靶結(jié)構(gòu)和x射線產(chǎn)生裝置制造方法
【專利摘要】在根據(jù)本發(fā)明的靶結(jié)構(gòu)（100）中，靶（102）被設(shè)置在絕緣基板（101）的中心區(qū)域上，并且，用于向靶供給電壓的第一導(dǎo)電部件（103a）被設(shè)置在絕緣基板的周邊區(qū)域上，該周邊區(qū)域不包括與靶重疊的區(qū)域并且不被靶覆蓋，使得第一導(dǎo)電部件與靶的周邊部分接觸并電連接。因此，能夠在抑制不必要的X射線的發(fā)射的同時(shí)在不妨礙在靶中產(chǎn)生的熱向基板擴(kuò)散的情況下容易形成對(duì)于靶的電壓供給線。
【專利說(shuō)明】靶結(jié)構(gòu)和X射線產(chǎn)生裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及響應(yīng)電子束的照射產(chǎn)生X射線的靶結(jié)構(gòu)和使用該靶結(jié)構(gòu)的X射線產(chǎn)生
>J-U ρ?α裝直。
【背景技術(shù)】
[0002]常規(guī)上，作為靶結(jié)構(gòu)，已知一種如下的結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中，在由陶瓷或玻璃材料構(gòu)成的絕緣基板上形成由與靶不同的金屬構(gòu)成的抗靜電層，并在相關(guān)的抗靜電層上形成靶(例如，PTLl )。
[0003]并且，已知一種如下的靶結(jié)構(gòu)，在該靶結(jié)構(gòu)中，幾乎不產(chǎn)生不必要的X射線的導(dǎo)電材料涂層窄幅形成為導(dǎo)電引線以向埋置于由人造金剛石制成的陽(yáng)極基底基板中的靶施加加速電壓(例如，PTL2)。
[0004]引文列表
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]PTLl:日本專 利申請(qǐng)公開(kāi) N0.2002-352754
[0007]PTL2:日本專利申請(qǐng)公開(kāi)N0.Η07-169422

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]技術(shù)問(wèn)題
[0009]但是，在PTLl中描述的靶基板中，由于抗靜電層被插在靶與基板之間，因此存在容易妨礙在靶中產(chǎn)生的熱向基板擴(kuò)散的問(wèn)題。
[0010]順便說(shuō)一句，當(dāng)在靶的電子束照射區(qū)域上形成導(dǎo)電材料涂層時(shí)，存在如下問(wèn)題:由于從形成的導(dǎo)電材料涂層產(chǎn)生不必要的X射線，因此作為X射線源的性能劣化。在PTL2中描述的靶結(jié)構(gòu)中，雖然意圖是抑制由于導(dǎo)電引線導(dǎo)致的不必要的X射線的產(chǎn)生，但存在對(duì)于形成導(dǎo)電引線的工藝和導(dǎo)電引線自身的布置的制約增大的問(wèn)題。
[0011]考慮到以上問(wèn)題而實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明的目的在于有利于在靶中產(chǎn)生的熱擴(kuò)散到基板，并且還能夠在抑制不必要的X射線的發(fā)射的同時(shí)容易地形成對(duì)于靶的電壓供給線。
[0012]問(wèn)題的解決方案
[0013]為了實(shí)現(xiàn)上述的這種目的，本發(fā)明提供了一種靶結(jié)構(gòu)，該靶結(jié)構(gòu)配備有絕緣基板和設(shè)置在絕緣基板的一個(gè)表面上的靶，其中，靶被設(shè)置在絕緣基板的中心區(qū)域上，并且，用于向靶供給電壓的第一導(dǎo)電部件被設(shè)置在不包括與靶的中心部分重疊的區(qū)域并且不被靶覆蓋的絕緣基板的周邊區(qū)域的一部分上，使得設(shè)置的第一導(dǎo)電部件與靶連接。
[0014]本發(fā)明的有利效果
[0015]在本發(fā)明中，由于第一導(dǎo)電部件不被設(shè)置在靶的被電子束照射的中心部分上，因此能夠抑制由于向第一導(dǎo)電部件照射電子束而導(dǎo)致的不必要的X射線的產(chǎn)生。因此，不必特別地選擇不產(chǎn)生X射線的材料作為第一導(dǎo)電部件，并且能夠以任意寬度在基板的周邊區(qū)域上設(shè)置第一導(dǎo)電部件，由此，關(guān)于對(duì)于靶的電壓供給線的布置的制約小。[0016]而且，在本發(fā)明中，能夠在不在靶與基板之間插入另一導(dǎo)電部件的情況下通過(guò)第一導(dǎo)電部件向靶供給電壓并防止所謂的充電。因此，由于可良好地從靶向基板輸送熱能，因此能夠得到良好的X射線發(fā)射的線性和良好的輸出穩(wěn)定性。
[0017]而且，在本發(fā)明中，能夠通過(guò)設(shè)置第二導(dǎo)電部件使第一導(dǎo)電部件與靶之間的電連接狀態(tài)穩(wěn)定并由此提高靶與基板的粘接性。
