JP7396692B2 - X線源の機械的アライメント - Google Patents
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Description
- 電子光学手段150からの比較的小さい寄与は、調整手段120の初期設定が比較的正しいアプローチ(ansatz)であることを示している。換言すると、電子源110のカソード112とアノード電極114との間の相対的な向きは、意図されたターゲット位置に対してアライメント基準を満たすためにわずかな調整だけを必要とする初期の向きを有する電子ビームをもたらす。
- 電子光学手段150からの比較的大きい寄与は、調整手段120の設定が改善され得ることを示す。従って、初期のアプローチは、電子ビームeの所望の向きを達成するために電子光学手段150による微調整をあまり必要としない電子ビーム経路をもたらし得る別の設定に置き換えられるべきである。
カソード112から電子を放出すること610;
放出された電子をアノード電極114によって加速して電子ビームeを形成すること620;
ターゲット位置に対する電子ビームeの向きを示す信号を生成すること630;
コントローラ140によって生成された信号に基づいて、コントローラ140によって、アノード114とカソード112との間の相対的な向きを調整すること640;
アライメントコイル150によって、ターゲット位置に対する電子ビームeの向きを示す生成された信号に基づいて電子ビームeの向きを調整すること650;
アライメントコイル150によって生じるフィールドを示す更なる信号を監視すること660;
アライメントコイル150によって生じる、所望のアライメントを達成するために必要なフィールドが低減されるように、アノード電極114とカソード112との間の相対的な向きを調整すること670。
カソード112から電子を放出すること;
放出された電子をアノード電極114によって加速して電子ビームeを形成すること;
集束手段152の2つの異なる設定について偏向器154によってセンサエリア上で電子ビームを走査すること;
2つの異なる集束手段設定について電子ビームの位置差を決定すること;
位置差が所定の限界値を下回るように、アノード電極とカソードとの間の相対的な向きを調整すること。
電子ビームがターゲットと相互作用してX線放射を発生させるように、ターゲットに向けられた電子ビームeを提供すること710;
電子ビームに対するターゲットの向きを示す信号を生成すること720;
コントローラ140によって生成された信号に基づいて、コントローラ140によってターゲットの向きを調整すること730。
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] 電子ビーム(e)と液体ジェットターゲットとの間の相互作用によってX線放射(X)を放出するように構成されたX線源(100)であって、
電子を放出するように構成されたカソード(112)と、放出された電子を加速して前記電子ビームを形成するように構成されたアノード電極(114)とを備える電子源(110)と、
前記電子源の前記アノード電極と前記カソードとの間の相対的な向きを調整するように構成された調整手段(120)と、
集束設定に従って前記電子ビームを前記液体ジェットターゲットに集束させるように構成された集束手段(152)と、
センサエリアに対する前記電子ビームの向きを示す信号を生成するように配置されたビーム方位センサ(130)と、
前記集束手段、前記ビーム方位センサ、及び前記調整手段に動作可能に接続されているコントローラ(140)と
を備え、
前記コントローラは、前記集束設定が変更されたときに、前記ビーム方位センサから受け取る信号が所定の間隔内で変化するように、前記調整手段に、前記アノード電極と前記カソードとの間の前記相対的な向きを調整させるように構成されている、
X線源。
[2] 前記コントローラによって提供されるアライメント設定に従って前記電子ビームの向きを調整するように構成された電子光学手段(150)を更に備え、前記コントローラは、前記電子ビームが前記センサエリアに対して所定の位置に向けられていることを前記生成された信号が示すように、前記アライメント設定を調整するように構成されている、[1]に記載のX線源。
