專利名稱：X光生成方法和x光生成裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于生成具有超高亮度的X光的X光生成方法和X光生成裝置。
背景技術(shù)：
在X光衍射測(cè)量中，需要把強(qiáng)度盡可能高的X光照射到樣品上。在這種情況中，使用常規(guī)旋轉(zhuǎn)對(duì)陰極類型的X光生成裝置用于X光衍射測(cè)量。
把旋轉(zhuǎn)對(duì)陰極類型的X光生成裝置配置成這樣的，以至把電子束照射到柱形對(duì)陰極(目標(biāo))的外表面上，其中冷卻介質(zhì)在柱形對(duì)陰極內(nèi)流過(guò)，同時(shí)使對(duì)陰極高速旋轉(zhuǎn)。與固定目標(biāo)類型的X光生成裝置相比，旋轉(zhuǎn)對(duì)陰極類型的X光生成裝置可以表現(xiàn)出極高的冷卻效率，這是因?yàn)閷?duì)陰極上的電子束的照射位置隨時(shí)間改變。因此，在旋轉(zhuǎn)對(duì)陰極類型的X光生成裝置中，能夠以很高的電流把電子束照射到對(duì)陰極上，由此生成高強(qiáng)度的X光。
另外，由于生成的合成X光的強(qiáng)度與在陰極和對(duì)陰極之間施加的電功率(電流與電壓之乘積)成比例，所以在常規(guī)旋轉(zhuǎn)對(duì)陰極類型的X光生成裝置中，當(dāng)以0.1×1mm的斑點(diǎn)大小把電子束照射到目標(biāo)上時(shí)，X光的強(qiáng)度僅能提高到1.2kW最大值，同時(shí)在超高亮度的旋轉(zhuǎn)對(duì)陰極類型的X光生成裝置中，僅能提高到3.5kW最大值。
鑒于此，日本專利公開(kāi)申請(qǐng)?zhí)?1-339704公開(kāi)了以下技術(shù)，利用電子束把對(duì)陰極加熱到接近其熔點(diǎn)，如此部分熔化對(duì)陰極的電子束照射部分，由此生成高強(qiáng)度的X光。然而，對(duì)于此種技術(shù)，在電子束照射的情況下，不能在長(zhǎng)的時(shí)段內(nèi)穩(wěn)定地生成X光，所以需要提高常規(guī)X光生成裝置的性能。
日本專利公開(kāi)申請(qǐng)?zhí)?1-339704發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供能夠在長(zhǎng)的時(shí)段內(nèi)穩(wěn)定地生成高強(qiáng)度的X光的X光生成方法和X光生成裝置。
為了實(shí)現(xiàn)該目的，本發(fā)明涉及用于生成X光的方法，該方法包括以下步驟沿著對(duì)陰極的旋轉(zhuǎn)軸重復(fù)移動(dòng)對(duì)陰極，同時(shí)圍繞該旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)該對(duì)陰極；以及把能量射束照射到其所處位置抵抗對(duì)陰極的旋轉(zhuǎn)生成的離心力的對(duì)陰極的表面部分上，從而通過(guò)把該表面部分加熱到接近對(duì)陰極的熔點(diǎn)或超過(guò)對(duì)陰極的熔點(diǎn)使該表面部分部分熔化，由此生成離開(kāi)旋轉(zhuǎn)對(duì)陰極的X光。
同時(shí)，本發(fā)明涉及用于生成X光的裝置，該裝置包括旋轉(zhuǎn)對(duì)陰極，把旋轉(zhuǎn)對(duì)陰極配置成這樣的，以至圍繞其旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)并且沿著旋轉(zhuǎn)軸重復(fù)移動(dòng)；以及能量源，用于把能量射束照射到其所處位置正對(duì)對(duì)陰極的旋轉(zhuǎn)生成的離心力的對(duì)陰極的表面部分，從而通過(guò)把該表面部分加熱到接近對(duì)陰極的熔點(diǎn)或超過(guò)對(duì)陰極的熔點(diǎn)使該表面部分部分熔化，由此生成離開(kāi)旋轉(zhuǎn)對(duì)陰極的X光。
