(57)【要約】  一実施形態において、本願発明は、カソード（１１）の長軸（６）を実質的に横切るよう方向付けられた尖端（９）または長尺ブレード（１１３）を含むカソードを有するＸ線源（１０，２０，３０，４０，５０，１１０）を含む。尖端またはブレードは、アノード（１４）に向かって尖っていてよい。他の実施形態において、本願発明は、環形状（６６）を含み中空リングを形成する窓（１６）を有するＸ線源（６０）を含む。アノード（１４，１４０）の半ボール形状（６４）の凸部は、窓の環形状の中空部内へ延び得る。
2017521817.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ．内部の空洞を含む筐体と、
ｂ．前記空洞に配され、圧力が少なくとも０．０００１トールである気体と、
ｃ．前記筐体に取り付けられたアノードおよびカソードと
を備え、
ｄ．前記アノードおよび前記カソードは導電性であり、
ｅ．前記カソードおよび前記アノードは、互いに間隔が空いており、互いに電気的に絶縁されており、
ｆ．前記カソードは、前記空洞内に配された、前記アノードに向かって尖った尖端を有し、前記尖端と前記アノードとの間にはギャップがあり、
ｇ．導電性窓であって、
ｉ．前記アノードに関連付けられ接続されており、
ｉｉ．実質的にＸ線を透過し、
ｉｉｉ．前記筐体の壁の少なくとも一部を形成し、
ｉｖ．前記空洞の少なくとも一部を前記筐体の外部から分け隔てる、
導電性窓を備える、Ｘ線源。
【請求項２】
ａ．前記カソードは、前記筐体の長軸に沿って位置合わせされ、
ｂ．前記窓は、前記筐体の横の側面に配され、
ｃ．前記アノードは、前記長軸に対して鋭角を有する傾斜領域を含み、
ｄ．前記カソードからの衝突する電子に応じＸ線を放射するよう構成されたターゲット物質が、前記アノードの前記傾斜領域に配され、
ｅ．前記ターゲット物質は、前記カソードからの衝突する電子を受け、前記窓に向けてＸ線を放射するよう配置され、
ｆ．前記傾斜領域は、前記カソードの前記尖端に面する前記アノードの面から延びる突起を含み、
ｇ．前記突起の遠位端における曲率半径は、０．５ミリメートル未満であり、
ｈ．前記アノードの前記面から前記突起の前記遠位端までの距離は、前記曲率半径の２倍より大きい、請求項１に記載のＸ線源。
【請求項３】
前記カソードの直径は、前記カソードが前記尖端に向かって先細りし始める位置において、前記突起の前記遠位端における前記曲率半径の０．７５倍未満である、請求項２に記載のＸ線源。
【請求項４】
前記カソードの前記尖端の内角は、９０°未満である、請求項１に記載のＸ線源。
【請求項５】
ａ．前記アノードおよび前記カソードに電気的に接続された電源をさらに備え、
ｂ．前記電源は、前記アノードと前記カソードとの間に周期的なアークを引き起こすのに十分に大きい振幅の電圧パルスを、前記カソードと前記アノードとの間に提供可能であり、
ｃ．前記アークの電子は、前記アノードに衝突して、前記Ｘ線源から外方へのＸ線の放射を引き起こす、請求項１に記載のＸ線源。
【請求項６】
前記気体は、少なくとも８５％のヘリウムを含む、請求項１に記載のＸ線源。
【請求項７】
ａ．前記窓は環形状を含み、前記筐体の１つのセクションとしてリングを形成し、
ｂ．前記アノードは、前記空洞内へ、および前記環形状の中空部内へ凸部が延びる半ボール形状を含み、
ｃ．前記凸部は、前記カソードからの衝突する電子に応じてＸ線を放射するよう構成されたターゲット物質を含む、請求項１に記載のＸ線源。
【請求項８】
前記窓は、炭素繊維複合体またはグラファイトを含む、請求項７に記載のＸ線源。
【請求項９】
前記窓は、
ａ．凹部が前記空洞に面している中空の椀形状を含み、
ｂ．前記凹部は、前記カソードからの衝突する電子に応じてＸ線を放射するよう構成されたターゲット物質を含む、請求項１に記載のＸ線源。
【請求項１０】
前記Ｘ線源は、製造システムの一部を形成し、
前記製造システムは、
ａ．フラットパネルディスプレイの製造の間にフラットパネルディスプレイを保持するために構成されたテーブルと、
ｂ．可動状態で前記テーブルの孔に配されたリフトピンであって、前記Ｘ線源は前記リフトピンと関連付けられ、前記リフトピンと共に可動である、リフトピンと、
ｃ．前記リフトピンに連結されて、前記孔内でリフトピンを変位させ、前記リフトピンにより前記フラットパネルディスプレイ上に力を加えて、前記テーブルから離すよう前記フラットパネルディスプレイを持ち上げることを少なくとも補助するアクチュエータと、
ｄ．前記テーブルから離れる方向に、前記テーブルと前記フラットパネルディスプレイとの間にＸ線を放射するよう構成された前記Ｘ線源と
を含む、請求項１に記載のＸ線源。
【請求項１１】
ａ．前記窓は環形状を含み、前記筐体の１つのセクションとしてリングを形成し、
ｂ．前記アノードは、前記窓の前記環形状により支持される半ボール形状を含み、
