JP5459145B2 - X-ray generator - Google Patents
X-ray generator Download PDFInfo
- Publication number
- JP5459145B2 JP5459145B2 JP2010182959A JP2010182959A JP5459145B2 JP 5459145 B2 JP5459145 B2 JP 5459145B2 JP 2010182959 A JP2010182959 A JP 2010182959A JP 2010182959 A JP2010182959 A JP 2010182959A JP 5459145 B2 JP5459145 B2 JP 5459145B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electron beam
- ray
- deflection
- scan signal
- electron
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- X-Ray Techniques (AREA)
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
Description
本発明は、電子ビームを走査させることができるX線発生装置に関する。 The present invention relates to an X-ray generator capable of scanning an electron beam.
一般的なX線発生装置では、陰極(電子銃)から発生した電子ビームが、電子光学系である偏向コイル群および集束レンズを経て、絞り(アパーチャ)を通過した後、ターゲットに衝突することによりX線が発生する。通常、X線発生装置では偏向コイルに一定の電流を流して電子ビームを偏向し、電子光学系の光軸合わせを行う。 In a general X-ray generator, an electron beam generated from a cathode (electron gun) passes through a diaphragm (aperture) through a deflection coil group and a focusing lens, which are electron optical systems, and then collides with a target. X-rays are generated. Usually, in an X-ray generator, an electron beam is deflected by passing a constant current through a deflection coil to align the optical axis of the electron optical system.
X線発生装置において電子光学系の光軸調整が不完全な場合、集束レンズのレンズパワーを変化させると、集束レンズで縮小結像された焦点(電子ビームスポット)位置が移動してしまい、場合によっては電子ビームがターゲットへ全く到達しなくなるという不具合が生じる。特に、X線焦点サイズを小さくするために2段又はそれ以上の集束レンズで電子ビームを縮小結像する装置では、集束レンズの個数と同じだけの光軸が存在し、電子ビームがすべての光軸と一致するように調整する必要がある。 When the optical axis adjustment of the electron optical system is incomplete in the X-ray generator, changing the lens power of the focusing lens moves the focus (electron beam spot) position reduced and focused by the focusing lens. In some cases, the electron beam does not reach the target at all. In particular, in an apparatus for reducing and focusing an electron beam with two or more focusing lenses in order to reduce the X-ray focal spot size, there are as many optical axes as the number of focusing lenses, and the electron beam is all light. It needs to be adjusted to match the axis.
通常、X線発生装置は電子顕微鏡と異なり電子ビームを直接観察するための手段を備えておらず、X線撮像装置等のX線検出器で測定されるX線量をもとに電子光学系の光軸合わせが行われる。ところが、このような方法では光軸がずれている方向や光軸のずれの大きさを知ることができない。このため、電子光学系の光軸合わせの感覚をつかみにくく、光軸合わせ作業に手間取ってしまう。 Usually, unlike an electron microscope, an X-ray generator does not have a means for directly observing an electron beam, and an electron optical system based on an X-ray dose measured by an X-ray detector such as an X-ray imaging device. Optical axis alignment is performed. However, such a method cannot know the direction in which the optical axis is shifted and the magnitude of the shift of the optical axis. For this reason, it is difficult to grasp the sense of the optical axis alignment of the electron optical system, and it takes time for the optical axis alignment work.
本発明が解決しようとする課題は、光軸合わせ作業を簡単且つ迅速に行うことができるX線発生装置を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide an X-ray generator capable of easily and quickly performing an optical axis alignment operation.
