KR20080068787A - Ｘ선 저선량단층촬영 장치 - Google Patents

Ｘ선 저선량단층촬영 장치 Download PDF

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알프레드 레인홀드
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코메트 게엠베하
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Abstract

X선 저선량단층촬영을 위한 장치로서, 전기를 띤 입자들의 입자빔이 타깃(42)을 향하게 하는 수단을 포함하고, 상기 수단은 전기를 띤 입자들이 상기 타깃(42)에 부딪힐 때 검사될 프로브(2)를 방사선 촬영하기 위한 X선을 방출하는 장치에 있어서,
상기 타깃(42)은 적어도 하나의 타깃 소자(46)를 포함하고, 상기 타깃 소자에는 지지부 소자(46)를 부분적으로만 커버하는 서로 이격된 다수의 타깃 소자들(48 54)이 배치되고,
상기 타깃 소자들(48 - 54)에 부딪히도록 하기 위해 입자빔을 편향시킬 수 있는 편향 수단이 제공되는 것을 특징으로 하는 X선 저선량단층촬영을 위한 장치가 제공된다.

Description

Ｘ선 저선량단층촬영 장치{X-RAY TOMOSYNTHESIS DEVICE}
본 발명은 청구범위 제 1 항의 전제부에 제시된 방식의 X선 저선량단층촬영을 위한 장치에 관한 것이다.
상기 장치는 일반적으로 공지되어 있고, 예컨대 전자 부품들, 프린트 기판 또는 프린트 회로 기판의 검사를 위해 이용된다.
X선-단층촬영- 또는 저선량단층촬영 방법에서는 기본적으로 검사될 대상에 대한 X선원의 X선의 상대 이동을 필요로 한다. X선- 단층촬영- 또는 저선량단층촬영 방법의 기술적 세부 사항은 당업자에게 일반적으로 예컨대 DE 103 08 529 A1에 의해 일반적으로 공지되어 있으므로, 여기에서는 상세히 설명되지 않는다.
DE 103 08 529 A1에 X선 저선량단층촬영을 위한 장치가 공지되어 있고, 상기 장치는 대상을 스캐닝식으로 방사선 촬영을 하기 위한 X선을 발생시키는 X선원을 가진 X선관 및 검사될 대상을 위한 고정장치를 포함한다. 또한, 공지된 장치는 검사될 대상의 방사선 촬영 후에 X선을 검출하기 위한 X선 검출기를 포함한다. 공지된 장치에서, 검사될 대상은 검사가 실행되는 동안 그것의 고정장치에 고정되는 한편, 단층촬영-또는 저선량단층촬영 방법의 실시를 위해 X선관 및 X선 검출기는 대상에 대해 이동된다. 유사한 장치가 EP 0 683 389 A1, DE 101 42 159 A1, DE 102 42 610 A1, DE 199 51 793 A1, DE 103 17 384 A1 및 DE 103 09 887 A1에 공지되어 있다.
상기 공지된 장치의 단점은, 검사될 대상에 대해 X선원 및 X선 검출기가 이동되어야 하므로 상당히 큰 질량이 이동되어야 한다는 것이고, 이는 적지 않은 기계적 공정을 필요로 하므로, 공지된 장치는 제조시 공정이 복잡하고 비용이 많이 든다. 상기 단점은 우수한 이미지 품질을 달성하기 위해 질량의 이동이 고도로 정밀하게 그리고 한편으로는 X선원의 이동과 다른 한편으로는 검출기의 이동에 대해서 동시에 이루어져야 한다는 점에 의해 더 심각해진다.
전술한 장치들의 변형시 가동적인 X선 검출기 대신에 다수의 고정 X선 검출기를 사용하는 것이 제안되었다. 그러나 또한 상기 장치에서도 X선관이 이동되어야 하므로, 기본적으로 전술한 단점들은 지속된다.
또한, X선원이 고정 배치되고 검사될 대상과 X선 검출기가 이동되는 X선-단층촬영- 또는 저선량단층촬영을 위한 장치는 이미 공지되어 있다. 상기 공지된 장치에서도 상당히 큰 질량이 이동되어야 한다는 기본적인 단점이 있다.
DE 196 04 802 A1에 X선원 및 X선 검출기는 고정 배치되는 한편, 검사가 실시되는 동안 검사될 대상용 고정장치가 이동되는 X선-단층촬영- 또는 저선량단층촬영 장치가 공지되어 있다. 유사한 장치들은 DE 197 23 074, US 6 748 046 B2, DE 37 903 88 T1, 및 DE 102 38 579 A1에 공지되어 있다.
또한, X선관 내에서 이동 가능한 X선원을 가진 고정 X선관, 검사될 대상용 고정장치, 및 고정 X선 검출기가 사용되는 X선-단층촬영- 또는 저선량단층촬영 장 치가 DE 103 38 742 A1에 공지되어 있고, 이 경우 필요한 3차원 해상도를 얻기 위해 검사될 대상의 방사선 촬영 후에 X선의 각각의 위치에 따라 X선을 X선 검출기로 향하게 하는 가동적인 반사 시스템이 이용된다. 유사한 장치가 WO 89/04477에 공지되어 있다.
상기 장치에서도, 상당히 큰 질량이 고도로 정밀하게 이동되어야 하는 것이 단점이다. 또한, 필요한 반사 시스템은 매우 복잡한 기계적 공정을 필요로 하여 공지된 장치의 제조 비용을 증가시킨다.
본 발명의 목적은, 간단하고 저렴하게 제조될 수 있고 동시에 X선 이미지의 높은 이미지 품질을 가능하게 하는 X선-저선량단층촬영 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적은 청구범위 제 1 항에 제시된 장치에 의해 달성된다.
본 발명에 따른 장치의 기본 사상은, X선원의 이동 또는 입자빔을 발생시키는 입자원을 이동시킬 필요 없이, 전기를 띤 입자의 입자빔이 타킷에 부딪힐 때 X선이 발생되는 초점의 이동을 달성하는 것이다.
본 발명에 따라, 상기 기본 사상은 지지부 재료로 이루어진 적어도 하나의 지지 소자를 포함하는 타깃에 의해 구현되고, 상기 타깃에 지지 소자의 적어도 일부만 커버하는 서로 이격된 다수의 타깃 소자들이 배치된다.
본 발명에 따라, 지지부 재료 및 타킷 재료는 상이하다. 이 경우, 타깃 재료는 소정의 파장 길이 또는 소정의 파장 길이 범위의 X선과 관련하여 선택되는 한편, 지지부 재료는 그것의 높은 열전달 계수 및 X선에 대한 높은 투과성과 관련하여 선택된다. 본 발명에 따라, 방사(radiation) 방향에 대해서 수직인 지지 소자의 횡단면은 상기 방향의 타깃 소자의 횡단면보다 더 크게 정해지므로, 타깃 소자는 지지 소자의 표면의 일부만 커버한다. 또한, 지지부 재료는 더 낮은 밀도, 높은 열 전도성, 및 도핑에 의해 증가된 소정의 도전성을 갖는 한편, 타깃 재료는 예컨대 텅스텐과 같이 높은 밀도를 가진 재료이다.