ｃ．前記半ボール形状は、前記空洞内へ、および前記環形状の中空部内へ延びる凸部を含む、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
静電放散のために、請求項１に記載のＸ線源を用いる方法であって、
前記Ｘ線源から外方に流体内へとＸ線を放射する工程と、
前記流体内の粒子をイオン化する工程と、
前記流体内のイオンを用いて、構成要素上の静電荷を低減する工程と
を備える、方法。
【請求項１３】
ａ．フラットパネルディスプレイの製造の間に前記フラットパネルディスプレイに対して力を加えて、テーブルから離すよう前記フラットパネルディスプレイを持ち上げるよう構成されたリフトピンと、前記Ｘ線源を関連付ける工程と、
ｂ．前記テーブルから離すよう前記フラットパネルディスプレイを持ち上げつつ、または保持しつつ前記フラットパネルディスプレイと前記テーブルとの間に前記Ｘ線源からＸ線を放射する工程であって、前記流体は、前記フラットパネルディスプレイと前記テーブルとの間の空気であり、前記構成要素は前記フラットパネルディスプレイである、工程と
をさらに備える、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
ａ．内部の空洞を含む筐体と、
ｂ．前記筐体に取り付けられたアノードおよびカソードと
を備え、
ｃ．前記アノードおよび前記カソードは導電性であり、
ｄ．前記カソードおよび前記アノードは、互いに間隔が空いており、互いに電気的に絶縁されており、
ｅ．前記筐体の軸は、前記カソードから前記アノード上に配されたターゲット物質へと延び、前記ターゲット物質は、前記カソードからの衝突する電子に応じてＸ線を放射するよう構成されており、
ｆ．前記カソードの遠位自由端は、前記筐体の前記軸を実質的に横切るように方向付けられた長尺ブレードを有し、
ｇ．前記長尺ブレードは、前記空洞内に配され、前記アノードに向けられ、前記ブレードと前記アノードとの間にはギャップがあり、
ｈ．導電性窓であって、
ｉ．前記アノードと関連付けられ接続され、
ｉｉ．Ｘ線を実質的に透過し、
ｉｉｉ．前記筐体の壁の少なくとも一部を形成し、
ｉｖ．前記空洞の少なくとも一部を、前記筐体の外部から分け隔てる、導電性窓を備える、Ｘ線源。
【請求項１５】
前記ブレードの長さは、少なくとも２０センチメートルである、請求項１４に記載のＸ線源。
【請求項１６】
静電放散のために、請求項１４に記載のＸ線源を用いる方法であって、
前記Ｘ線源から外方に流体内へとＸ線を放射する工程と、
前記流体内の粒子をイオン化する工程と、
前記流体内のイオンを用いて、構成要素上の静電荷を低減する工程と
を備える、方法。
【請求項１７】
ａ．内部の空洞を含む筐体と、
ｂ．前記筐体に取り付けられたアノードおよび電子エミッタと
を備え、
ｃ．前記アノードおよび前記電子エミッタは、互いに間隔が空いており、互いに電気的に絶縁されており、
ｄ．窓であって、
ｉ．環形状を含み、
ｉｉ．導電性であり、
ｉｉｉ．Ｘ線を実質的に透過し、
ｉｖ．前記空洞の少なくとも一部を前記筐体の外部から分け隔てる窓を備え、
ｅ．前記アノードは、前記空洞内へ、および前記窓の前記環形状の中空部内へ凸部が延びる半ボール形状を含み、
ｆ．前記電子エミッタは、前記アノードに向けて電子を放射可能であり、
ｇ．前記アノードの前記凸部は、前記電子エミッタからの衝突する電子に応じてＸ線を放射するよう構成されたターゲット物質を含む、Ｘ線源。
【請求項１８】
ａ．前記アノードおよび前記電子エミッタは導電性であり、
ｂ．前記窓は、タングステン、炭素繊維複合体、グラファイト、またはこれらの組み合わせを含み、
ｃ．前記Ｘ線源は、前記Ｘ線源から外方に３６０°の円状にＸ線を放射可能である、請求項１７に記載のＸ線源。
【請求項１９】
静電放散のために、請求項１７に記載のＸ線源を用いる方法であって、
前記Ｘ線源から外方に流体内へとＸ線を放射する工程と、
前記流体内の粒子をイオン化する工程と、
前記流体内のイオンを用いて、構成要素上の静電荷を低減する工程と
を備える、方法。
【請求項２０】
ａ．フラットパネルディスプレイの製造の間に前記フラットパネルディスプレイに対して力を加えて、テーブルから離すよう前記フラットパネルディスプレイを持ち上げるよう構成されたリフトピンと、前記Ｘ線源を関連付ける工程と、
ｂ．前記テーブルから離すよう前記フラットパネルディスプレイを持ち上げつつ、または保持しつつ前記フラットパネルディスプレイと前記テーブルとの間に前記Ｘ線源からＸ線を放射する工程であって、前記流体は、前記フラットパネルディスプレイと前記テーブルとの間の空気であり、前記構成要素は前記フラットパネルディスプレイである、工程と
をさらに備える、請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、概してＸ線源に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線源には、例えば、画像化、Ｘ線結晶構造解析、静電放散、電気集塵、およびＸ線蛍光などの多くの用途がある。
