TW202211280A - X光產生裝置及x光產生方法 - Google Patents

X光產生裝置及x光產生方法 Download PDF

Info

Publication number
TW202211280A
TW202211280A TW110110554A TW110110554A TW202211280A TW 202211280 A TW202211280 A TW 202211280A TW 110110554 A TW110110554 A TW 110110554A TW 110110554 A TW110110554 A TW 110110554A TW 202211280 A TW202211280 A TW 202211280A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
electron beam
magnetic
lens
electron
sectional shape
Prior art date
Application number
TW110110554A
Other languages
English (en)
Inventor
服部真也
藪下綾介
小杉尚史
Original Assignee
日商濱松赫德尼古斯股份有限公司
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 日商濱松赫德尼古斯股份有限公司 filed Critical 日商濱松赫德尼古斯股份有限公司
Publication of TW202211280A publication Critical patent/TW202211280A/zh

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J35/00—X-ray tubes
    • H01J35/02—Details
    • H01J35/14—Arrangements for concentrating, focusing, or directing the cathode ray
    • H01J35/147—Spot size control
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J35/00—X-ray tubes
    • H01J35/02—Details
    • H01J35/04—Electrodes ; Mutual position thereof; Constructional adaptations therefor
    • H01J35/06—Cathodes
    • H01J35/066—Details of electron optical components, e.g. cathode cups
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J35/00—X-ray tubes
    • H01J35/02—Details
    • H01J35/04—Electrodes ; Mutual position thereof; Constructional adaptations therefor
    • H01J35/06—Cathodes
    • H01J35/064—Details of the emitter, e.g. material or structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J35/00—X-ray tubes
    • H01J35/02—Details
    • H01J35/04—Electrodes ; Mutual position thereof; Constructional adaptations therefor
    • H01J35/08—Anodes; Anti cathodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J35/00—X-ray tubes
    • H01J35/02—Details
    • H01J35/14—Arrangements for concentrating, focusing, or directing the cathode ray
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J35/00—X-ray tubes
    • H01J35/02—Details
    • H01J35/16—Vessels; Containers; Shields associated therewith
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J35/00—X-ray tubes
    • H01J35/24—Tubes wherein the point of impact of the cathode ray on the anode or anticathode is movable relative to the surface thereof
    • H01J35/26—Tubes wherein the point of impact of the cathode ray on the anode or anticathode is movable relative to the surface thereof by rotation of the anode or anticathode
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2235/00—X-ray tubes
    • H01J2235/16—Vessels
    • H01J2235/165—Shielding arrangements
    • H01J2235/168—Shielding arrangements against charged particles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2235/00—X-ray tubes
    • H01J2235/20—Arrangements for controlling gases within the X-ray tube

Landscapes

  • X-Ray Techniques (AREA)

Abstract

本發明之X光產生裝置具備：電子槍，其出射具有圓形狀之剖面形狀之電子束；磁聚焦透鏡，其配置於較電子槍靠後段，一面使電子束繞沿著第1方向之軸旋轉一面使電子束聚焦；磁四極透鏡，其配置於較磁聚焦透鏡靠後段，使電子束之剖面形狀變形為具有沿著與第1方向正交之第2方向之長徑、及沿著與第1方向及第2方向正交之第3方向之短徑之橢圓形狀；及靶，其配置於較磁四極透鏡靠後段，配合電子束入射而放出X光。

