KR20150023008A - 엑스레이 소스, 엑스레이들을 생성하기 위한 방법, 및 단색성 엑스레이들을 방출하는 엑스레이 소스의 이용 - Google Patents

엑스레이 소스, 엑스레이들을 생성하기 위한 방법, 및 단색성 엑스레이들을 방출하는 엑스레이 소스의 이용 Download PDF

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KR20150023008A KR1020157000863A KR20157000863A KR20150023008A KR 20150023008 A KR20150023008 A KR 20150023008A KR 1020157000863 A KR1020157000863 A KR 1020157000863A KR 20157000863 A KR20157000863 A KR 20157000863A KR 20150023008 A KR20150023008 A KR 20150023008A
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올리버 하이트
티모시 휴게스
예니퍼 시르틀
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지멘스 악티엔게젤샤프트
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Abstract

본 발명은, 특히 단색성 엑스레이(monochromatic x-ray)들이 생성될 수 있는 엑스레이 소스(x-ray source)에 관한 것이다. 본 발명은 또한, 엑스레이들을 생성하기 위한 방법 및 몸체들(예를 들어, 인간 몸체들)을 엑스레잉(x-raying)하기 위한 엑스레이 소스의 이용에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 예를 들어, 로드(rod)(45)의 형태의 에어로겔(aerogel)(12)이 타겟(target)으로서 하우징(housing)에 제공된다. 상기 타겟에는 전자 빔(electron beam)(13)이 범바딩되고, 에어로겔(12)은 극히 낮은 밀도 및 높은 에너지(energy)로 인해 증발된다. 결과적으로, 타겟은, 특히 단색성 엑스레이들을 생성하기 위해, 미사용된 타겟이 항상 이용가능하도록, 롤러(roller)(46)에 의해 가이딩(guide)된다.

Description

엑스레이 소스, 엑스레이들을 생성하기 위한 방법, 및 단색성 엑스레이들을 방출하는 엑스레이 소스의 이용 {X-RAY SOURCE, METHOD FOR PRODUCING X-RAYS AND USE OF AN X-RAY SOURCE EMITTING MONOCHROMATIC X-RAYS}
본 발명은, 전자 빔(electron beam)이 범바딩(bombard)될 때 엑스레이(X-ray)들을 방출할 수 있는 타겟(target)이 제공되는 하우징(housing)을 갖는 엑스레이 소스(X-ray source)에 관한 것이다. 본 발명은 부가적으로, 엑스레이 소스의 하우징에서 타겟에 전자 빔이 범바딩되고 엑스레이들이 방출되는, 엑스레이들을 생성하기 위한 방법에 관한 것이다. 더욱이, 본 발명은 단색성 엑스레이(monochromatic X-ray)들을 방출하는 엑스레이 소스의 이용에 관한 것이다.
도입부에서 언급된 유형의 엑스레이 소스, 상기 엑스레이 소스의 이용, 및 엑스레이들을 생성하기 위한 방법은 예를 들어, US 2008/0144774 A1에 개시되어 있다. 상기 문서에 따르면, 엑스레이 소스는 예로서, 하우징 내에 전극들을 배열함으로써 실현될 수 있다. 0 V의 전위를 갖는 전극이 하우징 내에서 전자 빔을 생성한다. 전자 방사에 대한 타겟으로서 이용되는 양극(anode)은 상기 전극과 반대측에 배열된다. 상기 양극은 100 kV이다. 더욱이, 10 kV의 전위의 컬렉터(collector)가 양극의 다운스트림(downstream)에 로케이팅(locate)된다. 전자 빔이 양극을 스트라이크(strike)할 때, 엑스레이들이 릴리즈(release)되고, 상기 엑스레이들은 (엑스레이들에 대해 투명한) 적합한 윈도우(window)를 통해 하우징으로부터 커플링 아웃(couple out)되어, 사용을 위해 공급될 수 있다.