[3] 前記アライメント設定は、前記電子光学手段によって生じる電磁界に対応し、コントローラは、前記電子ビームを前記所定の位置に向けるために必要な前記アライメント設定が低減された電磁界に対応するように、前記アノード電極と前記カソードとの間の前記相対的な向きを調整するように更に構成されている、[2]に記載のX線源。
[4] 前記電子ビームの向きを調整し、前記電子ビームの向きを示す更なる信号を提供するように構成された電子光学手段(150)を更に備え、前記コントローラは、前記電子光学手段から前記更なる信号を受け取り、前記調整手段に、前記更なる信号に基づいて前記アノード電極と前記カソードとの間の前記相対的な向きを調整させるように構成されている、[1]に記載のX線源。
[5] 前記電子光学手段は、アライメントコイルを備え、
前記更なる信号は、前記アライメントコイルによって生じるフィールドを示し、
前記コントローラは、前記調整手段に、前記フィールドが低減されるように前記アノード電極と前記カソードとの間の前記相対的な向きを調整させるように構成されている、
[2]又は[4]に記載のX線源。
[6] 前記カソードは、前記アノード電極と前記カソードとの間の前記相対的な向きを変化させることができる可動のフランジ(116)に取り付けられており、
前記調整手段は、前記フランジに接続されており、前記フランジの角度方向を調整するように配置されたアクチュエータである、
[1]乃至[5]のいずれか一項に記載のX線源。
[7] 前記フランジは、ボールジョイント(118)に枢動可能に接続されている、[6]に記載のX線源。
[8] 前記カソードは、前記アノード電極と前記カソードとの間の前記相対的な向きを2つの方向に沿って変化させることができる可動のフランジ(116)に取り付けられており、
前記調整手段は、前記フランジに接続されており、前記2つの方向に沿って前記フランジの角度方向を調整するように配置された2つのアクチュエータを備え、
前記フランジは、ボールジョイント(118)に枢動可能に接続されている、
[1]乃至[5]のいずれか一項に記載のX線源。
[9] 前記液体ジェットターゲットを形成する液体金属ジェットを発生させるように構成されたターゲットジェネレータを更に備え、前記センサエリアは、前記電子ビームの方向に見て、前記液体ジェットターゲットの背後に配置されている、[1]乃至[8]のいずれか一項に記載のX線源。
[10] 液体ジェットターゲットX線源をアラインするための方法であって、
カソード(112)から電子を放出すること(610)と、
前記放出された電子をアノード電極(614)によって加速して電子ビーム(e)を形成すること(620)と、
集束コイルに少なくとも2つの集束設定を適用することによって前記電子ビームを集束させることと、
前記少なくとも2つの集束設定についてセンサエリアに対する前記電子ビームの向きを示す信号を生成すること(630)と、
コントローラ(140)によって、前記少なくとも2つの集束設定についての前記生成された信号間の差が所定の間隔内となるように、前記アノード電極と前記カソードとの間の相対的な向きを調整すること(640)と
を備える方法。
[11] アライメントコイル(150)によって、ターゲット位置に対する前記電子ビームの前記向きを示す前記生成された信号に基づいて前記電子ビームの前記向きを調整すること(650)と、
前記アライメントコイルによって生じるフィールドを示す更なる信号を監視すること(660)と、
前記コントローラによって、前記アライメントコイルによって生じるフィールドが低減されるように、前記アノード電極と前記カソードとの間の前記相対的な向きを調整すること(670)と
を更に備える、[10]に記載の方法。
[12] 前記少なくとも2つの集束設定について前記センサエリアに対する前記電子ビームの向きを示す信号を発生させるステップは、各集束設定について、前記センサエリア上で前記電子ビームを走査することを含む、[10]又は[11]に記載の方法。
[13] X線源(100)であって、
電子ビーム(e)が液体ジェットターゲット(J)と相互作用してX線放射(X)を発生させるように、前記液体ジェットターゲット(J)に向けられた前記電子ビーム(e)を提供するように構成された電子源(110)と、
前記液体ジェットターゲット上で前記電子ビームを走査するように配置された偏向器と、
