WO2006092518A1 - Source monochromatique de rayons x et microscope a rayons x mettant en oeuvre une telle source - Google Patents

Source monochromatique de rayons x et microscope a rayons x mettant en oeuvre une telle source Download PDF

Info

Publication number
WO2006092518A1
WO2006092518A1 PCT/FR2006/050136 FR2006050136W WO2006092518A1 WO 2006092518 A1 WO2006092518 A1 WO 2006092518A1 FR 2006050136 W FR2006050136 W FR 2006050136W WO 2006092518 A1 WO2006092518 A1 WO 2006092518A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
atoms
target
monochromatic
ray source
source according
Prior art date
Application number
PCT/FR2006/050136
Other languages
English (en)
Inventor
Jean-Pierre Moy
Original Assignee
Commissariat A L'energie Atomique
Xenocs S.A.
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 Commissariat A L'energie Atomique, Xenocs S.A. filed Critical Commissariat A L'energie Atomique
Priority to EP06709515A priority Critical patent/EP1854120A1/fr
Priority to JP2007557548A priority patent/JP2008536255A/ja
Publication of WO2006092518A1 publication Critical patent/WO2006092518A1/fr
Priority to US11/844,699 priority patent/US20080019481A1/en

Links

Classifications

    • 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
    • H01J35/10—Rotary anodes; Arrangements for rotating anodes; Cooling rotary anodes
    • H01J35/105—Cooling of rotating anodes, e.g. heat emitting layers or structures
    • H01J35/106—Active cooling, e.g. fluid flow, heat pipes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J35/00—X-ray tubes
    • H01J35/02—Details
    • H01J35/20—Selection of substances for gas fillings; Means for obtaining or maintaining the desired pressure within the tube, e.g. by gettering
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2235/00—X-ray tubes
    • H01J2235/08—Targets (anodes) and X-ray converters
    • H01J2235/081—Target material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2235/00—X-ray tubes
    • H01J2235/08—Targets (anodes) and X-ray converters
    • H01J2235/083—Bonding or fixing with the support or substrate
    • H01J2235/084—Target-substrate interlayers or structures, e.g. to control or prevent diffusion or improve adhesion
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2235/00—X-ray tubes
    • H01J2235/08—Targets (anodes) and X-ray converters
    • H01J2235/088—Laminated targets, e.g. plurality of emitting layers of unique or differing materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2235/00—X-ray tubes
    • H01J2235/12—Cooling
    • H01J2235/1225—Cooling characterised by method
    • H01J2235/1229—Cooling characterised by method employing layers with high emissivity
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2235/00—X-ray tubes
    • H01J2235/12—Cooling
    • H01J2235/1225—Cooling characterised by method
    • H01J2235/1229—Cooling characterised by method employing layers with high emissivity
    • H01J2235/1233—Cooling characterised by method employing layers with high emissivity characterised by the material
    • H01J2235/1237—Oxides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2235/00—X-ray tubes
    • H01J2235/12—Cooling
    • H01J2235/1225—Cooling characterised by method
    • H01J2235/1258—Placing objects in close proximity
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2235/00—X-ray tubes
    • H01J2235/12—Cooling
    • H01J2235/1225—Cooling characterised by method
    • H01J2235/1262—Circulating fluids

