KR20200024213A - 컴팩트한 이온화 선 생성 소스, 복수의 소스들을 포함하는 어셈블리 및 그 소스를 제조하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이온화 선, 특히 x-선을 생성하기 위한 소스, 복수의 소스를 포함하는 어셈블리 및 그 소스를 제조하기 위한 프로세스에 관한 것이다. 소스는,

진공 챔버 (12),

진공 챔버 (12) 내로 전자 빔 (18) 을 방출할 수 있는 캐소드로서, 전자 빔 (18) 은 축 (19) 주위에 전개되는, 상기 캐소드;

전자 빔 (18) 을 수신하고 전자 빔 (18) 으로부터 수신된 에너지로부터 이온화 방사선 (22) 을 생성할 수 있는 타겟 (20) 을 포함하는 애노드 (76) 로서, 이온화 방사선 (22) 은 진공 챔버 (12) 의 외부를 향해 생성되는, 상기 애노드를 포함하고,
애노드 (76) 는 전자 빔 (18) 이 타겟 (20) 에 도달하기 위해 관통하도록 의도되는 캐비티 (80) 를 포함하고, 캐비티 (80) 의 벽들 (88, 90) 은 진공 챔버 (12) 의 내부로 타겟 (20) 에 의해 방출될 수 있는 기생 이온들 (91) 을 차단하는 페러데이 케이지를 형성하며, 캐비티 (80) 의 벽들 (88, 90) 로부터 분리되고 기생 이온들 (91) 을 포획하도록 의도되는 적어도 하나의 게터 (92) 가 캐비티 (80) 내에 배치된다.

Description

컴팩트한 이온화 선 생성 소스, 복수의 소스들을 포함하는 어셈블리 및 그 소스를 제조하는 방법

본 발명은 이온화 방사선, 특히 x-선을 생성하기 위한 소스, 복수의 소스를 포함하는 어셈블리 및 소스를 제조하기 위한 프로세스에 관한 것이다.

현재, x-선은 특히 이미징 및 방사선 치료에 많은 용도를 가지고 있다. X-ray 이미징은 특히 의료 분야, 산업 분야에서 비파괴 검사를 수행하고 보안 분야에서 위험한 물질이나 물체를 검출하는 데 널리 채용된다.

x-선으로부터의 이미지의 생성은 많이 진보되었다. 원래는 감광성 필름 만이 사용되었다. 그 이후로, 디지털 검출기가 등장했다. 소프트웨어 패키지와 연관된 이러한 검출기는 스캐너를 통해 2 차원 또는 3 차원 이미지가 빠르게 재구성되는 것을 허용한다.

대조적으로, R

ntgen 에 의한 1895 년의 x-ray 의 발견 이래로, x-ray 발생기는 거의 변하지 않았다. 제 2 차 세계 대전 후 등장한 싱크로트론은 집약적이고 잘 포커싱된 방출이 발생되는 것을 허용한다. 방출은 선택적으로 자기장에서 이동하는 하전 입자의 가속 또는 감속에 기인한다.

선형 가속기 및 X-선 튜브는 타겟을 폭격하는 가속화된 전자 빔을 구현한다. 타겟의 핵의 전기장으로 인한 빔의 감속은 억제 x-선이 생성되는 것을 허용한다.

x-선 튜브는 일반적으로 진공이 생성되는 엔벨로프 (envelope) 로 이루어진다. 엔벨로프는 금속 구조 및 일반적으로 알루미나 또는 유리로 만들어진 전기 절연체로 형성된다. 이 엔벨로프에는 두 개의 전극이 배치된다. 음의 전위로 바이어스된 음극 전극은 전자 이미터가 장착된다. 제 1 전극에 대해 양의 전위로 바이어스된 양극의 제 2 전극은 타겟과 연관된다. 두 전극 사이의 전위차에 의해 가속된 전자들은 그들이 타겟을 가격하는 경우 감속 (억제) 에 의해 이온화 방사선의 연속 스펙트럼을 생성한다. 금속 전극은 표면상의 전기장을 최소화하기 위해 반드시 큰 크기이고 큰 곡률 반경을 갖는다.

x-선 튜브의 전력에 따라, x-선 튜브는 고정 애노드 또는 회전 애노드가 장착될 수 있으며, 이것은 열 전력을 확산시키는 것을 가능하게 한다. 고정 애노드 튜브는 몇 킬로와트의 전력을 가지며 특히 저전력 의료, 안전 및 산업 응용 분야에서 사용된다. 회전 애노드 튜브는 100 킬로와트를 초과할 수도 있고, 콘트라스트가 개선되는 것을 허용하는 높은 x-선 플럭스를 요구하는 이미징을 위해 의료 분야에서 주로 채용된다. 예로서, 산업용 튜브의 직경은 450kV에서 약 150mm, 220kV에서 약 100mm 및 160kV에서 약 80mm이다. 표시된 전압은 두 전극 사이에 적용된 전위차에 대응한다. 의료용 회전 애노드 튜브의 경우, 직경은 애노드에서 소산될 전력에 따라 150 내지 300 mm로 다양하다.

따라서 알려진 x-선 튜브의 치수는 수백 mm 정도의 큰 크기로 유지된다. 이미징 시스템은 점점 더 빠른 고성능 3D 재구성 소프트웨어 패키지를 갖춘 디지털 검출기의 모습을 겪은 반면, 동시에 x-선 튜브 기술은 한 세기 동안 실질적으로 변하지 않았으며, 이는 x-선 이미징 시스템에 대한 주요 기술적 한계이다.

현재의 X-선 튜브의 소형화에 장애물이되는 요인이 몇 가지 있다.

전기 절연체의 치수는 30kV ~ 300kV의 고전압에 대해 우수한 전기 절연을 보장할 수 있을 정도로 충분히 커야한다. 이들 절연체를 제조하는데 종종 사용되는 소결된 알루미나는 전형적으로 약 18 MV/m 의 유전 강도를 갖는다.

표면에 인가된 정전기장을 일반적으로 25 MV/m 의 허용 한계 아래로 유지하기 위해 금속 전극의 곡률 반경이 너무 작지 않아야 한다. 그에 따라, 터널링 효과를 통한 기생 전자의 방출은 제어하기 어려워지고, 벽의 가열, 바람직하지 않은 x-선의 방출 및 미세 방전을 초래한다. 따라서, x-선 튜브에서 발생하는 것과 같은 고전압에서, 음극 전극의 치수는 전자의 기생 방출을 제한하기 위해 크다.

열 이온 캐소드는 종종 기존의 튜브에서 사용된다. 이러한 유형의 캐소드의 치수 및 전형적으로 1000 ℃ 를 초과하는 이들의 작동 온도는 팽창 문제 및 바륨과 같은 전기 전도성 원소의 증발로 이어진다. 이는 유전체 절연체와 접촉하는 이러한 유형의 캐소드의 소형화 및 통합을 어렵게 한다.

쿨롱 상호 작용과 관련된 표면 전하 효과는 이 표면이 전자 빔 근처에 있을 때 사용되는 유전체 (알루미나 또는 유리) 의 표면에 나타난다. 전자 빔과 유전체 표면 사이의 근접을 방지하기 위해, 유전체 앞에 배치된 금속 스크린을 사용하여 정전 실드가 형성되거나, 전기 빔과 유전체 사이의 거리가 증가된다. 스크린의 존재 또는 이러한 증가된 거리는 또한 x-선 튜브의 치수를 증가시키는 경향이 있다.

타겟을 형성하는 애노드는 높은 열 전력을 소산시켜야 한다. 이러한 소산은 열전달 유체의 흐름으로 또는 큰 크기의 회전 애노드를 생성함으로써 달성될 수도 있다. 이 소산의 필요성은 또한 x-선 튜브의 치수들이 증가되는 것을 요구한다.

최신 기술 솔루션 중에서, 문헌은 x-선 튜브 구조에서 탄소-나노튜브-기반 냉 음극의 사용을 설명하지만, 현재 제안된 해결책은 냉 음극을 둘러싸는 금속 웨널트 (wehnelt) 를 구현하는 종래의 x-선 튜브 구조에 기초하는 것을 유지한다. 이 웨널트는 고전압으로 상승된 전극이며 전자의 기생 방출을 제한하는 것과 관련하여 항상 심각한 치수 제약을 받는다.

본 발명은 예를 들어, 치수가 종래의 x-선 튜브의 것보다 훨씬 작은 고전압 트라이오드 또는 다이오드의 형태를 취하는 이온화 방사선의 소스를 제공함으로써 상기 언급된 문제점의 전부 또는 일부를 완화시키는 것을 목표로 한다. 이온화 방사선의 생성의 메커니즘은 공지된 튜브에서 구현 된 것, 즉 타겟을 폭격시키는 전자 빔과 유사하게 유지된다. 전자 빔은 캐소드와 애노드 사이에서 가속되는데, 그 사이에 전위차, 예를 들어 100 kV 보다 높은 전위차가 적용된다. 주어진 전위차에 대해, 본 발명은 본 발명에 따른 소스의 치수가 공지된 튜브에 비해 실질적으로 감소되는 것을 허용한다.

이러한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 애노드가 다수의 기능들을 수행하는 진공 챔버를 포함하는 이온화 방사선의 소스를 제공한다.