發(fā)明人認(rèn)真研究了如日本專利公開(kāi)申請(qǐng)?zhí)?1-339704描述的在利用電子束把旋轉(zhuǎn)對(duì)陰極加熱到接近其熔點(diǎn)以使對(duì)陰極的電子束照射部分部分熔化時(shí)不能在長(zhǎng)的時(shí)段內(nèi)穩(wěn)定地生成預(yù)期的高強(qiáng)度的X光的原因。
因此，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，當(dāng)利用電子束把旋轉(zhuǎn)對(duì)陰極加熱到接近其熔點(diǎn)以生成預(yù)期的高強(qiáng)度的X光時(shí)，電子束照射部分會(huì)凹陷，所以電子束照射部分的凹陷部分的側(cè)壁吸收該電子束照射部分生成的X光。
鑒于此，發(fā)明人努力嘗試不在旋轉(zhuǎn)對(duì)陰極的電子束照射部分形成凹陷部分，即使照射高強(qiáng)度的諸如電子束的能量射束。因此，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，如果在圍繞旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)對(duì)陰極的同時(shí)沿著該旋轉(zhuǎn)軸重復(fù)移動(dòng)旋轉(zhuǎn)對(duì)陰極，即使把高強(qiáng)度的能量射束照射到對(duì)陰極上，也可以降低能量射束照射部分的凹陷部分的深度。
因此，即使照射高強(qiáng)度的能量射束，側(cè)壁也幾乎不會(huì)吸收生成的X光，所以能夠在長(zhǎng)的時(shí)段內(nèi)穩(wěn)定地生成預(yù)期的高亮度的X光。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，沿旋轉(zhuǎn)軸周期移動(dòng)旋轉(zhuǎn)對(duì)陰極。在這種情況中，可以擴(kuò)大旋轉(zhuǎn)對(duì)陰極的能量射束照射部分并且在旋轉(zhuǎn)對(duì)陰極上形成的凹陷部分的形狀為梯形，所以能夠在長(zhǎng)的時(shí)段內(nèi)穩(wěn)定地生成預(yù)期的高強(qiáng)度的X光。
在本發(fā)明另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，可以根據(jù)能量射束線寬確定旋轉(zhuǎn)對(duì)陰極沿旋轉(zhuǎn)軸的移動(dòng)長(zhǎng)度。具體地，旋轉(zhuǎn)對(duì)陰極的移動(dòng)長(zhǎng)度最好長(zhǎng)于能量射束的線寬。在這種情況中，可以大大降低能量射束照射部分的凹陷部分的深度。
在本發(fā)明的又一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，旋轉(zhuǎn)對(duì)陰極沿旋轉(zhuǎn)軸的移動(dòng)長(zhǎng)度至少為能量射束的線寬的兩倍。在這種情況中，可以大大降低能量射束照射部分的凹陷部分的深度，所以預(yù)期的X光的強(qiáng)度的減少值僅為5％或更低。因此，可以在長(zhǎng)的時(shí)段內(nèi)以95％或更高的效率生成預(yù)期的X光。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，可以提供能夠在長(zhǎng)的時(shí)段內(nèi)穩(wěn)定地生成高強(qiáng)度的X光的X光生成方法和X光生成裝置。