Description

X光產生裝置及X光產生方法
本揭示之一態樣係關於一種X光產生裝置及X光產生方法。
已知藉由使自陰極出射之電子束入射至靶而產生X光之X光裝置。例如，於專利文獻1中，記載有具有相對於電子束之行進方向而傾斜之電子入射面的反射型之靶。又，於專利文獻2中，記載有調整電子束之剖面形狀。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2006-164819號公報 [專利文獻2]日本專利第6527239號公報
[發明所欲解決之課題]
於某X光裝置中，所取出之X光之焦點(有效焦點)，非為入射至靶之電子束之形狀(亦即，自入射方向觀察到之電子束之形狀)，而成為自取出方向(X光之出射方向)觀察到之投影形狀。又，於使用X光之檢查等中，為了獲得在縱向方向與橫向方向上解析度一致之圖像，而追求有效焦點之縱橫之尺寸為一致(亦即，有效焦點之形狀為大致圓形狀)。作為用於將有效焦點設為大致圓形狀之方法，考量將入射至靶之電子束之射束剖面設為橢圓形狀。
電子束之剖面形狀之非意圖之變化，例如可由X光裝置之一個以上之構成要素之劣化而引起。又，若電子束之剖面形狀由柵格電極之開口形狀而決定，則有無法對橢圓形狀之長徑及短徑之縱橫比等由X光裝置形成之形狀進行變更或修正之虞。
又，於為了調整電子束之剖面形狀而使用2個四極核之特定之類型之X光裝置中，存在難以藉由2個四極核之組合來同時調整電子束之剖面形狀之縱橫比及電子束之大小之兩者之情形。
於本說明書中，揭示可容易且柔性地調整電子束之剖面形狀之縱橫比及大小之X光產生裝置之一例。 [解決課題之技術手段]
例示性之X光產生裝置具備：電子槍，其出射具有圓形剖面形狀之電子束；及磁聚焦透鏡，其配置於較電子槍靠後段，一面使電子束繞沿著第1方向之軸(旋轉軸)旋轉一面使電子束聚焦。又，X光產生裝置亦可具備磁四極透鏡，其配置於較磁聚焦透鏡靠後段，使電子束之圓形剖面形狀變形為具有沿著與第1方向正交之第2方向之長徑、以及沿著與第1方向及第2方向之兩者正交之第3方向之短徑之橢圓形剖面形狀。進而，X光產生裝置亦可具備靶，其配置於較磁四極透鏡靠後段，配合電子束入射而放出X光。
於若干個實施例中，藉由配置於較電子槍靠後段之磁聚焦透鏡，來調整電子束之大小，且藉由配置於較磁聚焦透鏡靠後段之磁四極透鏡，而電子束之剖面形狀變形成橢圓形狀。藉此，可分別獨立地進行電子束之大小之調整及剖面形狀之調整。又，於磁聚焦透鏡內通過之電子束繞沿著第1方向之軸旋轉，但由於由電子槍出射之電子束之剖面形狀為圓形狀，因此經由磁聚焦透鏡到達磁四極透鏡之電子束之剖面形狀，不仰賴磁聚焦透鏡內之電子束之旋轉量而成為一定(圓形狀)。藉此，可將磁四極透鏡之電子束之剖面形狀，連貫且確實地成形為具有沿著第2方向之長徑、以及沿著第3方向之短徑之橢圓形狀。其結果為，可容易且柔性地調整電子束之剖面形狀之縱橫比及大小。
靶可具有供電子束入射之電子入射面。電子入射面可相對於第1方向及第2方向而傾斜。由磁四極透鏡變形為橢圓形剖面形狀之後之電子束之長徑及短徑之比、及電子入射面相對於第1方向及第2方向之傾斜角度，可決定自X光之取出方向觀察到之X光之大致圓形狀之焦點形狀。藉此，藉由調整由靶之電子入射面之傾斜角度及磁四極透鏡實現之成形條件(縱橫比)，而可將所取出之X光之焦點(有效焦點)之形狀設為大致圓形狀。其結果，於使用由X光產生裝置產生之X光之X光檢查等中，可獲得適切之檢查圖像。
沿著第1方向之磁聚焦透鏡之長度，可長於沿著第1方向之磁四極透鏡之長度。例如，由於使磁聚焦透鏡產生比較大之磁場且使電子束有效地聚焦為較小，因此可確實地確保磁聚焦透鏡之線圈之匝數。藉此，可提高縮小率。進而，為了縮小入射至靶之電子入射面之電子束之大小，可加長自電子槍至由磁聚焦透鏡構成之透鏡中心之距離。
磁聚焦透鏡之極靴之內徑，可大於磁四極透鏡之內徑。例如，藉由將磁聚焦透鏡之極靴之內徑設為比較大，而可減小由磁聚焦透鏡構成之透鏡之球面像差。又，藉由將磁四極透鏡之內徑設為比較小，而可減少磁四極透鏡之線圈之匝數及流經該線圈之電流量。其結果，可抑制磁四極透鏡之發熱量。
上述X光產生裝置可進而具備筒狀部，其沿著第1方向延伸，形成供電子束通過之電子通過路徑。磁聚焦透鏡及磁四極透鏡可與筒狀部直接或間接地連接。例如，由於可以筒狀部為基準，來進行磁聚焦透鏡及磁四極透鏡之配置或安裝，因此可精度良好地將磁聚焦透鏡及磁四極透鏡之中心軸配置於同軸上。其結果，可抑制通過磁聚焦透鏡內及磁四極透鏡內之後之電子束之輪廓(剖面形狀)產生變形。
上述X光產生裝置可進而具備調整電子束之行進方向之偏轉線圈。例如，偏轉線圈可對自電子槍出射之電子束之出射軸、與磁聚焦透鏡及磁四極透鏡之中心軸之間之角度偏移。例如，角度偏移可於上述出射軸與上述中心軸以特定之角度交叉之情形下產生。因此，藉由利用偏轉線圈使電子束之行進方向變化為沿著上述中心軸之方向，而可消除上述角度偏移。
偏轉線圈可配置於電子槍與磁聚焦透鏡之間。例如，可於電子束通過磁聚焦透鏡及磁四極透鏡之前，優先對電子束之行進方向進行調整。其結果，可將入射至靶之電子束之剖面形狀確實地維持為所意圖之橢圓形狀。 [發明之效果]
藉由以上內容，本說明書所揭示之例示性之X光產生裝置，可構成為容易且柔性地調整電子束之剖面形狀之縱橫比及大小。
於以下之說明中，參照圖式，且對於同一或相當要素使用同一符號，並省略重複之說明。
如圖1所示般，例示性之X光產生裝置1具備：電子槍2、旋轉陽極單元3、磁透鏡4、排氣部5、區劃收容電子槍2之內部空間S1之殼體6(第1殼體)、及區劃收容旋轉陽極單元3之內部空間S2之殼體7(第2殼體)。殼體6及殼體7可構成為可相互卸下，亦可以無法卸下之態樣一體地結合，亦可為自一開始就一體地形成。
電子槍2出射電子束EB。電子槍2具有放出電子束EB之陰極C。陰極C係放出具有圓形狀之剖面形狀之電子束EB之圓形平面陰極。所謂電子束EB之剖面形狀，係指相對於與後述之電子束EB之行進方向平行之方向即X軸方向(第1方向)而垂直之方向上之剖面形狀。亦即，電子束EB之剖面形狀係YZ平面內之形狀。為了形成具有圓形剖面形狀之電子束EB，例如，陰極C之電子放出面本身，自與陰極C之電子放出面對向之位置觀察(自X軸方向觀察陰極C之電子放出面)，可具有圓形狀。
旋轉陽極單元3具有：靶31、旋轉支持體32、及使旋轉支持體32繞旋轉軸A旋轉驅動之驅動部33。靶31沿著形成於以旋轉軸A為中心軸之平的圓錐台狀的旋轉支持體32之周緣部而設置。旋轉軸A係旋轉支持體32之中心軸，圓錐台狀之旋轉支持體32之側面具有相對於旋轉軸A而傾斜之表面。又，旋轉支持體32可形成為以旋轉軸A為中心軸之圓環狀。構成靶31之材料，例如係鎢、銀、銠、鉬、及該等之合金等重金屬。旋轉支持體32設為可繞旋轉軸A旋轉。構成旋轉支持體32之材料，例如係銅、銅合金等金屬。驅動部33具有例如馬達等驅動源，使旋轉支持體32繞旋轉軸A旋轉驅動。靶31伴隨著旋轉支持體32之旋轉而一面旋轉一面接收電子束EB，而產生X光XR。X光XR自形成於殼體7之X光通過孔7a朝殼體7之外部出射。X光通過孔7a係由窗構件8氣密地封堵。旋轉軸A之軸方向與電子束EB朝靶31之入射方向平行。惟，旋轉軸A亦可以相對於電子束EB朝靶31之入射方向，在與上述入射方向交叉之方向上延伸之方式傾斜。靶31可為所謂之反射型，於相對於電子束EB之行進方向(朝靶31之入射方向)而交叉之方向上放出X光XR。於若干個實施例中，X光XR之出射方向係與電子束EB之行進方向正交之方向。因此，將與電子束EB之行進方向平行之方向設為X軸方向(第1方向)，將與出自靶31之X光XR之出射方向平行之方向設為Z軸方向(第2方向)，將與X軸方向及Z軸方向正交之方向設為Y軸方向(第3方向)。
