JPH03186710A - X線断層撮影方法とその装置並びにx線発生用ターゲット - Google Patents
X線断層撮影方法とその装置並びにx線発生用ターゲットInfo
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- JPH03186710A JPH03186710A JP1325920A JP32592089A JPH03186710A JP H03186710 A JPH03186710 A JP H03186710A JP 1325920 A JP1325920 A JP 1325920A JP 32592089 A JP32592089 A JP 32592089A JP H03186710 A JPH03186710 A JP H03186710A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野コ
本発明は、透過X線による断層撮影方法とその装置並び
にX線発生用ターゲットに係り、特に回路基板の内部構
造の計測に好適とされたX線断層撮影方法とその装置、
更にほこの装置にX線発生用として具備されるターゲッ
トに関するものである。
にX線発生用ターゲットに係り、特に回路基板の内部構
造の計測に好適とされたX線断層撮影方法とその装置、
更にほこの装置にX線発生用として具備されるターゲッ
トに関するものである。
[従来の技術]
これまで、透過X線像を拡大して観察する装置としては
、特開昭60−70304号公報に記載のものが知られ
ている。これによる場合、試料を透過したX線像は光電
変換膜により光電子像に変換されたうえ、電子レンズに
よって蛍光スクリーン上に拡大投影されるようになって
いる。
、特開昭60−70304号公報に記載のものが知られ
ている。これによる場合、試料を透過したX線像は光電
変換膜により光電子像に変換されたうえ、電子レンズに
よって蛍光スクリーン上に拡大投影されるようになって
いる。
[発明が解決しようとする課題]
しかしながら、従来技術による場合は、試料にX線を照
射した際に、その試料を透過した像、即ち、投影像が検
出されていることから、その試料の断層像を得るために
は、投影像から断層像を再構成する必要があるものとな
っている。この再構成処理はCT(コンピュータ・トモ
グラフィ)と称されるが、断層像を得るためには莫大な
計算処理が要されるようになっている。
射した際に、その試料を透過した像、即ち、投影像が検
出されていることから、その試料の断層像を得るために
は、投影像から断層像を再構成する必要があるものとな
っている。この再構成処理はCT(コンピュータ・トモ
グラフィ)と称されるが、断層像を得るためには莫大な
計算処理が要されるようになっている。
本発明の目的は、簡単容易に、しかも焦点面での試料の
断層像が、焦点面以外での像がぼかされた状態で検出さ
れ得るX線断層撮影方法を供するにある。
断層像が、焦点面以外での像がぼかされた状態で検出さ
れ得るX線断層撮影方法を供するにある。
本発明の他の目的は、簡単容易に、しかも焦点面での試
料の断層像が、焦点面以外での像がぼかされた状態で検
出され得る構成のX線断層撮影装置を供するにある。
料の断層像が、焦点面以外での像がぼかされた状態で検
出され得る構成のX線断層撮影装置を供するにある。
更に本発明の他の目的は、X線断層像が高分解能を以て
検出され得るX線発生用ターゲットを供するにある。
検出され得るX線発生用ターゲットを供するにある。
[課題を解決するための手段]
上記目的は、基本的には、収束電子線を偏向してターゲ
ット上に照射し、ターゲットより発生されるX線を試料
を介し検出することによって、焦点面以外での像をぼか
した状態で、その焦点面での断層像を検出することで達
成される。
ット上に照射し、ターゲットより発生されるX線を試料
を介し検出することによって、焦点面以外での像をぼか
した状態で、その焦点面での断層像を検出することで達
成される。
また、他の目的は、収束電子線をターゲット上に照射す
ることによってX線源から発生されるX線を試料を介し
光電変換膜で検出するが、この光電変換膜からの光電子
を電子光学系で光学像として結像させる一方、収束電子
線をターゲット上で走査するとともに、光電変換膜から
の光電子を、収束電子線の走査に同期させて走査すべく
構成することで達成される。また、収束電子線をターゲ
ット上に照射することによってX線源から発生されるX
線を試料を介し複数のX線検出器で検出するが、試料を
透過したX線は収束電子線の走査位置各々に応じた位置
のX線検出器で2次元的に画像信号として検出されたう
え加算されるべく構成することで達成される。更には、
収束電子線をターゲット上に照射することによってX線
源から発生されるX線を試料を介し光学像として検出す
るが、この光学像は収束電子線の走査位置各々に応じた
位置の結像手段を介し蓄積型の検出手段によって検出さ
れるべく構成することで達成される。
ることによってX線源から発生されるX線を試料を介し
光電変換膜で検出するが、この光電変換膜からの光電子
を電子光学系で光学像として結像させる一方、収束電子
線をターゲット上で走査するとともに、光電変換膜から
の光電子を、収束電子線の走査に同期させて走査すべく
構成することで達成される。また、収束電子線をターゲ
ット上に照射することによってX線源から発生されるX
線を試料を介し複数のX線検出器で検出するが、試料を
透過したX線は収束電子線の走査位置各々に応じた位置
のX線検出器で2次元的に画像信号として検出されたう
え加算されるべく構成することで達成される。更には、
収束電子線をターゲット上に照射することによってX線
源から発生されるX線を試料を介し光学像として検出す