타겟으로서 기능하는 양극은, 얇은-벽 구조(thin-walled structure)로서 구성되어야 하는데, 그 이유는 단색성 엑스레이들이 단지 최상부 약간의 원자 층(top few atomic layer)들에서만 생성되기 때문이다. 더 두꺼운 타겟은, 증가되는 원하지 않는 제동방사(bremsstrahlung)의 생성을 초래한다. 예로서, 양극은 10 내지 200 ㎛의 두께를 갖는, 붕소(boron)로 이루어진 베이스 플레이트(base plate)를 가질 수 있다. 타겟으로서 이용되는, 100 내지 500 ㎚의 층 두께를 갖는 얇은 텅스텐(tungsten) 층이 상기 베이스 플레이트 상에 적용된다. 그러나, 매우 얇은 텅스텐 층은, 전자 빔 때문에 높은 열적 부하에 노출된다.
본 발명의 목적은, 타겟이 교체될 필요 없이, 엑스레이 소스의 비교적 긴 동작 시간이 가능하도록, 도입부에서 언급된 엑스레이 소스를 개선하는 것이다. 본 발명의 부가적인 목적은 상기 엑스레이 소스를 동작시키기 위한 방법을 명시하는 것이다. 마지막으로, 본 발명의 목적은 이러한 엑스레이 소스의 용도를 찾는 것이다.
본 발명의 목적은, 타겟 재료(target material)로서 에어로겔(aerogel)을 이용함으로써, 도입부에서 명시된 엑스레이 소스를 통해 본 발명에 따라 달성된다. 에어로겔은, (폼(foam) 같은) 매우 얇은 벽(very thin wall)들을 갖는 에어로겔 재료(aerogel material)의 네트워크(network)에 형성된 기공(pore)들 때문에 극히 낮은 밀도를 갖는다. 엑스레이 소스의 전자 빔은 에어로겔에 의해 형성된 상기 액티브 매체(active medium)를 관통하고, 에어로겔 재료의 원자들의 K-쉘(K-shell)을 여기시킨다. 이들이 자신들의 여기된 상태로부터 K-쉘로 복귀(return)하자마자, 에너지(energy)가 특정 양자들에서 단색성 엑스레이들로서 방출된다. 에어로겔의 매우 낮은 밀도 때문에, 어떠한 제동방사도 또는 매우 적은 제동방사만이 생성되고, 이때 상기 제동방사(일단 존재하는 경우)는 전자 빔의 방향으로 전파되고, 그러므로 이는 단색성 엑스레이들로부터 분리하기 용이하다. 결과적으로, 영향받지 않은(undisturbed) 단색성 엑스레이들이, 원하는 용도에(예를 들어, 의료 목적을 위해) 공급될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 에어로겔은, 경금속 또는 복수의 경금속들(합금), 바람직하게는 알루미늄(aluminum)으로 이루어진 금속 포일(metal foil) 상에 고정된다. 에어로겔은 상기 에어로겔의 매우 낮은 밀도 때문에, 기계적인 스트레스(mechanical stress)에 취약하고, 그러므로, 자신의 캐리어 구조(carrier structure)를 갖는 캐리어 포일(carrier foil)이 상기 에어로겔의 안정화에 기여한다. 캐리어 포일 자체는, 가능한 한 적은 제동방사가 생성되기에 충분히 얇은 구성이어야 하고, 그러므로 상기 제동방사는 전자 빔의 배향에 따른 자신의 방향을 유지한다. 어떠한 천공 캐리어(perforated carrier)도 이용되지 않는 경우, 금속 포일은 바람직하게, 0.5 ㎛ 내지 10 ㎛, 바람직하게는 1 ㎛의 두께를 가져야 한다. 캐리어 포일이 천공 포일(perforated foil)인 경우, 금속 포일은 또한, 상당히 더 두껍고, 따라서 기계적으로 더 안정된 구성일 수 있는데, 그 이유는 이는 방출된 방사에 어떠한 기여도 하지 않기 때문이다. 여기서, 금속 포일은 유리하게, 타겟 재료에 의해 브리징(bridge)되는 홀(hole)들을 가질 수 있다. 이러한 방식으로, 더 두꺼운 포일들을 이용하는 것이 또한 가능하고, 이때, 상기 더 두꺼운 포일들은 그리드형 지지 구조(grid-like supporting structure)를 형성한다. 홀들은 예를 들어, 규칙적인 패턴(regular pattern)으로 배열된 원형 홀(round hole)들일 수 있다. 이러한 방식으로, 규칙적인 그리드 구조(regular grid structure)가 생성된다. 홀들이 정육각형의 단면을 갖고, 금속 포일에 벌집(honeycomb)들의 형태로 배열되는 경우가 특히 유리하다. 이는 (벌집의 평면도에 대응하는) 벌집 패턴(honeycomb pattern)으로 배열된 웹(web)들의 지지 구조를 초래한다. 이러한 경우, 유리하게 가능한 한 적은 재료 비용으로, 최대 지지 효과를 달성하는 것이 가능하다. 프로세스(process)에서, 제동방사의 생성이 유리하게 충분히 회피된다. 단색성 엑스레이들의 생성 동안, 타겟이 열적으로 파괴되는 것이 수용된다.
