JPH11258400A - 遷移放射型ｘ線発生装置用標的 - Google Patents
遷移放射型ｘ線発生装置用標的Info
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- JPH11258400A JPH11258400A JP5656298A JP5656298A JPH11258400A JP H11258400 A JPH11258400 A JP H11258400A JP 5656298 A JP5656298 A JP 5656298A JP 5656298 A JP5656298 A JP 5656298A JP H11258400 A JPH11258400 A JP H11258400A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 製作が容易で、強力かつ単色性の良好なＸ線
が得られるＸ線発生装置用標的を実現する。 【解決手段】 標的は、基板１上に、遷移放射の発生効
率が高い物質からなる薄膜２，４，６，８，１０と、Ｘ
線の透過率が高い物質からなる薄膜３，５，７，９とを
交互に積層した構造となっている。放射物質薄膜２，
４，６，８，１０及び間隙物質薄膜３，５，７，９の厚
さは、所望のエネルギーの遷移放射Ｘ線が干渉条件を満
たすような値に設定される。放射物質薄膜間を間隙物質
薄膜で満たすことにより、放射物質薄膜を精度良く等間
隔に並べ、遷移放射Ｘ線に干渉性を与える。
が得られるＸ線発生装置用標的を実現する。 【解決手段】 標的は、基板１上に、遷移放射の発生効
率が高い物質からなる薄膜２，４，６，８，１０と、Ｘ
線の透過率が高い物質からなる薄膜３，５，７，９とを
交互に積層した構造となっている。放射物質薄膜２，
４，６，８，１０及び間隙物質薄膜３，５，７，９の厚
さは、所望のエネルギーの遷移放射Ｘ線が干渉条件を満
たすような値に設定される。放射物質薄膜間を間隙物質
薄膜で満たすことにより、放射物質薄膜を精度良く等間
隔に並べ、遷移放射Ｘ線に干渉性を与える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子ビーム照射に
よって遷移放射Ｘ線を発生させるＸ線発生装置用の標的
の構造に関するものである。
よって遷移放射Ｘ線を発生させるＸ線発生装置用の標的
の構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、電子ビーム照射によって遷移
放射Ｘ線を発生させるＸ線発生装置用の標的として、遷
移放射の発生効率が高い物質からなる薄膜が一定の間隔
で配設された多層薄膜標的が知られている。図４（ａ）
は従来の遷移放射型Ｘ線発生装置用標的の平面図、図４
（ｂ）は図４（ａ）のＡ−Ａ線断面図、図４（ｃ）は後
述するスペーサーの平面図である。従来の遷移放射用標
的は、遷移放射の発生効率が高い物質（放射物質）から
なる薄膜１２，１４，１６，１８，２０が等間隔に並べ
られた構造となっており、各薄膜間は真空あるいは大気
等の間隙となっていた。このような標的は、薄膜１２，
１４，１６，１８，２０と上記間隙となるための穴が中
央部に配設された図４（ｃ）のようなスペーサー１３，
１５，１７，１９とを交互に機械的に積層することによ
り製作される。
放射Ｘ線を発生させるＸ線発生装置用の標的として、遷
移放射の発生効率が高い物質からなる薄膜が一定の間隔
で配設された多層薄膜標的が知られている。図４（ａ）
は従来の遷移放射型Ｘ線発生装置用標的の平面図、図４
（ｂ）は図４（ａ）のＡ−Ａ線断面図、図４（ｃ）は後
述するスペーサーの平面図である。従来の遷移放射用標
的は、遷移放射の発生効率が高い物質（放射物質）から
なる薄膜１２，１４，１６，１８，２０が等間隔に並べ
られた構造となっており、各薄膜間は真空あるいは大気
等の間隙となっていた。このような標的は、薄膜１２，
１４，１６，１８，２０と上記間隙となるための穴が中
央部に配設された図４（ｃ）のようなスペーサー１３，