[0018]參照附圖閱讀示例性實(shí)施例的以下描述，本發(fā)明的其它特征將變得清晰。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1A、圖1B、圖1C、圖1D、圖1E、圖1F、圖1G、圖1H、圖1I和圖1J是示出根據(jù)本發(fā)
明的靶結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0020]圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的透射型X射線產(chǎn)生裝置的示意圖。
[0021]圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的反射型X射線產(chǎn)生裝置的部分示意圖。
[0022]圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的X射線照相系統(tǒng)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]實(shí)施例1
[0024]圖1A和圖1B分別是指示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1的靶結(jié)構(gòu)100的截面圖和平面圖。第二導(dǎo)電部件103b以橫跨基板101的一個(gè)表面上的中心區(qū)域和周邊區(qū)域兩者的狀態(tài)被設(shè)置在靶結(jié)構(gòu)100處，并且，靶102被設(shè)置在基板101的中心區(qū)域中的第二導(dǎo)電部件103b上。第一導(dǎo)電部件103a被設(shè)置在基板101的周邊區(qū)域中的不被靶102覆蓋的第二導(dǎo)電部件103b上。即，形成為第二導(dǎo)電部件103b覆蓋靶102的下表面?zhèn)炔⑶疫€延伸到基板101的周邊區(qū)域中的與第一導(dǎo)電部件103a重疊的區(qū)域。通過(guò)形成第一導(dǎo)電部件103a的內(nèi)緣部表面與靶102的周邊側(cè)表面接觸，第一導(dǎo)電部件103a在電連接狀態(tài)下在除與靶102重疊的區(qū)域之外的區(qū)域中形成。
[0025]第一導(dǎo)電部件103a的厚度選自能夠容易地向靶102供給必要的電壓的厚度范圍。第二導(dǎo)電部件103b具有等于或小于0.1 μ m的厚度，并且它也可被省略。但是，當(dāng)?shù)诙?dǎo)電部件103b被設(shè)置時(shí)，由于它形成為橫跨第一導(dǎo)電部件103a和靶102兩者的所謂的底層，因此，第一導(dǎo)電部件103a與靶102之間的電連接可被穩(wěn)定化。另外，用作靶102的底層的第二導(dǎo)電部件103b的存在可增加靶102與基板101的粘接性。即使第二導(dǎo)電部件103b位于基板101與靶102之間，通過(guò)將第二導(dǎo)電部件103b設(shè)置為具有等于或小于0.1 μ m的這樣的厚度，仍不妨礙靶102向基板101的熱擴(kuò)散。從獲得電連接狀況的穩(wěn)定性和改善靶102與基板101的粘接性的觀點(diǎn)看，優(yōu)選地，第二導(dǎo)電部件103b的厚度等于或大于0.lnm。
[0026]靶102通過(guò)接收電子束104的照射而產(chǎn)生X射線。作為靶102的材料，例如，W、Cu、Ta、Pt、Mo、Te及它們的合金是優(yōu)選的。并且，根據(jù)其它需要，材料可選自導(dǎo)電部件(金屬、合金或半導(dǎo)體等)。由電子束104保持的能量幾乎全部轉(zhuǎn)換成熱能，并且，靶102的溫度升聞到聞溫(等于或聞?dòng)趲装俣?。在革G 102處廣生的熱傳導(dǎo)到基板101以升聞基板101的溫度。需要基板101具有電絕緣性、耐熱性和優(yōu)異的導(dǎo)熱性，并且例如，優(yōu)選使用諸如陶瓷、金剛石或玻璃等的材料。另外，在形成通過(guò)基板101向外輻射X射線的透射型靶結(jié)構(gòu)的情況下，優(yōu)選地選擇其材料及厚度等以使得產(chǎn)生的X射線不大大衰減。[0027]作為第一導(dǎo)電部件103a和第二導(dǎo)電部件103b的材料，例如，諸如Ti或Ta等的金屬是優(yōu)選的。但是，根據(jù)其它的需要，材料可選自導(dǎo)電金屬(包含合金)。另外，對(duì)于第一導(dǎo)電部件103a和第二導(dǎo)電部件103b可使用相同的材料也可使用不同的材料。
[0028]從基板101的表面到第一導(dǎo)電部件103a的表面的高度等于從基板101的該表面到靶102的表面的高度。
[0029]實(shí)施例2