電子ビーム位置の関数として前記電子ビームと前記液体ジェットターゲットとの間の相互作用を示す量を監視することによって、前記電子ビームに対する前記液体ジェットターゲットの向きを示す信号を生成するように構成されたターゲット方位センサ(270,272)と、
前記電子ビームに対する前記液体ジェットターゲットの前記向きを調整するように構成されたターゲット調整手段(280)と、
前記ターゲット方位センサ及び前記ターゲット調整手段に動作可能に接続されているコントローラ(140)と、
前記コントローラは、前記ターゲット調整手段に、前記ターゲット方位センサから受け取った前記信号に基づいて前記液体ジェットターゲットの前記向きを調整させるように構成されている、
X線源。
[14] 前記ターゲット方位センサは、前記液体ジェットターゲットの下流で前記電子ビームの強度を監視するように構成されている、[13]に記載のX線源。
[15] 前記ターゲット方位センサは、前記液体ジェットターゲットから散乱した電子の強度、又は前記電子ビームと前記液体ジェットターゲットとの間の前記相互作用によって生じるX線放射の強度を監視するように構成されている、[13]に記載のX線源。
[16] 前記X線源は、ターゲットジェネレータを更に備え、前記ターゲット調整手段は、前記ターゲットジェネレータのノズルの向きを調整するアクチュエータを備える、[13]乃至[15]のいずれか一項に記載のX線源。
[17] X線源をアラインするための方法であって、
電子ビームが液体ジェットターゲットと相互作用してX線放射を発生させるように、前記液体ジェットターゲットに向けられた前記電子ビームを提供すること(710)と、
前記液体ジェットターゲット上で前記電子ビームを走査することと、
電子ビーム位置の関数として前記電子ビームと前記液体ジェットターゲットとの間の相互作用を示す量を監視することによって、前記電子ビームに対する前記液体ジェットターゲットの向きを示す信号を生成すること(720)と、
コントローラによって前記生成された信号に基づいて、前記コントローラによって、前記電子ビームに対する前記液体ジェットターゲットの向きを調整すること(730)と
を備える方法。
[18] 前記電子ビームと前記液体ジェットターゲットとの間の相互作用を示す前記量は、前記液体ジェットターゲットの下流での電子ビームの強度である、[17]に記載の方法。
[19] 前記電子ビームと前記液体ジェットターゲットとの間の相互作用を示す前記量は、前記液体ジェットターゲットから散乱した電子の強度、又は前記電子ビームと前記液体ジェットターゲットとの間の前記相互作用によって生じるX線放射の強度である、[17]に記載の方法。
[20] 前記液体ジェットターゲットは、ノズルから発生し、前記方法は、
前記液体ジェットターゲット上で前記電子ビームを繰り返し走査し、前記電子ビームと前記液体ジェットターゲットとの間の相互作用を示す前記量を記録することによって、前記液体ジェットターゲットの画像を生成することと、
前記液体ジェットターゲットの現在の画像が前の液体ジェットターゲットの以前に取得された画像と相関するまで、前記ノズルを移動させることによって前記液体ジェットターゲットの前記向きを調整すること(740)と
を備える、[17]乃至[19]のいずれか一項に記載の方法。
Claims (12)
- 電子ビーム(e)と液体ジェットターゲットとの間の相互作用によってX線放射(X)を放出するように構成されたX線源(100)であって、
電子を放出するように構成されたカソード(112)と、放出された電子を加速して前記電子ビームを形成するように構成されたアノード電極(114)とを備える電子源(110)と、
前記電子源の前記アノード電極と前記カソードとの間の相対的な向きを調整するように構成された調整手段(120)と、
集束設定に従って前記電子ビームを前記液体ジェットターゲットに集束させるように構成された集束手段(152)と、
センサエリアに対する前記電子ビームの向きを示す信号を生成するように配置されたビーム方位センサ(130)と、
前記集束手段、前記ビーム方位センサ、及び前記調整手段に動作可能に接続されているコントローラ(140)と
を備え、
前記コントローラは、前記集束設定が変更されたときに、前記ビーム方位センサから受け取る信号が所定の間隔内で変化するように、前記調整手段に、前記アノード電極と前記カソードとの間の前記相対的な向きを調整させるように構成されている、