上記課題を解決するために成された本発明は、
a)電子ビームを発生する電子源と、
b)前記電子源に対向配置され、電子ビームの衝突によりX線を発生するターゲットと、
c)前記電子源と前記ターゲットとの間に配置され、電子ビームの通過範囲を制限する絞り孔を有する絞り部材と、
d)前記電子源と前記絞り部材との間に配置され、電子ビームを偏向する偏向手段と、
e)前記ターゲットで発生されたX線量を検出するX線検出手段と、
f)前記X線検出手段で得られたX線検出データに基づき電子ビームの偏向信号を形成して前記偏向手段を制御する制御手段と
を有するX線発生装置において、
前記制御手段は、前記絞り部材のうち前記絞り孔を含む領域に前記電子ビームが照射されるように、前記偏向信号に走査信号を重畳して前記偏向手段を走査制御し、
前記偏向手段の走査制御時における前記X線検出手段で得られたX線検出データに基づいて電子ビームプロファイルを表示する表示手段を備えることを特徴とする。
The present invention made to solve the above problems
a) an electron source that generates an electron beam;
b) a target disposed opposite to the electron source and generating X-rays by collision of an electron beam;
c) A diaphragm member that is disposed between the electron source and the target and has a diaphragm hole that limits an electron beam passage range;
d) a deflecting means disposed between the electron source and the aperture member for deflecting the electron beam;
e) X-ray detection means for detecting the X-ray dose generated at the target;
f) an X-ray generator having control means for controlling the deflection means by forming a deflection signal of an electron beam based on the X-ray detection data obtained by the X-ray detection means,
The control means performs scanning control of the deflection means by superimposing a scanning signal on the deflection signal so that the electron beam is irradiated to a region including the diaphragm hole in the diaphragm member,
The apparatus further comprises display means for displaying an electron beam profile based on X-ray detection data obtained by the X-ray detection means during scanning control of the deflection means.
この場合、電子ビームのスキャン信号を発生する、外付けのスキャン信号発生装置を接続可能に備え、前記制御手段は、前記スキャン信号発生装置の発生するスキャン信号を前記偏向信号に重畳し加算するための加算回路を備えると良い。 In this case, an external scan signal generator for generating an electron beam scan signal is connectable, and the control means superimposes and adds the scan signal generated by the scan signal generator to the deflection signal. It is preferable to provide an adder circuit.
本発明では、制御手段は、絞り部材のうち絞り孔を含む領域に電子ビームが照射されるように偏向信号に走査信号を重畳して偏向手段を走査制御し、このときX線検出手段で得られたX線検出データに基づいて電子ビームプロファイルが表示手段に表示される。つまり、絞り部材に照射された電子ビームのうち絞り孔を通過した電子ビームがターゲットに衝突することによって発生したX線量がX線検出手段で検出され、その電子ビームプロファイルが表示手段に表示される。従って、電子ビームプロファイルを観察しながら電子ビームが絞り孔の中心位置を通るように電子ビームの偏向量を設定することができ、光軸調整を簡単かつ迅速に行うことができる。 In the present invention, the control means performs scanning control of the deflection means by superimposing the scanning signal on the deflection signal so that the electron beam is irradiated onto the area of the diaphragm member including the aperture hole. An electron beam profile is displayed on the display means based on the detected X-ray detection data. That is, the X-ray dose generated by the electron beam that has passed through the aperture hole among the electron beams irradiated to the aperture member colliding with the target is detected by the X-ray detection means, and the electron beam profile is displayed on the display means. . Therefore, the amount of deflection of the electron beam can be set so that the electron beam passes through the center position of the aperture hole while observing the electron beam profile, and the optical axis can be adjusted easily and quickly.
また、外付けのスキャン信号発生装置を接続可能に備え、該スキャン信号発生装置からスキャン信号を取得するようにすれば、従来のX線発生装置の構成をそのまま利用することができる。 Further, if an external scan signal generator is connectable and a scan signal is acquired from the scan signal generator, the configuration of the conventional X-ray generator can be used as it is.
以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1及び図2に示すように、本実施例に係るX線発生装置は、X線を発生させるマイクロフォーカスX線管10と、このX線管から出射されたX線を検出するためのX線検出器(シンチレーション検出器)20を備えている。図1にマイクロフォーカスX線管10の光学系概念図を、図2にX線発生装置の要部構成を示す。
マイクロフォーカスX線管10の陰極(カソード)1は、タングステン、6ホウ化ランタン(LaB6)、6ホウ化セリウム(CeB6)など公知の陰極からなり、この陰極1から発生する電子ビームは、電子光学系たる偏向コイル群2により軌道が偏向される。そして、集束レンズ3により縮小結像されてターゲット4に衝突し、微小焦点からX線を発生する。集束レンズ3のギャップ部分には絞り孔7aを有するアパーチャ7が配置されており、電子ビームの通過範囲を制限している。
As shown in FIGS. 1 and 2, the X-ray generator according to this embodiment includes a
The cathode (cathode) 1 of the
偏向コイル群2は、電子ビームを光軸(図2に破線Lで示す)に垂直なY方向に偏向するコイル(コイル2a、コイル2b)及びX方向に偏向するコイル(図示せず)から構成されている。各コイルに一定の電流を流すことにより電子ビームが偏向され、光軸の調整が行われる。本実施例に係るX線発生装置は、X線検出器20からのX線検出データに基づき偏向コイル群2を制御する制御部21を備えている。制御部21は、電子ビームがX方向及びY方向に走査(ラスタースキャン)されるように偏向コイル群2を制御し、このときのX線検出器20のX線検出データと、偏向コイル群2における電子ビームの光軸偏向量とに基づいて、電子ビームの光軸を調整する。
The
具体的には、制御部21は、偏向コイル群2の各コイルに流す電流に、スキャン信号として任意の振幅や周波数の鋸波電流を重畳するようになっている。これによって、電子ビームが光軸に垂直なX方向とY方向の2方向に走査(ラスタースキャン)され、X線検出器20において電子ビームの電流角密度分布であるエミッションパターンが取得される。
Specifically, the
次に、エミッションパターン取得の原理を図2及び図3を用いて説明する。陰極1から放出された電子ビームは鋸波電流の流れる偏向コイル群2により光軸に垂直な2方向にラスタースキャンされる。このとき、特定の角度方向の電子ビームのみがアパーチャ7の絞り孔7aを通過してターゲット4に衝突するため、その方向の電流角密度に比例したX線が発生する。発生したX線はラスタースキャンに同期して、X線検出器20で検出され、各々の角度方向での電流角密度分布、すなわちエミッションパターン(本発明の電子ビームプロファイルに相当)が得られる。
Next, the principle of emission pattern acquisition will be described with reference to FIGS. The electron beam emitted from the cathode 1 is raster scanned in two directions perpendicular to the optical axis by a
図3は、制御部21における、スキャン信号発生からエミッションパターン取得までの処理の流れを示す。本実施例では、制御部21はパーソナルコンピュータ22、スキャン信号発生回路23、スキャン信号制御回路24、光軸合わせ信号発生回路25、加算回路26から構成されている。光軸合わせ信号発生回路25は、本来の電子ビームの光軸合わせに用いる定電位を発生させるものである。
パーソナルコンピュータ22の操作により、スキャン信号発生回路23から鋸波状のスキャン電位が発生する。この信号は、パーソナルコンピュータ22により制御されるスキャン信号制御回路24やスキャン信号発生回路23において振幅や周期が変調された上で加算回路26によって軸合わせ信号発生回路25からの信号と加算された後、電流に変換される。その結果、鋸波状のスキャン電流が偏向コイル群2の各コイルに流れ、電子ビームが特定の振幅、周期でラスタースキャンされる。尚、図3ではX方向に水平走査、Y方向に垂直走査させるようなスキャン電位を示したが、逆にしても良い。
FIG. 3 shows the flow of processing in the
By operating the personal computer 22, a sawtooth scan potential is generated from the scan
X線検出器(シンチレーション検出器)20で発生したX線の検出信号は、光電子増倍管(図示せず)で増強された後、スキャン信号発生回路23に伝達される。このとき、スキャン信号発生回路23は、ラスタースキャンに同期しながら信号を取得することで信号の可視化を行うことができ、この可視化信号がパーソナルコンピュータ22に送信される。これにより、パーソナルコンピュータ22の画面にエミッションパターンが描画される。つまり、本実施例では、スキャン信号発生回路23及びパーソナルコンピュータ22が表示手段として機能する。図4は、パーソナルコンピュータ22の画面に描画されたエミッションパターンの例を示す。図4に示すように、エミッションパターンが画面の中央(図4中、十文字で示す位置)に位置しているときは、電子ビームの光軸が絞り孔の中心に位置している。
The X-ray detection signal generated by the X-ray detector (scintillation detector) 20 is enhanced by a photomultiplier tube (not shown) and then transmitted to the scan
従って、例えば図5(a)に示すように、エミッションパターンが画面の中央からずれているときは、該エミッションパターンを中央に移動させるように光軸合わせ信号発生回路25が発生する光軸合わせ信号(図3)を調整すれば、光軸合わせを正確かつ容易に行うことができる。
Therefore, for example, as shown in FIG. 5A, when the emission pattern is shifted from the center of the screen, the optical axis alignment signal generated by the optical axis alignment