【０００３】
いくつかの用途は、Ｘ線源のコストが高いが故に限定され得る。Ｘ線源の機能性を維持しつつそれらのコストを下げることが有益であろう。
【０００４】
いくつかの適用例に関して、狭いＸ線ビームが所望される。しかし、他の適用例は、大きなエリアに亘ってＸ線を放射するよう広角のビームを必要とする。
【０００５】
Ｘ線管は壊れやすいものであり得るが、時として危険性の高い環境で用いられるので、他のデバイスとの衝突に起因する、または化学的腐食からのダメージからＸ線源を保護することが重要であり得る。より堅牢性の高いＸ線源を作ることが有益であろう。
【０００６】
Ｘ線管の１つの壊れやすい構成要素は、Ｘ線が透過するＸ線窓である。窓の前に、または窓を囲んで、保護構造が配置された場合、特に、低エネルギーのＸ線源に関して、過度のＸ線の減衰を避けるために、保護構造の材料として、高いＸ線透過性を有するものを選択することが重要であり得る。
【発明の概要】
【０００７】
（１）Ｘ線源の機能性を維持しつつそれらのコストを下げること、（２）より堅牢性の高いＸ線源を提供すること、および／または（３）広角のＸ線ビームを実現するＸ線源を提供することが有利であろうことが認識されてきた。本願発明は、これらの必要性を満たすＸ線源、およびそのようなＸ線源を用いる方法の様々な実施形態を対象としている。各実施形態または方法は、これらの必要性のうち１つ、いくつか、または全てを満たし得る。
【０００８】
一実施形態において、Ｘ線源は、アノードに向かって尖った尖端および／または長尺ブレードを有するカソードを含み得る。尖端またはブレードとアノードとの間にはギャップがあり得る。
【０００９】
他の実施形態において、Ｘ線源は、環形状を有する窓を含んで中空リングを形成し得る。アノードの半ボール形状の凸部が、環形状の中空部内へ延び得る。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本願発明の一実施形態に係る、尖端９を含むカソード１１を有する妻窓透過ターゲットＸ線源１０の概略断側面図である。
【図２】本願発明の一実施形態に係る、尖端９を含むカソード１１を有する側窓Ｘ線源２０の概略断側面図である。
【図３】本願発明の一実施形態に係る、尖端９を含むカソード１２と突起３２を含むアノード１４とを含む側窓Ｘ線源３０の概略断側面図である。
【図４】本願発明の一実施形態に係る、尖端９を含むカソード１１を有する側窓Ｘ線源４０の概略断側面図である。
【図５】本願発明の一実施形態に係る、尖端９を含むカソード１１に凹部が面している中空の椀形状を有する窓１６を含む妻窓透過ターゲットＸ線源５０の概略断側面図である。
【図６】本願発明の一実施形態に係る、環形状６６を含む窓１６と半ボール形状６４を含むアノード１４とを含む側窓Ｘ線源６０の概略斜視断側面図である。
【図７ａ】本願発明の一実施形態に係る、図６に示されているものと同様であるが、半ボール形状６４の凹み中空部内へと挿入された支持部７１をさらに含む側窓Ｘ線源６０の少なくとも一部の概略断側面図である。
【図７ｂ】本願発明の一実施形態に係る、図６に示されているものと同様であるが、半ボール形状６４の凹み中空部内へと挿入された支持部７１をさらに含む側窓Ｘ線源６０の少なくとも一部の概略断側面図である。
【図８】本願発明の一実施形態に係る、テーブル８４から離すようフラットパネルディスプレイ８３を持ち上げるためのリフトピン８２の少なくとも一部として用いられるＸ線源８５を含む製造システム８０の概略断側面図である。
【図９】本願発明の一実施形態に係る、テーブル８４から離すようフラットパネルディスプレイ８３を持ち上げるのに用いられるリフトピン８２内に配されたＸ線源９５を含む製造システム９０の概略断側面図である。
【図１０】本願発明の一実施形態に係る、少なくとも１つのＸ線源１０２を用いて、フラットパネルディスプレイ８３の上面８３ｔの静電荷を低減する方法１００の概略斜視図である。
【図１１】本願発明の一実施形態に係る、カソード１１２からターゲット物質１５へ延びる軸１１６を実質的に横切る１１７よう方向付けられた長尺ブレード１１３をカソード１１２が含む、Ｘ線源１１０の概略長手方向断側面図である。
【図１２】本願発明の一実施形態に係る、図１１の線１２−１２に沿って切り取った、図１１のＸ線源１１０の概略横方向断側面図である。
【図１３】Ｘ線源１３１を用いて流体８６内の粒子をイオン化する方法１３０の概略側面図である。本願発明の一実施形態によると、イオンは、構成要素１３２上の電荷を低減または放散させ得、またはイオンは、構成要素１３２上で集塵され得る。
【図１４】本願発明の一実施形態に係る、環形状６６を有する窓と半ボール形状６４を有するアノード１４とを含む側窓Ｘ線源１４０の概略斜視断側面図である。
