KR100949141B1 - Ｘ-선 튜브 광원에서의 특성방사선 획득 장치 - Google Patents

Ｘ-선 튜브 광원에서의 특성방사선 획득 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100949141B1
KR100949141B1 KR1020070112834A KR20070112834A KR100949141B1 KR 100949141 B1 KR100949141 B1 KR 100949141B1 KR 1020070112834 A KR1020070112834 A KR 1020070112834A KR 20070112834 A KR20070112834 A KR 20070112834A KR 100949141 B1 KR100949141 B1 KR 100949141B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
multilayer thin
light source
thin film
characteristic radiation
film mirror
Prior art date
Application number
KR1020070112834A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20090046598A (ko
Inventor
천권수
윤권하
Original Assignee
원광대학교산학협력단
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 원광대학교산학협력단 filed Critical 원광대학교산학협력단
Priority to KR1020070112834A priority Critical patent/KR100949141B1/ko
Publication of KR20090046598A publication Critical patent/KR20090046598A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100949141B1 publication Critical patent/KR100949141B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21K—TECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
    • G21K1/00—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating
    • G21K1/06—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating using diffraction, refraction or reflection, e.g. monochromators
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21K—TECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
    • G21K1/00—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating
    • G21K1/02—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating using diaphragms, collimators

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)

Abstract

본 발명은 X-선 튜브 광원에서의 특성방사선 획득 장치에 관한 것으로, X-선 튜브 광원에서 발생하는 특성방사선을 평면 기판 위에 다층박막이 균일하게 코팅된 단일의 평면 다층박막 거울을 이용하여 선택적으로 단색화하여 획득한다.
본 발명에 따른 특성방사선 획득 장치는 정렬이 용이한 단일의 평면 다층박막 거울을 이용하므로 단색화 정도와 브래그 반사 효율을 용이하게 조절하면서 X-선 튜브 광원의 타깃으로 사용되는 금속의 특성방사선을 비교적 쉽게 얻을 수 있으며, 발명의 구성에 포함된 콜리메이터와 슬릿부는 통상적인 방법으로 제작 가능하기 때문에 저렴한 가격으로 장치를 구현하여 다양한 응용분야에 적용할 수 있고, 특히 평면 다층박막 거울을 통해 획득된 특성방사선은 고 해상도 분석 실험에서 백그라운드 노이즈(background noise)를 줄여 신호대잡음비(S/N비)를 높이는 효과를 가져 올 수 있으며, 고해상도 영상이 요구되는 영상시스템의 광원으로 사용되어 높은 음영비(contrast)를 가지는 영상 획득을 가능하게 할 수 있다.
X-선 튜브, 특성방사선, 다층박막 거울