磁透鏡4控制電子束EB。磁透鏡4具有：偏轉線圈41、磁聚焦透鏡42、磁四極透鏡43、及殼體44。殼體44收容偏轉線圈41、磁聚焦透鏡42、及磁四極透鏡43。偏轉線圈41、磁聚焦透鏡42、及磁四極透鏡43沿著X軸方向，自電子槍2側向靶31側，依序配置。於電子槍2與靶31之間，形成有供電子束EB通過之電子通過路徑P。如圖2所示般，電子通過路徑P可由圓筒管9(筒狀部)形成。圓筒管9係於電子槍2與靶31之間，沿著X軸方向延伸之非磁性體之金屬構件。關於圓筒管9之追加之例示性之構成之詳細情況將於後述。
偏轉線圈41、磁聚焦透鏡42、及磁四極透鏡43，與圓筒管9直接或間接地連接。例如，偏轉線圈41、磁聚焦透鏡42、及磁四極透鏡43，藉由以圓筒管9為基準進行組裝，而將各者之中心軸精度良好地配置於同軸上。藉此，偏轉線圈41、磁聚焦透鏡42、及磁四極透鏡43各者之中心軸，與圓筒管9之中心軸(與X軸平行之軸)一致。
偏轉線圈41配置於電子槍2與磁聚焦透鏡42之間。偏轉線圈41以包圍電子通過路徑P之方式配置。例如，偏轉線圈41經由筒構件10與圓筒管9間接地連接。筒構件10係與圓筒管9同軸地延伸之非磁性體之金屬構件。筒構件10設置為覆蓋圓筒管9之外周。偏轉線圈41係由壁部44a之靶31側之面、與筒構件10之外周面定位。壁部44a係設置於與內部空間S1對向之位置之殼體44之一部分，包括非磁性體。偏轉線圈41調整自電子槍2出射之電子束EB之行進方向。偏轉線圈41可包含1個(1組)之偏轉線圈，亦可包含2個(2組)偏轉線圈。於偏轉線圈41包含1個偏轉線圈即前者之情形下，偏轉線圈41可構成為對自電子槍2出射之電子束EB之出射軸、與磁聚焦透鏡42及磁四極透鏡43之中心軸(與X軸平行之軸)之間之角度偏移予以修正。例如，角度偏移可於上述出射軸與上述中心軸以特定之角度交叉之情形下產生。因此，藉由利用偏轉線圈41使電子束EB之行進方向變化為沿著上述中心軸之方向，而可消除上述角度偏移。於偏轉線圈41包含2個偏轉線圈即後者之情形下，可藉由偏轉線圈41進行二維之偏轉，因此不僅可修正上述角度偏移，亦可對上述出射軸與上述中心軸之間之橫向方向之偏移(例如，上述出射軸與上述中心軸在X軸方向上相互平行，且在Y軸方向及Z軸方向之一者或兩者上隔開之情形等)，適切地予以修正。
磁聚焦透鏡42配置於較電子槍2及偏轉線圈41靠後段。磁聚焦透鏡42係一面使電子束EB繞沿著X軸方向之軸旋轉，一面使電子束EB聚焦。例如，於磁聚焦透鏡42內通過之電子束EB係以描繪螺旋之方式一面旋轉一面聚焦。磁聚焦透鏡42具有以包圍電子通過路徑P之方式配置之線圈42a、極靴42b、磁軛42c、及磁軛42d。磁軛42c亦作為以將線圈42a之外側之一部分、與筒構件10連接之方式而設置之殼體44之壁部44b發揮功能。磁軛42d係以覆蓋筒構件10之外周之方式設置之筒狀構件。例如，線圈42a係經由筒構件10與磁軛42d，與圓筒管9間接地連接。極靴42b包含磁軛42c及磁軛42d。磁軛42c及磁軛42d係鐵等之鐵磁體。又，極靴42b亦可包含設置於磁軛42c與磁軛42d之間之缺口(間隙)、及位於缺口附近之磁軛42c與磁軛42d之一部分。極靴42b之內徑D係與磁軛42c或磁軛42d之間隙鄰接區域之內徑相等。因此，磁聚焦透鏡42亦可以自極靴42b朝圓筒管9側洩漏線圈42a之磁場之方式構成。
磁四極透鏡43配置於較磁聚焦透鏡42靠後段。磁四極透鏡43使電子束EB之剖面形狀，變形為具有沿著Z軸方向之長徑及沿著Y軸方向之短徑之橢圓形狀。磁四極透鏡43以包圍電子通過路徑P之方式配置。例如，磁四極透鏡43係經由殼體44之壁部44c，與圓筒管9間接地連接。壁部44c設置為與壁部44b連接且覆蓋圓筒管9之外周。壁部44c包含非磁性體之金屬材料。
如圖3所示般，例示性之磁四極透鏡43具有：圓環狀之磁軛43a、設置於磁軛43a之內周面之4個圓柱狀之磁軛43b、及設置於各磁軛43b之前端之磁軛43c。於磁軛43b，捲繞有線圈43d。各磁軛43c於YZ平面內具有大致半圓形狀之剖面形狀。磁四極透鏡43之內徑d係通過各磁軛43c之最內端之內接圓之直徑。磁四極透鏡43於XZ面(與Y軸方向正交之平面)，作為凹透鏡發揮功能，於XY面(與Z軸方向正交之平面)作為凸透鏡發揮功能。藉由如此之磁四極透鏡43之功能，而以電子束EB之沿著Z軸方向之長度大於沿著Y軸方向之長度之方式，調整電子束EB之沿著Z軸方向之直徑(長徑X1)與沿著Y軸方向之直徑(短徑X2)之縱橫比。因此，藉由調整流經線圈43d之電流量，而可選擇性地調整縱橫比。作為一例，將長徑X1與短徑X2之縱橫比調整為「10：1」。
排氣部5具有：真空泵5a(第1真空泵)、及真空泵5b(第2真空泵)。於殼體6，設置有用於將殼體6內之空間(亦即，由殼體6及磁透鏡4之殼體44區劃之內部空間S1)真空排氣之排氣流路E1(第1排氣流路)。經由排氣流路E1，真空泵5b與內部空間S1連通。於殼體7，設置有用於將殼體7內之空間(亦即，由殼體7區劃之內部空間S2)真空排氣之排氣流路E2(第2排氣流路)。經由排氣流路E2，真空泵5a與內部空間S2連通。真空泵5b經由排氣流路E1將內部空間S1真空排氣。真空泵5a經由排氣流路E2將內部空間S2真空排氣。藉此，內部空間S1及內部空間S2例如由於去除在電子槍或靶中產生之氣體，因此維持為真空狀態或部分真空狀態。內部空間S1之內壓較佳的是可維持為10-4 Pa以下之部分真空，更佳的是可維持為10-5 Pa以下之部分真空。內部空間S2之內壓較佳的是可維持為10-6 Pa～10-3 Pa之間之部分真空。關於圓筒管9之內部空間(電子通過路徑P內之空間)，亦經由內部空間S1或內部空間S2，由排氣部5予以真空排氣。
再者，亦可不是如圖1所示之形態般使用真空泵5a及真空泵5b之2個排氣泵，而是如圖8所示般，採用可藉由1個排氣泵(此處作為一例為真空泵5b)將內部空間S1及內部空間S2之兩者真空排氣之構造(X光產生裝置1A) 。於若干個實施例中，可藉由位於殼體6及殼體7之外部之連接路徑E3，將排氣流路E1及排氣流路E2加以連結。於又一例中，連接路徑E3亦可包含貫通孔，其以將排氣流路E1與排氣流路E2加以結合之方式，自殼體7之壁部內朝殼體6之壁部內連續地設置。再者，1個排氣泵可使用真空泵5a及真空泵5b之任一者，藉由將與排氣流路E1結合之真空泵5b設為排氣泵，而可進行更高效率之真空排氣。
於若干個實施例中，於內部空間S1、S2及電子通過路徑P被抽真空之狀態下，對電子槍2施加電壓。其結果，自電子槍2出射有圓形剖面形狀之電子束EB。電子束EB由磁透鏡4聚焦至靶31且變形為橢圓形剖面形狀，倂入射至旋轉之靶31。若電子束EB入射至靶31，則於靶31上產生X光XR，具有大致圓形狀之有效焦點形狀之X光XR自X光通過孔7a朝殼體7之外部出射。