Definitions

  • the present invention relates to so-called "soft" X-ray sources, in particular the sources used to form images by X-ray microscopy.
  • X-ray microscopy is especially used for imaging in the fields of analysis or biological research, because it allows to form images with better spatial resolution than the images formed in visible or ultraviolet light, because of the lower radiation wavelength.
  • K carbon at 284 eV and threshold K oxygen at 543 eV which corresponds to wavelengths between 4.4 nm and 2.3 nm.
  • this range of energy is a preferential area for biological analysis, since organic materials, of which carbon is the predominant element, are ten to twenty times more absorbent than water, which is often the major part of the samples. studied.
  • the brightness necessary for a high image resolution would be rather of the order of 5.10 10 photons / s. ⁇ m 2 .sr in a relatively narrow spectral band, that is to say having a ratio of the length of d central wave on the wavelength ⁇ L of the order of 300 to 500 (ie a spectral width of 1 to 1.8 eV). Therefore, the necessary spectral brightness is of the order of:
  • the senor consisting for example of 1 million pixels, should receive about 1,000 photons / pixel; it takes 1 billion photons detected per image.
  • the sensor consisting for example of 1 million pixels, should receive about 1,000 photons / pixel; it takes 1 billion photons detected per image.
  • the efficiency of the objective is 10%
  • the transmission of X-rays through the object is 10%
  • the quantum efficiency of the detector conversion of photons into electrical charges
  • the present invention therefore relates to an X-ray source having very good performance in terms of power, brightness, spectral finesse, low cost, easy to implement and not producing debris.
  • the subject of the invention is therefore a monochromatic source of X-rays, comprising a target composed in particular of a material integrating emitting atoms consisting of a type of element (belonging to the Periodic Table of the Elements), said atoms being excited by bombardment.
  • electronics essentially electrons located on the K layer of said elements.
  • this material is generally in the solid state and its cohesion is ensured by means of structuring atoms bonded to the emitting atoms.
  • said structuring atoms have an absorption coefficient of photon energy less than or equal to a determined threshold. This threshold is defined in such a way that a transmission of at least 10% of the outgoing radiation emitted by the deepest transmitting atoms (located about 1 ⁇ m from the surface of the target) reached by the beam of radiation is substantially observed. electrons.
  • the invention resides in an X-ray source, the target of which comprises a solid-state material composed of atoms of at least two elements, the emitting atoms and the structuring atoms, the structuring atoms not being of a nature to filter too strongly X-rays emitted by the emitting atoms.
  • the threshold of absorption capacity defined above is at most 10%.
  • at least 10% of the x-rays emitted come out of the target and can be exploited.
  • Lambert-Beer Act this amounts to implementing structural atoms whose absorption coefficient is less than or equal to 2.3 microns "1 .
  • the transmission according to this law corresponds to the expression:
  • ⁇ is the absorption coefficient and 1 is the depth in the target.
  • the atomic numbers of the structuring atoms are lower than the atomic number of the emitting atoms. In this way, the structuring atoms do not filter the X-rays emitted by the emitting atoms.
  • the emitting atoms are oxygen atoms, so the material is present in whole or in part in an oxidized form.
  • the structuring atoms are beryllium atoms, in oxidized form, and especially beryllium monoxide (BeO).
  • BeO beryllium monoxide
  • the proportion of X-rays absorbed by the structural atoms of beryllium is low.
  • the emitting atoms are nitrogen atoms, so the material constituting the target is wholly or partly in nitride form.
  • the structuring atoms are boron atoms, forming a target in nitride form defined by boron nitride (BN).
  • the emitting atoms are oxygen atoms and the structuring atoms are magnesium atoms and aluminum atoms, forming a target in oxidized form defined by magnesium aluminate (MgAl 2 O 4 ), or are chromium or manganese atoms.
  • the structuring atoms are magnesium atoms and aluminum atoms, forming a target in oxidized form defined by magnesium aluminate (MgAl 2 O 4 ), or are chromium or manganese atoms.
  • the target is totally or partially covered with a material with a high radiation coefficient, so as to allow the evacuation by radiation of the heat produced during said electron bombardment of the target.
  • the radiation coefficient of the material with a high radiation coefficient is greater than or equal to 0.7 for the emission of wavelength radiations comprised between 1 and 10 ⁇ m.
  • the high radiation coefficient material employed is nickel black.
  • the target is totally or partially located opposite thermal conductors, which are covered in all or part of high radiation coefficient material, so as to capture the radiation from the target.
  • a fluid circulates inside said conductors so as to cool them by convection.
  • the electron beam is focused and inclined relative to the normal at the point of impact of the beam on the target.
  • the angle of inclination of the electron bombardment beam with respect to the normal at its point of impact on the target is between 40 ° and 70 °.
  • the part of the target likely to be exposed to the beam is covered with a surface layer of a refractory material, electrically conductive and having a low energy absorption of emitted X-rays or bombardment electrons.
  • the refractory material has an energy absorption coefficient of emitted X-rays of less than or equal to 2.3 ⁇ m -1 .
  • this refractory material is chosen from the group comprising chromium, nickel, cobalt or one of their oxides, especially chromium (III) oxide of formula Cr 2 O 3 .
  • the source further comprises a reserve of this refractory material located near the target, the reserve being capable of being exposed to the incident beam so as to cause the sublimation of a part of the refractory material which constitutes the target, of to restore the surface layer.
  • the target has a symmetry of revolution and is rotated relative to its axis of revolution and with respect to the bombardment beam.
  • the thickness of the target varies globally decreasing with increasing distance to the axis of revolution of the target.
  • the target is assembled by brazing on a material with a coefficient of expansion and Poisson's ratio close to those of the material making up the target.
  • the invention also relates to a microscope equipped with at least one X-ray source as defined above.
  • Figure 1 is a schematic representation of the anode of an X-ray source according to a first particular embodiment of the invention.
  • Figure 2 is a schematic representation of the anode of an X-ray source according to another particular embodiment of the invention.
  • FIG. 1 represents an X-ray source whose target (1) is composed in particular of a material (3) in the solid state, comprising emitting atoms bonded to structuring atoms.
  • the structuring atoms represent a single element of the periodic table and are of atomic number less than that of said transmitting atoms.
  • the material (3) of the target (1) is a ceramic made of beryllium monoxide (BeO), in which the oxygen atoms constitute the emitting atoms within the meaning of the invention, whereas the atoms of beryllium play the role of structuring atoms.
  • BeO beryllium monoxide
  • the material (3) could also consist of a composite ceramic of beryllium and beryllium oxide (Be-BeO), or composed of boron oxide (B 2 O 3 ), where the atoms of oxygen constitute the emitting atoms, while the boron atoms constitute the structuring atoms.
  • Be-BeO beryllium and beryllium oxide
  • B 2 O 3 boron oxide
  • the target (1) constitutes the anode of the X-ray source.
  • the target (1) is bombarded by an electron beam (2).
  • the energy of the bombardment beam (2) is sufficient to excite the electrons located on the K layers of the emitting atoms of the material making up the target (1).
  • the emitting atoms are therefore mainly located at the area reached by the beam (2).
  • the current and voltage of the cathode of the X-ray source may for example be respectively 3 to 50 kV and 10 to 50 mA.
  • a voltage of high acceleration increases the penetration of the beam (2), thereby to distribute more in the volume of the target (1) the heat given off during the bombardment.
  • the experiment shows that the absorption of the X-rays emitted increases globally with the increase of the atomic number (s) of the elements chosen to constitute the structuring atoms.
  • s the atomic number
  • the source according to the invention emits X-rays in the oxygen line K with an energy of 525 eV and a width of 1.2 eV (a spectral finesse of A 452), which corresponds to the natural width of the K line.
  • the permissible beam power (2) is 300 W for a source according to the invention, while it is only 0.6 W for a water jet source; the brightness obtained with beryllium monoxide (3) reaches 5.10 10 photons / s. ⁇ m 2 .sr, ie about one hundred times the brightness accessible with a water jet source (5.10 8 photons / s. ⁇ m 2 .sr) . That is a spectral brightness of 10 10 photons / s. ⁇ m 2 .sr.O, 1% BW.
  • the bombardment by the beam (2) causes the target (1) to be heated, in particular in the impact zone (5).
  • the target (1) must not be heated beyond the melting temperature of the materials that compose it. Therefore, the target (1), symmetrical of revolution, is rotated along the arrow R relative to its axis of revolution (6), as is frequently the case for X-ray sources, qualified then from "rotating anode” sources.
  • the impact zone (5) is constantly renewed and cooled between two consecutive exposures to the beam (2), so that the impact zone (5) can not reach its melting temperature.
  • the minimum rotational speed is determined experimentally or by calculation so as to comply with the limit temperature condition mentioned above. For example, for a beam (2) of 100 W of energy focused on a surface of about
  • the rotational speed depending on the diameter of the rotating anode for example a rotational speed of 400 revolutions / s for a diameter of 150 mm.
  • the target (1) is covered over a large part of its surface with a layer of emissive material (7a), constituted, in the example described, by nickel black, with a high radiation coefficient, greater than 0.7, here the coefficient ⁇ is 0.9.
  • the layer of emissive material may be directly in contact with the target (1) or indirectly via a layer of another material, intended to ensure the attachment of the emissive material.