Description

Ｘ-선 튜브 광원에서의 특성방사선 획득 장치{APPARATUS FOR OBTAINING CHARACTERISTIC X-RAY FROM X-RAY TUBE SOURCE}
본 발명은 특성방사선 획득 장치에 관한 것이며, 더욱 상세히는 단일 다층박막 거울을 이용한 X-선 튜브 광원에서의 특성방사선 획득 장치에 관한 것이다.
X-선의 단색화에는 주로 모노크로메이터(monochromator)가 사용된다. 즉 광원에서 발생된 다색빔(polychromatic beam)은 모노크로메이터를 통과함으로써 사용자가 원하는 파장 또는 에너지를 가진 빔을 제외하고는 모두 제거되어 원하는 파장 또는 에너지만을 가진 X-선 만이 통과하게 되어 단색화 된다.
도 1은 일반적으로 사용되는 실리콘(Si) 또는 게르마늄(Ge) 단결정(single crystal; 100,100') 2매를 서로 평행하게 배치함으로써 X-선의 단색화를 달성하는 모노크로메이터의 구조이다. 각각의 실리콘 단결정(또는 게르마늄 단결정)(100,100')은 브래그(W. L. Bragg)의 회절조건인 mλ=2dsinθ(여기서 d는 격자평면의 간격이고, θ는 입사 광선과 평면과 이루는 각, λ는 파장, 정수 m=1,2,3…)을 만족해야 한다. 도 1에 나타낸 단결정 모노크로메이터를 통과한 단색 방사광은 입사광과 평행하게 되며, 두 단결정(100,100')의 쌍을 동시에 회전함으로써 단색화 되는 에너지를 바꿀 수 있다.
실리콘(또는 게르마늄) 단결정(100,100')으로 된 모노크로메이터는 회절효율이 낮으나 단색화 정도가 뛰어난 장점이 있다. 이러한 모노크로메이터는 방사광가속기에 발생되는 다색빔을 단색화 하는데 많이 사용된다. 방사광가속기에서 발생되는 포톤(photon)의 수는 X-선 튜브에서 발생되는 포톤 수 보다 수십 만배 더 세기 때문에 비록 단결정으로 구성된 모노크로메이터의 효율이 수 퍼센터(%) 정도 일지라도 단색화된 빔의 세기는 실험에 사용하는 데는 전혀 문제가 없다.
그러나 X-선 튜브로 된 광원에서 두 개의 실리콘(또는 게르마늄) 단결정(100,100')으로 구성된 모노크로메이터가 사용되면 비록 단색화 정도는 높아지나 포톤 수의 감소로 실험종류 또는 응용에 따라 어려움이 발생할 수 있다.
따라서 포톤 수의 감소를 줄이기 위하여 실리콘(또는 게르마늄) 단결정(100,100') 대신에 평면 다층박막 거울을 사용하고 도 1과 동일한 구조를 갖는 다층박막 모노크로메이터가 사용되기도 한다. 여기에 사용되는 다층박막 거울은 서로 매우 정밀할 정도로 비슷하게 제조되어야 하고 또 두 다층박막 사이의 평행도도 매우 정밀하게 유지되어야 한다. 여기에 사용되는 다층박막 거울은 기판 위에 두 물질, 예컨대 원자번호가 높은 물질과 원자번호가 낮은 물질 층이 번갈아 증착되어 있는 구조로 되어 있으며, 두 물질의 층들이 하나의 짝을 이루며 대략 수 나노미터(통상 10nm 이하) 두께를 가지고 수십 층에서 수백 층으로 쌓아진다. 이 다층박막 거울은 주로 DC 마그네토론 스파터링 방법이나 이온빔 스파터링 방법에 의해 만들어진다.
한편 두 개의 평면 다층박막 거울을 사용하는 대신 한 개의 비구면 다층박막 거울을 사용하여 X-선 튜브에서 발생하는 빔을 단색화하는 것도 잘 알려져 있다.
공지된 바와 같이, X-선 디프렉토미터(diffractometer)에서는 X-선 튜브 또는 회전 애노드 타입(rotating anode type) X-선 광원에서 발생하는 X-선을 모노크로메이터로 사용되는 겜벨(G
Figure 112007079731064-pat00001
bel) 거울을 이용하여 단색화함으로써 특성방사선(예컨대, Kα)을 획득하여 시료 분석에 사용하고 있다.