如圖2所示般，圓筒管9之構成例具有直徑之大小沿著X軸方向階段性變化之形狀。例如，圓筒管9具有沿著X軸方向配置之6個圓筒部91～96。圓筒部91～96各者沿著X軸方向具有一定之直徑。圓筒管9之外徑可不與圓筒管9之內徑同步地變化。亦即，圓筒管9之外徑可為一定。
圓筒部91(第1圓筒部)包含圓筒管9之電子槍2側之第1端部9a。圓筒部91自第1端部9a，延伸至邊界部9c之由線圈42a之電子槍2側之部分包圍之第2端部91a。圓筒部92(第2圓筒部)之第1端部92a，與圓筒部91之靶31側之第2端部91a連接。於若干個實施例中，圓筒部92自圓筒部91之第2端部91a，延伸至位於較極靴42b稍靠靶31側之第2圓筒部92之第2端部92b。例如，第2圓筒部92之第2端部92b，可沿著X軸方向位於極靴42b與靶31之間。又，圓筒部93(第3圓筒部)之第1端部93a，與圓筒部92之靶31側之第2端部92b連接。
圓筒部93自圓筒部92之第2端部92b延伸至由磁四極透鏡43包圍之圓筒部93之第2端部93b。圓筒部94(第4圓筒部)之第1端部，與圓筒部93之靶31側之第2端部93b連接。圓筒部94自圓筒部93之第2端部93b延伸至壁部44c之殼體7側。
圓筒部95(第5圓筒部)及圓筒部96(第6圓筒部)通過殼體7之壁部71之內部。壁部71配置於與靶31對向之位置，以與X軸方向交叉之方式延伸。圓筒部95與圓筒部94之靶31側之第2端部連接。圓筒部95自圓筒部94之該端部延伸至壁部71之內部之中途部。圓筒部96於壁部71之內部之中途部，與圓筒部95之靶31側之端部連接。圓筒部96自圓筒部95之該端部，延伸至圓筒管9之靶31側之第2端部9b。再者，如圖2所示般，例示性之X光通過孔7a設置於壁部72，該壁部72與壁部71連接，以與Z軸方向交叉之方式延伸。X光通過孔7a沿著Z軸方向將壁部72貫通。
於若干個實施例中，若將各圓筒部91～96之直徑表示為d1～d6，則「d2＞d3＞d1＞d4＞d5＞d6」之關係成立。作為一例，直徑d1為6～12 mm，直徑d2為10～14 mm，直徑d3為8～12 mm，直徑d4為4～6 mm，直徑d5為4～6 mm，直徑d6為0.5～4 mm。
圓筒部91與圓筒部92之至少一部分，位於電子通過路徑P中之較由磁聚焦透鏡42之極靴42b(特別是磁軛42c與磁軛42d之間之間隙)包圍之部分靠電子槍2側。於若干個實施例中，圓筒部91與圓筒部92之至少一部分，構成「位於電子通過路徑P中之較由磁聚焦透鏡42之極靴42b包圍之部分靠電子槍2側之部分」(以下稱為「第1圓筒部分」)。而且，如上述般，與圓筒部91之直徑d1相比，圓筒部92之直徑d2較大(d2＞d1)。即，圓筒部92較於電子槍2側鄰接之圓筒部91擴徑。換言之，於第1圓筒部分中，圓筒部92之至少一部分，構成向靶31側擴徑之擴徑部。
圓筒部96包含電子通過路徑P之靶31側之端部9b。而且，與圓筒部95之直徑d5相比，圓筒部96之直徑d6較小(d6＜d5)。即，圓筒部96較於電子槍2側鄰接之圓筒部95縮徑，而圓筒部96構成向靶31側縮徑之縮徑部。於若干個實施例中，圓筒部92之直徑d2為圓筒管9之最大徑，自圓筒部92向靶31側而被逐步縮徑。因此，可理解為由包含圓筒部93～96之部分構成上述縮徑部。
於若干個實施例中，藉由配置於較電子槍2靠後段之磁聚焦透鏡42，來調整電子束EB之大小，且藉由配置於較磁聚焦透鏡42靠後段之磁四極透鏡43，而電子束EB之剖面形狀變形成橢圓形狀。因此，可分別獨立地進行電子束EB之大小之調整及剖面形狀之調整。
圖4之(A)係包含圖1及圖2所示之磁聚焦透鏡42及磁四極透鏡43之構成例之示意圖。圖4之(B)係比較例之構成(雙合透鏡)之示意圖。圖4之(A)及(B)係示意性地表示在陰極C(電子槍2)至靶31之間作用於電子束EB之光學系統之一例之圖。於圖4之(B)所示之比較例之構成中，藉由將作為凹透鏡發揮作用之面與作為凸透鏡發揮作用之面相互調換之2段磁四極透鏡之組合，而進行電子束之剖面形狀之大小及縱橫比之調整。於圖4之(B)之比較例中，決定電子束之剖面形狀之大小之透鏡與決定縱橫比之透鏡未相互獨立。因此，需要藉由2段磁四極透鏡之組合，同時調整大小及縱橫比。因此，焦點尺寸及焦點形狀之調整繁雜。相對於此，於圖4之(A)所示之實施例之構成中，藉由前段之磁聚焦透鏡42，調整電子束EB之剖面形狀之大小。亦即，藉由磁聚焦透鏡42，而電子束EB之剖面形狀被縮窄至一定之大小。其後，藉由後段之磁四極透鏡43，調整電子束EB之剖面形狀之縱橫比。如此般，於圖4之(A)之實施例之構成中，決定電子束EB之剖面形狀之大小之透鏡(磁聚焦透鏡42)、與決定縱橫比之透鏡(磁四極透鏡43)相互獨立。因此，可容易且柔性地進行焦點尺寸及焦點形狀之調整。
又，於磁聚焦透鏡42內通過之電子束EB繞沿著X軸方向之軸旋轉，但由於由電子槍2出射之電子束EB之剖面形狀為圓形狀，因此經由磁聚焦透鏡42而到達磁四極透鏡43之電子束之剖面形狀，不仰賴磁聚焦透鏡42內之電子束EB之旋轉量而成為一定(圓形狀)。藉此，於磁四極透鏡43中，可將電子束EB之剖面形狀F1(沿著YZ面之剖面形狀)，連貫且確實地成形為具有沿著Z方向之長徑X及沿著Y軸方向之短徑X2之橢圓形狀。藉由以上內容，可容易且柔性地調整電子束EB之剖面形狀之縱橫比及大小。
藉由實驗對具備電子槍2及磁透鏡4之實施例之X光產生裝置1之性能進行了評估。此時，對電子槍2施加高電壓，且將靶31設為接地電位。於所期望之輸出(對陰極C之施加電壓)中，獲得具有「40 μm×40 μm」之有效焦點尺寸之X光XR。於1000小時之動作中，在焦點尺寸有所變化之情形下，無需變更陰極C側之動作條件，僅藉由調整磁四極透鏡43之線圈43d之電流量，而再次容易地獲得上述之有效焦點尺寸。如以上所述般，根據X光產生裝置1，確認到僅藉由進行線圈43d之電流量之調整而可將X光XR之有效焦點尺寸相應於動態之變化而容易地進行修正。
於若干個實施例中，如圖5所示般，靶31具有供電子束EB入射之電子入射面31a。電子入射面31a相對於X軸方向及Z軸方向而傾斜。而且，經磁四極透鏡43變形為橢圓形狀之後之電子束EB之剖面形狀F1(亦即，長徑X1及短徑X2之比)、與電子入射面31a相對於X軸方向及Y軸方向之傾斜角度，以自X光XR之取出方向(Z軸方向)觀察到之X光XR之焦點形狀F2成為大致圓形狀之方式進行調整。於若干個實施例中，藉由調整靶31之電子入射面31a之傾斜角度及由磁四極透鏡43執行之成形條件(縱橫比)，而可將所取出之X光XR之焦點(有效焦點)之形狀設為大致圓形狀。其結果，於使用由X光產生裝置1產生之X光XR之X光檢查等中，可獲得適切之檢查圖像。
於若干個實施例中，如圖2所示般，沿著X軸方向之磁聚焦透鏡42之長度，長於沿著X軸方向之磁四極透鏡43之長度。此處，所謂「沿著X軸方向之磁聚焦透鏡42之長度」，意指包圍線圈42a之磁軛42c之全長。於若干個實施例中，易於確保磁聚焦透鏡42之線圈42a之匝數。其結果，藉由使磁聚焦透鏡42產生比較大之磁場，而進一步提高縮小率，因此可使電子束EB有效地聚焦為較小。進而，為了縮小入射至靶31之電子入射面31a之電子束EB之大小，可加長自電子槍2至由磁聚焦透鏡42構成之透鏡中心(設置有極靴42b之部分)之距離。