X線源。 - 前記コントローラによって提供されるアライメント設定に従って前記電子ビームの向きを調整するように構成された電子光学手段(150)を更に備え、前記コントローラは、前記電子ビームが前記センサエリアに対して所定の位置に向けられていることを前記生成された信号が示すように、前記アライメント設定を調整するように構成されている、請求項1に記載のX線源。
- 前記アライメント設定は、前記電子光学手段によって生じるフィールドに対応し、コントローラは、前記電子ビームを前記所定の位置に向けるために必要な前記アライメント設定が低減されたフィールドに対応するように、前記アノード電極と前記カソードとの間の前記相対的な向きを調整するように更に構成されている、請求項2に記載のX線源。
- 前記電子ビームの向きを調整し、前記電子ビームの向きを示す更なる信号を提供するように構成された電子光学手段(150)を更に備え、前記コントローラは、前記電子光学手段から前記更なる信号を受け取り、前記調整手段に、前記更なる信号に基づいて前記アノード電極と前記カソードとの間の前記相対的な向きを調整させるように構成されている、請求項1に記載のX線源。
- 前記電子光学手段は、アライメントコイルを備え、
前記更なる信号は、前記アライメントコイルによって生じるフィールドを示し、
前記コントローラは、前記調整手段に、前記フィールドが低減されるように前記アノード電極と前記カソードとの間の前記相対的な向きを調整させるように構成されている、請求項4に記載のX線源。 - 前記カソードは、前記アノード電極と前記カソードとの間の前記相対的な向きを変化させることができる可動のフランジ(116)に取り付けられており、
前記調整手段は、前記フランジに接続されており、前記フランジの角度方向を調整するように配置されたアクチュエータである、請求項1乃至5のいずれか一項に記載のX線源。 - 前記フランジは、ボールジョイント(118)に枢動可能に接続されている、請求項6に記載のX線源。
- 前記カソードは、前記アノード電極と前記カソードとの間の前記相対的な向きを2つの方向に沿って変化させることができる可動のフランジ(116)に取り付けられており、
前記調整手段は、前記フランジに接続されており、前記2つの方向に沿って前記フランジの角度方向を調整するように配置された2つのアクチュエータを備え、
前記フランジは、ボールジョイント(118)に枢動可能に接続されている、
請求項1乃至5のいずれか一項に記載のX線源。 - 前記液体ジェットターゲットを形成する液体金属ジェットを発生させるように構成されたターゲットジェネレータを更に備え、前記センサエリアは、前記電子ビームの方向に見て、前記液体ジェットターゲットの背後に配置されている、請求項1乃至8のいずれか一項に記載のX線源。
- 液体ジェットターゲットX線源をアラインするための方法であって、
カソード(112)から電子を放出すること(610)と、
前記放出された電子をアノード電極(614)によって加速して電子ビーム(e)を形成すること(620)と、
集束コイルに少なくとも2つの集束設定を適用することによって前記電子ビームを集束させることと、
前記少なくとも2つの集束設定についてセンサエリアに対する前記電子ビームの向きを示す信号を生成すること(630)と、
コントローラ(140)によって、前記少なくとも2つの集束設定についての前記生成された信号間の差が所定の間隔内となるように、前記アノード電極と前記カソードとの間の相対的な向きを調整すること(640)と
を備える方法。 - アライメントコイル(150)によって、ターゲット位置に対する前記電子ビームの前記向きを示す前記生成された信号に基づいて前記電子ビームの前記向きを調整すること(650)と、
前記アライメントコイルによって生じるフィールドを示す更なる信号を監視すること(660)と、
前記コントローラによって、前記アライメントコイルによって生じるフィールドが低減されるように、前記アノード電極と前記カソードとの間の前記相対的な向きを調整すること(670)と
を更に備える、請求項10に記載の方法。 - 前記少なくとも2つの集束設定について前記センサエリアに対する前記電子ビームの向きを示す信号を発生させるステップは、各集束設定について、前記センサエリア上で前記電子ビームを走査することを含む、請求項10又は11に記載の方法。
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