이와 같은 X-선 디프렉토미터에서 사용되는 겜벨 거울은 점 광원에서 발생하는 다색의 X-선 콘빔(cone beam)을 단색의 평행 빔으로 만드는 역할을 한다. 이러한 겜벨 거울의 기판(Substrate)은 포물선 모양이며 광원의 단색화를 위해 측면 방향으로 코팅의 두께가 증가하면서 변하는 측면 변화 다층박막(laterally graded multilayer)으로 되어 있고, 코팅 물질로는 주로 텅스텐(W)과 실리콘(Si)이 사용된다.
이러한 겜벨 거울을 사용하는 경우, 포물선 비구면 기판을 만드는 것도 상당히 어려울 뿐만 아니라 다층박막의 두께 역시 포물선 모양의 기판을 따라 다르게 변하게 조절해야 하기 때문에 다층박막 증착에도 상당히 어렵다. 그리고 X-선 광원이 포물선의 초점에 위치해야 하기 때문에 X-선 광원과 거울의 정렬에도 많은 노력이 필요하다. 그리고 광원의 크기가 유한하기 때문에 단색화 정도가 떨어지는 경향이 있다.
상기한 바와 같이 포물선 기판 위의 다층박막 반사를 이용한 겜벨 거울은 광원과의 정렬 정밀도, 기판의 제작 정밀도 및 그 위에 증착되는 코팅의 질에 따라 단색화의 정도가 많이 달라지는 단점이 있다.
또한, 도 1에 나타낸 실리콘(또는 게르마늄) 단결정(100,100') 대신에 평면 다층박막 거울을 사용하는 다층박막 모노크로메이터는 두 평면 다층박막 거울의 정렬(평행도)이 단색화 및 효율에 중요한 역할을 하는데, 실제로 정렬 오차가 발생하면 첫 번째 다층박막 거울을 통과한 준 단색화된 방사광이 두 번째 다층박막 거울에서 브래그 조건을 만족하지 못하기 때문에 원하는 특성방사선을 획득하기 어렵다.
또한, 도 1에 나타낸 실리콘(또는 게르마늄) 단결정(100,100')을 사용하는 모토크로메이터는 X-선 튜브 광원에 적용되어 단색화된 특성방사선을 얻어지고 있으나 회절 효율이 매우 낮아 실제로 적용하기는 매우 제한적이며, 특히 이들 실리콘(또는 게르마늄) 단결정(100,100')이 매우 고가여서 실험용으로 구입하여 사용하기가 쉽지 않다는 단점이 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 X-선 튜브 광원에서 발생하는 특성방사선을 평면 기판 위에 다층박막이 균일하게 코팅된 단일의 평면 다층박막 거울(Uniform multilayr mirror)을 이용하여 X-선 튜브 광원에서 발생되는 특성방사선을 선택적으로 획득하는 장치를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 X-선 튜브 광원에서의 특성방사선 획득 장치의 실시예는, X-선 튜브 광원을 이용해서 X-선을 발생하는 광원부와; 상기 광원부로부터 일정 각도로 방출되는 X-선을 수직 또는 수평 방향으로 제한하는 콜리메이터; 브래그 반사조건에 따른 특정 브래그 각도로 정렬되어 상기 콜리메이터를 통과한 X-선을 반사시키는 평면 다층박막 거울; 상기 평면 다층박막 거울에 의해 반사되는 X-선 중 특성방사선의 에너지 대역만을 통과시키는 필터부; 및 상기 필터부를 통과한 특성방사선의 공간 퍼짐을 제한하여 단색화 정도를 조절하기 위하여 슬릿의 폭을 조절할 수 있는 슬릿부;로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 X-선 튜브 광원에서의 특성방사선 획득 장치는 정렬이 용이한 단일의 평면 다층박막 거울을 이용하므로 단색화 정도와 브래그 반사 효율을 용이하게 조절하면서 X-선 튜브 광원의 타깃으로 사용되는 금속의 특성방사선을 비교적 쉽게 단색화하여 얻을 수 있다.
본 발명의 구성에 포함된 콜리메이터와 슬릿부는 통상적인 방법으로 제작 가능하기 때문에 저렴한 가격으로 장치를 구현하여 다양한 응용분야에 적용할 수 있으며, 특히 평면 다층박막 거울을 통해 단색화된 특성방사선은 고 해상도 분석 실험에서 백그라운드 노이즈(background noise)를 줄여 S/N비를 높이는 효과를 가져 올 수 있고, 고해상도 영상이 요구되는 영상시스템의 광원으로 사용되어 높은 음영비(contrast)를 가지는 영상 획득을 가능하게 할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.