충돌하는 전자들은 타깃 재료 내에서 짧은 거리에서 제동되고, 이 경우 바람직하게 단파 X선이 발생한다. 그와 달리, 낮은 밀도의 지지부 재료 내에서 유입 전자들은 매우 긴 거리에서 제동되므로, 예컨대 적절한 필터에 의해 필터링될 수 있는 장파 X선이 발생한다. 따라서, 초점의 본 발명에 따른 형태, 크기, 및 위치는 각각의 타깃 소자의 형태, 크기, 및 위치에 의해 결정된다.
본 발명에 따라, 소정의 파장 길이의 또는 소정의 파장 길이 범위의 X선은 각각의 투사된 타깃 소자 내에서만 발생되어 해당 타깃 소자가 X선관의 초점을 규정하기 때문에, X선관의 작동시 전자빔이 항상 타깃의 전체면을 투사하는 경우, 초점의 형태 및 크기는 더 이상 전자빔의 횡단면에 의존하는 것이 아니라, 각각의 타깃 소자의 횡단면에만 의존한다.
즉, 지지 소자 내에서도 X선이 발생된다. 그러나, 이는 다른 파장 길이를 갖고, 또는 타깃 소자 내에서 발생된 유효 방사선과 다른 파장 길이 범위이므로, 즉시 필터링될 수 있다.
그렇기 때문에, 본 발명에 따른 장치의 초점은 본 발명에 따라 거의 임의로 작게 형성될 수 있고, 마이크로-또는 나노 구조로 타깃 소자를 형성하기 위해 이용되는 마이크로구조화 방법에 의해서만 제한된다.
초점의 형태, 크기 및 위치는 타깃 소자의 형태, 크기, 및 위치에 의해서만 정해지기 때문에, 공지된 장치에서 X선관의 초점의 형태, 크기, 및 위치를 규정하는 전자빔의 형태, 크기, 및 위치를 안정화하기 위해, 종래의 장치에서 필요로 하는 구조적으로 복잡한 조치가 본 발명에 따른 장치에서는 생략될 수 있다. 따라서, 공정이 매우 간단한 본 발명에 따른 장치는 각각의 초점의 형태, 크기, 및 위치가 고도로 안정적이고, 이미지 제공 방법에서 사용시 특히 높은 이미지 품질을 가능하게 하는 X선-저선량단층촬영-장치의 구성을 가능하게 한다.
타깃 소자로서 각각의 요구 조건에 따라, 전자 조사시 소정의 파장 길이 또는 소정의 파장 길이 범위의 X선을 방사하는 재료가 사용될 수 있다.
입자빔, 예컨대 전자빔의 투사시, 각각의 타깃 소자는 X선원으로 작용한다. 본 발명에 따라 타깃이 각각 X선원으로 작용할 수 있는 서로 이격된 다수의 타깃 소자를 포함함으로써, 본 발명에 따른 장치는 공간적으로 서로 이격되고 따라서 상이한 각도로 프로브의 방사선 촬영을 가능하게 하는 다수의 가능한 X선원을 포함한다.
타깃 소자들 중 하나가 X선원으로 작용할 수 있도록, 상기 타깃 소자에 입자빔이 방사되고, 따라서 상기 타깃 소자는 X선을 방사한다. 또한, 본 발명에 따라 편향 수단이 제공되고, 상기 편향 수단에 의해 타깃 소자에 충돌을 위해 입자빔이 편향될 수 있다. 적절하게 편향됨으로써, 입자빔은 선택적으로 소정의 타깃 소자를 향할 수 있고, 상기 타깃 소자는 전기를 띤 입자의 충돌시 X선을 방사하므로 X선원으로 작용한다. 입자빔에 의해 상이한 타깃 소자들이 시간적으로 연속해서 투사됨으로써, 프로브의 방사선 촬영시 X선원의 시간적으로 연속하는 상이한 위치들 및 상이한 방사각들이 가능하다.
입자빔의 편향이 예컨대 적절한 코일 또는 코일 장치에 의해 이루어질 수 있기 때문에, 본 발명에 따라 프로브에 대한 X선원의 위치 변동이 가능하고, 이를 위해 X선원 또는 부품들이 이동될 필요가 없다.
프로브의 방사선 촬영시 X선원의 위치 및 방사각의 변동은 다소의 질량 이동을 필요로 하지 않기 때문에, 상기 변동은 거의 시간 지연 없이 실행될 수 있다. 이러한 방식으로 프로브는 본 발명에 따른 장치에 의해 종래의 장치를 이용한 것보다 더 신속하게 검사될 수 있다. 이러한 방식으로, 프로브의 검사시 클록 주기는 현저히 감소되므로, 프로브의 검사는 시간 절감 방식으로 그리고 저렴하게 이루어진다.
본 발명에 따른 장치의 다른 장점은, 상기 장치는 기본적으로 질량 연관된 컴포넌트의 물리적 이동이 필요 없다는 것이다. 이러한 방식으로, 본 발명에 따른 장치는 특히 간단한 구성으로 저렴하고 강성으로 형성된다.
타깃 소자의 형태, 크기, 및 성분은 각각의 요구 조건에 따라 넓은 범위에서 선택될 수 있다. 타깃 소자는 예컨대 마이크로-또는 나노 구조일 수 있고, 상기 구조는 마이크로구조화 방법에 의해 지지 소자에 형성된다. 마이크로구조화 방법으로서 예컨대 증착 방법, 예컨대 3차원 추가 나노리소그래피 또는 이온빔스퍼터링, 제거 방법, 예컨대 전자리소그래피 또는 에칭 방법이 이용될 수 있다. 상기 방법들은 당업자에게 일반적으로 공지되어 있으므로, 여기에서 설명되지 않는다.
본 발명에 따라, 타깃 소자는 예컨대 그리고 특히 지지 소자의 표면에 형성될 수 있다. 각각의 요구 조건에 따라, 타깃 소자가 지지 소자 내에 매립될 수 있는 경우, 전기를 띤 입자들이 타깃 소자에 도달하는 것이 보장되므로, 상기 X선을 방사하는 것이 보장된다.
예컨대 그리고 특히 본 발명에 따라, 전기를 띤 입자의 입자빔을 발생시키기 위한 입자원, 검사될 프로브용 고정장치, 및 프로브의 방사선 촬영 후 X선을 검출하기 위한 검출기는 서로에 대해 고정 배치될 수 있다. 상응하게 구성된 본 발명에 따른 장치에서 상기 부품 그룹들 중 하나가 이동될 필요없이, 프로브의 방사선 촬영시 전술한 방식으로 상이한 방사각이 구현될 수 있다. 방사각의 교체 속도는, 입자빔이 하나의 타깃 소자로부터 다른 타깃 소자로 편향될 수 있고 상기 편향은 거의 시간 지연 없이 가능한 시간 주기에만 의존하기 때문에, 본 발명에 따른 장치에서 방사각은 거의 시간 지연 없이 변동될 수 있다. 이는, 프로브의 검사시, 전술한 방식으로 특히 높은 속도가 가능하다.