보다 정확하게는, 본 발명의 일 주제는,

진공 챔버;

진공 챔버 내로 전자 빔을 방출할 수 있는 캐소드로서, 전자 빔은 축 주위에 전개되는, 상기 캐소드;

전자 빔을 수신하고 전자 빔으로부터 수신된 에너지로부터 이온화 방사선을 생성할 수 있는 타겟을 포함하는 애노드로서, 이온화 방사선은 진공 챔버의 외부를 향해 생성되는, 상기 애노드를 포함하고,

애노드는 전자 빔이 타겟에 도달하기 위해 관통하도록 의도되는 캐비티를 포함하고, 캐비티의 벽들은 진공 챔버의 내부로 타겟에 의해 방출될 수 있는 기생 이온들을 차단하는 페러데이 케이지를 형성하며, 캐비티의 벽들로부터 분리되고 기생 이온들을 포획하도록 의도되는 적어도 하나의 게터가 캐비티 내에 배치되는, 이온화 방사선을 생성하기 위한 소스이다.

게터는 유리하게는 캐비티의 재료와 상이한 재료로부터 제조된다.

소스는 유리하게는 캐비티를 둘러싸는 적어도 하나의 자석 또는 전자석을 포함한다. 캐비티의 벽들은 그 후 어마그네틱 (amagnetic) 재료로 제조된다.

소스는 유리하게는 게터를 유지하고 자성 재료로 제조되는 기계적 홀더를 포함한다. 기계적 홀더는 자석 또는 전자석에 의해 생성된 자속을 안내하도록 캐비티에 배치된다.

적어도 하나의 자석 또는 전자석은 유리하게는 적어도 하나의 게터를 향해 기생 이온들을 편향시키도록 배열된다.

캐비티의 벽들 중 적어도 하나는 유리하게는 진공 챔버의 벽을 형성한다.

캐비티의 벽들은 유리하게는 축에 대해 동축적으로 배열된다.

캐비티의 벽들은 유리하게는 타겟과 구멍을 포함하고 원통형 부분을 폐쇄하는 고리형 부분 사이에 연장되는, 축 주위의 원통형 부분을 포함한다. 전자 빔은 그 후 그 부분의 구멍을 통해 캐비티 내로 관통한다.

유리하게는, 소스는 유전체로 제조되고 진공 챔버의 벽을 형성하는 기계 부품을 포함한다. 애노드는 그 기계 부품에 밀봉가능하게 체결된다.

타겟은 축에 대해 수직인 평면에 대해 경사질 수도 있다.

소스는 유리하게는 캐비티 내에서 축에 대해 가로지르는 자기장을 생성하고 타겟상의 전자 빔에 의해 형성된 전자 스폿의 형상을 수정하도록 구성되는 능동 자기 시스템을 포함한다.

캐비티의 벽들은 유리하게는 진공 챔버 내에 생성된 기생 이온화 방사선에 대해 차폐 스크린을 형성한다.

예로서 제공되는 일 실시형태의 상세한 설명을 읽을 시에, 본 발명은 더 잘 이해될 것이고 다른 이점들이 자명해질 것이며, 상기 설명은 첨부된 도면에 의해 예시된다:
도 1 은 본 발명에 따른 x-선 발생 소스의 주요 엘리먼트들을 개략적으로 도시한다.
도 2 는 다른 모드들의 전기 연결을 허용하는 도 1 의 소스의 변형을 도시한다.
도 3 은 캐소드 주위의 도 1 의 소스의 부분 확대도이다.
도 4a 및 도 4b 는 2 개의 변형들에 따른 애노드 주위의 도 1 의 소스의 부분 확대도이다.
도 5 는 본 발명에 따른 복수의 소스를 포함하는 통합의 모드를 단면도로 도시한다.
도 6a, 도 6b, 도 6c, 도 6d 및 도 6e 는 동일한 진공 챔버 내에 복수의 소스를 포함하는 어셈블리의 변형들을 도시한다.
도 7a 및 도 7b 는 복수의 소스를 포함하는 어셈블리의 복수의 모드의 전기 연결을 도시한다.
도 8a, 도 8b 및 도 8c 는 본 발명에 따른 복수의 소스를 포함하고 도 5 및 도 6 에 도시된 변형들에 따라 생성될 수 있는 어셈블리들의 3 가지 예를 도시한다.
명료성을 위하여, 동일한 엘리먼트들에는 여러 도면들에서 동일한 참조 부호들이 부여되었다.

도 1 은 x-선 발생 소스 (10) 를 단면도로 도시한다. 소스 (10) 는 캐소드 (14) 및 애노드 (16) 가 배치되는 진공 챔버 (12) 를 포함한다. 캐소드 (14) 는 애노드 (16) 의 방향으로 챔버 (12) 내로 전자 빔 (18) 을 방출하도록 의도된다. 애노드 (16) 는 빔 (18) 에 의해 폭격을 받고, 전자 빔 (18) 의 에너지에 따라 x-선 (22) 을 방출하는 타겟 (20) 을 포함한다. 빔 (18) 은 캐소드 (14) 및 애노드 (16) 를 통과하는 축 (19) 주위에서 생성된다.

X-선 발생 튜브는 종래에 고온, 전형적으로 약 1000 ℃ 에서 작동하는 열음극을 사용한다. 이러한 유형의 캐소드는 일반적으로 열 음극이라고 불린다. 이러한 유형의 캐소드는 고온으로 인한 원자의 진동에 의해 야기되는 전자 플럭스를 방출하는 금속 또는 금속-산화물 매트릭스로 구성된다. 그러나, 열 음극은 열 공정의 시정수와 관련된, 제어할 전류에 대한 느린 동적 응답과 같은, 및 전류를 제어하기 위해, 캐소드 및 애노드 사이에 위치되고 고전압으로 바이어스된 그리드를 사용할 필요성과 같은 복수의 결점을 겪고있다. 따라서 이러한 그리드는 매우 높은 전기장의 구역에 위치되며, 그들은 약 1000 °C 의 높은 작동 온도에 종속된다. 이러한 모든 제약들은 통합과 관련하여 옵션을 크게 제한하고 대형 전자총으로 이어진다.

보다 최근에, 전계 방출 메커니즘을 사용하는 캐소드가 개발되었다. 이들 캐소드는 실온에서 작동하며 일반적으로 냉 음극이라고 불린다. 그것들은 대부분 전기장이 집중되는 릴리프 구조가 장착된 전도성 평면 표면으로 이루어진다. 이러한 릴리프 구조는 선단에서의 전계가 충분히 높을 때 전자를 방출한다. 릴리프 이미터는 탄소 나노튜브로 형성될 수도 있다. 이러한 이미터는 예를 들어 WO 2006/063982 A1 호에 공개되고 본 출원인의 이름으로 출원된 특허 출원에 기재되어 있다. 냉 음극은 열 열음극의 단점이 없으며 무엇보다 훨씬 컴팩트하다. 도시된 예에서, 캐소드 (14) 는 냉 음극이고, 따라서 전계 효과를 통해 전자 빔 (18) 을 방출한다. 캐소드 (14) 를 제어하기 위한 수단은 도 1 에 도시되지 않았다. 캐소드는 문서 WO 2006/063982 A1에 또한 기술된 바와 같이 전기적으로 또는 광학적으로 제어될 수 있다.

캐소드 (14) 와 애노드 (16) 사이의 전위차의 영향으로, 전자 빔 (18) 은 가속되어 타겟 (20) 을 가격하며, 예를 들어 타겟은 멤브레인 (20a) 을 포함하며, 멤브레인은 예를 들어 특히 텅스텐 또는 몰리브덴과 같은 원자 번호가 높은 물질에 기초한 합금으로 제조된 얇은 층 (20b) 으로 코팅된 다이아몬드 또는 베릴륨으로 만들어진다. 층 (20b) 은 예를 들어 빔 (18) 의 전자의 에너지에 따라 1 과 12 ㎛ 사이에 포함되는 가변 두께를 가질 수 있다. 전자가 고속으로 가속되는 전자 빔 (18) 의 전자들 사이의 상호 작용, 및 얇은 층 (20b) 의 재료는 x-선 (22) 이 생성되는 것을 허용한다. 도시된 예에서, 타겟 (20) 은 유리하게는 진공 챔버 (12) 의 윈도우를 형성한다. 다시 말해, 타겟 (20) 은 진공 챔버 (12) 의 벽의 일부를 형성한다. 이 배열은 특히 전송에서 동작하는 타겟을 위해 구현된다. 이 배열을 위해, 멤브레인 (20a) 은 x-선 (22) 에 대한 그의 투명성을 위해 다이아몬드 또는 베릴륨과 같은 원자 번호가 낮은 물질로 형성된다. 멤브레인 (20a) 은 애노드 (16) 와 함께 챔버 (12) 의 진공 기밀성을 보장하도록 구성된다.

대안적으로, 타겟 (20), 또는 적어도 원자 수가 높은 합금으로 제조된 층은 진공 챔버 (12) 의 내부에 완전히 배치될 수 있고, x-선이 그 후 진공 챔버 (12) 의 벽의 일부를 형성하는 윈도우를 통과함으로써 챔버 (12) 로부터 빠져 나온다. 이 배열은 특히 반사에서 동작하는 타겟을 위해 구현된다. 그런 다음 타겟은 윈도우로부터 분리된다. x-선이 생성되는 층은 두꺼울 수도 있다. 타겟은 빔 (18) 의 전자와의 상호 작용 동안 발생된 열 전력이 확산되는 것을 허용하도록 회전하거나 정지될 수도 있다.