타겟이 (보강된 또는 보강되지 않은) 포일의 형태인 경우, 타겟이, 제 1 롤러(roller)로부터 풀려서(unwind) 제 2 롤러 상으로 감길(wind) 수 있는 테이프(tape)로서 구성되는 경우가 특히 유리하다. 양극의 테이프형 구성(tape-type configuration)은, 이것이 단순한 핸들링 단계(handling step)들에 의해 전자 빔을 지나게 가이딩(guide)될 수 있는 큰 이점을 갖는다. 결과적으로, 타겟과 전자 빔 사이의 상대적 움직임이 생성될 수 있다. 엑스레이 소스의 동작 동안 테이프를 하우징에 신뢰적으로 저장하고 이를 전자 빔에 공급하는 것이 용이하게 가능하도록, 롤러의 형태의 테이프를 엑스레이 소스에 공급하고, 소진된 테이프(used-up tape)를 대응하는 롤러 상으로 감는 것이 특히 유리하다. 부가하여, 일단 테이프가 소진되면, 이는 롤러들을 제거함으로써 단순하게 교체될 수 있다. 특히 유리하게, 이러한 목적을 위해, 제 1 롤러 및 제 2 롤러가 하우징의 진공 로크(vacuum lock)들에 수용되는 제공이 이루어질 수 있다. 본원의 맥락 내에서 진공 로크는, 하우징 내의 분리된 고립 공간(closed-off space)으로서 이해될 것이고, 상기 공간은 하우징의 내부를 향하여 테이프형 타겟 재료(tape-type target material)를 위한 관통-통로(through-passage)를 갖는다. 외부를 향하는 폐쇄가능 로크 개구(closable lock opening)들이 또한 존재하며, 상기 폐쇄가능 로크 개구들을 통해, 이용된 롤러들이 피팅(fit)된다. 그 다음으로, 롤러는 이용가능한 로크 챔버(lock chamber)들만을 벤팅(vent)하는 것을 통해 교체될 수 있어서, 하우징의 나머지 하우징 공간(housing space)이 진공배기(evacuate)되어 유지된다. 이러한 맥락에서, 엑스레이들의 생성은 바람직하게, 진공배기된 하우징에서 발생한다는 것이 유의되어야 한다. 적어도 제 2 롤러는 유리하게 또한, 드라이브(drive)에 기계적으로 커플링(couple)되어야 하고, 상기 드라이브는 바람직하게, 하우징의 외부 상에 부착된다. 상기 드라이브를 하우징의 외부 상에 부착하는 것은, 드라이브가 비교적 용이하게 유지될 수 있는 이점을 갖는데, 그 이유는 이것이 용이하게 액세스가능(accessible)하고, 유지보수 작업은 하우징 공간의 벤팅을 필요로 하지 않기 때문이다.
전자 빔과 타겟 재료 사이의 상대적 움직임을 보장하는 다른 가능성은, 피봇가능 설계(pivotable design)를, 전자 빔 생성 디바이스에 제공하는 것이다. 생성 디바이스를 피봇(pivot)함으로써, 전자 빔이 또한, 타겟 재료 상에서 앞뒤로 움직이고, 그 결과, 전체 타겟 재료의 균일한 노출이 가능하다. 물론, 피봇가능 생성 디바이스는 또한, 롤러 메커니즘(roller mechanism)과 결합될 수 있다. 롤러 메커니즘이, 감기는 방향(winding direction)의 방향으로 테이프 상에서의 전자 빔의 움직임을 초래할 수 있지만, 생성 디바이스는, 특히 테이프의 움직임 방향에 수직으로 피봇가능할 수 있다. 이는, 테이프가 또한 자신의 전체 폭에 걸쳐 사용될 수 있고, 그 결과, 타겟 재료를 최적의 방식으로 사용하는 것이 가능하다는 것을 보장한다.