부품 그룹들이 서로에 대해 고정 배치된다는 것은, 본 발명에 따라 상기 부품 그룹들이 상이한 방사각의 달성을 위해 서로에 대해 이동되어서는 안 된다는 것이다. 이와 관련하여, 바람직하게 본 발명에 따라 프로브의 최대로 검사될 면과 적어도 같은 크기의 면을 가진 타깃이 사용된다. 또한, 이와 관련하여, 프로브의 방사선 촬영 후에 X선을 검출하기 위한 검출기로서 프로브의 최대로 검사될 면보다 큰 입력 이미지면을 가진 X선 이미지 검출기가 사용되는 것이 바람직하다.
각각의 요구 조건에 따라 바람직한 경우에, 본 발명에 따라 입자원, 프로브용 고정장치, 및 검출기가 서로에 대해 이동 가능하게 배치되는 것이 가능하다. 그러나 프로브의 방사선 촬영 및 검사가 이루어지는 동안 상기 부품 그룹들의 상대 이동은 본 발명에 따라 불필요하다.
검출기에 의해 기록된 X선 이미지의 평가는 예컨대 컴퓨터 단층촬영(computer tomography) 방법에 의해, 특히 평면 컴퓨터 단층촬영 및 이미지 처리에 의해 이루어질 수 있다. 상기 방법은 일반적으로 공지되어 있으므로, 여기에서 상세히 설명되지 않는다.
비원형 초점의 경우, 직경은 본 발명에 따라 초점면 내의 초점의 가장 큰 폭이다.
열 전달 계수의 수치는 실온과 관련된다.
바람직하게, 편향 수단은 적어도 하나의 코일 또는 코일 장치 및/또는 적어도 하나의 정전기 편향 장치를 포함한다. 해당 코일 또는 코일 장치 또는 편향 장치에 의해 입자빔은 거의 시간 지연 없이 타깃 소자에 부딪히기 위해 편향될 수 있다.
본 발명에 따른 장치의 바람직한 개선예에서, 입자빔을 제공하는 입자원은 적어도 프로브의 검사 동안, 프로브의 방사선 촬영 후에 X선의 검출을 위한 검출기에 대해 고정 배치된다. 본 발명에 따라 입자원과 검출기 사이의 상대 이동이 필요 없기 때문에, 특히 간단하고 저렴하며 강성의 구조가 얻어진다. 검사란, 본 발명에 따라 상이한 방사각을 이용하여 다수의 X선 이미지를 시간적으로 연속하여 기록하는 것이다.
본 발명에 따른 바람직한 장치의 다른 개선예에서, 적어도 프로브의 검사가 이루어지는 동안 검사될 프로브용 고정장치는 입자원 및/또는 검출기에 대해 고정 배치된다. 특히 전술한 실시예와 조합시 특히 간단하고 저렴하며 강성의 구조가 얻어지고, 상기 구조에서 입자원, 프로브용 고정장치, 및 검출기는 서로에 대해 고정 배치된다.
본 발명에 따라, 면적이 넓은 타깃이 사용되면, 동시에 전자빔-포커싱 및 편향에 필요한 전자 광학 시스템의 초점 길이가 길 경우 전자빔의 편향 각도는 불가피하게 커야 한다. 이는, X선 이미지 품질을 저하시킬 수 있는, 초점의 형태 및 크기의 왜곡을 야기한다. 높은 이미지 품질을 보장하고 이로써 특히 점차 소형화된 프로브, 예컨대 다층-프린트 회로 기판의 검사가 가능하도록 하기 위해, 본 발명에 따른 장치의 바람직한 개선예에서, 타깃 소자들은 타깃에 대한 평면도에서 동일한 윤곽을 갖는다. 본 발명에 따른 X선은 타깃 소자에 의해서만 또는 거의 타깃 소자에 의해서만 발생되고, 따라서 X선관의 초점의 형태 및 크기는 X선을 방사하는 각각의 타깃 소자의 형태 및 크기에 의해 규정되기 때문에, 본 실시예에서 전자빔의 횡단면의 형태 및 치수와 관련하여 왜곡은 초점의 형태 및 크기에 영향을 미치치 않고 지속된다. 어떤 타깃 소자에 입자빔이 투사되는지와 무관하게, 타깃 소자의 동일한 윤곽으로 인해 초점은 항상 동일한 형태와 치수를 갖는다. 이러한 방식으로 본 발명에 따른 장치에 의해 기록된 X선 이미지의 품질은 개선된다.
타깃 소자의 형태와 크기는 각각의 요구 조건에 따라 넓은 범위에서 선택될 수 있다. 본 발명에 따른 장치의 바람직한 개선예에서, 타깃 소자들은 타깃에 대한 평면도에서 실질적으로 원형으로 제한된다. 이러한 방식으로 광학적 관점에서 특히 바람직한 특성이 얻어진다.
본 발명에 따른 장치의 다른 바람직한 개선예에서, 타깃은 투과 타깃으로 형성된다.
본 발명에 따른 장치의 다른 바람직한 개선예에서, 입자빔의 횡단면은, 입자빔은 타깃 소자를 향할 때 항상 상기 타깃 소자의 전체면을 방사하도록, 타깃 소자의 각각의 횡단면보다 크게 선택된다. 이러한 방식으로, 왜곡이 입자빔의 횡단면의 형태 및 치수와 관련하여 방사된 각각의 타깃 소자에 의해 형성된 초점의 형태와 치수에 영향을 미치지 않는 것이 보장된다.
본 발명에 따른 장치의 다른 바람직한 개선예에 따라, 입자빔이 사전 설정된 또는 사전 설정 가능한 순서로 하나 또는 전체 타깃 소자를 투사하여, 투사된 타깃 소자가 사전 설정된 또는 사전 설정 가능한 순서에 따라 X선을 방사하도록, 편향 수단을 제어할 수 있는 제어 수단이 제공된다. 이 경우, 예컨대 타깃면의 곡류 형태, 나선 형태 또는 직선 형태의 스캐닝 및 X선 방출과 관련하여 스캐닝 경로에 있는 타깃 소자의 시간적으로 연속하는 활성화를 달성하기 위해, 제어 수단에 의한 타깃 소자의 제어는 각각의 요구 조건에 따라 선택될 수 있다.
본 발명에 따른 장치의 다른 바람직한 개선예에서, 제어 수단은, 입자빔이 타깃 소자들 중 하나만 투사하도록, 편향 수단을 제어한다. 본 실시예에서, 하나 또는 전체 타깃 소자에는 시간적으로 연속해서 입자빔이 투사되므로, 상기 타깃 소자들은 시간적으로 연속해서 X선을 방출한다.
특히, 본 발명에 따라 프로브의 검사 후 X선의 검출을 위해 작은 면들의 다수의 검출기로 이루어진, 넓은 면을 가진 검출기가 사용되면, 본 발명에 따라 동시에 적어도 2개의 타깃 소자들을 동시에 투사하는 것이 가능하므로, 동시에 적어도 2개의 X선원이 작용한다. 그러나 이를 위해 상이한 X선원들에 의해 얻어진 X선 이미지들은 이미지 품질을 저하시키지 않는 방식으로 중첩되는 것이 전제된다. 이와 관련하여 본 발명에 따른 장치의 다른 바람직한 개선예에서, 제어 수단은, 동시에 적어도 2개의 타깃 소자들이 하나의 입자빔에 의해 투사되도록, 편향 수단을 제어한다. 그러한 실시예에서, 다수의 입자빔을 발생시키는 다수의 입자원들이 사용될 수 있다.