유리하게는, 캐소드 전극 또는 웨널트의 표면에서의 전기장 레벨에 대한 심각한 제약을 완화시키는 것이 가능하다. 이러한 제약은 전자 빔이 전파하는 챔버 내에 존재하는 진공과 전극 사이의 계면의 금속 특성에 관련된다. 구체적으로는, 전극상에서, 금속/진공 계면은 터널링 효과를 통한 전자의 기생 방출을 허용하지 않는 유전체/진공 계면으로 대체된다. 그러면 금속/진공 인터페이스로 허용가능한 것보다 훨씬 높은 전기장을 수용할 수 있다. 초기 내부 시험은 전자의 기생 방출없이 30 MV/m 보다 훨씬 높은 정적 필드를 달성할 수 있는 것으로 나타났다. 이 유전체/진공 계면은, 예를 들어, 외부 표면이 전기장을 받는 금속 전극을 외부 표면이 전기장을 받고 내부 표면이 정전기 웨널트 기능을 수행하는 완벽하게 부착된 전도성 증착물로 코팅되는 유전체로 구성된 전극으로 대체함으로써 얻어질 수 있다. 기지의 전극의 금속/진공 계면을 유전체/진공 계면으로 대체하기 위해 전기장을 받는 금속 전극의 외부 표면을 유전체로 덮는 것도 가능하며, 그곳은 전기장이 높은 곳이다. 이 배열은 특히 전자의 기생 방출이 그 아래에서 발생하지 않는 최대 전기장이 증가되는 것을 허용한다.

허용 가능한 전기장의 증가는 x-선 소스, 보다 일반적으로 이온화 방사선의 소스가 소형화되는 것을 허용한다.

이를 위해, 소스 (10) 는 캐소드 (14) 근처에 배치되고 전자 빔 (18) 이 포커싱되는 것을 허용하는 전극 (24) 을 포함한다. 전극 (24) 은 웨널트를 형성한다. 냉 음극으로 불리는 것의 경우, 전극 (24) 은 캐소드와 접촉하여 배치된다. 냉 음극은 전계 효과를 통해 전자 빔을 방출한다. 이러한 유형의 캐소드는 예를 들어 본 출원인의 이름으로 출원된 문서 WO 2006/063982 A1에 기재되어 있다. 냉 음극의 경우, 전극 (24) 은 캐소드 (14) 와 접촉하여 배치된다. 기계 부품 (28) 은 유리하게는 캐소드 (14) 의 홀더를 형성한다. 전극 (24) 은 유전체의 오목면 (26) 상에 배치된 연속 전도성 영역으로부터 형성된다. 유전체의 오목면 (26) 은 애노드 (16) 와 마주하는 전극 (24) 의 복록면을 형성한다. 웨널트 기능을 수행하기 위해, 전극 (24) 은 본질적으로 볼록한 형상을 갖는다. 면 (26) 의 오목부의 외부는 애노드 (16) 를 향해 배향된다. 국소적으로, 캐소드 (14) 와 전극이 접촉하는 경우, 전극 (24) 의 볼록성은 0 이거나 약간 반전될 수도 있다.

높은 전기장이 발생하는 것은 바로 전극 (24) 의 이러한 볼록면상이다. 종래 기술에서, 금속-진공 계면은 전극의 이 볼록면에 존재하였다. 따라서, 이 계면은 진공 챔버 내부에서 전기장의 영향 하에서 전자의 방출 자리되는 것이 가능하였다. 챔버의 진공과의 전극의 이러한 계면은 제거되고 유전체/진공 계면으로 대체된다. 유전체는, 자유 전하를 포함하지 않기 때문에, 따라서 지속되는 전자 방출의 자리가 될 수 없다.

공기로 채워지거나 진공 캐비티가 전극 (24) 과 유전체의 오목면 (26) 사이에 형성되는 것을 방지하는 것이 중요하다. 구체적으로, 전극 (24) 과 유전체 사이의 불확실한 접촉의 경우, 전계는 계면에서 매우 높게 증폭될 수 있고 전자 방출이 발생하거나 플라즈마가 거기에서 발생될 수 있다. 이러한 이유로, 소스 (10) 는 유전체로 제조된 기계 부품 (28) 을 포함한다. 기계 부품 (28) 의 면들 중 하나는 오목면 (26) 이다. 이 경우에, 전극 (24) 은 오목면 (26) 에 완벽하게 접착되는 도체의 증착물로 이루어진다. 특히 물리 기상 증착 (PVD) 또는 선택적으로 플라즈마 강화 (PECVD) 인 화학 기상 증착 (CVD) 과 같은 다양한 기법들이 이러한 증착물을 생성하는데 사용될 수 있다.

대안적으로, 벌크 금속 전극의 표면 상에 유전체의 증착물을 생성하는 것이 가능하다. 벌크 금속 전극에 부착되는 유전체 증착물은 전극/유전체 계면에서 공기-충전 또는 진공 캐비티가 회피되는 것을 다시 허용한다. 이 유전체 증착물은 전형적으로 30 MV/m 보다 높은 높은 전기장을 견디고 벌크 금속 전극의 잠재적 열팽창과 양립가능한 충분한 유연성을 갖도록 선택된다. 그러나, 유전체로 만들어진 벌크 부품의 내부면에 도체의 증착을 구현하는 역 배열은 다른 장점, 특히 기계 부품 (28) 이 다른 기능을 수행하는 데 사용되는 것을 허용하는 장점을 갖는다.

보다 정밀하게는, 그 기계 부품 (28) 은 진공 챔버 (12) 의 일부를 형성할 수 있다. 진공 챔버의 이 부분은 심지어 진공 챔버 (12) 의 우세한 부분일 수 있다. 도시된 예에서, 기계 부품 (28) 은 한편으로는 캐소드 (14) 의 홀더를 및 다른 한편으로는 애노드 (16) 의 홀더를 형성한다. 부품 (28) 은 애노드 (16) 와 캐소드 전극 (24) 사이의 전기 절연을 보장한다.

기계 부품 (28) 의 제조와 관련하여, 단지 예를 들어 소결된 알루미나와 같은 종래의 유전체를 사용하는 것은 임의의 금속/진공 계면이 회피되는 것을 허용한다. 그러나, 이러한 유형의 물질의 유전 강도, 약 18 MV/m 은 여전히 소스 (10) 의 소형화를 제한한다. 소스 (10) 를 추가로 소형화하기 위해, 20 MV/m 보다 높은 및 유리하게는 30 MV/m 보다 높은 유전 강도를 갖는 유전체가 선택된다. 유전 강도의 값은 예를 들어 20 내지 200 ℃ 의 온도 범위에서 30 MV/m 이상으로 유지된다. 복합 질화물 세라믹은 이 기준이 만족되는 것을 허용한다. 내부 시험은 이 특성의 하나의 세라믹이 심지어 60 MV/m 가 초과되는 것을 허용하는 것을 보여주었다.

소스 (10) 의 소형화에 관하여, 전자 빔 (18) 이 확립되는 경우, 진공 챔버 (12) 의 내부면 (30) 에, 특히 기계 부품 (28) 의 내부면에 표면 전하가 축적될 수 있다. 이러한 전하를 배출할 수 있는 것이 유용하며, 이로 인해, 내부면 (30) 은 실온에서 측정된 1 × 10⁹ Ω 스퀘어와 1 × 10¹³ Ω 스퀘어 사이에 포함되는 및 일반적으로 1 × 10¹¹ Ω 스퀘어 근처의 표면 저항율을 갖는다. 이러한 저항율은 유전체의 표면에 유전체와 양립가능한 도체 또는 반도체를 추가함으로써 얻을 수 있다. 반도체에 의해, 예를 들어 내부면 (30) 상에 실리콘을 증착하는 것이 가능하다. 예를 들어 질화물 계 세라믹에 대해 올바른 저항률 범위를 얻기 위해, 약 4 × 10^-3 Ω.m 의 그의 낮은 저항률에 대해 알려져 있는 몇 퍼센트 (전형적으로 10 % 미만) 의 질화 티타늄 분말, 또는 탄화 규소 SiC 와 같은 반도체들을 그것에 첨가함으로써 그것의 고유 특성을 변경할 수 있다.

기계 부품 (28) 의 재료 전체에 걸쳐 균일한 저항률을 얻기 위해 유전체의 체적에 질화 티타늄을 분산시키는 것이 가능하다. 대안적으로, 1500 ℃ 위의 온도에서 고온 열처리를 통해 내부면 (30) 으로부터 질화 티타늄을 확산시킴으로써 저항률 구배를 얻을 수 있다.

소스 (10) 는 진공 챔버 (12) 의 밀봉 기밀성을 보장하는 스토퍼 (32) 를 포함한다. 기계 부품 (28) 은 캐소드 (14) 가 배치되는 캐비티 (34) 를 포함한다. 캐비티 (34) 는 오목면 (26) 에 의해 경계가 이루어진다. 스토퍼 (32) 는 캐비티 (34) 를 폐쇄한다. 전극 (24) 은 축 (19) 을 따라 멀리 떨여져 있는 두 개의 단부 (36 및 38) 를 포함한다. 제 1 단부 (36) 는 캐소드 (14) 와 접촉하고 그것과 전기적 접속성에 있다. 제 2 단부 (38) 는 제 1 단부의 반대편에 있다. 기계 부품 (28) 은 빔 (18) 의 축 (19) 주위에 배치된 원형 단면의 내부 원뿔대 (40) 를 포함한다. 원뿔대 (40) 는 전극 (24) 의 제 2 단부 (38) 에 위치된다. 원뿔대는 캐소드 (14) 로부터 멀어질수록 넓어진다. 스토퍼 (32) 는 그 안에 배치되도록 원뿔대 (40) 에 상보적인 형상을 갖는다. 원뿔대 (40) 는 기계 부품 (28) 에서 스토퍼 (32) 의 포시셔닝을 보장한다. 스토퍼 (32) 는 이 실시형태에서와 같이 전극 (24) 이 유전체의 오목면 (26) 상에 배치된 전도성 영역의 형태를 취하는지 여부와 무관하게 구현될 수도 있다.