도 2를 참조하면, 광원부(200)는 X-선 튜브 광원을 이용해서 X-선을 발생한다.
콜리메이터(210)는 상기 광원부(200)로부터 일정 각도로 방출되는 X-선을 수직 또는 수평 방향으로 제한한다.
평면 다층박막 거울(220)은 브래그 반사조건에 따른 특정 브래그 각도로 정렬되어 상기 콜리메이터(210)를 통과한 X-선을 반사시킨다.
상기 평면 다층박막 거울(220)의 이면에는 상기 콜리메이터(210)를 통과한 X-선이 상기 평면 다층박막 거울(220)에 반사되지 않고 상기 평면 다층박막 거울(220)을 통과하는 것을 막는 빔 스토퍼(beam stopper; 221)가 설치되어 있다.
상기 빔 스토퍼(221)로는 납판을 사용하는 것이 바람직하다.
필터부(230)는 상기 평면 다층박막 거울(220)에 의해 반사되는 X-선 중 특성방사선의 에너지 대역만을 통과시킨다.
슬릿부(240)는 상기 필터부(230)를 통과한 특성방사선의 공간 퍼짐을 제한하여 단색화 정도를 조절하기 위하여 슬릿의 폭을 조절할 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 X-선 튜브 광원에서의 특성방사선 획 득 장치는 다음과 같이 작동하여 X-선 튜브 광원의 타깃으로 사용되는 금속의 특성방사선(예컨대, Kα 또는 Kβ )을 선택적으로 획득한다.
도 3은 상기 광원부(200)에서 이용하는 X-선 튜브 광원 중, 몰리브덴(Mo) 타깃을 가진 X-선 튜브 광원에서 발생한 X-선의 에너지 스펙트럼 그래프로서, 넓은 영역에 걸쳐서 나타나는 제동복사와 피크로 나타나는 특성방사선들(예컨대, Kα, Kβ)을 보여주고 있다.
이러한 특성방사선들은 단색화 정도가 뛰어난 빔으로 X-선 튜브에 사용되는 타깃 물질에 따라서 발생하는 특성방사선의 에너지도 다르기 때문에, 본 발명에 따라 이 특성방사선만을 간단하게 뽑아내면 여러 응용분야에 적용할 수 있다. 특히 평면 다층박막 거울을 통해 단색화된 특성방사선은 고 해상도 분석 실험에서 백그라운드 노이즈(background noise)를 줄여 S/N비를 높이는 효과를 가져 올 수 있고, 고해상도 영상이 요구되는 영상시스템의 광원으로 사용되어 높은 음영비(contrast)를 가지는 영상 획득을 가능하게 할 수 있다.
상기와 같은 광원부(200)의 X-선 튜브 광원에 사용되는 금속 타깃은 얻고자 하는 특성방사선의 피크 에너지에 따라 다양하게 선택할 수 있다.
대표적인 금속 타깃은 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W) 등이 있다. X-선이 발생되는 크기는 대략 수십에서 수백 ㎛ 정도이다. 그리고 광원에서는 콘빔(cone beam) 형태로 X-선이 퍼지게 된다. 이 광원에서 발생하는 X-선은 도 3에 나타낸 바와 같이 제동복사 성분과 특성방사선들로 구성되어 있다.
상기 콜리메이터부(210)는 상기 광원부(200)에서 발생하는 콘빔(cone beam) 형태의 X-선을 수직 또는 수평 방향으로 제한하여 상기 평면 다층박막 거울(220)에 입사되도록 한다.
이때 다양한 각도(또는 에너지)를 선택하기 위하여 적어도 그 폭은 400㎛ 정도 되어야 하고, 수직방향으로는 상기 평면 다층박막 거울(220)의 크기보다 조금 작도록 선정한다. 여기서, 상기 콜리메이터(210)의 폭은 브래그 각도와 상기 평면 다층박막 거울(220)의 길이에 의해 결정되며, 상기 콜리메이터(210)는 텅스텐으로 제작되는 것이 바람직하다.