지지 소자를 구성하는 지지부 재료는 각각의 요구 조건에 따라 넓은 범위에서 선택될 수 있다. 상기 재료는 타깃 소자보다 낮은 밀도, 높은 열 전도성, 바람직하게 도핑에 의해 증가된 전기 도전성, 및 X선에 대한 높은 투과성을 갖는다.
특히 높은 열 전도를 달성하기 위해, 본 발명에 따른 장치의 바람직한 개선예에서, 지지 소자의 적어도 일부는 10 W(cm x K), 바람직하게 20 W(cm x K) 이상의 열전달 계수를 갖는 지지부 재료로 이루어진다. 이러한 방식으로, X선을 발생시키는데 필요한, 각각의 타깃 소자에 높은 에너지에 의해 가속화된, 전기를 띤 입자, 특히 전자의 조사시 특히 효율적인 열 전달이 보장된다.
특히 양호한 열 전달을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 장치의 다른 바람직한 개선예에서, 지지부 재료는 다이아몬드이거나 또는 다이아몬드를 포함한다.
본 발명에 따른 장치의 다른 바람직한 개선예에 따라, 지지부 재료는 전기 도전성을 높이기 위해 도핑된다. 이러한 개선예는 지지부 재료로서 예컨대 다이아몬드를 사용할 경우 발생된 열의 충분한 전달이 보장되지만 동시에 다이아몬드의 전기 절연 특성으로 인해 타깃이 전기 충전된다는 사실에 기초한다. 또한, 이러한 개선예는, 타깃의 전기 충전은, 전하의 조절되지 않은 분리 및 타깃에 대한 재충돌이 X선의 비조절 추가 방출을 야기한 경우, 이미지 품질을 저하시킨다는 사실에 기초한다. 예컨대 그리고 특히 지지부 재료로서 전기 절연체인 다이아몬드가 사용되면, 다이아몬드는 적절한 도핑 재료, 예컨대 금속 또는 붕소 또는 몇 나노미터 두께의 금속 코팅에 의해 도핑됨으로써 입자빔을 향한 표면은 전기 도전성이 될 수 있다. 따라서, 전하, 예컨대 전자는 타깃으로부터 분리될 수 있으므로, 이미지 품질을 저하시키는 타깃의 전기 충전이 확실하게 저지된다. 놀랍게도, 이러한 방식으로 본 발명에 따른 장치에 의해 기록된 이미지의 품질이 개선된다.
본 발명에 따른 장치의 다른 바람직한 계선예에서, 타깃은 필터를 포함하고, 상기 필터는 타깃 소자에서 발생된 X선에 대해 투과성이고, 지지 소자에서 발생된 X선을 적어도 부분적으로 차단한다. 이러한 방식으로, 소정의 파장 길이 또는 소정의 파장 길이 범위의 X선만 프로브를 투사하는 것이 보장된다.
본 발명은 하기에서, 본 발명에 따른 장치의 실시예가 매루 개략적으로 도시된, 첨부된 도면에 의해 상세히 설명된다. 청구된, 설명된 또는 도면에 도시된 모든 특징들은 청구범위 또는 인용부의 구성과 무관하게 그리고 그들의 형식화 또는 상세한 설명 또는 도면의 설명과 무관하게 자체로 또는 서로 임의로 조합되어 본 발명의 대상을 이룬다.
도 1은 다층-프린트 회로 기판의 개략적인 단면도.
도 2는 선행기술에 따른 X선 저선량단층 촬영 방법으로 검사가 이루어지는 동안 다층-프린트 회로 기판의 개략적인 단면도.
도 3은 선행기술에 따른 다른 X선 저선량단층 촬영 방법으로 검사가 이루어지는 동안 다층-프린트 회로 기판을 도 2와 유사하게 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 저선량단층 촬영 장치의 실시예의 개략적인 사시도.
도 5는 검사될 프로브와 검출기 사이의 제 1 간격에서 도 4에 따른 장치의 개략적인 측면도.
도 6은 프로브와 검출기 사이의 제 2 간격에서 도 4에 따른 장치를 도 5와 유사하게 도시한 도면.
도 7은 타깃 소자의 영역에서 도 4에 따른 장치의 타킷의 단면도.
도 8은 도 7과 유사하게 도시한 도면.
도 9는 타깃 소자의 영역에서 도 7에 따른 타깃의 평면도.
도 10은 본 발명에 따른 장치의 타깃의 대안 실시예의 단면도.
도 11은 도 10에 따른 타깃의 평면도.
도 12는 도 11과 유사한 평면도.
도 13은 도 11과 유사한 다른 평면도.
도 14는 다양한 공간적 위치에서 입자빔의 빔 횡단면의 변형을 도시한 도면.
도 15는 전자빔의 방사시 도 4에 따른 장치의 타깃의 대안 실시예의 평면도.
도 16은 도 4에 따른 장치의 초점-위치 설정-시퀀스를 도시한 개략도.
도 17은 도 16에 따른 초점-위치 설정-시퀀스에 의해 발생된 방사선 이미지의 개략도.
도 18은 예시적으로 대안적인 초점-위치설정-시퀀스를 도 16과 유사하게 도시한 도면.
도면에서 동일한 부품은 동일한 도면부호를 갖는다. 도면은 매우 개략적으로 도시되고, 축적이 적용되지 않은 순수 기본도이다.
도 1은 이미지 형성 방법으로 X선에 의해 검사가 이루어지는 동안 다층-프린트 회로 기판(2)을 도시한다. 다층-프린트 회로 기판(2)은 상이한 평면(4, 6)에 놓인 솔더 볼 형태의 납땜 연결부를 포함하고, 상기 솔더 볼들 중 도 1에는 예시적으로 2개의 솔더 볼(8, 10)만 도시되고, 이 경우 솔더 볼(8)은 블로우(12, 14) 형태의 디펙트(defect)를 갖는다.
다층-프린트 회로 기판(2)의 검사를 위해 상기 프린트 회로 기판에 X선이 투사되고, 상기 X선은 초점 평면(16)에 놓인 초점(15)을 가진 X선원에 의해 발생되고, 솔더 볼(8, 10)의 방사선 촬영시 검출기 평면(22)에서 검출기에 의해 기록된 X선 이미지(18, 20)가 생긴다. 이 경우, 블로우(10, 12)의 방사선 이미지(24, 26)가 생긴다.