  • heat exchangers (8, 9) As shown in FIG. 1, it is possible to improve the evacuation of the heat from the part (3) by mounting opposite and around it heat exchangers (8, 9) also covered with a layer of emissive material (7b, 7c) also good thermal conductors.
  • the optimal geometry and positioning of these heat exchangers can be determined by those skilled in the art empirically or by calculation.
  • a criterion for defining the geometry and the positioning of these heat exchangers (8, 9) is that the radiation of the greatest possible number of points of the target (1) is collected by the heat exchangers at a solid angle close to 2 ⁇ . sr. This optimizes the radiation heat exchange between the facing surfaces, and thus, evacuate a significant thermal energy.
  • FIG. 2 illustrates another conceivable construction for cooling by convection, by means of a coolant (112) flowing in a volume (108) provided for this purpose, the cryogenic target (101) rotating beryllium oxide (103).
  • the fluid (112) employed in this example is liquid nitrogen, which flows gravity through an axial tube (109) into the central volume (108) of the target (101).
  • the liquid nitrogen (112) accumulates thereon against a target core (116) made of a material with a high heat capacity, such as aluminum, and then circulates along the outer walls of the axial tube (109) during the rotation of the target (101).
  • the equilibrium temperature of the assembly consisting of the target (101) and the axial tube (109) can reach 77 K.
  • a source according to the invention instead of a rotating target source, one could consider a source according to the invention and having a cryogenic fixed target, cooled to very low temperature (77 K). However, dissipating a thermal power between 100 W and 300 W for a surface of 20 to 30 microns in diameter would require that the target has a thickness of the order of a few microns, which would make it fragile.
  • the target (1; 101) and the surrounding parts are placed under vacuum to allow the propagation of the bombardment electrons (2; 102) and the X-rays consequently emitted. (14; 114).
  • an X-ray source is traversed by electronic currents at the impact zone (5; 105) of the beam (2; 102). It is then necessary to evacuate these currents. Therefore, the source according to the invention is covered at the level of the impact zone (5; 105) of a layer of refractory material and conductive so as to evacuate these currents.
  • This layer is therefore in the form of a ribbon at least 40 microns wide and extending over the entire circle of the target (1, 101).
  • the thickness and the absorption coefficient (which is proportional to the atomic number) of this layer must be sufficiently small so as not to absorb too much the X-rays emitted.
  • the chromium layer has a thickness of between 20 and 40 nm.
  • the composite material (Be-BeO) is electrically conductive, a target made of this material makes it unnecessary to add the chromium layer.
  • This composite is also good thermal conductor, but its maximum operating temperature is around 1,200 K, against 2,200 K for beryllium monoxide. In addition, its content in emitting atoms (here oxygen atoms) is lower than that of beryllium monoxide.
  • the emissive material (7a) covering most of the surface of the target (1) is also conductive and drains the charges to earth via the rotation shaft (15). .
  • this thin layer of electrically conductive material can be deteriorated by local evaporation under the effect of heat generated during operation.
  • a reserve (17; 117) of this material is attached to the target (1) near the point of impact (5; 105) where the electron beam ( 2; 102) bombards the target (1).
  • the resist (17, 117) can be bombarded by the electron beam (2; 102) weakly deviated from its usual path.
  • the resist (17; 117) is thus sublimated when it is exposed long enough to the beam (2; 102) and it contributes to restoring the continuity of the layer of conductive material.
  • the parameters of the restoration process are not detailed further here because they fall within the general knowledge of those skilled in the art.
  • the rotational speed to be achieved is about 400 revolutions / s, given the peripheral speed of 200 m / s indicated above. This is why it is necessary to ensure that the target (1) is able to withstand the mechanical stresses associated with such a rotational speed and, as far as possible, to minimize them.
  • this criterion guides the choice of the material making up the target (1).
  • beryllium monoxide just like the composite material (Be-BeO)
  • Be-BeO composite material
  • the limit at break of beryllium monoxide is 100 MPa at a temperature of 500 K and the target according to the invention then supports power densities of the electron beam far exceeding 100 kW / mm 2 .
  • boron nitride which emits in the line K nitrogen with an energy of 392 eV, which has good thermal properties (limit temperature of use at 2,500 K, conductivity of 30 W / mK), as well as good mechanical properties (rupture limit of 100 MPa at a temperature of 500 K).
  • magnesium oxide MgO
  • MgO magnesium oxide
  • other materials still make it possible to produce a source according to the invention, which, however, have thermal and / or mechanical properties less suitable for application to a rotating anode.
  • boron (III) oxide, of formula B 2 O 3 lithium oxide (I), of formula Li 2 O, or lithium borates, of general formula LiB x Oy.
  • the target (1; 101) can be machined in a geometry to reduce the constraints due to rotation.
  • the target has a thickness, measured according to the section of the target (1; 101) by a radial plane, which varies from globally decreasing with increasing distance to the axis of revolution of the target (1; 101).
  • the variation of the thickness of the target may be linear, as is apparent from FIG. 1, or quadratic, or else be defined by another mathematical function.
  • the variation can be continuous or discontinuous, insofar as it remains globally decreasing with the increase of the distance to the axis of revolution (6; 106) of the target (1; 101), that is to say the thickness measured at the periphery of the ring or disc forming the target (1; 101) is less than the thickness measured near its axis (6; 106).
  • the target (1) can be provided in several parts, made of different materials, to the extent that they are able to withstand the mechanical and thermal stresses previously mentioned. It is thus desirable to provide the axis and the support (16) of the ceramic (3) of a material having suitable thermal and mechanical properties. Indeed, experience shows that the temperature of the target (1) decreases as one "approaches" the axis.
  • the material of the support (16) must be chosen so as to have a Poisson's ratio and a coefficient of expansion close to those of the ceramic (3) to ensure good cohesion of the assembly, even under high mechanical and thermal stresses and hence, a good transmission of these constraints.
  • Titanium and some of its alloys are able to constitute the support (16), because they have the desired thermal and mechanical properties as well as Poisson and expansion coefficients (v ⁇ 0.32; k ⁇ 9 ⁇ m / mK) close at the temperatures considered, those of beryllium monoxide (v ⁇ 0.30, k ⁇ 8 ⁇ m / mK).
  • the assembly of the beryllium monoxide ceramic (3) on the titanium support (16) is performed by brazing, that is to say without fusion of the assembled materials.
  • the rotation shaft (15) is hollow so as to increase its thermal resistance, which promotes the evacuation of heat radiation and avoids the transmission of thermal stresses to the parts imparting the rotational movement (no -retationées).
  • the target (1) must be machined carefully, then dynamically balanced so as to avoid, as far as possible, the inertial stresses, and therefore the vibrations, related to geometrical irregularities.
  • the rotation drive must be performed with great precision.
  • the support (116) is also made of an alloy chosen for its thermal and mechanical properties, in particular for its Poisson and expansion coefficients (v ⁇ 0.32; k ⁇ 9 ⁇ m / mK ) at temperatures close to those of beryllium monoxide (v ⁇ 0.30, k ⁇ 8 ⁇ m / mK).
  • a ferro-fluid seal (118) known per se, intended, on the one hand, to seal the enclosure of the target (101) so as to maintain a suitable vacuum, and on the other hand, to drive parasitic electronic currents.
  • the structuring atoms are also capable of emitting X-rays in their own K lines. But these rays, less energetic than those emitted by the emitting atoms, can be filtered by a device known per se installed. for example at a collimator (4) located on the X-ray path between the target (1) and the object to be analyzed (not shown). Thus, these "parasitic" rays are not likely to degrade the image of the object and / or expose it to a dose of ionizing radiation unnecessarily high.
  • beryllium monoxide for its use as a target lies in the fact that it emits few braking X-rays (also called “Bremsstrahlung"), in particular because of the low atomic numbers of its components. Indeed, the conversion of the energy of the electrons into braking radiation has a yield proportional to the atomic number, to the acceleration voltage and according to the geometry of the target. The emission of braking radiation is therefore lower as the atomic number of the bombarded elements is small.
  • the de-excitation of the electrons of the K layers of the emitting atoms is accompanied by the emission of X photons.
  • the X-rays thus emitted by the target (1) are included in the "window of water". They have an energy between the threshold K of carbon at 284 eV and the threshold K of oxygen at 543 eV, wavelengths between 4.4 nm and 2.3 nm. This range of energy is an area perfectly suited to biological analysis, because it allows to form images of organic materials well contrasted, because of the high difference of absorption (factor 10 to 20) of the radii by the carbon and by water, which constitute the bulk of the organic materials and samples studied respectively.
  • beryllium monoxide must be handled according to appropriate safety measures, because it is very toxic. Nevertheless, for the application envisaged here, the risks of exposure, and therefore of intoxication, are limited to the machining phase of the target (1). Indeed, subsequently, this material is in the form of a stable ceramic and vacuum insulated, which reduces the risk of intoxication.
  • the example developed here deals with an X-ray source emitting at energy levels included in the water window.
  • the object of the invention as it appears from claim 1 for example, also relates to sources of X-rays emitting at other energy levels.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • X-Ray Techniques (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)