【図１５】本願発明の一実施形態に係る、Ｘ線管２２５（図１８）の少なくとも一部の周囲を囲む外枠２１５を含むＸ線源２１０の概略斜視図である。
【図１６】本願発明の一実施形態に係る、図１５の線１６−１６に沿って切り取った、図１５のＸ線源２１０（電源なし）の概略断面長手方向端面図である。
【図１７】本願発明の一実施形態に係る、Ｘ線源のためのキャップ２１８の概略斜視図である。
【図１８】本願発明の一実施形態に係る、図１５の線１８−１８に沿って切り取った、図１５のＸ線源の概略断面長手方向側面図である。
【図１９】本願発明の一実施形態に係る、図１８のものではあるが、電源２１９またはキャップ２１８なしのＸ線源２１０の概略断面長手方向側面図である。
【図２０】本願発明の一実施形態に係る、Ｘ線源２１０と同様であるが、ドーム形状のアノード２６２を含むＸ線源２６０の概略断面長手方向側面図である。
【図２１】本願発明の一実施形態に係る、Ｘ線源２６０と同様であるが、ドーム形状のアノード２６２の内部に配された電子エミッタ２２４を含むＸ線源２７０の概略断面長手方向側面図である。  ［定義］  本明細書で用いられるように、「半ボール形状」という用語は、その形状が、ボールのおよそ半分のように湾曲している部分を含むことを意味しているが、全ての点において中心から等しい距離である形状を必ずしも意味していない。半ボール形状は、いくつかのボールが中空であり（例えば、テニスボール）、いくつかのボールが中実である（例えば、野球のボール）ように、中空または中実であり得る。全体的な形状が、「半ボール形状」であり得、または「半ボール形状」の部分に加えて、ある形状（例えば、一致する半ボール形状、立方体形状等）を有する他の部分があり得る。本明細書で用いられるように、「椀形状」という用語は、その形状が、（外方に膨らんでいるが、必ずしも丸まっていない）凸部と、（内方に延びているが、必ずしも丸まっていない）凹部とを含むことを意味する。例えば、「椀形状」構造は、三角形の、四角形の、または丸まった断面プロファイルを有し得る。本明細書で用いられるように、「尖端」という用語は、短刀、釘、またはボールペンの端上などのような先細りの端を意味する。本明細書で用いられるように、「排気され」または「実質的に排気され」とは、Ｘ線管に関して典型的に用いられるような真空を意味する。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１〜６に図示されているように、内部の空洞１７を有する筐体４を含むＸ線源１０、２０、３０、４０、５０および６０が示されている。アノード１４およびカソード１１が、筐体４に取り付けられ得る。アノード１４およびカソード１１は、導電性であり得る。アノード１４およびカソード１１は、互いに間隔が空いていてよく、互いに電気的に絶縁され得る。カソード１１とアノード１４は、電気絶縁性の中実物質１３により、および／または空洞１７により互いに電気的に絶縁されていてよい。カソード１１は、空洞１７内に配され、アノード１４に向かって尖った尖端９を有し得る。尖端９とアノード１４との間にはギャップＧがあり得る。
【００１２】
電源８が、アノード１４に、およびカソード１１に電気的に接続され得る。一実施形態において、電源８は、アノード１４とカソード１１との間で電圧パルスを提供し得る。これらのパルスは、カソード１１とアノード１４との間に周期的なアークを引き起こすよう十分に大きい振幅を有し得る。アノード１４上に衝突する、アーク内の電子１８が、Ｘ線源から外方へのＸ線１９の放射を引き起こし得る。アーク時のアノード１４とカソード１１との間の電圧差の例は、一態様において、１キロボルトと２０キロボルトとの間、または他の態様において、１０キロボルトと２００キロボルトとの間を含む。例えば、周期的な電圧パルスは、誘導コイルにより生じさせられ得る。
【００１３】
ギャップＧの大きさ、カソード１１の尖端９の角Ａ１、カソード１１が尖端９に向かって先細りし始める位置におけるカソード１１の直径Ｄは、所望される電場勾配、アーク放電が生じることが所望される電圧を得るよう変更され得る。例えば、尖端９の内角Ａ１は、一態様において、９０°未満、他の態様において、６０°から９０°の間、または他の態様において、３０°から６５°の間であってよい。カソード１１の直径Ｄは、一態様において、０．５ミリメートル未満であり得る。ギャップＧは、一態様において、３〜５ミリメートルの間であり得る。一実施形態において、尖端９は、鋭い角度を有し得、ギャップＧは、アーク放電の直前に尖端９において、少なくとも５００ボルト／ｍｉｌの電圧勾配が得られるようなサイズを有し得る。
【００１４】