도 1에 도시된 바와 같이, 솔더 볼(8, 10)의 방사선 이미지(18)는 검출기 평 면(22)에서 중첩된다. 따라서, 검출기에 의해 기록된 이미지에서, 블로우(10, 12)
의 방사선 이미지(24, 26)를 볼 수 있으므로, 방사선 촬영된 솔더 볼들(8, 10) 중 하나는 디펙트를 갖는 것을 확인할 수 있다. 그러나, X선 이미지들(18, 20)의 중첩으로 인해, 어떤 솔더 볼(8, 10)에 블로우(12, 14)가 있는지 확인할 수 없다. 따라서, 도 1에 도시된 방법은 솔더 볼(8, 10) 내의 디펙트를 평면(4, 6)에 할당하여 위치 제한하는데 적합하지 않다.
도 2는 선행기술에 따른 저선량단층촬영 방법을 도시하고, 상기 방법에 의해 솔더 볼(8, 10) 내의 디펙트를 확인하는 것뿐 아니라, 평면(4, 6)에 할당하여 위치 제한하는 것이 가능하다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 방법에서 다층-프린트 회로 기판(2)은 경사지게 투사되므로, 방사각을 상응하게 선택할 경우 방사선 이미지들(18, 20)은 검출기 평면(22)에서 중첩되는 것이 아니라, 서로 이격된다. 다층-프린트 회로 기판이 도 2에 도시된 바와 같이, 위치 A에 있으면, 솔더 볼(8, 10)의 방사선 이미지들(18, 20)은 도 2에 도시된 바와 같이, 위치 A2 또는 A1에 생긴다.
도 2에서 화살표(28)로 도시된 바와 같이, 다층 프린트 회로 기판이 위치 A에서 위치 B로, 검출기 평면(22)에 대해 평행하게 이동되면, 솔더 볼(8)의 방사선 이미지(18)는 위치 B2에 생기는 한편, 솔더 볼(10)의 방사선 이미지(20)는 위치 B1에 생긴다.
다층-프린트 회로 기판(2)이 위치 A에서 위치 B로 이동될 때 솔더 볼(8)의 방사선 이미지(18)는 도 2에의 화살표(30)로 도시된 더 짧은 거리 만큼 검출기 평면(22)에서 이동된 한편, 솔더 볼(10)의 방사선 이미지(20)는 도 2의 화살표로 도시된 더 긴 거리 만큼 투시 평면(22)에서 이동된 것을 알 수 있다. 이러한 방식으로, 솔더 볼(8, 10) 내의 디펙트 확인시 평면들(4, 6) 중 어디에 디펙트를 가진 솔더 볼이 있는지 확실하게 정해질 수 있다.
이에 상응하는 방식으로, 방사각의 변동에 의해 평면(4, 6)에 있는 다른 솔더 볼이 검사되고, 상기 볼이 디펙트를 갖는지 여부가 확인될 수 있다. 이로써, 도 2에 도시된 방법에 의해 에러가 확인될 뿐 아니라 정확하게 위치 제한될 수 있다. 도 2에서 3층 프린트 회로 기판을 위해 공지된 방법이 도시된다. 물론, 기본 원리를 유지하면서 2개 이상의 층을 갖는 프린트 회로 기판의 검사시에도 이용될 수 있다.
도 3은 선행 기술에 따른 대안적인 저선량단층촬영 방법을 도시하고, 상기 방법은 검사가 이루어지는 동안 다층-프린트 회로 기판(2)이 고정되어 유지된다는 것이 도 2에 도시된 방법과 다른 점이다. 한편으로는 위치 A1과 A2에서 다른 한편으로는 위치 B1과 B2에서 방사선 이미지들(18, 20)을 형성하기 위해 필요한 방사각의 변경은, 도 3에 도시된 방법에서, X선원 및 초점(15)이 도 3에서 화살표(34)로 도시된 바와 같이 초점 평면(16)에서 이동됨으로써 달성된다.
도 2 및 도 3에 도시된, 선행 기술에 따른 저선량단층촬영 방법은, 검사가 이루어지는 동안 다층 프린트 회로 기판(도 2 참조) 또는 X선원(도 3 참조)이 이동 되어야 하는 단점을 갖는다. 에러의 위치 제한에 필요한 정확한 방사선 이미지를 얻기 위해, 상기 이동은 매우 정밀하게 이루어져야 한다. 이는 특히, 검사될 프로브가 예컨대 초소형화된 다층-프린트 회로 기판일 수 있기 때문이다. 이동시 필수적인 정밀함은 공지된 저선량단층촬영 장치의 초정밀의, 복잡한 그리고 고가의 기계적 구조를 필요로 한다. 공지된 장치는, X선원 또는 프로브의 위치 설정시마다 시간이 걸리고 이러한 위치 설정이 여러 번 실행되어야 하기 때문에 프로브의 검사시 시간이 많이 걸리는 단점을 갖는다.
도 4에 본 발명에 따른 장치(36)의 실시예가 도시되고, 상기 장치는 X선관(38)을 갖고, 상기 X선관은 장치(36)의 작동시 비워질 수 있는 하우징(40)을 갖고, 상기 하우징의 내측에는 도 4에 도시되지 않은, 전기를 띤 입자의 입자빔을 발생시키는 입자원이 수용된다. 본 실시예에서, 입자원은 필라멘트로 형성되고, 상기 필라멘트로부터 전자가 방출되어 전자빔을 형성하고, 상기 전자빔은 공지된 방식으로 예컨대 홀 애노드에 의해 타깃(42)의 방향으로 가속된다. 높은 에너지에 의해 가속화된 전자가 타깃(42)에 부딪힐 때 X선이 생기고, 상기 X선은 저선량단층 촬영 방법에서 다층 프린트 회로 기판(2)의 방사선 촬영에 이용된다. X선을 발생시키는 방법은 일반적으로 공지되어 있으므로 여기에서 상세히 설명되지 않는다.
또한, 도 4에 도시된 장치(36)는 다층-프린트 회로 기판(2)용 고정장치 및 X선 감응 검출기(44)를 포함한다. 도 4에 도시된 실시예에서 타깃(42)의 면은 검사될 다층 프린트 회로 기판(2)의 면보다 넓다. 본 발명에 따라, 타깃(42)의 면이 적어도 다층 프린트 회로 기판(2)의 검사될 면의 크기이면 바람직하고, 상기 다층 프린트 회로 기판은 하기에서는 간단히 프로브라고 한다.
본 실시예에서, 검출기(44)의 입력-이미지면은 검사될 프로브(2)의 면보다 넓게 선택된다. 상세히는, 검출기(44)의 입력-이미지면은, 빔 방향으로 측정된, 프로브(2)와 타깃(42)의 거리 및 이로부터 주어지는 확장에 의존하여 프로브(2)의 고려할 수 있는 모든 방사각에서 X선관(38)에 의해 발생된 X선에 얻어진 방사선 이미지는 항상 검출기(44)의 입력-이미지면의 경계 내에 위치할 정도의 크기로 선택된다.
본 발명에 따라, 타깃(42)은 지지부 소자(46)를 갖고, 상기 소자에 지지부 소자(46)의 일부만 커버하는 서로 이격된 다수의 타깃 소자들이 배치되고, 상기 타깃 소자들은 본 실시예에서 래스터 형상으로 지지부 소자(46) 상에 배치된다. 도 4에는 다수의 타깃 소자들 중 도면부호 48, 50, 52, 54로 도시된 4개의 타깃 소자들만 도시된다.