１５，１７，１９とを交互に機械的に積層することによ
り製作される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】遷移放射標的に用いら
れる薄膜の厚さは通常０．１〜１０μｍ程度であり、薄
膜の間隔、すなわちスペーサーの厚さも同程度である。
このように非常に薄い膜を狭い間隔で積層する標的に
は、製作が難しいという問題点があった。その理由は、
薄膜間隔が非常に狭いため、スペーサーが存在したとし
ても、製作過程で薄膜が変形して各薄膜が接触してしま
うことが多く、ひどい場合には薄膜自体が破損してしま
うからである。また、このような標的に電子ビームを照
射したときに得られるＸ線は、強度が弱く、単色性（波
長の単一性）に乏しいという問題点があった。その理由
は、薄膜間隔のばらつきが許容誤差である数％を大幅に
超えてしまうと、各薄膜から放射される遷移放射Ｘ線の
干渉性が失われるからである。また、一般にこれらの標
的は、電子ビームの散乱や発生したＸ線の減衰を防ぐた
め、真空中において電子ビームに照射されるのが好まし
いが、従来の構造では真空中で使用することができない
という問題点があった。その理由は、薄膜間隙に空気が
存在するため、真空中ではこの空気層と真空との間に大
きな圧力がかかり、薄膜が破損してしまうからである。
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、
製作が容易で、強力かつ単色性の良好な遷移放射Ｘ線を
得ることができる遷移放射型Ｘ線発生装置用標的を提供
することを目的とする。
れる薄膜の厚さは通常０．１〜１０μｍ程度であり、薄
膜の間隔、すなわちスペーサーの厚さも同程度である。
このように非常に薄い膜を狭い間隔で積層する標的に
は、製作が難しいという問題点があった。その理由は、
薄膜間隔が非常に狭いため、スペーサーが存在したとし
ても、製作過程で薄膜が変形して各薄膜が接触してしま
うことが多く、ひどい場合には薄膜自体が破損してしま
うからである。また、このような標的に電子ビームを照
射したときに得られるＸ線は、強度が弱く、単色性（波
長の単一性）に乏しいという問題点があった。その理由
は、薄膜間隔のばらつきが許容誤差である数％を大幅に
超えてしまうと、各薄膜から放射される遷移放射Ｘ線の
干渉性が失われるからである。また、一般にこれらの標
的は、電子ビームの散乱や発生したＸ線の減衰を防ぐた
め、真空中において電子ビームに照射されるのが好まし
いが、従来の構造では真空中で使用することができない
という問題点があった。その理由は、薄膜間隙に空気が
存在するため、真空中ではこの空気層と真空との間に大
きな圧力がかかり、薄膜が破損してしまうからである。
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、
製作が容易で、強力かつ単色性の良好な遷移放射Ｘ線を
得ることができる遷移放射型Ｘ線発生装置用標的を提供
することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、請求項１に記
載のように、電子ビーム照射によって遷移放射Ｘ線を発
生させるＸ線発生装置のための、遷移放射の発生効率が
高い物質からなる第１の薄膜が一定の間隔で配設された
多層薄膜標的であって、第１の薄膜間がＸ線透過率が高
い物質からなる第２の薄膜で満たされ、第１、第２の薄
膜の厚さは、所望のエネルギーの遷移放射Ｘ線が干渉条
件を満たすような値に設定されるものである。このよう
に、第１の薄膜間をＸ線透過率が高い物質からなる所定
膜厚の第２の薄膜で満たすことにより、遷移放射の発生
効率が高い物質からなる第１の薄膜を精度良く等間隔に
並べることができ、第１の薄膜から放射される遷移放射
Ｘ線に十分な干渉性を与えることができる。また、本発
明は、請求項２に記載のように、上記第１、第２の薄膜
がＸ線発生効率が低い物質からなる薄い基板上に形成さ
れたものである。
載のように、電子ビーム照射によって遷移放射Ｘ線を発
