JPH04129198A - Ｘ線光源装置 - Google Patents

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、Ｘ線光源装置に関するものである。

〔従来の技術〕

近年、研究室仕様の軟Ｘ線光源として、レーザプラズマ
光源の研究が行われている。

このレーザプラズマ光源の原理は次の通りである。

まず、レーザ光を大気中から透明窓を通じて真空容器内
に入射し、該真空容器内に設置しであるターゲットに照
射する。すると、ターゲットから高温・高密度のプラズ
マが発生し、そこから軟Ｘ線が放射される。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、高温・高密度のプラズマが発生する際に、タ
ーゲットの破片等の汚染物質（デブリス）が飛び散り、
真空容器の内壁や透明窓の内面に付着してしまう。そし
て、この付着により透明窓の透明度が低下すると、ター
ゲットに当たるレーザ光の強度が弱くなるため、Ｘ線光
源装置としての出力が大幅に低下してしまうという重大
な問題がある。

又、レーザ光入射用の透明窓の他に真空容器内部の様子
を観察する透明窓を設けることもあるが、この透明窓に
ついても同様の現象が起こり、この場合中が見えな（な
ってしまうという重大な問題がある。

而も、通常のターゲットの材料は金属であり、透明窓に
付着したものは丁度蒸着したのと同じように強固に付い
てしまい、布等でふけば簡単に落ちるというようなもの
ではない。又、真空容器の気密性を保つように透明窓は
強固に取付けられており、外して洗浄するというのも極
めて困難であった。

本発明は、上記問題点に鑑み、真空容器の透明窓への汚
染物質の付着が防止されると共に、透明窓に代わって汚
染物質が付着する部材の交換も容易であるＸ線光源装置
を提供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明によるＸ線光源装置は、 少なくとも一つの透明窓を有する真空容器内にターゲッ
トを配置し、該ターゲットにレーザ光を照射することに
より発生するプラズマから発生するＸ線を取り出すよう
にしたＸ線光源装置において、 前記透明窓の少なくとも一部を覆う大きさの透明な遮蔽
部材を前記真空容器内の前記透明窓に近接する位置に着
脱自在に設けたことを特徴としている。

〔作　用〕

上記構成によれば、レーザ光の入射や内部の観察等は透
明窓及び透明な遮蔽部材を介して行なわれ、透明窓の遮
蔽部材でカバーされた部位には汚染物質が付着しないの
で、その部分の透明度は低下しない。又、遮蔽部材にか
なりの汚染物質が付着したら新しい遮蔽部材と交換すれ
ば良い。そして、遮蔽部材は真空維持とは関係なくて透
明窓のように強固に取付ける必要は無いので、交換も容
易である。

〔実施例〕

以下、図示した一実施例に基づき本発明の詳細な説明す
る。

第１図は本発明によるＸ線光源装置の一実施例を含むＸ
線試料検査装置の概略図であって、１は構成部材を振動
を殺しながら支える除振台である。

２は除振台１上に設置された円筒形の真空容器であって
、ガラス製の円形の透明窓３と開口４゜５を有している
と共に、内部に金等の金属材料で成るターゲット６が軸
７のまわりに回転できるように設けられ、更に内部の透
明窓３に近接する位置には該窓３とほぼ同じ大きさのガ
ラス製の円形の透明な遮蔽板８が設けられている。９は
除振台ｌ上に設置された主にＮｄ：ＹＡＧ等の高出力パ
ルスレーザ光源、ｌＯはレーザ光集光用の集光レンズで
あって、パルスレーザ−光源９からのレーザ光を集光レ
ンズ１０により透明窓３及び遮蔽板８を介してターゲッ
ト６に照射すると、ターゲット６の一部が溶けて蒸発し
てプラズマ化し、この高温・高密度のプラズマから軟Ｘ
線が発生するようになっている。この時、遮蔽板８は飛
散する汚染物質が透明窓３に蒸着するのを防ぐ。尚、透
明窓３及び遮蔽板８は、それらによるレーザ光の反射光
がレーザ光源９に戻ってレーザ光の発振を不安定にしな
いようにレーザ光源９及び集光レンズ１０の光軸に対し
て約３°傾けて設置され、更にレーザ光を効率的にター
ゲット６に照射できるように反射防止膜が施されている
。そして、以上の部材がＸ線光源装置１１を構成してい
る。