전자빔(56)이 시간적으로 연속해서 타깃 소자들(54, 52, 50, 48)을 향하면, 상기 X선을 방사하고, 검출기(44)의 입력-이지미 평면에서 타깃(42)에 대한 전자빔(56)의 각각의 입사 각도에 의해 규정된 상이한 방사각에 따라 프로브(2)의 영역(66)의 방사선 이미지들(58, 60, 62, 64)이 생긴다.
명확함을 위해 도 4에는, 프로브(2)의 다른 영역(68)을 방사선 촬영시 상이한 방사각으로 방사선 이미지들(70, 72, 74)이 생기는 것이 도시된다.
명확함을 위해, 전자빔(56)은 도 4에서 동시에 다수의 위치에 도시되고, 상기 위치에서 상기 전자빔은 상이한 타깃 소자들(48 - 54)을 방사한다. 그러나 실 제로 전자빔(56)은 본 실시예에서 동시에 타깃 소자들(48- 54) 및 다른 타깃 소자 들 중 하나만 투사한다. 전자빔(56)이 타깃 소자들 중 하나에 부딪히면, 상기 타깃 소자는 계속해서 하기에서 도 7에 다음 페이지에 상세히 설명된 방식으로 X선을 발생시키고, 상기 X선에 의해 프로브(2)가 투사된다.
입자빔이 선택적으로 타깃(42)의 개별 타깃 소자를 향하도록 하기 위해, 본 발명에 따라 편향 수단이 제공되고, 상기 편향 수단에 의해 전자빔(56)은 타깃 소자에 부딪히도록 편향될 수 있다. 편향 수단은 도 4에 도시된 실시예에서 코일 장치를 갖고, 상기 코일 장치에 의해 전자빔(56)은, 타깃(44)의 각각의 타깃 소자에 부딪힐 수 있도록, 편향될 수 있다. 전자빔(56)의 빔 방향으로서 예컨대 Z-방향을 취하면, 전자빔(56)은 코일 장치에 의해 X -및 Y-방향으로, 즉 2차원으로 편향될 수 있다. 상기 코일 장치의 구조 및 작동 방식은 당업자에게 일반적으로 공지되어 있으므로 여기에서는 상세히 설명되지 않는다.
도 5 및 도 6은 검출기(44)의 입력-이미지면의 설계를 설명하는데 이용된다. 도 5는 초점 평면(16)과 프로브가 위치한 평면(75) 사이의 거리가 D1 일 때 빔 구조적 특성을 도시한다. 도 5에 따른 배치에 의해 도 6에 따른 배치보다 더 높은 확장이 이루어지고, 이러한 더 높은 확장시 검출기(44)의 더 넓은 입력-이미지면이 필요한 것을 알 수 있다.
도 7은 타깃 소자(48)의 영역 내의 타깃(44)의 개략적인 단면도를 도시한다. 타깃(44)은 지지부 재료로 이루어진 지지부 소자(76)를 포함하고, 상기 지지부 소 자에 타깃 재료로 이루어진 타깃 소자(48) 및 도 7에 도시되지 않은 다른 타깃 소자가 배치되고, 상기 다른 타깃 소자는 전자빔(56)이 각각의 타깃 소자를 향할 때 X선을 방사한다. 지지부 소자(76)는 기본적으로 더 낮은 밀도와 높은 열 전도성을 갖는 지지부 재료로 이루어진다. 본 실시예에서 지지부 재료는 20 W/(cm x K) 이상의 열 전달 계수를 갖는 다이아몬드이다.
본 실시예에서 지지부 재료는 전기 도전성을 높이기 위해 지지부 재료가 도핑되고, 본 실시예에서는 붕소 도핑이 실시된다. 자체 포함되어 있는 전기 절연성 지지부 재료는 도핑에 의해 도전성을 가짐으로써, 지지부 소자(76)로부터 전하가 흘러나올 수 있고, 따라서 지지부 소자(76) 및 타깃(44)의 전기 충전이 저지된다.
타깃 소자(48)는 높은 밀도의 재료로 이루어지고, 본 실시예에서는 특히 텅스텐이고, 상기 텅스텐은 전기를 띤 입자, 특히 전자의 조사시 X선을 방사한다. 하기에서는 타깃 소자(48)만 언급된다. 다른 타깃 소자들은 동일하게 형성된다.
도 7에 타깃 소자(48)는 평면도에서 실질적으로 원형으로 제한되는 것이 도시되지 않기 때문에, 여기에서 상세히 설명된다. 하기에서 상세히 설명된 바와 같이 X선관(38)의 초점의 직경을 규정하는 타깃 소자(48)의 직경은 프로브(2)의 방사선 촬영에 의해 얻어진, 검출기(44)에 의해 기록된 이미지의 소정의 해상도에 따라 선택된다. 타깃 소자(48)는 예컨대 마이크로 구조화 방법에 의해 지지부 소자(4)에 형성된 마이크로-또는 나노 구조일 수 있고, 상기 구조의 직경은 이용된 마이크로 구조화 방법의 정확성에만 의존하고 약 1,000 nm 이상일 수 있다.
전자빔(56)이 타깃 소자(48)를 향할 때 타깃 소자(48)에 전자들이 투사되는 경우 타깃 소자(48) 내의 전자들은 매우 짧은 거리에서 제동되고, 단파 X선이 생긴다. 그와 달리, 지지부 소자(76)의 더 낮은 밀도의 지지부 재료에서 침투하는 전자들은 매우 긴 거리에서 제동되고, 이 경우 더 긴 장파 X선이 생긴다. 도 7에 직경(dE1)을 갖는 전자빔이 타깃 소자(48)에 부딪히는 경우가 도시되고, 이러한 경우에 직경(dE1)은 타깃 소자(48)의 직경보다 작다. 타깃 소자(48) 내의 전자의 제동은 타깃 소자(48)의 직경 이상인 원 직경(dX1)을 가진 단파 X선을 야기한다. 타깃 소자(48)를 통해 지지부 소자(76)의 그렇게 낮지 않은 밀도의 지지부 재료 내로 유입되는 전자들은 지지부 소자(76)의 제동 체적(78) 내에서 매우 긴 거리에서 제동되고, 적절한 필터에 의해 걸러질 수 있는 매우 장파 방사선을 야기하므로, 본 발명에 따라 지지부 소자(76)의 면을 부분적으로만 커버하는 타깃 소자(48)로부터 나온 더 단파의 방사선 일부만 유효하다.
도 8에 전자빔의 횡단면의 직경(d32)이 타깃 소자(48)의 직경보다 큰 경우가 도시된다. 이러한 경우에도, 직경(dx2)을 가진 규정되어 제한된 타깃 소자(48) 내에 단파 방사선이 생기는 한편, 지지부 소자(76)의 그렇게 낮지 않은 밀도의 지지부 재료 내로 유입되는, 제동 체적(78) 내의 전자들은 필터링될 수 있는 더 장파의 방사선을 야기하고, 이로써 타깃 소자(48)로부터 나온, 규정된 파장 길이 또는 규정된 파장 길이 범위의 단파 X선은 프로브(2)의 방사선 촬영에 유효하다.