導電性窓１６が、アノード１４と関連付けられ得、接続され得る。窓１６は、アノード１４に電気的に接続され得る。窓１６は、Ｘ線１９を実質的に透過し得る。窓１６は、米国特許出願第１４／５９７，９５５号（出願２０１５年１月１５日。同特許出願は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。）に説明されるＸ線窓の特性（例えば、低偏向、高Ｘ線透過性、低可視光および赤外光透過性）のうちいくつか、または全てを含み得る。窓１６は、筐体４の壁の少なくとも一部を形成し得、空洞１７の少なくとも一部を、筐体４の外部から分け隔て得る。
【００１５】
空洞は、適用例に依存して、高真空、低真空を有し得、または、気圧と同じであるか、または気圧に近くてもよい。空洞１７内が高真空であることの便益は、アノード１４または窓１６上のターゲット物質１５に向けてカソード１１から放射された電子１８が、気体により妨げられない、または妨げが最小になるということである。排気させられたＸ線管はより効率性が高くなり得、出力のバラツキがより小さくなり得る。他方、排気させられたＸ線管は、製造コストが実質的により高くなり得る。
【００１６】
いくつかの適用例においては、排気させられたＸ線管の使用による高効率性が必要とされないかもしれず、比較的より高い内部圧力を有する、より低いコストのＸ線管が用いられ得る。パルスにされた電源８は、カソード１１からアノード１４への電子１８のパルスに十分な電圧を提供し得る。
【００１７】
本明細書で説明されているＸ線源は、排気され得、または空洞１７内に配された気体を有し得る。空洞１７内の気体は、一態様において、少なくとも０．０００１トールの圧力、または、他の態様において、１トールから９００トールの間の圧力を有し得る。気体は、例えば、窒素またはヘリウムなどの低原子番号の元素（例えば、Ｚ＜１１）を含み得る。気体は、少なくとも８５％のヘリウムを含み得る。ヘリウムは、比較的コストが低く、伝熱性が高く、低原子番号が故に、および不活性であるので有益であり得る。製造を単純化すべく、気体は空気であり得、または空気を含み得る。空洞１７は、密封されて、空洞１７内の気体の所望される圧力およびタイプを維持し得る。真空に関する要求が緩くなることによって、Ｘ線源は、より堅牢が高くなり得る。なぜならば、多少の漏れまたは気体放出が性能に対して与える影響が、無視出来る程度となるかもしれないからである。
【００１８】
図１〜２および６に示されているように、カソード１１は、筐体４の長軸６に沿って位置合わせされ得る。長軸６周りのＸ線源１０、２０または６０の回転の３６０°の弧５の任意の点における断面図が、カソードの尖端９を示し得る。したがって、カソード１１の尖端９は、筐体４の長軸６を実質的に横切る円形の断面を有し得る。
【００１９】
図１および図５のＸ線源１０および５０は、妻窓透過ターゲットタイプのＸ線源である。カソード１１の尖端９および窓１６は両方とも、筐体４の長軸６と位置合わせされ得る。カソード１１からの衝突する電子に応じてＸ線１９を放射するよう構成されたターゲット物質１５は、窓１６上に配され得る。
【００２０】
図２〜４および６のＸ線源２０、３０、４０および６０は、側窓タイプのＸ線源である。窓１６は、筐体４の横の側面に配されている。ターゲット物質１５は、アノード１４上に配され得、カソード１１からの衝突する電子１８を受け、窓１６に向けてＸ線１９を放射するよう配置され得る。Ｘ線１９は、アノード１４から空洞１７を通って窓１６へ移動し得る。これらの異なる側窓および透過ターゲット設計のうちどれを選択するかは、Ｘ線の束出力の所望される形状、コスト、およびＸ線源の全体的な使用に基づき得る。
【００２１】
図２のＸ線源２０に示されているように、アノード１４は、長軸６に対して鋭角Ａ２を有する傾斜領域を含み得る。ターゲット物質１５は、アノード１４の傾斜領域上に配され得る。図４のＸ線源４０に示されているように、アノード１４は、長軸６に対して必ずしも鋭角を有する必要はない。アノード１４は、長軸６に対して実質的に垂直であり得る。アノード１４を長軸６に対して垂直にするか、または、鋭角Ａ２をつけた状態とするかの選択は、製造可能性、コスト、所望されるＸ線１９放射形状に依存し得る。
【００２２】
画像化の適用例に関して、Ｘ線１９が、点線源から放射されることが有益であり得る。アノード１４の広い表面からではなく点線源からのＸ線の放射は、アノード１４の面３１から延びる突起３２により達成され得る（図３を参照）。突起３２は、傾斜領域に配され得る。突起３２は、カソード１１の尖端９に面し得る。Ｘ線が点線源から放射されるよう突起３２は小さいことが有益であり得る。したがって、突起３２の、遠位端における曲率半径Ｒは、０．５ミリメートル未満であり得る。曲率半径Ｒと、アノード１４の面３１から突起３２の遠位端までの距離Ｈとの間の関係は、Ｘ線の放射に影響を与え得る。アノード１４の面３１から突起３２の遠位端までの距離Ｈは、曲率半径Ｒの２倍より大きくてよい。一実施形態において、アノード１４の面３１は、突起３２以外の箇所においては実質的に平坦であり得、単一の点線源を提供し得る。実験によって示されたのは、カソード１１が尖端９に向かって先細りし始める位置における、カソード１１の直径Ｄが、突起３２の遠位端における曲率半径Ｒの０．７５倍未満である場合に、Ｘ線の良好な集束が達成されるということである。突起３２は、金属に小さな窪みをプレス加工することにより、アノード１４上に小さなこぶまたは棒状のものを溶接することにより、または他の適した方法により作られ得る。
