(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
減圧領域（１０）から大気圧領域（１４）を分けるためのＸ線ウィンドウ（１）であって、
中間領域（１２）から前記大気圧領域を分けている第１のＸ線透過ウィンドウエレメント（２２）と、
前記減圧領域から前記中間領域を分け、堆積される汚染物を受けるために減圧領域に面している側面（７８）を備えた第２のウィンドウエレメント（７０）と、
前記第２のウィンドウエレメントに電圧を印加するための電圧印加手段（２６、２８、３０）とを具備し、
前記第２のウィンドウエレメントは、
電気絶縁層（７４）と、
前記減圧領域に面し、かつ、電荷が蓄積されないように電荷吸収体に接続されるチャージドレイン層（７６）と、
前記チャージドレイン層から電気的に絶縁され、前記電圧印加手段により電圧が印加され、前記チャージドレイン層（７６）を加熱するヒーター層とを含む積層構造を有していることを特徴とするＸ線ウィンドウ。
【請求項２】
前記減圧領域に面している前記側面（７８）側で前記第２のウィンドウエレメント（７０）の外周を少なくとも部分的に囲むスクリーン（６０、６０ａ、６０ｂ）を更に具備し、
前記スクリーンは、電気伝導性であり、電荷が蓄積されないようにチャージ吸収体に接続される請求項１のＸ線ウィンドウ。
【請求項３】
前記チャージドレイン層（７６）は、前記スクリーンによって全外周端が囲まれ、更に前記チャージドレイン層（７６）の外周部と前記スクリーンの内周部とは、重なっており、前記チャージドレイン層（７６）の外周部は、前記外周端から距離ｄ１だけ内方に延びている請求項２のＸ線ウィンドウ。
【請求項４】
前記スクリーンと前記第２のウィンドウエレメントとは、互いに熱的に絶縁されている請求項２または３のＸ線ウィンドウ。
【請求項５】
前記スクリーンと、前記第２のウィンドウエレメントの前記チャージドレイン層との間に配置され、両方と電気的に接触すると共に、両者を熱的に絶縁しているスペーサ（６６）を更に具備する請求項４のＸ線ウィンドウ。
【請求項６】
前記熱的に絶縁しているスペーサは、
ドーピングされたシリカ、
ドーピングされたセラミック材料、および、
金属化されたセラミック材料のうちの１つを含む、請求項５のＸ線ウィンドウ。
【請求項７】
前記スクリーンと、前記第２のウィンドウエレメントとの間に配置され、両者を熱的および電気的に絶縁しているスペーサ（６２）と、
前記チャージドレイン層を前記スクリーンに接続している電気導電フィラメントと、を更に具備する請求項４のＸ線ウィンドウ。
【請求項８】
前記ヒーター層は、前記電気絶縁層の一面内を電気絶縁層の端縁から所定の距離ｄ７１の所まで延び、
前記チャージドレイン層は、前記電気絶縁層の他面上を電気絶縁層の端縁を所定の距離ｄ７２を超えるように延びている、請求項１ないし７のいずれか１項のＸ線ウィンドウ。
【請求項９】
前記チャージドレイン層の端部は、電気導電流体を含んでいるリザーバ（３４）に、リザーバのスリット（３２）を介して挿入される、請求項８のＸ線ウィンドウ。
【請求項１０】
ヒーター層は、前記電気絶縁層の一面内を電気絶縁層の端縁から所定の距離ｄ６１の所まで延び、
前記チャージドレイン層は、前記電気絶縁層の他面内を電気絶縁層の端縁から所定の距離ｄ６２の所まで延びている、請求項１ないし７のいずれか１項のＸ線ウィンドウ。
【請求項１１】
前記チャージドレイン層は、グラファイト、ダイヤモンド、アモルファスカーボン、クロミウム、ニッケル、チタン、ニオブ、モリブデン、タンタル、タングステン、レニウムのうちの１つを含む、請求項１ないし１０のいずれか１項のＸ線ウィンドウ。
【請求項１２】
前記第２のウィンドウエレメントは、Ｘ線を透過する、請求項１ないし１１のいずれか１項のＸ線ウィンドウ。
【請求項１３】
前記第２のウィンドウエレメントの層は、Ｘ線透過エレメント（８０）によってカバーされている少なくとも１つの軸方向の孔（９０）を有している、請求項１ないし１１のいずれか１項のＸ線ウィンドウ。
【請求項１４】
気密なハウジング（４４）と、
前記ハウジングの外壁に設けられた請求項１ないし１３のいずれか１項に記載のＸ線ウィンドウと、を具備するＸ線源ハウジング。
【請求項１５】
請求項１４のＸ線源ハウジングと、
前記ハウジング内に提供される電子源と、
前記ハウジング内に設けられた液体ジェット電子ターゲットと、とを具備するＸ線源。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
一般にここに開示される発明は、電子衝撃法Ｘ線源（ｅｌｅｃｔｒｏｎ−ｉｍｐａｃｔ  Ｘ−ｒａｙ  ｓｏｕｒｃｅｓ）のインスタレーションに関する。より詳しくは、それは、液体ジェットアノードを含んでいるＸ線発生配置のための真空ケーシングの部分として、適切なＸ線ウィンドウに関する。
【背景技術】
【０００２】