生させるＸ線発生装置のための、遷移放射の発生効率が
高い物質からなる第１の薄膜が一定の間隔で配設された
多層薄膜標的であって、第１の薄膜間がＸ線透過率が高
い物質からなる第２の薄膜で満たされ、第１、第２の薄
膜の厚さは、所望のエネルギーの遷移放射Ｘ線が干渉条
件を満たすような値に設定されるものである。このよう
に、第１の薄膜間をＸ線透過率が高い物質からなる所定
膜厚の第２の薄膜で満たすことにより、遷移放射の発生
効率が高い物質からなる第１の薄膜を精度良く等間隔に
並べることができ、第１の薄膜から放射される遷移放射
Ｘ線に十分な干渉性を与えることができる。また、本発
明は、請求項２に記載のように、上記第１、第２の薄膜
がＸ線発生効率が低い物質からなる薄い基板上に形成さ
れたものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】［実施の形態の１］次に、本発明
の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の第１の実施の形態となる遷移放射型Ｘ線
発生装置用標的の断面図である。本実施の形態の標的
は、基板（メンブレン）１上に、遷移放射の発生効率が
高い物質（以下、放射物質と呼ぶ）からなる薄膜２，
４，６，８，１０と、Ｘ線の透過率が高い物質（以下、
間隙物質と呼ぶ）からなる薄膜３，５，７，９とを交互
に積層した構造となっている。
の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の第１の実施の形態となる遷移放射型Ｘ線
発生装置用標的の断面図である。本実施の形態の標的
は、基板（メンブレン）１上に、遷移放射の発生効率が
高い物質（以下、放射物質と呼ぶ）からなる薄膜２，
４，６，８，１０と、Ｘ線の透過率が高い物質（以下、
間隙物質と呼ぶ）からなる薄膜３，５，７，９とを交互
に積層した構造となっている。
【０００６】電子ビームの照射時に基板１から発生する
Ｘ線は、薄膜２，４，６，８，１０から発生する遷移放
射Ｘ線の干渉効果を乱すものである。しかしながら、基
板１として例えばＳｉＮ等のような電子密度が低い、す
なわち遷移放射や制動放射Ｘ線の発生効率が低い物質を
用いて、かつ発生Ｘ線の影響が小さくなるように基板１
を十分薄くすれば、その影響を殆ど無視することが可能
である。この基板１の使用により、薄膜２，４，６，
８，１０から発生する遷移放射Ｘ線に影響を与えること
なく、標的の物理的強度を増大させることができる。
Ｘ線は、薄膜２，４，６，８，１０から発生する遷移放
射Ｘ線の干渉効果を乱すものである。しかしながら、基
板１として例えばＳｉＮ等のような電子密度が低い、す
なわち遷移放射や制動放射Ｘ線の発生効率が低い物質を
用いて、かつ発生Ｘ線の影響が小さくなるように基板１
を十分薄くすれば、その影響を殆ど無視することが可能
である。この基板１の使用により、薄膜２，４，６，
８，１０から発生する遷移放射Ｘ線に影響を与えること
なく、標的の物理的強度を増大させることができる。
【０００７】放射物質としては、遷移放射の発生効率が
高い、すなわち電子密度が高い固体の中重金属元素の単
体あるいはその化合物が好ましく、かつ発生するＸ線波
長周辺に吸収端を持たない材料が好ましい。このような
条件を満たす物質の例として、１〜１０ｋｅＶのＸ線領
域を対象とする場合にはニッケルが有望である。間隙物
質としては、Ｘ線透過率ができるだけ高い、すなわち電
子密度ができるだけ低い固体物質が好ましい。例えば、
ベリリウム、炭素、窒素などの軽元素の単体あるいはそ
れらの化合物が好ましい。
高い、すなわち電子密度が高い固体の中重金属元素の単
体あるいはその化合物が好ましく、かつ発生するＸ線波
長周辺に吸収端を持たない材料が好ましい。このような
条件を満たす物質の例として、１〜１０ｋｅＶのＸ線領
域を対象とする場合にはニッケルが有望である。間隙物
質としては、Ｘ線透過率ができるだけ高い、すなわち電
子密度ができるだけ低い固体物質が好ましい。例えば、
ベリリウム、炭素、窒素などの軽元素の単体あるいはそ