도 7 및 도 8을 비교함으로써, X선관(48)의 초점의 형태, 크기, 및 위치는 타깃 소자(48) 또는 전자빔(56)이 향하는 다른 타깃 소자들 중 하나의 형태, 크기, 및 위치에 의존하고, 전자빔의 횡단면의 크기, 형태, 및 위치에 의존하지 않는 것을 알 수 있다.
도 9는 도 8에 따른 타깃을 도시하고, 전자빔(56)의 횡단면(80) 및 직경(dE)은 타깃 소자(48)의 횡단면 및 직경(dM)보다 큰 것을 알 수 있다. 도 7 및 도 8에 의해 설명된 바와 같이, X선관(38)의 초점의 횡단면에 있어서, 타깃(42)의 표면에 대해 수직인 타깃 소자(48)의 횡단면이 결정적이다.
도 10에 투과 타깃으로 형성된, 본 발명에 따른 장치(36)의 타깃(42)의 대안 실시예가 도시되고, 상기 타깃은, 지지부 소자(76)가 타깃 소자(48)로부터 먼 측면에 빔 필터(82)를 포함하고, 상기 필터는 타깃 소자(48) 내에서 발생된 X선(84)에 대해 투과성이고, 지지부 소자(76) 내에서 발생된 X선(86)을 전체적으로 흡수한다는 점에서 도 7 및 도 8에 따른 실시예와 다르다. 빔 필터(82)는 예컨대 알루미늄 포일로 형성될 수 있다.
도 11에서 전자빔(56)의 사전 설정된 횡단면은 도면부호 80으로 도시되는 한편, 간섭 작용으로 인해 확장된 전자빔(56)의 횡단면은 도면부호 80'로 도시되고, 간섭 작용으로 인해 축소된 전자빔(56)의 횡단면은 도면부호 80"로 도시된다. X선관(38)의 초점의 황단면은 타깃 소자(48)의 횡단면에만 의존하고 상기 횡단면은 일정하기 때문에, 전자빔(56)의 횡단면의 적절한 변동은 타깃 소자(48) 전체면에 전자빔(56)이 투사되는 한, 초점의 횡단면에 영향을 미치지 않는다.
도 12에 도시된 바와 같이, 전자빔(56)이 그 빔 축선에 대해 횡으로 위치(80''')로 측면 이동하는 경우에도 상응하게 적용되는데, 그 이유는 전자빔(56)의 상기 위치에서도 타깃 소자(48)의 전체면에 전자빔(56)이 미치기 때문이다.
도 13에 도시된 바와 같이, 전자빔(56)의 횡단면 변동 후에도 타깃 소자(48)의 전체면이 투사되는 한, 전자빔(56)의 횡단면의 변동도 초점의 횡단면에 영향을 미치지 않는다. 실시예를 위해, 도 13에 전자빔의 2개의 변형된 횡단면이 도면부호 82, 84로 도시된다. X선관(38)의 초점의 횡단면은 타깃 소자(48)의 횡단면에만 의존하고, 상기 횡단면은 일정하고 위치 안정적이기 때문에, 전자빔(56)의 횡단면 변동은 본 발명에 따른 장치(36)의 X선 이미지 품질을 저하시키지 않는다.
도 11 내지 도 13의 개관으로 주어진 바와 같이, 전자빔(56)의 횡단면 변동 및 이동은 초점의 횡단면 및 위치에 영향을 미치지 않는다. 따라서, X선관(48) 내에서 구조적으로 복잡한 조치는 생략될 수 있고, 우수한 이미지 품질을 달성하기 위해, 이미지 제공 방법에 사용된 종래의 X선관에서 상기 조치에 의해 타깃에 대한 전자빔의 형태, 크기 및 충돌점이 안정화되어야 한다.
도 14에 전자빔(56)의 횡단면의 돌출된 변형을 도시하고, 상기 변형은 타깃(42)에 대한 전자빔(56)의 상이한 충돌 각도에서 발생한다. 전자빔이 90°로 타깃(42)에 부딪히는 경우, 타깃(42)에 작용하는 전자빔(56)의 횡단면은 도면부호 80으로 도시된다. 그와 달리 90°에서 벗어나 타깃(42)에 전자빔(56)이 부딪히는 경우에, 유효 횡단면은 타원형으로 변형된다. 도 14는 상이한 X선 각도에 상응하는, 전자빔(56)의 상이한 편향 위치에서 상응하게 타원형으로 변형된 횡단면을 도시하 고, 개관의 용이함을 위해 변형된 횡단면 중 하나만 도면부호 88로 도시된다. 종래의 X선관에서는 전자빔의 상응하게 변형된 횡단면(88)이 X선관의 초점의 구조를 변형시키고, 이는 이미지 품질을 현저히 저하시킨다.
도 15는 그러한 경우에 본 발명에 따른 타깃(42)에서 주어지는 상태를 도시하고, 타깃 소자(48) 외에 예시를 위해 타깃 소자들(92, 94, 96, 98, 100, 102, 104)만 도시된다. 타깃 소자들(48, 92 - 104)은 타깃(42)에 대한 각각의 평면도에서, 도시된 실시예에서 동일하게 원형으로 제한된 윤곽을 갖는 것을 알 수 있다. 또한, 도 15에 도시된 바와 같이, 타깃 소자들(48, 94 - 104)의 횡단면은 전자빔(56)의 변형된 도는 변형되지 않은 횡단면보다 작으므로, 전자빔(56)의 각각의 편향 위치에서 각각의 타깃 소자들(48 또는 92 - 104)의 전체면이 방사된다. 각각의 초점의 형태, 크기 및 위치는 전술한 바와 같이 각각 투사된 타깃 소자(48 또는 92 - 104)의 형태, 크기 및 위치에만 의존하기 때문에, 각각 바람직한 원형의 초점이 주어진다. 이러한 방식으로, 본 발명에 따른 장치(36)에서 전자빔(56)의 편향 각도가 바람직하게 클 때에도 초점의 형태, 크기 및 위치와 관련하여 고도의 정밀성 및 특히 높은 이미지 품질이 달성된다.
본 발명에 따른 장치(36)의 작동은 하기와 같다:
프로브의 검사(2)를 위해 상기 프로브는 소정의 확장에 상응하게 선택된, X선관의 타깃(42)에 대한 간격으로 고정장치에 의해 고정된다. 프로브(2)의 검사가 이루어지는 동안 X선관(38), 프로브(2) 및 검출기(44)는 서로에 대해 고정 배치된다.
예컨대 프로브(2)의 영역(66)이 검사되어야 하는 경우, 전자빔(56)은 편향 수단에 의해 먼저 타깃 소자(54)를 향하므로, 전자빔이 타깃 소자(54)에 부딪힐 때 전술한 방식으로 X선이 발생되고, 상기 X선에 의해 영역(66)이 방사선 촬영되고, 따라서 방사선 이미지(58)가 얻어지고 검출기(44)에 의해 기록된다. 저선량단층촬영 방법에서 필요한 상이한 방사각을 달성하기 위해(도 3 참조), 전자빔(56)은, 계속해서 예컨대 타깃 소자들(52, 50, 48)에 부딪히도록 편향 수단에 의해 편향되므로, 방사선 이미지들(60, 62, 64)이 생긴다.