出願中の国際出願ＷＯ２０１０／０８３８５４は公開され、本願明細書に引用したものとする。それは、真空から大気圧を切り離し、放射Ｘ線を通すための自己洗浄ウィンドウ配置を開示する。ウィンドウ配置は、動作中に汚染物を蒸発させるために真空に面する内面をクリーニングするための加熱手段を有する。特に、ウィンドウは、液体ジェットアノードからのはね（ｓｐｌａｓｈｅｓ）、小滴（ｄｒｏｐｌｅｔｓ）および堆積霧（ｄｅｐｏｓｉｔｉｎｇ  ｍｉｓｔ）からクリーニングされることができる。
【発明の概要】
【０００３】
コンタミネーションに対して改良されたローブスト性を有するＸ線ウィンドウを提案することは、本発明の目的である。特定の目的は、強力な自己発熱機能を有するＸ線ウィンドウを提案することである。
【０００４】
減圧領域から大気圧力領域を切り離すためのＸ線ウィンドウであって：  
中間領域から大気圧領域を切り離す第１のＸ線透明ウィンドウエレメントと；  
減圧領域から中間領域を切り離し、上に堆積する汚染物を受けるための減圧領域に面する側を有している第２のウィンドウエレメントと；  
上に堆積する汚染物を蒸発させるための第２のウィンドウエレメントのエリア間に電気電圧を印加するための加熱手段とを具備するＸ線ウィンドウ。
【０００５】
このようなウィンドウは、真空の壁またはＸ線源のほぼ真空の室（減圧領域）において提供されることができ、生成されたＸ線がチャンバを出るのを可能にし、一方、必要な（近い）真空条件を保つ。液状金属のジェットを有するＸ線源の場合、汚染物は、陽極からの金属細片でありうる。細片がＸ線源の通常操作の間、第２のウィンドウエレメントに累算する場合であっても、Ｘ線源を分解するかまたは真空を開放することなく、また源の通常操作を中断することもなく本発明に係る第２のウィンドウエレメントを良好にクリーニングすることが可能である。
【０００６】
発明者は、記載される種類のウィンドウが、細片パーティクルがウィンドウに隣接するエレメントとの電気的なおよび／または熱的な接続をもたらす障害状態を許すと理解した。図１に示すように、細片パーティクルＣ１は、ハウジング４４と内側表面を形成する電気的に加熱された第２のウィンドウエレメント２４との間に設置される。ハウジング４４が接地される場合、源３０によって提供される一部の電流は第２のウィンドウエレメント２４を加熱する代わりに、パーティクルＣ１を介して逃げることができる。ハウジング４４が電気的に絶縁される場合であっても、場合によっては、パーティクルＣ１は、放熱器（ｈｅａｔ  ｓｉｎｋ）として働き、第２のウィンドウエレメント２４が意図された温度分布から偏らされる。これは、ウィンドウの自浄化作用（ｓｅｌｆ−ｃｌｅａｎｉｎｇ  ａｃｔｉｏｎ）を妨げる。
【０００７】
図２は、第２のウィンドウエレメント２４を囲んでいるチャージ吸収スクリーン６０を備えているウィンドウ配置の障害状態を示す。スクリーン６０は、ウィンドウの境界およびそれに対応する装置が電子若しくはＸ線照射から、または汚染物からの保護を必要とするアプリケーションに役立つことができる。第２のウィンドウエレメント２４のオーミックの加熱が規則正しく進行し、発生された熱の節約を可能とするために、ウィンドウエレメント２４は、スペーサ６２を熱的におよび電気的に絶縁することによって、スクリーン６０から切り離される。第２のウィンドウエレメント２４とスクリーン６０との間に位置する汚染物パーティクルＣ２は、これらのエレメント間の望ましくない電気的なおよび／または熱的な接続を生成する。特に、電流源３０から流れている電流は、接続ポイント２６からパーティクルＣ２までの短いセグメントに集中することとなり得る。
【０００８】
それゆえに、パーティクルＣ２自体によって加熱がより効果的にならなかったときには、ウィンドウが障害状態から回復するのに相当な時間がかかることとなり得る。
【０００９】
これらの欠点からみて、本発明は、請求項１に係るＸ線ウィンドウを提供する。有利な実施形態は、従属クレームによって規定される。第１の態様として、第２のウィンドウエレメントは：  
・電気絶縁層と；  
・減圧領域に面し、チャージシンクに接続されるチャージドレイン層と；  
・チャージドレイン層から電気的に絶縁されるヒーター層と、を具備し、  
そこにおいて、電圧が印加される間の前記エリアは、ヒーター層に位置される。  
したがって、本発明は、従来のウィンドウの第２のウィンドウエレメントが２つの異なるタイプの電荷輸送に関与するという認識に基づくものであって、その２つの異なるタイプとは、細片を蒸発させるオーミック加熱と、荷電細片パーティクルまたは直接の電子線照射によってエレメントに伝えられるチャージのドレイニング（ｄｒａｉｎｉｎｇ）との両方であり、さらに、それは電荷輸送の２つのタイプを切り離すのに有利である。電荷輸送の２つのタイプが別個の層（例えばヒーター層およびチャージドレイン層）にある場合、特にその機能を不安定にさせそうである細片の堆積から保護される所に、ヒーター層は配置されることができる。本発明は、従来技術よりもすばやく図２に示される障害状態を修正する。なぜなら、オーミック加熱は、スクリーン６０および第２のウィンドウエレメント２４間の細片パーティクルＣ２を介した望まれていない電気接続にもかかわらず動作し続けるからである。同様に、図１に示される障害状態は、本発明によって容易に前もって対処されることができ、そしてそれは、細片に最も曝される部分である境界から一定の距離で終わるヒーター層端部上の第２の境界エレメントを使用して実施されることができる。
【００１０】
この開示および特に請求項に対して、用語「細片」および「汚染物」は、取り換えられて使用される。「電気絶縁層」が、意図されたアプリケーションに従って、高いかまたは低い熱伝導率を有することができると理解される。例えばウィンドウエレメントの軸方向の反対側に堆積させている細片が取り除かれる場合には、それで電気絶縁層は好ましくは高い（軸方向の）熱伝導率を有する。他方では、細片がウィンドウエレメントの軸方向に反対の側ではなくヒーター層と熱的に接触するエレメント上で蒸発することになっている場合には（例えば、第２のウィンドウエレメントがＸ線に対して部分的に非透過である場合）、熱的に絶縁している電気的絶縁材料を選ぶことはまたより経済的である。更に、「チャージドレイン層」は、何らかの重要な範囲に静電的にチャージされるようにならないために、ウィンドウエレメントから電荷を排出するように適合される。これを達成するために、チャージドレイン層は、何らかの適切な電位、例えばアースポテンシャル、一定のノンアースポテンシャル（電子に対して誘引的であるか反発的である）または変動しているポテンシャルであり得る。更に、少なくとも第２のウィンドウエレメントの横方向（ｔｒａｎｓｖｅｒｓａｌ  ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）においてチャージドレイン層は電気的に導電である。その結果、電荷はウィンドウエレメントから排出されることができ、チャージシンクへ進むことができる。最後に「ヒーター層」はソリッド又はノンソリッドのエレメントであることができる。そして、全体または一部の第２のウィンドウエレメントをカバーする。ヒーター層は、ウィンドウエレメントの横方向において少なくとも電気的に導電である材料の薄膜層であることができる。
【００１１】
図１と類似してスクリーニングがされていないウィンドウとして、本発明は実施されることができる。これは単純で効果的な組立を提供し、それにもかかわらず、飛び散る細片から隔離される位置にヒーター層を配置することによって、例えば第２のウィンドウエレメントの境界からある距離で終端させることによって、強固なものとできる。
【００１２】
一実施例において、第２のウィンドウエレメントは、減圧領域に面しているサイドに対向するスクリーンによって、少なくとも部分的に囲まれている。好ましくは、チャージ吸収体（または、例えば接地のチャージシンク）に接続されることによって、および電気的に導電性とすることによってチャージドレインとしてスクリーンは機能する。スクリーンは、あるのであれば、はねや小滴の伝播を含む細片に対して直接的な暴露する第２のウィンドウエレメントの端、機械式固定手段および電気接続を保護する。
【００１３】
一実施例において、第２のウィンドウエレメントはチャージドレインスクリーンによって囲まれ、かつ、第２のウィンドウエレメントのチャージドレイン層は、熱的に絶縁されるスペーサを介して取り付けられることによってスクリーンに接続される。スペーサは、スクリーンおよびウィンドウエレメントのチャージドレイン層の両方と電気的に接続される。スペーサ自体は、第２のウィンドウエレメントに当たるチャージを排出するために、十分に電気的に導電である。典型例として、ウィンドウエレメントに当たるチャージは、マイクロアンペアオーダーである。より少ない加熱パワーとしなければならないことから、熱的に第２のウィンドウエレメントを絶縁することは、経済的であり、より弱い加熱電流の使用がヒーター層の実用寿命を増加させる。
【００１４】
一実施例において、第２のウィンドウエレメントは、チャージドレインスクリーンに囲まれ、そして熱的および電気的に伝導するスペーサを介してこれに取り付けられる。チャージドレイン層からチャージの所望の排出を達成するために、この層は、フィラメントを介してスクリーンに接続される。フィラメントは、第２のウィンドウエレメントおよび／またはスクリーンの熱膨張を収容するために、好ましくはたるんでいる。
【００１５】
一実施例において、チャージドレイン層は絶縁層の外側へと延びず、一方、少なくともウィンドウエレメントの横方向の正の距離近くにヒーター層はチャージドレイン層の外側へと延びる。絶縁層は、ヒーター層またはチャージドレイン層と同じ高さであることができ、またはヒーター層までではなくチャージドレイン層の外側へと延びることができる。サイズの違いは、より強い層の電気的絶縁を作成する。それらは、また、第２のウィンドウエレメントの電気的および機械的な留め具を単純化することができる。なぜなら、その部分が電気導電液体を有するリザーバのスリットに挿入されることができるからである。このような留め具は、ＷＯ  ２０１０／０８３８５４の図３と同様に達成されることができる。それは、軸方向にウィンドウエレメントを固定し、同様にいくぶん横方向においてそれを固定することができる。長所として、第２のウィンドウエレメントは、温度変化に応答して拡大および縮小することを許容される。ウィンドウエレメントの境界の２つのセグメントが異なるリザーバのスリットに挿入される場合、オーミック加熱のための電流はヒーター層を介してドライブされることができる。ヒーター層および電気絶縁層が端で互いと高さが同一の場合、両方ともコンテナのスリットに挿入されることができる。
【００１６】
この実施形態に対するバリエーションにおいて、ヒーター層は絶縁層の外側へは延びず、チャージドレイン層はヒーター層の外側へと少なくとも正の距離延びる。絶縁層はいずれかの最外層と同じ高さであることができ、また、ヒーター層およびチャージドレイン層のそれぞれの境界の間を終端する。この幾何学は、少なくとも第２のウィンドウエレメントの境界の部分上に適用される。チャージドレイン層が前記部分の第２のウィンドウエレメントの最外側部分を構成するので、リザーバのスリットにそれを挿入することによってこの層を固定することは便利である。ここで、それは電気導電液体とのコンタクトを形成する。チャージドレイン層および電気絶縁層が互いと同じ高さの場合、両方とも、コンテナのスリットに挿入されることができる。好ましくは、液体は、次ぎにチャージシンクに電気的に接続される。スリットへの挿入によってウィンドウエレメントの複数の境界セグメントを接続することは、必要ではないが可能である。なぜなら、熱拡張性およびチャージ排出能力の両方は１つですでに達成されるからである。
【００１７】
一実施例において、電気絶縁層は、第２のウィンドウエレメントの最外側部分、少なくともその境界の部分の上を構成する。この部分において、より正確に言うと、電気絶縁層は、ヒーター層の外側で第１の距離と、チャージドレイン層の外側で第２の距離とを延びることができる。そこにおいて、第１および第２の距離はウィンドウエレメントの横方向に関する。固定手段の電気的な絶縁は必須のものではないから、これは第２のウィンドウエレメントをマウントすることを容易にする。加えて、電気絶縁層が熱的な絶縁である場合、留め具手段が熱伝導材料（例えば金属）でないことを要せず、これは便利であり、実装はさらにより単純になることができる。
【００１８】
一実施例において、第２のウィンドウエレメントは、Ｘ線に透明である。それとは異なって、ウィンドウエレメントは、限られた範囲だけにＸ線波長範囲の放射線を吸収する。受け入れられるＸ線吸収度を有するウィンドウ材料の設計選択は、材料の他の特性、例えば導電率、熱伝導率、機械的強さ、耐摩耗性、生産技術態様などによって影響され得る。そこで、第２のウィンドウエレメントの加熱される部分は、Ｘ線ビームがウィンドウエレメントを通過する位置に対応する少なくとも中心部を含まなければならない。
【００１９】
一実施例において、第２のウィンドウエレメントは、上で議論される意味において必ずしもＸ線に透明ではない。これは、より大きな許容範囲によって選択されるウィンドウエレメントの材料を可能にする。Ｘ線放射を通すために、それは、少なくとも１つの孔を備える。細片を第１のウィンドウエレメントに達することから防ぐために、孔は、Ｘ線透明カバーによって提供される。減圧領域と中間領域との間での圧力断絶として、カバーはまた機能することができる。孔は、軸方向に実質的に延びる。それは、直線または干渉領域から発せられる光線円錐の後で、すなわち、わずかに、光線方向に拡張されて成形される。カバーは、好ましくはヒーター層と直接または第２のウィンドウエレメントの他の層を介して熱接触する。カバーは、減圧領域側の孔開口に重なることができる。カバーは、また、中間領域側の孔に重なることができる；この後者の実装は、カバーエレメントの効果的な加熱からみて好ましい。
【００２０】
それらが相互に異なる請求項において詳述される場合であっても、本発明がここに開示される形態の全ての組合せに関するものであることは、留意されるべきである。
【００２１】
発明の好ましい実施形態は、ここで添付の図面を参照して、より詳細に記載される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１および２は、２つの異なる障害状態にある従来技術のＸ線ウィンドウを示す。
【図２】図１および２は、２つの異なる障害状態にある従来技術のＸ線ウィンドウを示す。
【図３】図３は、本発明の一実施形態に係る部分的にスクリーン（遮蔽）されたＸ線ウィンドウの断面側面図である。
【図４】図４および５は、本発明の実施形態に係る電気的におよび機械的に第２のウィンドウエレメントを固定する２つの好ましい方法を示す。
【図５】図４および５は、本発明の実施形態に係る電気的におよび機械的に第２のウィンドウエレメントを固定する２つの好ましい方法を示す。
【図６】図６および７は、スクリーンに第２のウィンドウエレメントのチャージドレイン層を接続する２つの好ましい方法を示す。
【図７】図６および７は、スクリーンに第２のウィンドウエレメントのチャージドレイン層を接続する２つの好ましい方法を示す。
【図８】図８および９は、第２のウィンドウエレメントの２つの好ましい層のジオメトリを示す。
【図９】図８および９は、第２のウィンドウエレメントの２つの好ましい層のジオメトリを示す。
【図１０】図１０は、本発明に係るＸ線ウィンドウの中心部の詳細な断面側面図である。そこにおいて、断面の平面は第２のウィンドウエレメントを通るカバーされた軸方向の穴を横切る。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
参照数字は、図面上の類似のエレメントのために使用される。特に明記しない限り、図面は、概略であって、原寸に比例したものではない。
【００２４】
図３は、発明の一実施例に係るＸ線ウィンドウの断面図である。図は電気電流源３０までは部分的にダイアグラムであり、接地するいくつかの接続はシンボリックで示され、それらの位置に関係なく発明の物理的な実施形態として示される。ウィンドウの用途は、Ｘ線源のハウジングの真空耐性のＸ線開口を提供するものである。ウィンドウ配置は、減圧領域１０および大気圧領域１４を切り離す。減圧領域１０は気密な（真空密封）ハウジング４４の内部であることができ、それはＸ線発生のための装置を含み、Ｘ線ウィンドウの第１のウィンドウエレメント２２と共に環境からこれを切り離す。Ｘ線発生装置の動作の間、減圧領域１０は、真空または真空に近い圧力、例えば１０−９および１０−６バール（ｂａｒ）間であることができる。Ｘ線源の陽極、溶融金属ジェット（図示せず）は動作の間、ノズル（図示せず）から連続的に放出されることができる。
【００２５】
ウィンドウは、２つの実質的に平行したウィンドウエレメントを備えている。第１のウィンドウエレメント２２および第２のウィンドウエレメント７０である。第１および第２のウィンドウエレメントは、中間領域１２を閉じ込める。汚染物Ｃは、減圧領域に面する第２のウィンドウエレメント７０のその側（ｓｉｄｅ）７８上への堆積物として予想される。汚染物Ｃは、蒸気、懸濁したパーティクルまたは小滴の形で、またははねとして第２のウィンドウエレメント７０に達することができる。第１のウィンドウエレメント２２のための適切な材料はベリリウムを含む。そして、それは有効な厚さの値でＸ線に対して透明である。第２のウィンドウエレメント７０に対して、第１のウィンドウエレメント２２は、耐熱の必要はない。第１のウィンドウエレメント２２は、気密なハウジング４４に固定される。熱膨張を可能にするために、第２のウィンドウエレメント７０は、各々の端にクリアランスを有して固定される；同様のクリアランスは、図面の平面の外に位置する第２のウィンドウエレメント７０のそれらの端で提供されることができる。クリアランスの各々は、また、第２のウィンドウエレメント７０とハウジング４４との間の断熱として働くことに留意される。追加の熱節約の計測として、Ｘ線ウィンドウを囲むハウジング４４の部分は低い熱伝導率を有する材料から成ることができる。第２のウィンドウエレメント７０から離れて熱流束を減らすことは有利である。なぜなら、より少ないエネルギがウィンドウエレメント７０（またはその部分）を所望の温度に保つために供給されることを要するからである。これは、また、Ｘ線ウィンドウが提供される領域のＸ線源を冷やす必要を減らす。
【００２６】
この実施形態において、ウィンドウは、第２のウィンドウエレメントの上部および底部エッジをカバーするスクリーンを更に具備し、このことにより、端に沿って配置され、スクリーン６０の下に位置されていたなら電気的な接続手段２６、２８および電流源３０を含んでいる感応装置（ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ  ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）を保護する。スクリーン６０は、（軸方向に見たときに）右および／または左側を同様にカバーすることができ、そして、１つのピースにて製造されることができる。１枚の金属、好ましくはステンレス鋼のような防食金属からスタートして、スクリーンは、孔をパンチして、その後シートを端およびコーナーを形成するように曲げることによって製造することができる。この実施形態において、スクリーン６０は、電気チャージの増大を回避するために接地される。
【００２７】
第２のウィンドウエレメント７０は、３枚の層を備えている。すなわち、支持電気絶縁中間層７４、減圧領域１０にあって上流方向に面するエレメント７０の一部の側７８に提供されるチャージドレイン層、下流方向に面し、電気電流源３０にポイント２６、２８で接続され、それによってオーミックの加熱が達成されることができるヒーター層７２とである。この実施形態において、接地されたチャージドレイン層７６は、第２のウィンドウエレメント７０の全体の左側７８を越えては延びない。しかし、スクリーン６０によって規定される開口の軸方向の投影の僅かな外側だけは除く。より正確に言うと、チャージドレイン層７６は投影の外側で距離ｄ１延びることができる。そこにおいて、この距離ｄ１は選択されることができ、一方、スクリーン６０と左側７８との間の軸方向距離および荷電細片Ｃまたは電子ｅ−が当たると思われる最大限の角度を考慮する。それは、絶縁層７４およびヒーター層７２共に一般的に２０のμｍの総厚みを有することができ、ウィンドウエレメント７０の上下の境界を形成する。これらの上下の境界は、スペーサ６２、６４の間で固定される。そして、それは断熱材、例えばＡｌ２Ｏ３または機械加工可能なセラミック材料（例えばＭａｃｏｒ（登録商標））で好ましくはできている。ウィンドウエレメント７０の右側が電気伝導性およびオーミックの加熱を目的とするので、右スペーサ６４は同様に好ましくは電気絶縁である。スクリーン６０が完全に第２のウィンドウエレメント７０を囲む場合、スペーサは、リング形状のような閉じた形状を有することができ、図面に対して垂直な鉛直面に延びている。
【００２８】
第２のウィンドウエレメント７０が一般的に大きな局所電圧を対象としないので、電気絶縁層７４は、高いブレークダウン電圧のために設計される必要はなく、それで、比較的薄く作成されることができる。これは、広範囲にわたる材料が大部分のアプリケーションのために十分にＸ線の透明物であることを意味する。実際、９．２５ｋｅＶの９０パーセントより上の透過率は、次の材料の厚さ０．１ｍｍの層に対して予想されることになっている：ＢｅＯ、ＢＮ、ＣＶＤダイヤモンド。層が蒸着によって製造される場合、より多くの材料が可能である。そして、それによって、１０μｍの下の厚みは容易に達成されることができる。９．２５ｋｅＶより高いエネルギで、広範囲にわたる更なる電気的な絶縁層（特定の材料の特定の厚みである層）は、利用できる。ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３は、通常、電気絶縁層７４としての用途に適している。電気絶縁層７４は、ウィンドウエレメント７０の他の層上の蒸着によって、または基板または他の層の上への噴霧（ｓｐｒａｙｉｎｇ）、スパッタリングまたはドクターブレーディング（ｄｏｃｔｏｒ−ｂｌａｄｉｎｇ）によって作成されることができる。それは、また、前もって作られたフィルムから成ることができる。
【００２９】
ヒーター層７２は、適切な厚みでＸ線に透明である導電材料から成ることができ、例えば、ほぼ１００μｍまたは好ましくはそれより薄い厚みを有するグラファイトまたは好ましくはガラスカーボンである。それは、噴霧によってまたは蒸着によって電気絶縁層上へ堆積することができる。噴霧または蒸着はマスキングフィルムを介して実行されることができる。その結果、電気接続の非固形のグリッドは規定される；これは、電流パターンの、すなわち加熱パワーの分布の良好な制御を提供することができる。前もって作られたヒーター層（例えば電気導電フィルムをパンチすることによって得られる）は、電気絶縁層７４上へ接合されることができる。
【００３０】
チャージドレイン層７６は、適切な厚みでＸ線に透明である電気導電材料から成ることができる。熱い溶融金属に対して比較的低い蒸気圧、比較的高い融点および相当の耐食性を有する導電性であるか半導電材料は、好まれる。カーボン、例えばグラファイト、ダイヤモンドまたはアモルファスカーボンは、非常に適切である。Ｃｒ、ＮｉまたはＴｉの薄膜層は、かなり適切である。特に耐食性に関して、高融点金属（Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅを含む）の比較的より薄い層は、適切である。チャージドレイン層７６は、層７４上へ溶媒に乳状にしたか溶解した材料を噴霧によって、若しくは蒸着によって、またはいくつかの他の方法によって、電気絶縁層７４の上に形成されることができる。その機能を達成するために、チャージドレイン層７４は、電気的に接続され得る；第２のウィンドウエレメント７０のオーミックの加熱がエネルギ経済的な方法の実施でありえるために、低い熱伝導率を有する電気的接続を提供することは、有利である。
【００３１】
第２のウィンドウエレメント７０は、共に前もって作られた層を接合するかまたは溶接することによって、その最終的な３層構造に組立てられることができる。上で概説されたように、層は、また、適切な順番で、一方が他方の上に形成されることができる。第２のウィンドウエレメント７０を設計するにおいて、材料は、それらの個々の特性に対応して、および３層のラミネートとしてのそれらの互換性に対応して、選択され得る；これは、それらの熱膨張係数と一致して、および多数の負荷サイクルの後で熱的および／または機械的な寿命を評価することを含むことができる。
【００３２】
図４は、第２のウィンドウエレメント７０の上端およびスクリーン６０の垂直部分の詳細図である。図４は、Ｘ線ウィンドウの他の部分に電気的におよび機械的に第２のウィンドウエレメント７０を接続する有利な方法を示す。ウィンドウエレメント７０の端、すなわち、複合エレメントとしての電気絶縁層７４およびヒーター層７２は、電気導電液体を含んでいるリザーバ３４のスリット３２に挿入される。液体は電流源３０に電気的に接続され、リザーバ３４は、ウィンドウの部分に、例えばスクリーンおよび／またはハウジング４４におそらくスペーサを介して機械的に固定される。ＷＯ  ２０１０／０８３８５４において説明されるように、このタイプのコネクションはウィンドウエレメント７０が熱膨張することを可能にする。
【００３３】