又，磁聚焦透鏡42之極靴42b之內徑D，大於磁四極透鏡43之內徑d(參照圖3)。於若干個實施例中，藉由將磁聚焦透鏡42之極靴42b之內徑D設為比較大，而可減小由磁聚焦透鏡42構成之透鏡之球面像差。又，藉由將磁四極透鏡43之內徑d設為比較小，而可減少磁四極透鏡43之線圈43d之匝數及流經該線圈43d之電流量。其結果，可抑制磁四極透鏡43之發熱量。
又，X光產生裝置1具備圓筒管9，該圓筒管9沿著X軸方向延伸，形成供電子束EB通過之電子通過路徑P。而且，磁聚焦透鏡42及磁四極透鏡43與圓筒管9係直接或間接地連接。於若干個實施例中，由於可以圓筒管9為基準，來進行磁聚焦透鏡42及磁四極透鏡43之配置或安裝，因此可精度良好地將磁聚焦透鏡42及磁四極透鏡43之中心軸配置於同軸上。其結果，可抑制通過磁聚焦透鏡42內及磁四極透鏡43內之後之電子束EB之輪廓(剖面形狀)產生變形。
又，X光產生裝置1具備偏轉線圈41。於若干個實施例中，如上述般，可將自電子槍2出射之電子束EB之出射軸、與磁聚焦透鏡42及磁四極透鏡43之中心軸之間產生之角度偏移等適切地予以修正。又，偏轉線圈41配置於電子槍2與磁聚焦透鏡42之間。於若干個實施例中，可在電子束EB通過磁聚焦透鏡42及磁四極透鏡43之前，將電子束EB之行進方向適切地予以調整。其結果，可將入射至靶31之電子束EB之剖面形狀維持為所意圖之橢圓形狀。
於X光產生裝置1中，形成遍及收容陰極C(電子槍2)之殼體6與收容靶31之殼體7而設置之電子通過路徑P。而且，電子通過路徑P之包含靶31側之端部(圓筒管9之端部9b)之部分，向靶31側而縮徑。於若干個實施例中，圓筒部96(或者圓筒部93～96)構成向靶31側縮徑之縮徑部。藉此，在殼體7內因電子束EB入射至靶31而產生之反射電子，難以經由電子通過路徑P到達殼體6內。其結果，可抑制或防止由自靶31放出之反射電子引起之陰極C之劣化。再者，所謂反射電子，係指入射至靶31之電子束EB中之未被靶31吸收而反射之電子。
於自陰極C放出電子束EB時，由電子槍2產生氣體。氣體可殘留於收容有陰極C之空間。又，氣體(例如，H2 、H2 O、N2 、CO、CO2 、CH4 、Ar等之氣體副產物) 會因電子朝靶31之衝撞而於殼體7內產生。藉此，亦有電子自靶31之表面被反射之情形。於若干個實施例中，由於電子通過路徑P之靶31側之入口(亦即，端部9b)變窄，因此經由電子通過路徑P朝殼體6側(亦即，內部空間S1)被吸引之氣體少，從而自設置於殼體6之排氣流路E1排出之氣體少。因此，於X光產生裝置1中，於殼體7本身設置有上述氣體之排出路徑(排氣流路E2)。藉此，可適切地進行各殼體6、7內之真空排氣，且抑制或防止因反射電子引起之陰極C之劣化。
又，電子通過路徑P中較由磁聚焦透鏡42之極靴42b包圍之部分靠電子槍2側之部分(上述之第1圓筒部分)，具有向靶31側擴徑之擴徑部(圓筒部92之至少一部分)。於若干個實施例中，即便反射電子自電子通過路徑P之靶31側之端部9b進入電子通過路徑P內，但可藉由向靶31側擴徑之擴徑部(亦即，向陰極C側縮徑之部分)，抑制經由電子通過路徑P之反射電子朝陰極C側移動。又，可有效地抑制向靶31之電子束EB，與電子通過路徑P之內壁(圓筒管9之內面)衝撞。
又，自圓筒管9之電子槍2側向靶31側，擴徑部包含自具有直徑d1(第1徑)之部分(亦即圓筒部91)，朝具有較直徑d1大之直徑d2(第2徑)之部分(亦即圓筒部92)非連續地變化之部分(亦即，圓筒部91與圓筒部92之邊界部分)。於若干個實施例中，於圓筒部91與圓筒部92之邊界部分，圓筒管9之直徑係階差狀地變化。邊界部9c係由以直徑d1為內徑、以直徑d2為外徑之圓環狀之壁形成(參照圖2)。於若干個實施例中，即便在電子通過路徑P內存在自靶31側朝電子槍2側前進之反射電子，亦可使該反射電子與該邊界部9c衝撞。藉此，可更加有效地抑制或防止該反射電子朝陰極C側移動。
又，電子通過路徑P中之由磁聚焦透鏡42之極靴42b包圍之部分之直徑(圓筒部92之直徑d2)，為電子通過路徑P之其他部分之直徑以上。即，電子通過路徑P於由磁聚焦透鏡42之極靴42b包圍之部分，具有最大徑。於若干個實施例中，藉由將自電子槍2出射之電子束EB之發散變大之部分(亦即，由極靴42b包圍之部分)之直徑加大為其他部分之直徑以上，而可有效地抑制向靶31之電子束EB與電子通過路徑P之內壁(圓筒管9之內面)衝撞。
又，排氣流路E1與排氣流路E2連通。而且，排氣部5經由排氣流路E1將殼體6內真空排氣，且經由排氣流路E2將殼體7內真空排氣。於若干個實施例中，可藉由共通之排氣部5，將殼體6內之內部空間S1及殼體7內之內部空間S2之兩者真空排氣，因此可謀求X光產生裝置1之小型化。
應理解本說明書所記載之所有態樣、優點及特徵藉由任意之特定之實施例並不一定達成，或者不一定包含於任意之特定之實施例。於本說明書中，對各種實施例進行了說明，但應明確亦可採用包含具有不同之材料及形狀者之其他實施例。
例如，於出自電子槍2之電子束EB之出射軸與磁聚焦透鏡42之中心軸精度良好地對齊之情形下，可省略偏轉線圈41。又，偏轉線圈41可配置於磁聚焦透鏡42與磁四極透鏡43之間，亦可配置於磁四極透鏡43與靶31之間。
電子通過路徑P(圓筒管9)之形狀可遍及全域地具有單一之直徑。又，電子通過路徑P可由單一之圓筒管9形成。於又一例中，可行的是，圓筒管9僅設置於殼體6內，通過殼體7內之電子通過路徑P由設置於殼體7之壁部71之貫通孔形成。又，亦可不另外設置圓筒管9，而藉由筒構件10之貫通孔與設置於殼體44及殼體7之貫通孔，構成電子通過路徑P。
圖6顯示圓筒管之第1變化例(圓筒管9A)。於若干個實施例中，圓筒管9A在具有圓筒部91A～93A取代圓筒部91～96之點上，與圖2所示之圓筒管9不同。圓筒部91A自圓筒管9之端部9a延伸至線圈42a之由電子槍2側包圍之位置。圓筒部91A具有錐形狀。例如，圓筒部91A之直徑自端部9a向靶31側，自直徑d1漸增至直徑d2。圓筒部92A自圓筒部91A之靶31側之端部，延伸至較極靴42b稍靠靶31側之位置。圓筒部92A具有一定之直徑(直徑d2)。圓筒部93A自圓筒部92A之靶31側之端部延伸至圓筒管9之端部9b。圓筒部93A具有錐形狀。例如，圓筒部93A之直徑自圓筒部92A之該端部向靶31側，自直徑d2漸減至直徑d6。於圓筒管9A中，圓筒部91A相當於擴徑部，圓筒部93A相當於縮徑部。
圖7顯示圓筒管之第2變化例(圓筒管9B)。於若干個實施例中，圓筒管9B於具有圓筒部91B、92B取代圓筒部91～96之點上，與圖2所示之圓筒管9不同。圓筒部91B自圓筒管9之端部9a延伸至由極靴42b包圍之位置。圓筒部91B具有錐形狀。例如，圓筒部91B之直徑自端部9a向靶31側，自直徑d1漸增至直徑d2。圓筒部92B自圓筒部91B之靶31側之端部延伸至圓筒管9之端部9b。圓筒部92B具有錐形狀。於若干個實施例中，圓筒部92B之直徑自圓筒部91B之該端部向靶31側，自直徑d2漸減至直徑d6。於圓筒管9B中，圓筒部91B相當於擴徑部，圓筒部92B相當於縮徑部。