[0030]圖1C和圖1D分別是指示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例2的靶結(jié)構(gòu)100的截面圖和平面圖。祀102和第一導(dǎo)電部件103a被直接設(shè)置在基板101的一個(gè)表面上,并且，第二導(dǎo)電部件103b被設(shè)置在靶102和第一導(dǎo)電部件103a上。除了以上的要點(diǎn)以外，實(shí)施例2與上述的實(shí)施例1相似。
[0031]通過(guò)在靶102和第一導(dǎo)電部件103a的上表面上以橫跨它們兩者的狀態(tài)形成第二導(dǎo)電部件103b這一事實(shí)，可使靶102與第一導(dǎo)電部件103a之間的電連接狀況穩(wěn)定。雖然第二導(dǎo)電部件103b覆蓋靶102的上表面?zhèn)?，但是，通過(guò)第二導(dǎo)電部件103b的厚度等于或小于0.1 μ m這一事實(shí)，即使接收電子束104的照射，也可抑制不必要的X射線的產(chǎn)生。另外，與實(shí)施例1的情況相似，第二導(dǎo)電部件103b也可被省略。但是，從獲得電連接狀況的穩(wěn)定性的觀點(diǎn)看，優(yōu)選第二導(dǎo)電部件103b的厚度被設(shè)為變得等于或大于0.lnm。
[0032]實(shí)施例3
[0033]圖1E和圖1F分別是指示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例3的靶結(jié)構(gòu)100的截面圖和平面圖。除了第一導(dǎo)電部件103a的內(nèi)緣部分與靶102的周邊部分重疊以外，實(shí)施例3幾乎與實(shí)施例1相似。即，其內(nèi)緣部分與靶102的周邊部分重疊的第一導(dǎo)電部件103a與靶102連接，并在除靶102的中心部分之外的區(qū)域中形成。通過(guò)采用這種結(jié)構(gòu)，可更容易地確保靶102與第一導(dǎo)電部件103a之間的電連接。一般地，由于電子束104照射到靶102的中心部分，因此，如果重疊第一導(dǎo)電部件103a的內(nèi)緣部分的部分剛好處于靶102的周邊部分上，則可抑制由于電子束104的照射導(dǎo)致的不必要的X射線的產(chǎn)生。第二導(dǎo)電部件103b不被固定于基板101的一整個(gè)表面上，而是以延伸狀態(tài)從與靶102重疊的部分到不被靶102覆蓋的基板101的周邊區(qū)域的中間部分固定于基板101上。通過(guò)采用這種結(jié)構(gòu)，第二導(dǎo)電部件103b的形成區(qū)域可減小為小尺寸，靶102與基板101之間的粘接性可提高，并且，靶102與第一導(dǎo)電部件103a之間的電連接狀況可被穩(wěn)定化。
[0034]實(shí)施例4
[0035]圖1G和圖1H分別是指示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例4的靶結(jié)構(gòu)100的截面圖和平面圖。除了靶102的周邊部分與第一導(dǎo)電部件103a的內(nèi)緣部分重疊以外，實(shí)施例4與實(shí)施例1幾乎相似。即，通過(guò)形成靶102的周邊部分與第一導(dǎo)電部件103a的內(nèi)緣部分重疊，第一導(dǎo)電部件103a與靶102電連接，并在除靶102的中心部分之外的區(qū)域中形成。通過(guò)采用這種結(jié)構(gòu)，可更容易地確保靶102與第一導(dǎo)電部件103a之間的電連接。另外，由于第一導(dǎo)電部件103b的內(nèi)緣部分僅與靶102的周邊部分重疊，因此，幾乎不妨礙靶102的熱向基板101傳輸。另外，材料與第一導(dǎo)電部件103a的材料不同的第二導(dǎo)電部件103b僅被設(shè)置在與靶102對(duì)應(yīng)的區(qū)域中。在以提高靶102與基板101的粘接性為主要目的而設(shè)置第二導(dǎo)電部件103b的情況下，第二導(dǎo)電部件103b被設(shè)置在上述這樣的范圍中，由此實(shí)現(xiàn)將形成第二導(dǎo)電部件103b所需要的此的范圍的尺寸抑制為小尺寸。[0036]實(shí)施例5
[0037]圖1I和圖1J分別是指示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例5的靶結(jié)構(gòu)100的截面圖和平面圖。除了第一導(dǎo)電部件103a被設(shè)置在不被靶102覆蓋的基板101的周邊區(qū)域的一部分中以外，實(shí)施例5與實(shí)施例1幾乎相似?？苫诮o予靶102電壓所需要的范圍來(lái)選擇第一導(dǎo)電部件103a的形成區(qū)域。雖然第一導(dǎo)電部件103a被設(shè)置在一個(gè)位置，但可在數(shù)個(gè)位置分離地設(shè)置數(shù)個(gè)部件103a。例如，可在輻射方向上設(shè)置數(shù)個(gè)件。另外，還可形成第二導(dǎo)電部件103b同時(shí)延伸到與第一導(dǎo)電部件103a重疊的基板101的周邊區(qū)域和不被第一導(dǎo)電部件103a覆蓋的基板101的周邊區(qū)域兩者。
