JPH01175154A

JPH01175154A - Ｘ線発生装置

Info

Publication number: JPH01175154A
Application number: JP33417187A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Daimon; 寛大門; Shozo Ino; 井野　正三
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-12-28
Filing date: 1987-12-28
Publication date: 1989-07-11

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は例えば、Ｘ線リソグラフィー、ＣＴスキャナー
、Ｘ線構造解析装置、螢光Ｘ線分析装置、光電子分光測
定装置などに用いられるＸ線発生装置に関する。

〔従来の技術及びその問題点〕

第３図ないし第５図は分析用に従来使用されているＸ線
発生装置を示すものであるが、密封ケーシング（転）内
は真空とされ、この中でフィラメント（１）から出た熱
電子（２）はターゲット（３）とフィラメント（１）と
の間にかけられた高電圧により加速されて図示するよう
な軌跡を描いてターゲット（３）に衝突する。この電子
の衝撃でターゲット（３）からその材質に応じた種々の
Ｘ線が発生する。このとき、多量の熱が発生するので、
ターゲット（３）の中空部には水冷パイプ（４）が挿通
しており、これに冷却水を流すことにより、冷却されて
ターゲット（３）が熱により融解するのを防ぐ。ケーシ
ングαＱの一端部には開口（１０ｍ）が形成され、これ
はＸ線透過性の膜板σ刀、例えばガラスやアルミ箔によ
り気密に閉塞されている。

試料（５）は例えば第５図に示されるように配置される
のであるが、このＸ線発生装置から発生するＸ線（６）
は第５図で示されるように試料（５）以外の空間にも広
がって出て行き、試料（５）以外のものにも当り、分析
のときにはバックグラウンドが高くなり、小さな試料で
はこれがノイズとなり正確な測定は行なうことができな
い。

また、Ｘ線を強くしようとすると、ターゲット（３）　
１に冷却していても、その冷却が追いつかず溶けてしま
うのであまり強くできない。このような問題点を解決す
る方法として、ターゲラ）　（３）　’ｃ動かして、例
えば回動させて、次々と新しい面が投射される電子に向
けるようにして、すなわち回転体陰極の方法があるが、
機構が大がかりになりあまり好ましいことではない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は以上の従来の問題に鑑みてなされ、大型化する
ことな〈従来より強力なＸ線を発生する事ができ、また
必要なときには試料上の小さな領域のみに照射すること
を可能にするＸ線発生装置を提供することを目的とする
。

〔問題点を解決するための手段〕

以上の目的は、減圧空間内に熱電子発生用のフィラメン
ト及び、該フィラメントをはゾ中心にしてこれを囲むよ
うに配設され、少なくとも一端側に開口を有するターゲ
ットとから成るＸ線発生装置によって達成される。

〔作　用〕

従来より、同一のフィラメントに対して熱電子が衝突す
るターゲット表面積が大きくなり、より強いＸ線を発生
させることができる。また、ターゲットを円錐台形状と
し、縮小する方向を照射方向とし、適宜、障害物を配設
した場合には小さな領域に集中させ七強いＸ線を発生さ
せることができる。

〔実施例〕

第１図は本発明の第１実施例によるＸ線発生装置を示す
が、装置全体は（１）で示され、その密閉ケーシングＱ
υ内は排気口■に接続される排気系統により真空圧とさ
れる。このケーシング（２１＋の左端部分には、本発明
に係わる銅から成るターゲット部材のが配設されている
。これは円錐台形状をしており、両端が開口しているが
、左側に向って広がっており、左端開口はケーシング１
２Ｄの開口（２１ｍ）を閉塞するＸ線透過性の膜板−に
より閉塞されている。ターゲット部材のの内部にはその
中心部に位置するようにコイル状に巻かれたフィラメン
ト■が配設され、これは絶縁部材■により支持されて電
気的にこれらに接続されるリード線（２７ｍ）（２７ｂ
）により電源が印加されるようになっている。ケーシン
グ（１）は二重構造となりており、内管＠との間に水冷
用の空間のが形成され、こ＼に冷却水が流されるように
なっている。冷却水は水入口ｒ３１１から導入されて、
空間のを通り水出口Ｃ３３から排出されるようになって
いる。

さらに本実施例によれば、熱電子偏向用の電磁石のがケ
ーシング（２１１の左端部に巻装されている。

これＫよってフィラメントノから飛び出す熱電子は、電
磁石四からの磁力を受けてターゲットθの内周壁面に対
しく小さな投射角で衝突するようになっている。本発明
の第１実施例によるＸ線発生装置は以上のように構成さ
れるが、次にこの作用について説明する。

公知のようＫ、フィラメント■に電流を流しターゲット
部材のをフィラメント■に対して正の高電圧にして熱電
子を加速してターゲット部材のの内周壁部に衝突させる
。これによりＸ線はターゲット部材のから発生するよう
になっている。この場合、第３図ないし第５図に示す従
来例と比べると、熱電子を放出するフィラメントに対す
るターゲット部材＠の表面積を大きくすることができる
ので、同じ冷却効率であればこの大きな面積に比例して
、強力なＸ線が得られることになる。これは開口（２１
１）及び膜板■を通って外部に照射されるものであるが
、この場合にはターゲット部材のが外方に向って広がっ
ているので、広い面積を照射する場合に適切であり、し
かも従来より、強力なＸ線を照射することができる。

更に、本実施例によれば、電磁石■の磁力が熱電子に作
用して、これを偏向させ、ターゲット部材のの内周壁面
に対し、小さな入射角で衝突するので、ターゲット部材
のの内部に吸収される割合が少なく、より強力なＸ線が
その表面から発生する。