본 발명의 하나의 대안적인 실시예는, 에어로겔이 로드(rod)의 형태가 되고, 상기 로드가 가이드 장치(guide apparatus)를 이용해 전자 빔을 통과하게 가이딩(guide)될 수 있게 하는 제공을 한다. 로드는 유리하게, 전자 빔에 의해 완전히 관통되기에 적합한 단면을 가질 수 있다. 그러므로, 이러한 변형에서, 전자 빔의 가이딩은 필요하지 않다. 일단 에어로겔이 소진되면, 로드는, 사용되지 않은 재료가 전자 빔의 영향 구역 내로 운반될 수 있도록, 가이드 장치에 의해 움직여질 수 있다. 로드 형태(rod form)는 유리하게, 매우 용이하게 생성될 수 있다. 유리하게, 로드 형태는, 가이드 장치의 다른 단부에 배열되는 롤러 상에 저장될 수 있고, 이때, 상기 로드 형태 그 자체의 탄성이 고려된다. 롤러를 푸는 것에 의해, 에어로겔의 로드가 가이드 장치에 의해 자동으로 공급되고, 가이드 장치는 동시에, 로드 재료(rod material)의 교정(straightening)에 기여할 수 있다.
본 발명의 하나의 유리한 실시예에 따르면, 에어로겔이 임의의 재료로 이루어지게 되고, 임의의 재료의 원자들의 K-쉘은, 본원을 위해 이용가능한 방출 특징을 갖는다. 구체적으로, 상기 정의는 다음의 경금속들: 모든 알칼리성 금속(alkaline metal)들, 라듐(radium)을 제외한 모든 알칼리토류 금속(earth alkaline metal)들, 부가하여 스칸듐(scandium), 이트륨(yttrium), 티타늄(titanium), 및 알루미늄에 적용된다. 에어로겔을 형성하기 위한 추가의 유리한 재료 그룹(group)들은, 텅스텐(tungsten), 몰리브덴(molybdenum), 및 란탄 계열들(lanthanides)의 그룹이다. 구체적으로, 이는, 원소 란타늄(element lanthanum) 및 주기율표에서 란타늄 다음의 14개의 원소들이다.
에어로겔의 이용은 또한, 단색성 엑스레이들이 유리하게, 전자 빔을 이용한 타겟의 여기 때문에 생성될 수 있는 이점을 갖는다. 이들은 단지 하나의 파장만을 갖는 엑스레이들이며, 상기 하나의 파장은, 예를 들어, 단색성 엑스레이들을 이용하여 X-라디오그래프(X-radiograph)들이 더 선명하게 이미징(image)될 수 있는 이점을 갖는다. 이러한 이유로, 본 발명을 달성하는 대안적인 방식은 또한, 몸체를 엑스레잉(X-raying)하기 위해 상기 단색성 엑스레이들을 이용하는 것이며, 상기 몸체는, 이용된 단색성 엑스레이들의 파장에서, 몸체의 콘트라스트(contrast)들이 이미지 상에 나타나도록 하는 성질을 가져야 한다. 몸체는, 공기의 진입이 검사될, 예를 들어, 컴포넌트 연결(component connection)과 같은 기계적인 구조(기계적인 또는 무생물 몸체(mechanical or inanimate body))일 수 있다. 다른 가능성은 인간 또는 동물 몸체의 X-라디오그래프들을 기록하는 것이다.
본 발명의 추가의 상세들은 도면과 관련하여 아래에서 기술될 것이다. 개별 도면들에서 동일한 또는 상호 대응하는 도면 엘리먼트(element)들은 각각의 경우에서 동일한 참조 부호를 가지며, 개별 도면들 사이에 차이들이 존재하는 경우에만 다시 설명된다. 도면들에서:
도 1은 에어로겔로 이루어진 포일에서의 단색성 엑스레이들의 생성을 개략적인 단면도로 개략적으로 예시하고,
도 2는 도 1에 따른 포일이 이용되는, 본 발명에 따른 엑스레이 광 소스(X-ray light source)의 예시적인 실시예를 개략적인 단면도로 도시하고, 그리고
도 3은 본 발명에 따른 엑스레이 소스를 위한 로드의 형태의 타겟 재료의 다른 예시적인 실시예를 도시한다.