상기 평면 다층박막 거울(220)은 적어도 5축의 자유도(X, Y, Z, θx, θy, θ)를 갖는 스테이지 위에 장착되도록 한다. 그 중 회전 자유도(θ)는 적어도 0.001도 이하의 분해능을 갖도록 하는 스테이지를 선택하여 브래그 각도를 정확히 정렬할 수 있도록 한다. 참고로, 상기 평면 다층박막 거울(220)의 다층박막은 주로 텅스텐/실리콘(W/Si), 텅스텐/카본(W/C), 백금/카본(Pt/C), 텅스텐/탄화붕소(W/B4C) 등이 많이 사용되고, 상기 평면 다층박막 거울(220)의 크기는 100mmㅧ 100mm 정도이면 충분하다. 상기 다층박막의 두께 주기와 총 층수 등은 사용하고자 하는 목적에 맞게 최적화할 필요가 있다. X-선 광원에서 발생하는 특성방사선의 에너지에 따라 다르지만 브래그 각도는 통상 0.2도에서 1.2도 사이에 있게 된다.
본 발명에 따른 상기 평면 다층박막 거울(220)의 실시예는 텅스텐(W)과 카본(C)으로 구성된 물질로 두께 주기 5.5nm, 총 층수 15, 브래그 각도 0.5도를 갖는다.
상기 평면 다층박막 거울(220)을 브래그 반사조건에 따른 특정 브래그 각도로 정렬하기 위해서는, 먼저 상기 평면 다층박막 거울(220)을 대략의 브래그 각도로 맞추고 상기 평면 다층박막 거울(220)의 한쪽 끝, 즉 도 2에 나타낸 바와 같이 광원 쪽에서 멀고 상기 필터부(230) 쪽에 가까운 선단을 상기 슬릿부(240)의 슬릿의 폭을 통과하는 특성방사선 중 반사 없이 통과하는 특성방사선이 없도록 도 2에 나타낸 Y축 스테이지를 이동시켜 상기 콜리메이터(210)를 통과한 X-선이 완전히 반사되도록 한다. 이러한 과정을 반복하여 상기 평면 다층박막 거울(220)이 특성방사선만을 반사시킬 수 있도록 정렬한다.
한편, 브래그 각도가 매우 작을 때(예컨대, 0.3도)는 상기 평면 다층박막 거울(220)을 정렬했을 때 상기 평면 다층박막 거울(220) 뒤로 상기 콜리메이터(210)를 통과한 X-선이 그대로 통과하는 경우가 발생할 수 있으므로, 상기 평면 다층박막 거울(220)의 이면에 빔 스토퍼(221)를 설치하여 상기 콜리메이터(210)를 통과한 X-선이 상기 평면 다층박막 거울(220)에 반사되지 않고 상기 평면 다층박막 거울(220)을 통과하는 것을 막았다.
참고로, 상기한 바와 같이 텅스텐(W)과 카본(C)으로 구성된 물질로 두께 주기 5.5nm, 총 층수 15, 브래그 각도 0.5도를 갖는 평면 다층박막 거울(220)에 대하여는 두께 1mm 이상의 납판으로 된 빔 스토퍼(221)를 설치하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 평면 다층박막 거울(220)의 정렬을 위해 상기 필터부(230)를 통과한 특성방사선을 CCD나 CMOS 카메라(도시하지 않음)로 촬영하여 획득한 특성방사선 검출 영상을 육안으로 보면서 브래그 각도를 맞추는 것이 바람직한데, 이 경우 상기 슬릿부(240)의 후방에 CCD나 CMOS 카메라를 배치한 후 상기 슬릿부(240)를 제거한 상태에서 특성방사선을 촬영하는 것이 바람직하다.
상기한 바와 같은 X-선 튜브 광원은 유한한 크기(예컨대, 수십에서 수백 ㎛ 직경)를 가진다. 이 유한한 크기 때문에 상기 평면 다층박막 거울(220)에 반사된 X-선은 공간적으로 분산된다. 그러나, 슬릿의 폭, 브래그 각도, 광원과 상기 평면 다층박막 거울(220)과의 거리, 상기 평면 다층박막 거울(220)과 슬릿부(240)와의 거리를 조절함으로써 공간적 분산을 조절할 수 있다.
상기 평면 다층박막 거울(220)에 의해 반사된 X-선 중에는 상기 광원부(200)의 X-선 튜브 광원에서 발생된 X-선 중에서 상기 평면 다층박막 거울(220)의 브래그 각도보다 작은 전반사 각을 갖는 성분들은 상기 평면 다층박막 거울(220)에 의해 반사된다. 따라서, 상기 평면 다층박막 거울(220)에 의해 반사된 X-선은 브래그 각도에 의해서 반사된 특성방사선과 전반사에 의해 반사되는 두 성분을 모두 포함하고 있다. 이때, 브래그 각도가 커질수록 전반사에 의한 반사는 줄어든다.