[0038]實(shí)施例6
[0039]下面，將描述使用根據(jù)本發(fā)明的靶結(jié)構(gòu)的X射線產(chǎn)生裝置。圖2是指示將X射線提取到與電子束104的行進(jìn)方向相同的方向的透射型X射線產(chǎn)生裝置的示意圖。首先將描述X射線產(chǎn)生管200。金屬電子槍凸緣204、筒形絕緣體205和金屬陽(yáng)極單元206在它們的接合部207處相互真空氣密接合以形成可被減壓的外封殼208。優(yōu)選地，對(duì)于絕緣體205使用玻璃或陶瓷，并且，就絕緣性、真空氣密性、導(dǎo)熱性和與金屬的濕潤(rùn)性而言，優(yōu)選地使用氧化鋁。作為電子槍凸緣204的材料，在絕緣體205是氧化鋁的情況下，最好使用科瓦合金(Kovar)，并且，在考慮絕緣體205的材料的質(zhì)量的情況下確定電子槍凸緣204的材料的質(zhì)量。作為真空氣密接合的方法，銅焊方法是優(yōu)選的。
[0040]電子發(fā)射源(電子槍)201位于電子槍凸緣204。電子發(fā)射源201使得陰極202發(fā)射電子，并且從陰極202發(fā)射的電子在控制電極203處形成為具有希望的軌道和尺寸的電子束104，并且，電子束104射向靶102。作為陰極202，可采用使用諸如鎢或錸等的高熔點(diǎn)金屬的絲型陰極或通過(guò)在上述的金屬的表面上涂覆氧化釔等獲得的絲型陰極、熱場(chǎng)發(fā)射型陰極和通過(guò)作為主要成分將BaO浸潰多孔鎢而獲得的浸潰陰極。另外，也可采用以Spindt型冷陰極、碳納米管或表面?zhèn)鲗?dǎo)型冷陰極為代表的冷陰極等。驅(qū)動(dòng)電子發(fā)射源201所需要的功率和電信號(hào)由驅(qū)動(dòng)電源單元211產(chǎn)生，并且通過(guò)固定于電子槍凸緣204的真空氣密電流/電壓引入單元210從外部被供給。
[0041]陽(yáng)極單元206安置成面向電子發(fā)射源201。根據(jù)實(shí)施例1?5中的每一個(gè)的靶結(jié)構(gòu)100與在陽(yáng)極單元206中形成的開(kāi)口真空氣密接合。靶結(jié)構(gòu)100的基板101與開(kāi)口的壁表面接合。在基板101的材料是氧化鋁的情況下，作為除靶結(jié)構(gòu)100以外的陽(yáng)極單元206的材料，具有與氧化鋁的熱膨脹系數(shù)相近的熱膨脹系數(shù)的科瓦合金(Kova)是優(yōu)選的。在絕緣體205和基板101的熱膨脹系數(shù)明顯相互不同的情況下，不僅一種類型的金屬而且熱膨脹系數(shù)幾乎彼此相同的金屬被真空氣密接合，然后，這些金屬可相互真空氣密接合。作為在上述的金屬之間執(zhí)行的真空氣密接合的方法，銅焊方法或焊接是優(yōu)選的。驅(qū)動(dòng)電源單元211產(chǎn)生用于加速電子束104的加速電壓，并向陽(yáng)極單元206施加該電壓。因此，驅(qū)動(dòng)電源單元211與陽(yáng)極單元206電連接，另外，靶102通過(guò)與陽(yáng)極單元206電連接的第一導(dǎo)電部件103a(和第二導(dǎo)電部件103b)與驅(qū)動(dòng)電源單元211電連接。
[0042]外封殼208的內(nèi)部通過(guò)吸氣劑209被保持為真空狀態(tài)。作為吸氣劑209，可以使用使用Ba的氣相沉積吸氣劑或由包含Zr、T1、V、Fe和Al等的合金組成的非氣相沉積吸氣劑。
[0043]透射型X射線產(chǎn)生裝置具有位于容器213內(nèi)的X射線產(chǎn)生管200和驅(qū)動(dòng)電源單元211。容器213內(nèi)的額外空間被絕緣油214填充以確保耐受電壓，并且用于將X射線215提取到容器213外面的外部窗口 212被固定于容器213中的面向基板101的位置。
[0044]從電子發(fā)射源201發(fā)射的電子束104通過(guò)向陽(yáng)極單元206施加的電壓被進(jìn)一步加速，并撞擊靶結(jié)構(gòu)100的靶102，然后，能量的一部分作為X射線被輻射。X射線通過(guò)絕緣基板101、絕緣油214和外部窗口 212被提取到外部。但是，幾乎所有的殘留能量在靶102處轉(zhuǎn)換成熱能。
[0045]實(shí)施例7
[0046]圖3是指示使用根據(jù)本發(fā)明的靶結(jié)構(gòu)的反射型X射線產(chǎn)生裝置的示意圖。從與電子束104的行進(jìn)方向不同的方向提取X射線215。在本實(shí)施例中，使用根據(jù)第一到第五實(shí)施例中的每一個(gè)的靶結(jié)構(gòu)100。靶結(jié)構(gòu)100固定于不具有開(kāi)口的陽(yáng)極206，并且，用于從外封殼208提取X射線的X射線窗口 610被設(shè)置在絕緣體205處。設(shè)置在容器213處的外部窗口 212被設(shè)置在不面向基板101而面向X射線窗口 610的位置。
[0047]實(shí)施例8
[0048]圖4是根據(jù)本發(fā)明的X射線照明系統(tǒng)的框圖。系統(tǒng)控制裝置402協(xié)作地控制X射線產(chǎn)生裝置400和X射線檢測(cè)裝置401。控制單元405在系統(tǒng)控制裝置402的控制下向X射線管406輸出各種控制信號(hào)。要從X射線產(chǎn)生裝置400發(fā)射的X射線的發(fā)射條件由控制信號(hào)控制。從X射線產(chǎn)生裝置400發(fā)射的X射線透過(guò)要在檢測(cè)器408處檢測(cè)的被檢體404。檢測(cè)器408將所檢測(cè)到的X射線轉(zhuǎn)換成圖像信號(hào)，并將圖像信號(hào)輸出到信號(hào)處理單元407。信號(hào)處理單元407在系統(tǒng)控制裝置402的控制下對(duì)圖像信號(hào)執(zhí)行預(yù)定的信號(hào)處理，并將處理后的圖像信號(hào)輸出到系統(tǒng)控制裝置402。系統(tǒng)控制裝置402基于處理的后圖像信號(hào)向顯示裝置403輸出用于在顯示裝置403上顯示圖像的顯示信號(hào)。顯示裝置403在屏幕上顯示基于顯示信號(hào)的圖像作為被檢體404的照相圖像。
[0049]例子I
[0050]首先，制造圖2所示的電子發(fā)射源201。作為陰極202，使用以BaO為主要成分的浸潰陰極。并且，作為控制電極203，使用通過(guò)兩個(gè)電極形成的鑰電極，這兩個(gè)電極在其間具有直徑φ為2mm的通孔。電子發(fā)射源201固定于電子槍凸緣204，另外，真空氣密電壓/電流引入單元210與電子發(fā)射源201的電極連接。另外，作為吸氣劑209，由意大利的SAESGetters S.p.A.制造的非蒸發(fā)型吸氣劑“ST172”位于電子槍凸緣204中，并且內(nèi)置于吸氣劑209中的加熱器與電壓/電流引入單元210連接。
[0051]然后，制造圖1A和圖1B所示的靶結(jié)構(gòu)100。作為絕緣基板101，使用由SumitomoElectric Industries, Ltd.制造的作為人造金剛石的“Sumicrystal?”。關(guān)于其尺寸,直徑為5mm并且厚度為1mm。作為第二導(dǎo)電部件103b，通過(guò)濺射方法將Ti沉積于基板101上以具有0.05 μ m的厚度。作為靶102，通過(guò)使用掩模的濺射方法，在第二導(dǎo)電部件103b上基板101的中心區(qū)域中形成W，以具有直徑為3mm且厚度為IOym的尺寸。另外，作為第一導(dǎo)電部件103a，類似地通過(guò)使用掩模的濺射方法，將Ti沉積于沒(méi)有被靶102覆蓋的基板101的周邊區(qū)域上以具有0.05 μ m的厚度。
[0052]然后，制造陽(yáng)極單元206。首先，通過(guò)使用金屬糊劑對(duì)基板101的在其上形成靶102的側(cè)面部分執(zhí)行金屬化處理。然后，關(guān)于陽(yáng)極單元206，其主要部分是直徑φ為50mm的科瓦合金，并且，通過(guò)使用由Toyo Riken C0.Ltd.生產(chǎn)的銅焊材料“BA-108”在真空空間中在850°C的高溫下，靶結(jié)構(gòu)100銅焊于陽(yáng)極206的中心，并且被真空氣密結(jié)合。
[0053]然后，制造絕緣體205。具有直徑φ為50mm且厚度為4mm的筒形狀的絕緣體205的材料是氧化鋁。通過(guò)使用金屬糊劑對(duì)絕緣體205的兩端執(zhí)行金屬化處理。
[0054]然后，電子發(fā)射源201等位于其中的電子槍凸緣204、靶結(jié)構(gòu)100位于該處的陽(yáng)極206和絕緣體205被置于真空爐中，在真空爐內(nèi)，它們?cè)诘蜏叵卤幌嗷ャ~焊。通過(guò)使用由Toyo Riken C0.Ltd.生產(chǎn)的銅焊材料“BA-143”在真空氣氛中在700°C的溫度下執(zhí)行低溫銅焊處理，并且，制造圖2所示的外封殼208位于其中的X射線產(chǎn)生裝置。此時(shí)，同時(shí)，通過(guò)使用銅焊材料“BA-143”在電子槍凸緣204處銅焊直徑φ為1/4英寸的銅線(未示出)。另夕卜，少量的銅焊材料“ΒΑ-143”被置于陽(yáng)極單元206與第一導(dǎo)電部件103a的一部分之間，然后，該銅焊材料熔融以使得它們之間導(dǎo)通。
[0055]然后，上述的銅線與排氣系統(tǒng)(未示出)連接，并且，通過(guò)在將外封殼208內(nèi)部真空排氣的同時(shí)在400°C下烘焙外封殼208來(lái)執(zhí)行真空加熱脫氣處理。另外，驅(qū)動(dòng)電源單兀(未示出)與電壓/電流引入單元210連接，并且，電子發(fā)射源201的絲被加熱，然后，陰極202被激活。接下來(lái)，電壓施加設(shè)備(未示出)與陽(yáng)極單元206連接以施加IkV的電壓，然后，使得IOmA的電子束104從電子發(fā)射源201撞擊靶102，并且，執(zhí)行48小時(shí)的老化試驗(yàn)。隨后，在向吸氣劑209施加電流以在600°C執(zhí)行激活之后，上述的銅管被切除，并且，制成X射線產(chǎn)生管200。
