電界引出し電極１２側より見ると該ターゲット３以
外は絶縁シム１３で覆われているため、電界引出し電極
１２より引き出された電子線ｅ- はターゲットに流入す
る。カソード１より引き出された電子線ｅ- はターゲッ
ト３に流入するが、この際、電子線ｅ- が高電界により
高速に加速されているため、ターゲット原子の内核に進
入し、運動エネルギーの一部が原子の特性Ｘ線としてタ
ーゲット３から放出される。Ｘ線の発生波長、効率は電
子線ｅ- の加速電圧とターゲット３の原子番号に比例す
るから、ターゲット３を薄い金属とすることにより電子
線ｅ- の運動方向に沿って効率よくＸ線の発生ができ
る。
【００１３】Ｘ線はターゲット３を加速された電子がぶ
つかることによって発生し、ターゲット３を突き抜けて
ほぼ等方的に放射される。すなわち、Ｘ線発生源として
は電子のぶつかる領域の広さを有する。しかし、ターゲ
ット膜１１と表裏をなす多孔膜１４を突き抜けるとき、
ターゲット膜１１面より出たＸ線は膜面に垂直な成分は
アルマイト２１部分のみを通過するが、膜面法線方向か
らずれたＸ線は金属ピラー２２を通過するため吸収され
てしまい、結果として法線方向成分のＸ線のみがターゲ
ット３から出て平行なＸ線が放出される。
つかることによって発生し、ターゲット３を突き抜けて
ほぼ等方的に放射される。すなわち、Ｘ線発生源として
は電子のぶつかる領域の広さを有する。しかし、ターゲ
ット膜１１と表裏をなす多孔膜１４を突き抜けるとき、
ターゲット膜１１面より出たＸ線は膜面に垂直な成分は
アルマイト２１部分のみを通過するが、膜面法線方向か
らずれたＸ線は金属ピラー２２を通過するため吸収され
てしまい、結果として法線方向成分のＸ線のみがターゲ
ット３から出て平行なＸ線が放出される。
【００１４】また、図１の例ではターゲット３が電子を
加速するため真空とする必要のある内部と外部との仕切
りを兼ねており、Ｘ線の放射方向にはＸ線を吸収する可
能性のある物質がないから効率よくＸ線を取り出すこと
ができる。基板２３はその上にアルミニウムを付着して
陽極酸化し、その後の金属メッキを行うときの土台とし
ての役割を果たせば良いから、平面加工が簡単でＸ線吸
収の低い材料であれば良く、たとえばグラファイトや、
ポリイミドのようなプラスチックでも良い。また、本実
施例の説明では薄い基板２３を用いている例を示してい
るが、アルミニウムを用いて所定の厚さに陽極酸化後、
逆側からエッチングして除去してももちろん良い。
加速するため真空とする必要のある内部と外部との仕切
りを兼ねており、Ｘ線の放射方向にはＸ線を吸収する可
能性のある物質がないから効率よくＸ線を取り出すこと
ができる。基板２３はその上にアルミニウムを付着して
陽極酸化し、その後の金属メッキを行うときの土台とし
ての役割を果たせば良いから、平面加工が簡単でＸ線吸
収の低い材料であれば良く、たとえばグラファイトや、
ポリイミドのようなプラスチックでも良い。また、本実
施例の説明では薄い基板２３を用いている例を示してい
るが、アルミニウムを用いて所定の厚さに陽極酸化後、
逆側からエッチングして除去してももちろん良い。
【００１５】ターゲット３は電子が集中して衝突すると
発熱するが、ターゲット３に接続している電極１２が電
流の通路となると同時に、発生する熱の放熱路を兼ね
る。さらに本実施例ではターゲット３の大きさに関係な
くＸ線は平行になるから、ターゲット３に衝突する電子
密度を小さくでき、発熱の影響を避けることができる。
発熱するが、ターゲット３に接続している電極１２が電
流の通路となると同時に、発生する熱の放熱路を兼ね
る。さらに本実施例ではターゲット３の大きさに関係な
くＸ線は平行になるから、ターゲット３に衝突する電子
密度を小さくでき、発熱の影響を避けることができる。
【００１６】また、電子線を小さい領域に集中してター
ゲット３に衝突せしめることがＸ線の焦点を小さくする
ために肝要であるが、電極１２をコーン状としても該構
造では電子線を積極的に収束するための電子レンズを用
いなければ電子線はどうしても電位分布にしたがって広
がり、電子の管壁５への衝突などを生じて電子線の運動
量が直線状の分布から外れる。これを避けるために管を
大きくすると真空度の維持や機械的な安定性が悪くな
る。そこで本実施例では発生管全体を極端に小さく構成
する。具体的には目的とするμｍオーダーのターゲット
３領域に対してターゲット３−カソード１の間隔を数十
μｍ以内とすると、カソード１より引き出された電子を
極端に拡散することなくターゲット３にぶつけられる。
管ステム２の大きさをその数十倍程度とすることにより
実用的に問題の無いＸ線発生管を作製することができ
る。
ゲット３に衝突せしめることがＸ線の焦点を小さくする
ために肝要であるが、電極１２をコーン状としても該構
造では電子線を積極的に収束するための電子レンズを用
いなければ電子線はどうしても電位分布にしたがって広
がり、電子の管壁５への衝突などを生じて電子線の運動
量が直線状の分布から外れる。これを避けるために管を
大きくすると真空度の維持や機械的な安定性が悪くな
る。そこで本実施例では発生管全体を極端に小さく構成
する。具体的には目的とするμｍオーダーのターゲット
３領域に対してターゲット３−カソード１の間隔を数十
μｍ以内とすると、カソード１より引き出された電子を
極端に拡散することなくターゲット３にぶつけられる。
管ステム２の大きさをその数十倍程度とすることにより
実用的に問題の無いＸ線発生管を作製することができ
る。
【００１７】ターゲット膜１１の材質とピラー２２の材
質は適宜選択することにより効率の良いＸ線発生ができ
ることも周知である。たとえば、１．５オングストロー
ム程度のＸ線顕微鏡を作るにはターゲット膜１１に銅