Abstract

Cette source monochromatique de rayons X comprend une cible (1) composée notamment d'un matériau intégrant des atomes émetteurs constitués d'un élément, lesdits atomes étant excités par bombardement électronique essentiellement des électrons situés sur les couches K desdits atomes. Le matériau constitutif de la cible se trouve globalement à l'état solide et sa cohésion est assurée au moyen d'atomes structurants représentant un ou plusieurs éléments et liés aux atomes émetteurs, lesdits atomes structurants possédant un coefficient d'absorption des rayons X émis par les atomes émetteurs inférieur ou égal à 2,3 µm<SUP>-1</SUP>.

Description

SOURCE MONOCHROMATIOUE DE RAYONS X ET MICROSCOPE A RAYONS X METTANT EN ŒUVRE UNE TELLE SOURCE
DOMAINE DE L'INVENTION La présente invention concerne les sources de rayons X dits « mous », en particulier les sources mises en oeuvre pour former des images par microscopie X. La microscopie par rayons X est notamment utilisée pour l'imagerie dans les domaines de l'analyse ou de la recherche biologique, car elle permet de former des images présentant de meilleures résolutions spatiales que les images formées en lumière visible ou ultraviolette, du fait de la longueur d'onde de rayonnement inférieure.
ETAT ANTÉRIEUR DE LA TECHNIQUE
II est connu d'employer des sources de rayons X « mous » ou de grande longueur d'onde, c'est-à-dire d'énergie comprise sensiblement entre 300 et 2.000 eV. Ainsi, le document WO-01/46962 décrit un dispositif, dans lequel un jet d'eau est soumis à un bombardement d'électrons de façon à ce que les électrons de la couche K de l'oxygène contenu dans l'eau émettent des photons X « mous » lors de leur désexcitation.
Cette technique permet en particulier d'émettre des rayons X « mous » dans la « fenêtre de l'eau », c'est-à-dire des rayons X dont l'énergie est comprise entre le seuil
K du carbone à 284 eV et le seuil K de l'oxygène à 543 eV, ce qui correspond à des longueurs d'onde comprises entre 4,4 nm et 2,3 nm. Or, cette gamme d'énergie constitue un domaine préférentiel pour l'analyse biologique, car les matériaux organiques, dont le carbone est l'élément prépondérant, sont dix à vingt fois plus absorbants que l'eau qui constitue souvent la majeure partie des échantillons étudiés.
On peut donc ainsi observer des images de matériaux organiques bien contrastées.
Cependant, une telle source de rayons X à jet d'eau, du fait de la nature liquide de la cible, est évidemment difficile à mettre en œuvre et peut manquer de stabilité, donc de reproductibilité. En outre et surtout, son application est limitée par le fait que la température d'ébullition du jet d'eau sous très basse pression limite la puissance du faisceau d'électrons à un niveau trop faible pour obtenir la brillance nécessaire à une haute résolution de l'image. Ainsi, avec une telle source adjointe d'un faisceau électronique dont la puissance est limitée à 0,6 W, on ne peut atteindre qu'une brillance d'environ 5.108 photons/s.μm2.sr en émettant dans une raie de 3,8 eV de largeur spectrale. Or, la brillance nécessaire à une haute résolution d'image serait plutôt de l'ordre de 5.1010 photons/s.μm2.sr dans une bande spectrale relativement étroite, c'est-à-dire possédant un rapport de la longueur d'onde centrale sur la largeur d'onde ^L de l'ordre de 300 à 500 (soit une largeur spectrale de 1 à 1,8 eV). Par conséquent, la brillance spectrale nécessaire est de l'ordre de :
2.1010 photons/s.μm2.sr.0,l%BW (« Band Width »).
En effet, pour obtenir une image présentant une résolution et un contraste suffisants, le capteur, constitué par exemple de 1 million de pixels, devrait recevoir environ 1.000 photons/pixel ; il faut donc 1 milliard de photons détectés par image. Or, si l'on considère que :
- le rendement de l'objectif est de 10%, la transmission de rayons X à travers l'objet est de 10%, - le rendement quantique du détecteur (conversion des photons en charges électriques) est de 70%,
- le rendement du condenseur est de 10%, le nombre de photons nécessaires devient alors de :
109 / (70% x 10% x 10% x 10%) = 1,4.1012
Or, si l'exposition dure environ 10 secondes et si l'objet est observé sous un angle ssoolliiddee ddee 77,,88..1100""33 ssrr ((oouuvveerrttuurree ddee ff//1100 ssuur un objet de 20 μm de diamètre par exemple), la brillance nécessaire est alors de :
l,4.1012 / (10 x 202 x 7,8.10"3) = 5.1010 photons/s.μm2.sr.
De même, l'utilisation de plasmas de décharge électrique pour émettre des rayons X ne permet pas d'atteindre une brillance suffisante, car la source possède de trop grandes dimensions.
Par ailleurs, une telle brillance est disponible dans les centres de rayonnements dits « synchrotrons ». Cependant, ces centres sont dédiés à la recherche et ils ne permettent pas d'effectuer rapidement et fréquemment des analyses d'échantillons biologiques en micro scopie X. En outre, de tels équipements sont extrêmement coûteux et encombrants notamment du fait des protections considérables qu'ils imposent. Par conséquent, ils sont inadaptés aux analyses en laboratoire. Les accélérateurs linéaires sont inexploitables pour des raisons semblables (encombrement, coût, dangerosité), bien qu'ils permettent également d'obtenir la brillance et la finesse spectrale nécessaires au moyen d'une émission par effet Cerenkov issue du bombardement d'une mince feuille métallique (en titane ou en vanadium) par un faisceau d'électrons de très forte énergie (environ 10 MeV).
Une autre solution pour atteindre une telle brillance réside dans l'utilisation de plasmas générés par une très brève impulsion d'un faisceau LASER focalisé sur une cible contenant de l'azote ou du carbone. Les atomes ainsi bombardés sont ionisés et les transitions de couches par leurs électrons entraînent l'émission de photons X dans la « fenêtre de l'eau ». En adoptant les paramètres de fonctionnement adéquats (LASER de 100 Hz à 1 kHz de fréquence et de 100 mJ d'énergie), on peut obtenir une émission apportant la brillance requise avec des raies de grande finesse spectrale =$-L 300 à 1.000). Cependant, d'autres raies sont émises simultanément, nécessitant dès lors un filtrage sélectif. De plus, la cible peut se désagréger, ce qui impose de protéger les optiques de traitement des rayons X contre ces débris et de remplacer fréquemment la protection des optiques. Ce procédé d'émission s'avère donc très coûteux et peu pratique.
La présente invention a donc pour objet une source à rayons X présentant de très bonnes performances en termes de puissance, de brillance, de finesse spectrale, à coût faible, facile à mettre en œuvre et ne produisant pas de débris.
EXPOSE DE L'INVENTION
L'invention a donc pour objet une source monochromatique de rayons X, comprenant une cible composée notamment d'un matériau intégrant des atomes émetteurs constitués d'un type d'élément (appartenant au Tableau Périodique des Eléments), lesdits atomes étant excités par bombardement électronique, essentiellement des électrons situés sur la couche K desdits éléments.
Selon l'invention, ce matériau se trouve globalement à l'état solide et sa cohésion est assurée au moyen d'atomes structurants liés aux atomes émetteurs. De plus, selon l'invention, lesdits atomes structurants possèdent un coefficient d'absorption de l'énergie des photons inférieur ou égal à un seuil déterminé. Ce seuil est défini de telle sorte que l'on observe sensiblement une transmission de 10 % au moins du rayonnement sortant émis par les atomes émetteurs les plus profonds (situés à environ 1 μm de la surface de la cible) atteints par le faisceau d'électrons.
Ainsi, l'invention réside dans une source de rayons X, dont la cible comprend un matériau à l'état solide composé d'atomes d'au moins deux éléments, les atomes émetteurs et les atomes structurants, les atomes structurants n'étant pas de nature à filtrer trop fortement les rayons X émis par les atomes émetteurs.
De manière avantageuse, le seuil de capacité d'absorption défini précédemment est au plus de 10%. Ainsi, au moins 10 % des rayons X émis sortent de la cible et peuvent être exploités. Compte tenu des lois de la physique mises en œuvre, et notamment la Loi dite de Lambert-Beer, cela revient à mettre en œuvre des atomes structurants dont le coefficient d'absorption est inférieur ou égal à 2,3 μm"1. En effet, la transmission selon cette loi répond à l'expression :
T = e"μ l
dans laquelle μ désigne le coefficient d'absorption et 1 la profondeur dans la cible.
D'où la valeur de μ < 2,3 μm"1 obtenue pour une transmission supérieure ou égale à 10
% avec 1 ≈ 1 μm.
Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, les numéros atomiques des atomes structurants sont inférieurs au numéro atomique des atomes émetteurs. De cette manière, les atomes structurants filtrent peu les rayons X émis par les atomes émetteurs.
Avantageusement, notamment pour l'analyse biologique, les atomes émetteurs sont des atomes d'oxygène, donc le matériau se présente en tout ou en partie sous une forme oxydée.
En pratique, les atomes structurants sont des atomes de béryllium, sous forme oxydée, et tout particulièrement le monoxyde de béryllium (BeO). Dans ce cas, la proportion de rayons X absorbés par les atomes structurants de béryllium est basse. Alternativement, les atomes émetteurs sont des atomes d'azote, donc le matériau constitutif de la cible se présente en tout ou en partie sous une forme nitrurée.
En pratique, les atomes structurants sont des atomes de bore, formant une cible sous forme nitrurée définie par le nitrure de bore (BN).
Parallèlement, il peut exister des éléments plus lourds que les éléments émetteurs, dont les électrons de la couche L ont une énergie légèrement supérieure à l'énergie des rayons X émis par lesdits éléments émetteurs. De ce fait, ces éléments présentent une absorption des rayons X émis par les éléments émetteurs suffisamment faible pour que ces éléments puissent convenir comme éléments structurants.
En pratique, les atomes émetteurs sont des atomes d'oxygène et les atomes structurants sont des atomes de magnésium et des atomes d'aluminium, formant une cible sous forme oxydée définie par l'aluminate de magnésium (MgAl2O4), ou encore sont des atomes de chrome ou de manganèse.
Selon une forme de réalisation avantageuse de l'invention, la cible est recouverte totalement ou partiellement d'un matériau à fort coefficient de rayonnement, de manière à permettre l'évacuation par rayonnement de la chaleur produite lors dudit bombardement électronique de la cible.
De manière préférentielle, le coefficient de rayonnement du matériau à fort coefficient de rayonnement est supérieur ou égal à 0,7 pour l'émission de rayonnements de longueurs d'ondes comprises entre 1 et 10 μm.
De façon pratique pour la mise en œuvre de cette forme de réalisation de l'invention, le matériau à fort coefficient de rayonnement employé est du noir de nickel.
Avantageusement, la cible est totalement ou partiellement située en regard de conducteurs thermiques, lesquels sont recouverts en tout ou partie de matériau à fort coefficient de rayonnement, de manière à capter le rayonnement issu de la cible. En outre, un fluide circule à l'intérieur desdits conducteurs de manière à les refroidir par convection. Selon une autre forme de réalisation pratique de l'invention, le faisceau de bombardement électronique est focalisé et incliné par rapport à la normale au point d'impact du faisceau sur la cible.
De manière préférée pour cette forme de réalisation pratique de l'invention, l'angle d'inclinaison du faisceau de bombardement électronique par rapport à la normale à son point d'impact sur la cible est compris entre 40° et 70°.
Avantageusement, la partie de la cible susceptible d'être exposée au faisceau est recouverte d'une couche superficielle en un matériau réfractaire, conducteur de l'électricité et présentant une faible absorption de l'énergie des rayons X émis ou des électrons de bombardement.