第２図は本発明の第２実施例によるＸ線発生装置を示す
が、全体は（４（ｌとして示され、第１図と異なり、排
気口や水入口や出口などは図示省略されている。このケ
ーシング１４１）も二重構造で、内部に内管（５９１を
有し、この内管５ｇとの間で冷却用水を通過させるため
の空間１４３を形成している。ケーシング４１）内は第
１実施例と同様に真空とされるのであるが、この左端開
口囮には銅で成るターゲット部材ｕ３が嵌着されている
。このターゲット部材酩の内周壁面は第１実施例と同様
に円錐台形状であるが、外方に向ってすなわち左側に向
って縮小した形状となっている。その両端は開口し、右
側開口にはＸ線非透過性の障害動部が環状の隙間（４の
を形成するように配設されている。ターゲット部材旧の
外面にはさらにＸ線透過性の腰板、例えばアルミ箔四が
貼着されている。ターゲツト部材４３０内空間内には熱
電子を放出するためのフィラメントＩ４９が配設されて
おり、このコネクタ一部は絶縁部材恒により支持されて
、これに接続されるリード線（５０ｓ）（５０ｂ）によ
り電流が流されるようになっている。

第２図の実施例の作用においても、フィラメント四に対
して高い正の電圧がターゲット部材りに印加される。フ
ィラメント１４９に電流を流すと、これから熱電子が放
出され、これがターゲット部材旧の内周壁面に衝突して
、これからＸ線を発生させる。ターゲット部材旧の内周
壁面から発生するＸ線のはターゲット部材１４３と障害
物圓との間に形成される隙間４ηを通って、外方に放出
されるのであるが、図示するような軌跡で外方に照射さ
れるので、図示するような位置に試料顛を配設したとき
には、その一部である（４６ｍ）の小さな領域に集中し
て強力なｘｓ田を照射することかでき、理想的な測定を
行なうことができる。本実施例においてもフィラメント
１４！ｌはターゲット部材１４３の内空間のはゾ中央に
位置して配設されているので、これからの熱電子は従来
よりも広い領域にわたってターゲｙ）部材（４３の表面
積と衝突することができて、強力なＸ線をこれから発生
させることができる。

以上、本発明の各実施例について説明したが、もちろん
本発明はこれらに限定されることなく、本発明の技術的
思想に基すいて種々の変形が可能である。

例えば、第１の実施例では、電磁石（ハ）をケーシング
−の左端部の外周に巻装させて、フィラメントのから発
生する電子をターゲット部材［有］の内周壁面に対し、
小さな入射角で衝突するように熱電子の軌跡を偏向させ
るようにして、強力なＸ線を発生させるようにしたが、
場合によってはこの電磁石ＣＩ！９ｔ−省略してもよい
。この場合でも従来よりは広い面積のターゲツト面に熱
電子を衝突させることができるので、より強いＸ線を発
生させることができる。

また、第２図の実施例では、障害物１４４１を用いて隙
間１４７１を通ってＸ線を外部に導出するようにしたが
、場合によりてはこの障害動部を省略してもよい。この
場合においても、やはり一定のフィラメントＩ４９から
出る熱電子が衝突するターゲットの表面積を大きくする
ことができるのでやはり従来より強いＸ線を発生させる
ことができる。なお、収れん性については第２図の例よ
り劣るかもしれ々い。

また、以上の各実施例ではターゲット部材の内周壁面の
形状を円錐台形状としたが、これに限定されることなく
、フィラメント＠またはｔ４ｇＩ′ｔ−はゾ中心にある
ようにこれを取り囲むような内周壁面を有するターゲッ
ト部材であれば、他の形状であっても同様な効果を得ら
れる。例えば、多角形の内周壁面であってもよい。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明のＸ線発生装置によれば、従
来よりも強いＸ線を発生させることができ、また必要に
応じて小さな領域に集中させて強いＸ線を照射させるこ
とができるようにすることができる。この場合には、従
来より一段と正確な測定を行なわせることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例によるＸ線発生装置の縦断
面図、第２図は同実施例の横断面図、第３図は従来例の
Ｘ線発生装置の要部の縦断面図、第１図は同従来例の第
３図におけるＩＶ−ＩＶ線方向から見た断面図及び第５
図は同従来例の横断面図であって、試料との関係を示す
図である。なお図において、

Claims

【特許請求の範囲】

（１）減圧空間内に熱電子発生用のフィラメント及び、
該フィラメントをほゞ中心にしてこれを囲むように配設
され、少なくとも一端側に開口を有するターゲットとか
ら成るＸ線発生装置。
（２）前記ターゲットの内周壁は円錐台形状である前記
第１項に記載のＸ線発生装置。
（３）前記ターゲットの内周壁は前記開口に向つて拡が
つている前記第２項に記載のＸ線発生装置。
（４）前記ターゲットの内周壁は前記開口に向って縮小
している前記第２項に記載のＸ線発生装置。
（５）前記ターゲットの周囲に磁力発生源を配設し、こ
の磁力により前記フィラントからの熱電子を前記ターゲ
ットの表面に小さな投射角で投射するようにした前記第
１項に記載のＸ線発生装置。
（６）前記ターゲットの開口内にＸ線に対する障害物を
配設し、この障害物と前記ターゲットの内周壁との間の
すき間からＸ線を外部に照射するようにした前記第４項
に記載のＸ線発生装置。