れらの化合物が好ましい。
【０００８】放射物質薄膜２，４，６，８，１０及び間
隙物質薄膜３，５，７，９の厚さは、所望のエネルギー
の遷移放射Ｘ線が干渉条件を満たすような値に設定され
る。このとき、上記干渉条件は、放射物質薄膜２，４，
６，８，１０の間隔、すなわち間隙物質薄膜３，５，
７，９の膜厚で決定され、遷移放射Ｘ線のエネルギー
は、放射物質薄膜２，４，６，８，１０の膜厚とその間
隔で決定される。
隙物質薄膜３，５，７，９の厚さは、所望のエネルギー
の遷移放射Ｘ線が干渉条件を満たすような値に設定され
る。このとき、上記干渉条件は、放射物質薄膜２，４，
６，８，１０の間隔、すなわち間隙物質薄膜３，５，
７，９の膜厚で決定され、遷移放射Ｘ線のエネルギー
は、放射物質薄膜２，４，６，８，１０の膜厚とその間
隔で決定される。
【０００９】以上のような構成は、適当な薄膜形成方法
によって基板１上に放射物質と間隙物質を交互に形成す
ることにより実現される。薄膜形成方法としては、半導
体プロセス等で従来から使用されている、蒸着法、ＣＶ
Ｄ法、スパッタ法、ＭＢＥ法等を用いることが可能であ
る。なお、薄膜の層数については、任意に決定してよい
が、層数を増やし過ぎると、放射物質から発生した遷移
放射Ｘ線が吸収されるので注意が必要である。
によって基板１上に放射物質と間隙物質を交互に形成す
ることにより実現される。薄膜形成方法としては、半導
体プロセス等で従来から使用されている、蒸着法、ＣＶ
Ｄ法、スパッタ法、ＭＢＥ法等を用いることが可能であ
る。なお、薄膜の層数については、任意に決定してよい
が、層数を増やし過ぎると、放射物質から発生した遷移
放射Ｘ線が吸収されるので注意が必要である。
【００１０】図２は本実施の形態の標的及び従来の標的
によって得られた遷移放射Ｘ線のエネルギースペクトル
を示す図である。図２においては、Ｅ１が本実施の形態
の標的による遷移放射Ｘ線のエネルギースペクトルであ
り、Ｅ２が従来の標的による遷移放射Ｘ線のエネルギー
スペクトルである。本実施の形態の標的としては、０．
１８８μｍ厚のニッケル薄膜と０．２２μｍ厚の炭素薄
膜を交互に各１０層堆積させたものを用い、従来の標的
としては、０．１８８μｍ厚のニッケル薄膜を不等間隔
で１０層堆積させたもの（ニッケル薄膜間のスペーサー
の膜厚が不等なもの）を用いている。
によって得られた遷移放射Ｘ線のエネルギースペクトル
を示す図である。図２においては、Ｅ１が本実施の形態
の標的による遷移放射Ｘ線のエネルギースペクトルであ
り、Ｅ２が従来の標的による遷移放射Ｘ線のエネルギー
スペクトルである。本実施の形態の標的としては、０．
１８８μｍ厚のニッケル薄膜と０．２２μｍ厚の炭素薄
膜を交互に各１０層堆積させたものを用い、従来の標的
としては、０．１８８μｍ厚のニッケル薄膜を不等間隔
で１０層堆積させたもの（ニッケル薄膜間のスペーサー
の膜厚が不等なもの）を用いている。
【００１１】図２は、これらの標的に対してエネルギー
１５ＭｅＶの電子を照射し、このとき発生した遷移放射
Ｘ線を電子ビームの進行方向に対して３４ｍｒａｄ角度
にて観測した場合のＸ線スペクトルを示している。従来
の標的では、放射物質薄膜の間隔のばらつきが大きいた
め、遷移放射Ｘ線の干渉性が失われる。したがって、図
２のＥ２で示すように、従来の標的に電子ビームを照射
したときに得られるＸ線は、強度が弱く、単色性に乏し
い。これに対し、本実施の形態の標的によれば、遷移放
射Ｘ線の干渉性が十分に得られるので、図２のＥ１で示
すように、強力かつ単色性の良好なＸ線が得られること
が分かる。
１５ＭｅＶの電子を照射し、このとき発生した遷移放射
Ｘ線を電子ビームの進行方向に対して３４ｍｒａｄ角度
にて観測した場合のＸ線スペクトルを示している。従来
の標的では、放射物質薄膜の間隔のばらつきが大きいた
め、遷移放射Ｘ線の干渉性が失われる。したがって、図
２のＥ２で示すように、従来の標的に電子ビームを照射
したときに得られるＸ線は、強度が弱く、単色性に乏し
い。これに対し、本実施の形態の標的によれば、遷移放