るが、この光学像は収束電子線の走査位置各々に応じた
位置の結像手段を介し蓄積型の検出手段によって検出さ
れるべく構成することで達成される。
更に他の目的は、X線断層撮影装置で用いられるX線発
生用ターゲットとしては、基本的には、膜厚が薄いX線
発生層を含む、2種類以上の多層膜構造として構成する
ことで達成される。
生用ターゲットとしては、基本的には、膜厚が薄いX線
発生層を含む、2種類以上の多層膜構造として構成する
ことで達成される。
[作用]
先ず本発明によるX線断層撮影方法の原理は、着目層の
みについて焦点が合うように、X線源と透過像検出面と
を同期をとって動かすことにあるが、これを詳細に説明
すれば以下のようである。
みについて焦点が合うように、X線源と透過像検出面と
を同期をとって動かすことにあるが、これを詳細に説明
すれば以下のようである。
即ち、第2図に示すように、X線源lとフィルム2とを
逆方向に同期をとって直線状に移動させるようにすれば
、焦点面3上での点Cはフィルム2上で同一位置に撮影
され、焦点面3上にはない他の点A、Bはフィルム2上
の異なった位置に撮影されるというものである。このこ
とは、点A、 Bはぼかされた状態で、焦点面3上の
像、即ち、焦点面3での断層像が得られることを意味し
ている。
逆方向に同期をとって直線状に移動させるようにすれば
、焦点面3上での点Cはフィルム2上で同一位置に撮影
され、焦点面3上にはない他の点A、Bはフィルム2上
の異なった位置に撮影されるというものである。このこ
とは、点A、 Bはぼかされた状態で、焦点面3上の
像、即ち、焦点面3での断層像が得られることを意味し
ている。
その際、X線源lとフィルム2の運動は必ずしも直線運
動には限定されず、円運動やアーク運動など、他のもの
であってもよいものである。
動には限定されず、円運動やアーク運動など、他のもの
であってもよいものである。
さて、次にそのような原理にもとづいた本発明によるX
線断層撮影装置の原理的構成について第3図により説明
すれば、収束状態にある電子線4をターゲット5上で照
射した状態で電子線4を、例えば円軌道となるべく走査
すれば、ターゲット5で発生されたX線は試料(図示せ
ず)を透過した後、充電変換膜6で光電子像に変換され
るようになっている。この光電子像を電子線4の走査に
同期してコイル7により円軌道に走査するようにすれば
、光電子像はスクリーン9上に結像されるようになって
いるものである。図示のように、焦点面3上の点Cはス
クリーン9上の同一位置に結像されるが、他の点A、B
はスクリーン9上の同一位置には結像されないようにな
っている。これより非焦点面上での像はぼかされ、焦点
面3上での像のみが得られることになるものである。
線断層撮影装置の原理的構成について第3図により説明
すれば、収束状態にある電子線4をターゲット5上で照
射した状態で電子線4を、例えば円軌道となるべく走査
すれば、ターゲット5で発生されたX線は試料(図示せ
ず)を透過した後、充電変換膜6で光電子像に変換され
るようになっている。この光電子像を電子線4の走査に
同期してコイル7により円軌道に走査するようにすれば
、光電子像はスクリーン9上に結像されるようになって
いるものである。図示のように、焦点面3上の点Cはス
クリーン9上の同一位置に結像されるが、他の点A、B
はスクリーン9上の同一位置には結像されないようにな
っている。これより非焦点面上での像はぼかされ、焦点
面3上での像のみが得られることになるものである。
第4図はまた、断層像を得る他の原理的構成例でのX線
断層撮影装置を示したものである。先の例と異なるとこ
ろは、本例ではターゲット5で発生されたX線は試料(
図示せず)を透過した後、光電変換膜ではなくX線検出
器10によって検出されるようになっていることである
。X線検出器10は複数設けられているが、図示のよう
に、電子線4が点P1位置に照射された際に、位置り、
に配されているX線検出器10によって検出されたX線
像と、電子線4が点P2位置に照射された際に、位置D
2に配されているX線検出器10によって検出されたX
線像とを加算回路11で加算するようにすれば、焦点面
3以外での像はぼかされるようになっているものであり
、加算結果としての焦点面3での断層像はモニタ12に
て観察可能とされているものである。X線検出器10の
数は本例では2個とされているが、3個以上でもよいも
のである。
断層撮影装置を示したものである。先の例と異なるとこ
ろは、本例ではターゲット5で発生されたX線は試料(
図示せず)を透過した後、光電変換膜ではなくX線検出
器10によって検出されるようになっていることである
。X線検出器10は複数設けられているが、図示のよう
に、電子線4が点P1位置に照射された際に、位置り、
に配されているX線検出器10によって検出されたX線
像と、電子線4が点P2位置に照射された際に、位置D
2に配されているX線検出器10によって検出されたX
線像とを加算回路11で加算するようにすれば、焦点面
3以外での像はぼかされるようになっているものであり
、加算結果としての焦点面3での断層像はモニタ12に
て観察可能とされているものである。X線検出器10の
数は本例では2個とされているが、3個以上でもよいも
のである。
なお、X線断層撮影装置の原理的構成は他にも考えられ
るが、これにもとづく具体的構成については後述すると
ころである。また、ターゲットとしては、高分解能の断
層像を得るためには、その厚さは可能な限り薄いことが
望ましいが、これについても後述するところである。
るが、これにもとづく具体的構成については後述すると
ころである。また、ターゲットとしては、高分解能の断
層像を得るためには、その厚さは可能な限り薄いことが