도 1에서, (상세도로서 예시된) 에어로겔(12)이 타겟(11)으로서 제공된다. 전자 빔(13)이 전자들(14)로 타겟 재료(예를 들어, 란타늄)의 원자(15)를 스트라이크한다. 원자(15)의 K-쉘(16)이 또한 예시되며, 전자 빔은 K-쉘(16)의 전자들(17) 중 하나의 여기를 초래하고, 이를 상이한 쉘까지 상승시킨다. 이러한 전자들이 점프 백(jump back)할 때, 프로세스에서 단색성 엑스레이들(18)이 방출된다.
에어로겔(12)은 에어로겔(12)을 지지하는 금속 포일(40) 상에 적용된다. 더욱이, 상기 금속 포일(40)은 홀들(41)을 갖고, 상기 홀들(41)은, 금속 포일(40)의 지지 효과를 가능한 한 크게 유지하면서, 가능한 한 낮은 재료 밀도/원자 층 수를 보장하기 위해, 금속 포일(40)에 규칙적인 패턴으로 배열될 수 있다. 단면도(42)(금속 포일의 평면도)에서 확인될 수 있는 바와 같이, 홀들(41)은 특히, 벌집들(43)의 형태를 가질 수 있다. 그 다음으로, 금속 포일(40)의 재료는 웹들(44)의 형태로 구성될 수 있다. 웹들의 폭은, 필요한 지지 효과를 고려하여 구조적으로 결정될 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 엑스레이 소스의 구조를 도시한다. 엑스레이 소스 자체는, 윈도우(22)를 갖는 진공가능 하우징(evacuable housing)(19)에 하우징(house)된다. 전자 빔은 타겟(11)을 스트라이크하며, 상기 타겟은 자신의 작은 두께로 인해, 전자 빔의 어떠한 에너지도 거의 흡수하지 않는다. 그러나, 에너지의 일부분이, 이미 기술된 방식의 원자들(15)(도 1 참조)의 여기로 인해, 단색성 엑스레이들(18)로 변환되며, 상기 단색성 엑스레이들(18)은 윈도우(22)를 통해 하우징을 떠날 수 있다.
타겟을 관통하는 전자 빔은, 어떠한 제동방사도 생성될 수 없도록, 전자 빔의 전자들이 낮은 에너지로 컬렉터에 충격을 주는 정도로, 컬렉터에 의해 정전기적으로 감속된다. 전자 빔(13)의 전자들(14)을 충분히 가속하기 위해, e-건(e-gun)(즉, 전자총(electron gun))으로 알려진 것이 제공될 수 있다. 상기 e-건은 가열 음극(heated cathode)(23)을 가지며, 상기 가열 음극(23)은, 전기장이 존재하는 경우, 전자들을 방출한다. 상기 전자들은, 전자 빔이 타겟 상에 가능한 한 작은 점형 방사 소스(punctiform radiation source)를 생성하도록, 전기 렌즈(electrical lens)(24)를 이용하여 번들링(bundle)된다. 전기장은 타겟을 양극으로서 스위칭(switch)함으로써 확립된다. 상기 양극은 100 내지 300 kV의 전위에서 동작할 수 있고, 40 내지 120 kV의 전위에서 컬렉터(27)가 타겟의 다운스트림에서 부가적으로 이용된다.
제 1 롤러(28) 및 제 2 롤러(29)가 하우징에 또한 제공된다. 테이프(30)의 형태로 존재하는, 도 1에 따른 타겟은 제 1 롤러(28) 상으로 감기고, (롤러(29)를 회전시키기 위한 드라이브 샤프트(drive shaft) 상에 그 자체로 알려진 방식으로 하우징 외부에 로케이팅되는) 작동기(actuator)(M2)를 추가로 이용하여, 예시되지 않은 방식으로 작동된다. 프로세스에서, 타겟(11)은 롤러(28)로부터 풀려서 롤러(29) 상으로 감긴다. 롤러들(28, 29)의 단순한 교체를 허용하기 위해, 롤러들(28, 29)이 교체될 때, 하우징의 나머지 공간이 벤팅될 필요가 없도록, 쇄선들로 표시되는 진공 로크들(31)이 제공된다. 롤러들(28, 29)은 표시된 도어(door)들(32)을 통해 제거된다.