Préférentiellement, le matériau réfractaire présente un coefficient d'absorption de l'énergie des rayons X émis inférieur ou égal à 2,3 μm"1.
En pratique, ce matériau réfractaire est choisi dans le groupe comprenant le chrome, le nickel, le cobalt ou l'un de leurs oxydes, notamment l'oxyde de chrome (III) de formule Cr2O3.
Avantageusement, la source comporte en outre une réserve de ce matériau réfractaire située à proximité de la cible, la réserve étant susceptible d'être exposée au faisceau incident de manière à provoquer la sublimation d'une partie du matériau réfractaire qui constitue la cible, de façon à en reconstituer la couche superficielle.
Selon une autre forme de réalisation avantageuse de l'invention, la cible présente une symétrie de révolution et elle est mue en rotation par rapport à son axe de révolution et par rapport au faisceau de bombardement.
Selon un aspect pratique de cette forme de réalisation, l'épaisseur de la cible varie de façon globalement décroissante avec l'augmentation de la distance à l'axe de révolution de la cible.
En pratique, la cible est assemblée par brasage sur un matériau à coefficient de dilatation et à coefficient de Poisson proches de ceux du matériau composant la cible. L'invention concerne également un microscope équipé d'au moins une source de rayons X telle que définie précédemment.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
L'invention apparaîtra plus clairement à la lumière de la description des modes de réalisation particuliers suivants, qui font référence aux figures. L'objet de l'invention ne se limite cependant pas à ces modes de réalisation particuliers et d'autres modes de réalisation de l'invention sont possibles.
La figure 1 est une représentation schématique de l'anode d'une source de rayons X conforme à une première forme particulière de réalisation de l'invention. La figure 2 est une représentation schématique de l'anode d'une source de rayons X conforme à une autre forme particulière de réalisation de l'invention.
MODE DE RÉALISATION DE L'INVENTION
La figure 1 représente une source de rayons X, dont la cible (1) est composée notamment d'un matériau (3) à l'état solide, comprenant des atomes émetteurs liés à des atomes structurants. Dans l'exemple développé ci-après, les atomes structurants représentent un seul élément du tableau périodique et sont de numéro atomique inférieur à celui desdits atomes émetteurs. En l'occurrence, le matériau (3) de la cible (1) est une céramique réalisée en monoxyde de béryllium (BeO), dans lequel les atomes d'oxygène constituent les atomes émetteurs au sens de l'invention, tandis que les atomes de béryllium jouent le rôle des atomes structurants.
Cependant, le matériau (3) pourrait également être constitué d'une céramique composite de béryllium et d'oxyde de béryllium (Be-BeO), ou encore composé d'oxyde de bore (B2O3), où les atomes d'oxygène constituent les atomes émetteurs, tandis que les atomes de bore constituent les atomes structurants.
Parmi les autres matériaux aptes à constituer la cible (1) selon la présente invention, on peut citer les borates de lithium (LiBxOy), le nitrure de bore (BN), l'oxyde de magnésium (MgO), l'oxyde de chrome (Cr2O3), l'aluminate de magnésium (MgAl2O4), etc. On peut en outre prévoir de mettre en oeuvre ces molécules isolément ou en combinaison les unes avec les autres, sous la forme de matériaux juxtaposés. La cible (1) constitue l'anode de la source de rayons X. Comme cela ressort de la figure 1, la cible (1) est bombardée par un faisceau d'électrons (2). L'énergie du faisceau de bombardement (2) est suffisante pour exciter les électrons situés sur les couches K des atomes émetteurs du matériau composant la cible (1). Les atomes émetteurs sont donc principalement situés au niveau de la zone atteinte par le faisceau (2).
Le courant et la tension de la cathode de la source de rayons X (non-représentée) peuvent par exemple être respectivement de 3 à 50 kV et de 10 à 50 mA.
Néanmoins, une tension d'accélération et/ou un courant cathodique différents sont envisageables, notamment dans le but d'optimiser la conversion du faisceau d'électrons de bombardement en rayons X, dont l'absorption par les matériaux de la cible (1) serait faible.
II faut noter ici que le choix du monoxyde de béryllium est judicieux, car son absorption de rayons X émis à une énergie correspondant à la raie K de l'oxygène, soit 525 eV, est relativement faible (μ = 0,7 μm 1), tandis que l'absorption de rayons X émis dans la raie K du béryllium, également susceptible d'émettre lors du bombardement de la cible (1) par le faisceau (2), se situe à un niveau assez élevé (μ=7 μm"1). A noter également qu'une tension d'accélération élevée augmente la pénétration du faisceau (2), permettant ainsi de répartir davantage dans le volume de la cible (1) la chaleur dégagée lors du bombardement.
En fait, l'expérience montre que l'absorption des rayons X émis augmente globalement avec l'augmentation du ou des numéro(s) atomique(s) des éléments choisis pour constituer les atomes structurants. Cependant, il se trouve des discontinuités importantes dans cette augmentation lorsque l'énergie de liaison d'une couche électronique d'un élément structurant dépasse la valeur de l'énergie des rayons X émis par les atomes émetteurs. C'est pourquoi, divers éléments permettent des réaliser l'invention, qui sont caractérisés en premier lieu par les niveaux d'énergie de liaison de leurs électrons.
Il a été observé que la source conforme à l'invention, dont la cible (1) est composée notamment d'une céramique en monoxyde de béryllium (3), émet des rayons X dans la raie K de l'oxygène avec une énergie de 525 eV et une largeur de 1,2 eV (soit une finesse spectrale deA 452), qui correspond à la largeur naturelle de la raie K de l'oxygène dans un cristal de monoxyde de béryllium (BeO). Par ailleurs, la puissance de faisceau (2) admissible est de 300 W pour une source conforme à l'invention, tandis qu'elle est seulement de 0,6 W pour une source à jet d'eau ; la brillance obtenue avec le monoxyde de béryllium (3) atteint 5.1010 photons/s.μm2.sr, soit environ cent fois la brillance accessible avec une source à jet d'eau (5.108 photons/s.μm2.sr). Soit une brillance spectrale de 1010 photons/s.μm2.sr.O,l%BW.
Comme il a déjà été observé par ailleurs, le bombardement par le faisceau (2) provoque réchauffement de la cible (1), en particulier dans la zone d'impact (5). Pour maintenir la cible dans un bon état de fonctionnement, il faut éviter que la cible (1) ne s'échauffe au-delà de la température de fusion des matériaux qui la composent. C'est pourquoi, la cible (1), à symétrie de révolution, est mue en rotation selon la flèche R par rapport à son axe de révolution (6), comme c'est fréquemment le cas pour les sources de rayons X, qualifiées alors de sources « à anode tournante ». Ainsi, la zone d'impact (5) est constamment renouvelée et refroidie entre deux expositions consécutives au faisceau (2), de façon à ce que la zone d'impact (5) ne puisse atteindre sa température de fusion.
La vitesse de rotation minimale est déterminée expérimentalement ou par calcul de manière à respecter la condition de température limite évoquée précédemment. Par exemple, pour un faisceau (2) de 100 W d'énergie focalisé sur une surface d'environ
20 μm x 40 μm de la cible (1) en oxyde de béryllium (3) (conductivité thermique à
1.000 K = 50 W/m.K) et en négligeant les pertes par rayonnement, la durée d'exposition au faisceau (2) doit être inférieure à 100 ns pour ne pas dépasser une température de 1.500 K environ. On en déduit la vitesse périphérique de la cible de
200 m/s, puis la vitesse de rotation en fonction du diamètre de l'anode tournante, par exemple une vitesse de rotation de 400 tours/s pour un diamètre de 150 mm.
De plus, pour éviter réchauffement de l'anode tournante, on peut prévoir d'évacuer la chaleur produite en fonctionnement. Pour cela, la cible (1) est recouverte sur une grande partie de sa surface d'une couche de matériau émissif (7a), constitué, dans l'exemple décrit, par du noir de nickel, de coefficient de rayonnement élevé, supérieur à 0,7, ici le coefficient ε vaut 0,9. La couche de matériau émissif peut être directement en contact avec la cible (1) ou indirectement par l'intermédiaire d'une couche en un autre matériau, destinée à assurer l'accrochage du matériau émissif. Lorsque la température de la céramique (3) s'élève, la chaleur est transmise à l'ensemble de la pièce (3), car celle-ci est réalisée en un matériau bon conducteur thermique (conductivité thermique du BeO à 800 K = 70 W/m.K), puis la chaleur est transmise à la couche de matériau émissif (7a), lequel émet alors un rayonnement (essentiellement infrarouge) vers l'extérieur de la pièce (3), contribuant ainsi au refroidissement de celle-ci.
Comme représenté sur la figure 1, on peut améliorer l'évacuation de la chaleur de la pièce (3) en montant en regard et autour de celle-ci des échangeurs thermiques (8, 9) recouverts eux aussi d'une couche de matériau émissif (7b, 7c) également bons conducteurs thermiques. La géométrie et le positionnement optimaux de ces échangeurs thermiques peuvent être déterminés par l'homme du métier empiriquement ou par calcul. Un critère pour définir la géométrie et le positionnement de ces échangeurs thermiques (8, 9) consiste en ce que le rayonnement du plus grand nombre possible de points de la cible (1) est collecté par les échangeurs thermiques sous un angle solide proche de 2π sr. Cela permet d'optimiser l'échange thermique par rayonnement entre les surfaces en regard, et partant, d'évacuer une énergie thermique importante.
Enfin, on peut parfaire l'évacuation calorique en refroidissant les échangeurs thermiques (8, 9), qui demeurent de préférence statiques, au moyen de deux fluides caloporteurs (12, 13) circulant dans des canalisations (10, 11) ad hoc prévues à l'intérieur de ces échangeurs (8, 9). Les fluides caloporteurs (12, 13) refroidissent par convection les échangeurs (8, 9), et, partant, contribuent au refroidissement donc à la stabilité structurelle de la cible (1).
La figure 2 illustre une autre construction envisageable pour refroidir par convection, au moyen d'un fluide caloporteur (112) circulant dans un volume (108) prévu à cet effet, la cible cryogénique (101) tournante en oxyde de béryllium (103). Le fluide (112) employé dans cet exemple est de l'azote liquide, qui transite par gravité à travers un tube axial (109) jusque dans le volume central (108) de la cible (101). L'azote liquide (112) s'y accumule contre un cœur de cible (116) réalisé en un matériau à forte capacité calorifique, tel que l'aluminium, puis il circule le long des parois externes du tube axial (109) lors de la rotation de la cible (101). En fonctionnement, la température d'équilibre de l'ensemble constitué de la cible (101) et du tube axial (109) peut atteindre 77 K. Or, un tel refroidissement de la cible (101) est d'autant plus intéressant que ce dernier présente une conductivité thermique à basse température importante et bien supérieure à sa conductivité thermique à haute température. Ainsi, pour des températures comprises entre 80 K et 200 K, la conductivité thermique de l'oxyde de béryllium dépasse 800 W/m.K. Une telle construction permet donc de mieux dissiper la puissance d'échauffement consécutive au bombardement électronique de la cible (101).
Par conséquent, il est possible de limiter la vitesse de rotation de la cible (101) par rapport à une cible moins refroidie, et, ainsi, de réduire les contraintes mécaniques qui s'exercent lors de la rotation sur la céramique en oxyde de béryllium (103).
En lieu et place d'une source à cible tournante, on pourrait envisager une source conforme à l'invention et possédant une cible fixe cryogénique, refroidie à très basse température (77 K). Cependant, dissiper une puissance thermique comprise entre 100 W et 300 W pour une surface de 20 à 30 μm de diamètre nécessiterait que la cible ait une épaisseur de l'ordre de quelques micromètres, ce qui la rendrait fragile.