於若干個實施例中，圓筒管(電子通過路徑)之縮徑部及擴徑部可不是如圓筒管9般形成為階差狀(非連續)，而是如圓筒管9A、9B般形成為錐形狀。又，如圓筒管9B般，圓筒管可僅由形成為錐形狀之部分構成。又，圓筒管亦可具有使直徑階差狀地變化之部分及使直徑錐形狀地變化之部分之兩者。例如，可行的是，擴徑部如圓筒管9A般形成為錐形狀，另一方面，縮徑部如圓筒管9般形成為階差狀。
又，靶可非為旋轉陽極。於若干個實施例中，亦可構成為靶不旋轉，且構成為電子束EB始終入射至靶上之同一位置。惟，藉由將靶設為旋轉陽極，而可減少針對靶的因電子束EB所致之局部之負載。其結果為，可增大電子束EB之量，且增大自靶出射之X光XR之光量。
於若干個實施例中，電子槍2亦可構成為出射具有圓形狀之剖面形狀之電子束EB。於又一例中，電子槍2亦可構成為出射具有圓形狀以外之剖面形狀之電子束。
[附記] 本揭示包含下述之構成。
[構成1] 電子束EB之行進方向，以藉由偏轉線圈41(當偏轉線圈41包含2個偏轉線圈之情形下，為其一個偏轉線圈)，將第1方向(X軸方向)上之電子束EB之軸、與通過磁聚焦透鏡42及磁四極透鏡43之電子通過路徑P之中心軸之角度偏移予以修正之方式進行調整。
[構成2] 電子束EB之行進方向，係由配置於電子槍2與磁聚焦透鏡42之間之第2偏轉線圈(當偏轉線圈41包含2個偏轉線圈之情形下之另外一個偏轉線圈)，以將電子束EB之軸與電子通過路徑P之中心軸之間之橫向方向之偏移予以修正之方式進一步進行調整。
[構成3] X光產生裝置1具備：放射具有圓形剖面形狀之電子束EB之機構(例如，電子槍2)、使電子束EB一面繞旋轉軸旋轉一面聚焦之機構(例如，磁聚焦透鏡42)、使電子束EB之圓形剖面形狀變形為具有與旋轉軸正交之長徑X1及與旋轉軸和長徑X1之兩者正交之短徑X2之橢圓形剖面形狀之機構(例如，磁四極透鏡43)、及配合接收具有橢圓形剖面形狀之電子束EB而放出X光XR之機構(例如，靶31)。
[構成4] X光產生裝置1進而具備調整電子束EB之行進方向之機構(例如，偏轉線圈41)。上述調整之機構，於電子束EB之行進方向上，位於放出電子束EB之機構(電子槍2)與使電子束聚焦之機構(磁聚焦透鏡42)之間。
[構成5] 使電子束聚焦之機構包含第1磁透鏡(磁聚焦透鏡42)。使電子束之剖面形狀變形之機構包含第2磁透鏡(磁四極透鏡43)。上述調整之機構包含：對電子束EB之旋轉軸與通過第1磁透鏡及第2磁透鏡之兩者之中心軸之角度偏移予以修正之機構(例如，偏轉線圈41所含之2個偏轉線圈中之一個)、及對電子束EB之旋轉軸與上述中心軸之間之橫向方向之偏移予以修正之機構(例如，偏轉線圈41所含之2個偏轉線圈中之另一個)。
[構成6] 放出X光XR之機構(靶31)，具有相對於長徑X1及短徑X2之兩者而傾斜之電子入射面31a。X光產生裝置1具備在使電子束EB之圓形剖面形狀變形為橢圓形剖面形狀之後，調整電子束EB之長徑X1及短徑X2之比之機構(磁四極透鏡43)。藉由上述比與電子入射面31a相對於長徑X1及短徑X2之傾斜角之組合，而決定自X光XR之取出方向(Z軸方向)觀察到之X光XR之大致圓形狀之焦點形狀F2。
[構成7] X光產生方法包含：放出具有圓形剖面形狀之電子束EB之步驟；藉由第1磁透鏡，使具有圓形剖面形狀之電子束EB一面繞旋轉軸旋轉一面聚焦之步驟；藉由第2磁透鏡，使電子束EB之圓形剖面形狀變形為具有與旋轉軸正交之長徑X1、及與旋轉軸和長徑X1之兩者正交之短徑X2之橢圓形剖面形狀之步驟；配合以靶31接收具有橢圓形剖面形狀之電子束EB而放出X光XR之步驟。
[構成8] 第2磁透鏡包含磁四極透鏡43。
[構成9] 磁四極透鏡43在具有圓形剖面形狀之電子束EB由第1磁透鏡聚焦之後，使電子束EB之圓形剖面形狀變形為橢圓形剖面形狀。
[構成10] X光產生方法進而包含如下步驟：在電子束EB由第1磁透鏡聚焦之前，調整具有圓形剖面形狀之電子束EB之行進方向。
[構成11] 電子束EB之行進方向係由偏轉線圈41調整，該偏轉線圈41對電子束EB之旋轉軸與通過第1磁透鏡及第2磁透鏡之兩者之中心軸之角度偏移予以修正。
[構成12] 電子束EB之行進方向係由偏轉線圈41調整，該偏轉線圈41對電子束EB之旋轉軸與通過第1磁透鏡及第2磁透鏡之兩者之中心軸之間之橫向方向之偏移予以修正。
[構成12] 靶31具有相對於長徑X1及短徑X2之兩者而傾斜之電子入射面31a。X光產生方法進而包含如下步驟：在使電子束EB之圓形剖面形狀變形為橢圓形剖面形狀之後，調整電子束EB之長徑X1及短徑X2之比。藉由上述比與電子入射面31a相對於長徑X1及短徑X2之傾斜角之組合，而決定自X光XR之取出方向(Z軸方向)觀察到之X光XR之大致圓形狀之焦點形狀F2。
1,1A:X光產生裝置 2:電子槍 3:旋轉陽極單元 4:磁透鏡 5:排氣部 5a:真空泵(第1真空泵) 5b:真空泵(第2真空泵) 6:殼體(第1殼體) 7:殼體(第2殼體) 7a:X光通過孔 8:窗構件 9:圓筒管(筒狀部) 9a:第1端部/端部 9A,9B:圓筒管 9b:第2端部/端部 9c:邊界部 10:筒構件 31:靶 31a:電子入射面 32:旋轉支持體 33:驅動部 41:偏轉線圈 42:磁聚焦透鏡 42a:線圈 42b:極靴 42c,42d:磁軛 43:磁四極透鏡 43a,43b,43c:磁軛 43d:線圈 44:殼體 44a,44b,44c,71,72:壁部 91:圓筒部(第1圓筒部) 91a:第2端部 91A～93A,91B,92B:圓筒部 92:圓筒部(第2圓筒部) 92a:第1端部 92b:第2端部 93:圓筒部(第3圓筒部) 93a:第1端部 93b:第2端部 94:圓筒部(第4圓筒部) 95:圓筒部(第5圓筒部) 96:圓筒部(第6圓筒部) A:旋轉軸 C:陰極 d:磁四極透鏡之內徑 D:極靴之內徑 E1:排氣流路(第1排氣流路) E2:排氣流路(第2排氣流路) E3:連接路徑 EB:電子束 F1:剖面形狀 F2:焦點形狀 P:電子通過路徑 S1,S2:內部空間 X,Y,Z:軸 X1:長徑 X2:短徑 XR:X光 XY,XZ:面
圖1係例示性之X光產生裝置之概略構成圖。 圖2係顯示X光產生裝置之磁透鏡之構成例之概略剖視圖。 圖3係例示性之磁四極透鏡之前視圖。 圖4(A)、(B)係包含磁聚焦透鏡及磁四極透鏡之實施例及比較例之構成(雙合透鏡)之示意圖。 圖5係顯示電子束之剖面形狀與X光之有效焦點之形狀之關係之一例之圖。 圖6係顯示圓筒管之第1變化例之圖。 圖7係顯示圓筒管之第2變化例之圖。 圖8係變化例之X光產生裝置之概略構成圖。
1:X光產生裝置
2:電子槍
3:旋轉陽極單元
4:磁透鏡
5:排氣部
5a:真空泵(第1真空泵)
5b:真空泵(第2真空泵)
6:殼體(第1殼體)
7:殼體(第2殼體)
7a:X光通過孔
8:窗構件
31:靶
32:旋轉支持體
33:驅動部
41:偏轉線圈
42:磁聚焦透鏡
43:磁四極透鏡
44:殼體
A:旋轉軸
C:陰極
E1:排氣流路(第1排氣流路)
E2:排氣流路(第2排氣流路)
EB:電子束
P:電子通過路徑
S1,S2:內部空間
X,Y,Z:軸
XR:X光