為了更好地理解本發(fā)明，請(qǐng)參考附圖，其中圖1是一個(gè)橫截面圖，說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的X光生成裝置；圖2是一個(gè)放大的橫截面圖，說(shuō)明圖1所示的X光生成裝置的一部分；圖3是一個(gè)圖示，說(shuō)明旋轉(zhuǎn)對(duì)陰極不沿旋轉(zhuǎn)軸重復(fù)移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)對(duì)陰極圍繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)移動(dòng)的旋轉(zhuǎn)對(duì)陰極的電子束照射部分的狀態(tài)；以及圖4是一個(gè)圖示，說(shuō)明旋轉(zhuǎn)對(duì)陰極沿旋轉(zhuǎn)軸重復(fù)移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)對(duì)陰極圍繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)移動(dòng)的旋轉(zhuǎn)對(duì)陰極的電子束照射部分的狀態(tài)。
具體實(shí)施例方式
以下參照附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明。
圖1是一個(gè)橫截面圖，說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的X光生成裝置，圖2是一個(gè)放大的橫截面圖，說(shuō)明圖1所示的X光生成裝置的一部分。
X光生成裝置包括用于容納旋轉(zhuǎn)對(duì)陰極1的對(duì)陰極室2，用于容納陰極3的陰極室4以及用于容納驅(qū)動(dòng)馬達(dá)5的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)區(qū)6，其中驅(qū)動(dòng)馬達(dá)5用于旋轉(zhuǎn)彼此鄰近的用氣密組件2a、4a和6a彼此分開(kāi)的對(duì)陰極1。在隔離對(duì)陰極室2和陰極室4的隔離墻2b上制作小孔2c，以使陰極3發(fā)射的電子束30通過(guò)隔離墻2b。另外，在對(duì)陰極室2和陰極室4中提供真空出口2d和4d，真空出口2d和4d分別與真空泵(未示出)相連。
特別地，該圖并未說(shuō)明，在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)區(qū)6中，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)5包括圍繞旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)對(duì)陰極的旋轉(zhuǎn)馬達(dá)和沿旋轉(zhuǎn)軸重復(fù)移動(dòng)旋轉(zhuǎn)對(duì)陰極的垂直移動(dòng)馬達(dá)。把旋轉(zhuǎn)馬達(dá)配置成這樣的，以至以每分鐘幾千次到上萬(wàn)次的速度轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)對(duì)陰極1。把垂直移動(dòng)馬達(dá)配置成這樣的，以至以每分鐘0.01-1次的速度沿垂直方向重復(fù)移動(dòng)旋轉(zhuǎn)對(duì)陰極1。
旋轉(zhuǎn)對(duì)陰極1包括由銅之類的材料制成的圓柱部分11，用來(lái)密封圓柱部分11的一個(gè)開(kāi)口的圓盤12，以及轉(zhuǎn)軸13，后者與作為一個(gè)整體加工成形的圓柱部分11和圓盤12共用一個(gè)中軸。圓柱部分11、圓盤12和轉(zhuǎn)軸13的內(nèi)部排列有氣孔，所以冷卻水可以流入其內(nèi)部。把電子束照射到圓柱部分11的內(nèi)壁上。在這種情況中，存在抵抗用馬達(dá)旋轉(zhuǎn)對(duì)陰極的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)生成的離心力的合成電子束照射部分。
利用位于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)室6內(nèi)的一對(duì)軸承13a和13b，旋轉(zhuǎn)支撐轉(zhuǎn)軸13。
在靠近圓盤12的轉(zhuǎn)軸13的根部，提供轉(zhuǎn)軸密封件13c，通過(guò)在氣密條件下安裝轉(zhuǎn)軸13和氣密件6a，使對(duì)陰極室2的內(nèi)部保持真空。
在旋轉(zhuǎn)對(duì)陰極1中插入一個(gè)固定隔離件15，以使冷卻水沿電子束照射部分11a的內(nèi)壁流動(dòng)。把固定隔離件15做成圓柱形，按照?qǐng)A形12進(jìn)行放大，拉長(zhǎng)到不超過(guò)圓柱部分11的內(nèi)壁。
換句話說(shuō)，固定隔離件15把旋轉(zhuǎn)對(duì)陰極1的內(nèi)部空間隔開(kāi)，形成套管結(jié)構(gòu)。套管結(jié)構(gòu)的外部管子14a與冷卻水入口14相通。這里，在轉(zhuǎn)軸13的左圓柱面上提供軸密封件14，這樣把從入口16引入的冷卻水引入到套管結(jié)構(gòu)的外部管子14a中，從而不會(huì)滲漏到安裝有軸承13a、13b和驅(qū)動(dòng)馬達(dá)5的調(diào)節(jié)空間中。
從入口16引入的冷卻水流到套管結(jié)構(gòu)的外部管子14a中，從圓柱部分11的內(nèi)壁返回，流到套管結(jié)構(gòu)的內(nèi)部管子14b中。在這種情況中，冷卻水冷卻電子束照射部分11a的內(nèi)壁，剩余的冷卻水流到內(nèi)部管子14b中，然后從出口17排出。
在位于旋轉(zhuǎn)對(duì)陰極1的電子束照射部分1a附近的氣密件2a上，有一個(gè)X光窗口21，用于取出通過(guò)把電子束30照射到電子束照射部分11a上生成的X光20。在該X光窗口上有X光透射薄膜22，后者是由諸如鈹之類的能夠透過(guò)X光的材料制成的，從而能夠在對(duì)陰極室2保持真空狀態(tài)的情況下從該裝置中取出預(yù)期的X光。
陰極3包括絕緣結(jié)構(gòu)件32，燈絲33和文納爾34，并對(duì)其進(jìn)行配置，通過(guò)施加從高壓引入部分31引入的幾十KV的高壓和燈絲電功率，生成電子束30并把它照射到對(duì)陰極1上。
在如上描述的X光生成裝置中，冷卻水是從入口16引入的，圍繞轉(zhuǎn)軸高速轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)對(duì)陰極1，并利用驅(qū)動(dòng)馬達(dá)5沿著轉(zhuǎn)軸方向重復(fù)移動(dòng)旋轉(zhuǎn)對(duì)陰極1。同時(shí)，把來(lái)自陰極的電子束30照射到對(duì)陰極1的電子束照射部分11a上，由此生成高強(qiáng)度的X光20。在這種情況中，把電子束30的強(qiáng)度設(shè)置成可以部分熔化電子束照射部分11a。由于電子束的照射，電子束照射部分11a變成凹陷部分，但是與不沿旋轉(zhuǎn)軸的方向重復(fù)移動(dòng)旋轉(zhuǎn)對(duì)陰極的凹陷部分的深度相比，可以減少上述凹陷部分的深度。下文將解釋由于重復(fù)移動(dòng)旋轉(zhuǎn)對(duì)陰極引起的凹陷部分的深度的減少。
圖3是一個(gè)圖示，說(shuō)明旋轉(zhuǎn)對(duì)陰極不沿旋轉(zhuǎn)軸重復(fù)移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)對(duì)陰極圍繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)移動(dòng)的旋轉(zhuǎn)對(duì)陰極的電子束照射部分的狀態(tài)；圖4是一個(gè)圖示，說(shuō)明旋轉(zhuǎn)對(duì)陰極沿旋轉(zhuǎn)軸重復(fù)移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)對(duì)陰極圍繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)移動(dòng)的旋轉(zhuǎn)對(duì)陰極的電子束照射部分的狀態(tài)。
正如圖3所示，當(dāng)把電子束照射到內(nèi)壁11a上時(shí)，電子束照射部分變成凹陷部分，它是由寬度為w的底面和高度為h的側(cè)面定義的。在這種情況中，假設(shè)預(yù)期的X光的取出角和發(fā)射效率分別為α和E，由于凹陷部分的側(cè)面會(huì)對(duì)X光造成部分干擾，因此，可以用下式表示凹陷部分的深度hEhE＝(1-0.01E)wtanα(1)于是，可以用下式表示X光的發(fā)射效率E(％)100×(1-hE/wtanα)(2)這里，根據(jù)電子束照射部分中沒(méi)有形成凹陷部分時(shí)X光的發(fā)射量，對(duì)X光的發(fā)射效率E(％)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。也可以用下式表示X光的發(fā)射效率E(％)E＝100(w-x)/w。由于也可以建立等式x＝h/tanα(tanα＝h/x)，所以通過(guò)消去x可以從以上兩個(gè)等式中得到等式(1)。
另一方面，如果按照恒速重復(fù)移動(dòng)旋轉(zhuǎn)對(duì)陰極1達(dá)到大小為T倍于電子束的線寬w，則電子束照射部分變成凹陷部分，其底面的寬度為w×(T-2)，位于該凹陷部分之兩端的斜坡部分的寬度為w，側(cè)壁的高度為h′，從而形成的凹陷部分的形狀為倒梯形。在這種情況中，因?yàn)樾逼虏糠值慕嵌圈眯∮谌〕鼋铅?，所以能夠?00％的效率從該凹陷部分中取出通過(guò)電子束的照射而從該凹陷部分的底面上生成的X光。
假設(shè)位于斜坡部分的X光的取出效率為E′(％)，則可以用下式表示該凹陷部分上的X光的總?cè)〕鲂蔥100×{w×(T-2)}+E′×2w]/wT(3)事實(shí)上，正如圖4所示，當(dāng)重復(fù)移動(dòng)旋轉(zhuǎn)對(duì)陰極1達(dá)到大小為電子束的線寬w的兩倍時(shí)，在T＝3并且w＝1mm時(shí)，即使把凹陷部分(電子束照射部分)的深度增加到約100μm，也可以把X光的發(fā)射效率提高到95％。
另一方面，正如圖3所示，在不重復(fù)移動(dòng)旋轉(zhuǎn)對(duì)陰極的情況下，在w＝1mm時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)95％的發(fā)射效率，需要把凹陷部分(電子束照射部分)的深度降低到約10μm。如果凹陷部分的深度增加，則X光的發(fā)射效率從95％下降。
這樣，在本實(shí)施方式中，因?yàn)樾D(zhuǎn)對(duì)陰極的重復(fù)移動(dòng)次數(shù)達(dá)電子束的寬度的兩倍或更高，所以即使把凹陷部分(電子束照射部分)的深度放大十倍，也能以95％的效率從凹陷部分取出預(yù)期的X光。
在本實(shí)施方式中，對(duì)陰極1的圓柱部分11無(wú)需進(jìn)行特殊處理，所以電子束照射部分11a位于圓柱部分11的內(nèi)壁上，前提是圓柱部分11的側(cè)壁與旋轉(zhuǎn)軸平行。然而，圓柱部分11的內(nèi)壁可以傾斜幾十分之一度到幾十度。
具體地，圓柱部分11的內(nèi)壁可以朝旋轉(zhuǎn)軸的方向向內(nèi)傾斜幾十分之一度到幾十度。在這種情況中，熔化的電子束照射部分11a可以更穩(wěn)定地位于正對(duì)離心力圓柱部分11的內(nèi)壁上。因此，可以更有效地防止電子束照射部分11的外部濺射。相反，圓柱部分11的內(nèi)壁可以從旋轉(zhuǎn)軸向外傾斜零點(diǎn)幾度到幾十度。在這種情況中，很容易從該裝置中取出預(yù)期的X光，前提是可以防止熔化的電子束照射部分11a的外部濺射。
如果形成的電子束照射部分11a是這樣的以至其截面形狀為V形槽或U形槽，則可以更有效地防止電子束照射部分11a的外部濺射。在這種情況中，把V形槽或U形槽的寬度和深度確定成這樣的，以至很容易從該裝置中取出預(yù)期的X光。此外，因?yàn)殡娮邮丈洳糠?1a的形狀變成利用“T”和“w”定義的梯形，所以如果把電子束照射部分處理成具有鏡面效應(yīng)的對(duì)應(yīng)梯形，則可以抑制因熔化引起的電子束照射部分11a的表面變形。
另外，如果電子束照射部分11a是用依賴于要生成的X光的種類的靶材料制成的，并且圍繞電子束照射部分11a的區(qū)域是用其熔點(diǎn)和/或?qū)嵯禂?shù)比靶材料的熔點(diǎn)和/或?qū)嵯禂?shù)更高的材料制成的，則可以全面提供對(duì)陰極的冷卻效率，并且可以在長(zhǎng)的時(shí)段內(nèi)穩(wěn)定地生成預(yù)期的X光。
此外，對(duì)陰極1特別是電子束30照射到的圓柱部分11是用靶材料制成的，并且可以在靶材料的后部使用高熔點(diǎn)和/或高導(dǎo)熱系數(shù)材料，所以圓柱部分11可以是雙重結(jié)構(gòu)。在這種情況中，在通過(guò)把電子束30照射到圓柱部分11上生成預(yù)期的X光的同時(shí)，用冷卻介質(zhì)冷卻圓柱部分11，由于在靶材料的后部使用的高熔點(diǎn)和/或高導(dǎo)熱系數(shù)材料引起的巨大抗熱性和巨大冷卻效果的協(xié)同效應(yīng)，所以電子束30不會(huì)穿過(guò)圓柱部分11。因此，冷卻介質(zhì)不會(huì)泄露。
冷卻介質(zhì)的例子可以是冷卻水和冷卻油。
在本實(shí)施方式中，由于電子束照射部分11a會(huì)熔化，所以對(duì)陰極室2中的靶材料的熔化會(huì)增加金屬蒸氣壓力，從而會(huì)污染X光透射窗口22。在這種情況中，可以在X光透射窗口22的前面安裝卷筒保護(hù)膜，它是用Ni、BN、Al或防御反沖電子的聚酯薄膜制成的，并且是可轉(zhuǎn)換的。在X光窗口的內(nèi)部安裝供應(yīng)輥和卷繞輥，在供應(yīng)輥和卷繞輥之間拉緊卷筒保護(hù)膜。根據(jù)反沖電子的能量和X光吸收，適當(dāng)調(diào)整保護(hù)膜的厚度。
在本實(shí)施方式中，盡管使用電子束作為能量射束，但是也可以使用諸如激光束或離子束之類的其它能量射束。
盡管參照上面的例子詳細(xì)地描述了本發(fā)明，但是本發(fā)明并不限于上述公開(kāi)，并且可以做出各種變更和修改而并不背離本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于生成X光的方法，該方法包括以下步驟沿著對(duì)陰極的旋轉(zhuǎn)軸重復(fù)移動(dòng)所述對(duì)陰極，同時(shí)圍繞所述旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)所述對(duì)陰極；以及把能量射束照射到其所處位置克服所述對(duì)陰極的旋轉(zhuǎn)生成的離心力的所述對(duì)陰極的表面部分，從而通過(guò)把所述表面部分加熱到接近所述對(duì)陰極的熔點(diǎn)或超過(guò)所述對(duì)陰極的熔點(diǎn)使所述表面部分部分熔化，由此從所述旋轉(zhuǎn)對(duì)陰極生成X光。
2.如權(quán)利要求1定義的生成方法，其中沿著所述旋轉(zhuǎn)軸的所述旋轉(zhuǎn)對(duì)陰極的移動(dòng)是周期性進(jìn)行的。
3.如權(quán)利要求1定義的生成方法，其中根據(jù)所述能量射束的線寬確定沿著所述旋轉(zhuǎn)軸的所述旋轉(zhuǎn)對(duì)陰極的移動(dòng)長(zhǎng)度。
4.如權(quán)利要求3定義的生成方法，其中所述旋轉(zhuǎn)對(duì)陰極的移動(dòng)長(zhǎng)度被設(shè)置成大于所述能量射束的線寬。
5.如權(quán)利要求4定義的生成方法，其中沿著所述旋轉(zhuǎn)軸的所述旋轉(zhuǎn)對(duì)陰極的移動(dòng)長(zhǎng)度被設(shè)置成至少為所述能量射束的線寬的兩倍。
6.如權(quán)利要求5定義的生成方法，其中由于所述能量射束的照射形成的所述對(duì)陰極的所述表面部分的凹陷部分引起的要發(fā)射的所述X光的強(qiáng)度的減少為5％或更低。