전자총이 마찬가지로, 샤프트(33)를 통해 피봇가능하게 장착된다. 상기 샤프트(33)는 모터(motor)(M1)를 이용하여 구동된다. 샤프트(33)는 장착부(mount)들(34)에서 도면의 평면과 평행하여서, 전자총을 피봇함으로써, 전자 빔(13)이 테이프(30)의 전체 폭에 걸쳐 피봇될 수 있다. 롤러들(28, 29)의 구동의 효과는, 전자 빔이 또한, 테이프(30)의 길이방향 범위의 방향으로 타겟 상의 충격 포인트(point of impact)를 변경할 수 있는 것이다.
도 3은 로드(45)의 형태의 타겟을 예시한다. 상기 타겟은, 저장 롤러(storage roller)(46)의 직경으로 인한 변형이 타겟의 에어로겔(12)을 손상시키기 않게, 특히 탄성적으로만 변형시키게 충분히 큰 직경을 갖는 롤러(46) 상으로 감긴다. 가이드 장치(47)를 이용시, 타겟(45)이 전자 빔(13)으로 공급된다. 여기서, 모터(M2)는 도 2에서 기술된 방식으로 이용된다. 도 2와 반대로, 타겟을 감기 위한 추가의 롤러가 필요하지 않은데, 그 이유는, 전자 빔(13)으로 조사될 때 타겟이 증발되기 때문이다. 그러나, 롤러(28) 대신에 도 3에 따른 장치를 이용함으로써, 도 2에 따른 엑스레이 소스에 도 3에 따른 장치를 장착하는 것이 또한 예상될 수 있다. 이러한 경우, 롤러(29)는 이용되지 않는다.

Claims (14)

  1. 엑스레이 소스(X-ray source)로서,
    상기 엑스레이 소스는 하우징(housing)(19)을 갖고,
    전자 빔(electron beam)(13)이 범바딩(bombard)될 때 엑스레이들을 방출할 수 있는 타겟(target)(11)이 상기 하우징(19)에 제공되고,
    에어로겔(aerogel)(12)이 타겟 재료(target material)로서 이용되는,
    엑스레이 소스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 에어로겔(12)은 경금속(light metal) 또는 복수의 경금속들, 바람직하게는 알루미늄(aluminum)으로 이루어진 금속 포일(metal foil)(40) 상에 고정되는,
    엑스레이 소스.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 금속 포일(40)은 0.5 ㎛ 내지 10 ㎛, 바람직하게는 1 ㎛의 두께를 갖는,
    엑스레이 소스.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 금속 포일(40)은, 상기 타겟 재료에 의해 브리징(bridge)되는 홀(hole)들(41)을 갖는,
    엑스레이 소스.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 홀들(41)은 규칙적인 패턴(regular pattern)으로 배열되는,
    엑스레이 소스.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 홀들(41)은 정육각형의 단면을 갖고, 상기 금속 포일(40)에 벌집(honeycomb)들의 형태로 배열되는,
    엑스레이 소스.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 타겟은, 제 1 롤러(roller)(28)로부터 풀려서(unwind) 제 2 롤러(29) 상으로 감길(wind) 수 있는 테이프(tape)(30)로서 구성되는,
    엑스레이 소스.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 에어로겔(12)은 로드(rod)(45)의 형태이고, 가이드 장치(guide apparatus)(47)를 이용하여 상기 전자 빔(13)을 통과하게 가이딩(guide)될 수 있는,
    엑스레이 소스.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    일련의 란탄 계열들(lanthanides)로부터의 원소(element)가 상기 타겟 재료에 포함되는,
    엑스레이 소스.
  10. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    캐리어 재료(carrier material)는 경금속, 바람직하게는 알루미늄으로 이루어지는,
    엑스레이 소스.
  11. 엑스레이들을 생성하기 위한 방법으로서,
    엑스레이 소스의 하우징(19)에서, 타겟(11)에 전자 빔(13)이 범바딩되어, 엑스레이들이 방출되고,
    에어로겔(12)이 상기 타겟(11)으로서 이용되는,
    엑스레이들을 생성하기 위한 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 타겟(11)을 이용하여 단색성 엑스레이(monochromatic x-ray)들이 생성되는,
    엑스레이들을 생성하기 위한 방법.