望ましいが、これについても後述するところである。
[実施例]
以下、本発明を第1図から第図により説明する。
先ず本発明によるX線断層撮影装置について説明すれば
、第1図はその一例での構成を示したものである。これ
による場合、高熱状態にあるフィラメント13で発生さ
れた電子は加速管14によって加速されたうえ、収束レ
ンズ15によって収束された状態で電子線としてターゲ
ット5上に照射されるようになっている。この照射によ
りターゲット5からはX線が発生されるが、発生される
X線の波長は電子線の加速電圧に依存し、また、試料に
よっては適切なX線の波長があることからすれば、加速
電圧は可変であることが望ましくなっている。
、第1図はその一例での構成を示したものである。これ
による場合、高熱状態にあるフィラメント13で発生さ
れた電子は加速管14によって加速されたうえ、収束レ
ンズ15によって収束された状態で電子線としてターゲ
ット5上に照射されるようになっている。この照射によ
りターゲット5からはX線が発生されるが、発生される
X線の波長は電子線の加速電圧に依存し、また、試料に
よっては適切なX線の波長があることからすれば、加速
電圧は可変であることが望ましくなっている。
例えばその可変範囲はlO〜200kVに設定されれば
十分である。また、ターゲット5の材料としては重元素
であって、しかも高融点のものが望ましく、例えばタン
グステンがその材料として好適となっている。更に望ま
しくは、ターゲット5で発生される熱によってターゲツ
ト5自体での溶融を防止すべく、その熱を冷却棒40を
介しタンク中の冷却媒体、例えば液体窒素に逃してやる
ことが考えられる。冷却棒40としては、熱伝導が良好
とされた銅が適当となっている。ところで、電子照射系
は真空の雰囲気中に収容、保持される必要があることか
ら、真空容器の内部に収容されるようになっている。真
空容器はバルブ22を介し真空ポンプ21によって排気
可能とされ、真空の雰囲気が得られるものである。その
際、ターゲット5は真空と大気を隔てる真空容器の一部
として構成されてもよい。ターゲツト5自体に関しては
、その厚膜を薄くすれば、X線発生領域が挟まり点光源
に近づくことから、X線像の分解能は向上されることに
なる。これよりすれば、ターゲット5の膜厚は薄いのが
望ましいと云えるが、ターゲット5には大気圧がかかる
ので、機械的な強度の点からしてその薄さには限界があ
るものとなっている。この問題は、真空と大気を隔てる
X線取り出し窓をターゲット5とは別に設けたり、ある
いはまた、試料室をも真空の雰囲気中におくことで解決
されるようになっている。
十分である。また、ターゲット5の材料としては重元素
であって、しかも高融点のものが望ましく、例えばタン
グステンがその材料として好適となっている。更に望ま
しくは、ターゲット5で発生される熱によってターゲツ
ト5自体での溶融を防止すべく、その熱を冷却棒40を
介しタンク中の冷却媒体、例えば液体窒素に逃してやる
ことが考えられる。冷却棒40としては、熱伝導が良好
とされた銅が適当となっている。ところで、電子照射系
は真空の雰囲気中に収容、保持される必要があることか
ら、真空容器の内部に収容されるようになっている。真
空容器はバルブ22を介し真空ポンプ21によって排気
可能とされ、真空の雰囲気が得られるものである。その
際、ターゲット5は真空と大気を隔てる真空容器の一部
として構成されてもよい。ターゲツト5自体に関しては
、その厚膜を薄くすれば、X線発生領域が挟まり点光源
に近づくことから、X線像の分解能は向上されることに
なる。これよりすれば、ターゲット5の膜厚は薄いのが
望ましいと云えるが、ターゲット5には大気圧がかかる
ので、機械的な強度の点からしてその薄さには限界があ
るものとなっている。この問題は、真空と大気を隔てる
X線取り出し窓をターゲット5とは別に設けたり、ある
いはまた、試料室をも真空の雰囲気中におくことで解決
されるようになっている。
さて、収束状態にある電子線はコイル16が駆動回路2
4によって駆動されることで、ターゲット5上を円軌道
に沿って走査するが、この走査でターゲット5から発生
されたX線はステージ17上に載置された試料32を透
過したうえ、光電変換膜6に照射されるようになってい
る。その際、ステージ17は透過型とされ、X線の光路
は妨げられることはないが、X線が光電変換膜6に照射
されれば、光電変換膜6からは光電効果によって光電子
が発生されるようになっている。光電変換膜6としては
、例えば金、銀等の金属、CsI、KCI、CsBrな
どの簿膜が用いられるようになっている。
4によって駆動されることで、ターゲット5上を円軌道
に沿って走査するが、この走査でターゲット5から発生
されたX線はステージ17上に載置された試料32を透
過したうえ、光電変換膜6に照射されるようになってい
る。その際、ステージ17は透過型とされ、X線の光路
は妨げられることはないが、X線が光電変換膜6に照射
されれば、光電変換膜6からは光電効果によって光電子
が発生されるようになっている。光電変換膜6としては
、例えば金、銀等の金属、CsI、KCI、CsBrな
どの簿膜が用いられるようになっている。
この光電変換膜6上の光電子像はレンズ8により蛍光板
18上に結像されるが、その際、コイル16による電子
線走査に同期させて、駆動回路24によってコイル7を
駆動するようにすれば、光電変換膜6上の各位置での光
電子像が順次蛍光板18上に結像されることで、試料3
2中の断層像が得られるものである。その際でのレンズ
8としては、静電型、磁界型の何れを使用してもよく、
例えばイマージョン・オブジェクティブ・エレクトロ・
スタティックレンズが用いられるようになっている。な
お、光電子結像系も真空の雰囲気中に収容、保持される
必要があることから、真空容器中に収容されるようにな
っている。真空容器内はバルブ23を介し真空ポンプ2
1で排気されるようになっているものである。この場合
には、真空と大気を隔てる隔壁の一部として、光電変換
膜6や蛍光板18が利用され得るものとなっている。
18上に結像されるが、その際、コイル16による電子
線走査に同期させて、駆動回路24によってコイル7を
駆動するようにすれば、光電変換膜6上の各位置での光
電子像が順次蛍光板18上に結像されることで、試料3
2中の断層像が得られるものである。その際でのレンズ
8としては、静電型、磁界型の何れを使用してもよく、
例えばイマージョン・オブジェクティブ・エレクトロ・
スタティックレンズが用いられるようになっている。な
お、光電子結像系も真空の雰囲気中に収容、保持される
必要があることから、真空容器中に収容されるようにな
っている。真空容器内はバルブ23を介し真空ポンプ2
1で排気されるようになっているものである。この場合
には、真空と大気を隔てる隔壁の一部として、光電変換
膜6や蛍光板18が利用され得るものとなっている。
以上のようにして、蛍光板18では光電子像か光学像に
変換されるが、蛍光板18としては電子が照射されると
蛍光を発する蛍光体、例えばP−46やP−20、ある
いはY A G (Yttrium Aluminiu
m Garn−et)、Y A P (Yttrium
Alminium Perovskite)の単結晶
が好適となっている。蛍光板18での光学像はレンズ1
9を介しTVカメラ20で検出されたうえ、モニタ12
で観察可能とされているが、レンズ19としては開口数
が大きく明るいもの、例えば顕微鏡用の対物レンズが好
適であり、また、TVカメラ20には高感度が要求され
るので、これには例えばS I T (Silicon
1ntensifier Target Tube)
カメラが好適となっている。
変換されるが、蛍光板18としては電子が照射されると
蛍光を発する蛍光体、例えばP−46やP−20、ある
いはY A G (Yttrium Aluminiu
m Garn−et)、Y A P (Yttrium
Alminium Perovskite)の単結晶
が好適となっている。蛍光板18での光学像はレンズ1
9を介しTVカメラ20で検出されたうえ、モニタ12
で観察可能とされているが、レンズ19としては開口数
が大きく明るいもの、例えば顕微鏡用の対物レンズが好
適であり、また、TVカメラ20には高感度が要求され
るので、これには例えばS I T (Silicon
1ntensifier Target Tube)
カメラが好適となっている。
以上のように、蛍光板18での光学像、即ち、試料32
中の断層像はモニタ12に映し出されるが、その断層像
の焦点深度は、ターゲット5上に照射される収束電子線
のターゲット5上での軌跡(円軌道)の直径を変えるこ
とで容易に変えられるものとなっている。即ち、その直
径を小さくすれば、焦点深度は深くなり、直径を大きく
すると焦点深度は浅くなるものである。その際、コイル
7の励磁力はコイル16の励磁力とともに変えられるこ
とは云うまでもないことである。なお、断層像の高さは
ステージ17を上下動することによっても、また、コイ
ル7の励磁力を変え光電子像の回転半径を変えることに
よっても、変えられるようになっている。また、試料3
2が大型である場合には、ステージ17をXY平面内で
移動させることで、試料32全面の像が得られるように
なっている。更に、以上では電子線の走査は円軌道とさ
れているが、これ以外の軌道、例えば直線軌道で電子線
が走査されてもよい。
中の断層像はモニタ12に映し出されるが、その断層像
の焦点深度は、ターゲット5上に照射される収束電子線
のターゲット5上での軌跡(円軌道)の直径を変えるこ
とで容易に変えられるものとなっている。即ち、その直
径を小さくすれば、焦点深度は深くなり、直径を大きく
すると焦点深度は浅くなるものである。その際、コイル
7の励磁力はコイル16の励磁力とともに変えられるこ
とは云うまでもないことである。なお、断層像の高さは
ステージ17を上下動することによっても、また、コイ
ル7の励磁力を変え光電子像の回転半径を変えることに
よっても、変えられるようになっている。また、試料3
2が大型である場合には、ステージ17をXY平面内で
移動させることで、試料32全面の像が得られるように
なっている。更に、以上では電子線の走査は円軌道とさ
れているが、これ以外の軌道、例えば直線軌道で電子線
が走査されてもよい。
ここで、X線を発生するターゲットの一例について説明
すれば、検出X線像の分解能を向上せしめるためには、
X線源を微小にする必要があることは既に述べたところ
である。X線発生領域はターゲット内の電子散乱領域に
依存することから、X線発生領域を小さくするためには
、ターゲットの厚さを薄くしなければならないことにな
る。X線発生領域を1μm以下とするためには、ターゲ
ット自体の厚さを1μmとしたいところであるが、この
ような厚さではその機械的強度が十分であるとは云えな
い。特にターゲットを真空と大気の隔壁に使用する場合
には、大気圧が直接ターゲットに加わるため、相当な機
械的強度が必要となるからである。また、ターゲットに
照射された電子線のエネルギーの大部分が熱に変換され
ることを考慮すれば、熱伝導の観点からしてもターゲッ
トの厚さが薄いことは不利となっている。これら問題を
解決するためには、第5図に示すように、ターゲットが
構成されればよいというものである。
すれば、検出X線像の分解能を向上せしめるためには、
X線源を微小にする必要があることは既に述べたところ
である。X線発生領域はターゲット内の電子散乱領域に
依存することから、X線発生領域を小さくするためには
、ターゲットの厚さを薄くしなければならないことにな
る。X線発生領域を1μm以下とするためには、ターゲ
ット自体の厚さを1μmとしたいところであるが、この
ような厚さではその機械的強度が十分であるとは云えな
い。特にターゲットを真空と大気の隔壁に使用する場合
には、大気圧が直接ターゲットに加わるため、相当な機
械的強度が必要となるからである。また、ターゲットに
照射された電子線のエネルギーの大部分が熱に変換され
ることを考慮すれば、熱伝導の観点からしてもターゲッ
トの厚さが薄いことは不利となっている。これら問題を
解決するためには、第5図に示すように、ターゲットが
構成されればよいというものである。
即ち、第5図はそのターゲットの断面を示すが、これよ
り判るように、ターゲットはその厚さが十分薄いX線発
生層25と、このX線発生層25の機械的強度を増強す
るための保持層26とから構成されたものとなっている
。X線発生層25は重元素とされ、また、保持層26は
軽元素とされるが、X線発生量はターゲットの原子番号
に比例することから、X線発生層25に比し保持層26
での発生X線量は無視し得るものとなっている。したが
って、X線は狭い領域であるX線発生層25で発生する
と考えられ、しかも軽元素である保持層26ではX線発
生層25からのX線は何等吸収されることなく、そのま
ま透過するようになっている。このようにして、X線発
生層25自体は薄く、その強度は十分でないながらも、
保持層26によってその機械的強度が補強され、しかも
発生する熱が保持層26に伝導されることから、X線発
生領域は小さいながらも、機械的強度が十分にして、し
かも熱に強いターゲットが得られるものである。X線発
生層25自体は積極的に直接間接に液体窒素で冷却され
てもよいものである。因みに、X線発生層25の具体的
な構成元素としては、タングステンや金、モリブデンな
どの重金属が好適とされ、また、保持層26の構成材料
としては、シリコンやアルミニウムの他に、窒化化合物
(窒化シリコン(SiN)、窒化ホウ素(BN))、シ
リコンカーバイト(SiC)、ベリリウム、有機材料(
ポリイミド等)、の単層膜、あるいは複合膜が好適とな
っている。
り判るように、ターゲットはその厚さが十分薄いX線発
生層25と、このX線発生層25の機械的強度を増強す
るための保持層26とから構成されたものとなっている
。X線発生層25は重元素とされ、また、保持層26は
軽元素とされるが、X線発生量はターゲットの原子番号
に比例することから、X線発生層25に比し保持層26
での発生X線量は無視し得るものとなっている。したが
って、X線は狭い領域であるX線発生層25で発生する
と考えられ、しかも軽元素である保持層26ではX線発
生層25からのX線は何等吸収されることなく、そのま
ま透過するようになっている。このようにして、X線発
生層25自体は薄く、その強度は十分でないながらも、
保持層26によってその機械的強度が補強され、しかも
発生する熱が保持層26に伝導されることから、X線発
生領域は小さいながらも、機械的強度が十分にして、し
かも熱に強いターゲットが得られるものである。X線発
生層25自体は積極的に直接間接に液体窒素で冷却され
てもよいものである。因みに、X線発生層25の具体的
な構成元素としては、タングステンや金、モリブデンな
どの重金属が好適とされ、また、保持層26の構成材料
としては、シリコンやアルミニウムの他に、窒化化合物
(窒化シリコン(SiN)、窒化ホウ素(BN))、シ
リコンカーバイト(SiC)、ベリリウム、有機材料(
ポリイミド等)、の単層膜、あるいは複合膜が好適とな
っている。
第6図はX線が高感度に検出部とされたX線検出部の構
成を示したものである。電子線励起によって発生される
X線は微弱であることから、一般にX線が検出されるに
際しては、X線は高感度にして検出される必要がある。
成を示したものである。電子線励起によって発生される
X線は微弱であることから、一般にX線が検出されるに
際しては、X線は高感度にして検出される必要がある。
第1図に示す例ではTVカメラ20として高感度なもの
を使用することで、感度の向上が図られていたものであ
るが、本例では蛍光板18の前面にマイクロチャンネル
プレート27を配置し、電子像を増倍することによって
高感度が実現されるようになっている。この場合でも、
TVカメラ20として高感度なものが使用されるに越し
たことはないわけである。
を使用することで、感度の向上が図られていたものであ
るが、本例では蛍光板18の前面にマイクロチャンネル
プレート27を配置し、電子像を増倍することによって
高感度が実現されるようになっている。この場合でも、
TVカメラ20として高感度なものが使用されるに越し
たことはないわけである。
第7図は結果的にX線が高感度に検出器とされたX線検
出部の他の構成を示したものである。
出部の他の構成を示したものである。
図示のように、光電変換膜6上の光電子像はレンズ8を
介しマイクロチャンネルプレート27上で結像、増倍さ
れたうえ2次元センサ28によって検出されるようにな
っている。2次元センサとしては、CCDや撮増管等が
使用されるようになっている。
介しマイクロチャンネルプレート27上で結像、増倍さ
れたうえ2次元センサ28によって検出されるようにな
っている。2次元センサとしては、CCDや撮増管等が
使用されるようになっている。
第8図は本発明によるX線断層撮影装置の他の例での構
成を示したものである。本例では収束電子線をターゲッ
トに照射し、ターゲットでX線を発生させるまでは第1
図に示すものに同様となっている。実質的に異なる点は
、試料32を透過したX線は円周上に配置された複数の
X線検出器29によって選択的に検出されるようになっ
ていることである。この場合、個々のX線検出器29は
2次元のX線検出器とされ、例えばX線イメージインテ
ンシファイアとTVカメラとの組合せ、あるいはX線撮
像管が用いられるようになっている。同期回路31では
コイル16を駆動する駆動回路30と、切替スイッチ3
3での切替との同期をとることによって、試料32中の
同一点を透過されたX線が検出されるべく、X線発生点
に応じ、複数あるX線検出器29各々の出力の中から、
何れか1つが選択的に切替スイッチ33より得られるよ
うになっているものである。収束電子線をコイル16に
よってターゲット5上で1周させれば、切替スイッチ3
3での切替も一周されることから、切替スイッチ33か
らはX線検出器29の個数分のX線検出画像が順次得ら
れるものである。これら画像は順次画像加算回路34で
加算され、1枚の画像として得られたうえモニタ12に
表示されるようになっているが、このようにして得られ
る画像は焦点面以外の像はぼけた断層像として得られる
ものとなっている。なお、複数あるX線検出器29の全
体としての配列は収束電子線の走査軌道に応じており、
円軌道に対しては円配列、直線軌道に対しては直線配列
とすればよい。
成を示したものである。本例では収束電子線をターゲッ
トに照射し、ターゲットでX線を発生させるまでは第1
図に示すものに同様となっている。実質的に異なる点は
、試料32を透過したX線は円周上に配置された複数の
X線検出器29によって選択的に検出されるようになっ
ていることである。この場合、個々のX線検出器29は
2次元のX線検出器とされ、例えばX線イメージインテ
ンシファイアとTVカメラとの組合せ、あるいはX線撮
像管が用いられるようになっている。同期回路31では
コイル16を駆動する駆動回路30と、切替スイッチ3
3での切替との同期をとることによって、試料32中の
同一点を透過されたX線が検出されるべく、X線発生点
に応じ、複数あるX線検出器29各々の出力の中から、
何れか1つが選択的に切替スイッチ33より得られるよ
うになっているものである。収束電子線をコイル16に
よってターゲット5上で1周させれば、切替スイッチ3
3での切替も一周されることから、切替スイッチ33か
らはX線検出器29の個数分のX線検出画像が順次得ら
れるものである。これら画像は順次画像加算回路34で
加算され、1枚の画像として得られたうえモニタ12に
表示されるようになっているが、このようにして得られ
る画像は焦点面以外の像はぼけた断層像として得られる
ものとなっている。なお、複数あるX線検出器29の全
体としての配列は収束電子線の走査軌道に応じており、
円軌道に対しては円配列、直線軌道に対しては直線配列
とすればよい。
第9図は本発明によるX線断層撮影装置の更に異なる他
の例での構成を示したものである。本例でも先の例と同
様、収束電子線をターゲットに照射し、ターゲットでX
線を発生させるまでは第1図に示すものに同様となって
いる。実質的に異なる点は、試料32を透過したX線は
蛍光板35に照射され、蛍光板35上には光学像が形成
されるようになっているが、この光学像は円周上に配さ
れたレンズ36群およびシャッタ37群を介しTVカメ
ラ20によって検出されるようになっていることである
。
の例での構成を示したものである。本例でも先の例と同
様、収束電子線をターゲットに照射し、ターゲットでX
線を発生させるまでは第1図に示すものに同様となって
いる。実質的に異なる点は、試料32を透過したX線は
蛍光板35に照射され、蛍光板35上には光学像が形成
されるようになっているが、この光学像は円周上に配さ
れたレンズ36群およびシャッタ37群を介しTVカメ
ラ20によって検出されるようになっていることである
。
その際、同期回路31では駆動回路30とドライバ38
とを同期をとりつつ動作せしめることで、X線発生点に
応じ、複数あるシャッタ37の中から、何れか1つが選
択的に開かれるようになっているものである。収束電子
線がターゲット5で1周されれば、それに伴い複数ある
シャッタ37も順次−旦開かれることで、それらシャッ
タ37も1周する方向に順次露光状態におかれるように
なっているものである。TVカメラ20では断層像を得
べく1周分の画像が蓄積、検出されたうえモニタ12に
表示されるようになっているものである。なお、本例で
はレンズ36の代りにイメージファイバ群を用い得、ま
た、シャッタ37群としてはPLZTシャッタ、液晶シ
ャッタ、機械シャッタなどを複数用いてもよいが、偏心
位置に孔が穿たれた円板を回転させることによっても、
同様な効果が得られるようになっている。更にTVカメ
ラ20としては高感度カメラ、例えばSITカメラが、
蛍光板35としては例えばYAGやYAPの単結晶がそ
れぞれ好適となっている。その蛍光板35の代りにX線
イメージ・インテンシファイヤが使用されてもよいもの
である。
とを同期をとりつつ動作せしめることで、X線発生点に
応じ、複数あるシャッタ37の中から、何れか1つが選
択的に開かれるようになっているものである。収束電子
線がターゲット5で1周されれば、それに伴い複数ある
シャッタ37も順次−旦開かれることで、それらシャッ
タ37も1周する方向に順次露光状態におかれるように
なっているものである。TVカメラ20では断層像を得
べく1周分の画像が蓄積、検出されたうえモニタ12に
表示されるようになっているものである。なお、本例で
はレンズ36の代りにイメージファイバ群を用い得、ま
た、シャッタ37群としてはPLZTシャッタ、液晶シ
ャッタ、機械シャッタなどを複数用いてもよいが、偏心
位置に孔が穿たれた円板を回転させることによっても、
同様な効果が得られるようになっている。更にTVカメ
ラ20としては高感度カメラ、例えばSITカメラが、
蛍光板35としては例えばYAGやYAPの単結晶がそ
れぞれ好適となっている。その蛍光板35の代りにX線
イメージ・インテンシファイヤが使用されてもよいもの
である。
[発明の効果]
以上説明したように、請求項1〜4による場合は、収束
電子線の電気的な走査によって簡単容易に、しかも焦点
面での試料の断層像が、焦点面以外での像がぼかされた
状態で、実時間で検出され得るX線断層撮影方法が得ら
れ、特に請求項4による場合には、焦点深度可変として
断層像が検出されることになる。
電子線の電気的な走査によって簡単容易に、しかも焦点
面での試料の断層像が、焦点面以外での像がぼかされた
状態で、実時間で検出され得るX線断層撮影方法が得ら
れ、特に請求項4による場合には、焦点深度可変として
断層像が検出されることになる。
また、請求項5〜9によれば、簡単容易に、しかも焦点
面での試料の断層像が、焦点面以外での像がぼかされた
状態で、実時間で検出され得る構成のX線断層撮影装置
が得られることになる。
面での試料の断層像が、焦点面以外での像がぼかされた
状態で、実時間で検出され得る構成のX線断層撮影装置
が得られることになる。
更に請求項9.IOによる場合には、X線断層像が高分
解能を以て検出され得、しかもその機械的強度が大とさ
れたX線発生用ターゲットが得られることになる。
解能を以て検出され得、しかもその機械的強度が大とさ
れたX線発生用ターゲットが得られることになる。
第1図、第8図、第9図は、それぞれ本発明によるX線
断層撮影装置の具体的な構成を示す図、第2図、第3図
、第4図は、本発明によるX線断層撮影方法の原理や、
X線断層撮影装置の原理的構成を説明するための図、第
5図は、本発明によるX線発生用ターゲットの構成例を
示す図、第6図。 第7図は、光電変換膜使用に係るX線断層撮影装置のよ
り望ましい一部の構成を示す図である。 4・・・(収束)電子線、5・・・ターゲット(X線発
生用)、6・・・光電変換膜、7・・・コイル(光電子
走査用)、12・・・モニタ、16・・・コイル(収束
電子走査用)、18.35・・・蛍光板、19・・・レ
ンズ、20・・・TVカメラ、25・・・X線発生層、
26・・・保持層、27・・・マイクロチャンネルプレ
ート、29・・・X線検出器、32・・・試料、33・
・・切替スイッチ、34・・・画像加算回路、36・・
・レンズ、37・・・シャッタ、40・・・冷却棒、4
1・・・液体窒素
断層撮影装置の具体的な構成を示す図、第2図、第3図
、第4図は、本発明によるX線断層撮影方法の原理や、
X線断層撮影装置の原理的構成を説明するための図、第
5図は、本発明によるX線発生用ターゲットの構成例を
示す図、第6図。 第7図は、光電変換膜使用に係るX線断層撮影装置のよ
り望ましい一部の構成を示す図である。 4・・・(収束)電子線、5・・・ターゲット(X線発
生用)、6・・・光電変換膜、7・・・コイル(光電子
走査用)、12・・・モニタ、16・・・コイル(収束
電子走査用)、18.35・・・蛍光板、19・・・レ
ンズ、20・・・TVカメラ、25・・・X線発生層、
26・・・保持層、27・・・マイクロチャンネルプレ
ート、29・・・X線検出器、32・・・試料、33・
・・切替スイッチ、34・・・画像加算回路、36・・
・レンズ、37・・・シャッタ、40・・・冷却棒、4
1・・・液体窒素
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、収束電子線を偏向してターゲット上に照射し、該タ
ーゲットより発生されるX線を試料を介し検出すること
によって、焦点面以外での像をぼかした状態で、該焦点
面での断層像が検出されるようにしたX線断層撮影方法
。 2、収束電子線をターゲット上に照射し、該ターゲット
より発生されるX線を試料を介し検出することによって
、該試料の断層像を得るX線断層撮影方法であって、収
束電子線の偏向によって該収束電子線をターゲット上で
走査する一方、試料からの透過X線は一旦光電変換され
たうえ、電子光学変換されることによって、位置が可変
とされた焦点面以外での像をぼかした状態で、該焦点面
での断層像が検出されるようにしたX線断層撮影方法。 3、収束電子線をターゲット上に照射し、該ターゲット
より発生されるX線を試料を介し検出することによって
、該試料の断層像を得るX線断層撮影方法であって、収
束電子線の偏向によって該収束電子線をターゲット上で
走査する一方、試料からの透過X線は収束電子線の走査
位置各々に応じた位置で順次2次元的に検出されたうえ
加算されることによって、位置が可変とされた焦点面以
外での像をぼかした状態で、該焦点面での断層像が検出
されるようにしたX線断層撮影方法。 4、試料に対する収束電子線の入射角が可変に設定され
ることによって、焦点深度可変として該焦点面での断層
像が検出されるようにした、請求項1〜3の何れかに記
載のX線断層撮影方法。 5、収束電子線をターゲット上に照射することによって
X線を発生させるX線源と、該X線源からの、試料を透
過したX線が照射されることによって光電子を発生する
光電変換膜と、該光電変換膜からの光電子を光学像とし
て結像させる電子光学系と、収束電子線をターゲット上
で走査する手段と、光電変換膜からの光電子を、上記収
束電子線の走査に同期させて走査する手段と、からなる
構成のX線断層撮影装置。 6、収束電子線をターゲット上に照射することによって
X線を発生させるX線源と、上記収束電子線をターゲッ
ト上で走査する手段と、上記X線源からの、試料を透過
したX線を収束電子線の走査位置各々に応じた位置で2
