(57)【要約】【課題】高輝度のＸ線を発生させることが可能な、新規なＸ線発生方法及びＸ線発生装置を提供する。【解決手段】室内に少なくともターゲットを配置し、前記ターゲットの表面に対する電子線の入射角をβとした場合に、前記ターゲットの表面に、前記室内又は前記室外に配置された電子線源よりβ≦６０度を満足するようにして電子線を照射する。そして、前記ターゲットの表面からのＸ線の出射角をαとした場合において、−３０度≦β−α≦６０度を満足するようにして前記Ｘ線を発生させて取り出す。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内に少なくともターゲットを配置するステップと、
前記ターゲットの表面に対する電子線の入射角をβとした場合に、前記ターゲットの表面に、前記室内又は前記室外に配置された電子線源よりβ≦６０度を満足するようにして電子線を照射するステップと、
前記ターゲットの表面からのＸ線の出射角をαとした場合において、−３０度≦β−α≦６０度を満足するようにして前記Ｘ線を発生させて取り出すステップと、
を具えることを特徴とする、Ｘ線発生方法。
【請求項２】
前記Ｘ線は、０度≦β−α≦６０度を満足するように発生させて取り出すことを特徴とする、請求項１に記載のＸ線発生方法。
【請求項３】
前記Ｘ線は、３０度≦β−α≦５０度を満足するように発生させて取り出すことを特徴とする、請求項１に記載のＸ線発生方法。
【請求項４】
前記ターゲットの表面に対する前記電子線の入射角βは、前記室内又は前記室外に配置された前記電子線源の配置を調整することによって制御することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一に記載のＸ線発生方法。
【請求項５】
前記ターゲットの表面に対する前記電子線の入射角βは、前記室内に配置された偏向磁石を用い、前記電子線の軌道を偏向させることによって制御することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一に記載のＸ線発生方法。
【請求項６】
前記ターゲット表面からの前記Ｘ線の出射角αは、前記室の、Ｘ線透過窓の形成位置を制御することによって制御することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一に記載のＸ線発生方法。
【請求項７】
前記ターゲットは回転対陰極として構成され、この回転対陰極は、その回転中心を中心軸とする筒状部分を有し、前記電子線は前記筒状部分の内壁表面に照射することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一に記載のＸ線発生方法。
【請求項８】
電子線照射によりＸ線を発生させるためのターゲットと、
少なくとも前記ターゲットを配置するための室と、
前記室内又は前記室外に配置された、前記電子線を照射するための電子線源とを具え、
前記ターゲットの表面に対する前記電子線の入射角をβとし、前記ターゲットの表面からのＸ線の出射角をαとした場合において、前記ターゲットの表面に、前記電子線源よりβ≦６０度を満足するようにして電子線を照射し、−３０度≦β−α≦６０度を満足するようにして前記Ｘ線を発生させて取り出すように構成したことを特徴とする、Ｘ線発生装置。
【請求項９】
前記Ｘ線は、０度≦β−α≦６０度を満足するようにして発生させて取り出すことを特徴とする、請求項８に記載のＸ線発生装置。
【請求項１０】
前記Ｘ線は、３０度≦β−α≦５０度を満足するようにして発生させて取り出すことを特徴とする、請求項８に記載のＸ線発生装置。
【請求項１１】
前記ターゲットの表面に対する前記電子線の入射角βは、前記電子線源の配置を、前記室内又は前記室外において調整することによって制御することを特徴とする、請求項８〜１０のいずれか一に記載のＸ線発生装置。
【請求項１２】
前記室内に配置された偏向磁石を具え、
前記ターゲットの表面に対する前記電子線の入射角βは、前記偏向磁石を用い、前記電子線の軌道を偏向させることによって制御することを特徴とする、請求項８〜１０のいずれか一に記載のＸ線発生装置。
【請求項１３】
前記ターゲット表面からの前記Ｘ線の出射角αは、前記室の、Ｘ線透過窓の形成位置を制御することによって制御することを特徴とする、請求項８〜１２のいずれか一に記載のＸ線発生装置。
【請求項１４】
前記ターゲットは回転対陰極として構成され、この回転対陰極は、その回転中心を中心軸とする筒状部分を有し、前記電子線は前記筒状部分の内壁表面に照射することを特徴とする、請求項８〜１３のいずれか一に記載のＸ線発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高輝度のＸ線を生成することが可能なＸ線発生方法及びＸ線発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線回折測定等においては、可能なかぎり強い輝度のＸ線を試料に照射して測定を行う必要のある場合がある。この様な場合に用いられるＸ線発生装置として従来から回転対陰極Ｘ線発生装置が知られている。
【０００３】
この回転対陰極Ｘ線発生装置は、内部に冷却媒体を流通させた円柱状の対陰極（ターゲット）を高速で回転させながら、その外周表面に電子線を照射してＸ線を発生させるものである。この回転対陰極Ｘ発生装置は、ターゲットを固定した固定ターゲットのタイプに比較してターゲット上の電子線の照射位置が時々刻々と変化するので冷却効率が極めて高く、したがって、対陰極に大電流の電子線を照射することができ、強力な（高輝度）Ｘ線を発生させることができる。
【０００４】
しかしながら、この場合においては、上記ターゲット上において単位面積当たりに照射される電子ビームの強度が増大してしまうことになるので、電子線照射によって前記ターゲットが溶解し、飛散してしまうことになる。したがって、理論上は、上述のような関係に基づいてＸ線の輝度を増大させることはできるが、実際上は、前記ターゲットの融点に起因してＸ線の輝度の増大には限界があった。
【０００５】
このような問題に鑑みて、特開２００４−１７２１３５号公報には、回転対陰極Ｘ線発生装置の、回転中心を中心軸とする筒状部分の内側に対して電子線を照射し、かかる部分をその融点近傍にまで加熱して、高輝度のＸ線を発生することが試みられている。この場合、前記電子線の照射部は前記回転対陰極の融点近傍にまで加熱されるので、前記照射部は少なくとも部分的に溶解するようになる。しかしながら、前記照射部は前記回転対陰極の回転に伴って発生する遠心力によって前記筒状部分に保持されるようになるので、前記照射部の、溶解部分の外方への飛散を抑制することができる。
【０００６】
したがって、特開２００４−１７２１３５号公報に開示された技術によれば、上述したターゲットの溶解及び飛散の問題を回避した状態で、ターゲット上における単位面積当たりに照射される電子ビームの強度を増大させることができるので、従来に比し、比較的高い輝度のＸ線を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−１７２１３５号公報
【０００８】
しかしながら、Ｘ線を利用した高分解能の分析及び検査を考慮するとさらなる高輝度のＸ線が求められている。また、このような高輝度のＸ線を少ない電力で実現することが望まれている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、高輝度のＸ線を発生させることが可能な、新規なＸ線発生方法及びＸ線発生装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成すべく、本発明は、
室内に少なくともターゲットを配置するステップと、
前記ターゲットの表面に対する電子線の入射角をβとした場合に、前記ターゲットの表面に、前記室内又は前記室外に配置された電子線源よりβ≦６０度を満足するようにして電子線を照射するステップと、
前記ターゲットの表面からのＸ線の出射角をαとした場合において、−３０度≦β−α≦６０度を満足するようにして前記Ｘ線を発生させて取り出すステップと、
を具えることを特徴とする、Ｘ線発生方法に関する。
【００１１】
また、本発明は、
電子線照射によりＸ線を発生させるためのターゲットと、
少なくとも前記ターゲットを配置するための室と、
前記室内又は前記室外に配置された、前記電子線を照射するための電子線源とを具え、
前記ターゲットの表面に対する前記電子線の入射角をβとし、前記ターゲットの表面からのＸ線の出射角をαとした場合において、前記ターゲットの表面に、前記電子線源よりβ≦６０度を満足するようにして電子線を照射し、−３０度≦β−α≦６０度を満足するようにして前記Ｘ線を発生させて取り出すように構成したことを特徴とする、Ｘ線発生装置に関する。
【００１２】
なお、入射角β及び出射角αは、ターゲット表面を基準にして測定したものである。
【００１３】
本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意検討を実施した。その結果、ターゲットから発生させるべきＸ線の輝度には、Ｘ線を発生させるべきエネルギー線、すなわち電子線の入射角、及び発生したＸ線の取り出し角度が重大な影響を与えていることを見出した。すなわち、汎用のＸ線生成方法及び装置においては、Ｘ線発生のためのターゲットの表面に対して約９０度の角度で電子線を入射させ、ターゲットの表面から約５〜６度の範囲で出射されるＸ線のみを選択して取り出すようにしていた。
【００１４】
しかしながら、上述のような条件で電子線をターゲットに照射し、生成したＸ線を取り出す場合、電子線はターゲット内に深く入り込む（飛程re）ようになり、そこで生成したＸ線はターゲット表面に達して取り出されるようになるまで、ターゲット内を比較的長距離（re／sinα）（αはＸ線の取り出し角度）に亘って進むようになる。この結果、このようにして生成したＸ線はターゲットによって大部分が吸収されてしまい、最終的にターゲットより取り出されるＸ線の強度も減少してしまう。
【００１５】
また、上述した現象は、電子線のエネルギー、すなわち加速電圧が増大するにつれて顕著になる。
【００１６】
例えば、Ｃｕターゲットに８０ｋｅＶのエネルギーを有する電子線を照射した場合、電子線はＣｕターゲット中に約１４μｍの深さまで入り込み、Ｘ線の出射角を５．７度とすると、当該深さで発生したＸ線は、約１４μｍ／ｓｉｎ５．７度＝１４０μｍに亘ってターゲット内を進むことになる。したがって、当該深さで発生したＸ線は、吸収がない場合に比べて表面に達するＸ線の量は１／１０００程度にまで減少する。
【００１７】
したがって、本発明者は、上述のような事実に鑑み、ターゲットに対する電子線の入射角及びＸ線の出射角、すなわち取り出し角度を種々変化させ、その際のＸ線の輝度を種々調べた。その結果、ターゲットに対する電子線の入射角βを所定の角度、具体的には６０度以下とし、生成したＸ線の出射角（取り出し角度）αを−３０度≦β−α≦６０度を満足するように設定し、この要件を満足するような角度αに出射したＸ線を取り出すことによって、比較的輝度の高いＸ線を簡易に得られることを見出した。
【００１８】
換言すれば、Ｘ線発生装置等に大幅な改良を加えることなく、Ｘ線を発生すべきターゲットに対する電子線の入射角β及び発生したＸ線の出射角αが上述した要件を満足するように装置に改良を加えるのみで、高輝度のＸ線を簡易に得られることを見出したものである。
【００１９】
なお、上述した説明から明らかなように、本発明は、試行錯誤とこれによる現象の発見とに基づいて完成されたものであり、上述した現状の発見等も当然に本発明の範疇に含まれるものである。
【００２０】
本発明の一例において、Ｘ線は、０度≦β−α≦６０度を満足するように発生させて取り出すことができる。この場合、高エネルギーの電子線がターゲットに照射された場合においても、上記関係を満足するような出射角αのＸ線を選択して取り出すようにすれば、比較的簡易に高輝度のＸ線を得ることができる。
【００２１】
また、本発明の一例において、Ｘ線は、３０度≦β−α≦５０度を満足するように発生させて取り出すことができる。この場合、低エネルギーの電子線がターゲットに照射された場合においても、上記関係を満足するような出射角αのＸ線を選択して取り出すようにすれば、比較的簡易に高輝度のＸ線を得ることができる。
【００２２】
なお、低エネルギーの電子線が照射された場合のＸ線の出射角αの要件が、高エネルギーの電子線が照射された場合のＸ線の出射角αの要件より減縮されている。これは、低エネルギーの電子線が照射された場合、電子線はターゲットに対してあまり深く侵入しなくなるので、ターゲットによる吸収が減少し、生成して取り出されるＸ線の輝度は、その出射角αの依存度が小さくなる。したがって、このような緩和された状態の下で、輝度の高いＸ線を得るには、出射角αをより厳密に選択しなければならので、上述のような関係が成立することになる。
【００２３】
さらに、本発明の一例において、ターゲットの表面に対する電子線の入射角βは、室内又は室外に配置された電子線源の配置を調整することによって制御することができる。また、室内に配置された偏向磁石を用い、電子線の軌道を偏向させることによって制御することができる。
【００２４】
また、本発明の一例において、ターゲット表面からのＸ線の出射角αは、室の、Ｘ線透過窓の形成位置を制御することによって制御することができる。
【発明の効果】
【００２５】
以上、本発明によれば、高輝度のＸ線を発生させることが可能な、新規なＸ線発生方法及びＸ線発生装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】第１の実施形態に係るＸ線発生装置の構成を示す図である。
【図２】第２の実施形態に係るＸ線発生装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
（第１の実施形態）
図１は、本発明のＸ線発生装置の一例を示す概略構成図である。以下、これらの図を参照にしながら一実施の形態を説明する。
【００２８】
図１に示すＸ線発生装置１０は、室１１と、この室内に配置されたターゲット１２と、同じく室１１内に配置された電子線源１３及び偏向磁石１４とを具えている。また室１１の壁面１１には開口１１Ａが形成され、開口１１ＡにはＸ線透過膜１６が形成されている。開口１１Ａ及びＸ線透過膜１６はＸ線透過窓を構成する。
【００２９】
室１１は、例えばＳＵＳから構成することができ、ターゲット１２は、生成すべきＸ線の波長に応じて、Ｃｕ，Ｃｏ，Ｗ、Ｍｏ，Ｃｒ等から構成することができる。Ｘ線透過膜１６は、Ｂｅ，Ａｌ等から構成することができる。なお、電子線源１３及び偏向磁石１４は、汎用のものから構成することができる。
【００３０】
図１に示すＸ線発生装置１０においては、最初の室１１内を所定の真空度、例えば１０−６Ｐａ〜１０−８Ｐａまで図示しない排気機構によって排気した後、電子線源１３より電子線ＥＢを発射し、偏向磁石１４によってその向きを所定の角度偏向した後、ターゲット１２に照射し、Ｘ線ＸＲを発生させる。
【００３１】
このとき本発明に従って、ターゲット１２の表面に入射する電子線ＥＢの入射角βをβ≦６０度とし、ターゲット１２の表面からのＸ線ＸＲの出射角αとした場合において、−３０度≦β−α≦６０度を満足するようにしてＸ線ＸＲを取り出すことにより、このＸ線ＸＲの、ターゲット１２による吸収を抑制して、高輝度のＸ線ＸＲが得られるようになる。
【００３２】
なお、電子線ＥＢの入射角βの下限値は、電子線ＥＢをターゲット１２の表面に入射させ、Ｘ線を発生させることができれば特に限定されるものではない。したがって、入射角βは０度以上であればよいが、実用上は５度である。
【００３３】
Ｘ線ＸＲは、室１１のＸ線透過膜（Ｘ線透過窓）１６より外部に取り出すので、このＸ線透過膜（Ｘ線透過窓）１６の形成位置は、−３０度≦β−α≦６０度を満足するようなＸ線ＸＲの出射角αに合わせて形成する。
【００３４】
また、入射角β及び出射角αは、ターゲット１２表面を基準にして測定したものである。
【００３５】
電子線ＥＢのターゲット１２への入射角βについては、電子線ＥＢのエネルギー（加速電圧）に応じ、偏向磁石１４の磁場強度及び位置を変更することによって、上記のような範囲に制御することができる。
【００３６】
Ｘ線ＸＲは、０度≦β−α≦６０度を満足するように発生させて取り出すことができる。この場合、高エネルギーの電子線ＥＢがターゲットに照射された場合においても、上記関係を満足するような出射角αのＸ線を選択して取り出すようにすれば、比較的簡易に高輝度のＸ線ＸＲを得ることができる。
【００３７】
また、Ｘ線ＸＲは、３０度≦β−α≦５０度を満足するように発生させて取り出すことができる。この場合、低エネルギーの電子線ＥＢがターゲットに照射された場合においても、上記関係を満足するような出射角αのＸ線ＸＲを選択して取り出すようにすれば、比較的簡易に高輝度のＸ線ＸＲを得ることができる。
【００３８】
なお、低エネルギーの電子線ＥＢが照射された場合のＸ線ＸＲの出射角αの要件が、高エネルギーの電子線が照射された場合のＸ線ＸＲの出射角αの要件より減縮されている。これは、低エネルギーの電子線ＥＢが照射された場合、電子線ＥＢはターゲットに対してあまり深く侵入しなくなるので、生成して取り出されるＸ線ＸＲの輝度は、その出射角αの依存度が小さくなる。したがって、このような緩和された状態の下で、輝度の高いＸ線ＸＲを得るには、出射角αをより厳密に選択しなければならので、上述のような関係が成立することになる。
【００３９】
以上説明したように、本実施形態におけるＸ線発生装置１０において、Ｘ線ＸＲを発生すべきターゲット１２に対する電子線ＥＢの入射角β及び発生したＸ線ＸＲの出射角αが上述した要件を満足するように装置に改良を加えるのみで、高輝度のＸ線を簡易に得ることができる。
【００４０】
なお、本実施形態では、電子線源１３は室１１内に配置しているが、室１１外に配置し、室１１に形成された電子線導入窓あるいは電子線導入口を介して室１１内に電子線を導入するようにしてもよい。
【００４１】
（第２の実施形態）
図２は、本発明のＸ線発生装置の構成を示す断面図である。以下、これらの図を参照にしながら一実施の形態を説明する。
【００４２】
図２に示すＸ線発生装置２０は、回転対陰極２２が収納される対陰極室２１と、陰極３２が収納される陰極室３１と、回転対陰極２２を回転駆動する駆動モータ２７が設けられた回転駆動部２８とが、それぞれ隣接して配置されている。なお、対陰極室２１及び陰極室３１は気密構造となっている。また、対陰極室２１の、陰極室３１側の壁面には、陰極３４から出射される電子線ＥＢを通過させる小さな貫通孔２１ｂが設けられている。さらに、対陰極室２１及び陰極室３１には、それぞれ図示しない真空排気装置が接続される真空排気□２１ｃ及び３１ａが設けられている。
【００４３】
回転対陰極２２は、Ｃｕ（銅）等からなる筒状部２２ａと、この筒状部２２ａの筒の一方の開口部を塞ぐように形成された円板状部２２ｂと、筒状部２２ａ及び円板状部２２ｂの共通の中心軸をその中心軸とする回転軸部２３とが連続して一体に形成され、かつ円板状部２２ｂ内は空洞に形成され、筒状部２２ａの筒の内壁表面を電子線照射部とするものである。
【００４４】
回転対陰極２２の回転軸部２３は、回転騒動部２８内に設けられた１対の軸受け部材２８ａ及び２８ｂによって回転自在に支持されている。なお、回転軸部２３の回転によって回転対陰極２２も回転するようになり、回転対陰極２２、すなわち筒状部２２ａの外方に向けて遠心力が作用するようになる。
【００４５】
回転軸部２３の円板状部２２ｂ寄りの根元部には、回転軸部２３と対陰極室２１との間を気密に保持して対陰極室２１の真空を維持する回転軸シール部材２９が設けられている。
【００４６】
さらに、回転対陰極２２ａの内部には、電子線照射部の内壁面に冷却水を流通させるための固定隔壁部材２２ｃが挿入設定されている。この固定隔壁部材２２ｃは、回転軸部２３の内部においては筒状をなしており、円板状部２２ｂに至ってその筒の端部を円板状に拡げ、筒状部２２ａの内部の左右端部内壁の手前まで延長されている。すなわち、この固定隔壁２２ｃは、回転対陰極２２の内部の空洞部分をいわば二重管構造に仕切っている。この二重管構造の外側は冷却水の導入口に連通されている。
【００４７】
したがって、導入された冷却水は、二重管構造の外側を進行し、筒状部２２ａの内部の右端部内壁で折り返して二重管構造の内側に進行して電子線照射部の内壁面を冷却した後、内側をさらに進行して冷却水の排出□を通じて外部に排出される。
【００４８】
対陰極室２１の壁面には、生成したＸ線ＸＲを外部に取り出すためのＸ線透過膜２６が、その壁面に形成された開口２１ａにおいて形成されている。このＸ線透過膜２６は、Ｂｅ，Ａｌ等から構成することができる。開口２１ａ及びＸ線透過膜２６は、Ｘ線透過窓を構成する。
【００４９】
陰極３２は、絶縁構造部３３、フィラメント３４及びウエーネルト３５等とから構成されており高圧導入部３７から導入された数十ＫＶの高圧電力及びフィラメント電力を供給することによって、回転対陰極２２に電子線ＥＢを照射する。
【００５０】
このとき本発明に従って、回転対陰極２２（筒状部２２ａ）の表面に入射する電子線ＥＢの入射角βをβ≦６０度とし、回転対陰極２２（筒状部２２ａ）の表面からのＸ線ＸＲの出射角αとした場合において、−３０度≦β−α≦６０度を満足するようにしてＸ線ＸＲを取り出すことにより、このＸ線ＸＲの、回転対陰極２２（筒状部２２ａ）による吸収を抑制して、高輝度のＸ線ＸＲが得られるようになる。
【００５１】
なお、電子線ＥＢの入射角βの下限値は、電子線ＥＢを回転対陰極２２（筒状部２２ａ）の表面に入射させ、Ｘ線を発生させることができれば特に限定されるものではない。したがって、入射角βは０度以上であればよいが、実用上は５度である。
【００５２】
Ｘ線ＸＲは、対陰極室２１のＸ線透過膜（Ｘ線透過窓）２６より外部に取り出すので、このＸ線透過膜（Ｘ線透過窓）２６の形成位置は、−３０度≦β−α≦６０度を満足するようなＸ線ＸＲの出射角αに合わせて形成する。
【００５３】
また、入射角β及び出射角αは、回転対陰極２２（筒状部２２ａ）表面を基準にして測定したものである。
【００５４】
電子線ＥＢの回転対陰極２２（筒状部２２ａ）への入射角βについては、陰極３２の配置を調整することによって制御する。本実施形態では、対陰極室２１に対する陰極室３１の形成位置を調整することによって制御する。
【００５５】
Ｘ線ＸＲは、０度≦β−α≦６０度を満足するように発生させて取り出すことができる。この場合、高エネルギーの電子線ＥＢがターゲットに照射された場合においても、上記関係を満足するような出射角αのＸ線を選択して取り出すようにすれば、比較的簡易に高輝度のＸ線ＸＲを得ることができる。
【００５６】
また、Ｘ線ＸＲは、３０度≦β−α≦５０度を満足するように発生させて取り出すことができる。この場合、低エネルギーの電子線ＥＢがターゲットに照射された場合においても、上記関係を満足するような出射角αのＸ線ＸＲを選択して取り出すようにすれば、比較的簡易に高輝度のＸ線ＸＲを得ることができる。
【００５７】
なお、低エネルギーの電子線ＥＢが照射された場合のＸ線ＸＲの出射角αの要件が、高エネルギーの電子線が照射された場合のＸ線ＸＲの出射角αの要件より減縮されている。これは、低エネルギーの電子線ＥＢが照射された場合、電子線ＥＢはターゲットに対してあまり深く侵入しなくなるので、ターゲットによる吸収が減少し、生成して取り出されるＸ線ＸＲの輝度は、その出射角αの依存度が小さくなる。したがって、このような緩和された状態の下で、輝度の高いＸ線ＸＲを得るには、出射角αをより厳密に選択しなければならので、上述のような関係が成立することになる。
【００５８】
以上説明したように、本実施形態におけるＸ線発生装置２０において、Ｘ線発生装置２０に大幅な改良を加えることなく、Ｘ線ＸＲを発生すべき回転対陰極２２（筒状部２２ａ）に対する電子線ＥＢの入射角β及び発生したＸ線ＸＲの出射角αが上述した要件を満足するように装置に単純な改良を加えるのみで、高輝度のＸ線を簡易に得ることができる。
【００５９】
また、本実施形態のＸ線発生装置２０において、回転対陰極２２の筒状部２２ａにおける電子線照射部は、回転軸部２３の回転による筒状部２２ａの外方に作用する遠心力によって、筒状部２２ａすなわち回転対陰極２２に支持されるようになる。したがって、回転対陰極２２に対して高輝度の電子線を照射した場合において、当該照射部が部分的に溶解したとしても、筒状部２２ａに発生する遠心力によって保持されるので、溶解部分が外方に飛散することがない。したがって、本実施形態のＸ線発生装置２０においては、その構造的特徴にも起因して、高輝度Ｘ線を簡易に生成することができる。
【実施例】
【００６０】
（実施例１〜５及び比較例）
図１に示すようなＸ線発生装置１０を用い、電子線の入射角β及びＸ線の出射角αによる、Ｘ線の輝度（理論輝度Ｉ０に対する実測輝度Ｉ）を調べた。なお、輝度Ｉ／Ｉ０は、以下の式に基づく計算結果（シミュレーション）によるものである。
Ｉ／Ｉ０＝（sinβ/sinα）exp（-μX）
【００６１】
ここで、（sinβ/sinα）は、電子線ビーム及びＸ線の断面積比であり、μはターゲットの吸収係数である。Xは、生成したＸ線のターゲット内部から表面までの飛程であり、電子線のターゲット内での飛程reを用いることにより、re（sinβ／sinα）として表すことができる。
【００６２】
なお、従来は、電子線をターゲット表面に垂直（９０度）で入射させており、さらにこの角度は固定であったことから、今回はじめて導入した電子線の入射角βは、Ｘ線の輝度を考慮する上で変数として扱われることはなかった。しかしながら、本発明では、電子線の入射角βをも変化させるため、この角度βも変数として取り扱う必要が生じたため、上式を導入した。このことは、例えば、背景技術では、生成したＸ線の、ターゲット内部からターゲット表面までの飛程をre（１／sinα）として表していることからも自明である。
【００６３】
また、ターゲット１２としてＣｕターゲットを用い、かつ単位系をμmとした。したがって、上式におけるμは０．０４１となる。なお、電子線のエネルギー（加速電圧）は４０ｋｅＶとした。この場合、電子線のＣｕターゲット内での飛程reは、５．３６μｍとなる。結果を表１に示す。
【００６４】
以下の具体例で、Ｉ／Ｉ０が１を超えるのは、断面積比（sinβ/sinα）を考慮していることによる。すなわち、０〜９０度の範囲で、β＞αの関係が成立すると、断面積比（sinβ/sinα）＞１となるので、この指数部分の値が比較的大きい場合、輝度Ｉ／Ｉ０は、これらの積によって表されることになるので、場合により１を超えるものである。
【００６５】
【表１】
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【００６６】
表１から明らかなように、本実施例では、電子線のエネルギーが４０ｋｅＶと比較的低いために、電子線の入射角β≦６０度及び３０度≦β−α≦５０度を満足する場合において、従来に比較し、高いＸ線輝度が得られることが分かる。
【００６７】
なお、図２に示すＸ線発生装置２０では、電子線の入射角βを変える際には、対陰極室２１と陰極室３１との相対位置を変化させる必要があり、装置の組み換え等が煩雑であることから、表１に示す条件の一部を同様にしてシミュレーションを実施した。その結果、表１に示す結果と同様の結果を得ることができた。
【００６８】
（実施例６〜１８及び比較例）
図１に示すようなＸ線発生装置１０を用い、電子線の入射角β及びＸ線の出射角αによる、Ｘ線の輝度（理論輝度Ｉ０に対する実測輝度Ｉ）を上式に基づきシミュレーションによって調べた。ターゲット１２としてＣｕターゲットを用いた。なお、電子線のエネルギー（加速電圧）は６０ｋｅＶとした。この場合、電子線のＣｕターゲット内での飛程reは、９．３８μｍとなる。結果を表２に示す。
【００６９】
【表２】
2012084383.tif 000004
【００７０】
表２から明らかなように、本実施例では、電子線のエネルギーが６０ｋｅＶと比較的高いために、本発明の作用効果がより発揮されるようになり、電子線の入射角β≦６０度及び−３０度≦β−α≦６０度を満足する場合において、従来に比較し、高いＸ線輝度が得られることが分かる。
【００７１】
なお、上記同様に、図２に示すＸ線発生装置２０では、電子線の入射角βを変える際には、対陰極室２１と陰極室３１との相対位置を変化させる必要があり、装置の組み換え等が煩雑であることから、表２に示す条件の一部を同様にしてシミュレーションを行った。その結果、表２に示す結果と同様の結果を得ることができた。
【００７２】
（実施例１９〜２８及び比較例）
図１に示すようなＸ線発生装置１０を用い、電子線の入射角β及びＸ線の出射角αによる、Ｘ線の輝度（理論輝度Ｉ０に対する実測輝度Ｉ）を上式に基づきシミュレーションによって調べた。ターゲット１２としてＣｕターゲットを用いた。なお、電子線のエネルギー（加速電圧）は８０ｋｅＶとした。この場合、電子線のＣｕターゲット内での飛程reは、１３．９６μｍとなる。結果を表３に示す。
【００７３】
【表３】
2012084383.tif 000005
【００７４】
表３から明らかなように、本実施例では、電子線のエネルギーが８０ｋｅＶと高いために、本発明の作用効果がより発揮されるようになり、電子線の入射角β≦６０度及び０度≦β−α≦６０度を満足する場合において、従来に比較し、高いＸ線輝度が得られることが分かる。
【００７５】
なお、上記同様に、図２に示すＸ線発生装置２０では、電子線の入射角βを変える際には、対陰極室２１と陰極室３１との相対位置を変化させる必要があり、装置の組み換え等が煩雑であることから、表３に示す条件の一部を同様にしてシミュレーションを行った。その結果、表３に示す結果と同様の結果を得ることができた。
【００７６】
以上、本発明を上記具体例に基づいて詳細に説明したが、本発明は上記具体例に限定されるものではなく、本発明の範疇を逸脱しない限りにおいてあらゆる変形や変更が可能である。
【００７７】
例えば、上記実施例では、入手が容易で比較的安価なＣｕをターゲットとして用いたが、Ｃｏ，Ｗ、Ｍｏ，Ｃｒ等、その他の汎用のターゲットを用いてもよい。
【符号の説明】
【００７８】
１０  Ｘ線発生装置
１１  室
１２  ターゲット
１３  電子線源
１４  偏向磁石
１６  Ｘ線透過膜
２０  Ｘ線発生装置
２１  対陰極室
２２  回転対陰極
２３  回転軸部
２６  Ｘ線透過膜  
２７  駆動モータ
２８  回転駆動部
３１  陰極室
３２  陰極
３３  絶縁構造部
３４  フィラメント
３５  ウエーネルト
【図１】
2012084383.tif 000006
【図２】
2012084383.tif 000007