[0056]然后，將X射線產(chǎn)生管200放置于填充絕緣油的容器213中，然后，電壓/電流引入單元210與驅(qū)動(dòng)電源單元211連接，并且同時(shí)，陽(yáng)極單元206與驅(qū)動(dòng)電源單元211連接。最后，容器213被密封以完成X射線產(chǎn)生裝置的制造。
[0057]為了測(cè)量X射線量，將由U.S.Radcal Corporation生產(chǎn)的離子室型劑量計(jì)(2186劑量計(jì)和離子室“10X6-180”)放置于與用作X射線透射窗口的基板101分開(kāi)Im的位置上。另外，向陽(yáng)極單元206施加IOOkV的電壓，并且，X射線產(chǎn)生裝置被調(diào)整以使得在ImA/mm2?20mA/mm2的電流密度的范圍內(nèi)靶102上的焦點(diǎn)尺寸變?yōu)橹睆溅盏扔贗mm的尺寸。
[0058]首先，使得電子束104的電流密度改變，并后測(cè)量要輻射的X射線量的線性。要向陽(yáng)極單元206施加的電壓固定為IOOkV,并且使得電流密度從1.0mA/mm2變?yōu)?.0mA/mm2和
20.0mA/mm2，并且，通過(guò)上述的劑量計(jì)測(cè)量那時(shí)輻射的X射線量。當(dāng)電流密度為1.0mA/mm2時(shí)，X射線量為約0.3mR/h。基于電子束104的電流密度1.0mA/mm2評(píng)價(jià)X射線量的線性。在表I中示出評(píng)價(jià)結(jié)果。
[0059]由于不產(chǎn)生充電現(xiàn)象并且?guī)缀鯔z測(cè)不到與線性的偏差(gap from linearity),因此即使靶102的溫度上升，也不存在問(wèn)題。然后，評(píng)價(jià)穩(wěn)定性。電子束104的電流密度被保持變?yōu)樘幱?0.0mA/mm2的水平的恒定密度，并且向陽(yáng)極單元206施加的電壓被保持變?yōu)樘幱贗OOkV的水平的恒定電壓，然后測(cè)量X射線量的時(shí)間變化。在表I中將指示測(cè)量結(jié)果。即使在經(jīng)過(guò)50小時(shí)之后，X射線量也處于穩(wěn)定狀態(tài)，量幾乎不變，并且確認(rèn)指示優(yōu)異的穩(wěn)定性。在表I所示的評(píng)價(jià)中，標(biāo)記“O”表示優(yōu)異的結(jié)果。
[0060]例子2
[0061]首先，制造圖1E和圖1F所示的靶結(jié)構(gòu)100。作為這些圖中的絕緣基板101，使用由 Sumitomo Electric Industries, Ltd.生產(chǎn)的作為人造金剛石的“Sumicrystal?”。關(guān)于其尺寸，直徑為5mm并且厚度為1mm。作為第二導(dǎo)電部件103b，Ti通過(guò)濺射方法沉積于基板101的一整個(gè)表面上以具有0.05 μ m的厚度。作為靶102，通過(guò)使用掩模的濺射方法，W沉積在第二導(dǎo)電部件103b上的基板101的中心區(qū)域上，以具有直徑為4mm且厚度為IOym的尺寸。另外，作為第一導(dǎo)電部件103a，通過(guò)使用掩模在中心部中形成直徑《P剛好為3mm的孔，并然后通過(guò)濺射方法沉積Ti以使其具有0.095 μ m的厚度。在本例子中，在中心部分處露出的靶102在靶102的周邊部分處與第一導(dǎo)電部件103a重疊。
[0062]然后，通過(guò)使用靶結(jié)構(gòu)100與例子I的情況類似地制造外封殼208。另外，與例子I的情況類似，通過(guò)執(zhí)行真空烘焙處理、老化試驗(yàn)和切除處理制造X射線產(chǎn)生管200。然后，將X射線產(chǎn)生管200放置于容器213中，并且，與例子I的情況類似地制造X射線產(chǎn)生裝置。
[0063]然后，與例子I的情況類似地測(cè)量線性和穩(wěn)定性。在表I中將示出測(cè)量結(jié)果。由于不產(chǎn)生充電現(xiàn)象并且?guī)缀鯔z測(cè)不到與線性的偏差，因此即使靶102的溫度上升，也不存在問(wèn)題。即使在經(jīng)過(guò)50小時(shí)之后，X射線量也幾乎不變，并且確認(rèn)具有優(yōu)異的穩(wěn)定性。
[0064]另外，通過(guò)由U.S.AMPTEK Corporation制造的半導(dǎo)體檢測(cè)器測(cè)量要發(fā)射的X射線的光譜。來(lái)自作為第二導(dǎo)電部件103b的成分的Ti的特征X射線(4.5keV、4.9keV)的量處于小于0.1%的水平，并且，該結(jié)果不帶來(lái)任何問(wèn)題。
[0065]例子3