유리하게는, 스토퍼 (32) 는 기계 부품 (28) 과 동일한 유전체로 만들어진다. 이는 소스를 사용하는 동안 기계 부품 (28) 과 스토퍼 (32) 사이의 차동 열 팽창의 잠재적 영향이 제한되는 것을 허용한다.

스토퍼 (32) 는 예를 들어 원뿔대 (40) 에서, 보다 일반적으로는 스토퍼 (32) 와 기계 부품 (28) 사이의 계면 구역에서 생성된 브레이징 필름 (42) 에 의해 기계 부품 (28) 에 체결된다. 스토퍼 (32) 및 기계 부품 (28) 의 브레이징될 표면을 금속화하고, 그 후 녹는점이 소스 (10) 의 최대 사용 온도보다 높은 금속 합금에 의해 브레이징을 수행하는 것이 가능하다. 금속화 및 브레이징 필름 (42) 은 전극 (24) 의 단부 (38) 와 전기적 접속성으로 배치된다. 스토퍼 (32) 와 기계 부품 (28) 사이의 금속화된 계면의 원뿔대 형상은 전기장에 대한 잠재적인 에지 효과를 제한하기 위해 전극 (24) 및 전극 (24) 을 연장하는 전도성 구역에 대해 너무 현저하게 각진 형상이 회피되는 것을 허용한다.

대안적으로, 스토퍼 (32) 의 재료 및 기계 부품 (28) 의 재료와 반응하는 활성 원소를 브레이징 합금에 통합함으로써 표면을 금속화할 필요를 피할 수 있다. 질화물 계 세라믹의 경우, 티타늄이 브레이징 합금에 통합된다. 티타늄은 질소와 반응하여 세라믹과 강한 화학 결합이 생성되는 것을 허용하는 물질이다. 바나듐, 니오븀 또는 지르코늄과 같은 다른 반응성 금속이 사용될 수도 있다.

유리하게는, 브레이징 필름 (42) 은 전도성이며 전극 (24) 을 소스 (10) 의 전원에 전기적으로 연결하는데 사용된다. 브레이징 필름 (42) 에 의한 전극 (24) 의 전기적 연결은 다른 유형의 전극, 특히 유전체 증착물로 덮인 금속 전극으로 구현될 수도 있다. 전극 (24) 과의 연결을 강화하기 위해, 브레이징 필름 (42) 에 금속 접점을 매립하는 것이 가능하다. 이 접점은 유전체 증착물로 덮인 벌크 금속 전극을 연결하는데 유리하다. 이 전기 접점에 의해 전극 (24) 의 전기적 연결이 보장된다. 대안적으로, 스토퍼 (32) 의 표면 (43) 을 부분적으로 금속 화하는 것이 가능하다. 표면 (43) 은 진공 챔버 (12) 의 단부에 위치된다. 표면 (43) 의 금속화는 브레이징 필름 (42) 과 전기적으로 접촉한다. 소스 (10) 의 전원에 전기적으로 연결될 수 있는 접점을 표면 (43) 의 금속화상에 브레이징하는 것이 가능하다.

브레이징 필름 (42) 은 전극 (24) 의 축 대칭 형상을 연장하고, 따라서 전극 (24) 의 주요 기능에 기여한다. 이는 전극 (24) 이 오목면 (26) 상에 배치된 전도성 영역으로 형성될 때 특히 유리하다. 브레이징 필름 (42) 은 전극 (24) 을 형성하는 전도성 영역을 축 (19) 으로부터 멀어 지도록 연장되는 각진 에지 또는 불연속성 없이 직접 연장한다. 브레이징 필름 (42) 이 전도성일 때 브레이징 필름 (42) 과 연관된 전극 (24) 은 전자 빔 (18) 을 포커싱하는 것을 돕고 캐소드 (14) 를 바이어스하는데 사용되는 등전위 영역을 형성한다. 이는 소스 (10) 의 소형화를 증가시키기 위해 국부 전기장이 최소화되는 것을 허용한다.

면 (26) 은 예컨대 원뿔대 (40) 와의 접합부에서와 같이 국부적으로 볼록한 구역을 포함할 수 있다. 실제로, 면 (26) 은 적어도 부분적으로 오목하다. 면 (26) 은 전체적으로 오목하다.

도 1 에서, 소스 (10) 는 음극 단자가 예를 들어 브레이징 필름 (42) 의 금속화에 의해 전극 (24) 에 연결되고, 양극 단자가 애노드 (16) 에 연결되는 고전압 소스 (50) 에 의해 바이어스된다. 이러한 유형의 연결은 애노드 (16) 가 접지 (52) 에 연결되는 모노폴라 모드에서 소스 (10) 의 동작의 특성이다. 소스 (10)가 도 2 에 도시된 바와 같이 바이폴라 모드에서 동작하게 하기 위해, 고전압 소스 (50) 를 직렬인 2 개의 고전압 소스 (56 및 58) 로 교체하는 것도 가능하다. 이러한 유형의 작동은 연관된 고전압 발생기의 제조를 단순화하므로 유리하다. 예를 들어, 고전압, 고주파, 펄스 작동 모드의 경우, 소스 (10) 에서 2 개의, 양 및 음의, 하프 전압들을 합산하여 절대 전압을 낮추는 것이 유리할 수 있다. 이러한 이유로, 고전압 소스는 하프-H 브리지를 통해 구동되는 출력 변압기를 포함할 수 있다.

도 1 에 도시된 바와 같은 소스 (10) 를 사용하여, 발전기 (56 및 58) 의 공통 포인트를 접지 (52) 에 연결함으로써 바이폴라 작동 모드가 달성될 수 있다. 대안적으로, 고전압 소스 (50) 를 도 2 에서와 같이 접지 (52) 에 대해 플로팅 상태로 유지하는 것도 가능하다.

2 개의 직렬 연결된 고전압 소스의 공통 포인트를 플로팅 상태로 유지하여 도 1 에 도시된 바와 같은 소스로 바이폴라 작동 모드를 달성된다. 대안적으로, 이 공통 포인트는 도 2 에 도시된 바와 같이 소스 (10) 의 다른 전극을 바이어스하는데 사용될 수 있다. 이 변형에서, 소스 (10) 는 기계 부품 (28) 을 2 개의 부분 (28a 및 28b) 으로 분할하는 중간 전극 (54) 을 포함한다. 중간 전극 (54) 은 빔 (18) 의 축 (19) 에 수직으로 연장되고 빔 (18) 에 의해 통과된다. 전극 (54) 의 존재는 전극 (54) 을 2 개의 직렬 연결된 고전압 소스 (56 및 58) 의 공통 포인트에 연결함으로써 바이폴라 작동 모드가 달성되는 것을 허용한다. 도 2 에서, 2 개의 고전압 소스 (56 및 58) 에 의해 형성된 어셈블리는 접지 (52) 에 대하여 부유하고 있다. 도 1 에 도시된 바와 같이, 소스 (10) 의 전극들 중 하나, 예를 들어 중간 전극 (54) 을 접지 (52) 에 연결하는 것도 가능하다.

도 3 은 캐소드 (14) 주위의 소스 (10) 의 부분 확대도이다. 캐소드 (14) 는 전극 (24) 의 단부 (36) 와 맞닿아 캐비티 (34) 내에 배치된다. 홀더 (60) 는 캐소드 (14) 가 전극 (24) 에 대해 중심이 되는 것을 허용한다. 전극 (24) 은 축 (19) 을 중심으로 축 대칭이기 때문에, 캐소드 (14) 는 따라서 축 (19) 에 중심이 맞춰져, 그것이 축 (19) 을 따라 전자 빔 (18) 을 방출하는 것을 허용한다. 홀더 (60) 는 축 (19) 상에 중심이 맞춰지고 그 안에 캐소드 (14) 가 배치되는 카운터 보어 (61) 를 포함한다. 그 주변부에서, 홀더 (60) 는 전극 (24) 상에 중심이 맞춰지는 환형 구역 (63) 을 포함한다. 스프링 (64) 은 캐소드 (14) 를 전극 (24) 에 맞닿게 유지하기 위해 홀더 (60) 에 대해 지탱한다. 홀더 (60) 는 절연체로 만들어진다. 스프링 (64) 은 제어 신호가 캐소드 (14) 로 전달되는 것을 허용하는 전기적 기능을 가질 수 있다. 보다 정확하게는, 캐소드 (14) 는 애노드 (16) 의 방향으로 배향되는, 전면이라고 불리는 면 (65) 을 통해 전자 빔 (18) 을 방출한다. 캐소드 (14) 는 그의 후면 (66), 즉 전면 (65) 에 대향하는 면을 통해 전기적으로 제어된다. 홀더 (60) 는 축 (19) 에 중심이 맞춰진 원형 단면의 어퍼처 (67) 를 포함할 수 있다. 어퍼처 (67) 는 스프링 (64) 과 캐소드 (14) 의 후면 (66) 을 전기적으로 연결하도록 금속화될 수 있다. 스토퍼 (32) 는 캐소드 (14) 가 관통하는 금속화된 비아 (68) 및 스토퍼 (32) 에 체결되어 고정된 접점 (69) 에 의해 전기적으로 연결되도록 캐소드 (14) 를 제어하기 위한 수단을 허용할 수 있다. 접점 (69) 은 캐소드 (14) 를 전극 (24) 에 맞닿게 유지하기 위해 축 (19) 을 따라 스프링 (64) 에 대해 지탱한다. 접점 (69) 은 비아 (68) 와 스프링 (64) 사이의 전기적 접속성을 보장한다.