を、ピラー２２に鉄を用いれば良く、より短い平行Ｘ線
源を得たい場合にはターゲット膜１１にタングステン
を、ピラー２２に銀などを用いれば良い。
質は適宜選択することにより効率の良いＸ線発生ができ
ることも周知である。たとえば、１．５オングストロー
ム程度のＸ線顕微鏡を作るにはターゲット膜１１に銅
を、ピラー２２に鉄を用いれば良く、より短い平行Ｘ線
源を得たい場合にはターゲット膜１１にタングステン
を、ピラー２２に銀などを用いれば良い。
【００１８】上記説明から明らかなように、陽極酸化し
たアルマイト２１のポアに金属を充填することにより簡
単なＸ線コリメーターが実現できることは容易に類推で
きる。さらに、充填すべき金属をはぶき、アルマイト２
１のポアをＸ線通過路とすることも容易に考えられ、た
とえばターゲット材としてカーボンやシリコンなどを用
いて得られる非常に長いＸ線（数十〜数百オングストロ
ーム）を対象とする場合には充分実用になることも当然
である。
たアルマイト２１のポアに金属を充填することにより簡
単なＸ線コリメーターが実現できることは容易に類推で
きる。さらに、充填すべき金属をはぶき、アルマイト２
１のポアをＸ線通過路とすることも容易に考えられ、た
とえばターゲット材としてカーボンやシリコンなどを用
いて得られる非常に長いＸ線（数十〜数百オングストロ
ーム）を対象とする場合には充分実用になることも当然
である。
【００１９】
【発明の効果】以上述べたように、本発明に依れば少な
い電力でその焦点を非常に小さくできるから、これを用
いて小形のＸ線顕微鏡が実現でき、不可視物の検査が便
利になる利点がある。
い電力でその焦点を非常に小さくできるから、これを用
いて小形のＸ線顕微鏡が実現でき、不可視物の検査が便
利になる利点がある。
【図１】（ａ）は本発明に係るＸ線発生管の一例を示す
構造図、（ｂ）は（ａ）のターゲットの一例を示す拡大
図である。
構造図、（ｂ）は（ａ）のターゲットの一例を示す拡大
図である。
【図２】本発明に係る多孔膜を含むターゲットの一例を
示す模式的構造図である。
示す模式的構造図である。
【図３】従来の平行Ｘ線源を示す構成説明図である。
１…カソード、２…管ステム、３…ターゲット、５…管
壁、６…第１の直流電源、７…第２の直流電源、１１…
ターゲット膜、１２…電極、１３…絶縁シム、１４…多
孔膜、２１…陽極酸化アルマイト、２２…金属ピラー、
２３…基板。
壁、６…第１の直流電源、７…第２の直流電源、１１…
ターゲット膜、１２…電極、１３…絶縁シム、１４…多
孔膜、２１…陽極酸化アルマイト、２２…金属ピラー、
２３…基板。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飯島 哲生 東京都千代田区内幸町一丁目１番６号 日本電信電話株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−44940（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−239755（ＪＰ，Ａ) 特公 昭49−43830（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01J 35/08 H05G 1/00
Claims (1)
- 【請求項１】 平面状のアルマイト膜のポアにＸ線を吸
収する金属を充填し、かつその上に電子の衝突によりＸ
線を発生する金属を被膜して成るターゲット面に電子を
衝突せしめることを特徴とする平行Ｘ線源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP530993A JP2759033B2 (ja) | 1993-01-14 | 1993-01-14 | 平行ｘ線源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP530993A JP2759033B2 (ja) | 1993-01-14 | 1993-01-14 | 平行ｘ線源 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06215711A JPH06215711A (ja) | 1994-08-05 |
| JP2759033B2 true JP2759033B2 (ja) | 1998-05-28 |
Family
ID=11607679
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP530993A Expired - Fee Related JP2759033B2 (ja) | 1993-01-14 | 1993-01-14 | 平行ｘ線源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2759033B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019211738A (ja) * | 2018-06-08 | 2019-12-12 | 株式会社オプトニクス精密 | Ｘ線マスク及びｘ線マスクの製造方法 |
| CN111785763A (zh) * | 2020-07-29 | 2020-10-16 | 北海惠科光电技术有限公司 | 一种显示面板及其制作方法 |
-
1993
- 1993-01-14 JP JP530993A patent/JP2759033B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06215711A (ja) | 1994-08-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |