JP6973816B2 - 半導体x線ターゲット - Google Patents
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Description
以下に、出願当初の特許請求の範囲に記載の事項を、そのまま、付記しておく。
[1] X線放射を発生するための固体X線ターゲット(100)であって、
3価元素を含むリストから選択された少なくとも1つの材料(101)と、
5価元素を含むリストから選択された少なくとも1つの材料(102)と
を備え、ここにおいて、
第1の材料は、電子ビームと相互作用すると前記X線放射を発生する能力を有し、
第2の材料は、前記材料の前記第1の材料との化合物を形成し、前記固体X線ターゲット(100)は、
前記第1の材料および前記第2の材料から形成された前記化合物を含んだ第1の領域(110)と、
前記第1の領域を支持する第2の領域(120)と
をさらに備え、ここにおいて、前記第1の領域は、前記第2の領域上の層の形でもたらされるもの、および前記第2の領域内に少なくとも部分的に埋め込まれるもの、のうちの少なくとも1つであり、
前記第1の領域と前記第2の領域との間の熱伝導は、フォノン熱伝導が支配的である、X線ターゲット。
[2] 前記第1の材料は、30を超える原子番号を有する、[1]に記載のX線ターゲット。
[3] 前記第1の材料は、1keVを超えるエネルギーの特性X線放射を放出する能力を有する、[1]に記載のX線ターゲット。
[4] 前記化合物は結晶性構造を形成する、[1]から[3]のいずれか一項に記載のX線ターゲット。
[5] 前記第2の材料はホウ素である、[1]から[4]のいずれか一項に記載のX線ターゲット。
[6] 前記第2の材料は窒素である、[1]から[5]のいずれか一項に記載のX線ターゲット。
[7] 前記化合物は、窒化ガリウムと、窒化インジウムと、ヒ化ホウ素と、ヒ化インジウムと、リン化ガリウムと、窒化インジウムガリウムと、ヒ化ガリウムとを含むリストから選択された材料から形成されている、[1]から[4]のいずれか一項に記載のX線ターゲット。
[8] 前記第1の領域は、前記第2の領域内に少なくとも部分的に埋め込まれている、[1]から[7]のいずれか一項に記載のX線ターゲット。
[9] 前記第1の領域は層の一部を形成し、前記第2の領域は基板(122)の一部を形成し、ここにおいて前記層は前記基板上に構成されている、[1]から[7]のいずれか一項に記載のX線ターゲット。
[10] 前記第1の領域は窒化ガリウムを備え、および/または第2の領域は酸化ベリリウムまたはダイアモンドなどの炭素を備える、[1]から[9]のいずれか一項に記載のX線ターゲット。
[11] 前記第1の領域および前記第2の領域は、前記電子ビームと相互作用すると前記X線放射を発生する異なる能力を有する、[1]から[10]のいずれか一項に記載のX線ターゲット。
[12] 前記第2の領域は、前記第1の領域のためのカバーとして働くように構成されている、[1]から[7]のいずれか一項に記載のX線ターゲット。
[13] 前記X線ターゲットは、透過ターゲットまたは反射ターゲットである、[1]から[12]のいずれか一項に記載のX線ターゲット。
[14] X線源(1)であって、
[1]から[13]のいずれか一項に記載のX線ターゲット(100)と、
X線放射を発生するために前記X線ターゲットと相互作用する前記電子ビームを発生するように動作可能な電子源(200)と
を備える、X線源。
[15] X線焦点調整装置をさらに備える、[14]に記載のX線源。
[16] X線源(1)であって、
X線ターゲット(100)と、
9から12keVの範囲内のエネルギーを有するX線放射を発生するために前記X線ターゲットと相互作用する電子ビームを発生するように動作可能な電子源(200)と
を備え、前記X線ターゲットは、
3価元素を含むリストから選択された第1の元素(101)と、
前記第1の元素との化合物を形成する5価元素を含むリストから選択された第2の元素(102)と、
第1の材料および第2の材料から形成された前記化合物を含んだ第1の領域(110)と、
前記第1の領域を支持する第2の領域(120)と
を備え、前記第1の領域と第2の領域との間の熱伝導はフォノン熱伝導が支配的である、X線源。
[17] 前記第1の領域は、前記第2の領域上の層の形でもたらされるもの、および前記第2の領域内に少なくとも部分的に埋め込まれるもの、のうちの少なくとも1つである、[16]に記載のX線源。
[18] 3価元素のリストは、ホウ素と、ガリウムと、インジウムとを備える、[16]または[17]に記載のX線源。
[19] 5価元素のリストは、窒素と、ヒ素と、リンとを備える、[16]から[18]のいずれか一項に記載のX線源。
[20] 前記化合物は、窒化ガリウムと、ヒ化ホウ素と、ヒ化インジウムと、リン化ガリウムと、窒化インジウムガリウムと、ヒ化ガリウムとを含むリストから選択される、[16]から[19]のいずれか一項に記載のX線源。
[21] 前記第2の領域は、酸化ベリリウムまたはダイアモンドを備える、[16]から[20]のいずれか一項に記載のX線源。
[22] 前記第1の領域および前記第2の領域は端部によって分離され、前記X線源は、
前記端部の上を前記電子ビームを走査するための電子光学手段と、
前記電子ビームが前記端部の上を走査されるのに従って、前記電子ビームと前記第1の領域との間の相互作用、および前記電子ビームと前記第2の領域との間の相互作用を示す量の進展時間を測定するように適合されたセンサと、
前記センサおよび前記電子光学手段に動作可能に接続され、前記量の測定された進展時間および前記電子ビームの走査速度に基づいて、走査方向に沿って前記電子ビームの横方向の広がりを決定するように適合されたコントローラと
をさらに備える、[16]から[21]のいずれか一項に記載のX線源。
[23] 前記X線ターゲットを固定するように構成されたターゲット保持器さらに備える、[16]から[22]のいずれか一項に記載のX線源。
[24] 前記ターゲット保持器は、前記X線ターゲットから余分な熱を取り除くように構成された冷却剤の経路を備える、[23]に記載のX線源。
[25] 前記ターゲット保持器は、冷却剤から熱を取り除くように構成された熱交換器、冷却フランジ、ペルチェ素子、およびファンのうちの少なくとも1つをさらに備える、[24]に記載のX線源。
[26]
試料位置に方向付けられた単色X線ビームを形成するように構成されたX線光学系をさらに備える、[16]から[24]のいずれか一項に記載のX線源。
Claims (11)
- X線源(1)であって、
X線ターゲット(100)と、
9から12keVの範囲内のエネルギーを有するX線放射を発生するために前記X線ターゲットと相互作用する電子ビームを発生するように動作可能な電子源(200)と
を備え、前記X線ターゲットは、
3価元素からなるリストから選択された第1の元素(101)と、
前記第1の元素との化合物を形成する5価元素からなるリストから選択された第2の元素(102)と、
第1の材料および第2の材料から形成された前記化合物を含んだ第1の領域(110)と、
前記第1の領域を支持する第2の領域(120)と、を備え、
前記第1の領域は、前記電子ビームと相互作用するとX線放射を発生し、前記第1の領域と第2の領域との間の熱伝導はフォノン熱伝導が支配的である、X線源。 - 前記第1の領域は、前記第2の領域上の層の形でもたらされるもの、および前記第2の領域内に少なくとも部分的に埋め込まれるもの、のうちの少なくとも1つである、請求項1に記載のX線源。
- 3価元素のリストは、ホウ素と、ガリウムと、インジウムとを備える、請求項1または2に記載のX線源。
- 5価元素のリストは、窒素と、ヒ素と、リンとを備える、請求項1に記載のX線源。
- 前記化合物は、窒化ガリウムと、ヒ化ホウ素と、ヒ化インジウムと、リン化ガリウムと、窒化インジウムガリウムと、ヒ化ガリウムとを含むリストから選択される、請求項1に記載のX線源。
- 前記第2の領域は、酸化ベリリウムまたはダイアモンドを備える、請求項1に記載のX線源。
- 前記第1の領域および前記第2の領域は端部によって分離され、前記X線源は、
前記端部の上を前記電子ビームを走査するための電子光学手段と、
前記電子ビームが前記端部の上を走査されるのに従って、前記電子ビームと前記第1の領域との間の相互作用、および前記電子ビームと前記第2の領域との間の相互作用を示す量の進展時間を測定するように適合されたセンサと、
前記センサおよび前記電子光学手段に動作可能に接続され、前記量の測定された進展時間および前記電子ビームの走査速度に基づいて、走査方向に沿って前記電子ビームの横方向の広がりを決定するように適合されたコントローラと
をさらに備える、請求項1に記載のX線源。 - 前記X線ターゲットを固定するように構成されたターゲット保持器さらに備える、請求項1に記載のX線源。
- 前記ターゲット保持器は、前記X線ターゲットから余分な熱を取り除くように構成された冷却剤の経路を備える、請求項8に記載のX線源。
- 前記ターゲット保持器は、冷却剤から熱を取り除くように構成された熱交換器、冷却フランジ、ペルチェ素子、およびファンのうちの少なくとも1つをさらに備える、請求項9に記載のX線源。
- 試料位置に方向付けられた単色X線ビームを形成するように構成されたX線光学系をさらに備える、請求項1に記載のX線源。
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