Par ailleurs, comme cela est connu de l'art antérieur, la cible (1 ; 101) et les pièces qui l'entourent sont placées sous vide pour permettre la propagation des électrons de bombardement (2 ; 102) et des rayons X conséquemment émis (14 ; 114).
De plus, on peut prévoir d'incliner le faisceau (2 ; 102), qui est focalisé en une tache de 10 à 30 μm de diamètre par rapport à la normale à son point d'impact (5 ; 105) sur la cible (1, 101) d'un angle α compris entre 40° et 70°. Ainsi, la contrainte thermique qui s'exerce sur la zone d'impact (5 ; 105) est davantage répartie (d'un facteur 1,5 à 3 par rapport à une incidence normale). Pour exploiter convenablement le faisceau résultant (14 ; 114), il faut alors incliner le capteur par rapport au faisceau (14, 114) de manière symétrique.
II est en outre connu qu'une source de rayons X est parcourue de courants électroniques au niveau de la zone d'impact (5 ; 105) du faisceau (2 ; 102). Il est alors nécessaire d'évacuer ces courants. C'est pourquoi, la source conforme à l'invention est recouverte au niveau de la zone d'impact (5 ; 105) d'une couche en matériau réfractaire et conducteur de façon à évacuer ces courants. Cette couche se présente donc sous la forme d'un ruban d'au moins 40 μm de large et s'étendant sur tout le tour de la cible (1, 101). L'épaisseur et le coefficient d'absorption (qui est proportionnel au numéro atomique) de cette couche doivent être suffisamment faibles pour ne pas trop absorber les rayons X émis. Dans l'exemple des figures, la couche de chrome présente une épaisseur comprise entre 20 et 40 nm. Elle n'absorbe qu'environ 10% des rayons X émis par l'oxygène à une énergie de 525 eV, car le seuil d'énergie de la couche L du chrome est situé à 574 eV et il n'est donc pas excitable par les photons d'énergie inférieure, tels que ceux émis dans la raie K de l'oxygène par la source illustrée par les figures. D'autres matériaux conviennent pour constituer cette couche, comme le chrome, le nickel, le cobalt ou l'un de leurs oxydes, et plus particulièrement l'oxyde de chrome (III), de formule Cr2O3, connu pour sa bonne conductivité électrique.
Il convient de noter que le matériau composite (Be-BeO) étant conducteur de l'électricité, une cible réalisée en ce matériau rend inutile l'ajout de la couche de chrome. Ce composite est également bon conducteur thermique, mais sa température maximale de fonctionnement se situe aux environs de 1.200 K, contre 2.200 K pour le monoxyde de béryllium. De plus, sa teneur en atomes émetteurs (ici des atomes d'oxygène) est inférieure à celle du monoxyde de béryllium.
En outre, pour achever d'évacuer les courants électroniques, le matériau émissif (7a) recouvrant l'essentiel de la surface de la cible (1) est également conducteur et draine les charges vers la terre via l'arbre de rotation (15).
Il a été observé que cette mince couche de matériau conducteur électrique peut être détériorée par évaporation locale sous l'effet de la chaleur produite en fonctionnement. Or, il importe que la couche de ce ruban d'évacuation demeure ininterrompue afin qu'elle assure sa fonction première. C'est pourquoi, selon une caractéristique avantageuse de l'invention, une réserve (17 ; 117) de ce matériau est rapportée sur la cible (1) près du point d'impact (5 ; 105) où le faisceau d'électrons (2 ; 102) bombarde la cible (1). Ainsi, la réserve (17, 117) peut être bombardée par le faisceau d'électrons (2 ; 102) faiblement dévié de son trajet habituel. La réserve (17 ; 117) est ainsi sublimée lorsqu'elle est exposée assez longtemps au faisceau (2 ; 102) et elle contribue à restaurer la continuité de la couche de matériau conducteur. Les paramètres du procédé de restauration ne sont pas détaillés plus avant ici, car ils relèvent des connaissances générales de l'homme du métier. Par ailleurs, lorsque la cible (1) ou anode tournante est mue en rotation, elle est soumise à d'importantes contraintes mécaniques. Par exemple, pour un disque de 150 mm de diamètre, la vitesse de rotation à atteindre est d'environ 400 tours/s, compte tenu de la vitesse périphérique de 200 m/s indiquée ci-dessus. C'est pourquoi il est nécessaire de s'assurer que la cible (1) est apte à supporter les contraintes mécaniques afférentes à une telle vitesse de rotation et, dans la mesure du possible, de les minimiser.
Tout d'abord, ce critère guide le choix du matériau composant la cible (1). En effet, le monoxyde de béryllium, tout comme le matériau composite (Be-BeO), présente de très bonnes propriétés mécaniques, qui lui permettent de supporter les contraintes liées à la mise en rotation de la cible (1). Ainsi, la limite à la rupture du monoxyde de béryllium est de 100 MPa à une température de 500 K et la cible selon l'invention supporte alors des densités de puissance du faisceau d'électrons dépassant largement 100 kW/mm2.
Comme indiqué précédemment, d'autres matériaux peuvent convenir pour composer une cible conforme à l'invention. C'est le cas du nitrure de bore (BN), qui émet dans la raie K de l'azote avec une énergie de 392 eV, qui présente de bonnes propriétés thermiques (température limite d'utilisation à 2.500 K, conductivité de 30 W/m.K), ainsi que de bonnes propriétés mécaniques (limite à la rupture de 100 MPa à une température de 500 K).
C'est aussi le cas de l'oxyde de magnésium (MgO), émettant dans la raie K du magnésium avec une énergie de 1.254 eV. Par ailleurs, d'autres matériaux permettent encore de réaliser une source conforme à l'invention, qui présentent cependant des propriétés thermiques et/ou mécaniques moins adaptées à l'application à une anode tournante. Ainsi, l'oxyde de bore (III), de formule B2O3, l'oxyde de lithium (I), de formule Li2O, ou les borates de lithium, de formule générale LiBxOy.
Ensuite, la cible (1 ; 101) peut être usinée selon une géométrie permettant de réduire les contraintes dues à la rotation. Ainsi, pour diminuer le moment d'inertie de la cible (1 ; 101) et par conséquent diminuer ces contraintes, la cible présente une épaisseur, mesurée selon la section de la cible (1 ; 101) par un plan radial, qui varie de façon globalement décroissante avec l'augmentation de la distance à l'axe de révolution de la cible (1 ; 101). La variation de l'épaisseur de la cible peut être linéaire, comme cela ressort de la figure 1, ou quadratique ou bien encore être définie par une autre fonction mathématique. La variation peut être continue ou discontinue, dans la mesure où elle demeure globalement décroissante avec l'augmentation de la distance à l'axe de révolution (6 ; 106) de la cible (1 ; 101), c'est-à-dire que l'épaisseur mesurée à la périphérie de la couronne ou du disque formant la cible (1 ; 101) est inférieure à l'épaisseur mesurée à proximité de son axe (6 ; 106).
Enfin, la cible (1) peut être prévue en plusieurs parties, constituées de matériaux différents, dans la mesure où ils sont aptes à supporter les contraintes mécaniques et thermiques précédemment évoquées. Il est ainsi souhaitable de prévoir l'axe et le support (16) de la céramique (3) en un matériau possédant des propriétés thermiques et mécaniques idoines. En effet, l'expérience montre que la température de la cible (1) décroît à mesure que l'on « se rapproche » de l'axe. Le matériau du support (16) doit être choisi de façon à présenter un coefficient de Poisson et un coefficient de dilatation proches de ceux de la céramique (3) pour assurer une bonne cohésion de l'assemblage, même sous contraintes mécaniques et thermiques élevées et, partant, une bonne transmission de ces contraintes. Le titane et certains de ses alliages sont aptes à constituer le support (16), car ils présentent les propriétés thermiques et mécaniques souhaitées ainsi que des coefficients de Poisson et de dilatation (v~0,32 ; k~9 μm/m.K) proches, aux températures considérées, de ceux du monoxyde de béryllium (v~0,30 ; k~8 μm/m.K).
L'assemblage de la céramique de monoxyde de béryllium (3) sur le support en titane (16) est réalisé par brasage, c'est-à-dire sans fusion des matériaux assemblés. En outre, l'arbre de rotation (15) est prévu creux de manière à augmenter sa résistance thermique, ce qui favorise l'évacuation de la chaleur par rayonnement et évite la transmission de contraintes thermiques aux pièces lui imprimant le mouvement de rotation (non-représentées). Bien évidemment, la cible (1) doit être usinée avec soin, puis équilibrée dynamiquement de façon à éviter, autant que faire se peut, les contraintes inertielles, donc les vibrations, liées aux irrégularités géométriques. Pour la même raison, l'entraînement en rotation doit être réalisé avec une grande précision.
Dans l'exemple de la figure 2, le support (116) est également réalisé en un alliage choisi pour ses propriétés thermiques et mécaniques, notamment pour ses coefficients de Poisson et de dilatation (v~0,32 ; k~9 μm/m.K) proches, aux températures considérées, de ceux du monoxyde de béryllium (v~0,30 ; k~8 μm/m.K). En outre, on peut prévoir un joint ferro-fluide (118), connu en soi, destiné, d'une part, à assurer l'étanchéité de l'enceinte de la cible (101) de manière à y maintenir un vide adéquat, et d'autre part, à conduire les courants électroniques parasites.
Par ailleurs, les atomes structurants (ici le béryllium) sont aussi susceptibles d'émettre des rayons X dans leurs propres raies K. Mais ces rayons, moins énergétiques que ceux émis par les atomes émetteurs, peuvent être filtrés par un dispositif connu en soi installé par exemple au niveau d'un collimateur (4) situé sur le trajet des rayons X entre la cible (1) et l'objet à analyser (non-représenté). Ainsi, ces rayons « parasites » ne risquent pas de dégrader l'image de l'objet et/ou d'exposer celui-ci à une dose de rayonnement ionisant inutilement élevée.
Un autre avantage du monoxyde de béryllium pour son utilisation comme cible réside dans le fait qu'il émet peu de rayons X de freinage (également dénommés « Bremsstrahlung »), notamment du fait des faibles numéros atomiques de ses composants. En effet, la conversion de l'énergie des électrons en rayonnement de freinage possède un rendement proportionnel au numéro atomique, à la tension d'accélération et fonction de la géométrie de la cible. L'émission de rayonnement de freinage est donc d'autant plus faible que le numéro atomique des éléments bombardés est faible.
De manière connue, la désexcitation des électrons des couches K des atomes émetteurs s'accompagne de l'émission de photons X. Les rayons X ainsi émis par la cible (1) sont compris dans la « fenêtre de l'eau ». Ils possèdent une énergie comprise entre le seuil K du carbone à 284 eV et le seuil K de l'oxygène à 543 eV, soit des longueurs d'onde comprises entre 4,4 nm et 2,3 nm. Cette gamme d'énergie constitue un domaine parfaitement adapté à l'analyse biologique, car elle permet de former des images de matériaux organiques bien contrastées, en raison de la différence élevée d'absorption (facteur 10 à 20) des rayons par le carbone et par l'eau, lesquels constituent respectivement la majeure partie des matériaux organiques et des échantillons étudiés.
Par ailleurs, il convient de noter que le monoxyde de béryllium doit être manipulé selon des mesures de sécurité adaptées, car il est très toxique. Néanmoins, pour l'application envisagée ici, les risques d'exposition, donc d'intoxication, se limitent à la phase d'usinage de la cible (1). En effet, par la suite, ce matériau se présente sous la forme d'une céramique stable et isolée sous vide, ce qui réduit les risques d'intoxication. Pour la compréhension de l'exposé, l'exemple ici développé porte sur une source de rayons X émettant à des niveaux d'énergie compris dans la fenêtre de l'eau. Cependant, l'objet de l'invention, tel qu'il ressort de la revendication 1 par exemple, porte également sur des sources de rayons X émettant à d'autres niveaux d'énergie.