[0066]首先，制造圖1G和圖1H所示的靶結(jié)構(gòu)100。作為這些圖中的絕緣基板101，使用由 Sumitomo Electric Industries, Ltd.制造的作為人造金剛石的“Sumicrystal?”。關(guān)于其尺寸，直徑為5mm并且厚度為1mm。作為第二導(dǎo)電部件103b，通過(guò)使用掩模的濺射方法，直徑《P為3mm的Ti沉積于基板101的中心區(qū)域上以具有0.95 μ m的厚度。然后，通過(guò)使用掩模的濺射方法，Mo沉積于作為第二導(dǎo)電部件103b的圓周區(qū)域的基板101的周邊區(qū)域上以形成I μ m的厚度，由此形成第一導(dǎo)電部件103a。另外，作為靶102，通過(guò)使用掩模，W沉積以具有直徑《P為4mm且直徑為10 μ m的尺寸。靶102形成為在靶102的周邊部分與第一導(dǎo)電部件103a重疊。
[0067]然后，與例子I的情況類似地通過(guò)使用靶結(jié)構(gòu)100制造外封殼208。另外，與例子I的情況類似，通過(guò)執(zhí)行真空烘焙處理、老化試驗(yàn)和切除處理制造X射線產(chǎn)生管200。然后，與例子I的情況類似，將X射線產(chǎn)生管200放置于容器213中，并完成X射線產(chǎn)生裝置的制造。
[0068]然后，與例子I的情況類似地測(cè)量線性和穩(wěn)定性。在表I中將示出測(cè)量結(jié)果。由于幾乎檢測(cè)不到與線性的偏差，因此即使靶102的溫度上升也不存在問(wèn)題。即使在經(jīng)過(guò)了50小時(shí)之后，X射線量也幾乎不變，并且確認(rèn)具有優(yōu)異的穩(wěn)定性。
[0069]例子4
[0070]首先，制造圖1I和圖1J所示的靶結(jié)構(gòu)100。作為絕緣基板101，使用由SumitomoElectric Industries, Ltd.制造的作為人造金剛石的“Sumicrystal?”。關(guān)于其尺寸,直徑為5mm并且厚度為1mm。通過(guò)使用掩模的濺射方法，在從基板101的周邊到接近基板101的中心的路線中的中間點(diǎn)的位置上制造由Mo制成的第一導(dǎo)電部件103a，以使其具有寬度為1mm、長(zhǎng)度為1.3mm且厚度為I μ m的尺寸。然后，作為第二導(dǎo)電部件103b,通過(guò)使用掩模,直徑《P為3mm的Ti沉積于基板101的中心區(qū)域上以具有0.05 μ m的厚度。然后，作為靶102，通過(guò)使用掩模，W沉積為具有直徑φ為3mm且厚度為IOym的尺寸。在由Mo制成的第一導(dǎo)電部件103a的內(nèi)緣部分上形成由Ti制成的第二導(dǎo)電部件103b和靶102，使得第二導(dǎo)電部件103b的周邊部分與靶102的周邊部分的重疊。
[0071]然后，與例子I的情況類似地通過(guò)使用靶結(jié)構(gòu)100制造外封殼208。另外，與例子I的情況類似，通過(guò)執(zhí)行真空烘焙處理、老化試驗(yàn)和切除處理制造X射線產(chǎn)生管200。然后，與例子I的情況類似，將X射線產(chǎn)生管200放置于容器213中，并完成X射線產(chǎn)生裝置的制造。
[0072]與例子I的情況類似地測(cè)量線性和穩(wěn)定性。在表I中將示出測(cè)量結(jié)果。由于不產(chǎn)生充電現(xiàn)象并且?guī)缀鯔z測(cè)不到與線性的偏差，因此即使靶102的溫度上升也不存在問(wèn)題。即使在經(jīng)過(guò)50小時(shí)之后，X射線量也幾乎不變，并且確認(rèn)具有優(yōu)異的穩(wěn)定性。
[0073]例子5
[0074]首先，制造圖3所示的靶結(jié)構(gòu)100。作為該圖中的絕緣基板101，使用由SumitomoElectric Industries, Ltd.制造的作為人造金剛石的“Sumicrystal?”。關(guān)于其尺寸,直徑為5mm并且厚度為1mm。作為第二導(dǎo)電部件103b，通過(guò)使用掩模的濺射方法，Ti沉積于基板101的中心區(qū)域上以具有直徑φ為4mm且厚度為0.05 μ m的尺寸。作為靶102，通過(guò)使用掩模，W沉積于第二導(dǎo)電部件103b上以具有直徑φ為4mm且厚度為ΙΟμπι的尺寸。另外，作為第一導(dǎo)電部件103a，通過(guò)使用掩模在中心部分中形成直徑φ剛剛為3mm的孔，然后，Mo通過(guò)濺射方法沉積為具有0.095 μ m的厚度。在本例子中，靶102的上表面被露出，并且，靶102的周邊部分與導(dǎo)電部件103b重疊。本例子指示沿與電子束104的行進(jìn)方向相反的方向輻射X射線的反射型X射線產(chǎn)生裝置。