진공 챔버 (12) 의 외부에 위치되는 스토퍼 (32) 의 그러한 표면 (43) 은 2 개의 분리된 구역, 즉 축 (19) 상에 중심이 맞춰진 구역 (43a) 및 축 (19) 주위의 주변 환형 구역 (43b) 에서 금속화될 수 있다. 금속화된 구역 (43a) 은 금속화된 비아 (68) 와 전기적 접속성에 있다. 금속화된 구역 (43a) 은 브레이징 필름 (42) 과 전기적 접속성에 있다. 중앙 접점 (70) 은 구역 (43a) 에 대해 지탱하고 주변 접점 (71) 은 구역 (43b) 에 대해 지탱한다. 2 개의 접점 (70 및 71) 은 금속화된 구역 (43a 및 43b) 에 의해 및 금속화된 비아 (68) 및 브레이징 필름 (42) 에 의해 캐소드 (14) 와 전극 (24) 을 전기적으로 연결하는 동축 커넥터를 형성한다.

캐소드 (14) 는 개별적으로 어드레스 가능한 복수의 개별 방출 구역을 포함할 수 있다. 후면 (66) 은 그 후 복수의 개별 전기 접촉 구역을 갖는다. 홀더 (60) 및 스프링 (64) 은 이에 따라 수정된다. 접점 (69) 과 유사한 복수의 접점 및 비아 (68) 와 유사한 복수의 금속화된 비아는 후면 (66) 의 다양한 구역이 연결되는 것을 허용한다. 스토퍼 (32) 의 표면 (43), 접점 (69) 및 스프링 (64) 은 구역 (43a) 과 유사하고 금속화된 비아 각각과 전기적 접속성에 있는 복수의 구역을 제공하기 위해 이에 따라 파티셔닝된다.

챔버 (12) 내의 진공의 품질을 저하시킬 수 있는 임의의 입자를 포획하기 위해 캐소드 (14) 와 스토퍼 (32) 사이의 캐비티 (34) 내에 적어도 하나의 게터 (getter) (35) 가 배치될 수 있다. 게터 (35) 는 일반적으로 화학 흡착에 의해 작용한다. 캐비티 (34) 를 둘러싸는 소스 (10) 의 다양한 컴포넌트들에 의해 방출된 임의의 입자를 포획하기 위해 지르코늄 또는 티타늄에 기초한 합금이 사용될 수 있다. 도시된 예에서, 게터 (35) 는 스토퍼 (32) 에 체결된다. 게터 (35) 는 적층되고 접점 (69) 을 둘러싸는 링형상 디스크로 구성된다.

도 4a 는 전술한 애노드 (16) 가 애노드 (76) 로 대체된, 이온화 방사선의 변형 소스 (75) 를 도시한다. 도 4a 는 애노드 (76) 주위의 소스 (75) 의 부분 확대도이다. 애노드 (16) 와 같이, 애노드 (76) 는 빔 (18) 에 의해 폭격을 받고 x-선 (22) 을 방출하는 타겟 (20) 을 포함한다. 애노드 (16) 와 달리, 애노드 (76) 는 전자 빔 (18) 이 관통하여 타겟 (20) 에 도달하는 캐비티 (80) 를 포함한다. 보다 정확하게는, 전자 빔 (18) 은 얇은 층 (20b) 을 지니는 그의 내부면 (84) 을 통해 타겟 (20) 을 가격하고 그의 외부면 (86)을 통해 x-선 (22) 을 방출한다. 도시된 예에서, 캐비티 (80) 의 벽은 축 (19) 주위에 2 개의 단부 (88a 및 88b) 사이에서 연장되는 원통형 부분 (88) 을 갖는다. 단부 (88a) 는 타겟 (20) 과 접촉하고 단부 (88b) 는 캐소드 (14) 에 더 가깝다. 캐비티 (80) 의 벽은 또한 구멍 (89) 을 포함하고 단부 (88b) 에서 원통형 부분을 폐쇄하는 고리형 부분 (90) 을 갖는다. 전자 빔 (18) 은 부분 (90) 의 구멍 (89) 을 통해 캐비티 (80) 내로 침투한다.

전자 빔 (18) 에 의한 타겟 (20) 의 폭격 동안, 타겟 (20) 의 온도의 증가는 x-선 (22) 의 영향 하에서 이온화되는, 타겟 (2) 으로부터 탈기되는 분자들을 야기할 수 있다. 타겟 (20)의 내부면 (84) 에 나타나는 이온들 (91) 은 그들이 애노드와 캐소드 사이에 위치한 가속 전기장에서 이동하면 캐소드를 손상시킬 수 있다. 유리하게는, 캐비티 (80) 의 벽은 이온 (91) 을 포획하는데 사용될 수 있다. 이를 위해, 캐비티 (80) 의 벽 (88 및 90) 은 전기 전도체이며, 타겟 (20) 에 의해 진공 챔버 (12) 의 내부로 방출될 수 있는 기생 이온에 대해 패러데이 케이지를 형성한다. 타겟 (20) 에 의해 진공 챔버 (12) 의 내부로 방출될 수 있는 이온 (91) 은 캐비티 (80) 에서 대부분 포획된다. 부분 (90) 의 구멍 (89) 만이 이들 이온이 캐비티 (80) 로부터 빠져나가서 캐소드 (14) 를 향해 가속되는 것을 허용한다. 캐비티 (80) 에서 이온을 더 잘 포획하기 위해, 적어도 하나의 게터 (92) 가 캐비티 (80) 에 배치된다. 게터 (92) 는 캐비티 (80) 의 벽 (88 및 90) 과 분리되어 있다. 게터 (92) 는 캐비티 (80) 에 배치된 특정 컴포넌트이다. 게터 (35) 와 마찬가지로, 게터 (92) 는 일반적으로 화학 흡착에 의해 작용한다. 방출된 이온 (91) 을 포획하기 위해 지르코늄 또는 티타늄에 기초한 합금이 사용될 수 있다.

이온을 포획하는 것 외에, 캐비티 (80) 의 벽은 진공 챔버 (12) 의 내부에서 생성된 기생 이온화 방사선 (82) 에 대한 차폐 스크린 및 선택적으로 캐소드 (14) 와 애노드 (76) 사이에 생성된 전기장에 대해 정전 실드를 형성할 수 있다. x-선 (22) 은 소스 (75) 에 의해 방출되는 유용한 방출을 형성한다. 그러나, 기생 x-선은 내부면 (84) 을 통해 타겟 (20) 으로부터 빠져나올 수 있다. 이 기생 방출은 유용하지도 바람직하지도 않다. 종래에, 이러한 유형의 기생 방사선을 차단하는 차폐 스크린은 x-선 발생기 주위에 배치된다. 그러나 이러한 유형의 실시형태는 단점을 갖는다. 구체적으로, 차폐 스크린들이 x-선 소스로부터 더 멀리 배치될수록, 즉 그들이 타겟으로부터 더 멀어 질수록, 스크린의 면적은 그들의 거리 때문에 더 커야 한다. 본 발명의 이러한 양태는 그러한 스크린을 가능한 기생 소스에 가깝게 배치하여, 스크린이 소형화되는 것을 허용할 것을 제안한다.

애노드 (76) 및 특히 캐비티 (80) 의 벽은 유리하게는 기생 방출 (82) 을 막기 위해, 예를 들어 텅스텐 또는 몰리브덴에 기초한 합금으로부터와 같이 높은 원자 번호의 재료로부터 만들어진다. 텅스텐 또는 몰리브덴은 기생 이온의 포획에 대해 거의 영향을 미치지 않는다. 캐비티 (80) 의 벽과 별도로 게터 (92) 를 제조하는 것은 게터 (92) 에 의해 수행되는 기생 이온을 포획하는 기능 및 캐비티 (80) 의 벽에 의해 수행되는 기생 방출 (92) 을 스크리닝하는 기능이 양자 모두 수행될 뿐아니라 이들 사이에 타협없이 가능한 것을 보장하기 위해 그 재료가 자유롭게 선택되는 것을 허용한다. 이러한 이유로, 게터 (92) 와 캐비티 (80) 의 벽은 각각이 그에 할당된 기능에 적합한 서로 다른 재료로 만들어진다. 캐비티 (34) 의 벽과 관련하여 게터 (35) 도 마찬가지이다.

캐비티 (80) 의 벽은 타겟 (20) 근처에서 전자 빔 (18) 을 둘러싼다.

유리하게는, 캐비티 (80) 의 벽은 진공 챔버 (12) 의 일부를 형성한다.

유리하게는, 캐비티 (80) 의 벽은 축 (19) 주위에 일정한 거리에서 반경 방향으로 위치하여 기생 방사선에 가능한 한 가깝도록 축 (19) 에 동축으로 배치된다. 단부 (88a) 에서, 원통형 부분 (88) 은 타겟 (20) 을 부분적으로 또는 완전히 둘러 쌀 수 있어서, 임의의 기생 x-선이 축 (19) 에 대해 반경 방향으로 타겟 (20) 으로부터 빠져 나가지 못하게 한다.

따라서, 애노드 (76) 는 전기적 기능, 타겟 (20) 에 의해 진공 챔버 (12) 의 내부로 방출될 수 있는 기생 이온을 차단하는 패러데이 케이지 기능, 기생 x-선에 대한 차폐 기능, 및 또한 진공 챔버 (12) 의 벽의 기능의 여러 기능들을 수행한다. 단일 기계 부품, 이 경우 애노드 (76) 에 의해 여러 기능을 수행함으로써, 소스 (75) 의 소형화가 증가되고 그 무게가 감소된다.