Claims (20)

  1. 一種X光產生裝置，其包含：電子槍，其出射具有圓形剖面形狀之電子束； 磁聚焦透鏡，其配置於較前述電子槍靠後段，一面使前述電子束繞沿著第1方向之軸旋轉，一面使前述電子束聚焦； 磁四極透鏡，其配置於較前述磁聚焦透鏡靠後段，使前述電子束之前述圓形剖面形狀，變形為具有沿著與前述第1方向正交之第2方向之長徑、及沿著與前述第1方向及前述第2方向之兩者正交之第3方向之短徑之橢圓形剖面形狀；及 靶，其配置於較前述磁四極透鏡靠後段，配合前述電子束入射而放出X光。
  2. 如請求項1之X光產生裝置，其中前述靶具有供前述電子束入射之電子入射面，且 前述電子入射面相對於前述第1方向及前述第2方向而傾斜， 藉由利用前述磁四極透鏡而變形為前述橢圓形剖面形狀後之前述電子束之前述長徑及前述短徑之比、與前述電子入射面相對於前述第1方向及前述第2方向之傾斜角度，來決定自前述X光之取出方向觀察到之前述X光之大致圓形狀之焦點形狀。
  3. 如請求項1之X光產生裝置，其中沿著前述第1方向之前述磁聚焦透鏡之長度，長於沿著前述第1方向之前述磁四極透鏡之長度。
  4. 如請求項1之X光產生裝置，其中前述磁聚焦透鏡之極靴之內徑，大於前述磁四極透鏡之內徑。
  5. 如請求項1之X光產生裝置，其進而包含筒狀部，其沿著前述第1方向延伸，形成供前述電子束通過之電子通過路徑， 前述磁聚焦透鏡及前述磁四極透鏡，係與前述筒狀部直接或間接地連接。
  6. 如請求項1之X光產生裝置，其進而包含調整前述電子束之行進方向之偏轉線圈。
  7. 如請求項6之X光產生裝置，其中前述偏轉線圈配置於前述電子槍與前述磁聚焦透鏡之間。
  8. 如請求項7之X光產生裝置，其中前述電子束之行進方向，以利用前述偏轉線圈，將前述第1方向上之前述電子束之軸、與通過前述磁聚焦透鏡及前述磁四極透鏡之電子通過路徑之中心軸之角度偏移予以修正之方式進行調整。
  9. 如請求項8之X光產生裝置，其中前述電子束之行進方向，係利用配置於前述電子槍與前述磁聚焦透鏡之間之第2偏轉線圈，以將前述電子束之軸與前述電子通過路徑之中心軸之間之橫向方向之偏移予以修正之方式，進一步進行調整。
  10. 一種X光產生裝置，其包含：放射具有圓形剖面形狀之電子束之機構； 使前述電子束一面繞旋轉軸旋轉一面聚焦之機構； 使前述電子束之前述圓形剖面形狀，變形為具有與前述旋轉軸正交之長徑、及與前述旋轉軸和前述長徑之兩者正交之短徑之橢圓形剖面形狀之機構；及 配合接收具有前述橢圓形剖面形狀之前述電子束而放出X光之機構。
  11. 如請求項10之X光產生裝置，其進而包含調整前述電子束之行進方向之機構，且 前述調整之機構係於前述電子束之行進方向上，位於放出前述電子束之機構與使前述電子束聚焦之機構之間。
  12. 如請求項11之X光產生裝置，其中使前述電子束聚焦之機構包含第1磁透鏡， 使前述電子束之剖面形狀變形之機構包含第2磁透鏡， 前述調整之機構包含： 對前述電子束之旋轉軸、與通過前述第1磁透鏡及前述第2磁透鏡之兩者之中心軸之角度偏移予以修正之機構，及 對前述電子束之旋轉軸與前述中心軸之間之橫向方向之偏移予以修正之機構。
  13. 如請求項10之X光產生裝置，其中前述放出X光之機構具有相對於前述長徑及前述短徑之兩者而傾斜之電子入射面， 前述X光產生裝置進而包含在使前述電子束之前述圓形剖面形狀變形為前述橢圓形剖面形狀後，調整前述電子束之前述長徑及前述短徑之比之機構， 藉由前述比、與前述電子入射面相對於前述長徑及前述短徑之傾斜角之組合，來決定自X光之取出方向觀察到之前述X光之大致圓形狀之焦點形狀。
  14. 一種X光產生方法，其包含：放出具有圓形剖面形狀之電子束之步驟， 藉由第1磁透鏡，使具有前述圓形剖面形狀之前述電子束一面繞旋轉軸旋轉一面聚焦之步驟， 藉由第2磁透鏡，使前述電子束之前述圓形剖面形狀變形為具有與前述旋轉軸正交之長徑、及與前述旋轉軸和前述長徑之兩者正交之短徑之橢圓形剖面形狀之步驟，及 配合以靶接收具有前述橢圓形剖面形狀之前述電子束，而放出X光之步驟。
  15. 如請求項14之X光產生方法，其中前述第2磁透鏡包含磁四極透鏡。
  16. 如請求項15之X光產生方法，其中前述磁四極透鏡在將具有前述圓形剖面形狀之前述電子束利用前述第1磁透鏡聚焦後，使前述電子束之前述圓形剖面形狀變形為前述橢圓形剖面形狀。
  17. 如請求項14之X光產生方法，其進而包含如下步驟：在將前述電子束利用前述第1磁透鏡聚焦之前，調整具有前述圓形剖面形狀之前述電子束之行進方向。
  18. 如請求項17之X光產生方法，其中前述電子束之行進方向係利用偏轉線圈調整，該偏轉線圈係對前述電子束之前述旋轉軸、與通過前述第1磁透鏡及前述第2磁透鏡之兩者之中心軸之角度偏移予以修正。
  19. 如請求項17之X光產生方法，其中前述電子束之行進方向係利用偏轉線圈調整，該偏轉線圈係對前述電子束之前述旋轉軸與通過前述第1磁透鏡及前述第2磁透鏡之兩者之中心軸之間之橫向方向之偏移予以修正。
  20. 如請求項14之X光產生方法，其中前述靶具有相對於前述長徑及前述短徑之兩者而傾斜之電子入射面， 前述X光產生方法進而包含在使前述電子束之前述圓形剖面形狀變形為前述橢圓形剖面形狀後，調整前述電子束之前述長徑及前述短徑之比之步驟： 藉由前述比、與前述電子入射面相對於前述長徑及前述短徑之傾斜角之組合，來決定自X光之取出方向觀察到之前述X光之大致圓形狀之焦點形狀。
TW110110554A 2020-04-13 2021-03-24 X光產生裝置及x光產生方法 TW202211280A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/846,401 2020-04-13
US16/846,401 US11145481B1 (en) 2020-04-13 2020-04-13 X-ray generation using electron beam