상기 필터부(230)는 상기 평면 다층박막 거울(220)을 통과한 전반사에 의한 반사 성분을 제거하는 기능을 한다. 전반사되는 X-선의 에너지는 도 3에 나타낸 바와 같이, 통상 8keV보다 낮기 때문에 이 에너지를 제거할 수 있는 필터를 선택하는 것이 바람직하다. 예를 들면 몰리브덴(Mo), 로듐(Rh) 필터 등이 사용될 수 있다.
X-선 튜브 광원의 유한한 크기와, 입사광과 평면 다층박막 거울(220)의 입사각이 측면 방향으로 수십에서 수 마이크로 라디안(μrad) 정도 차이가 있기 때문에 브래그 각도를 중심으로 X-선의 좌우 에너지 스펙트럼이 공간적으로 분산된다. 이론적으로 점 광원이 상기 평면 다층박막 거울(220)에 반사되는 경우 특성방사선만을 얻기 위해 다층박막 코팅을 측면 방향으로 두께를 조절한 측면 변화 다층박막(laterally graded multilayer)으로 된 평면 다층박막 거울이 사용될 수 있으나 실제로 유한한 크기의 광원 때문에 그 효과가 작다.
상기 슬릿부(240)는 상기 필터부(230)를 통과한 특성방사선의 공간 퍼짐을 제한하여 단색화 정도를 조절할 수 있다.
도 4는 슬릿부(240)의 슬릿 폭이 2mm일 때의 에너지 스펙트럼 그래프로서, MoKα(17.5 keV)와 MoKβ(19.6 keV)가 동시에 나타나 단색화 정도가 대단히 떨어짐을 알 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 특성방사선만을 얻기 위해서는 슬릿의 폭을 200㎛ 이하로 하는 것이 바람직하다. 슬릿의 폭은 상기 평면 다층박막 거울(220)과 슬릿부(240)와의 거리에 의해 더 크게도 작게도 할 수 있다.
도 5는 X-선 튜브 광원에서 발생한 X-선이 상기 평면 다층박막 거울(220)과 필터부(230)를 통과한 후의 에너지 스펙트럼 그래프로, 두께 25㎛의 몰리브덴(Mo) 필터를 사용하여 전반사 영역을 제거하고 200㎛의 슬릿 폭을 통과한 MoK α(17.5 keV) 특성방사선만이 얻어진 상태를 나타낸 것이다.
도 5에 있어서, 특성방사선의 단색화 정도를 나타내는 스펙트럼의 반치폭은 0.26 keV 정도로, 이 반치폭은 본 발명에 따른 상기 평면 다층박막 거울(220)을 이 용한 X-선 튜브 광원에서의 특성방사선 획득 장치의 특성 때문이 아니라 검출기(예컨대, 스펙트로미터)의 성능에 의해 결정된 것이므로 실제로는 훨씬 그 단색화가 뛰어나다.
참고로, 본 발명에 따른 장치를 이용하면 단색화 정도(ΔE/E, E는 단색화 빔의 중심 에너지이고, ΔE는 중심 에너지를 기준으로 좌우 퍼지는 정도이고 반치폭으로 보통 측정된다.)는 0.01 내지 0.005의 범위로 얻어질 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 X-선 튜브 광원에서의 특성방사선 획득 장치는 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있는 범위까지 그 기술적 정신이 있다.
도 1은 실리콘(Si) 또는 게르마늄(Ge) 단결정을 사용하는 모노크로메이터의 실시예.
도 2는 본 발명에 따른 X-선 튜브 광원에서의 특성방사선 획득 장치의 평면도.
도 3은 몰리브덴(Mo) 타깃을 가진 X-선 튜브 광원에서 발생한 X-선의 에너지 스펙트럼 그래프.
도 4는 슬릿부의 슬릿 폭이 2mm일 때의 에너지 스펙트럼 그래프.
도 5는 X-선 튜브 광원에서 발생한 X-선이 다층박막 거울과 필터부를 통과한 후의 에너지 스펙트럼 그래프.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100,100': 실리콘 또는 게르마늄 단결정 200: 광원부
210: 콜리메이터 220: 평면 다층박막 거울
221: 빔 스토퍼 230: 필터부
240: 슬릿부