[0075]然后，與例子I的情況類似，通過(guò)使用靶結(jié)構(gòu)100，對(duì)陽(yáng)極單元206執(zhí)行銅焊處理，該陽(yáng)極單元206的要安置基板101的一部分不向外打開(kāi)。然后，通過(guò)使用絕緣體205并使用除了上述的絕緣體205以外與例子I相同的部件，制造圖3中所示的外封殼208，由Be(鈹)制成的X射線窗口 610被放置于該絕緣體205的一部分。另外，與例子I的情況類似，通過(guò)執(zhí)行真空烘焙處理、老化試驗(yàn)和切除處理制造X射線產(chǎn)生管200。然后，與例子I的情況類似，將X射線產(chǎn)生管200放置于容器213中，該容器213的窗口 212改變以在另一位置形成，并且完成X射線產(chǎn)生裝置的制造。
[0076]然后，與例子I的情況類似地測(cè)量線性和穩(wěn)定性。在表I將中示出測(cè)量結(jié)果。由于不產(chǎn)生充電現(xiàn)象并且?guī)缀鯔z測(cè)不到與線性的偏差，因此即使靶102的溫度上升也不存在問(wèn)題。即使在經(jīng)過(guò)50小時(shí)之后，X射線量也幾乎不變，并且確認(rèn)具有優(yōu)異的穩(wěn)定性。
[0077]另外，通過(guò)由U.S.AMPTEK Corporation生產(chǎn)的半導(dǎo)體檢測(cè)器來(lái)測(cè)量要發(fā)射的X射線的光譜。來(lái)自作為第二導(dǎo)電部件103b的成分的Mo的特征X射線(17.5keV、19.6keV)的量處于小于0.3%的水平，并且，該結(jié)果不帶來(lái)任何問(wèn)題。
[0078][表 I]
[0079]
【權(quán)利要求】
1.一種靶結(jié)構(gòu)，配備有絕緣基板和設(shè)置在絕緣基板的一個(gè)表面上的靶，其中， 靶被設(shè)置在絕緣基板的中心區(qū)域上，并且， 用于向靶供給電壓的第一導(dǎo)電部件被設(shè)置在不包括與靶的中心部分重疊的區(qū)域并且不被靶覆蓋的絕緣基板的周邊區(qū)域的一部分上，使得設(shè)置的第一導(dǎo)電部件與靶連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的靶結(jié)構(gòu)，其中，第一導(dǎo)電部件的內(nèi)緣部分與靶的周邊側(cè)表面接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的靶結(jié)構(gòu)，其中，第一導(dǎo)電部件的內(nèi)緣部分與靶的周邊部分重疊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1?3中的任一項(xiàng)的靶結(jié)構(gòu)，其中，厚度為0.1 μ m或更小的第二導(dǎo)電部件被設(shè)置為至少覆蓋靶的上表面和下表面中的一個(gè)或兩者的一部分并與第一導(dǎo)電部件連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的靶結(jié)構(gòu)，其中，第二導(dǎo)電部件的厚度為0.1nm或更大。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5的靶結(jié)構(gòu)，其中，第二導(dǎo)電部件形成為在絕緣基板的周邊區(qū)域上的與第一導(dǎo)電部件重疊的區(qū)域中延伸。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的靶結(jié)構(gòu)，其中，第一導(dǎo)電部件被設(shè)置在絕緣基板的周邊區(qū)域的一部分上，并且，第二導(dǎo)電部件形成為在絕緣基板的周邊區(qū)域上的與第一導(dǎo)電部件重疊的區(qū)域中以及在絕緣基板的周邊區(qū)域上的不被第一導(dǎo)電部件覆蓋的區(qū)域中延伸。
8.—種X射線產(chǎn)生裝置，配備有電子發(fā)射源和在面向電子發(fā)射源的一側(cè)具有靶的靶結(jié)構(gòu)，其中， 靶結(jié)構(gòu)是根據(jù)權(quán)利要求1?7中的任一項(xiàng)的靶結(jié)構(gòu)。
9.一種X射線照相系統(tǒng),包括: 根據(jù)權(quán)利要求8的X射線產(chǎn)生裝置； X射線檢測(cè)裝置，檢測(cè)從X射線產(chǎn)生裝置發(fā)射并透過(guò)被檢體的X射線； 控制裝置，控制X射線產(chǎn)生裝置和X射線檢測(cè)裝置使得X射線產(chǎn)生裝置和X射線檢測(cè)裝置相互協(xié)作。
【文檔編號(hào)】H01J35/18GK103765546SQ201280041540
【公開(kāi)日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2012年8月8日 優(yōu)先權(quán)日:2011年8月31日
【發(fā)明者】佐藤安榮, 小倉(cāng)孝夫, 上田和幸, 野村一郎 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社