(57)【要約】【課題】Ｘ線の照射不良及び又はＸ線を用いた測定不良を抑制することが望まれている。【解決手段】Ｘ線発生装置２は、電源１０から供給される加速電圧に基づいて電子源１２１からの電子を加速することにより電子線２００を放出する電子銃１２０を備える。Ｘ線発生装置２は、電子線２００を光軸ＡＸを中心として径方向に集束させる電磁レンズ１４１、１４７を備える。Ｘ線発生装置２は、電子線２００が照射されることでＸ線を発生するターゲット１３０を備える。Ｘ線発生装置２は、加速電圧に含まれる変動成分による、電磁レンズ１４１、１４７による電子線２００の集束角の変化に伴う電子線２００の焦点位置を光軸ＡＸ方向に補正する補正部２０を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源から供給される加速電圧に基づいて電子源からの電子を加速することにより電子線を放出する電子銃と、
前記電子線を光軸を中心とした径方向に集束させる電磁レンズと、
前記電子線が照射されることでＸ線を発生するターゲットと、
前記加速電圧に含まれる変動成分によって、前記電磁レンズによる前記電子線の集束角が変化することに伴う前記電子線の焦点位置を前記光軸方向に補正する補正部と、を備えるＸ線装置。
【請求項２】
前記加速電圧に含まれる変動成分に基づいて、前記電子線の加速が変化する、請求項1に記載のＸ線装置。
【請求項３】
前記変動成分は、非直流成分である、請求項１または請求項２に記載のＸ線装置。
【請求項４】
前記補正部は、
前記加速電圧に含まれる前記変動成分を検出する検出部と、
前記電子線を前記径方向に集束させる補正用コイルと、
前記検出部で検出された前記変動成分に応じて変動する電流を生成し、その電流を前記補正用コイルに供給する第１駆動部と、を含む請求項１から３のいずれか一項に記載のＸ線発生装置。
【請求項５】
前記補正部は、
予め判明している変動成分の波形の位相を前記加速電圧に含まれる前記変動成分の波形の位相に同期させる位相補正部と、
前記電子線を前記径方向に集束させる補正用コイルと、
前記変動成分の波形に応じて変動する電流を生成し、その電流を前記補正用コイルに供給する第２駆動部と、を含む請求項１から４のいずれか一項に記載のＸ線発生装置。
【請求項６】
前記第１駆動部又は前記第２駆動部は、
前記変動成分を所定倍増幅させる増幅器と、
前記所定倍を調整する調整部と、を含む請求項４または請求項５に記載のＸ線発生装置。
【請求項７】
前記補正用コイルは高周波用のコイルである請求項４から６のいずれか一項に記載のＸ線発生装置。
【請求項８】
前記補正用コイルは、前記電磁レンズと前記ターゲットとの間に配置される請求項４から７のいずれか一項に記載のＸ線発生装置。
【請求項９】
前記補正用コイルは、筒形状であり、前記筒形状の内側を前記電子線が通過する流路が配置される、請求項４から８のいずれか一項に記載のＸ線装置。
【請求項１０】
電源から供給される加速電圧に基づいて電子源からの電子を加速することにより電子線を放出する電子銃と、
前記電子線を光軸の直交方向に偏向させる偏向器と、
前記電子線が照射されることでＸ線を発生するターゲットと、
前記加速電圧に含まれる変動成分によって、前記偏向器による前記電子線の偏向方向が変化することに伴う前記電子線の前記直交方向の位置を補正する補正部と、を備えるＸ線装置。
【請求項１１】
前記加速電圧に含まれる変動成分に基づいて、前記電子線の加速が変化する請求項１０に記載のＸ線装置。
【請求項１２】
前記変動成分は、非直流成分である、請求項１０または請求項１１に記載のＸ線装置。
【請求項１３】
前記補正部は、
前記加速電圧に含まれる前記変動成分を検出する検出部と、
前記電子線を前記直交方向に偏向させる補正用偏向器と、
前記検出部で検出された前記変動成分に応じて変動する電流を生成し、その電流を前記補正用偏向器に供給する第３駆動部と、を含む請求項１０から１２のいずれか一項に記載のＸ線発生装置。
【請求項１４】
前記補正部は、
予め判明している変動成分の波形の位相を前記加速電圧に含まれる前記変動成分の波形の位相に同期させる位相補正部と、
前記電子線を前記直交方向に偏向させる補正用偏向器と、
前記変動成分の波形に応じて変動する電流を生成し、その電流を前記補正用偏向器に供給する第４駆動部と、を含む請求項１０から１３のいずれか一項に記載のＸ線発生装置。
【請求項１５】
前記第３駆動部又は前記第４駆動部は、
前記変動成分を所定倍増幅させる増幅器と、
前記所定倍を調整する調整部と、を含む請求項１３または請求項１４に記載のＸ線発生装置。
【請求項１６】
前記補正用偏向器は、前記偏向器と前記ターゲットとの間に配置される請求項１３から１５のいずれか一項に記載のＸ線発生装置。
【請求項１７】
電子線の方向を補正する電子線補正方法であって、
電源から供給される加速電圧に基づいて電子源からの電子を加速することと、
電磁レンズにより前記電子線を光軸を中心とした径方向に集束させることと、
前記加速電圧に含まれる変動成分によって、前記電磁レンズによる前記電子線の集束角が変化することに伴う前記電子線の焦点位置を前記光軸方向に補正することと、を含む電子線補正方法。
【請求項１８】
電子線の方向を補正する電子線補正方法であって、
電源から供給される加速電圧に基づいて電子源からの電子を加速することと、
偏向器により前記電子線を光軸の直交方向に偏向させることと、
前記加速電圧に含まれる変動成分による、前記偏向器による前記電子線の偏向に伴う前記電子線の前記直交方向の位置を補正することと、を含む電子線補正方法。
【請求項１９】
請求項１から１６のいずれか一項に記載のＸ線発生装置と、
前記Ｘ線発生装置から射出されたＸ線を検出する検出器と、を備えるＸ線装置。
【請求項２０】
構造物の形状に関する設計情報を作製する設計工程と、
前記設計情報に基づいて前記構造物を作成する成形工程と、
作製された前記構造物の形状を請求項１９に記載のＸ線装置を用いて計測する工程と、
前記計測工程で得られた形状情報と前記設計情報とを比較する検査工程と、を有する構造物の製造方法。
【請求項２１】
前記検査工程の比較結果に基づいて実行され、前記構造物の再加工を実施するリペア工程を有する請求項２０に記載の構造物の製造方法。
【請求項２２】
前記リペア工程は、前記成形工程を再実行する工程である請求項２１に記載の構造物の製造方法。
【請求項２３】
構造物の形状に関する設計情報を作製する設計装置と、
前記設計情報に基づいて前記構造物を作製する成形装置と、
作製された前記構造物の形状を測定する請求項１９に記載のＸ線装置と、
前記Ｘ線装置によって得られた前記構造物の形状に関する形状情報と前記設計情報とを比較する検査装置と、を含む構造物製造システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線発生装置、電子線補正方法、Ｘ線装置、構造物の製造方法、及び構造物製造システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
被測定物の内部の情報を非破壊で取得する装置として、例えば下記特許文献に開示されているような、被測定物のＸ線に照射して、その被検物を透過した透過Ｘ線を検出する装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許出願公開２００９／０２６８８６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ターゲットに照射される電子線が変動すると、Ｘ線の照射不良が発生する可能性がある。また、ターゲットに照射される電子線が変動すると、Ｘ線を用いた測定不良が発生する可能性がある。
【０００５】
本発明の態様は、照射不良及び又は測定不良を抑制することができるＸ線発生装置、電子線補正方法、Ｘ線装置、構造物の製造方法、及び構造物製造システム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】
【０００６】
本発明の第１態様によれば、電源から供給される加速電圧に基づいて電子源からの電子を加速することにより電子線を放出する電子銃と、電子線を光軸を中心とした径方向に集束させる電磁レンズと、電子線が照射されることでＸ線を発生するターゲットと、加速電圧に含まれる変動成分によって、電磁レンズよる、電子光学系による電子線の集束角が変化することに伴う電子線の焦点位置を光軸方向に補正する補正部と、を備えるＸ線装置が提供される。
【０００７】
本発明の第２態様によれば、電源から供給される加速電圧に基づいて電子源からの電子を加速することにより電子線を放出する電子銃と、電子線を光軸の直交方向に偏向させる偏向器と、電子線が照射されることでＸ線を発生するターゲットと、加速電圧に含まれる変動成分によって、偏向器による電子線の偏向方向が変化することに伴う電子線の直交方向の位置を補正する補正部と、を備えるＸ線装置が提供される。
【０００８】
本発明の第３態様によれば、電子線の方向を補正する電子線補正方法であって、電源から供給される加速電圧に基づいて電子源からの電子を加速することと、電磁レンズにより電子線を光軸を中心とした径方向に集束させることと、加速電圧に含まれる変動成分によって、電磁レンズによる電子線の集束角が変化することに伴う電子線の焦点位置を光軸方向に補正することと、を含む電子線補正方法が提供される。
【０００９】
本発明の第４態様によれば、電子線の方向を補正する電子線補正方法であって、電源から供給される加速電圧に基づいて電子源からの電子を加速することと、偏向器により電子線を光軸の直交方向に偏向させることと、加速電圧に含まれる変動成分によって、偏向器による電子線の偏向方向が変化することに伴う電子線の直交方向の位置を補正することと、を含む電子線補正方法が提供される。
【００１０】
本発明の第５態様によれば、上記第１態様または上記第２態様のＸ線発生装置と、Ｘ線発生装置から射出されたＸ線を検出する検出器と、を備えるＸ線装置が提供される。
【００１１】
本発明の第６態様によれば、構造物の形状に関する設計情報を作製する設計工程と、設計情報に基づいて構造物を作成する成形工程と、作製された構造物の形状を上記第５態様のＸ線装置を用いて計測する工程と、計測工程で得られた形状情報と設計情報とを比較する検査工程と、を有する構造物の製造方法が提供される。
【００１２】
本発明の第７態様によれば、構造物の形状に関する設計情報を作製する設計装置と、設計情報に基づいて構造物を作製する成形装置と、作製された構造物の形状を測定する上記第５態様のＸ線装置と、Ｘ線装置によって得られた構造物の形状に関する形状情報と設計情報とを比較する検査装置と、を含む構造物製造システムが提供される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の態様によれば、Ｘ線の照射不良を抑制することができる。また、本発明の態様によれば、Ｘ線を用いた測定不良を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係るＸ線装置の全体構成の一例を示す図である。
【図２】第１実施形態のＸ線発生装置の構成を示す断面図である。
【図３】高圧電源から供給される加速電圧に含まれる変動成分を示す波形図である。
【図４】補正用コイルによる電子線の焦点位置の補正を説明する図である。
【図５】第１実施形態の補正部の構成を示すブロック図である。
【図６】第１実施形態の補正部が実行する処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】第２実施形態の補正部の構成を示すブロック図である。
【図８】変動成分波形の位相の同期を説明する図である。
【図９】第２実施形態の補正部が実行する処理の流れを示すフローチャートである。
【図１０】第３実施形態のＸ線発生装置の構成を示す断面図である。
【図１１】補正用偏向器による光軸と直交する方向の電子線の位置の補正を説明する図である。
【図１２】第３実施形態の補正部の構成を示すブロック図である。
【図１３】第３実施形態の補正部が実行する処理の流れを示すフローチャートである。
【図１４】第４実施形態の補正部の構成を示すブロック図である。
【図１５】第４実施形態の補正部が実行する処理の流れを示すフローチャートである。
【図１６】構造物製造システムの構成を示すブロック図である。
【図１７】構造物製造システムによる処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。ただし、本発明はこれに限定されるものではない。また、図面においては、実施形態を説明するため、一部分を大きく又は強調して記載するなど適宜縮尺を変更して表現する場合がある。以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部の位置関係について説明する。水平面内の所定方向をＺ軸方向、水平面内においてＺ軸方向と直交する方向をＸ軸方向、Ｚ軸方向及びＸ軸方向のそれぞれと直交する方向（すなわち鉛直方向）をＹ軸方向とする。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸まわりの回転（傾斜）方向をそれぞれ、θＸ、θＹ、及びθＺ方向とする。
【００１６】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の実施形態に係るＸ線装置１の全体構成の一例を示す図である。本発明の実施形態に係るＸ線装置１は、被測定物ＳにＸ線ＸＬを照射して、その被測定物Ｓを透過した透過Ｘ線を検出する。このＸ線装置１は、被測定物ＳにＸ線を照射し、その被測定物Ｓを通過したＸ線を検出して、その被測定物Ｓの内部の情報（例えば、内部構造）を非破壊で取得するＸ線ＣＴ検査装置を含む。本実施形態において、被測定物Ｓは、機械部品、電子部品等の産業用部品を含む。Ｘ線ＣＴ検査装置は、産業用部品にＸ線を照射して、その産業用部品を検査する産業用Ｘ線ＣＴ検査装置を含む。従って、本実施形態においては、測定される物体を被測定物としているが、これに限られず、検査するための被検物でも構わない。勿論、測定結果に基づいて、物体の大きさを計測しても構わない。
【００１７】
Ｘ線装置１は、被測定物ＳにＸ線ＸＬを照射して、その測定物Ｓを透過したＸ線を検出する。Ｘ線は、例えば波長１ｐｍ〜３０ｎｍ程度の電磁波である。Ｘ線は、約５０ｅＶの超軟Ｘ線、約０．１〜２ＫｅＶの軟Ｘ線、約２〜２０ＫｅｖのＸ線、及び約２０〜１００ＫｅＶの硬Ｘ線の少なくとも一つを含む。
【００１８】
Ｘ線装置１は、図１に示すように、Ｘ線発生装置２に高電圧を与える高圧電源１０と、Ｘ線ＸＬを射出するＸ線源としてのＸ線発生装置２と、被測定物Ｓを保持して移動可能なステージ装置３と、Ｘ線発生装置２から射出され、ステージ装置３に保持された被測定物Ｓを通過したＸ線ＸＬの少なくとも一部を検出する検出器４と、Ｘ線装置１全体の動作を制御する制御装置５とを備える。なお、図１には図示していないが、Ｘ線装置１は、チャンバ部材によって内部空間が形成されている。Ｘ線発生装置２、ステージ装置３及び検出器４は、内部空間に配置される。また、図１に示す例では、被測定物Ｓは円柱形状の物体とされている。
【００１９】
Ｘ線発生装置２は、被測定物Ｓに向けてＸ線ＸＬを照射する。Ｘ線発生装置２から発生するＸ線ＸＬは所定波長のＸ線もしくは所定波長域のＸ線でも構わないし、例えば被測定物Ｓによって、その所定波長および所定波長域が変化できるようにしても構わない。また、照射されるＸ線の光子の量を適宜調整できるようにしても構わない。波長及び波長域の変化、もしくは光子の量の調整は、測定される被測定物ＳのＸ線に対する吸収の特性に基づいても構わない。また、例えば、異なる二種類以上のＸ線スペクトルにより測定物を検査するダブルエネルギーＸ線測定方法のように、測定物の吸収の特性に限られず、波長及び波長域の変化、もしくは光子の量を調整しても構わない。Ｘ線発生装置２は、点Ｘ線源を含み、被測定物Ｓに円錐状のＸ線（いわゆるコーンビーム）を照射する。なお、Ｘ線発生装置２から射出されるＸ線ＸＬの拡がる形状は円錐状に限られず、例えば扇状のＸ線（いわゆるファンビーム）でもよい。また、例えば線状のＸ線（いわゆるペンシルビーム）でもよい。
【００２０】
Ｘ線発生装置２は、Ｚ方向に長手となるように設置されている。Ｘ線発生装置２の＋Ｚ側の先端には、射出口１０１が形成されている。射出口１０１は、被測定物Ｓに向けて開口している。射出口１０１は、その内側が空隙であってもよいし、Ｘ線ＸＬの透過性が高い素材で閉じられてもよい。Ｘ線ＸＬは、射出口１０１から＋Ｚ方向に向けて射出される。Ｘ線発生装置２から射出されたＸ線ＸＬの少なくとも一部は、＋Ｚ方向に進行する。
【００２１】
ステージ装置３は、ステージ９と、不図示のステージ駆動機構とを備えている。ステージ９は、被測定物Ｓを保持して移動可能に設けられている。ステージ９は、被測定物Ｓを保持する不図示の保持部を有している。ステージ９は、不図示のステージ駆動機構により、例えばＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向に平行移動可能であり、θＹ方向に回転可能である。なお、被測定物ＳとＸ線発生装置２との相対距離を変化させる方法はこれに限られない。例えば、Ｘ線発生装置２を駆動させて、被測定物Ｓとの相対距離を変化させても構わない。勿論、Ｘ線発生装置２および被測定物Ｓを両方駆動させて、相対距離を変化せても構わない。勿論、後述する検出器４を駆動させても構わない。同様に、被測定物Ｓを固定して、被測定物Ｓの周囲で、Ｘ線発生装置２および検出器４を回転させても構わない。また、上述の実施形態では、Ｘ線発生装置２と被測定物Ｓと検出器４とのそれぞれの相対距離を、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向に平行に変化可能としたがこれに限られず、少なくとも一つの方向に移動可能でもよいし、移動しなくても構わない。また、θＹ方向に回転可能としたが、θＸ方向、θＹ方向、及びθＺ方向に回転可能でも構わない。またそのうち一つのθ方向に回転しても構わない。
【００２２】
検出器４とＸ線発生装置２との間にステージ９に載置される被測定物Ｓが配置される。これにより、Ｘ線発生装置２より発生するＸ線を検出器４で検出することができる。また、検出器４では、ステージ９に載置される被測定物Ｓを透過したＸ線を検出器４で検出することができる。検出器４は、ステージ９よりも＋Ｚ側に配置される。検出器４は、例えば、Ｘ線装置１の所定の位置に固定されるが、移動可能でもよい。検出器４は、複数のシンチレータ部３４と、複数の受光部３５とを有している。検出器４は、ＸＹ平面に平行に形成された平面状の面４Ａを有する。面４Ａは、Ｘ線発生装置２からのＸ線ＸＬが入射する面であり、−Ｚ方向に向けられている。面４Ａは、ステージ９に保持された測定物Ｓと対向して配置される。面４Ａには、測定物Ｓを透過した透過Ｘ線を含むＸ線発生装置２からのＸ線ＸＬが入射する。
【００２３】
複数のシンチレータ部３４は、ＸＹ平面内においてアレイ状に配置されている。複数のシンチレータ部３４は、それぞれ、Ｘ線が当たることによって、光を発生させるシンチレーション物質を含む。複数のシンチレータ部３４は、それぞれ、面４Ａに入射したＸ線ＸＬの強度に応じた光を発生する。
【００２４】
検出器４は、複数のシンチレータ部３４と受光部３５とを備える。例えば、シンチレータ部３４は入射するＸ線を可視光に変換し、変換された可視光を受光する受光部３５を備える。受光部３５は可視光を受光するとその可視光の強度に応じた信号を制御装置５に送信する。なお、本実施形態では、入射するＸ線を一度可視光に変換しているが、入射するＸ線を直接電気信号に変換しても構わない。また、シンチレータ部３４と受光部３５との間は適宜設計を変えることができる。例えば、シンチレータ部３４で変換された可視光を、集光させるレンズを設けても構わない。また、光電子倍増管を設けても構わない。光電子倍増管は、光電効果により光エネルギーを電気エネルギーに変換する光電管を含む。複数の受光部３５は、それぞれ、シンチレータ部３４において発生した光を受光して増幅し、増幅した光を電気信号に変換しても構わない。検出器４は、複数の素子（シンチレータ部３４及び受光部３５）のそれぞれで検出される、Ｘ線の強度に応じた信号を制御装置５に送信する。検出器４で得られる各素子からの信号を投影データという。
【００２５】
制御装置５は、Ｘ線発生装置２、ステージ装置３、及び検出器４の動作を統括的に制御する。すなわち、制御装置５は、Ｘ線発生装置２に制御信号を出力して、Ｘ線発生装置２にＸ線ＸＬを被測定物Ｓに向けて射出させる。制御装置５は、ステージ装置３を制御することで、ステージ９を制御することができる。すなわち、制御装置５は、ステージ装置３に制御信号を出力する。制御信号を受信するステージ装置３は、ステージ駆動装置を駆動させて、ステージの位置を変えることができ、ステージの位置が移動する。ステージの位置に伴い、ステージに載置される被測定物Ｓの位置が変わる。また、制御装置５は、検出器４に制御信号を出力して、検出器４に投影データを取得させる。
【００２６】
また、制御装置５は、検出器４から送信される被測定物Ｓの各位置における投影データを受信して取得する。制御装置５は、取得した投影データに対してフィルタ補正処理を行う。そして、制御装置５は、フィルタ補正処理後のデータに基づいて被測定物Ｓの画像を再構成する。
【００２７】
次に、Ｘ線装置１の動作の一例について説明する。被測定物Ｓの検出では、ステージ装置３のステージ９に保持された被測定物ＳがＸ線発生装置２と検出器４との間に配置される。制御装置５は、ステージ装置３に制御信号を出力して、被測定物Ｓを保持したステージ９の位置を調整する。そして、制御装置５は、Ｘ線発生装置２に制御信号を出力して、Ｘ線発生装置２からＸ線ＸＬを射出させる。
【００２８】
Ｘ線発生装置２で発生したＸ線ＸＬの少なくとも一部は、被測定物Ｓに照射される。被測定物ＳにＸ線ＸＬが照射されると、その被測定物Ｓに照射されたＸ線ＸＬの少なくとも一部は、被測定物Ｓを透過する。被測定物Ｓを透過した透過Ｘ線は、検出器４の面４Ａに入射する。検出器４は、被測定物Ｓを透過した透過Ｘ線を検出する。検出器４は、被測定物Ｓを透過した透過Ｘ線に基づいて得られた被測定物Ｓの像（投影像、透過像）を検出する。検出器４は、被測定物Ｓの像を表す投影データを制御装置５に出力する。
【００２９】
制御装置５は、被測定物Ｓを保持したステージ９をθＹ方向に回転させながら、その被測定物ＳにＸ線ＸＬを照射する。制御装置５は、Ｘ線発生装置２に対する被測定物Ｓの位置を変えることによって、被測定物ＳにおけるＸ線発生装置２からのＸ線ＸＬの照射領域を変える。ステージ９の各位置（各回転角度）において被測定物Ｓを通過した透過Ｘ線は、検出器４によって検出される。すなわち、Ｘ線発生装置２からのＸ線ＸＬの照射角度を変えた、複数の透過像を取得することができる。検出器４は、各位置における被測定物Ｓの像を表す投影データを取得する。制御装置５は、検出器４から投影データを取得し、取得した投影データに対して所定の処理（例えばフィルタ補正処理）を施す。そして、制御装置５は、所定の処理を施した投影データに基づいて、被測定物Ｓの内部構造の画像を算出する。なお、制御装置５は、検出器４から投影データを取得し、その取得した投影データに対する処理は、フィルタ補正処理に限られず、逆投影法、逐次近似法が挙げられる。逆投影法及びフィルタ補正逆投影法に関しては、例えば、米国特許出願公開第２００２／０１５４７２８号明細書に記載されている。また、逐次近似法に関しては、例えば、米国特許出願公開第２０１０／０２２０９０８号明細書に記載されている。
【００３０】
なお、本実施形態では、被測定物Ｓを保持したステージ９をθＹ方向に３６０°回転させて取得した画像を用いて再構成を行うが、再構成に用いる画像は、３６０°回転させ取得した画像に限られない。例えば、再構成に用いる画像は、１８０°回転させて取得した画像でもよい。また、再構成に用いる画像はこれに限られず、取得した画像で再構成し、再構成される像で検査が可能であれば、構わない。なお、本実施形態では、被測定物Ｓを保持したステージ９を回転させるが、被測定物Ｓを固定し、Ｘ線発生装置２と検出器４とを回転させても構わない。勿論、被測定物Ｓを保持したステージを回転させるとともに、Ｘ線発生装置２と検出器４とを回転させても構わない。
【００３１】
図２は、第１実施形態のＸ線発生装置２の構成を示す断面図である。図２に示すように、Ｘ線発生装置２は、ハウジング１００と、真空チューブ１１０と、電子銃１２０と、ターゲット１３０と、電磁レンズ１４１，１４７と、偏向器１４２，１４３，１４５，１４６と、非点補正装置１４４と、開口部１５０と、補正用コイル１６０と、を備える。
【００３２】
ハウジング１００は、Ｘ線発生装置２の外観を構成する円筒形状の筐体である。ハウジング１００は、その内部にＸ線発生装置２を構成する部材、すなわち、真空チューブ１１０、電子銃１２０、ターゲット１３０、電磁レンズ１４１，１４７、偏向器１４２，１４３，１４５，１４６、非点補正装置１４４、開口部１５０及び補正用コイル１６０を収容する。ハウジング１００の一方の底面には、Ｘ線ＸＬを射出するための射出口１０１が設けられている。
【００３３】
真空チューブ１１０は円筒形状の管である。ハウジング１００は円筒形状の筒である。本本実施形態において、真空チューブ１１０の円筒形状の管の中心軸と、ハウジング１００の円筒形状の管の中心軸とは平行であり、本実施形態では、それらの中心軸は一致している。真空チューブ１１０内部の一方の端部には電子銃１２０が配置され、真空チューブ１１０内部の他方の端部にはターゲット１３０が配置されている。真空チューブ１１０の内面は、電子銃１２０から放出される電子線２００が通過する進路を形成する。すなわち、電子銃１２０から放出される電子は、真空チューブ１１０の内面を進行する。進行する電子は、ターゲット１３０に衝突する。したがって、本実施形態においては、電子銃１２０から放出された電子が、ターゲット１３０に衝突するまでの経路は、真空チューブ１１０の内面に囲まれた空間である。なお、図２には示していないが、真空チューブ１１０の内面の所定箇所には、真空チューブ１１０の内部と導通する配管が接続され、その配管がターボ分子ポンプ等の真空ポンプと接続されている。この真空ポンプが真空チューブ１１０の内部の気体を排気することによって、真空チューブ１１０の内部が高真空状態に設定される。なお、真空チューブ１１０の形状は、円筒形状に限られない。また、ハウジング１００の形状は、円筒形状に限られない。なお、本実施形態では、真空チューブ１１０の中心軸と、ハウジング１００の中心軸とは、平行でなくても、同軸でなくても構わない。
【００３４】
電子銃１２０は、電子線２００を放出する電子源１２１と、その電子源１２１から放出される電子線２００にエネルギーを与える加速電極１２２と、を有する。電子源１２１はタングステンなどの材料で構成されたフィラメントを備える。このフィラメントに電流が流されることによりフィラメントが過熱されると、フィラメントから電子（熱電子）が放出される。加速電極１２２は、図１に示す高圧電源１０から供給される加速電圧に基づいて電子源１２１のフィラメントから放出された電子線２００を加速する。つまり、フィラメントを陰極とし、加速電極１２２を陽極として、フィラメントと加速電極１２２との間に加速電圧を印加することにより、フィラメントから射出された熱電子をターゲット１３０に向けて加速させ、ターゲット１３０に照射させる。
【００３５】
ターゲット１３０は、電子銃１２０からの電子線２００の射出方向に配置される。ターゲット１３０は、加速電極１２２によって加速された電子の衝突によりＸ線ＸＬを発生する。本実施形態においては、ターゲット１３０は、電子線２００の照射面と反対の面からＺ方向にＸ線ＸＬを射出する透過型のターゲットである。Ｘ線ＸＬは、例えば波長１ｐｍ〜３０ｎｍ程度の電磁波である。Ｘ線ＸＬは、約数１０ｅＶの超軟Ｘ線、約０．１〜２ｋｅＶの軟Ｘ線、約２〜２０ｋｅＶのＸ線、及び約２０〜１００ＫｅＶの硬Ｘ線を含む。ターゲット１３０は、例えばタングステン（Ｗ）又はモリブデン（Ｍｏ）等の重金属を含む平行平板である。なお、本実施形態においては、ターゲット１３０に入射される電子の照射方向と、ターゲットから発生するＸ線の被測定物Ｓに対する照射方向とが一致している。しかしながら、これに限られず、ターゲット１３０に入射される電子の照射方向と、ターゲットから発生するＸ線の被測定物Ｓに対する照射方向とが一致していなくても構わない。例えば、反射型のＸ線発生装置でも構わない。なお、ターゲット１３０の入射する電子の照射方向は、例えば、ターゲットに入射する電子の電子線の束の中心である。ターゲット１３０の入射する電子の照射方向は、後述する光軸ＡＸである。また、ターゲットが固定されているが、ターゲットが駆動可能でも構わない。駆動可能なターゲットは、例えば、ターゲットが回転する。
【００３６】
図２に示すように、電磁レンズ１４１，１４７、偏向器１４２，１４３，１４５，１４６及び非点補正装置１４４がＺ方向に沿って真空チューブ１１０の周囲に配置されている。電磁レンズ１４１，１４７は、電子線２００を光軸ＡＸを中心とした径方向に集束させる。電磁レンズ１４１、１４５は、電子線２００を集束されるコイルやレンズである。また、電磁レンズは、電場または磁場によって集束、結像させる装置である。電磁レンズは電子レンズとも称される。電磁レンズ１４１，１４７は、光軸ＡＸを有している。光軸ＡＸは、Ｚ軸に平行に設定されている。電磁レンズ１４１は、電子銃１２０の近い位置に配置され、電子銃１２０からの電子線２００を集束させる。電磁レンズ１４７は、ターゲット１３０に近い位置に配置され、開口部１５０を通過した電子線２００をターゲット１３０に集束させて、ターゲット１３０の一部の領域（Ｘ線の発生領域）に電子線２００を照射する。ターゲット１３０において電子線２００が照射される領域の寸法（スポットサイズ）は、十分に小さい。これにより、実質的に点Ｘ線源が形成される。
【００３７】
なお、本実施形態において、ターゲット１３０の表面での電子線２００が照射される領域（以下、照射領域という。）の寸法は、例えばμｍ単位の大きさである。照射領域の寸法は、０．１μｍ〜１ｃｍの円のいずれの大きさであってもよい。また、照射領域のＸＹ平面の形状は、円に限られない。例えば、楕円、長円、矩形等の多角形でも構わない。
【００３８】
偏向器１４２，１４４，１４５，１４６は、電子銃１２０から射出された電子線２００の進行方向を変える装置である。偏向器１４２，１４３，１４５，１４６は、例えば、Ｘ方向の磁場を発生させる一対のコイルとＹ方向の磁場を発生させる一対のコイルとで構成され、Ｘ方向及びＹ方向の磁場によって電子線２００をＹ方向及びＸ方向に所定量移動させる。なお、本実施形態においては、偏向器１４２，１４３，１４５，１４６は後述する補正用偏向器１７０（図１１参照）と同一構成とされる。ただし、偏向器１４２，１４３，１４５，１４６と補正用偏向器１７０は異なる構成であってもよい。偏向器１４２，１４３は、電磁レンズ１４１の内側（真空チューブ１１０と電磁レンズ１４１の間）に並べて配置されている。偏向器１４５，１４６は、電磁レンズ１４１と電磁レンズ１４７の間に配置されている。偏向器１４２，１４３，１４５，１４６は、アライナーとも称される。
【００３９】
非点補正装置１４４は、非点収差を補正する装置である。非点補正装置１４４は、例えば、２組の四極子レンズ（四極一対のコイルを四極子という。）を光軸ＡＸを中心に４５度回転させて配置され、それら四極子レンズに流す電流の大きさと比を変えることで補正量と補正方向を変える。非点補正装置１４４は、電磁レンズ１４１の内側（真空チューブ１１０と電磁レンズ１４１の間）に配置されている。非点補正装置１４４は、非点収差補正装置又はスティグメータとも称される。
【００４０】