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW202211280A true TW202211280A (zh) 2022-03-16

Family

ID=78006575

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW110110554A TW202211280A (zh) 2020-04-13 2021-03-24 X光產生裝置及x光產生方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US11145481B1 (zh)
EP (1) EP4134999A4 (zh)
JP (1) JPWO2021210256A1 (zh)
KR (1) KR20220166782A (zh)
CN (1) CN115380350A (zh)
TW (1) TW202211280A (zh)
WO (1) WO2021210256A1 (zh)

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL108506C (zh) * 1958-09-13
JPS5248254B2 (zh) 1972-12-12 1977-12-08
US4130759A (en) * 1977-03-17 1978-12-19 Haimson Research Corporation Method and apparatus incorporating no moving parts, for producing and selectively directing x-rays to different points on an object
JPH0227239B2 (ja) 1982-12-07 1990-06-15 Tokyo Tatsuno Kk Kyuekihoho
JPS60142352U (ja) 1984-02-29 1985-09-20 ダイハツ工業株式会社 タイミングギヤトレイン用歯車
DE19639920C2 (de) * 1996-09-27 1999-08-26 Siemens Ag Röntgenröhre mit variablem Fokus
GB9620160D0 (en) * 1996-09-27 1996-11-13 Bede Scient Instr Ltd X-ray generator
JPH11144653A (ja) 1997-11-06 1999-05-28 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Ｘ線発生装置
GB9906886D0 (en) * 1999-03-26 1999-05-19 Bede Scient Instr Ltd Method and apparatus for prolonging the life of an X-ray target
JP4762436B2 (ja) 2001-05-16 2011-08-31 浜松ホトニクス株式会社 カソードユニット及び開放型ｘ線発生装置
JP2006164819A (ja) 2004-12-09 2006-06-22 Hitachi Medical Corp マイクロフォーカスｘ線管およびそれを用いたｘ線装置
US7881436B2 (en) 2008-05-12 2011-02-01 General Electric Company Method and apparatus of differential pumping in an x-ray tube
JP5248254B2 (ja) 2008-09-29 2013-07-31 知平 坂部 Ｘ線発生方法及びｘ線発生装置
JP5711007B2 (ja) 2011-03-02 2015-04-30 浜松ホトニクス株式会社 開放型ｘ線源用冷却構造及び開放型ｘ線源
EP2690646A1 (en) 2012-07-26 2014-01-29 Agilent Technologies, Inc. Gradient vacuum for high-flux x-ray source
EP2690645A1 (en) * 2012-07-26 2014-01-29 Agilent Technologies, Inc. Tensioned flat electron emitter tape
JP2015041585A (ja) 2013-08-23 2015-03-02 株式会社ニコン Ｘ線源、ｘ線装置、及び構造物の製造方法
CN106206223B (zh) 2013-10-29 2019-06-14 万睿视影像有限公司 发射特点可调节以及磁性操控和聚焦的具有平面发射器的x射线管
US10008359B2 (en) 2015-03-09 2018-06-26 Varex Imaging Corporation X-ray tube having magnetic quadrupoles for focusing and magnetic dipoles for steering
WO2016118271A1 (en) * 2015-01-20 2016-07-28 American Science And Engineering , Inc. Dynamically adjustable focal spot
JP6377572B2 (ja) * 2015-05-11 2018-08-22 株式会社リガク Ｘ線発生装置、及びその調整方法
JP2017022054A (ja) 2015-07-14 2017-01-26 株式会社ニコン Ｘ線発生装置、ｘ線装置、構造物の製造方法、及び構造物製造システム
WO2017019782A1 (en) * 2015-07-27 2017-02-02 Rensselaer Polytechnic Institute Combination of an x-ray tube and a source grating with electron beam manipulation
JP6705507B2 (ja) 2016-10-07 2020-06-03 株式会社ニコン 荷電粒子線装置、電子線発生装置、ｘ線源、ｘ線装置および構造物の製造方法
US10431415B2 (en) 2016-11-23 2019-10-01 General Electric Company X-ray tube ion barrier
JP6796480B2 (ja) 2016-12-26 2020-12-09 日本電子株式会社 電子銃用の取外し工具

Also Published As

Publication number Publication date
EP4134999A4 (en) 2024-04-24
EP4134999A1 (en) 2023-02-15
JPWO2021210256A1 (zh) 2021-10-21
US11145481B1 (en) 2021-10-12
WO2021210256A1 (ja) 2021-10-21
US20210319971A1 (en) 2021-10-14
KR20220166782A (ko) 2022-12-19
CN115380350A (zh) 2022-11-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4832285B2 (ja) Ｘ線源
WO2021210255A1 (ja) 電子ビーム発生器及びｘ線発生装置
US4675890A (en) X-ray tube for producing a high-efficiency beam and especially a pencil beam
JP4954526B2 (ja) Ｘ線管
JP4900389B2 (ja) 球面収差補正減速型レンズ、球面収差補正レンズシステム、電子分光装置および光電子顕微鏡
JP2007066694A (ja) Ｘ線管
JP4954525B2 (ja) Ｘ線管
JP2007335125A (ja) 電子線装置
TW202211280A (zh) X光產生裝置及x光產生方法
JP5458472B2 (ja) Ｘ線管
KR102151422B1 (ko) Ｘ선관
US7062017B1 (en) Integral cathode
TW202145277A (zh) X光產生裝置
JP2007305337A (ja) マイクロフォーカスｘ線管
JP2007505457A (ja) 電子刺激脱離が少ないチャンバ
JP3098360B2 (ja) シングル・タンデム加速両用イオン加速器
JP4091217B2 (ja) Ｘ線管
JP2005327497A (ja) Ｘ線発生装置
US10896798B2 (en) X-ray unit
JP5210088B2 (ja) 電子ビーム装置
JP2006010335A (ja) Ｘ線発生装置
KR100322076B1 (ko) 칼라 음극선관용 전자총
CN114551192A (zh) 冷阴极x射线管及x射线发生装置
JP2009075120A (ja) 基板検査方法および基板検査装置
JP2001135266A (ja) 荷電粒子制御電極および荷電粒子ビーム装置