Claims

REVENDICATIONS
1. Source monochromatique de rayons X, comprenant une cible (1 ; 101) composée notamment d'un matériau intégrant des atomes émetteurs constitués d'un élément, lesdits atomes étant excités par bombardement électronique essentiellement des électrons situés sur les couches K desdits atomes, caractérisée en ce que ledit matériau se trouve globalement à l'état solide et en ce que sa cohésion est assurée au moyen d'atomes structurants représentant un ou plusieurs éléments et liés aux atomes émetteurs, lesdits atomes structurants possédant un coefficient d'absorption des rayons X émis par les atomes émetteurs inférieur ou égal à 2,3 μm1.
2. Source monochromatique de rayons X selon la revendication 1, caractérisée en ce que les numéros atomiques desdits atomes structurants sont inférieurs au numéro atomique desdits atomes émetteurs.
3. Source monochromatique de rayons X selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que lesdits atomes émetteurs sont des atomes d'oxygène, ledit matériau se présentant en tout ou partie sous une forme oxydée.
4. Source monochromatique de rayons X selon la revendication 3, caractérisée en ce que lesdits atomes structurants sont des atomes de béryllium et en ce que ladite forme oxydée est le monoxyde de béryllium (BeO).
5. Source monochromatique de rayons X selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que lesdits atomes émetteurs sont des atomes d'azote, ledit matériau se présentant en tout ou partie sous une forme nitrurée.
6. Source monochromatique de rayons X selon la revendication 5, caractérisée en ce que lesdits atomes structurants sont des atomes de bore et en ce que ladite forme nitrurée est le nitrure de bore (BN).
7. Source monochromatique de rayons X selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits atomes émetteurs sont des atomes d'oxygène et en ce que lesdits atomes structurants sont des atomes de magnésium et des atomes d'aluminium, ladite forme oxydée étant l'aluminate de magnésium (MgAl2O4).
8. Source monochromatique de rayons X selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits atomes émetteurs sont des atomes d'oxygène et en ce que lesdits atomes structurants sont choisis parmi le chrome et le manganèse.
9. Source monochromatique de rayons X selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la cible (1 ; 101) est recouverte en tout ou partie d'un matériau à fort coefficient de rayonnement (7a ; 107a), de manière à permettre l'évacuation par rayonnement de la chaleur produite lors dudit bombardement électronique de la cible.
10. Source monochromatique de rayons X selon la revendication 9, caractérisée en ce que le coefficient de rayonnement dudit matériau à fort coefficient de rayonnement (7a ; 107a) est supérieur ou égal à 0,7 pour l'émission de rayonnements de longueurs d'ondes comprises entre 1 et 10 μm.
11. Source monochromatique de rayons X selon l'une des revendications 9 et 10, caractérisée en ce que ledit matériau à fort coefficient de rayonnement (7a ; 107a) est constitué par du noir de nickel.
12. Source monochromatique de rayons X selon l'une des revendications 9 à 11, caractérisée en ce que la cible est totalement ou partiellement située en regard d'échangeurs thermiques (8, 9), lesdits conducteurs étant recouverts en tout ou partie d'au moins un matériau à fort coefficient de rayonnement (7b, 7c) de manière à capter le rayonnement issu de la cible (1), un fluide circulant à l'intérieur desdits conducteurs de manière à les refroidir par convection.
13. Source monochromatique de rayons X selon la revendication 12, caractérisée en ce que le coefficient de rayonnement dudit matériau à fort coefficient de rayonnement (7b, 7c) est supérieur ou égal à 0,7 pour l'émission de rayonnements de longueurs d'ondes comprises entre 1 et 10 μm.
14. Source monochromatique de rayons X selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le faisceau de bombardement électronique (2 ; 102) est focalisé et incliné par rapport à la normale à son point d'impact sur la cible.
15. Source monochromatique de rayons X selon la revendication 14, caractérisée en ce que la valeur de l'angle α d'inclinaison du faisceau de bombardement électronique (2 ; 102) par rapport à la normale à son point d'impact sur la cible est comprise entre 40° et 70°.
16. Source monochromatique de rayons X selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la partie de la cible (1) susceptible d'être exposée audit faisceau est recouverte d'une couche superficielle en un matériau réfractaire, conducteur de l'électricité et présentant une faible absorption des rayons X émis ou des électrons de bombardement.
17. Source monochromatique de rayons X selon la revendication 16, caractérisée en ce que ledit matériau réfractaire est choisi dans le groupe comprenant le chrome, le nickel, le cobalt ou l'un de leurs oxydes, notamment l'oxyde de chrome (III), de formule Cr2O3.
18. Source monochromatique de rayons X selon l'une des revendications 16 et 17, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre une réserve (17 ; 117) de même composition chimique que ledit matériau réfractaire rapportée sur la cible (1 ; 101), ladite réserve (17 ; 117) étant susceptible d'être exposée au faisceau de bombardement électronique (2 ; 102) de manière à induire la sublimation d'une partie dudit matériau réfractaire, pour ainsi reconstituer ladite couche superficielle.
19. Source monochromatique de rayons X selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la cible (1 ; 101) présente une symétrie de révolution et en ce qu'elle est mue en rotation par rapport à son axe de révolution (6 ; 106) et par rapport au faisceau de bombardement électronique (2 ; 102).
20. Source monochromatique de rayons X selon la revendication 19, caractérisée en ce que l'épaisseur de la cible (1 ; 101) varie de façon globalement décroissante avec l'augmentation de la distance à son axe de révolution (6 ; 106).
21. Source monochromatique de rayons X selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la cible (1 ; 101) est assemblée par brasage sur un matériau à coefficient de dilatation et à coefficient de Poisson proches de ceux du matériau composant la cible.
22. Microscope à rayons X caractérisé en ce qu'il comporte au moins une source de rayons X selon l'une des revendications 1 à 21.
PCT/FR2006/050136 2005-03-02 2006-02-14 Source monochromatique de rayons x et microscope a rayons x mettant en oeuvre une telle source WO2006092518A1 (fr)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP06709515A EP1854120A1 (fr) 2005-03-02 2006-02-14 Source monochromatique de rayons x et microscope a rayons x mettant en oeuvre une telle source
JP2007557548A JP2008536255A (ja) 2005-03-02 2006-02-14 単色ｘ線源及びこのようなｘ線源を用いたｘ線顕微鏡
US11/844,699 US20080019481A1 (en) 2005-03-02 2007-08-24 Monochromatic x-ray source and x-ray microscope using one such source

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0550548A FR2882886B1 (fr) 2005-03-02 2005-03-02 Source monochromatique de rayons x et microscope a rayons x mettant en oeuvre une telle source
FR0550548 2005-03-02

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US11/844,699 Continuation US20080019481A1 (en) 2005-03-02 2007-08-24 Monochromatic x-ray source and x-ray microscope using one such source

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2006092518A1 true WO2006092518A1 (fr) 2006-09-08

Family

ID=34954757

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/FR2006/050136 WO2006092518A1 (fr) 2005-03-02 2006-02-14 Source monochromatique de rayons x et microscope a rayons x mettant en oeuvre une telle source

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20080019481A1 (fr)
EP (1) EP1854120A1 (fr)
JP (1) JP2008536255A (fr)
FR (1) FR2882886B1 (fr)
WO (1) WO2006092518A1 (fr)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008147188A (ja) * 2006-12-08 2008-06-26 General Electric Co <Ge> 対流冷却式ｘ線管ターゲット及びその製造方法
JP2010539637A (ja) * 2007-09-07 2010-12-16 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ ガス放電光源用の電極デバイス、及びこの電極デバイスをもつガス放電光源を作動させる方法

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100128848A1 (en) * 2008-11-21 2010-05-27 General Electric Company X-ray tube having liquid lubricated bearings and liquid cooled target
CN104350572B (zh) 2012-06-14 2016-10-19 西门子公司 X射线辐射源和用于产生x射线辐射的方法
US10475619B2 (en) * 2016-06-30 2019-11-12 General Electric Company Multilayer X-ray source target
US10692685B2 (en) 2016-06-30 2020-06-23 General Electric Company Multi-layer X-ray source target
EP3336875A1 (fr) * 2016-12-16 2018-06-20 Excillum AB Cible à semi-conducteurs à rayons x
CN109243947B (zh) * 2017-07-11 2023-05-02 Fei 公司 用于x射线生成的薄片状靶
WO2021142480A1 (fr) * 2020-01-10 2021-07-15 Ipg Photonics Corporation Appareil à rayons x et procédé de monochromatisation de rayonnement de rayons x à l'aide de celui-ci