Claims (4)

  1. X-선 튜브 광원을 이용해서 X-선을 발생하는 광원부(200)와;
    상기 광원부(200)로부터 일정 각도로 방출되는 X-선을 수직 또는 수평 방향으로 제한하는 콜리메이터(210);
    브래그 반사조건에 따른 특정 브래그 각도로 정렬되어 상기 콜리메이터(210)를 통과한 X-선을 반사시키고, 이면에는 상기 콜리메이터(210)를 통과한 X-선이 반사되지 않고 통과하는 것을 막는 빔 스토퍼(beam stopper; 221)가 설치되어 있는 평면 다층박막 거울(220);
    상기 평면 다층박막 거울(220)에 의해 반사되는 X-선 중 특성방사선의 에너지 대역만을 통과시키는 필터부(230); 및
    상기 필터부(230)를 통과한 특성방사선의 공간 퍼짐을 제한하여 단색화 정도를 조절하기 위하여 슬릿의 폭을 조절할 수 있는 슬릿부(240);
    로 구성되는 것을 특징으로 하는 X-선 튜브 광원에서의 특성방사선 획득 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 빔 스토퍼(221)는 납판으로 된 것을 특징으로 하는 X-선 튜브 광원에서의 특성방사선 획득 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 평면 다층박막 거울(220)의 정렬을 위해 상기 필터부(230)를 통과한 특성방사선을 CCD나 CMOS 카메라로 촬영하여 획득한 특성방사선 검출 영상을 이용하는 것을 특징으로 하는 특성방사선 획득장치.
KR1020070112834A 2007-11-06 2007-11-06 Ｘ-선 튜브 광원에서의 특성방사선 획득 장치 KR100949141B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070112834A KR100949141B1 (ko) 2007-11-06 2007-11-06 Ｘ-선 튜브 광원에서의 특성방사선 획득 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070112834A KR100949141B1 (ko) 2007-11-06 2007-11-06 Ｘ-선 튜브 광원에서의 특성방사선 획득 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090046598A KR20090046598A (ko) 2009-05-11
KR100949141B1 true KR100949141B1 (ko) 2010-03-25