１２は除振台１上に設置され且つ開口４を介して真空容
器２と接続された他の真空容器であって、開口１３．１
４を有していると共に、内部に入射スリット１５及び斜
入射型回折格子（凹面回折格。

子）１６が設置されている。そして、以上の部材が分光
器２１を構成している。

１７は一端が開口１３を介して真空容器１２に接続され
た伸縮自在のベローズ、１８はベローズ１７の他端に接
続された更に他の真空容器であって、真空容器１８は例
えばベローズ１７の長手方向と短手方向の両方向に移動
可能とすることにより回折格子１６のローランド円の円
周に沿って移動可能とした台座１９を介して除振台１上
に設置されている。２０は真空容器１８内であって台座
１９と一致する位置に設置されている即ち台座１９の移
動に伴って回折格子１６のローランド円上を移動するよ
うになっている射出スリットである。

２２は真空容器１８内において回転可能に設置された試
料台、２３は真空容器１８内において試料台２２を中心
として回動可能に設置されたチャンネルトロン等の第１
の軟Ｘ線検出器であって、回折格子１６の中心と射出ス
リット２０と試料台２２の中心は常に一直線上に位置す
るようになっている。そして、以上の部材が測定部２７
を構成している。

２４は真空容器２内に設置されていてＸ線光源装置１１
での軟Ｘ線の強度をモニターする第２の軟Ｘ線検出器で
ある。２５は第１の軟Ｘ線検出器２３及び第２の軟Ｘ線
検出器２４からの出力信号に基づき所定の式に従って演
算処理を行ない、その結果を表示装置２６に表示するコ
ンピュータである。コンピュータ２５は、パルスレーザ
光源９の発振、ターゲット６の回転９台座１９の移動。

試料台１１の回転、軟Ｘ線検出器２３の回転も制御する
ようになっている。

２８は一端が開口５を介して真空容器２と接続され且つ
除振台１上に設置された振動の少ない磁気浮上型のター
ボ分子ポンプ、２９は振動を伝えにくいゴム製のチュー
ブ３０を介してターボ分子ポンプ２８の他端と接続され
且つ除振台ｌ外に設置された振動の大きい荒引き用のロ
ータリーポンプであって、これらが真空容器２内の真空
引きを行う真空ポンプ部３１を構成している。

３２は一端が開口１４を介して真空容器１２と接続され
且つ除振台ｌ上に設置された磁気浮上型のターボ分子ポ
ンプ、３３はゴム製のチューブ３４を介してターボ分子
ポンプ３２の他端と接続され且つ除振台ｌ外に設置され
た荒引き用のロータリーポンプであって、これらが真空
容器１２内。

ベローズ１７内及び真空容器１８内の真空引きを行う真
空ポンプ部３５を構成している。

第２図は本実施例の遮蔽板８の取付は構造を示す概略斜
視図、第３図は第２図の要部内面の拡大斜視図、第４図
は第３図ｒＶ４Ｊ線に沿う断面図である。

４０は真空容器２内に僅かな隙間を持って挿入され得る
と共に挿入時透明窓３と一致する位置に開口４１が設け
られた円筒、４２は円筒４０の内面において開口４１の
内縁部に沿って設けられ且つその内周部に溝４３が形成
された支持枠であって、支持枠４２の溝４３に遮蔽板８
が着脱自在底め込まれている。