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB400022A (en) * 1932-01-07 1933-10-19 Mueller C H F Ag Improvements in or relating to x-ray tubes having a rotatable anode
JPS61142643A (ja) * 1984-12-14 1986-06-30 Shimadzu Corp Ｘ線源
US4637042A (en) * 1980-04-18 1987-01-13 The Machlett Laboratories, Incorporated X-ray tube target having electron pervious coating of heat absorbent material on X-ray emissive surface
US4870672A (en) * 1987-08-26 1989-09-26 General Electric Company Thermal emittance coating for x-ray tube target
JPH0329248A (ja) * 1989-06-26 1991-02-07 Nippon Steel Corp Ｘ線光電子分光用複合ｘ線管球
FR2675628A1 (fr) * 1991-04-17 1992-10-23 Gen Electric Cgr Ensemble anodique a forte dissipation thermique pour tube a rayons x et tube ainsi obtenu.
US6390875B1 (en) * 2000-03-24 2002-05-21 General Electric Company Method for enhancing thermal radiation transfer in X-ray tube components
US20020085675A1 (en) * 2000-12-29 2002-07-04 Snyder Douglas J. Thermal energy transfer device and x-ray tubes and x-ray systems incorporating same
US20030219097A1 (en) * 1999-12-20 2003-11-27 Bart Buijsse X-ray microscope having an X-ray source for soft X-ray
JP2004296180A (ja) * 2003-03-26 2004-10-21 Japan Science & Technology Agency Ｘ線管ターゲット及びそのｘ線管ターゲットの製造方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2080250A5 (fr) * 1970-02-27 1971-11-12 Radiologie Cie Gle
US3920413A (en) * 1974-04-05 1975-11-18 Nasa Panel for selectively absorbing solar thermal energy and the method of producing said panel
US3982148A (en) * 1975-05-07 1976-09-21 Ultramet Heat radiating coating and method of manufacture thereof
US4811375A (en) * 1981-12-02 1989-03-07 Medical Electronic Imaging Corporation X-ray tubes
US5213629A (en) * 1988-07-26 1993-05-25 Kasasaki Steel Corporation Ear-infrared emitter of high emissivity and corrosion resistance and method for the preparation thereof
US4953190A (en) * 1989-06-29 1990-08-28 General Electric Company Thermal emissive coating for x-ray targets
US5107526A (en) * 1990-10-31 1992-04-21 The United State Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Water window imaging x-ray microscope
US5226067A (en) * 1992-03-06 1993-07-06 Brigham Young University Coating for preventing corrosion to beryllium x-ray windows and method of preparing
US6447937B1 (en) * 1997-02-26 2002-09-10 Kyocera Corporation Ceramic materials resistant to halogen plasma and components using the same
JP2000306533A (ja) * 1999-02-19 2000-11-02 Toshiba Corp 透過放射型ｘ線管およびその製造方法
US6303411B1 (en) * 1999-05-03 2001-10-16 Vortek Industries Ltd. Spatially resolved temperature measurement and irradiance control
JP4374727B2 (ja) * 2000-05-12 2009-12-02 株式会社島津製作所 Ｘ線管及びｘ線発生装置
AU2002363962A1 (en) * 2001-12-04 2003-06-17 X-Ray Optical Systems, Inc. X-ray source assembly having enhanced output stability, and fluid stream analysis applications thereof
US7209546B1 (en) * 2002-04-15 2007-04-24 Varian Medical Systems Technologies, Inc. Apparatus and method for applying an absorptive coating to an x-ray tube
FR2895831B1 (fr) * 2006-01-03 2009-06-12 Alcatel Sa Source compacte a faisceau de rayons x de tres grande brillance

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB400022A (en) * 1932-01-07 1933-10-19 Mueller C H F Ag Improvements in or relating to x-ray tubes having a rotatable anode
US4637042A (en) * 1980-04-18 1987-01-13 The Machlett Laboratories, Incorporated X-ray tube target having electron pervious coating of heat absorbent material on X-ray emissive surface
JPS61142643A (ja) * 1984-12-14 1986-06-30 Shimadzu Corp Ｘ線源
US4870672A (en) * 1987-08-26 1989-09-26 General Electric Company Thermal emittance coating for x-ray tube target
JPH0329248A (ja) * 1989-06-26 1991-02-07 Nippon Steel Corp Ｘ線光電子分光用複合ｘ線管球
FR2675628A1 (fr) * 1991-04-17 1992-10-23 Gen Electric Cgr Ensemble anodique a forte dissipation thermique pour tube a rayons x et tube ainsi obtenu.
US20030219097A1 (en) * 1999-12-20 2003-11-27 Bart Buijsse X-ray microscope having an X-ray source for soft X-ray
US6390875B1 (en) * 2000-03-24 2002-05-21 General Electric Company Method for enhancing thermal radiation transfer in X-ray tube components
US20020085675A1 (en) * 2000-12-29 2002-07-04 Snyder Douglas J. Thermal energy transfer device and x-ray tubes and x-ray systems incorporating same
JP2004296180A (ja) * 2003-03-26 2004-10-21 Japan Science & Technology Agency Ｘ線管ターゲット及びそのｘ線管ターゲットの製造方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Practical Surface Analysis", 1983, JOHN WILEY & SONS, CHICHESTER, NEW YORK, BRISBANE, TORONTO, SINGAPORE, XP009049053 *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 010, no. 337 (E - 454) 14 November 1986 (1986-11-14) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 015, no. 157 (E - 1058) 19 April 1991 (1991-04-19) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 2003, no. 12 5 December 2003 (2003-12-05) *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008147188A (ja) * 2006-12-08 2008-06-26 General Electric Co <Ge> 対流冷却式ｘ線管ターゲット及びその製造方法
JP2010539637A (ja) * 2007-09-07 2010-12-16 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ ガス放電光源用の電極デバイス、及びこの電極デバイスをもつガス放電光源を作動させる方法
KR101477472B1 (ko) * 2007-09-07 2014-12-30 코닌클리케 필립스 엔.브이. 가스 방전 소스를 위한 전극 장치 및 이 전극 장치를 갖는 가스 방전 소스를 동작시키는 방법

Also Published As

Publication number Publication date
JP2008536255A (ja) 2008-09-04
EP1854120A1 (fr) 2007-11-14
FR2882886B1 (fr) 2007-11-23
US20080019481A1 (en) 2008-01-24
FR2882886A1 (fr) 2006-09-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2006092518A1 (fr) Source monochromatique de rayons x et microscope a rayons x mettant en oeuvre une telle source
EP2176877B1 (fr) Dispositif de delivrance d&#39;un faisceau de rayons x a haute energie
EP1804271B1 (fr) Source compacte à faisceau de rayons X de très grande brillance
EP1240551A2 (fr) Dispositif de lithographie utilisant une source de rayonnement dans le domaine extreme ultraviolet et des miroirs multicouches a large bande spectrale dans ce domaine
EP2652844B1 (fr) Module a gain laser et methode de fabrication d&#39;un tel module
FR2883074A1 (fr) Systeme de detection bidimensionnelle pour rayonnement neutrons
FR2668612A1 (fr) Dispositif d&#39;imagerie de radiations ionisantes.
EP0559550B1 (fr) Tube intensificateur d&#39;image, notamment radiologique, du type à galette de microcanaux
EP1230828B1 (fr) Procede d&#39;obtention et source de rayonnement extreme ultraviolet, et son application en lithographie
EP0099285B1 (fr) Ecran scintillateur convertisseur de rayonnement et procédé de fabrication d&#39;un tel écran
EP2700131B1 (fr) Dispositif pour la gestion thermique d&#39;un element optique et procede de gestion thermique associe
EP1448964B1 (fr) Comparateur de flux thermiques
Rossall et al. X-ray back-lighter characterization for iron opacity measurements using laser-produced aluminium K-alpha emission
JP2005083862A (ja) 光学薄膜およびこれを用いたミラー
EP3052909B1 (fr) Circuit imprime flexible a faible emissivite
FR2702086A1 (fr) Anode tournante pour tube à rayonnement X composite.
FR2691247A1 (fr) Jauge radiométrique de mesure d&#39;épaisseur.
FR2859820A1 (fr) Structure multi-zones apte a subir un recuit par irradiation lumineuse et procede de mise en oeuvre de ladite structure
EP3061117B1 (fr) Générateur de rayons x à capteur de flux intégré
JP2015088485A (ja) Ｘ線源及びこれを用いるｘ線照射装置並びにｘ線光電子分光装置
EP0456539B1 (fr) Source radiogène permettant un remplacement aisé et rapide du tube à rayons X
EP1399943A1 (fr) Tube a rayons x avec fenetre en graphite
EP0430767A1 (fr) Anode pour tube à rayon X à résistance mécanique élevée
Idzorek et al. Properties of plasma radiation diagnostics
WO2010103049A1 (fr) Detecteur de rayonnement gamma, procede de fabrication et utilisation associes

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 11844699

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2007557548

Country of ref document: JP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2006709515

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: RU

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Country of ref document: RU

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2006709515

Country of ref document: EP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 11844699

Country of ref document: US