なお、本発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のような変形が可能である。
(1)上述した実施例では、偏向コイル群2はいわゆる1段式であったが、2段以上であってもよい。
(2)上述した実施例では、X線発生装置とX線検出器とは別体であったが、X線発生装置の中にX線検出器が組み込まれていてもよい。
(3)上述した実施例では、偏向手段として偏向コイルを用いているが、偏向電極を用いてもよい。
(4)X線発生装置とは別体で該X線発生装置に外付けされるスキャン信号発生装置を備えるようにしても良い。この場合、電子ビームの光軸合わせを行うときにのみスキャン信号発生装置をX線発生装置に接続し、前記スキャン信号発生装置が発生するスキャン信号が制御回路の加算回路を介して偏向コイルに重畳させるようにすることができる。
The present invention is not limited to the above embodiment, and the following modifications are possible.
(1) In the above-described embodiment, the
(2) In the above-described embodiment, the X-ray generator and the X-ray detector are separate bodies, but the X-ray detector may be incorporated in the X-ray generator.
(3) In the above-described embodiment, the deflection coil is used as the deflection means, but a deflection electrode may be used.
(4) A scan signal generator may be provided separately from the X-ray generator and externally attached to the X-ray generator. In this case, the scan signal generator is connected to the X-ray generator only when the optical axis of the electron beam is aligned, and the scan signal generated by the scan signal generator is superimposed on the deflection coil via the addition circuit of the control circuit. You can make it.
1…陰極
2…偏向コイル群
3…集束レンズ
4…ターゲット
7…アパーチャ
7a…絞り孔
10…マイクロフォーカスX線管
20…X線検出器
21…制御部
22…パーソナルコンピュータ
23…スキャン信号発生回路
24…スキャン信号制御回路
25…光軸合わせ信号発生回路
26…加算回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
Claims (2)
b)前記電子源に対向配置され、電子ビームの衝突によりX線を発生するターゲットと、
c)前記電子源と前記ターゲットとの間に配置され、電子ビームの通過範囲を制限する絞り孔を有する絞り部材と、
d)前記電子源と前記絞り手段との間に配置され、電子ビームを偏向する偏向手段と、
e)前記ターゲットで発生されたX線量を検出するX線検出手段と、
f)前記X線検出手段で得られたX線検出データに基づき電子ビームの偏向信号を形成して前記偏向手段を制御する制御手段と
を有するX線発生装置において、
前記制御手段は、前記絞り部材のうち前記絞り孔を含む領域に前記電子ビームを照射するように、前記偏向信号に走査信号を重畳して前記偏向手段を走査制御し、
前記偏向手段の走査制御時における前記X線検出手段で得られたX線検出データに基づいて電子ビームプロファイルを表示する表示手段を備えることを特徴とするX線発生装置。 a) an electron source that generates an electron beam;
b) a target disposed opposite to the electron source and generating X-rays by collision of an electron beam;
c) A diaphragm member that is disposed between the electron source and the target and has a diaphragm hole that limits an electron beam passage range;
d) a deflecting means disposed between the electron source and the aperture means and deflecting the electron beam;
e) X-ray detection means for detecting the X-ray dose generated at the target;
f) an X-ray generator having control means for controlling the deflection means by forming a deflection signal of an electron beam based on the X-ray detection data obtained by the X-ray detection means,
The control means scans the deflection means by superimposing a scanning signal on the deflection signal so as to irradiate the electron beam to a region including the diaphragm hole in the diaphragm member,
An X-ray generation apparatus comprising: display means for displaying an electron beam profile based on X-ray detection data obtained by the X-ray detection means during scanning control of the deflection means.