本実施例は上述の如く構成されているから、パルスレー
ザ光源９を発振させてレーザ光をターゲット６に照射す
ると、ターゲット６の一部が溶けて蒸発してプラズマ化
し、このプラズマから軟Ｘ線３６が発生する。尚、ター
ゲット６の一部が蒸発して凹んだら、ター、ゲット６を
回転させて新しい面にレーザ光が当たるようにする。発
生した軟Ｘ線３６は、真空容器２の開口４を通って入射
スリット１５に導かれ、入射スリット１５を通って回折
格子１６に入射し分光される。回折格子１６で分光され
た軟Ｘ線３７は、射出スリット２０を通って試料台２２
上の試料Ｓに入射し、該試料Ｓで回折された軟Ｘ線３８
が軟Ｘ線検出器２３により検出される。この場合、射出
スリット２０からは入射スリット１５と回折格子１６と
射出スリブ）２０との位置関係に応じて定まる特定波長
の軟Ｘ線３７のみが射出してくるので、台座１９の移動
により射出スリット２０を移動せしめると射出スリット
２０を通過する軟Ｘ線３７の波長が変わる即ち波長走査
が行われる。従って、試料Ｓに入射する軟Ｘ線３７の波
長が変わるので、試料Ｓの分光反射率等を測定すること
ができる。又、試料台２２を回動することにより試料Ｓ
に対する軟Ｘ線３７の入射角を任意に設定できる。更に
、軟Ｘ線検出器２３を試料台２２の周りに回動すること
により任意の回折角で試料Ｓからの軟Ｘ線３８を検出す
ることができる。

かくして、Ｘ線による試料の検査が行われるが、軟Ｘ線
発生の際にターゲット６から汚染物質が飛び散り真空容
器２の内面に付着しようとする。しかし、透明窓３の遮
蔽板８でカバーされた部位には汚染物質は付着せず、そ
の部分の透明度は低下しない。又、遮蔽板８にかなりの
汚染物質が付着したら、それを支持枠４２の溝４３から
抜き取り、新しい遮蔽板８を支持枠４２の溝４２に嵌め
込むだけで極めて容易に交換することができる。又、本
実施例の場合は、円筒４０が真空容器２の内面全体を覆
う構成となっているので、透明窓３のみならず真空容器
２の内面全体にも汚染物質が付着しないという利点があ
る。更に透明窓３と遮蔽板８とにより二重構造になって
いるので、窓部分からの軟Ｘ線の漏れを抑えることがで
きるという利点もある。

〔発明の効果〕

上述の如く、本発明によるＸ線光源装置は、真空容器へ
の汚染物質の付着が防止されると共に、透明窓に代わっ
て汚染物質が付着する部材の交換も容易であるという実
用上重要な利点を有している。又、窓部分からのＸ線の
漏れを抑えることができるという利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるＸ線光源装置の一実施例を含むＸ
線試料検査装置の概略図、第２図は上記実施例の遮蔽板
の取付は構造を示す図、第３図は第２図の要部内面の拡
大斜視図、第４図は第３図ＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図で
ある。 ２・・・・真空容器、３・・・・透明窓、４，５．４１
・・・・開口、６・・・・ターゲット、７・・・・軸、
８・・・・遮蔽板、９・・・・高出力パルスレーザ光源
、１０・・・・集光レンズ、１１・・・・Ｘ線光源装置
、３１・・・・真空ポンプ部、４０・・・・円筒、４２
・・・・支持枠、４３・・・・溝。 １？１ 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 少なくとも一つの透明窓を有する真空容器内にターゲッ
   トを配置し、該ターゲットにレーザ光を照射することに
   より発生するプラズマから発生するＸ線を取り出すよう
   にしたＸ線光源装置において、 前記透明窓の少なくとも一部を覆う大きさの透明な遮蔽
   部材を前記真空容器内の前記透明窓に近接する位置に着
   脱自在に設けたことを特徴とするＸ線光源装置。