【００２３】
図５のＸ線源５０に示されているように、窓１６は、凹部が空洞１７に面している中空の椀形状５６を有し得る。窓１６は、筐体４の一端に被さり得る。椀形状５６の凹部は、カソード１１からの衝突する電子１８に応じてＸ線１９を放射するよう構成されたターゲット物質１５を含み得る。凹部全体が、ターゲット物質１５でコーティングされ得る。椀形状５６自体がターゲット物質から構成され得、またはターゲット物質が、椀形状５６の内部の凹部にコーティングされ得る。ターゲット物質はタングステンであり得、またはタングステンを含み得る。椀形状５６は、タングステン、炭素繊維複合体、および／またはグラファイトから構成され得、またはそれらを含み得る。この設計の利点は、Ｘ線源５０からの、Ｘ線１９の半球形状（広角）の放射である。
【００２４】
図６、７ａおよび７ｂのＸ線源６０に示されているように、窓１６は、環形状６６を含み、筐体４の１つのセクションとしてリングを形成し得る。環形状６６は、筐体４の全体的な管部分を形成し得、したがって、筐体は、環形状６６、アノード１４、およびカソード１１から形成され得る。アノード１４は、空洞１７内へ、および窓１６の環形状６６の中空部内へ凸部が延びる半ボール形状６４を含み得る。凸部は、カソード１１からの衝突する電子１８に応じてＸ線１９を放射するよう構成されたターゲット物質１５を含み得る。ターゲット物質１５はタングステンであり得、またはタングステンを含み得る。
【００２５】
アノード１４の半ボール形状は、例えば、耐熱金属、タングステン、金属炭化物、金属ほう化物、金属炭窒化物、および／または、貴金属などの様々な物質から構成され得、またはそれらを含み得る。アノード１４の半ボール形状６４は、テニスボールの半分のような、凸部の反対の中空の凹部を有し得（図６、７ａおよび７ｂを参照）、または、野球のボールの半分のように中実であり得る（図１４を参照）。
【００２６】
窓１６の環形状６６は、例えば、炭素繊維複合体、グラファイト、プラスチック、ガラス、ベリリウム、および／または炭化ホウ素などの様々な物質から構成され得、またはそれらを含み得る。炭素系材料を用いることの利点としては、低原子番号および高い構造強度が含まれる。環形状６６を含む窓１６の利点は、長軸６周りでのＸ線１９の３６０°のリング状（広角）放射である。いくつかの適用例に関して、図５に示されるように、Ｘ線１９の半球形状の放射が好ましいかもしれないが、他の適用例において、Ｘ線の３６０°のリング状放射が好ましいかもしれない。
【００２７】
図７ａおよび７ｂに示されるように、アノード１４の半ボール形状６４は中空（例えば、椀形状）であり得る。アノード１４は、窓１６の環形状６６により支持され得る。半ボール形状６４は、空洞１７内へ延びる凸部を含み得る。凸部は、窓１６の環形状６６の中空部内へ延び得る。半ボール形状６４は、凸部の反対の、凹み中空部を含み得る。電気絶縁性支持部７１が、半ボール形状６４の凹み中空部内へ挿入され得、凹み中空部に実質的に一致する形状を有し得る。支持部７１は中実であり得、半ボール形状を含み得る。支持部７１は、例えば、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）などのポリマーを含み得、またはＰＥＥＫであり得る。支持部７１と共にＸ線源６０は、デバイスを持ち上げるのに用いられ得る。
【００２８】
支持部７１の一部は、半ボール形状６４の凹み中空部から外に延び得る。支持部は、アノード１４から離れる方向に面した実質的に平坦な部分７２を有し得る。平坦な部分７２は、デバイス（例えば、フラットパネルディスプレイ８３）の重みがかかるよう構成され得る。
【００２９】
図７ｂに示されるように、支持部７１は、窓１６の環形状６６を少なくとも部分的に越えて延びる外側部分、リップ、延長部またはシールド７１ｓを含み得る。シールド７１ｓは、環形状６６の外縁６６ｅまで、またはそれを越えて延び得る。シールド７１ｓは、デバイス（例えば、フラットパネルディスプレイ８３）から窓１６を電気的に絶縁し得、したがって、窓１６とデバイスとの間のアーク放電を避けるのに役立ち得る。
【００３０】