開口部１５０は、電子線２００の開き角（ターゲット１３０から電磁レンズ１４７を見込んだ角度）を制限する絞りである。図２に示す例では、開口部１５０は、真空チューブ１１０の中央付近（すなわち非点補正装置１４４から少しターゲット１３０側に進んだ位置）に配置されている。開口部１５０は、アパーチャとも称される。開口部１５０を通過した電子線２００はＺ方向に進行し、ターゲット１３０における電子線２００の照射領域に照射される。ターゲット１３０において発生したＸ線ＸＬがＺ方向に射出される。
【００４１】
補正用コイル１６０は、電子線２００を光軸ＡＸを中心とした径方向に集束させるコイルである。本実施形態においては、補正用コイル１６０は、筒形状の空芯コイルであり、筒形状の内側を電子線２００が通過する進路（流路）が配置される。また、本実施形態においては、補正用コイル１６０は、電磁レンズ１４１，１４７の間に配置されている。なお、補正用コイル１６０による電子線２００の集束方向の補正については後述する（図４参照）。
【００４２】
次に、電子線２００がターゲット１３０に衝突するまでの動作について図２を参照しつつ説明する。図２に示すように、電子源１２１から放出された電子線２００は、加速電極１２２で加速されるとともに、電磁レンズ１４１で集束されて真空チューブ１１０内を＋Ｚ方向に進行する。電子線２００の進行方向は偏向器１４２，１４３によってＸ方向及びＹ方向に調整され、電子線２００の非点収差が非点補正装置１４４によって補正される。そして、電子線２００は開口部１５０に到達し、電子線２００の一部が開口部１５０を通過する。開口部１５０を通過した電子線２００は、補正用コイル１６０で径方向に進行方向が補正された後、偏向器１４５，１４６によってＸ方向及びＹ方向に調整される。その後、電子線２００は、電磁レンズ１４７で集束されてターゲット１３０の照射領域に照射される。電子線２００がターゲット１３０に照射されることで、ターゲット１３０おいてＸ線ＸＬが発生し、そのＸ線ＸＬが射出口１０１を介して＋Ｚ方向に射出される。
【００４３】
次に、高圧電源１０から供給される直流電圧に含まれる変動成分について説明する。高圧電源１０は、スイッチング電源回路により商用電源から供給される交流電圧を直流電圧に変換する。例えば、スイッチング電源回路では、半導体スイッチがオン／オフを高速で繰り返すことで入力された交流電流を整流（全波整流、半波整流）し、整流後の電流の波形を平滑回路で平滑化する。例えば、スイッチング電源回路では、入力された交流電流をインバータで高周波化し、高周波化された電流を高周波トランスを介してコッククロフトウォルトン等の高周波整流器で昇圧と同時に整流し、整流した後の電流の波形を平滑回路で平滑化する。スイッチング型高厚電源の構成は、インバータと高周波トランスと高圧整流器から構成されている。高圧整流器としては、例えば、コッククロフトウォルトン回路が用いられる。コッククロフトウォルトン回路では、例えば、昇圧および整流を行う。
これにより、交流電圧（交流電流）が直流電圧（直流電流）に変換される。スイッチング電源回路が交流電圧を直流電圧に変換する際に、平滑回路で除去しきれない波形の乱れが直流電圧に残る。したがって、平滑回路で除去しきれない波形の乱れや、負荷接続時の供給電力不足による波形の乱れ、などが直流電圧に含まれる。この直流電圧に含まれる波形の乱れ、すなわち変動成分がリップル（交流成分の脈動）又はスイッチングノイズと呼ばれる。
【００４４】
図３は、高圧電源１０から供給される加速電圧に含まれる変動成分を示す波形図である。図３において、横軸は時間（ｔ）を示し、縦軸は電圧（Ｖ）を示している。図３の示す電圧波形は周期的に変動している。電圧波形のピーク間の変動周期はＴ１で、変動幅（リップルの幅）はＶｒである。変動周期Ｔ１は商用周波数（５０Ｈｚ又は６０Ｈｚ）、及びその高周波に対応した周期である。周期Ｔ２はスイッチング電源回路のスイッチング周期である。商用周波数として、５０Ｈｚ又は６０Ｈｚを例に挙げたが、周波数は適宜選択することができる。
【００４５】
高圧電源１０から加速電極１２２に供給される直流の加速電圧にリップルが含まれていると、真空チューブ１１０内の進行する電子の速さがリップルによって変動してしまう。電子の速さが変動すると、電子が電磁レンズ１４１，１４７の磁場から受ける力も変化する。電子線２００の集束角が変化する。集束角は、電子線２００を円錐状に絞ってターゲット１３０に照射する際に円錐の角度を半角で表したものである。電子線２００の集束角の変化に伴い、電子線２００の焦点位置が光軸ＡＸ方向（Ｚ方向）のターゲット１３０の位置から変動してしまう。
【００４６】
電子線２００の焦点位置が変動した場合、ターゲット１３０から射出されるＸ線ＸＬが一様でなくなる。これにより、被測定物Ｓを投影する投影像に歪みは、位置変動が生じる。例えば、ターゲット２００の照射される電子線２００の集束領域の大きさが変動し、従って射出されるＸ線ＸＬの光源像の大きさも変動する。この場合に、例えば、射出されるＸ線のＸＬの光源像の大きさが大きくなる場合には、光源像の大きさが小さい場合と比較して、例えば、投影像において、被測定物Ｓを投影する領域と、被測定物Ｓを投影していない空気層との境界を示す、検出器の画素の数が大きくなる。したがって、例えば、被測定物Ｓの外形大きさを投影像から決める場合には、高精度で求めることが困難となる。さらに、その投影像を用いて、被測定物Ｓの良否もしくは被測定物Ｓの構造を計測する場合に、測定不良となる可能性がある。
【００４７】
また、例えば、これは、ターゲット２００に照射される電子線２００の集束領域の大きさが撮像時間内に変動する場合には、撮像時間内での電子線２００の集束領域の大きさの変動に伴う、Ｘ線のＸＬの光源像の大きさが変動するので、複数の光源像による投影像の重ね合わせとなるために、被測定物Ｓの投影像の外形の鮮鋭度が低下する。これにより、測定不良となる可能性がある。また、例えば、これは、ターゲット２００に照射される電子線２００の集束領域の位置が変動する場合には、Ｘ線のＸＬの光源像の位置が変動するので、投影像の投影位置が変動する可能性ある。これにより、測定不良となる可能性がある。
【００４８】
さらに、例えば、射出されるＸ線のＸＬの光源像の大きさが変動し、その変動が被測定物Ｓに対して照射方向を変えて、複数の投影像から、再構成像を形成する場合に、その複数の投影像を取得する場合のそれぞれで、Ｘ線のＸＬの光源像の大きさ異なる場合がある。この場合に、形成される再構成像では、空間分解能が低くなり、再構成像での２つの物体が認識可能な距離を短くすることが困難となる。すなわち、再構成像での空間分解能が低くなる。これにより再構成像を用いて、被測定物Ｓの良否を判断する場合に、再構成像での欠陥を認識できずに、被措定物Ｓの良否を判断することが困難となり、測定不良となる可能性がある。また、再構成像を用いて、被測定物Ｓの構造を計測する場合に、即知恵不良となる可能性がある。
【００４９】
直流電圧に含まれる変動成分を減らすために、高圧電源１０に変動成分を除去するための精度の高い補正回路を組み込みことも考えられる。しかし、高圧電源１０に精度の高い補正回路を組み込むと、高圧電源１０の回路構成が複雑になるとともにコストがかかってしまう。また、出力端の容量を増加させると、出力端で変動成分が吸収される。このことから、出力端の容量を増加させるために、高圧電源１０と電子銃１２０とを接続する高圧用ケーブルを長く（例えば数ｍ以上に）することも考えられる。しかし、高圧電源１０と電子銃１２０とを長い高圧用ケーブルで接続した場合は、出力端の容量が大きくなるため、つまり、高圧用ケーブルで蓄積されるエネルギーが大きくなるため、ひとたび電子銃１２０内で放電が生じると大放電が発生して電子銃１２０の故障につながる危険性がある。また、長い高圧用ケーブルを使用する場合は、そのためのスペースを確保しなければならない。
【００５０】
そこで、本実施形態では、電子線２００の焦点位置が変動した場合に、その電子線２００の焦点位置の変動を補正できるようにした。また、本実施形態では、電源から供給される加速電圧の変動した場合に、その変動に伴う、その電子線２００の焦点位置の変動を補正できるようにした。また、本実施形態では、電源から供給さる加速電圧の変動成分に応じて、補正コイル１６０に流す電流を変動成分に応じて変動させることで、電子線２００の焦点位置の変動を補正する。
【００５１】
図４は、補正用コイル１６０による電子線２００の焦点位置の補正を説明する図である。図４に示すように、筒形状の補正用コイル１６０の中心軸が光軸ＡＸと一致するように配置されている。補正用コイル１６０に電流を流すと、筒形状の補正用コイル１６０の内側を貫くように磁場Ｂが発生する。電子線２００は補正用コイル１６０によって形成された磁場Ｂの中を通過する。補正用コイル１６０の中心軸付近では、電子の進行方向と磁場Ｂの向きとが一致しているので、電子はそのまま直進又は略直進する。補正用コイル１６０の中心軸付近を外れた領域では、電子は磁場と斜めにクロスするので、電子は光軸ＡＸを中心とした円周方向に力を受け、光軸ＡＸの周りを回りながら光軸ＡＸ方向（＋Ｚ方向）に進行する。電子が光軸ＡＸの周りを回ると、電子は光軸ＡＸに平行な磁場Ｂから光軸ＡＸに向かう方向の力を受ける。従って、電子は光軸ＡＸに向かう方向に曲げられ、補正用コイル１６０の内側を螺旋を描いて進行する。その結果、電子は光軸ＡＸ上のある点に集束する。
【００５２】
なお、電磁レンズ１４１，１４７も補正用コイル１６０と同様の原理で電子線２００を集束させる。ただし、図２に示す例では、電磁レンズ１４１，１４７は筒形状のコイルを鉄で囲んだ構造となっている。
【００５３】
本実施形態においては、加速電圧に含まれる変動成分の値が中央値のときは、補正用コイル１６０には中央値に対応した標準値の電流が流される。このとき、図４に示すように、電子線２００は電磁レンズ１４１，１４７及び補正用コイル１６０によって集束されて電子線２００の焦点位置がターゲット１３０の位置となる。このときの電磁レンズ１４７の焦点距離はｄ１である。焦点距離は、レンズ主面から焦点位置までの距離である。なお、焦点距離は、電子線が電磁レンズに平行に入射した場合の主面から焦点までの距離である。なお、電子線２００の集束位置が、電磁レンズの光軸方向に沿って変化する場合には、ターゲット１３０に照射される電子線２００の集束角が変わる。例えば、電子線の集束位置が、電磁レンズの光軸方向に沿って変化する場合には、ターゲット１３０のうち、電子線２００が入射する側の電子線の入射面において、電子線２００の入射する角度が変わる。
【００５４】
変動成分により加速電圧の絶対値が元の電圧よりも大きくなるときは、電子の速さが速くなり、補正用コイル１６０、電磁レンズ１４１、１４７による電子の曲がりが小さくなる。このとき、補正用コイル１６０に流す電流値が標準値であると、電子線２００の焦点位置がターゲット１３０の位置から＋Ｚ方向にずれてしまう。また、電磁レンズ１４７の焦点までの距離がｄ１よりも長いｄ２となる。電子線２００の焦点位置のずれを補正するために、変動成分により加速電圧の絶対値が元の電圧よりも大きくなるときは、補正用コイル１６０に流す電流値を標準値よりも大きくする。これにより、補正用コイル１６０によって電子線２００が大きく曲げられ、電子線２００の焦点位置がターゲット１３０の位置に補正される。なお、変動成分により加速電圧の絶対値が元の電圧よりも小さくなるときは、補正用コイル１６０に流す電流量を標準量よりも小さくして、電子線２００の焦点位置をターゲット１３０の位置に補正する。なお、電子源１２１に印加される電圧はターゲット１３０に対して負電圧である。ターゲット１３０の電位は通常０Ｖ（グラウンド）である。なお、電子源１２１に印加される電圧はターゲット１３０に対して正電圧でも構わない。また、ターゲット１３０の電位は０Ｖに限られない。なお、補正用コイル１６０に流す電流量には、正負は問わない。例えば、所定に対して、変化させる場合に、正負に問わずその変化量が等しい場合には、その変化量に応じた量だけ移動する。すなわち、０Ａを基準とした場合に、―1Ａでも＋１Ａでもそれぞれに対する移動量は同じである。また、その移動方向は同じである。勿論、移動方向を変えても構わない。
【００５５】
図５は、第１実施形態の補正部２０の構成を示すブロック図である。図５に示す第１実施形態の補正部２０は、Ｘ線発生装置２の内部に設けられる。なお、図５においては、補正部２０のほかに、高圧電源１０及び電子銃１２０も図示している。補正部２０は、加速電圧に含まれる変動成分による、電磁レンズ１４１，１４７による電子線２００の集束角の変化に伴う電子線２００の焦点位置を光軸ＡＸ方向に補正する処理部である。
【００５６】
図５に示すように、補正部２０は、検出部２１と、第１駆動部２２と、上記の補正用コイル１６０とを有している。検出部２１は、高圧電源１０と電子銃１２０とを結ぶケーブルに接続された抵抗１２５を流れる直流電圧の値を測定することにより、直流電圧に含まれる変動成分（リップル電圧）を検出する。検出部２１は、検出した変動成分を第１駆動部２２に出力する。
【００５７】
第１駆動部２２は、補正用コイル１６０に電流を供給する処理部である。第１駆動部２２は、調整部２２ａ、乗算器（増幅器）２２ｂ、定電圧発生部２２ｃ、加算器２２ｄ、電圧電流変換部２２ｅ、及びアンプ２２ｆを有している。調整部２２ａは、Ｘ線発生装置２を操作するオペレータの操作に応じて、ゲイン（利得、倍率）Ｇの値を調整する。このとき、変動成分により加速電圧の絶対値が元の電圧よりも大きくなるときは、補正用コイル１６０に流す電流値が大きくなり、変動成分により加速電圧の絶対値が元の電圧よりも小さくなるときは、補正用コイル１６０に流す電流値が小さくなるように、調整部２２ａはゲインＧの値を設定する。すなわち、調整部２２aのゲインは補正用コイル１６０に流す電流が、加速電圧の変動成分によって生じる焦点移動を相殺するように設定される。乗算器２２ｂは、検出部２１から出力される変動成分と調整部２２ａから出力されるゲインＧとを入力し、変動成分をゲイン倍して加算器２２ｄに出力する。なお、加速電圧の正負の値の基準は、ターゲット電位でも構わないし、グラウンド電位でも構わない。
【００５８】
定電圧発生部２２ｃは、一定電圧を発生して加算器２２ｄに出力する。加算器２２ｄは、定電圧発生部２２ｃから出力される一定電圧に、乗算器２２ｂから出力されるゲイン倍された変動成分を加算する。加算器２２ｄは、加算した電圧を電圧電流変換部２２ｅに出力する。電圧電流変換部２２ｅは、加算器２２ｄから出力された電圧を電流に変換してアンプ２２ｆに出力する。アンプ２２ｆは、電圧電流変換部２２ｅから出力された電流を所定倍して補正用コイル１６０に流す。このような構成により、変動成分に応じた電流が第１駆動部２２から補正用コイル１６０に流される。
【００５９】
次に、第１実施形態の補正部２０の動作について図６を参照して説明する。
【００６０】
図６は、第１実施形態の補正部２０が実行する処理の流れを示すフローチャートである。図６に示す処理において、まず、検出部２１は、抵抗１２５を流れる直流電圧の値を測定することにより、直流電圧に含まれる変動成分を検出する（ステップＳ１）。検出部２１は、検出した変動成分を第１駆動部２２（乗算器２２ｂ）に出力する。次に、調整部２２ａは、初期値のゲインＧを設定する（ステップＳ２）。そして、調整部２２ａは、設定した初期値のゲインＧを乗算器２２ｂに出力する。
【００６１】
第１駆動部２２は、補正用コイル１６０に電流を流すことにより補正用コイル１６０を作動させて、電子線２００の焦点位置を補正させる（ステップＳ３）。すなわち、乗算器２２ｂは、検出部２１から出力される変動成分と調整部２２ａから出力される初期値のゲインＧとを入力し、変動成分をゲイン倍して加算器２２ｄに出力する。定電圧発生部２２ｃは、一定電圧を発生して加算器２２ｄに出力する。加算器２２ｄは、定電圧発生部２２ｃから出力される一定電圧に、乗算器２２ｂから出力されるゲイン倍された変動成分を加算する。電圧電流変換部２２ｅは、加算器２２ｄから出力された電圧を電流に変換してアンプ２２ｆに出力する。アンプ２２ｆは、電圧電流変換部２２ｅから出力された電流を所定倍して補正用コイル１６０に流す。
【００６２】
次に、調整部２２ａは、電子線２００の焦点位置が適正位置であるか否か判定する（ステップＳ４）。制御装置５は、再構成された画像をリアルタイムに表示部（図示せず）に表示させ、オペレータに画像を確認させる。オペレータは目視で画像を確認することにより電子線２００の焦点位置が適正位置であるかどうかを判断する。オペレータは、調整部２２ａを操作してゲインＧの値を徐々に変えていく。調整部２２ａは、オペレータの操作に応じてゲインＧの値を調整（変更）する（ステップＳ５）。オペレータは最も画像のぼけが少ないときのゲインＧの値を焦点位置のずれのない適正なゲインＧの値であると判断する。調整部２２ａは、オペレータによる操作が終了したときに焦点位置が適正位置であると判定する（ステップＳ４のＹＥＳ）。
【００６３】
以上に説明したように、第１実施形態では、電源１０から供給される加速電圧に基づいて電子源１２１からの電子を加速することにより電子線２００を放出する電子銃１２０と、電子線２００を光軸ＡＸを中心とした径方向に集束させる電磁レンズ１４１，１４７と、電子線２００が照射されることでＸ線を発生するターゲット１３０と、加速電圧に含まれる変動成分によって、電磁レンズ１４１，１４７による電子線２００の集束角が変化し、これに伴う電子線２００の焦点位置変動を光軸ＡＸ方向に補正する補正部２０と、を備える。このような構成によれば、加速電圧に含まれる変動成分に応じて電子線２００の焦点位置を光軸ＡＸ方向に補正することができる。
【００６４】
また、第１実施形態では、加速電圧に含まれる変動成分に基づいて、電子線２００の加速が変化するので、加速電圧に含まれる変動成分に応じて、電磁レンズ１４１，１４７による電子線２００の集束角が変化する。その場合でも、補正部２０が電子線２００の集束角の変化に伴う電子線２００の焦点位置を光軸ＡＸ方向に補正するので、電子線２００の焦点位置を適正位置に補正することができる。その結果、再構成画像のぼけを防止することができる。また、変動成分は、非直流成分である場合は、高圧電源１０において交流電圧から直流電圧に変換される際に生じる変動成分（リップル）に基づく焦点位置の変動を補正することができる。なお、変動成分は、高圧電源１０において交流から直流に変換される際に生じる変動成分（リップル）などの非直流成分であっても構わない。
【００６５】
また、第１実施形態では、補正部２０は、加速電圧に含まれる変動成分を検出する検出部２１と、電子線２００を径方向に集束させる補正用コイル１６０と、検出部２１で検出された変動成分に応じて変動する電流を生成し、その電流を補正用コイル１６０に供給する第１駆動部２２と、を含む。このような構成によれば、検出部２１はどのような波形の変動成分も検出し、第１駆動部２２が変動成分に応じた電流を補正用コイル１６０に流すことができるので、交流電圧から直流電圧に変換される際に生じる周期的に変動する変動成分だけでなく、不定期な変動成分に基づく焦点位置の変動についても補正することができる。
【００６６】
また、第１実施形態では、第１駆動部２２は、変動成分を所定倍増幅させる増幅器２２ｂと、所定倍を調整する調整部２２ａとを含む。このような構成によれば、変動成分の変動幅Ｖｒに応じて電流値の変動幅も調整することができる。また、補正用コイル１６０は高周波用のコイルであるので、高周波の変動成分に基づく焦点位置の変動についても補正することができる。また、補正用コイル１６０は、筒形状であり、筒形状の内側を電子線２００が通過する流路が配置されるので、空芯コイルなどの高周波用のコイルを用いることができる。
【００６７】
＜第２実施形態＞
上記の第１実施形態では、補正部２０が加速電圧に含まれる変動成分を検出し、検出した変動成分に応じて変動する電流を生成し、その電流を補正用コイル１６０に供給していた。これに対して、第２実施形態では、補正部が予め判明している変動成分の波形に応じて変動する電流を生成し、その電流を補正用コイル１６０に供給する。
【００６８】
図７は、第２実施形態の補正部３０の構成を示すブロック図である。図７に示す第２実施形態の補正部３０は、Ｘ線発生装置２の内部に設けられる。なお、図７においては、補正部３０のほかに、高圧電源１０及び電子銃１２０も図示している。補正部３０も、図５に示した補正部２０と同様、加速電圧に含まれる変動成分によって、電磁レンズ、１４１，１４７による電子線２００の集束角が変化し、これに伴う電子線２００の焦点位置変動を光軸ＡＸ方向に補正する処理部である。
【００６９】
図７に示すように、補正部３０は、位相補正部３１と、第２駆動部３２と、上記の補正用コイル１６０とを有している。第２実施形態では、高圧電源１０は、交流電圧を直流電圧に変換される際に生じる変動成分の周波数（例えば商用電源の周波数）に同期した同期信号を補正部２０の位相補正部３１に出力する。位相補正部３１は、オペレータなどが測定することにより予め判明している変動成分の波形を記憶している。位相補正部３１は、高圧電源１０から出力される同期信号に基づいて、予め判明している変動成分の波形の位相を実際の加速電圧に含まれる変動成分の波形の位相に同期させる。
【００７０】
図８は、変動成分波形の位相の同期を説明する図である。図８において、予め判明している変動成分の波形が波形ｗ１である。実際の加速電圧に含まれる変動成分の波形が波形ｗ２である。位相補正部３１は、高圧電源１０から出力される同期信号に基づいて変動成分の波形ｗ２の位相を特定する。そして、位相補正部３１は、予め判明している変動成分の波形ｗ１の位相をφだけシフトさせて、特定した波形ｗ２の位相に同期させる。位相補正部３１は、予め判明している変動成分の波形を第２駆動部３２に出力する。また、位相補正部３１は、オペレータの操作に応じて、予め判明している変動成分の波形ｗ１の位相をシフトさせることも可能である。従って、位相補正部３１が同期信号に基づいて変動成分の波形ｗ１の位相を実際の変動成分の波形ｗ２の位相に同期させたにもかかわらず画像のばけが生じている場合には、オペレータは位相補正部３１を操作して変動成分の波形ｗ１の位相を実際の変動成分の波形ｗ２の位相に同期させる。
【００７１】
第２駆動部３２は、補正用コイル１６０に電流を供給する処理部である。第２駆動部３２は、調整部３２ａ、乗算器（増幅器）３２ｂ、定電圧発生部３２ｃ、加算器３２ｄ、電圧電流変換部３２ｅ、及びアンプ３２ｆを有している。調整部３２ａは、オペレータの操作に応じてゲインＧの値を調整する。調整部３２aのゲインは補正用コイル１６０に流す電流が、加速電圧の変動成分によって生じる焦点移動を相殺するように設定される。乗算器３２ｂは、位相補正部３１から出力される変動成分と調整部３２ａから出力されるゲインＧとを入力し、変動成分をゲイン倍して加算器３２ｄに出力する。
【００７２】
定電圧発生部３２ｃは、一定電圧を発生して加算器３２ｄに出力する。加算器３２ｄは、定電圧発生部３２ｃから出力される一定電圧に、乗算器３２ｂから出力されるゲイン倍された変動成分を加算する。加算器３２ｄは、加算した電圧を電圧電流変換部３２ｅに出力する。電圧電流変換部３２ｅは、加算器３２ｄから出力された電圧を電流に変換してアンプ３２ｆに出力する。アンプ３２ｆは、電圧電流変換部３２ｅから出力された電流を所定倍して補正用コイル１６０に流す。このような構成により、変動成分の波形に応じた電流が第２駆動部３２から補正用コイル１６０に流される。
【００７３】
次に、第２実施形態の補正部３０の動作について図９を参照して説明する。
【００７４】
図９は、第２実施形態の補正部３０が実行する処理の流れを示すフローチャートである。図９に示す処理において、まず、位相補正部３１は、高圧電源１０からの同期信号に基づいて、予め設定された変動成分の波形ｗ１の位相と、高圧電源１０からの加速電圧に含まれる変動成分の波形ｗ２の位相とを同期させる（ステップＳ１１）。位相補正部３１は、変動成分の波形ｗ１を第２駆動部３２の乗算器３２ｂに出力する。次に、調整部３２ａは、初期値のゲインＧを設定する（ステップＳ１２）。そして、調整部３２ａは、設定した初期値のゲインＧを乗算器３２ｂに出力する。
【００７５】
第２駆動部３２は、補正用コイル１６０に電流を流すことにより補正用コイル１６０を作動させて、電子線２００の焦点位置を補正させる（ステップＳ１３）。次に、調整部３２ａは、電子線２００の焦点位置が適正位置であるか否か判定する（ステップＳ１４）。上記した第１実施形態と同様に、オペレータは、調整部３２ａを操作してゲインＧの値を徐々に変えていく。調整部３２ａは、オペレータの操作に応じてゲインＧの値を調整（変更）する（ステップＳ１５）。オペレータは最も画像のぼけが少ないときのゲインＧの値を焦点位置のずれのない適正なゲインＧの値であると判断する。調整部３２ａは、オペレータによる操作が終了したときに焦点位置が適正位置であると判定する（ステップＳ１４のＹＥＳ）。また、オペレータは、位相補正部３１に予め設定されている変動成分の波形ｗ１の位相をシフトさせていく。位相補正部３１は、オペレータの操作に応じて変動成分の波形ｗ１の位相をシフトさせる（ステップＳ１５）。オペレータは最も画像のぼけが少ないときの変動成分ｗ１の位相を焦点位置のずれのない適正な位相であると判断する。位相補正部３１は、オペレータによる操作が終了したときに焦点位置が適正位置であると判定する（ステップＳ１４のＹＥＳ）。
【００７６】
以上に説明したように、第２実施形態では、補正部３０は、予め判明している変動成分の波形の位相を加速電圧に含まれる変動成分の波形の位相に同期させる位相補正部３１と、電子線２００を径方向に集束させる補正用コイル１６０と、変動成分の波形に応じて変動する電流を生成し、その電流を補正用コイル１６０に供給する第２駆動部３２とを含む。このような構成によれば、第１実施形態で説明した効果に加えて、予め判明している変動成分の波形に基づいて焦点位置の補正を行うので、確実に変動成分に同期して変動する電流を補正用コイル１６０に流すことができ、焦点位置の補正の精度を向上させることができる。
【００７７】
＜第３実施形態＞
上記の第１及び第２実施形態では、補正部２０は、加速電圧に含まれる変動成分によって、電磁レンズ１４１，１４７による電子線２００の集束角が変化し、これに伴う電子線２００の焦点位置変動を補正していた。これに対して、第３実施形態では、補正部は、加速電圧に含まれる変動成分によって、偏向器１４２，１４３，１４５，１４６による電子線２００の偏向方向が変化し、これに伴う電子線２００の直交方向（Ｘ方向、Ｙ方向）での位置変動を補正する。
【００７８】
図１０は、第３実施形態のＸ線発生装置２Ａの構成を示す断面図である。図１０に示すＸ線発生装置２Ａは、図２に示した補正用コイル１６０に代えて補正用偏向器１７０が配置されている。図１０において、そのほかの構成については図２に示した構成と同様であるため、同一構成については同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００７９】
補正用偏向器１７０は、電子線２００を光軸ＡＸの直交方向に偏向させる偏向器である。本実施形態においては、補正用偏向器１７０は、電磁レンズ１４１，１４７の間に配置されている。
【００８０】
図１１は、補正用偏向器１７０による光軸ＡＸと直交する方向の電子線２００の位置の補正を説明する図である。補正用偏向器１７０は、図１１に示すように、＋Ｙ方向の磁場Ｂｙを発生させる一対のＸ方向偏向器１７１と、＋Ｘ方向の磁場Ｂｘを発生させる一対のＹ方向偏向器１７２とで構成されている。Ｘ方向偏向器１７１は、＋Ｙ方向の磁場Ｂｙによって点Ｐ（ｘ，ｙ）の位置の電子線２００をｘ方向に所定量移動させる。Ｙ方向偏向器１７２は、＋Ｘ方向の磁場Ｂｘによって点Ｐ（ｘ，ｙ）の位置の電子線２００をｙ方向に所定量移動させる。なお、図１１の補正用偏向器では、直交する二方向に点Ｐを移動可能であるが、方向は直交二方向に限られない。例えば、１０°、２０°、３０°、４０°、５０°、６０°、７０°、８０°でも構わないし、列記した数字に限られず、それ以外の角度でも構わない。なお、本実施形態には、補正用偏向器１７０として、Ｙ方向偏向器とＸ方向偏向器の交差する方向に点Ｐを移動させる偏向器を配置したが、一方向の偏向器でも構わない。また、本実施形態においては、真空チューブ１１０を挟むようにして、一対の偏向器を設けたが、一対でなくても構わない。
【００８１】
図１２は、第３実施形態の補正部４０の構成を示すブロック図である。図１２に示す第３実施形態の補正部４０は、Ｘ線発生装置２Ａの内部に設けられる。なお、図１２においては、補正部４０のほかに、高圧電源１０及び電子銃１２０も図示している。補正部４０は、加速電圧に含まれる変動成分によって、偏向器１４２，１４３，１４５，１４６による電子線２００の偏向方向が変化し、これに伴う電子線２００の直交方向（Ｘ方向、Ｙ方向）での位置変動を補正する処理部である。
【００８２】
図１２に示すように、補正部４０は、検出部４１と、第３駆動部４２と、上記の補正用偏向器１７０とを有している。検出部４１は、第１実施形態の検出部２１と同様に、高圧電源１０と電子銃１２０とを結ぶケーブルに接続された抵抗１２５を流れる直流電圧の値を測定することにより、直流電圧に含まれる変動成分Ｖ（リップル電圧）を検出する。検出部４１は、検出した変動成分Ｖを第３駆動部４２に出力する。
【００８３】
第３駆動部４２は、補正用偏向器１７０に電流を供給する処理部である。第３駆動部４２は、調整部４２ａ、乗算器（増幅器）４２ｂ、電圧電流変換部４２ｅ、及びアンプ４２ｆ，４２ｇを有している。調整部４２ａは、オペレータの操作に応じてゲインＧの値を調整する。また、調整部４２ａは、オペレータの操作に応じて角度βの値を調整する。乗算器４２ｂは、検出部４１から出力される変動成分Ｖと調整部４２ａから出力されるゲインＧ及び角度βとを入力する。そして、乗算器４２ｂは、変動成分Ｖをゲイン倍するとともにｃｏｓβを乗算することにより変動成分ＶのＸ成分Ｖｘを算出して電圧電流変換部４２ｅに出力する。また、乗算器４２ｂは、変動成分Ｖをゲイン倍するとともにｓｉｎβを乗算することにより変動成分ＶのＹ成分Ｖｙを算出して電圧電流変換部４２ｅに出力する。
【００８４】
電圧電流変換部４２ｅは、乗算器４２ｂから出力された電圧Ｖｘ，Ｖｙを電流Ｉｘ，Ｉｙに変換してアンプ４２ｆ，４２ｇにそれぞれ出力する。アンプ４２ｆは、電圧電流変換部４２ｅから出力された電流Ｉｘを所定倍してＸ方向偏向器１７１に流す。また、アンプ４２ｇは、電圧電流変換部４２ｅから出力された電流Ｉｙを所定倍してＹ方向偏向器１７２に流す。このような構成により、変動成分に応じた電流Ｉｘ，Ｉｙが第３駆動部４２からＸ方向偏向器１７１及びＹ方向偏向器１７２に流される。
【００８５】
次に、第３実施形態の補正部４０の動作について図１３を参照して説明する。
【００８６】
図１３は、第３実施形態の補正部４０が実行する処理の流れを示すフローチャートである。図１３に示す処理において、まず、検出部４１は、抵抗１２５を流れる直流電圧の値を測定することにより、直流電圧に含まれる変動成分Ｖを検出する（ステップＳ２１）。検出部４１は、検出した変動成分Ｖを第３駆動部４２（乗算器４２ｂ）に出力する。次に、調整部４２ａは、初期値のゲインＧ及び初期値の角度βを設定する（ステップＳ２２）。そして、調整部４２ａは、設定した初期値のゲインＧ及び初期値の角度βを乗算器４２ｂに出力する。
【００８７】
第１駆動部４２は、補正用偏向器１７０（Ｘ方向偏向器１７１及びＹ方向偏向器１７２）に電流を流すことにより補正用偏向器１７０を作動させて、電子線２００のＸＹ平面内の位置を補正させる（ステップＳ２３）。すなわち、乗算器４２ｂは、検出部４１から出力される変動成分Ｖと調整部４２ａから出力される初期値のゲインＧ及び角度βとを入力し、変動成分Ｖをゲイン倍するとともにｃｏｓβを乗算することにより変動成分ＶのＸ成分Ｖｘを算出して電圧電流変換部４２ｅに出力する。また、乗算器４２ｂは、変動成分Ｖをゲイン倍するとともにｓｉｎβを乗算することにより変動成分ＶのＹ成分Ｖｙを算出して電圧電流変換部４２ｅに出力する。電圧電流変換部４２ｅは、乗算器４２ｂから出力された電圧Ｖｘ，Ｖｙを電流Ｉｘ，Ｉｙに変換してアンプ４２ｆ，４２ｇにそれぞれ出力する。アンプ４２ｆ，４２ｇは、それぞれ、電圧電流変換部４２ｅから出力された電流Ｉｘ，Ｉｙを所定倍してＸ方向偏向器１７１及びＹ方向偏向器１７２に流す。
【００８８】
次に、調整部４２ａは、電子線２００のＸＹ平面内の位置が適正位置であるか否か判定する（ステップＳ２４）。制御装置５は、再構成された画像をリアルタイムに表示部（図示せず）に表示させ、オペレータに画像を確認させる。オペレータは目視で画像を確認することにより電子線２００のＸＹ平面内の位置が適正位置であるかどうかを判断する。オペレータは、調整部４２ａを操作してゲインＧの値を徐々に変えていく。調整部４２ａは、オペレータの操作に応じてゲインＧの値を調整（変更）する（ステップＳ２５）。オペレータは最も画像の歪みや位置変動が少ないときのゲインＧの値を適正なゲインＧの値であると判断する。調整部４２ａは、オペレータによる操作が終了したときにＸＹ平面内の位置が適正位置であると判定する（ステップＳ２４のＹＥＳ）。なお、電子線２００のＸＹ平面内の位置を変動させた場合に、その補正に伴い歪みや位置変動が変動する画像になるのを用いることが望ましい。望ましくは、電子線２００のＸＹ平面内の位置を適正化させた場合に、その補正に伴い歪みや位置変動が少なくなる画像を用いることが望ましい。例えば、リカーシブフィルタ等の平均化フィルタを使用している場合には、電子線２００のＸＹ平面内の位置を最適化に伴い、その補正に伴い歪みや位置変動が大きくなる画像となる場合がある。この場合には、電子線２００のＸＹ平面内の位置の最適化を判定することが困難となる。また、電子線の２００のＸＹ平面内の位置を変動させた場合に、その補正に伴い歪みや位置変動が変動する画像を用いる場合に、その画像の変動が小さく、判定することが難しいばあいには、その画像の変動を強調して判定をより容易になるようにしても構わない。
【００８９】
また、オペレータは、調整部４２ａを操作して角度βの値を徐々に変えていく。調整部４２ａは、オペレータの操作に応じて角度βの値を調整（変更）する（ステップＳ２５）。オペレータは最も画像の歪みや位置変動が少ないときの角度βの値を位置のずれのない適正な角度βの値であると判断する。調整部４２ａは、オペレータによる操作が終了したときにＸＹ平面内の位置が適正位置であると判定する（ステップＳ２４のＹＥＳ）。
【００９０】
以上に説明したように、第３実施形態では、電源１０から供給される加速電圧に基づいて電子源１２１からの電子を加速することにより電子線２００を放出する電子銃１２０と、電子線２００を光軸ＡＸの直交方向に偏向させる偏向器１４２，１４３，１４５，１４６と、電子線２００が照射されることでＸ線を発生するターゲット１３０と、加速電圧に含まれる変動成分によって、偏向器１４２，１４３，１４５，１４６による電子線２００の偏向方向が変化し、これに伴う電子線２００の直交方向の位置変動を補正する補正部４０とを備える。このような構成によれば、加速電圧に含まれる変動成分によって生じる電子線２００の位置を光軸ＡＸと直交方向に補正することができる。
【００９１】
また、第３実施形態では、加速電圧に含まれる変動成分に基づいて、電子線２００の加速が変化するので、加速電圧に含まれる変動成分に応じて、偏向器１４２，１４３，１４５，１４６による電子線２００の直交方向の位置が変化する。その場合でも、補正部４０が電子線２００の直交方向の位置を適正位置に補正することができる。その結果、投影画像の歪みや位置変動を防止することができる。また、変動成分は、非直流成分である場合は、高圧電源１０において交流電圧から直流電圧に変換される際に生じる変動成分（リップル）に基づく光軸ＡＸの直交方向の位置の変動を補正することができる。変動成分は、高圧電源１０において交流から直流に変換される際に生じる変動成分（リップル）等の非直流成分であっても構わない。
【００９２】
また、第３実施形態では、補正部４０は、加速電圧に含まれる変動成分を検出する検出部４１と、電子線２００を直交方向に偏向させる補正用偏向器１７０と、検出部４１で検出された変動成分に応じて変動する電流を生成し、その電流を補正用偏向器１７０に供給する第３駆動部４２とを含む。このような構成によれば、検出部４１はどのような波形の変動成分も検出し、第３駆動部４２が変動成分に応じた電流を補正用偏向器１７０に流すことができるので、交流電圧から直流電圧に変換される際に生じる周期的に変動する変動成分だけでなく、不定期な変動成分に基づく光軸ＡＸの直交方向の位置の変動についても補正することができる。
【００９３】
また、第３実施形態では、第３駆動部４２は、変動成分を所定倍増幅させる増幅器４２ｂと、所定倍を調整する調整部４２ａとを含む。このような構成によれば、変動成分の変動幅Ｖｒに応じて電流値の変動幅も調整することができる。
【００９４】
＜第４実施形態＞
上記の第３実施形態では、補正部４０が加速電圧に含まれる変動成分を検出し、検出した変動成分に応じて変動する電流を生成し、その電流を補正用偏向器１７０に供給していた。これに対して、第４実施形態では、補正部が予め判明している変動成分の波形に応じて変動する電流を生成し、その電流を補正用偏向器１７０に供給する。
【００９５】
図１４は、第４実施形態の補正部５０の構成を示すブロック図である。図１４に示す第４実施形態の補正部５０は、Ｘ線発生装置２Ａの内部に設けられる。なお、図１４においては、補正部５０のほかに、高圧電源１０及び電子銃１２０も図示している。補正部５０も、図１２に示した補正部４０と同様、加速電圧に含まれる変動成分によって、偏向器１４２，１４３，１４５，１４６による電子線２００の偏向方向が変化し、これに伴う電子線２００の直交方向（Ｘ方向、Ｙ方向）での位置変動を補正する処理部である。
【００９６】
図１４に示すように、補正部５０は、位相補正部５１と、第４駆動部５２と、上記の補正用偏向器１７０とを有している。第４実施形態では、高圧電源１０は、交流電圧を直流電圧に変換される際に生じる変動成分の周波数（例えば商用電源の周波数）に同期した同期信号を補正部５０の位相補正部５１に出力する。位相補正部５１は、オペレータなどが測定することにより予め判明している変動成分の波形を記憶している。位相補正部５１は、高圧電源１０から出力される同期信号に基づいて、予め判明している変動成分の波形の位相を実際の加速電圧に含まれる変動成分の波形の位相に同期させる。また、位相補正部５１は、オペレータの操作に応じて、予め判明している変動成分の波形の位相をシフトさせることも可能である。従って、位相補正部５１が同期信号に基づいて変動成分の波形の位相を実際の変動成分の波形の位相に同期させたにもかかわらず画像の歪みや位置変動が生じている場合には、オペレータは位相補正部５１を操作して変動成分の波形の位相を実際の変動成分の波形の位相に同期させる。
【００９７】
第４駆動部５２は、補正用偏向器１７０に電流を供給する処理部である。第４駆動部５２は、調整部５２ａ、乗算器（増幅器）５２ｂ、電圧電流変換部５２ｅ、及びアンプ５２ｆ，５２ｇを有している。調整部５２ａは、オペレータの操作に応じてゲインＧの値を調整する。また、調整部５２ａは、オペレータの操作に応じて角度βの値を調整する。乗算器５２ｂは、検出部５１から出力される変動成分Ｖの波形と調整部５２ａから出力されるゲインＧ及び角度βとを入力する。そして、乗算器５２ｂは、変動成分Ｖをゲイン倍するとともにｃｏｓβを乗算することにより変動成分ＶのＸ成分Ｖｘを算出して電圧電流変換部５２ｅに出力する。また、乗算器５２ｂは、変動成分Ｖをゲイン倍するとともにｓｉｎβを乗算することにより変動成分ＶのＹ成分Ｖｙを算出して電圧電流変換部５２ｅに出力する。
【００９８】
電圧電流変換部５２ｅは、乗算器５２ｂから出力された電圧Ｖｘ，Ｖｙを電流Ｉｘ，Ｉｙに変換してアンプ５２ｆ，５２ｇにそれぞれ出力する。アンプ５２ｆは、電圧電流変換部５２ｅから出力された電流Ｉｘを所定倍してＸ方向偏向器１７１に流す。また、アンプ５２ｇは、電圧電流変換部５２ｅから出力された電流Ｉｙを所定倍してＹ方向偏向器１７２に流す。このような構成により、変動成分に応じた電流Ｉｘ，Ｉｙが第４駆動部５２からＸ方向偏向器１７１及びＹ方向偏向器１７２に流される。
【００９９】
次に、第４実施形態の補正部５０の動作について図１５を参照して説明する。
【０１００】
図１５は、第４実施形態の補正部５０が実行する処理の流れを示すフローチャートである。図１５に示す処理において、まず、位相補正部５１は、高圧電源１０からの同期信号に基づいて、予め設定された変動成分の波形の位相と、高圧電源１０からの加速電圧に含まれる変動成分の波形の位相とを同期させる（ステップＳ３１）。位相補正部５１は、変動成分Ｖの波形を第４駆動部５２の乗算器５２ｂに出力する。次に、調整部５２ａは、初期値のゲインＧ及び初期値の角度βを設定する（ステップＳ３２）。そして、調整部５２ａは、設定した初期値のゲインＧ及び初期値の角度βを乗算器５２ｂに出力する。
【０１０１】
第４駆動部５２は、補正用偏向器１７０に電流を流すことにより補正用偏向器１７０を作動させて、電子線２００のＸＹ平面内の位置を補正させる（ステップＳ３３）。次に、調整部５２ａは、電子線２００のＸＹ平面内の位置が適正位置であるか否か判定する（ステップＳ３４）。上記した第３実施形態と同様に、オペレータは、調整部５２ａを操作してゲインＧの値を徐々に変えていく。調整部５２ａは、オペレータの操作に応じてゲインＧの値を調整（変更）する（ステップＳ３５）。オペレータは最も画像の歪みや位置変動が少ないときのゲインＧの値を位置のずれのない適正なゲインＧの値であると判断する。調整部５２ａは、オペレータによる操作が終了したときにＸＹ平面内の位置が適正位置であると判定する（ステップＳ３４のＹＥＳ）。
【０１０２】
また、オペレータは、調整部５２ａを操作して角度βの値を徐々に変えていく。調整部５２ａは、オペレータの操作に応じて角度βの値を調整（変更）する（ステップＳ３５）。オペレータは最も画像の歪みや位置変動が少ないときの角度βの値を位置のずれのない適正な角度βの値であると判断する。調整部５２ａは、オペレータによる操作が終了したときにＸＹ平面内の位置が適正位置であると判定する（ステップＳ３４のＹＥＳ）。
【０１０３】