7.如權(quán)利要求5定義的生成方法，其中所述凹陷部分的形狀為倒梯形，其中心為扁平底面，其兩端為按照給定角度從所述底面升起的斜坡部分，該給定角度被設(shè)置成小于離開(kāi)所述凹陷部分的所述X光的取出角。
8.如權(quán)利要求1定義的生成方法，其中所述旋轉(zhuǎn)對(duì)陰極包括沿所述旋轉(zhuǎn)對(duì)陰極的周邊提供的圓柱部分，以便把所述能量射束照射到所述圓柱部分的內(nèi)壁上。
9.如權(quán)利要求8定義的生成方法，其中所述圓柱部分的側(cè)壁朝所述旋轉(zhuǎn)對(duì)陰極的中軸方向向內(nèi)傾斜，從而通過(guò)熔化所述表面部分抑制所述能量射束照射到的所述對(duì)陰極的所述表面部分的外向?yàn)R射。
10.如權(quán)利要求8定義的生成方法，其中所述圓柱部分的側(cè)壁從所述旋轉(zhuǎn)對(duì)陰極的中軸開(kāi)始向外傾斜，從而很容易從所述對(duì)陰極中取出所述X光。
11.如權(quán)利要求1定義的生成方法，其中所述能量射束照射到的所述表面部分被形成V形槽或U形槽。
12.如權(quán)利要求11定義的生成方法，其中所述V形槽或所述U形槽被形成與所述離心力影響的所述能量射束照射到的正在熔化的所述表面部分的形狀一樣。
13.如權(quán)利要求1-12之任一權(quán)利要求定義的生成方法，進(jìn)一步包括以下步驟，在所述對(duì)陰極中，圍繞所述能量射束照射到的所述表面部分，利用其熔點(diǎn)和/或?qū)嵯禂?shù)比促成所述X光的生成的所述對(duì)陰極的靶材料的熔點(diǎn)和/或?qū)嵯禂?shù)更高的材料制成一個(gè)區(qū)域。
14.如權(quán)利要求1定義的生成方法，其中所述能量射束為電子束。
15.如權(quán)利要求14定義的生成方法，其中所述電子束是從正對(duì)所述旋轉(zhuǎn)對(duì)陰極的陰極發(fā)射的，用于容納所述旋轉(zhuǎn)靶的對(duì)陰極室和用于容納所述陰極的陰極室位于相互的附近，并且是用氣密件制成的，從而在所述對(duì)陰極室和所述陰極室之間的隔離墻上形成通孔或管子，并且用真空泵把所述對(duì)陰極室和所述陰極室的內(nèi)部抽成真空。
16.如權(quán)利要求15定義的生成方法，其中通過(guò)在所述氣密件上裝備的X光透過(guò)薄膜取出所述X光。
17.如權(quán)利要求16定義的生成方法，進(jìn)一步包括以下步驟，在所述X光透過(guò)薄膜上提供保護(hù)膜，從而防止有助于所述X光的生成的靶材料的蒸氣污染所述X光透過(guò)薄膜。
18.一種用于生成X光的裝置，包括旋轉(zhuǎn)對(duì)陰極，被配置成這樣以至圍繞其旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)并且沿著所述旋轉(zhuǎn)軸重復(fù)移動(dòng)；以及能量源，用于把能量射束照射到其所處位置克服所述對(duì)陰極的旋轉(zhuǎn)生成的離心力的所述對(duì)陰極的表面部分上，從而通過(guò)把所述表面部分加熱到接近所述對(duì)陰極的熔點(diǎn)或超過(guò)所述對(duì)陰極的熔點(diǎn)使所述表面部分部分熔化，由此從所述旋轉(zhuǎn)對(duì)陰極生成X光。
19.如權(quán)利要求18定義的生成裝置，其中沿著所述旋轉(zhuǎn)軸的所述旋轉(zhuǎn)對(duì)陰極的移動(dòng)是周期性進(jìn)行的。
20.如權(quán)利要求18定義的生成裝置，其中根據(jù)所述能量射束的線寬確定沿著所述旋轉(zhuǎn)軸的所述旋轉(zhuǎn)對(duì)陰極的移動(dòng)長(zhǎng)度。
21.如權(quán)利要求20定義的生成裝置，其中所述旋轉(zhuǎn)對(duì)陰極的移動(dòng)長(zhǎng)度被設(shè)置成大于所述能量射束的線寬。
22.如權(quán)利要求21定義的生成裝置，其中沿著所述旋轉(zhuǎn)軸的所述旋轉(zhuǎn)對(duì)陰極的移動(dòng)長(zhǎng)度被設(shè)置成至少為所述能量射束的線寬的兩倍。
23.如權(quán)利要求22定義的生成裝置，其中由于所述能量射束的照射形成的所述對(duì)陰極的所述表面部分的凹陷部分引起的要發(fā)射的所述X光的強(qiáng)度的減少為5％或更低。
24.如權(quán)利要求22定義的生成裝置，其中所述凹陷部分的形狀為倒梯形，其中心為扁平底面，其兩端為按照給定角度從所述底面升起的斜坡部分，該給定角度被設(shè)置成小于離開(kāi)所述凹陷部分的所述X光的取出角。
25.如權(quán)利要求18定義的生成裝置，其中所述旋轉(zhuǎn)對(duì)陰極包括沿所述旋轉(zhuǎn)對(duì)陰極的周邊提供的圓柱部分，以便把所述能量射束照射到所述圓柱部分的內(nèi)壁上。
26.如權(quán)利要求25定義的生成裝置，其中所述圓柱部分的側(cè)壁朝所述旋轉(zhuǎn)對(duì)陰極的中軸方向向內(nèi)傾斜，從而通過(guò)熔化所述表面部分抑制所述能量射束照射到的所述對(duì)陰極的所述表面部分的外向?yàn)R射。
27.如權(quán)利要求25定義的生成裝置，其中所述圓柱部分的側(cè)壁從所述旋轉(zhuǎn)對(duì)陰極的中軸開(kāi)始向外傾斜，從而很容易從所述對(duì)陰極中取出所述X光。
28.如權(quán)利要求18定義的生成裝置，其中所述能量射束照射到的所述表面部分的形狀為V形槽或U形槽。
29.如權(quán)利要求28定義的生成裝置，其中所述V形槽或所述U形槽的形狀與所述離心力影響的所述能量射束照射到的正在熔化的所述表面部分的形狀一樣。
30.如權(quán)利要求18定義的生成裝置，進(jìn)一步包括以下步驟，在所述對(duì)陰極中，圍繞所述能量射束照射到的所述表面部分，利用其熔點(diǎn)和/或?qū)嵯禂?shù)比促成所述X光的生成的所述對(duì)陰極的靶材料的熔點(diǎn)和/或?qū)嵯禂?shù)更高的材料制成一個(gè)區(qū)域。
31.如權(quán)利要求18定義的生成裝置，其中所述能量射束為電子束。
32.如權(quán)利要求31定義的生成裝置，其中所述電子束是從正對(duì)所述旋轉(zhuǎn)對(duì)陰極的陰極發(fā)射的，用于容納所述旋轉(zhuǎn)靶的對(duì)陰極室和用于容納所述陰極的陰極室位于相互的附近，并且是用氣密件制成的，從而在所述對(duì)陰極室和所述陰極室之間的隔離墻上形成通孔或管子，并且用真空泵把所述對(duì)陰極室和所述陰極室的內(nèi)部抽成真空。
33.如權(quán)利要求32定義的生成裝置，其中通過(guò)在所述氣密件上裝備的X光透過(guò)薄膜取出所述X光。
34.如權(quán)利要求33定義的生成裝置，進(jìn)一步包括在所述X光透過(guò)薄膜上的保護(hù)膜，從而防止有助于所述X光的生成的靶材料的蒸氣污染所述X光透過(guò)薄膜。
全文摘要
在圍繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)對(duì)陰極的同時(shí)沿著對(duì)陰極的旋轉(zhuǎn)軸重復(fù)移動(dòng)對(duì)陰極。接著，把能量射束照射到其所處位置正對(duì)對(duì)陰極的旋轉(zhuǎn)生成的離心力的對(duì)陰極的表面部分上，從而通過(guò)把所述表面部分加熱到接近對(duì)陰極的熔點(diǎn)或超過(guò)對(duì)陰極的熔點(diǎn)使該表面部分部分熔化，由此生成離開(kāi)旋轉(zhuǎn)對(duì)陰極的X光。
文檔編號(hào)H01J35/10GK1933090SQ20061015421
公開(kāi)日2007年3月21日 申請(qǐng)日期2006年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月14日
發(fā)明者坂部知平 申請(qǐng)人:坂部知平, 坂部貴和子