図８〜９に示されるように、上記で説明したものなどのＸ線源８５および９５は、フラットパネルディスプレイ８３の製造のための製造システム８０および９０の一部として用いられ得る。製造の間にフラットパネルディスプレイ８３の底面８３ｂには、潜在的に有害な静電荷があり得る。急速な静電放電が、フラットパネルディスプレイ８３の底面８３ｂにダメージを与え得る。有害な静電放電は典型的には、リフトピン８２が、テーブル８４から離すようフラットパネルディスプレイ８３を持ち上げる際に生じる。リフトピン８２は典型的には、可動状態でテーブル８４の孔に配される。アクチュエータ８１が、各リフトピン８２に力を加え得、リフトピン８２は、フラットパネルディスプレイ８３に力を加え得る。したがって、複数のリフトピン８２が協働して、支持テーブル８４から離すようフラットパネルディスプレイ８３を持ち上げ得る。テーブル８４とフラットパネルディスプレイ８３との間の電圧差が、テーブル８４の材料が、フラットパネルディスプレイ８３の材料とは異なるが故に生じ得る。それら２つの材料のうち一方は、他のよりも電子に対して高い親和力を有し得る。
【００３１】
フラットパネルディスプレイ８３とテーブル８４との間の流体８６（例えば、空気）内にイオンを形成することにより、Ｘ線１９は、急速で有害な静電放電なしで、静電荷をスムーズに、または徐々に放散させ得る。イオンは、フラットパネルディスプレイ８３上の静電荷をスムーズに、および徐々に減らし得る。しかし、フラットパネルディスプレイ８３とテーブル８４との間の領域全体に亘ってＸ線１９を放射することは困難であり得る。本願発明の実施形態は、上記で説明したものなどのＸ線源８５または９５を、リフトピン８２と関連付けることを含む。Ｘ線源８５または９５は、リフトピン８２と共に可動であり得る。フラットパネルディスプレイ８３がテーブル８４から離れるよう持ち上げられつつ、および／またはその後すぐに、Ｘ線源８５または９５は、フラットパネルディスプレイ８３とテーブル８４との間にＸ線１９を放射し得る。リフトピン８２が様々な位置に分散させられ得るので、Ｘ線源８５または９５をリフトピン８２と関連付けることによって、フラットパネルディスプレイ８３とテーブル８４との間の領域の大部分または全てへのＸ線１９の効果的な放射が提供され得る。
【００３２】
図８の製造システム８０に示されているように、Ｘ線源８５は、リフトピン８２全体であり得、または、リフトピン８２の鉛直方向のセクションであり得る。したがって、Ｘ線源８５が、他の支持構造なしで、リフトピン８２の鉛直方向のセグメントを形成し得る。本明細書で説明されているＸ線源のいずれも用いられ得るが、Ｘ線源６０および１４０が特に適用可能であり得る。支持部７１は、フラットパネルディスプレイ８３に面するよう構成され得る。
【００３３】
図９の製造システム９０に示されているように、Ｘ線源９５は、リフトピン８２の電気絶縁領域内に配され得る。本明細書で説明されているＸ線源のいずれも用いられ得るが、Ｘ線源６０または１４０が特に適用可能であり得る。リフトピン８２は、ある厚みの材料により、またはリフトピン８２内の複数の孔により構成され得、Ｘ線源９５は、Ｘ線１９が、Ｘ線源９５の側面から、リフトピン８２を出て、フラットパネルディスプレイ８３とテーブル８４との間を通過することを可能とする位置に配され得る。
【００３４】
図１１および図１２に示されるように、Ｘ線源１１０は、内部の空洞１７を含む、アノード１４およびカソード１１１が取り付けられた筐体４を含み得る。カソード１１１およびアノード１４は、導電性であり得る。カソード１１１およびアノード１４は、互いに間隔が空いていてよく、互いに電気的に絶縁され得る。筐体４の軸１１６は、カソード１１１から、アノード１４または窓１６上に配されたターゲット物質１５へ延び得る。軸１１６は、窓１６の面に対して実質的に垂直であり得る。ターゲット物質１５は、カソード１１１からの衝突する電子１８に応じてＸ線１９を放射するよう構成され得る。カソード１１１の遠位自由端は、筐体４の軸１１６を実質的に横切るよう方向付けされた長尺ブレード１１３を有し得る。長尺ブレード１１３は、空洞１７内に配され得、アノード１４に向けられ、または、アノード１４に向かって尖っていてよく、ブレード１１３とアノード１４との間にはギャップＧがあり得る。導電性窓１６が、アノード１４と関連付けられ得、電気的に接続され得る。窓１６は、Ｘ線１９を実質的に透過し得る。窓１６は、筐体４の壁の少なくとも一部を形成し得る。窓１６は、筐体４の外部から空洞１７の少なくとも一部を分け隔て得る。図１１および図１２には妻窓透過ターゲットＸ線源１１０が示されているが、カソード１１１の長尺ブレード１１３は、側窓Ｘ線源でも用いられ得る。
【００３５】
フラットパネルディスプレイ８３の製造の間に、例えば、フラットパネルディスプレイ８３の上面８３ｔなどの大きなエリアを網羅するために、長尺の線状またはカーテン状のＸ線１９の放射のために、カソード１１１の長尺ブレード１１３を有するＸ線源１１０が有益であり得る。ブレード１１３は、一態様において、少なくとも１０センチメートル、他の態様において、少なくとも２０センチメートル、または他の態様において、少なくとも８０センチメートルの長さを有し得る。
【００３６】