더욱이, 전자 빔 (18) 이 타겟 (20) 에 포커싱되는 것을 허용하는 적어도 하나의 자석 또는 전자석 (94) 을 캐비티 (80) 주위에 배치하는 것이 가능하다. 바람직하게는, 자석 또는 전자석 (94) 은 또한 기생 이온 (91) 을 하나 이상의 게터 (92) 를 향해 편향시켜 이들 기생 이온이 부분 (90) 의 구멍 (89) 을 통해 캐비티로부터 빠져 나가는 것을 방지하도록, 또는 적어도 캐소드 (14) 를 통과하는 축 (19) 에 대해 이들을 편향시키도록 배열될 수 있다. 이를 위해, 자석 또는 전자석 (94) 은 축 (19) 을 따라 배향되는 자기장 (B) 을 발생시킨다. 도 4a 에서, 게터 (92) 를 향해 편향된 이온 (91) 은 경로 (91a) 를 따르고, 캐비티 (80) 를 빠져 나가는 이온은 경로 (91b) 를 따른다.

타겟 (20) 에 의해 방출될 수 있는 기생 이온 (91) 을 포획하는 수단은 다수이다: 캐비티 (80) 의 벽에 의해 형성된 패러데이 케이지, 캐비티 (80) 내의 게터 (92) 의 존재 및 기생 이온을 편향시키기 위한 자석 또는 전자석 (94) 의 존재. 이들 수단은 독립적으로 또는 기생 x-선에 대한 차폐의 기능 및 진공 챔버 (12) 의 벽의 기능에 부가하여 구현될 수도 있다.

애노드 (76) 는 유리하게는 축 (19) 에 대해 축 대칭인 일체형 기계 부품의 형태를 취한다. 캐비티 (80) 는 애노드 (76) 의 중앙 관형 부분을 형성한다. 자석 또는 전자석 (94) 은 진공 챔버 (12) 의 외부에 유리하게 위치되는 환형 공간 (95) 에서 캐비티 (80) 주위에 배치된다. 자석 또는 전자석 (94) 의 자속이 전자 빔 (18) 및 타겟 (20) 에 의해 챔버 (12) 내부로 탈기된 이온에 영향을 미치는 것을 보장하기 위해, 캐비티 (80) 의 벽은 어마그네틱 (amagnetic) 재료로 만들어진다. 보다 일반적으로, 전체 애노드 (76) 는 동일한 재료로 제조되고, 예를 들어 기계 가공된다.

게터 (92) 는 캐비티 (80) 에 위치하고 자석 또는 전자석 (94) 은 공동의 외부에 위치된다. 유리하게는, 게터 (92) 의 기계적 홀더 (97) 는 게터 (92) 를 유지하며 자성 재료로 만들어진다. 홀더 (97) 는 자석 또는 전자석 (94) 에 의해 생성된 자속을 안내하도록 캐비티 내에 배치된다. 전자석 (94) 의 경우, 그것은 자기 회로 (99) 주위에 형성될 수 있다. 홀더 (97) 는 자기 회로 (99) 의 연장부에 유리하게 배치된다. 기계적 홀더 (97) 를 사용하여 게터 (92) 를 유지하는 것 및 자속을 안내하는 것의 두 가지 기능을 수행한다는 사실은 애노드 (76) 의 및 따라서 소스 (75) 의 치수가 더 감소되는 것을 허용한다.

환형 공간 (95) 의 주변에서, 애노드는 기계 부품 (28) 에 대해 지탱하는 구역 (96) 을 포함한다. 이 베어링 구역 (96) 은 예를 들어 축 (19) 에 수직으로 연장되는 편평한 링의 형태를 취한다.

도 4a 에서, 정규 직교 좌표계 X, Y, Z 가 정의되었다. Z 는 축 (19) 의 방향이다. Z-축을 따른 필드 Bz 는 전자 빔 (18) 이 타겟 (20) 에 포커싱되는 것을 허용한다. 타겟 (20) 상의 전자 스폿 (18a) 의 크기는 XY 평면에서 타겟 (20) 에 근접하여 도시되어있다. 전자 스폿 (18a) 은 원형이다. 타겟 (20) 에 의해 방출된 x-선 스폿 (22a) 의 크기는 XY 평면에서 타겟 (20) 에 근접하여 또한 도시되어있다. 타겟 (20) 이 축 (19) 에 수직이기 때문에, x-선 스폿 (22a) 도 원형이다.

도 4b 는 타겟 (21) 이 축 (19) 에 수직인 XY 평면에 대해 경사지는 애노드 (76) 의 변형을 도시한다. 이러한 경사는 전자 빔 (18) 에 의해 폭격된 타겟 (20) 의 영역이 확대되는 것을 허용한다. 이 영역을 확대함으로써, 전자와의 상호 작용으로 인한 타겟 (20) 의 온도의 증가가 더 잘 분포된다. 소스 (75) 가 이미징을 위해 사용될 때, 가능한 한 포인트 형이거나 또는 도 4a 의 변형에서와 같이 적어도 원형인 x-선 스폿 (22a) 을 보존하는 것이 유용하다. 기울어진 타겟 (21) 으로 이 스폿 (22a) 을 보존하기 위해, XY 평면에서 전자 스폿의 형상을 수정하는 것이 유용하다. 도 4b 의 변형에서, 전자 스폿 (18a) 은 참조 18b 에 의해 참조되고 그의 XY 평면에서 타겟 (21) 에 근접하여 도시되어 있다. 그 스폿은 유리하게는 타원 형상이다. 이러한 스폿 형상은 스폿 (18b) 에 바람직한 형상과 유사한 형상으로 캐소드의 평면에 분포되는 캐소드 방출 구역을 사용하여 얻어 질 수 있다. 대안적으로 또는 추가로, Y 축을 따라 배향되고 예를 들어 환형 공간 (95) 에 또한 위치되는 권선 (98) 을 갖는 4 중극 자석에 의해 생성된 자기장 (By) 에 의해 전자 빔 (18) 의 단면의 형상을 수정할 수 있다. 4 중극 자석은 축 (19) 을 가로 지르는 자기장을 발생시키는 능동 자기 시스템을 형성하여 전자 스폿 (18b) 에 대해 예상되는 형상이 얻어 지는 것을 허용한다. 예를 들어, X-방향에 대해 경사진 타겟의 경우, 전자 빔 (18) 은 X- 방향으로 확산되고 원형 x-선 스폿 (22a) 을 보존하기 위해 Y-방향으로 집중된다. 능동 자기 시스템은 또한 다른 전자-스폿 형상 및 선택적으로 다른 x-선 스폿 형상을 얻도록 구동될 수 있다. 능동 자기 시스템은 타겟 (21) 이 경사 질 때 특히 유리하다. 능동 자기 시스템은 또한 축 (19) 에 수직인 타겟 (20) 과 함께 사용될 수 있다.

전극 (24) 이 유전체의 오목면 (26) 상에 배치된 전도성 영역의 형태를 취하는 여부에 관계없이 그리고 스토퍼 (32) 가 사용되는지 여부에 관계없이, 애노드 (16 및 76) 의 각각의 모든 변형을 구현하는 것이 가능하다.

도 1 내지 도 4 에 도시된 변형 예에서, 모든 컴포넌트들은 동일한 축, 본 경우에 축 (19) 을 따라 이들 각각의 병진에 의해 조립될 수 있다. 이는 그의 제조를 자동화함으로써 본 발명에 따른 소스의 제조가 단순화되는 것을 허용한다.

보다 정확하게는, 유전체로 제조되고 다양한 금속화, 특히 전극 (24) 을 형성하는 금속화가 생성된 기계 부품 (28) 은 모노리딕 홀더를 형성한다. 이 홀더의 일측상에 캐소드 (14) 및 스토퍼 (32) 를 조립하는 것이 가능하다. 이 홀더의 다른 측상에, 애노드 (16 또는 76) 를 조립하는 것이 가능하다. 애노드 (16 또는 17) 및 스토퍼 (32) 는 초고 진공 브레이징에 의해 기계 부품에 체결될 수 있다. 타겟 (20 또는 21) 은 또한 축 (19) 을 따른 병진에 의해 애노드 (76) 와 조립될 수 있다.

도 5 는 동일한 홀더 (100) 에 장착된 2 개의 동일한 소스 (75) 를 도시한다. 이러한 유형의 장착은 3 개 이상의 소스를 장착하는데 사용될 수 있다. 이 예는 소스 (10) 에도 적용된다. 도 1 및 도 2 에 도시된 바와 같은 소스 (10) 도 홀더 (100) 에 장착될 수 있다. 홀더 (100) 및 상보적 부품에 대한 설명은 소스의 수에 관계없이 여전히 유효하다. 기계 부품 (28) 의 진공 챔버 (12) 외부의 표면은 바람직하게는 축 (19) 주위로 연장되는 2 개의 원뿔대 형상 (102 및 104) 을 포함한다. 형상 (102) 은 애노드 (16) 를 향해 플레어되는 외부 원뿔대이다. 형상 (104) 은 캐소드 (14) 로부터 그리고 보다 정확하게는 스토퍼 (32) 의 외부면 (43) 으로부터 플레어되는 내부 원뿔대이다. 2 개의 원뿔대 (102 및 104) 는 또한 축 (19) 상에 중심이 맞춰지는 크라운 (106) 상에서 만난다. 크라운 (106) 은 원뿔대 (102) 의 가장 작은 직경과 원뿔대 (104) 의 가장 큰 직경을 형성한다. 크라운 (106) 은 예를 들어 원환체의 일부의 형상이며, 2 개의 원뿔대 (102 및 104) 가 예리한 에지없이 연결되는 것을 허용한다. 기계 부품 (28) 의 외부 표면의 형상은 2 개의 원뿔대 형상 (108 및 110) 을 또한 포함하는 상보적인 표면을 갖는 홀더 (100) 내에 소스 (75) 의 배치를 용이하게 한다. 홀더 (100) 의 원뿔대 (108) 는 기계 부품 (28) 의 원뿔대 (102) 에 상보적이다. 마찬가지로, 홀더 (100) 의 원뿔대 (110) 는 기계 부품 (28) 의 원뿔대 (104) 에 상보적이다. 홀더 (100) 는 기계 부품 (28) 의 크라운 (106) 에 상보적인 크라운 (112) 을 갖는다.