전자빔(56)이 상이한 타깃 소자들을 향함으로써만, 본 발명에 따라 프로브(2)에 대한 X선원의 위치가 변경되기 때문에, 본 발명에 따라, X선원, 프로브(2), 및 검출기(44) 각각의 물리적인 이동이 없이 필수적인 상이한 X선 각도가 달성될 수 있다. 코일 장치에 의한 전자빔(56)의 편향 및 하나의 타깃 소자에서 다른 타깃 소자로 전이에 의해 거의 시간 지연 없이 이루어질 수 있기 때문에, 프로브(2)는 공지된 저선량단층촬영 장치로는 달성 불가능한 매우 높은 속도로 검사될 수 있다. 또한, 필수적인 상이한 방사각은 질량이 나가는 부품들을 이동시킬 필요 없이 달성될 수 있기 때문에, 본 발명에 따른 장치(36)는 특히 간단한 구조로 특히 저렴하고 강성으로 형성될 수 있다.
검출기(44)에 의해 기록된 방사선 이미지의 평가는 CT 및 이미지 처리의 알고리즘에 의해 당업자에게 일반적으로 공지되어 있으므로 여기에서는 상세히 설명하지 않는다.
본 발명에 따라, X선관(38)의 초점은 전자빔이 타깃 소자들 중 하나를 향함 으로서 위치설정된다. 도 16에 4개의 섹션(A, B, C, D)으로 분할된 프로브(2)에 대한 적절한 초점-위치설정 시퀀스가 도시된다. 도 16에, 도시된 실시예의 경우 초점가 원형 궤도를 따라 위치설정되는 것이 도시된다.
도 17은 도 16에 따른 초점-위치설정-시퀀스에서 방사선 이미지-시퀀스가 프로브(2)의 섹션(A)에 대해 어떻게 주어지는지 도시한다. 거꾸로 배치된 검은 삼각형은 도 17에서 초점에 근접한, 프로브의 평면에서 상세한 부분을 도시하는 한편, 정육각형은 초점과 먼, 프로브(2)의 평면에서 상세한 부분을 도시한다. 기록된 방사선 이미지의 평가는, 도 2에 의해 전술한 방식으로 저선량단층촬영 및 이미지 처리 알고리즘에 의해 프로브(2) 내의 에러의 위치 제한을 가능하게 한다.
도 18은 예시적으로 대안적인 초점-위치설정 시퀀스를 도시한다. 이 경우, 도 18의 좌측에는 초점의 곡류 형태의 위치 설정이, 도 18의 중앙에는 초점의 나선 형태의 위치 설정이, 그리고 도 18의 우측에는 초점의 선형의 위치 설정이 도시된다.

Claims (15)

  1. X선 저선량단층촬영을 위한 장치로서, 전기를 띤 입자들의 입자빔이 타깃(42)을 향하게 하는 수단을 포함하고, 상기 수단은 전기를 띤 입자들이 상기 타깃(42)에 부딪힐 때 검사될 프로브(2)를 방사선 촬영하기 위한 X선을 방출하는 장치에 있어서,
    상기 타깃(42)은 적어도 하나의 타깃 소자(46)를 포함하고, 상기 타깃 소자에는 지지부 소자(46)를 부분적으로만 커버하는 서로 이격된 다수의 타깃 소자들(48 54)이 배치되고,
    상기 타깃 소자들(48 - 54)에 부딪히도록 하기 위해 입자빔을 편향시킬 수 있는 편향 수단이 제공되는 것을 특징으로 하는 X선 저선량단층촬영을 위한 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 편향 수단은 적어도 하나의 코일 또는 코일 장치 및/또는 적어도 하나의 정전기 편향 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 X선 저선량단층촬영을 위한 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 입자빔을 발생시키기 위한 입자원은 적어도 프로브의 방사선 촬영이 이루어지는 동안 프로브(2)의 검사 후에 X선을 검출하는 검출기(44)에 대해 고정 배치되는 것을 특징으로 하는 X선 저선량단층촬영을 위한 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 검사될 프로브(2)용 고정장치는 적어도 프로브의 검사가 이루어지는 동안 입자원 및/또는 검출기(44)에 대해 고정 배치되는 것을 특징으로 하는 X선 저선량단층촬영을 위한 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 타깃 소자들(48 - 54)은 상기 타깃(42)에 대한 평면도에서 실질적으로 동일한 윤곽을 갖는 것을 특징으로 하는 X선 저선량단층촬영을 위한 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 타깃 소자들(48 - 54)은 상기 타깃에 대한 평면도에서 실질적으로 원형으로 제한되는 것을 특징으로 하는 X선 저선량단층촬영을 위한 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 타깃(42)은 투과 타깃으로 형성되는 것을 특징으로 하는 X선 저선량단층촬영을 위한 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 입자빔의 횡단면은, 상기 입자빔이 상기 타깃 소자(48 - 54)를 향할 때 항상 상기 타깃 소자 전체면을 투사하도록, 상기 타깃 소자들(48 - 54)의 각각의 횡단면보다 크게 선택되는 것을 특징으로 하는 X선 저선량단층촬영을 위한 장치.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 제어 수단이 제공되고, 상기 제어 수단에 의해 입자빔이 사전 설정된 또는 사전 설정 가능한 순서로 하나 또는 전체 타깃 소자(48 - 54)를 투사하도록 편향 수단이 제어되고, 이로써 투사된 상기 타깃 소자들(48 - 54)은 사전 설정된 또는 사전 설정 가능한 순서에 따라 X선을 방출하는 것을 특징으로 하는 X선 저선량단층촬영을 위한 장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 제어 수단은, 입자빔이 상기 타깃 소자들(48 - 54) 중 하나만 투사하도록, 상기 편향 수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 X선 저선량단층촬영을 위한 장치.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 제어 수단은, 동시에 적어도 2개의 타깃 소자들(48 - 54)에 입자빔에 의해 투사되도록, 상기 편향 수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 X선 저선량단층촬영을 위한 장치.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 지지부 소자(46)의 적어도 일부는 10 W/(cm x K)이상, 바람직하게 20W/(cm x K)이상의 열 전달 계수를 갖는 지지부 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 X선 저선량단층촬영을 위한 장치.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 지지부 재료는 다이아몬드이거나 또는 다이아몬드를 포함하는 것을 특징으로 하는 X선 저선량단층촬영을 위한 장치.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 지지부 재료는 전기 도전성을 높이기 위해 도핑되는 것을 특징으로 하는 X선 저선량단층촬영을 위한 장치.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 타깃은 필터(82)를 포함하고, 상기 필터는 상기 타깃 소자들(48 - 54) 내에서 발생된 X선을 투과하고, 상기 지지부 소자(16) 내에서 발생된 X선의 적어도 일부를 차단하는 것을 특징으로 하는 X선 저선량단층촬영을 위한 장치.
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