Family

ID=40856445

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070112834A KR100949141B1 (ko) 2007-11-06 2007-11-06 Ｘ-선 튜브 광원에서의 특성방사선 획득 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100949141B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100997419B1 (ko) * 2010-03-26 2010-11-30 전남대학교산학협력단 3차원 ｘ선 현미경 구조 및 이에 사용되는 소형 x선 거울의 제조방법
KR101031675B1 (ko) 2010-11-23 2011-04-29 전남대학교산학협력단 X선 거울을 이용한 3차원 x선 현미경 및 x선 거울의 제조방법
WO2020004794A1 (ko) * 2018-06-27 2020-01-02 한국원자력의학원 동물용 방사선 치료기

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2896960B1 (en) * 2014-01-15 2017-07-26 PANalytical B.V. X-ray apparatus for SAXS and Bragg-Brentano measurements

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000338299A (ja) 1999-05-28 2000-12-08 Mitsubishi Electric Corp Ｘ線露光装置、ｘ線露光方法、ｘ線マスク、ｘ線ミラー、シンクロトロン放射装置、シンクロトロン放射方法および半導体装置
US6226349B1 (en) * 1998-07-25 2001-05-01 Bruker Axs Analytical X-Ray Systems Gmbh X-ray analysis apparatus with a graded multilayer mirror
KR20020060741A (ko) * 2000-09-22 2002-07-18 에모또 간지 Ｘ선 회절법을 이용한 금속상의 정량측정방법, 장치 및이것들을 사용한 도금 강판의 제조방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6226349B1 (en) * 1998-07-25 2001-05-01 Bruker Axs Analytical X-Ray Systems Gmbh X-ray analysis apparatus with a graded multilayer mirror
JP2000338299A (ja) 1999-05-28 2000-12-08 Mitsubishi Electric Corp Ｘ線露光装置、ｘ線露光方法、ｘ線マスク、ｘ線ミラー、シンクロトロン放射装置、シンクロトロン放射方法および半導体装置
KR20020060741A (ko) * 2000-09-22 2002-07-18 에모또 간지 Ｘ선 회절법을 이용한 금속상의 정량측정방법, 장치 및이것들을 사용한 도금 강판의 제조방법

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100997419B1 (ko) * 2010-03-26 2010-11-30 전남대학교산학협력단 3차원 ｘ선 현미경 구조 및 이에 사용되는 소형 x선 거울의 제조방법
KR101031675B1 (ko) 2010-11-23 2011-04-29 전남대학교산학협력단 X선 거울을 이용한 3차원 x선 현미경 및 x선 거울의 제조방법
WO2020004794A1 (ko) * 2018-06-27 2020-01-02 한국원자력의학원 동물용 방사선 치료기
US11724125B2 (en) 2018-06-27 2023-08-15 Korea Institute Of Radiological & Medical Sciences Radiotherapy apparatus for animal

Also Published As

Publication number Publication date
KR20090046598A (ko) 2009-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9448190B2 (en) High brightness X-ray absorption spectroscopy system
US10976273B2 (en) X-ray spectrometer system
US10295486B2 (en) Detector for X-rays with high spatial and high spectral resolution
EP3152554B1 (en) X-ray absorption measurement system
US9823203B2 (en) X-ray surface analysis and measurement apparatus
US9383324B2 (en) Laboratory X-ray micro-tomography system with crystallographic grain orientation mapping capabilities
Henke et al. Pulsed plasma source spectrometry in the 80–8000‐eV x‐ray region
US9570265B1 (en) X-ray fluorescence system with high flux and high flux density
US6226349B1 (en) X-ray analysis apparatus with a graded multilayer mirror
US20190011379A1 (en) Method of performing x-ray spectroscopy and x-ray absorption spectrometer system
WO2015187219A1 (en) X-ray absorption measurement system
US20190088381A9 (en) X-ray illuminators with high flux and high flux density
JP7395775B2 (ja) 結晶解析装置及び複数の検出器素子を使用するｘ線吸収分光法のためのシステム及び方法
US20150247811A1 (en) X-ray surface analysis and measurement apparatus
JP2008014861A (ja) 超小角ｘ線散乱測定装置
KR100949141B1 (ko) Ｘ-선 튜브 광원에서의 특성방사선 획득 장치
JP2018173403A (ja) 高分解能ｘ線回折方法および装置
CN110621986B (zh) 执行x射线光谱分析的方法和x射线吸收光谱仪系统
KR101268180B1 (ko) 단색광 이중 에너지 엑스선 발생장치를 이용한 골밀도 측정장치
KR101366945B1 (ko) 단색광 이중 에너지 엑스선 발생장치
Ceglio et al. Space and time resolved soft x-ray spectra using x-ray transmission gratings
Tsuji et al. Micro and imaging X-ray analysis by using polycapillary X-ray optics
US20150185168A1 (en) Device for measuring resonant inelastic x-ray scattering of a sample
Parrish et al. Methods for modifying the spectrum

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130225

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140303

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150224

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160519

Year of fee payment: 7

LAPS Lapse due to unpaid annual fee