홀더 (100) 와 기계 부품 (28) 사이의 고전압 계면에서 공기 충전 캐비티가 형성되는 것을 방지하기 위해, 예를 들어 실리콘에 기초하는 유연한 시일 (114) 이 홀더 (100) 와 기계 부품 (28) 사이에, 더 정확하게는 상보적인 원뿔대와 크라운 사이에 배치된다. 유리하게는, 홀더 (100) 의 원뿔대 (108) 는 기계 부품 (28) 의 원뿔대 (102) 보다 더 개방된 정점에서의 각도를 갖는다. 마찬가지로, 홀더 (100) 의 원뿔대 (110) 는 기계 부품 (28) 의 원뿔대 (104) 보다 더 개방된 정점에서의 각도를 갖는다. 원뿔대들 사이의 정점에서의 각도 값의 차이는 1 도보다 작고, 예를 들어 약 0.5 도일 수 있다. 따라서, 소스 (75) 가 그의 홀더 (100) 에 장착될 때, 보다 정확하게는 시일 (114) 이 홀더 (100) 와 기계 부품 (28) 사이에서 찌그러질 때, 한편으로는 애노드 (16) 의 방향으로 2 개의 원뿔대 (102 및 108) 의 더 플레어된 부분을 향해 및 다른 한편으로는 캐소드 (14) 방향으로 및 더 정확하게는 스토퍼 (32) 방향으로 2 개의 원뿔대 (104 및 110) 의 더 좁은 부분을 향하여 크라운 (106 및 112) 사이의 계면으로부터 공기가 빠져 나갈 수 있다. 2 개의 원뿔대 (102 및 108) 사이에 위치한 공기는 주변 환경으로 빠져 나가고 2 개의 원뿔대 (104 및 110) 사이에 위치한 공기는 스토퍼 (32) 로 빠져 나간다. 포획된 공기가 높은 전기장을 받는 것을 방지하기 위해, 소스 (75) 및 그의 홀더 (100) 는 2 개의 원뿔대 (104 및 110) 사이에 위치된 공기가 2 개의 접점 (70 및 71) 에 의해 형성되고 캐소드 (14) 를 공급하는 동축 링크의 내부로 빠져 나가도록 구성된다. 이를 달성하기 위해, 전극 (24) 의 공급을 보장하는 외부 접점 (71) 은 접점 (71) 과 스토퍼 (32) 사이의 기능적 플레이를 허용하는 스프링 (116) 에 의해 금속화된 구역 (43b) 과 접촉한다. 또한, 스토퍼 (32) 는 2 개의 금속화된 구역 (43a 및 43b) 을 분리하는 환형 홈 (118) 을 포함할 수 있다. 따라서, 원뿔대 (104 및 110) 사이에서 빠져 나오는 공기는 접점 (71) 과 스토퍼 (32) 사이의 기능적 플레이를 통과하여 접점 (70 과 71) 사이에 위치한 캐비티 (120) 에 도달한다. 이 캐비티 (120) 는 동축 접점 (71) 의 내부에 위치하기 때문에 높은 전계로부터 보호된다. 즉, 캐비티 (120) 는 소스 (10) 의 주 전기장, 즉 애노드 (16) 와 캐소드 전극 (24) 사이의 전위차로 인한 전기장으로부터 차폐된다.

캐소드 (14) 및 애노드 (76) 가 장착된 기계 부품 (28) 이 장착된 후, 폐쇄 플레이트 (130) 는 캐소드 (14) 및 애노드 (76) 가 장착된 기계 부품 (28) 을 홀더 (100) 에 유지할 수 있다. 플레이트 (130) 는 애노드 (76) 의 전기적 연결을 보장하기 위해 전도성 재료로 만들어 지거나 금속화된 면을 포함할 수 있다. 플레이트 (130) 는 애노드 (76) 가 냉각되는 것을 허용할 수도 있다. 이 냉각은 애노드 (76) 와 예를 들어 애노드 (76) 의 캐비티 (80) 의 원통형 부분 (88) 사이의 접촉에 의한 전도에 의해 달성될 수 있다. 이 냉각을 강화하기 위해, 플레이트 (130) 내의 그리고 원통형 부분 (88) 을 둘러싸는 채널 (132) 을 제공하는 것이 가능하다. 애노드 (76) 를 냉각시키기 위해 열전달 유체가 채널 (132) 을 통해 흐른다.

도 5 에서, 소스 (75) 는 모두 별도의 기계 부품 (28) 을 갖는다. 도 6a 는 도시된 예에서 4 개인 복수의 소스 (75) 에 공통인 기계 부품 (152) 이 기계 부품 (28) 의 모든 기능을 수행하는 다중 소스 어셈블리 (150) 의 변형을 도시한다. 진공 챔버 (153) 는 다양한 소스 (75) 에 공통이다. 홀더 (152) 는 유리하게는 이들 소스 (75) 각각에 대해 오목면 (26) 이 생성되는 유전체로 만들어진다. 각각의 소스에 대해, 전극 (24) (도시되지 않음) 이 대응하는 오목면 (26) 상에 배치된다. 도면에 과부하를 주지 않기 위해, 다양한 소스 (75) 의 캐소드 (14) 는 도시되지 않았다.

도 6a 의 변형에서, 모든 소스 (75) 의 애노드는 유리하게는 공통이고, 함께 참조 (154) 가 주어졌다. 이의 제조를 용이하게 하기 위해, 애노드는 기계 부품 (152) 과 접촉하고 소스 (75) 의 캐소드 각각에 의해 생성된 전자 빔 (18) 이 통과하는 것을 각각 허용하는 4 개의 구멍 (158) 으로 천공된 플레이트 (156) 를 포함한다. 플레이트 (156) 는 각각의 소스 (75) 에 대해 전술한 부분 (90) 의 기능을 수행한다. 벽 (88) 및 타겟 (20) 에 의해 경계가 이루어지는 캐비티 (80) 가 각각의 오리피스 (158) 위에 배치된다. 대안적으로, 별도의 애노드들을 보존하여 그들의 전기 연결이 분리되는 것을 허용하는 것이 가능하다.

도 6b 는 기계 부품 (162) 이 또한 복수의 소스에 공통인 다중 소스 어셈블리 (160) 의 다른 변형을 도시하며, 이들의 각각의 캐소드 (14) 는 각각의 캐소드 (14) 를 통과하는 축 (164) 상에 정렬된다. 축 (164) 은 이들 소스 각각의 축 (19) 에 수직이다. 다양한 캐소드 (14) 에 의해 방출되는 전자 빔이 포커싱되는 것을 허용하는 전극 (166) 은 모든 캐소드 (14) 에 공통이다. 도 6b 의 변형은 2 개의 이웃 소스를 분리하는 거리가 더 감소되는 것을 허용한다.

도시된 예에서, 기계 부품 (162) 은 유전체로 만들어지고 다양한 캐소드 (14) 의 부근에 배치되는 오목면 (168) 을 포함한다. 전극 (166) 은 오목면 (168) 상에 배치된 전도성 영역으로 형성된다. 전극 (166) 은 상술한 전극 (24) 의 모든 기능을 수행한다.

대안적으로, 복수의 소스에 공통인 전극이 유전체와 연관되지 않은, 즉 금속/진공 계면을 갖는 금속 전극의 형태를 취하는 것이 가능하다. 마찬가지로, 캐소드는 열 이온일 수 있다. 이러한 실시형태에서, 공통 금속 전극은 여러 소스들의 여러 캐소드들의 홀더를 형성한다. 이러한 전극은 크기가 크기 때문에, 그것을 다중 소스 어셈블리의 발전기의 접지에 연결하는 것이 이롭다. 하나 이상의 애노드들은 그 후 발전기의 하나 이상의 양의 전위들에 연결된다.

다중 소스 어셈블리 (160) 는 모든 소스에 공통인 스토퍼 (170) 를 포함할 수 있다. 스토퍼 (170) 는 상술한 스토퍼 (32) 의 모든 기능을 수행할 수 있다. 스토퍼 (170) 는 특히 전극 (166) 을 전기적으로 연결하는데 사용되는 전도성 브레이징 필름 (172) 에 의해 기계 부품 (162) 에 체결될 수 있다.

도 6a 의 변형에서와 같이, 다중 소스 어셈블리 (160) 는 여러 소스에 공통인 애노드 (174) 를 포함할 수도 있다. 애노드 (174) 는 도 6a 의 변형의 애노드 (154) 와 유사하다. 애노드 (174) 는 도 6a 를 참조하여 설명된 플레이트 (156) 의 모든 기능을 수행하는 플레이트 (176) 를 포함한다. 도 6b 의 과충전을 피하기 위해, 애노드 (174) 에 대해서는, 플레이트 (176) 만이 도시되어있다.

도 6b 에서, 축 (164) 은 직선이다. 모든 소스의 x-선 (22) 이 예를 들어 원호의 중심에 위치한 포인트에 포커싱되는 것을 허용하는, 도 6c 에 도시된 바와 같은 원호와 같은 곡선 축 상에 캐소드를 배치하는 것도 가능하다. 다른 모양, 특히 포물선 모양의 곡선 축은 또한 x-선이 한 포인트에 포커싱되는 것을 허용한다. 곡선 축은 각 소스의 전자 빔이 그 주위에 생성되는 축 (19) 각각에 대해 국부적으로 수직으로 유지된다.

