X射線產(chǎn)生裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種利用在產(chǎn)業(yè)用X射線檢查裝置或醫(yī)療用X射線檢查裝置、或者利用X射線的衍射或折射的各種X射線分析裝置或測定裝置等中的X射線產(chǎn)生裝置，更詳細(xì)地講，涉及一種將在真空容器內(nèi)使電子撞擊靶而產(chǎn)生的X射線以沿著電子前進(jìn)方向的方向?yàn)橹行姆懦龅秸婵杖萜魍獾耐高^型X射線產(chǎn)生裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在真空容器內(nèi)通過使電子撞擊靶來產(chǎn)生X射線的類型的X射線產(chǎn)生裝置具有兩種類型，一種使用將X射線向與電子的前進(jìn)方向不同的方向放出的反射型靶；另一種使用將X射線向與電子的前進(jìn)方向大致相同的方向放出的透過型靶。透過型靶通常是由薄膜形成的，因此，與能夠使用塊體材料的反射型靶相比，壽命短。為了延長該透過型靶的壽命，而進(jìn)行了各種嘗試，即:在靶面內(nèi)設(shè)定多個(gè)X射線產(chǎn)生點(diǎn)，以使得能夠改變靶上的電子束的照射位置。
[0003]S卩，在使用透過型靶的X射線產(chǎn)生裝置之中的如圖4所示的開放型的X射線產(chǎn)生裝置中，構(gòu)成為:在真空容器401內(nèi)容納有具有電子源以及電極組的所謂的電子槍402，并且能夠通過真空泵403隨時(shí)將真空容器401內(nèi)抽真空。將一體地形成靶的X射線照射窗404設(shè)置成在與電子槍402的電子束B的軌道偏心的位置上使用O型環(huán)405而與真空容器保持氣密性的結(jié)構(gòu)，并且，通過旋轉(zhuǎn)該X射線照射窗404，能夠比較簡單地在靶面內(nèi)設(shè)置多個(gè)X射線產(chǎn)生點(diǎn)。
[0004]相比之下，在圖5所示的密閉型的X射線產(chǎn)生裝置中，一體地形成靶的X射線照射窗504是通過焊接或硬焊而與真空容器501氣密性固定的，因此，不能如上所述進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。另外，在該密閉型的結(jié)構(gòu)中，不能夠改變電子槍502的電子束B對(duì)靶的照射位置，因此，有人提出了以下所示的對(duì)策。
[0005]其中的一種技術(shù)為:以使能夠沿著真空容器外側(cè)的周圍移動(dòng)的方式設(shè)置永久磁鐵，通過改變?cè)撚谰么盆F的位置，使該永久磁鐵在真空容器內(nèi)形成的磁場變化，從而使電子束的軌道變化，這樣就改變了對(duì)靶的照射位置(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。
[0006]另外的一種技術(shù)為:真空容器被設(shè)置成以下結(jié)構(gòu)，即:用不同部件來形成用于固定電子槍的主體部和用于固定一體地形成靶的X射線照射窗的靶保持部，并且將它們通過連結(jié)體以能夠相對(duì)變位的方式連結(jié)，通過使靶保持部相對(duì)于電子槍的電子束的軌道向任意的方向傾斜，從而使電子束對(duì)靶的照射位置改變(例如，參照專利文獻(xiàn)2)。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)
[0009]專利文獻(xiàn)1:JP特開2009-043741號(hào)公報(bào)
[0010]專利文獻(xiàn)2:JP特開2011-113705號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]發(fā)明要解決的技術(shù)課題
[0012]在用于在使用透過型靶的X射線產(chǎn)生裝置中的靶面內(nèi)設(shè)置多個(gè)X射線產(chǎn)生點(diǎn)的所述現(xiàn)有技術(shù)中，在改變真空容器內(nèi)的電子束的軌道的專利文獻(xiàn)I所記載的技術(shù)中，當(dāng)每次變更X射線產(chǎn)生點(diǎn)時(shí)，相對(duì)于被固定的真空容器，X射線產(chǎn)生點(diǎn)的絕對(duì)位置會(huì)移動(dòng)。即、X射線的焦點(diǎn)發(fā)生移動(dòng)。
[0013]在此，在X射線檢查裝置中，如果焦點(diǎn)移動(dòng)，則即使在同一位置放置樣品，透視區(qū)域也會(huì)變化，而且，會(huì)需要進(jìn)行裝置系統(tǒng)的各種參數(shù)的重建或裝置構(gòu)成部件的位置調(diào)整等各種各樣的再次調(diào)整，因此，不為優(yōu)選。
[0014]因此，為了解決這種問題而將X射線的焦點(diǎn)位置保持為恒定，當(dāng)每次在靶面上變更X射線的產(chǎn)生點(diǎn)時(shí)，需要對(duì)真空容器的位置、即整個(gè)X射線產(chǎn)生裝置進(jìn)行微小移動(dòng)的調(diào)整。
[0015]另一方面，在專利文獻(xiàn)2的技術(shù)中，將真空容器內(nèi)的電子束軌道固定，相對(duì)于該電子束軌道，使包括一體地形成靶的X射線照射窗(以下，稱為靶部件)的真空容器的一部分移動(dòng)，雖然看上去不會(huì)產(chǎn)生所述焦點(diǎn)移動(dòng)的問題，但如下所示，實(shí)際上會(huì)產(chǎn)生盡管是少許的焦點(diǎn)移動(dòng)、但這種少許的焦點(diǎn)移動(dòng)在微小焦點(diǎn)X射線產(chǎn)生裝置中是不能夠被忽視的。
[0016]S卩，在將微小焦點(diǎn)X射線產(chǎn)生裝置小型化的情況下，很多時(shí)候會(huì)在密閉型的真空容器中使用通過多個(gè)電極產(chǎn)生的磁場來將電子靜電地集束的電子集束系統(tǒng)，但在這種情況下，通常將用于加速電子的陽極也同時(shí)用作用于產(chǎn)生X射線的靶部件。即，將靶部件同時(shí)作為陽極來使用。
[0017]如專利文獻(xiàn)2公開的技術(shù)那樣，如果使包括靶部件在內(nèi)的真空容器的一部分相對(duì)于容器主體部進(jìn)行變位，則真空容器內(nèi)的內(nèi)表面的凹凸形狀會(huì)發(fā)生變化，從而使真空容器內(nèi)部的電場形狀發(fā)生變化。隨著該電場形狀的變化，電子束的軌道變化，這就導(dǎo)致了 X射線產(chǎn)生點(diǎn)的絕對(duì)位置的移動(dòng)、即焦點(diǎn)移動(dòng)。因此，即使利用專利文獻(xiàn)2的技術(shù)，為了將X射線的焦點(diǎn)位置保持為恒定，每當(dāng)在靶面上變更X射線產(chǎn)生點(diǎn)時(shí)，也需要對(duì)整個(gè)X射線產(chǎn)生裝置進(jìn)行微小移動(dòng)的調(diào)整。
[0018]另外，如果長時(shí)間地對(duì)靶部件照射電子束，則靶會(huì)由于電子的撞擊而產(chǎn)生大量的熱，因此，靶部件附近的溫度上升而發(fā)生熱膨脹。在真空容器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的中心軸與電子束的軌道變得不一致的專利文獻(xiàn)I的方式；或者相對(duì)于電子束的軌道而言真空容器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)在靶部件附近變成非對(duì)稱的專利文獻(xiàn)2的方式這兩種方式的任何一種方式中，真空容器內(nèi)的電場形狀都會(huì)隨著該熱膨脹而發(fā)生變化，由此，會(huì)導(dǎo)致隨時(shí)間變化的焦點(diǎn)移動(dòng)。即，在從裝置的停止?fàn)顟B(tài)起照射電子的情況下，基于達(dá)到熱平衡為止的期間內(nèi)的熱膨脹而會(huì)產(chǎn)生焦點(diǎn)移動(dòng)。因熱膨脹導(dǎo)致的焦點(diǎn)移動(dòng)，還會(huì)產(chǎn)生以下的問題。
[0019]在用CT裝置等進(jìn)行長時(shí)間拍攝的情況下，如果在拍攝中產(chǎn)生焦點(diǎn)移動(dòng)，則所獲得的CT圖像的畫質(zhì)降低，并且對(duì)裝置性能也產(chǎn)生影響。例如，在微聚焦X射線產(chǎn)生裝置中，即使是μm量級(jí)的焦點(diǎn)移動(dòng)也是不希望出現(xiàn)的。
[0020]本發(fā)明就是鑒于這種實(shí)際情況而實(shí)現(xiàn)的，其課題在于提供一種如下所述的X射線產(chǎn)生裝置，即:在使用透過型靶的X射線產(chǎn)生裝置中，在不破壞真空容器的真空狀態(tài)的情況下，以在密閉型的裝置中也能夠使用的結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，能夠通過在靶面上設(shè)置多個(gè)X射線產(chǎn)生點(diǎn)來延長靶的壽命，并且?guī)缀醪粫?huì)發(fā)生當(dāng)X射線產(chǎn)生點(diǎn)變更時(shí)的焦點(diǎn)移動(dòng)，還能夠盡可能地減小由于長時(shí)間使用時(shí)的熱膨脹導(dǎo)致的焦點(diǎn)移動(dòng)。
[0021]解決技術(shù)課題的手段
[0022]為了解決所述課題，本發(fā)明的X射線產(chǎn)生裝置的特征如下，在具有一體地形成靶的X射線照射窗的真空容器內(nèi)，設(shè)置電子源以及針對(duì)該電子源和真空容器分別賦予規(guī)定的電位差的電極組，通過在真空容器內(nèi)形成的電場，對(duì)來自所述電子源的電子進(jìn)行加速和集束，并照射在所述靶上，由此，產(chǎn)生X射線，并經(jīng)由所述照射窗放出到外部，在所述X射線產(chǎn)生裝置中，包括將所述X射線照射窗在內(nèi)的所述真空容器的一部分通過連結(jié)部件而與真空容器主體部以能夠移動(dòng)的方式連結(jié)，并且，在所述真空容器內(nèi)，在所述電極組的最終級(jí)的電極與所述靶之間，以固定于真空容器主體部的狀態(tài)設(shè)置有陽極，該陽極與真空容器呈相同電位且形成有使電子透過的孔(技術(shù)方案I)。
[0023]在此，在本發(fā)明中，所述陽極能夠優(yōu)選地采用設(shè)置在所述靶的最近處的結(jié)構(gòu)(技術(shù)方案2)。
[0024]另外，在本發(fā)明中，優(yōu)選采用所述陽極至少在反射電子有可能撞擊的范圍內(nèi)使用原子序數(shù)為13以下的輕元素部件的結(jié)構(gòu)(技術(shù)方案3)。
[0025]而且，在本發(fā)明中采用以下結(jié)構(gòu)，即:所述連結(jié)部件是使包括所述X射線照射窗在內(nèi)的真空容器的一部分與所述真空容器主體部以能夠平行移動(dòng)的方式進(jìn)行連結(jié)的部件，在所述真空容器的外部設(shè)置有限制部件，該限制部件與包括所述X射線照射窗在內(nèi)的真空容器的一部分抵接，且使其姿態(tài)限制為相對(duì)于所述真空容器主體部呈平行移動(dòng)狀態(tài)(技術(shù)方案5)。
[0026]本發(fā)明利用連結(jié)部件將包括一體地形成靶的X射線照射窗在內(nèi)的真空容器的一部分與真空容器主體部以能夠移動(dòng)的方式連結(jié)