前記制御手段は、前記スキャン信号発生装置の発生するスキャン信号を、前記偏向信号に重畳し加算するための加算回路を備えることを特徴とする請求項1に記載のX線発生装置。 An external scan signal generator that generates an electron beam scan signal can be connected,
The X-ray generator according to claim 1, wherein the control unit includes an adder circuit that superimposes and adds a scan signal generated by the scan signal generator to the deflection signal.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010182959A JP5459145B2 (en) | 2010-08-18 | 2010-08-18 | X-ray generator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010182959A JP5459145B2 (en) | 2010-08-18 | 2010-08-18 | X-ray generator |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012043599A JP2012043599A (en) | 2012-03-01 |
JP5459145B2 true JP5459145B2 (en) | 2014-04-02 |
Family
ID=45899686
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010182959A Expired - Fee Related JP5459145B2 (en) | 2010-08-18 | 2010-08-18 | X-ray generator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5459145B2 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017010608A (en) | 2013-10-03 | 2017-01-12 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | Inclination correction method for charged particle beam, and charged particle beam device |
EP4451308A1 (en) * | 2023-04-18 | 2024-10-23 | Excillum AB | Secondary radiation mitigation |
CN117637417A (en) * | 2024-01-24 | 2024-03-01 | 电子科技大学 | Micro-focus electron gun using aperture structure for auxiliary focusing |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0472600A (en) * | 1990-07-13 | 1992-03-06 | Hitachi Ltd | X-ray radiating position confirmation device |
JP2001319608A (en) * | 2000-05-10 | 2001-11-16 | Shimadzu Corp | Micro-focusing x-ray generator |
JP3911407B2 (en) * | 2001-11-22 | 2007-05-09 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | Charged particle beam scanning system |
JP4126484B2 (en) * | 2002-06-10 | 2008-07-30 | 株式会社島津製作所 | X-ray equipment |
JP2006024522A (en) * | 2004-07-09 | 2006-01-26 | Shimadzu Corp | X-ray generation device |
JP2007165236A (en) * | 2005-12-16 | 2007-06-28 | Hitachi Medical Corp | Microfocus x-ray tube and x-ray apparatus using the same |
-
2010
- 2010-08-18 JP JP2010182959A patent/JP5459145B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2012043599A (en) | 2012-03-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10896800B2 (en) | Charged particle beam system and method | |
US11239053B2 (en) | Charged particle beam system and method | |
US7425701B2 (en) | Electron-beam device and detector system | |
JP6268169B2 (en) | Apparatus and method for inspecting the surface of a sample | |
JPH11148905A (en) | Electron beam inspection method and apparatus therefor | |
TW201611075A (en) | Electron beam imaging with dual wien-filter monochromator | |
JP5459145B2 (en) | X-ray generator | |
JP6932050B2 (en) | Scanning electron microscope | |
US20130082175A1 (en) | Method and particle beam device for producing an image of an object | |
JP2017224449A (en) | Electronic microscope and image acquisition method | |
JP2008198405A (en) | Scanning electron microscope | |
US8957372B2 (en) | Scanning electron microscope | |
JP7188910B2 (en) | Particle source and particle-optical device for generating a particle beam | |
JP2005174812A (en) | Scanning electron microscope, control method of the same, and electron beam axis control method | |
US20240120168A1 (en) | Electron gun and electron beam application apparatus | |
JP2005337959A (en) | Method and device for inspecting substrate | |
JP6464064B2 (en) | Charged particle equipment | |
JP2009277619A (en) | Sample analysis method using scanning transmission electron microscope | |
JP2007012516A (en) | Charged particle beam apparatus and test piece information detection method using the same | |
JP2019169362A (en) | Electron beam device | |
JP4792074B2 (en) | Substrate inspection method and substrate inspection apparatus | |
JP2018195546A (en) | Charged particle beam apparatus | |
JP2005252022A (en) | Charged particle beam apparatus | |
JP2007266016A (en) | Electron microscope | |
JPS5945173B2 (en) | scanning electron microscope |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20121108 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20131217 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20131230 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5459145 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |