(57)【要約】      （修正有）【課題】内部体積を画定する一つ以上の内部表面を有するハウジングを有しているＸ線検出器を提供する。【解決手段】外管３、内管５等で構成されるハウジングは、内部体積内に真空を含むように使用中に構成される。Ｘ線センサ８は、ハウジングの内部体積内に配置される。ハウジング内に配置される、Ｘ線窓４は、外部環境からセンサへの検出されるべきＸ線の窓の通過を許容するように構成される。ゲッタ物質１１は、真空内に存在するガス状のスピーシーズを吸収しかつゲッタ物質１１で被覆された壁の部分からのガス抜けを実質的に防ぐために、一つ以上の内部表面にコーティングとして適用される。【選択図】図２
2007147595.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部体積を画定する一つ以上の内部表面を有し、前記内部体積内に真空を含むように使用において構成されているハウジングと；
前記ハウジングの前記内部体積内に配置されたＸ線センサと；
前記ハウジング内に配置され、かつ外部環境からセンサへの検出されるべきＸ線の窓の通過を許容するように構成された窓と；及び
前記真空内に存在するガス状のスピーシーズを吸収しかつゲッタ物質によって被覆された壁の部分からのガス抜きを実質的に防ぐために、一つ以上の内部表面へのコーティングとして適用される、ゲッタ物質と
を備えていることを特徴とするＸ線検出器。
【請求項２】
前記ゲッタ物質は、約２００℃以下の活性化温度を有する請求項１に記載のＸ線検出器。
【請求項３】
前記ゲッタ物質は、非蒸発性化学的活性ゲッタ（ＮＥＧ）物質である請求項１又は２のいずれに記載のＸ線検出器。
【請求項４】
前記ゲッタは、Ｔｉ−Ｚｒ合金である請求項３に記載のＸ線検出器。
【請求項５】
前記ゲッタは、Ｔｉ−Ｚｒ−Ｖ合金である請求項４に記載のＸ線検出器。
【請求項６】
少なくともゲッタとＸ線センサとの間に配置された、局在断熱層を更に備えている請求項１から５のいずれか一項に記載のＸ線検出器。
【請求項７】
前記センサは、熱電冷却（ＴＥＣ）機器を更に備えている請求項１から６のいずれか一項に記載のＸ線検出器。
【請求項８】
前記ハウジングの少なくとも一部は、細長い管として構成される請求項１から７のいずれか一項に記載のＸ線検出器。
【請求項９】
前記ハウジングは、別の管内に同軸で嵌合された一つの細長い管を備え、かつ前記管間の体積は、前記内部体積を画定する請求項８に記載のＸ線検出器。
【請求項１０】
前記ゲッタ物質は、前記外管の前記内部表面及び/又は前記内管の前記外部表面上の層として備えられる請求項９に記載のＸ線検出器。
【請求項１１】
前記センサを冷却するためのヒートパイプを更に備えている請求項１から１０のいずれか一項に記載のＸ線検出器。
【請求項１２】
前記検出器は、真空かつ密閉検出器缶として備えられる請求項１から１１のいずれか一項に記載のＸ線検出器。
【請求項１３】
前記ゲッタ物質は、少なくとも前記センサに隣接する前記ハウジングの内部表面上に備えられる請求項１２に記載のＸ線検出器。
【請求項１４】
前記内部体積に接している前記ハウジング内部表面の主要部分は、前記ゲッタ物質を備えている請求項１３に記載のＸ線検出器。
【請求項１５】
前記ハウジング内の全ての構成要素は、２００℃で加熱処理されることができるように構成されている請求項１から１４のいずれか一項に記載のＸ線検出器。
【請求項１６】
請求項１から１５のいずれかに記載のＸ線検出器を形成する方法であって、
ａ）ハウジングの内部体積内にセンサ及び窓を配置する段階と；
ｂ）前記内部体積を真空にする段階と；
ｃ）ゲッタ物質をその活性化温度に加熱する段階と；及び
ｄ）前記内部体積を密閉する段階と
を具備することを特徴とする方法。
【請求項１７】
前記ゲッタ物質は、当該ゲッタ物質と良好な熱的接触にある前記ハウジングの部分に熱を加えることによって加熱される請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記段階（ｃ）の間中に前記センサを冷却する段階を更に具備する請求項１６又は１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記センサは、当該センサに隣接する前記ハウジングにヒートシンクを供給することによって冷却される請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
請求項１１に依存する場合に、前記冷却は、前記段階（ｃ）の間中にヒートパイプを用いて供給される請求項１８又は１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記段階（ａ）の前に前記ゲッタ物質は、前記ハウジングの一つ以上の内部表面上に堆積される請求項１６から２０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２２】
堆積に続いて、前記窓が前記ハウジングに密閉される請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記段階（ｂ）は、所定のレベルのガス抜きが達成されるまで継続される請求項１６から２２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２４】
前記段階（ｃ）は、２４時間までの期間に対して実行される請求項１６から２３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２５】
前記段階（ｄ）に続いて、検出器真空の動作圧力は、約１×１０-3ｍｂａｒ以下である請求項１６から２４のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、物質のＸ線解析の技術分野で使用するＸ線検出器に関する。また、係る検出器を作成する方法も開示する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線センサ表面を清潔にし、冷却されたＸ線センサの熱負荷を低減し、かつＸ線路長に沿ったＸ線吸収を最小化するために、密封真空エンクロージャがＸ線検出器で望ましい。
１×１０-3ｍｂａｒよりも小さい真空レベルがＸ線センサの上記効果を最小化するために用いられる。内側面の気体放出、真空エンベロープの外側からの漏れ、及び固体エンベロープ壁を通り抜ける気体の透過により真空下の密封体積が真空を徐々に失うということは、既知の事実である。真空におけるこの劣化は、検出器故障又は少なくとも性能のある損失を結果としてもたらす。
【０００３】
Ｘ線検出器エンベロープで真空を維持するために起動ポンピングのある手段が必要である。これは、値段が高く、かさばり、電源を必要としかつ常時オンにしておくことが必要なので不都合ではあるがイオン・ゲッタ・ポンプのような小さな真空ポンプで達成することができる。
ゲッタとして分子吸着性多孔質体の使用が知られている。典型的に、これらの吸着剤物質は、気体に対して高い吸収効率を有するために低温に冷却されることが必要である。物質の種類及び量の注意深い選択は、ゲッタが製品の寿命に対して機能することができることを確保するために必要である。例は、コールド・フィンガーによって冷却されたゼオライト物質の使用を示す米国特許第４４７４０３６号に記述されている。
【０００４】
ゲッタ物質の別の種類は、非蒸発性化学的活性ゲッタ（ＮＥＧｓ）である。係る材料の使用の例は、米国特許第３８５１１７３号に記述されている。係る化学ゲッタは、検出器のデュワー・エンベロープを真空排気しかつ密閉中に又はその後に高温に（典型的に９００℃まで）加熱することによって活性化される。これは、通常、ゲッタ物質に組み込まれている発熱体により達成される。ヒーターを外部電源に接続するために真空貫通が要求される。決定的に、感熱検出器部分を保護するために、活性化処理中に放射線遮蔽を非常に熱いゲッタと感熱部分との間に採り入れることが必要である。更に、十分に大量の気体を“ゲッタ”するために、係るＮＥＧゲッタは、大きな表面領域を有することが必要でありかつかさばりうる。寸法のサイズの問題を提示することができ従って検出器エンベロープに対して及び斬新な検出器エンベロープ・アウトラインの導入に対してさえも増大したサイズをもたらしうる。また、ＮＥＧゲッタは、米国特許第５１７７３６４号公報に記述されているような赤外線探知（検出）、及び米国特許第６４６８０４３号公報に記載されている素粒子加速器のような、他の技術分野でも用いられている。
【０００５】
従来技術の装置３００の一例を図１に示す。Ｘ線検出器は、本体３０１を有する。細長い管３０２は、本体３０１から突出し、この構成は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）、蛍光Ｘ線分析（ＸＲＥ）装置又は（半導体工場で用いられるような）他の欠陥再調査装置のような検出器が用いられる最新装置の設計によって支配される。これらのマシンにおける広さの制約（即ち、小さな真空室）は、Ｘ線センサを可能な限りＸ線発生源の近くに配置するために細い管の使用を必要とする。図１において、Ｘ線センサ３０３は、装置の真空室からＸ線が通過する窓３０４に隣接した本体３０１から管３０２の先端に位置決めされる。Ｘ線センサ３０３は、管３０２に沿って進みかつヒートシンク３０７に連結される本体３０１の後方から出ているヒートバイプ３０６に次いで熱的に連結される熱電冷却器（ＴＥＣ）３０５によって冷却される。ＴＥＣ３０５、ヒートパイプ３０６及びヒートシンク３０７は、約−３５℃の動作温度にＸ線センサ３０３を維持するようの動作する。
【０００６】
本体３０１及び管３０２の内部は、３０８で示すように真空排気されており、これは、本体３０１の内部と連通する“ピンチ・オフ”管３０９を用いて達成される。
本体３０１及び管３０２の内側内で動作真空を維持するために、ＮＥＧゲッタ物質３１０のブロックが本体３０１の内側内に配置される。残念ながら物理的サイズ制約は、検出器の“本体”部分に配置されるゲッタのサイズ（大きさ）を制限し、従って、ポンピング・コンダクタンスにおける損失によりＸ線センサ３０３におけるポンピング・キャパシティを最終的に制限する。ゲッタ物質は、（物理的に吸収される）水素及び（全く吸収されない）不活性ガス以外の全ての気体と化学的に反応しかつ固体化合物を形成する。物質は、まず熱によって“活性化”されなければならない。要求される温度は、この例では６００℃である。活性化に続いてゲッタは、もう一度活性化を要求する前に延期された月（又は年）の期間に対して機能する。多くの活性化サイクルの後、更なる未反応物質は、残っておらずかつゲッタは、もはや機能しない。通常、係る時間によって、検出器は、そのサービス寿命の終わりに到達する。
【０００７】
ゲッタが再活性化を必要とするのでかつゲッタされた検出器の内側が真空環境を必要とするので、そのままでゲッタ物質の活性化を実行することが必要である。しかしながら、Ｘ線センサ３０３、ＴＥＣ３０５及び窓３０４の一つ以上が係る高温に耐えうることができないのでこれは問題がある。例えば、ポリマー窓が選択されたならば、窓の温度は、８０℃以上に安全には上昇させることができない。この問題は、ゲッタ３１０を本体３０１においてセンサ３０３から離れて配置することによって対処される（十分な体積を供給するためにいかなる場合にも要求される）そして更に熱遮蔽３１１は、活性化中に熱放射からヒートパイプ３０６及びセンサ３０３を遮蔽するために備えられている。ゲッタ物質３１０は、電気貫通３１２を介して外部電源に接続された組込み配線を備えている。ゲッタを“活性化する”（“ファイヤリング（焼成する）”としても知られている）ために電源が接続されかつ電流がワイヤ及び従ってゲッタ３１０を加熱するために用いられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従って、ゲッタの使用は、多くの問題をもたらす。ゲッタは、Ｘ線センサから熱的に分離されなければならないし、かつそれらの物理的な大きさは、熱遮蔽（ヒートシールド）の後で利用可能な内部体積によって制限される。更なる問題は、センサ及びゲッタがその内に含まれる体積がかなりの大きさでありかつ従ってかなりの表面領域の壁によって囲まれている。係る壁は、気体を放出する傾向があり、装置の真空の質及び動作寿命を低減する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の形態によれば、
内部体積を画定する一つ以上の内部表面を有し、前記内部体積内に真空を含むように使用において構成されているハウジングと；
前記ハウジングの前記内部体積内に配置されたＸ線センサと；
前記ハウジング内に配置され、かつ外部環境からセンサへの検出されるべきＸ線の窓の通過を許容するように構成された窓と；及び
前記真空内に存在するガス状のスピーシーズを吸収しかつゲッタ物質によって被覆された壁の部分からのガス抜けを実質的に防ぐために、一つ以上の内部表面へのコーティングとして適用される、ゲッタ物質と、
を備えているＸ線検出器を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
この発明では、（エネルギー分散型検出器のような）改良されたＸ線検出器は、新型のゲッタ物質、具体的にはコーティング（被覆）として適用することができるように構成されたものを利用することによって作成することができるということを認識した。このコーティングは、膜又は層の形を取りうる。コーティングとしてのこれらの物質の適用（アプリケーション）は、物質コーティングの存在がそれが適用される内部壁の部分からのあらゆるガス抜けを実質的に防ぐという大きな利点を提供する。更に、コーティングの使用は、ゲッタ物質を配置するための利用可能な体積を増大しかつ好都合な大きい吸収領域を提供する。本発明のゲッタ物質を用いることによる、ガス抜けの低減は、いま、（１００ｍｂａｒのような）単なる低圧ガス環境よりも、真空を含んでいる内部体積を有する小型検出器を作成させる。
【００１１】
本発明のゲッタ物質は、チタン及びジルコニウムを含む、そしてあるものはバナジウムも含んでいる、組成を有している合金が好ましい。好適には、ゲッタ物質は、非蒸発性化学的活性ゲッタ（ＮＥＧ）物質である。
本発明によるゲッタ物質の第２の利点は、ゲッタ物質が、約２００℃以下であるような、低い焼成又は活性化温度を典型的に有するということである。低い活性化温度は、ゲッタとセンサとの間の断熱層（熱障壁）があまり大きい必要がないので、検出器内のより一層の体積を用いることができるという更なる利点を提供する。事実、センサ及び窓が（例えば、ベリリウム窓を用いるような）高温使用に適応されるならば、断熱層は、もはや全く必要とされない。これは、特に最小活性化温度を有するゲッタが用いられる場合である。
【００１２】
ここで用いられている用語“活性化”又は“焼成”は、特定の温度に関して記述される。当然、係るゲッタは、係る温度を通してゲッタが加熱されるときに、２進行動(binary behaviour)を示さないし、従って、特に長い熱処理時間が用いられたならば部分的活性化がより低い温度で発生しうる。ここに記述された活性化/焼成温度は、検出器における使用に対する実益の程度でありかつ好適にはそれよりも少ないが、約２４時間の持続時間を有しているその温度における活性化熱処理によって達成することができる程度にゲッタ物質の活性化をもたらすことができる温度である。
配線、熱電冷却器、Ｘ線センサ及びＦＥＴのような高温（例えば、１８０℃よりも高い温度）許容構成要素を用いることによって、放射線遮蔽に対する必要性が取り除かれる。ハウジング内の全ての構成要素は、問題になっている活性化温度で熱処理されることができるように構成されるのが好ましい。
上記特徴のそれぞれは、個々に及び組合せでＸ線検出器のデザインを、例えば狭い管の形式で、小型にする。更なる利点は、検出器−サンプル距離を減少することができるということであり、それは次いで検出器に対して大きなＸ線収集立体角を提供する。
【００１３】
ある場合には、検出器内の全ての構成要素が活性化温度を許容するように構成されていることは、望ましくないであろう。この場合には、例えばより敏感な電子又はポリマー窓が用いられるならば、少なくともゲッタとＸ線センサとの間に配置された、局在断熱層に検出器を嵌合することができる。この断熱層は、放射線遮蔽の形、熱的絶縁物質による検出器ハウジングの部品の取替え、又はそれを横切る熱移動を制限するためのハウジング内の“薄い”部分の供給をとりうる。
【００１４】
典型的にセンサは、使用中に冷却され、かつ熱電冷却器（ＴＥＣ）のような、適切な冷却機器がこのために供給されるのが好ましい。これは、ヒートシンクに好適には熱的に連結され、かつこのためにヒートパイプを用いうる。
少なくとも一つの部分（部品）が細長い管として供給されるように構成されうるが、検出器は全体として多くの形をとりうる。これは、センサを、ＳＥＭのような、センサが用いられる装置内のＸ線エミッタに可能な限り近く配置させる。ハウジングは、別の管内に同軸で嵌合された一つの細長い管を備えうるし、かつ管間の体積は、内部体積を次いで画定する。本体内の空間を効率的に使用するために、好適にはゲッタ物質は、外管の内部表面及び/又は内管の外部表面上に層として配置されるのが好ましい。これもまた上述したガス抜けの低減（減少）に役立つ。
【００１５】
内部体積における環境が“真空”であると同時に、それは、１×１０-3ｍｂａｒ以下の圧力を有している真空環境であるのが好ましい。この真空レベルは、数ヶ月の期間に対してゲッタの動作によって維持される。従来技術のゲッタにおけるように、本発明で用いられる低活性化温度ゲッタは、有利に再活性化することができ、それにより検出器の寿命を数年まで延ばす。
ゲッタ物質は用途が広くかつ例えば層として適用することができるので、これは検出器の新しいデザインを許容する。ある場合には、例えば全ての次元で小型化が望ましいところでは、検出器は、真空及び密閉型検出器缶として供給することができる。ここでゲッタ物質は、少なくともセンサに隣接するハウジングの内部表面の部分上に供給されうる。好適には、検出器の対応する改良された性能と共に、ガス抜けを低減しかつゲッタの表面領域を増大するので、内部体積と境をなしているハウジング内部表面の主要な部分は、ゲッタ物質を備えうる。
【００１６】
本発明の第２の態様によれば、第１の態様によるＸ線検出器を形成する方法を提供する。この方法は、
ａ）ハウジングの内部体積内にセンサ及び窓を配置する段階と；
ｂ）前記内部体積を真空にする段階と；
ｃ）ゲッタ物質をその活性化温度に加熱する段階と；及び
ｄ）前記内部体積を密閉する段階と
を具備する。
【００１７】
段階（ｃ）の加熱は、いくつかの方法で供給することができる。例えば、それは、ゲッタ物質に組み込まれた加熱配線を用いて供給されうる。しかしながら、低温ゲッタで入手可能な有益な代替は、ゲッタ物質と良好な熱接触のハウジングの部分に熱を供給することによってゲッタ物質がその活性化温度まで加熱されうるということである。センサが加熱段階（ｃ）の間中不安定であるならば、方法は、段階（ｃ）の間中センサを冷却する段階を更に具備するのが好ましい。これは、例えばヒートパイプを用いてセンサに隣接するハウジングにヒートシンクを供給することによって達成されうる。
【００１８】
典型的に、段階（ａ）の前に、ゲッタ物質は、ハウジングの一つ以上の内部表面上に堆積される。これは、スパッタリング（マグネトロン構成）を用いて達成されうる。この堆積に続いて、窓がハウジングに密閉されるのが好ましい。良好な性能を確保するために、段階（ｂ）は、所定の期間の間中又は所定のレベルのガス抜けが達成されるまで継続することができる。段階（ｂ）及び（ｃ）は、典型的に同時に実行される。
【００１９】
上述した本発明による新規な検出器は、微量分析及び蛍光Ｘ線のような多くの応用に対するＸ線検出器の開発における飛躍を示す。
【実施例】
【００２０】
本発明によるＸ線検出器の第１の例を、一部が断面図である、図２に示す。検出器１は、細長い円筒形の外管３が連結されている本体２を有している。本体２の先端である、管３の一端には、Ｘ線窓４が備えられており、この窓は、その表面間の圧力差、例えば、一つの側における約１ｂａｒの外圧及び他の側における１×１０-3ｍｂａｒよりも小さい外圧、に耐えることができるように構成されている。窓は、Ｘ線に対して実質的に透明である。細長い管３内には、第２の、内管５が配置されており、管５は、（その間の空間を画定している）縮小された直径のものでありかつ外管に関して同軸に配置されている。内管５は、外管内で終端し、かつ内管５内の内側環境から、外管内の内側環境（即ち、外管と内管との間の空間）を密閉する末端部６によって終端される。管３、５のそれぞれは、（ステンレス鋼、アルミニウム、等のような）適当な材料から製造されうる。
【００２１】
ＴＥＣ７は、末端部６の終端に装着され、端末部は、銅のような良好な熱導体であり、次いで、Ｘ線センサ８は、ＴＥＣ７に装着される。様々な種類のＸ線センサが用いられうるし、その一例がドリフト・センサである。センサ８は、窓４の内側に非常に近く配置される。
内管５内にヒートパイプ９が配置され、これは、一端で端末部６に装着されかつ内管５に沿って進みかつ管５が貫通する本体２の後方から出ている。本体の外部で、ヒートパイプは、ヒートシンク１０に連結される。
内管５と外管３との間の空間は、約１×１０-3ｍｂａｒよりも小さい圧力まで、使用の場合、真空排気され、これは、真空エンベロープを形成する。
【００２２】
ＮＥＧゲッタ物質層１１は、コーティグとして内管５の外面上に配置されかつまた外管３の内面上にも配置される。これらの表面は、管間の体積に隣接している。この体積は１２で示されており、それは、ＴＥＣ７、Ｘ線センサ８及びＸ線窓４によっても経験される、従って真空環境である。内管５及び外管３表面上の層１１の使用は、大きな表面領域を提供して、良好なポンピング性能を与えかつまた気体を放出することができる露出表面の量を低減する。代替的にこれらの表面の一つを用いることができる。この例で用いられるＮＥＧゲッタ物質は、Ｔｉ-Ｚｒ-Ｖ合金である。
【００２３】
要求されるゲッタ１１の表面領域及び厚みは、要求される真空のガス抜けの量及び寿命から計算する（又は実験から推定する）ことができる。様々なゲッタ物質を用いうる。低焼成温度ゲッタ物質の一例は、SAES Getters Groupから商標名“IntegraTorr”の下で市販されている。
この例ではゲッタ・フィルムは、Ｘ線窓４及びＸ線センサ素子８から少し間隔を空けられている。これは、ゲッタ活性化中に感熱部分が破損することを防ぐ。さらに高い断熱が必要な場合には、（薄い金属管厚み、セラミック又はガラス長さのような）断熱材を感熱構成要素とゲッタ１１との間の熱経路に導入しうる。
【００２４】
ゲッタ物質１１は、埋め込み配線を備えうるしかつこれらに対する電気的貫通は、（図２に示す）１３で本体２内に配置される。また、これは、Ｘ線センサ８からの信号を運ぶ。使用中、埋め込み配線は、ゲッタを活性化するためにヒーターとして動作する。この場合における代替として、ゲッタは、（外管３に対して）外部ヒータージャケット）及び（内管５に配置された）ロッドヒーターを用いることによって活性化することができる。本体２は、ボルト１６によって結合されかつ軟銅シール１７によって密閉された二つ分離可能な部分１４、１５から形成されている。内部体積は、本体２に連結するピンチ・オフ管１８を通して使用の前に真空にされる。
【００２５】
本発明の第２の例を、図２の本体２の類似する構成要素及び細長い管３が缶体２´によって置換えられている図３に示す。これは、偏球形状を有しかつ断面が円形である。この場合、検出器は、第１の例におけるよりも遥かに小型である。これは、非常に小さい体積（長さが２０ｍｍで直径が１５ｍｍ）を有している。
デザインは、内管構成が存在しないという点で第１の例に対してより簡素になっており従ってこの場合における内部体積空間１２´は、他の構成要素によって占有されていない内部体積の全てである。ＴＥＣ７´は、ヒートシンク（図示省略）に次いで結合される缶体２´の後部（背面）に熱的に結合されている。前の例と同様に、Ｘ線センサ８´は、缶体２´の前部（前面）のＸ線窓４´に隣接してＴＥＣ７´に取付けられている。
【００２６】
この場合、（ベリリウム窓、ＴＥＣ機器及び配線及びＸ線センサのような）缶体２´の内部構成要素は、２００℃までの温度に耐えるように設計されている。これは、ゲッタがセンサ８´、ＴＥＣ７´又は窓４´からかなり間隔を空けることを必要としないことを意味する。ゲッタ１１´は、それを通して熱がＴＥＣ７´から取り出される後部壁以外の缶体２´の内側周辺壁の大部分に配置されている。
【００２７】
第２の例の缶構造は、缶全体がゲッタ１１´を活性化すべく処理される焼成温度及び熱でオーブン内に単に配置されうるという点でかなり有利である。係る熱処理は、缶検出器全体を２４時間まで２００℃に加熱することを含みうる。
ゲッタを活性化するために、真空空間が缶体２´の後部のピンチ・オフ管１８´を通して真空にされる。検出器全体がこの場合には１８０℃のゲッタ焼成温度に上昇されると同時に、真空エンクロージャは、このピンチ・オフ管を通してポンプされる。この温度は、その時間中に缶体の壁からガスを抜きかつゲッタが活性化されるようになる、例えば、１２又は１６時間維持される。簡単なアプローチは、その中に缶が挿入されかつ真空管が各缶に取付けられる“加熱されたブロック”を用いることであるが、この処理は、内部“クリンプ・オフ(crimp-off)”ツールで真空オーブンにおいて実行することができる。
【００２８】
上述した例のいずれにおいても、Ｘ線窓は、窓の回りに、冷水ジャケットのようなヒート・シンキング機器を取付けることによって、ゲッタ１１、１１´の活性化処理中に冷却されうる。更に、第１の例のヒートパイプは、ゲッタの活性化中にＸ線センサ素子を冷却した状態に保つために用いうる。
第１の例に対して、ゲッタ活性化は、内及び外管フランジを密閉した後に実行される。軟銅シール又はガスケット１７は、真空室へのガスの透過を制限するために用いられる。
いずれの場合でもゲッタ活性化の前に、室は、ピンチ・オフ管を通してある時間ポンプされる。一度所望のガス放出速度が達成されたならば、ゲッタ１１、１１´は、構成（装置）により、管壁を通してゲッタを加熱すること又は埋め込み加熱器を用いることによって活性化することができる。外部加熱は、本体/管の一部分の回りに加熱テープ又はクランプ又は赤外線加熱装置を用いて、局所化しかつ温度制御することができる。
【００２９】
時間とともに、真空は、ガス放出、漏洩及びガスの透過により真空空間１２、１２´において劣化する。望ましいならば、ゲッタは、上述した方法により加熱することによって再活性化されうる。再活性化は、ガスのポンピングがもはや行われない地点である、ゲッタの本体が飽和されるまで、何回でも繰返すことができる。再活性化は、この技術分野の機器の動作寿命にわたり実行されうる。
【００３０】
例示した検出器を製造しうる方法を詳述しているフロー図を図４に示す。ステップ２００ではＸ線窓、組立済みセンサ/ＴＥＣ組立体、配置済みゲッタ及び様々な金属部分を有する検出器本体/管が取得される。ステップ２０１では、窓は、管/本体にグルーで接着されかつ１６時間の間、乾燥窒素でキュア（保存処理）される。一度キュアされたならば、ステップ２０２で、漏れチェックが本体/窓組立体で実行される。別個にステップ２０３で金属構成要素が洗浄浴に置かれかつ後でステップ２０４で真空ベークされる。
【００３１】
ステップ２０５で検出器は、設計図により組立てられる。これは、検出器本体内のＴＥＣ/センサ組立体の取付けを含む。漏れ検査は、組立てられた検出器で実行され（ステップ２０６）その後で検出器の内部がピンチ・オフ管を通してポンプされかつ同時に１２０℃でベークされる（焼かれる）（ステップ２０７）。任意で、Ｘ線窓は、このステップ中、４０℃以下に冷却されうる。
【００３２】
ステップ２０８における冷却に続いて、検出器は、ステップ２０９で検出器動作についてベンチテスト（台上試験）される。このテストに通ったと想定して、検出器は、次いでポンプされ、かつステップ２１０である期間、ガス抜けされる。
【００３３】
ステップ２１１で加熱ジャケット（この場合には）は、ゲッタが取付けられる本体/管の部分の回りに配置される。代替的に、高温許容缶は、オーブンに配置されうる。（例えば、ポリマー窓の場合のような）内部構成要素が高温に耐えられないならば、窓は、４０℃以下の温度に、このステップの間中、冷却されうる。この場合における加熱処理は、ゲッタの温度を２４時間の間、１８０℃に上昇することを含む。
ステップ２１２で最終のガス抜け試験が実行されかつ検出器がステップ２１３でピンチ・オフ管をクリンピング・オフすることによって最終的に密閉される。検出器動作の最終試験はステップ２１３で実行され、その後で検出器は使える状態になる。
【００３４】
本発明は、現行の非液体窒素Ｘ線検出器と比較してＸ線検出器に対する利点を提供する。これらの利点のあるものを以下に示す：
１）ＮＥＧ膜ゲッタは、超薄Ｘ線窓を通して水蒸気の侵入をポンプすることができる；
２）Ｘ線検出器上のアイスは、検出器を暖めかつＮＥＧ膜で水蒸気をポンプすることによって除去することができる；
３）低いＸ線エネルギー効率は、窒素又はアルゴン埋め戻し検出器よりも良好であり、かつ、ＴＥＣ上の低減された熱負荷により、センサに対する低い動作温度を少ない電力を用いて達成することができる；
４）Ｘ線検出器エンベロープは、密閉された溶液であり、従って検出器は、それを用いる装置を汚染しないしかつ逆の場合も同じである；
５）真空は、Ｘ線窓からの熱エネルギー移動を低減しかつＸ線窓上の凝結形成を停止する；
６）Ｘ線検出器デザインは、より低いコスト及びより容易な製造処理に適している。本発明では、特に低温活性化だから、ゲッタは外的に活性化することができるので、ゲッタ電気貫通は、重要ではない；
７）Ｘ線検出器デザインは、より小さな直径の管及びＸ線センサにおけるＮＥＧ膜による有効ポンピングに適している；及び
８）ゲッタ膜の下側の金属面からのガス抜けがない。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】従来技術の検出器を示す図である。
【図２】本発明による第１の例の検出器を、部分的に断面図で示す図である。
【図３】本発明による第２の例の検出器を、部分的に断面図で示す図である。
【図４】例示の検出器を製造する一方法の図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  検出器
２  本体
３  外管
４  Ｘ線窓
５  内管
６  末端部
７  ＴＥＣ
８  Ｘ線センサ
９  ヒートパイプ
１０  ヒートシンク
１１  ＮＥＧゲッタ物質層
１２  管間の体積
１３  電気的貫通
１４、１５  分離可能な部分
１６  ボルト
１７  軟銅シール
１８  ピンチ・オフ管
【図１】
2007147595.tif 000003
【図２】
2007147595.tif 000004
【図３】
2007147595.tif 000005
【図４】
2007147595.tif 000006