図５は、図４において表されている実施形態のバリエーションを示す。ここで、ヒーター層７２は、第２のウィンドウエレメント７０の残りの外側で距離ｄ３＞０突き出し、エレメント７０の端部、少なくともウィンドウエレメント７０のこの端部を形成する。リザーバ３４のスリット３２にヒーター層７２を挿入し、所望の電気的な接続を得ることは、容易である。電気絶縁層７４は、チャージドレイン層７６の外側で距離ｄ４≧０延びる。この距離は、ゼロとすることができる。しかし、更に、ヒーター層７２とチャージドレイン層７６との間に形成される短絡の危険度を減少させるために正の距離ｄ４で延びるように絶縁層７４を設計することは有利である。
【００３４】
図６および７は、電気的にチャージドレイン層７６を接続する２つの更なる方法を示し、同様に、第２のウィンドウエレメント７０の２つの更なる層構成を示す。図６において、電気絶縁層７４は、はるかに延びてエレメント７０の端部を構成する。より正確には、それは、ヒーター層７２から距離ｄ６１で、およびチャージドレイン層７６から距離ｄ６２で延びる。距離ｄ６１、ｄ６２がウィンドウエレメント７０の境界周辺のどこでも少なくとも正値を下回らない場合、それは導電層７２、７６の絶縁に有益である。それによって、導電層７２、７６は離れて間隔を置かれる。
【００３５】
図７に示されるウィンドウエレメント７０の端まで延びるのは、チャージドレイン層７６である。この端で、電気絶縁層７４は横距離ｄ７２によってチャージドレイン層７６より短く、ヒーター層７２は距離ｄ７１によって電気絶縁層７４より短い。すでに示されているように、絶縁はこれらの距離の最少値にある程度依存する。
【００３６】
電気的接続に関して、図６に示されるチャージドレイン層７６は、スクリーン上のポイントに、電気導電フィラメントを介して接続される。フィラメントのたるむことを許容することによって、第２のウィンドウエレメント７０の熱膨張は、収めることができる。熱損失を回避するために、理想的には、フィラメントの断面積は、単位時間あたりのチャージ衝撃に対応する電流を輸送することが可能である最少値として決定されることになっている。更なる考慮がなされ、例えば機械的強さ、弾力および機械的または熱的な寿命に対する耐性には、注意が払われる。
【００３７】
図７において、チャージドレイン層７６は熱的には絶縁される電気導電スペーサ６６を介して接続される。そして、それは先に述べた実施形態の熱的および電気的な伝導スペーサ６２に代わる。電気導電スペーサ６６は、本実施例において自身が接地されるスクリーン６０から電流が流れることを可能にする。スペーサ６６は、スクリーン６０に熱が逃げることを防止するように、好ましくは低い熱伝導率を有する。スペーサ６６は、セラミック材料のピースを薄い導電層でおおうことによって、例えば金属化された磁器（ｍｅｔａｌｉｚｅｄ  ｐｏｒｃｅｌａｉｎ）で製造されることができる。あるいは、スペーサは、ドーピングされたセラミック材料、例えばドーピングされたシリカ、またはいくつかの金属（半金属（ｍｅｔａｌｌｏｉｄ））炭化物、窒素化合物または酸化物から成ることができる。
【００３８】
図８は、層７２、７４、７６が端の一端で互いと同一面上である、発明の実施形態に係る第２のウィンドウエレメント７０を示す。
【００３９】
図９は、他の実施形態に係る、チャージドレイン層７６および等しいサイズの絶縁層７４を有するウィンドウエレメント７０を示す。加えて、ヒーター層７２は、エレメント７０のダウンストリーム側の中心部をおおって延びる。ヒーター層７２は、電気的な絶縁層７４上に接着された導電性膜、または、マスクされた蒸着または噴霧によって形成された回路であることができる。
【００４０】
図１０は、Ｘ線に透明ではない少なくとも１つの層７２、７４、７６を有する第２のウィンドウエレメント７０を示す。その代わりに、ウィンドウエレメント７０は、ヒーター層７２によって加熱された導電性のＸ線透明板８０によってカバーされる軸方向の孔９０を備えており、Ｘ線が通過することを可能にする。Ｘ線透明板８０は、上流の側７８から孔９０をカバーし、細片が進行中にそこに当たり、そこからはきれいになることができ、そして比較的単純な幾何学であるという点で有利である。この実施形態に対するバリエーションにおいて、プレート８０はダウンストリーム側に配置されることができる。そして、それはヒーター層７２から板８０までのより効果的な熱伝達を形成する。
【００４１】
本発明は、図面および前述の説明において示され、かつ詳細に記載されている。このような図例および説明は、例証または例示的であるとみなされるものであって、限定的に捕らえられるものではない。本発明は、開示された実施形態に限られるものではない。例えば、第２のウィンドウエレメントは、減圧領域に面しているチャージドレイン層、絶縁層、ヒーター層、さらに中間領域に面している絶縁層を備えている４層物として実施されることができる。
【００４２】
開示された実施形態に対する他のバリエーションは、請求項に記載された発明を実施する際に、当業者によって、図面、開示および添付の請求の範囲の検討から理解され、遂行されることができる。請求項の何らかの参照符号は範囲を制限するものとは解釈されてはならない。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］
減圧領域（１０）から大気圧領域（１４）を切り離すためのＸ線ウィンドウ（１）であって：
中間領域（１２）から大気圧領域を切り離している第１のＸ線透明ウィンドウエレメント（２２）と；
前記減圧領域から前記中間領域を切り離し、堆積される汚染物を受けるために減圧領域に面している側（７８）を備える第２のウィンドウエレメント（７０）と；
前記第２のウィンドウエレメントのエリア間に電気的電圧を印加するための加熱手段（２６、２８、３０）であって、この加熱手段によってその上に堆積している汚染物を蒸発させる、加熱手段（２６、２８、３０）と；を具備し、
前記第２のウィンドウエレメントは、
電気絶縁層（７４）と；
前記減圧領域に面し、かつ、チャージシンクに接続されるチャージドレイン層（７６）と；を備え、
前記チャージドレイン層から電気的に絶縁され、電圧が印加される前記エリアが位置されるヒーター層と；を具備することを特徴とするＸ線ウィンドウ。
［２］
減圧領域に面している側（７８）上の前記第２のウィンドウエレメント（７０）を少なくとも部分的に囲むスクリーン（６０）を更に具備し、
前記スクリーンは、電気伝導性であり、かつチャージシンクに接続される［１］のＸ線ウィンドウ。
［３］
前記チャージドレイン層（７６）は、スクリーンによって完全に囲まれ、このスクリーンと距離（ｄ１）重なっている［２］のＸ線ウィンドウ。
［４］
前記スクリーンおよび前記第２のウィンドウエレメントは、互いから熱的に絶縁される［２］または［３］のＸ線ウィンドウ。
［５］
前記スクリーンと、前記第２のウィンドウエレメントの前記チャージドレイン層との間に配置され、両方と電気的に接触する、熱的に絶縁しているスペーサ（６６）を更に具備する［４］のＸ線ウィンドウ。
［６］
前記熱的に絶縁しているスペーサは：
金属化されたアルミナ、
ベータアルミナ、
ドーピングされたシリカ、
ドーピングされたセラミック材料、および、
金属化されたセラミック材料のうちの１つを含む、［５］のＸ線ウィンドウ。
［７］
前記スクリーンと、前記第２のウィンドウエレメントとの間に配置される熱的および電気的に絶縁しているスペーサ（６２）と；
前記チャージドレイン層を前記スクリーンに接続している電気導電フィラメント（６８）と；を更に具備する［４］のＸ線ウィンドウ。
［８］
前記熱的および電気的に絶縁しているスペーサ（６２）は、ガラスセラミック材料を含み、好ましくはＡｌ２Ｏ３を含有しているガラスセラミック材料を含む、［７］のＸ線ウィンドウ。
［９］
前記ヒーター層は、グラファイト、およびパイロリティックカーボンのうちの１つを含む、［１］〜［８］のいずれか１のＸ線ウィンドウ。
［１０］
前記電気絶縁層は、ダイヤモンド、ＳｉＯ２、ＢｅＯ、Ａｌ２Ｏ３、およびＢＮのいずれか１つを含む、［１］〜［９］のいずれか１のＸ線ウィンドウ。
［１１］
前記チャージドレイン層は、ほとんどで前記電気絶縁層上を延び；
前記ヒーター層は、前記チャージドレイン層の外側を少なくとも距離（ｄ３）延び、かつ、少なくとも境界の部分を越える、［１］〜［１０］のいずれか１のＸ線ウィンドウ。
［１２］
前記ヒーター層の境界の部分は、電気導電液体を含んでいるリザーバ（３４）のスリット（３２）に挿入されることによって固定される、［１１］のＸ線ウィンドウ。
［１３］
前記ヒーター層は、ほとんどで前記電気絶縁層上を延び；
前記チャージドレイン層は、前記ヒーター層の外側を少なくとも距離（ｄ７１  ＋  ｄ７２）延び、かつ、少なくとも境界の部分を越える、［１］〜［１０］のいずれか１のＸ線ウィンドウ。
［１４］
前記チャージドレイン層の境界の一部は、電気導電流体を含んでいるリザーバ（３４）のスリット（３２）に挿入される、［１３］のＸ線ウィンドウ。
［１５］
前記電気絶縁層は、前記ヒーター層の外側を少なくとも距離（ｄ６１）延び、前記チャージドレイン層の外側を少なくとも距離（ｄ６２）延び、かつ、少なくとも境界の部分を越える、［１］〜［１０］のいずれか１のＸ線ウィンドウ。
［１６］
前記チャージドレイン層は、グラファイト、ダイヤモンド、アモルファスカーボン、クロミウム、ニッケル、チタン、および高融点金属のうちの１つを含む、［１］〜［１５］のいずれか１のＸ線ウィンドウ。
［１７］
前記第２のウィンドウエレメントは、Ｘ線に対して透明である、［１］〜［１６］のいずれか１のＸ線ウィンドウ。
［１８］
前記第２のウィンドウエレメントの層は、Ｘ線透明エレメント（８０）によってカバーされる少なくとも１つの軸方向の孔（９０）を規定する、［１］〜［１６］のいずれか１のＸ線ウィンドウ。
［１９］
気密なハウジング（４４）と；
前記ハウジングの外壁に提供される［１］〜［１８］のいずれか１に記載のＸ線ウィンドウと；を具備するＸ線源ハウジング。
［２０］
［１９］のＸ線源ハウジングと；
前記ハウジング内に提供される電子源と；
前記ハウジング内に提供される液体ジェット電子ターゲットと；を具備するＸ線源。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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