  13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 에어로겔(12)의 새로운 타겟 재료는, 이전 재료가 상기 전자 빔(13)에 의해 소진(use up)될 때 공급되는,
    엑스레이들을 생성하기 위한 방법.
  14. 몸체(body)를 엑스레잉(X-raying)하기 위한 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 따른 단색성 엑스레이들을 방출하는 엑스레이 광 소스(X-ray light source)의 이용으로서,
    상기 몸체는, 이용되는 상기 엑스레이들의 파장에서 구별가능한 콘트라스트(contrast)들을 생성하는,
    엑스레이 광 소스의 이용.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2731545C1 (ru) * 2019-10-15 2020-09-04 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Способ генерации рентгеновского излучения для многокадровой импульсной рентгенографии
JP7542486B2 (ja) 2021-05-10 2024-08-30 三菱電機株式会社 電子ビーム発生装置
WO2023022952A1 (en) * 2021-08-17 2023-02-23 Varian Medical Systems, Inc. Movable/replaceable high intensity target and multiple accelerator systems and methods
US12036420B2 (en) 2021-08-17 2024-07-16 Varian Medical Systems, Inc. Movable/replaceable high intensity target and multiple accelerator systems and methods

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2204773A1 (de) * 1972-02-02 1973-08-09 Einighammer Verfahren zur leistungssteigerung von roentgenroehren sowie vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens
EP0063190B1 (en) 1981-04-21 1985-08-14 LEDLEY, Robert S. Microfocus x-ray tube
US5428658A (en) 1994-01-21 1995-06-27 Photoelectron Corporation X-ray source with flexible probe
JPH08194100A (ja) 1995-01-18 1996-07-30 Shimadzu Corp X線顕微鏡及びx線発生装置
WO2000019496A1 (fr) * 1998-09-28 2000-04-06 Hitachi, Ltd. Generateur au plasma laser de rayons x, dispositif d'alignement de semiconducteurs possedant ce generateur et procede d'exposition de semiconducteurs
DE10056623B4 (de) 1999-11-19 2015-08-20 Panalytical B.V. Röntgenröhre mit einer Seltenerdanode
JP2001256909A (ja) 2000-03-10 2001-09-21 Shimadzu Corp X線発生装置
CN1119828C (zh) 2000-09-07 2003-08-27 清华大学 热释电晶体x光源
US6560314B2 (en) 2001-02-28 2003-05-06 The United States Of America As Represented By The Department Of Energy Beam converter
AU2003296155A1 (en) * 2003-03-26 2004-10-18 Kansai Technology Licensing Organization Co., Ltd. Extreme ultraviolet light source and target for extreme ultraviolet light source
GB0309371D0 (en) 2003-04-25 2003-06-04 Cxr Ltd X-Ray tubes
CN1853252B (zh) 2003-09-16 2010-12-22 浜松光子学株式会社 X射线管
FR2882886B1 (fr) 2005-03-02 2007-11-23 Commissariat Energie Atomique Source monochromatique de rayons x et microscope a rayons x mettant en oeuvre une telle source
US7545089B1 (en) 2005-03-21 2009-06-09 Calabazas Creek Research, Inc. Sintered wire cathode
DE102005053386A1 (de) 2005-11-07 2007-05-16 Comet Gmbh Nanofocus-Röntgenröhre
JP2007207539A (ja) 2006-02-01 2007-08-16 Toshiba Corp X線源および蛍光x線分析装置
DE102009007871B4 (de) 2009-02-06 2012-04-26 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Röntgentarget, Röntgenröhre und Verfahren zur Erzeugung von Röntgenstrahlung
JP5670111B2 (ja) 2009-09-04 2015-02-18 東京エレクトロン株式会社 X線発生用ターゲット、x線発生装置、及びx線発生用ターゲットの製造方法
US8406378B2 (en) 2010-08-25 2013-03-26 Gamc Biotech Development Co., Ltd. Thick targets for transmission x-ray tubes
JP2012045278A (ja) 2010-08-30 2012-03-08 Fujifilm Corp X線画像撮影装置およびx線画像撮影方法

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