次元的に画像信号として検出する複数のX線検出手段と
、収束電子線の走査位置各々に応じて結果的に該X線検
出手段の出力を順次選択する手段と、該手段からのX線
検出出力を順次加算する手段と、からなる構成のX線断
層撮影装置。 7、収束電子線をターゲット上に照射することによって
X線を発生させるX線源と、上記収束電子線をターゲッ
ト上で走査する手段と、上記X線源からの、試料を透過
したX線を光学像に変換する手段と、該手段での光学像
を像検出面上に結像させる複数の結像手段と、収束電子
線の走査位置各々に応じた位置で上記結像手段の光路を
開閉する手段と、上記結像手段によって結像された像を
検出する蓄積型の検出手段と、からからなる構成のX線
断層撮影装置。 8、光電子を光学像として結像させる電子光学系に、光
電子を増倍させる手段が具備されてなる構成の、請求項
5記載のX線断層撮影装置。 9、電子光学系で光学像として結像された像を検出する
手段が具備されてなる構成の、請求項5、8の何れかに
記載のX線断層撮影装置。 10、請求項5〜9の何れかに記載のX線断層撮影装置
で用いられるX線発生用ターゲットであって、膜厚が薄
いX線発生層を含む、2種類以上の多層膜構造としてな
る構成のX線発生用ターゲット。 11、膜厚が薄いX線発生層と、該X線発生層の機械的
強度を補強する保持層とからなる構成の、請求項10記
載のX線発生用ターゲット。 12、膜厚が薄いX線発生層と、熱伝導が良好な保持層
とからなる構成の、請求項10、11の何れかに記載の
X線発生用ターゲット。 13、膜厚が薄いX線発生層が、液体窒素で冷却可とさ
れてなる構成の、請求項10〜12の何れかに記載のX
線発生用ターゲット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1325920A JPH03186710A (ja) | 1989-12-18 | 1989-12-18 | X線断層撮影方法とその装置並びにx線発生用ターゲット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1325920A JPH03186710A (ja) | 1989-12-18 | 1989-12-18 | X線断層撮影方法とその装置並びにx線発生用ターゲット |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03186710A true JPH03186710A (ja) | 1991-08-14 |
Family
ID=18182074
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1325920A Pending JPH03186710A (ja) | 1989-12-18 | 1989-12-18 | X線断層撮影方法とその装置並びにx線発生用ターゲット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03186710A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6480564B1 (en) | 1999-02-02 | 2002-11-12 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Sectional image photography system and method thereof |
| JP2010133982A (ja) * | 2010-03-15 | 2010-06-17 | Omron Corp | X線検査装置およびx線検査方法 |
| JP2011171126A (ja) * | 2010-02-18 | 2011-09-01 | National Institute Of Advanced Industrial Science & Technology | X線ターゲットの作製方法 |
| JP2016524316A (ja) * | 2013-04-22 | 2016-08-12 | クライツール スポル.エス アール.オー.Crytur Spol.S R.O. | 単結晶蛍光体を有する白色発光ダイオードとその製造方法 |
-
1989
- 1989-12-18 JP JP1325920A patent/JPH03186710A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6480564B1 (en) | 1999-02-02 | 2002-11-12 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Sectional image photography system and method thereof |
| JP2011171126A (ja) * | 2010-02-18 | 2011-09-01 | National Institute Of Advanced Industrial Science & Technology | X線ターゲットの作製方法 |
| JP2010133982A (ja) * | 2010-03-15 | 2010-06-17 | Omron Corp | X線検査装置およびx線検査方法 |
| JP2016524316A (ja) * | 2013-04-22 | 2016-08-12 | クライツール スポル.エス アール.オー.Crytur Spol.S R.O. | 単結晶蛍光体を有する白色発光ダイオードとその製造方法 |
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