射Ｘ線の干渉性が十分に得られるので、図２のＥ１で示
すように、強力かつ単色性の良好なＸ線が得られること
が分かる。
【００１２】［実施の形態の２］図３は本発明の第２の
実施の形態となる遷移放射型Ｘ線発生装置用標的の断面
図であり、図１と同一の構成には同一の符号を付してあ
る。本実施の形態の標的は、実施の形態の１の標的と比
べて基板１がない構造となっている。このような構造
は、図１の標的の基板１を半導体プロセス等で従来から
使用されている各種エッチング法等によって除去するこ
とにより実現可能である。こうして、基板１の影響を完
全に除去することができる。
実施の形態となる遷移放射型Ｘ線発生装置用標的の断面
図であり、図１と同一の構成には同一の符号を付してあ
る。本実施の形態の標的は、実施の形態の１の標的と比
べて基板１がない構造となっている。このような構造
は、図１の標的の基板１を半導体プロセス等で従来から
使用されている各種エッチング法等によって除去するこ
とにより実現可能である。こうして、基板１の影響を完
全に除去することができる。
【００１３】
【発明の効果】本発明によれば、請求項１に記載のよう
に、第１の薄膜間を第２の薄膜で満たすことにより、遷
移放射の発生効率が高い物質からなる第１の薄膜を精度
良く等間隔に並べることができるので、第１の薄膜から
放射される遷移放射Ｘ線に十分な干渉性を与えることが
でき、強力かつ単色性の良好な遷移放射Ｘ線を得ること
ができる。また、第１、第２の薄膜の形成に周知の薄膜
形成法を利用することができるため、製作が容易とな
り、機械的製作箇所をなくすことができるため、製作工
程における薄膜の破損を防止することができる。さら
に、第１の薄膜間には空気層がないため、真空中でも使
用することが可能となる。
に、第１の薄膜間を第２の薄膜で満たすことにより、遷
移放射の発生効率が高い物質からなる第１の薄膜を精度
良く等間隔に並べることができるので、第１の薄膜から
放射される遷移放射Ｘ線に十分な干渉性を与えることが
でき、強力かつ単色性の良好な遷移放射Ｘ線を得ること
ができる。また、第１、第２の薄膜の形成に周知の薄膜
形成法を利用することができるため、製作が容易とな
り、機械的製作箇所をなくすことができるため、製作工
程における薄膜の破損を防止することができる。さら
に、第１の薄膜間には空気層がないため、真空中でも使
用することが可能となる。
【００１４】また、請求項２に記載のように、第１、第
２の薄膜をＸ線発生効率が低い物質からなる薄い基板上
に形成することにより、標的の物理的強度を増大させる
ことができる。
２の薄膜をＸ線発生効率が低い物質からなる薄い基板上
に形成することにより、標的の物理的強度を増大させる
ことができる。
【図１】 本発明の第１の実施の形態となる遷移放射型
Ｘ線発生装置用標的の断面図である。
Ｘ線発生装置用標的の断面図である。
【図２】 図１の標的及び従来の標的によって得られた
遷移放射Ｘ線のエネルギースペクトルを示す図である。
遷移放射Ｘ線のエネルギースペクトルを示す図である。
【図３】 本発明の第２の実施の形態となる遷移放射型
Ｘ線発生装置用標的の断面図である。
Ｘ線発生装置用標的の断面図である。
【図４】 従来の遷移放射型Ｘ線発生装置用標的の平面
図及び断面図とスペーサーの平面図である。
図及び断面図とスペーサーの平面図である。
１…基板、２、４、６、８、１０…放射物質薄膜、３、
５、７、９…間隙物質薄膜。
５、７、９…間隙物質薄膜。
Claims (2)
- 【請求項１】 電子ビーム照射によって遷移放射Ｘ線を
発生させるＸ線発生装置のための、遷移放射の発生効率
が高い物質からなる第１の薄膜が一定の間隔で配設され
た多層薄膜標的であって、 前記第１の薄膜間がＸ線透過率が高い物質からなる第２
の薄膜で満たされ、 第１、第２の薄膜の厚さは、所望のエネルギーの遷移放
射Ｘ線が干渉条件を満たすような値に設定されることを
特徴とする遷移放射型Ｘ線発生装置用標的。 - 【請求項２】 請求項１記載の遷移放射型Ｘ線発生装置
用標的において、 前記第１、第２の薄膜がＸ線発生効率が低い物質からな
る薄い基板上に形成されていることを特徴とする遷移放
射型Ｘ線発生装置用標的。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5656298A JPH11258400A (ja) | 1998-03-09 | 1998-03-09 | 遷移放射型ｘ線発生装置用標的 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5656298A JPH11258400A (ja) | 1998-03-09 | 1998-03-09 | 遷移放射型ｘ線発生装置用標的 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11258400A true JPH11258400A (ja) | 1999-09-24 |
Family
ID=13030577
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5656298A Pending JPH11258400A (ja) | 1998-03-09 | 1998-03-09 | 遷移放射型ｘ線発生装置用標的 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11258400A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004514120A (ja) * | 2000-11-09 | 2004-05-13 | ステリス インコーポレイテッド | 製品用ｘ線ターゲット |
| WO2005098871A1 (ja) * | 2004-04-08 | 2005-10-20 | Japan Science And Technology Agency | Ｘ線用ターゲット及びそれを用いた装置 |
| US8208603B2 (en) | 2009-07-28 | 2012-06-26 | Canon Kabushiki Kaisha | X-ray generating device |
| WO2016125289A1 (ja) * | 2015-02-05 | 2016-08-11 | 株式会社島津製作所 | Ｘ線発生装置 |
-
1998
- 1998-03-09 JP JP5656298A patent/JPH11258400A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004514120A (ja) * | 2000-11-09 | 2004-05-13 | ステリス インコーポレイテッド | 製品用ｘ線ターゲット |
| WO2005098871A1 (ja) * | 2004-04-08 | 2005-10-20 | Japan Science And Technology Agency | Ｘ線用ターゲット及びそれを用いた装置 |
| US7551722B2 (en) | 2004-04-08 | 2009-06-23 | Japan Science And Technology Agency | X-ray target and apparatuses using the same |
| US8208603B2 (en) | 2009-07-28 | 2012-06-26 | Canon Kabushiki Kaisha | X-ray generating device |
| WO2016125289A1 (ja) * | 2015-02-05 | 2016-08-11 | 株式会社島津製作所 | Ｘ線発生装置 |
| US10453579B2 (en) | 2015-02-05 | 2019-10-22 | Shimadzu Corporation | X-ray generator |
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