また、オペレータは、位相補正部５１に予め設定されている変動成分の波形の位相をシフトさせていく。位相補正部５１は、オペレータの操作に応じて変動成分の波形の位相をシフトさせる（ステップＳ３５）。オペレータは最も画像の歪みや位置変動が少ないときの変動成分の位相を位置のずれのない適正な位相であると判断する。位相補正部５１は、オペレータによる操作が終了したときにＸＹ平面内の位置が適正位置であると判定する（ステップＳ３４のＹＥＳ）。
【０１０４】
以上に説明したように、第４実施形態では、補正部５０は、予め判明している変動成分の波形の位相を加速電圧に含まれる変動成分の波形の位相に同期させる位相補正部５１と、電子線２００を直交方向に偏向させる補正用偏向器１４２，１４３，１４５，１４６と、変動成分の波形に応じて変動する電流を生成し、その電流を補正用偏向器１４２，１４３，１４５，１４６に供給する第４駆動部５２とを含む。このような構成によれば、第３実施形態で説明した効果に加えて、予め判明している変動成分の波形に基づいて光軸ＡＸと直交方向の位置の補正を行うので、確実に変動成分に同期して変動する電流を補正用偏向器１７０に流すことができ、光軸ＡＸと直交方向の位置の補正の精度を向上させることができる。
【０１０５】
なお、上述の実施形態では、補正コイル１６０、補正偏向器１７０を配置する場所は、電磁レンズ１４１と１４７の間に限られない。補正コイル１６０、補正偏向器１７０を置く位置はそれぞれの偏向感度、焦点感度と近くの磁性体を考慮したインダクタンスと磁場の時定数、置くために必要なスペースの大きさ等を考慮し、どこに置くかは設計者が適宜判断すればよい。
【０１０６】
＜構造物製造システム＞
次に、上述したＸ線装置１を備えた構造物製造システムについて説明する。図１７は、構造物製造システムＳＹＳのブロック構成図である。構造物製造システムＳＹＳは、測定装置としてのＸ線装置１と、成形装置７２０と、制御装置（検査装置）７３０と、リペア装置７４０とを備える。本実施形態においては、構造物製造システムＳＹＳは、自動車のドア部分、エンジン部品、ギア部品、回路基板を備える電子部品などの成形品を作成する。
【０１０７】
設計装置７１０は、構造物の形状に関する設計情報を作成し、作成した設計情報を成形装置７２０に送信する。また、設計装置７１０は、作成した設計情報を制御装置７３０の後述する座標記憶部７３１に記憶させる。ここで、設計情報とは、構造物の各位置の座標を示す情報である。成形装置７２０は、設計装置７１０から入力された設計情報に基づいて上記構造物を作製する。成形装置７２０の成形工程には、鋳造、鍛造、または切削等が含まれる。
【０１０８】
Ｘ線装置１は、測定した座標を示す情報を制御装置７３０へ送信する。制御装置７３０は、座標記憶部７３１と、検査部７３２とを備える。座標記憶部７３１には、前述の通り、設計装置７１０により設計情報が記憶される。検査部７３２は、座標記憶部７３１から設計情報を読み出す。検査部７３２は、Ｘ線装置１から受信した座標を示す情報から、作成された構造物を示す情報（形状情報）を作成する。検査部７３２は、Ｘ線装置１から受信した座標を示す情報（形状情報）と座標記憶部７３１から読み出した設計情報とを比較する。検査部７３２は、比較結果に基づき、構造物が設計情報通りに成形されたか否かを判定する。換言すれば、検査部７３２は、作成された構造物が良品であるか否かを判定する。検査部７３２は、構造物が設計情報通りに成形されていない場合、修復可能であるか否か判定する。修復できる場合、検査部７３２は、比較結果に基づき、不良部位と修復量を算出し、リペア装置７４０に不良部位を示す情報と修復量を示す情報とを送信する。
【０１０９】
リペア装置７４０は、制御装置７３０から受信した不良部位を示す情報と修復量を示す情報とに基づき、構造物の不良部位を加工する。
【０１１０】
図１８は、構造物製造システムＳＹＳによる処理の流れを示したフローチャートである。まず、設計装置７１０が、構造物の形状に関する設計情報を作製する（ステップＳ１０１）。次に、成形装置７２０は、設計情報に基づいて上記構造物を作製する（ステップＳ１０２）。次に、Ｘ線装置１は構造物の形状に関する座標を測定する（ステップＳ１０３））。次に制御装置７３０の検査部７３２は、Ｘ線装置１から作成された構造物の形状情報と、上記設計情報とを比較することにより、構造物が設計情報通りに作成された否かを検査する（ステップＳ１０４）。
【０１１１】
次に、制御装置７３０の検査部７３２は、作成された構造物が良品であるか否かを判定する（ステップＳ１０５）。作成された構造物が良品である場合（ステップＳ１０５：ＹＥＳ）、構造物製造システムＳＹＳはその処理を終了する。一方、作成された構造物が良品でない場合（ステップＳ１０５：ＮＯ）、制御装置７３０の検査部７３２は、作成された構造物が修復できるか否か判定する（ステップＳ１０６）。
【０１１２】
作成された構造物が修復できる場合（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）、リペア装置７４０は、構造物の再加工を実施し（ステップＳ１０７）、ステップＳ１０３の処理に戻る。一方、作成された構造物が修復できない場合（ステップＳ１０６  ＹＥＳ）、構造物製造システムＳＹＳはその処理を終了する。以上で、本フローチャートの処理を終了する。
【０１１３】
以上により、上記の実施形態におけるＸ線装置１が構造物の座標を正確に測定することができるので、構造物製造システムＳＹＳは、作成された構造物が良品であるか否か判定することができる。また、構造物製造システムＳＹＳは、構造物が良品でない場合、構造物の再加工を実施し、修復することができる。
【０１１４】
以上、本発明を実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は、上記実施形態に記載の範囲には限定されない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記実施形態に、多様な変更または改良を加えることが可能である。また、上記の実施形態で説明した要件の１つ以上は、省略されることがある。そのような変更または改良、省略した形態も本発明の技術的範囲に含まれる。また、上記した実施形態や変形例の構成を適宜組み合わせて適用することも可能である。
【０１１５】
図１に示すＸ線装置１は、Ｘ線発生装置２及び検出器４が固定され、ステージ装置３のステージ９が回転する構成であった。しかし、ステージ装置３のステージ９が回転せず、Ｘ線発生装置２及び検出器４がステージ９の周りを回転する構成でもよい。
【０１１６】
また、制御装置５は、例えば自動計算機能を有するコンピュータで構成される。なお、Ｘ線装置１において、Ｘ線発生装置２、ステージ装置３及び検出器４と、制御装置５とが別構成であってもよい。この場合、Ｘ線発生装置２、ステージ装置３及び検出器４と、制御装置５とが無線又は有線で接続される。また、Ｘ線装置１は、他のコンピュータと無線又は有線で接続されてもよい。
【０１１７】
また、ハウジング１００の形状は円筒形状に限らず、他の形状（例えば角柱形状）であってもよい。また、図１等に示したターゲット１３０は透過型のターゲットであったが、反射型のターゲットでもよい。
【０１１８】
また、電磁レンズ、偏向器及び非点補正装置の数や配置は各実施形態に示した数や配置に限定されない。電磁レンズ、偏向器及び非点補正装置の数や配置はＸ線発生装置の機能などに応じて適宜決定される。また、開口部（絞り）の数や配置も各実施形態に示した数や配置に限定されず、Ｘ線発生装置の機能などに応じて適宜決定される。
【０１１９】
また、上記した各実施形態では、オペレータが表示部に表示された画像を確認することにより調整部又は位相補正部を操作してゲインＧ、変動成分の波形の位相φ又は角度βを調整していた。しかし、例えば再構成画像を解析する解析部を設け、その解析部が最もぼけ、及び歪みや位置変動の少ない画像を検出して検出信号を調整部又は位相補正部に出力し、調整部又は位相補正部は、解析部からの検出信号に基づいてゲインＧ、変動成分の波形の位相φ又は角度βを調整してもよい。
【０１２０】
なお、上述の実施形態では、ターゲットに照射される電子線２００の照射方向を、電子線の集束方向および電子線の偏向方向に変更していた。例えば、加速電圧に含まれる変動成分に応じて電子線の集束方向または電子線の偏向方向に、電子線２００の方向を補正したが、当然に、電子線の集束方向と電子線の偏向方向を両方偏向しても構わない。すなわち、上記した第１及び第２実施形態では、補正部が補正用コイル１６０による焦点位置の補正を行い、上記した第３及び第４実施形態では、補正部が補正用偏向器１７０の光軸ＡＸの直交方向の位置の補正を行っていた。しかし、補正部が補正用コイル１６０による焦点位置の補正を行うとともに補正用偏向器１７０の光軸ＡＸの直交方向の位置の補正をも行う構成でもよい。
【０１２１】
また、補正部は、電磁レンズ１４１，１４７のいずれか一方又は双方に流す電流値を変動成分に応じて変動させることで、電子線２００の焦点位置の補正を行ってもよい。また、補正部は、偏向器１４２，１４３，１４５，１４６のいずれか１つ又は複数に流す電流値を変動成分に応じて変動させることで、電子線２００の光軸ＡＸと直交する方向の位置の補正を行ってもよい。
【０１２２】
なお、上述の実施形態では、Ｘ線装置１を例に挙げ、投影像および複数の投影像から再構成画像を作成していたが、これに限られない。Ｘ線発生装置２Ａから発生されるＸ線を用い、被測定物に照射し、回折など投影に限られない物理現象を使用し、測定する装置でも構わない。
【０１２３】
なお、上述の各実施形態の要件は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。また、法令で許容される限りにおいて、上述の各実施形態及び変形例で引用したＸ線検出装置などに関する全ての公開公報及び米国特許の開示を援用して本文の記載の一部とする。
【符号の説明】
【０１２４】
１…Ｘ線装置、２…Ｘ線発生装置、１０…高圧電源（電源）、２０，３０，４０，５０…補正部、２１，４１…検出部、３１，５１…位相補正部、２２…第１駆動部、２２ａ，３２ａ，４２ａ，５２ａ…調整部、３２…第２駆動部、４２…第３駆動部、５２…第４駆動部、１１０…真空チューブ、１２０…電子銃、１２１…電子源、１２２…加速電極、１３０…ターゲット、１６０…補正用コイル、１７０…補正用偏向器、２００…電子線、２１０…反射電子線、７１０…設計装置、７２０…成形装置、７３０…制御装置（検査装置）、ＳＹＳ…構造物製造システム、Ｓ…被測定物、ＸＬ…Ｘ線
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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