축 상의 캐소드 (14) 의 배열은 한 방향으로 분포된 소스가 얻어지는 것을 허용한다. 캐소드가 복수의 공점 (concurrent) 축을 따라 분포되는 다중 소스 어셈블리를 생성하는 것이 또한 가능하다. 예를 들어, 소스를 각각 하나의 평면에 위치되는 복수의 곡선 축을 따라 배치하는 것이 가능하며, 그 평면들은 교차한다. 예로서, 도 6d 에 도시된 바와 같이, 예를 들어 포물선 회전면 (parabolic surface of revolution) (184) 상에 분포되는 복수의 축 (180 및 182) 을 제공하는 것이 가능하다. 이것은 모든 소스의 x-선 (22) 이 포물선 면의 초점에 포커싱되는 것을 허용한다. 도 6e 에서, 다중 소스 어셈블리의 여러 캐소드들 (14) 이 분포되는 여러 축들 (190, 192 및 194) 은 서로에 평행하다.

도 7a 및 도 7b 는 도 6a 에 도시된 어셈블리의 전원 공급 장치의 두 가지 실시형태를 도시한다. 도 7a 및 도 7b 는 다양한 소스 (75) 의 복수의 축 (19) 을 통과하는 평면에서 절단된 단면도이다. 도 7a 에는 2 개의 소스가 도시되고 도 7b 에는 3 개의 소스가 도시된다. 물론, 다중 소스 어셈블리 (150) 의 설명은 소스 (75) 의 수에 관계없이, 또는 선택적으로 10, 유효하다.

이들 두 실시형태에서, 애노드 (114) 는 어셈블리 (150) 의 모든 소스 (75) 에 공통이며, 그들의 전위는 예를 들어 접지 (52) 의 전위와 동일하다. 두 실시형태에서, 각각의 소스 (10) 는 개별적으로 구동될 수도 있다. 도 7a 에서, 2 개의 고전압 소스 (V1 및 V2) 는 각각의 소스 (10) 의 전극 (24) 을 개별적으로 공급한다. 기계 부품 (152) 의 절연 특성은 예를 들어 2 개의 상이한 에너지에서 펄싱될 수 있는 2 개의 고전압 소스 (V1 및 V2) 가 분리되는 것을 허용한다. 마찬가지로, 별도의 전류원 (I1 및 I2) 각각은 다양한 캐소드 (14) 중 하나가 제어되는 것을 허용한다.

도 7b 의 실시형태에서, 모든 소스 (75) 의 전극 (24) 은 예를 들어 기계 부품 (152) 상에서 생성된 금속화에 의해 함께 연결된다. 고전압 소스 V_Commun 이 모든 전극 (24) 에 공급한다. 다양한 캐소드 (14) 는 여전히 별도의 전류원 (I1 및 I2) 을 통해 제어된다. 도 7b 를 참조하여 설명된 다중 소스 어셈블리의 전원은 도 6b, 도 6d 및 도 6e 를 참조하여 설명된 변형에 매우 적합하다.

도 8a, 도 8b 및 도 8c 는 각각 복수의 소스 (10 또는 75) 를 포함하는 이온화 방사선을 발생시키는 어셈블리의 복수의 예들을 도시한다. 이러한 다양한 예에서, 도 5 를 참조하여 설명된 바와 같은 홀더는 모든 소스 (10) 에 공통이다. 고전압 커넥터 (140) 는 다양한 소스 (10) 가 전력이 공급되는 것을 허용한다. 드라이버 커넥터 (142) 는 각각의 어셈블리가 미리 설정된 순서로 이들 소스 (10) 각각을 스위칭하도록 구성되는 구동 모듈 (도시되지 않음) 에 연결되는 것을 허용한다.

도 8a 에서, 홀더 (144) 는 원호 형상을 가지며 다양한 소스 (10) 는 원호 형상으로 정렬된다. 이러한 유형의 배열은 예를 들어 환자 주위에서 x-선 소스를 이동시킬 필요를 회피하기 위해 의료 스캐너에서 유용하다. 다양한 소스 (10) 는 각각 차례로 x-선을 방출한다. 스캐너는 또한 방사선 검출기 및 그 검출기에 의해 캡처된 정보로부터 3 차원 이미지가 재구성되는 것을 허용하는 모듈을 포함한다. 도면에 과부하를 주지 않기 위해, 검출기 및 재구성 모델은 도시되지 않았다. 도 8b 에서, 홀더 (146) 및 소스 (10) 는 직선 세그먼트 상에 정렬된다. 도 8c 에서, 홀더 (148) 는 플레이트 형상을 가지며 소스는 홀더 (148) 위에 두 방향으로 분포된다. 도 8a 및 도 8b 에 도시된 이온화 방사선을 생성하기 위한 어셈블리에 대해, 도 6b 의 변형이 특히 유리하다. 이 변형은 다양한 소스들 사이의 피치가 감소되도록 한다.

Claims (12)

1. 이온화 방사선을 발생시키는 소스로서,
   

   

   진공 챔버 (12);
   

   

   상기 진공 챔버 (12) 내로 전자 빔 (18) 을 방출할 수 있는 캐소드 (14) 로서, 상기 전자 빔 (18) 은 축 (19) 주위에 전개되는, 상기 캐소드;
   

   

   상기 전자 빔 (18) 을 수신하고 상기 전자 빔 (18) 으로부터 수신된 에너지로부터 이온화 방사선 (22) 을 생성할 수 있는 타겟 (20; 21) 을 포함하는 애노드 (76) 로서, 상기 이온화 방사선 (22) 은 상기 진공 챔버 (12) 의 외부를 향해 생성되는, 상기 애노드를 포함하고,
   상기 애노드 (76) 는 상기 전자 빔 (18) 이 상기 타겟 (20) 에 도달하기 위해 관통하도록 의도되는 캐비티 (80) 를 포함하고, 상기 캐비티 (80) 의 벽들 (88, 90) 은 상기 진공 챔버 (12) 의 내부로 상기 타겟 (20) 에 의해 방출될 수 있는 기생 이온들 (91) 을 차단하는 페러데이 케이지를 형성하며, 상기 캐비티 (80) 의 상기 벽들 (88, 19) 로부터 분리되고 상기 기생 이온들 (91) 을 포획하도록 의도되는 적어도 하나의 게터 (92) 가 상기 캐비티 (80) 내에 배치되는 것을 특징으로하는, 이온화 방사선을 발생시키는 소스.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 게터 (92) 는 상기 캐비티 (80) 의 재료와 상이한 재료로부터 제조되는 것을 특징으로하는, 이온화 방사선을 발생시키는 소스.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 소스는 상기 캐비티 (80) 를 둘러싸는 적어도 하나의 자석 또는 전자석 (94) 을 포함하고, 상기 캐비티 (80) 의 벽들은 어마그네틱 (amagnetic) 재료로 제조되는 것을 특징으로하는, 이온화 방사선을 발생시키는 소스.
4. 제 2 항 및 제 3 항에 있어서,
   상기 소스는 상기 게터 (92) 를 유지하고 자성 재료로 제조되는 기계적 홀더 (97)를 포함하고, 상기 기계적 홀더 (97) 는 상기 자석 또는 전자석 (94) 에 의해 생성된 자속을 안내하도록 상기 캐비티 (80) 에 배치되는 것을 특징으로하는, 이온화 방사선을 발생시키는 소스.
5. 제 2 항 및 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 자석 또는 전자석 (94) 은 상기 적어도 하나의 게터 (92) 를 향해 상기 기생 이온들을 편향시키도록 배열되는 것을 특징으로하는, 이온화 방사선을 발생시키는 소스.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 캐비티 (80) 의 벽들 (88) 중 적어도 하나는 상기 진공 챔버 (12) 의 벽을 형성하는 것을 특징으로하는, 이온화 방사선을 발생시키는 소스.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 캐비티 (80) 의 벽들 (88, 90) 은 상기 축 (19) 에 대해 동축적으로 배열되는 것을 특징으로하는, 이온화 방사선을 발생시키는 소스.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 캐비티 (80) 의 벽들은 상기 타겟 (20) 과 구멍 (89) 을 포함하고 상기 원통형 부분 (88) 을 폐쇄하는 고리형 부분 (90) 사이에 연장되는, 상기 축 (19) 주위의 원통형 부분 (88) 을 포함하고, 상기 전자 빔 (18) 은 상기 부분 (90) 의 상기 구멍 (89) 을 통해 상기 캐비티 (80) 내로 관통하는 것을 특징으로하는, 이온화 방사선을 발생시키는 소스.
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 소스는 유전체로 제조되고 상기 진공 챔버 (12) 의 벽을 형성하는 기계 부품 (28) 을 포함하고, 상기 애노드 (76) 는 상기 기계 부품 (28) 에 밀봉가능하게 체결되는 것을 특징으로하는, 이온화 방사선을 발생시키는 소스.
10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 타겟 (21) 은 상기 축 (19) 에 대해 수직인 평면에 대해 경사진 것을 특징으로하는, 이온화 방사선을 발생시키는 소스.
11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 소스는 상기 캐비티 (80) 내에서 상기 축 (19) 에 대해 가로지르는 자기장 (By) 을 생성하고 상기 타겟 (20; 21) 상의 상기 전자 빔 (18) 에 의해 형성된 전자 스폿 (18) 의 형상을 수정하도록 구성되는 능동 자기 시스템 (98) 을 포함하는 것을 특징으로하는, 이온화 방사선을 발생시키는 소스.
12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 캐비티 (80) 의 벽들 (88, 90) 은 상기 진공 챔버 (12) 의 내부에 생성된 기생 이온화 방사선 (82) 에 대해 차폐 스크린을 형성하는 것을 특징으로하는, 이온화 방사선을 발생시키는 소스.
    
    
    
    
    
    
    
    

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