図１４に示されているのは、内部の空洞１７を有する筐体４を含むＸ線源１４０である。内部の空洞１７は、排気され得る。アノード１４および電子エミッタ２２４（例えば、単繊維）が、筐体４に取り付けられ得る。アノード１４および電子エミッタ２２４は、互いに間隔が空いていてよく、互いに電気的に絶縁され得る。アノード１４および電子エミッタ２２４は、導電性であり得る。
【００３７】
窓１６が、筐体４の１つのセクションとして中空リングを形成し得る。窓１６は導電性であり得、環形状６６を含み得、Ｘ線１９を実質的に透過し得る。窓１６は、筐体４の外部から空洞１７の少なくとも一部を分け隔て得る。一実施形態において、窓１６は、タングステン、炭素繊維複合体、および／またはグラファイトを含み得る。
【００３８】
アノード１４は、空洞１７内へ、および環形状６６の中空部内へ凸部が延びる半ボール形状６４を含み得る。電子エミッタ２２４は、アノード１４に向けて電子１８を放射し得る。アノード１４の凸部は、電子エミッタ２２４からの衝突する電子１８に応じてＸ線１９を放射するよう構成されたターゲット物質１５を含み得る。一実施形態において、Ｘ線源１４０は、Ｘ線源１４０から外方に、３６０°の円１４５状にＸ線１９を放射し得る。
【００３９】
図１５および図１８に図示されているのは、Ｘ線管２２５と電源２１９とを含むＸ線源２１０である。図１６および図１９は、Ｘ線源２１０の他の図を示す。図２０および図２１はそれぞれ、Ｘ線源２１０と同様であるがドーム形状のアノード２６２を有するＸ線源２６０および２７０を示す。電源２１９は図２０〜２１に示されていないが、それらの図面に示されているＸ線源２６０および２７０と共に用いられ得る。図１７は、Ｘ線源２１０、２６０または２７０のためのオプションであるキャップ２１８を示す。
【００４０】
Ｘ線管２２５は、カソード２１４とアノード２１２とを含み得る。カソード２１４は、アノード２１２から電気的に絶縁され得、電気絶縁性筐体２１１により、アノード２１２から分け隔てられ得る。例えば、電気絶縁性筐体２１１は、一態様において、少なくとも１×１０１２、他の態様において、少なくとも７×１０１２、または、他の態様において、少なくとも１×１０１３の電気抵抗率を有し得る。
【００４１】
カソード２１４は、（例えば、カソード２１４の熱、および、カソード２１４とアノード２１２との間の大きなバイアス電圧差に起因して）アノード２１２に向けて電子１８を放射するよう構成され得る。アノード２１２は、カソード２１４からの衝突する電子１８に応じて、（例えば、アノード２１２の、またはアノード２１２上のターゲット物質に起因して）Ｘ線管２２５から外方にＸ線１９を放射するよう構成され得る。透過ターゲットＸ線源２１０、２６０および２７０が図面中に示されているが、本明細書で説明されている本願発明は、側窓タイプのＸ線源にも適用可能である。
【００４２】
外枠２１５が、Ｘ線管２２５の少なくとも一部の周囲を囲み得る。外枠２１５は、アノード２１２に電気的に連結され得、カソード２１４から電気的に絶縁され得る。外枠２１５は、アノード２１２から電荷を取り除くための電流経路として都合よく用いられ得る。外枠２１５が、アノード２１２から離れる方向への電流の流れのための主要な、または唯一の電気経路として用いられる場合、および／または、Ｘ線源２１０、２６０または２７０から離れる方向に熱を伝導する手段が限定されている場合、外枠２１５の導電率が比較的高いことが重要であり得る。なぜならば、外枠２１５の電気抵抗の結果として、外枠２１５の温度が高くなり得、このことは、Ｘ線源２１０、２６０または２７０、電源２１９、および／または周囲の材料の熱的ダメージに繋がり得るからである。例えば、外枠２１５は、一態様において、０．０２オーム＊ｍ未満、他の態様において、０．０５オーム＊ｍ未満、他の態様において、０．１５オーム＊ｍ未満、または、他の態様において、０．２５オーム＊ｍ未満の電気抵抗率を有し得る。
【００４３】
電源２１９は、電子エミッタ２２４に（例えば、電気コネクタ２２２を通じて）電力を提供し得る（例えば、それにより、単繊維に電流を流して、単繊維を加熱し得る）。電源２１９は、電子エミッタ２２４とアノード２１２との間に（例えば、数キロボルトから数十キロボルトの）電圧差を提供し得る。電源は、カソード２１４を低い電圧（例えば、−１０ｋＶ）のままに、およびアノード２１２をより高電圧（例えば、接地電圧）のままに維持し得る。アノード２１２から電力を移動させるための電気接続は、外枠２１５を通り、外枠２１５から電気接続部２２３を通り、電源２１９へ、または分け隔てられた地面までであり得る。外枠２１５は、電流経路として都合よく用いられ得、したがって、追加される構成要素に必要とされる費用および空間を避けることが出来る。
【００４４】
外枠２１５は、アノード２１２の周囲を実質的に囲み得る。外枠２１５は、Ｘ線管２２５の長さＬ２２５の周囲を囲み得る（または外枠２１５が孔を含む場合、その周囲を実質的に囲み得る）。外枠２１５は、Ｘ線管２２５の長さＬ２２５より長い長さＬ２１５を有し得る。外枠２１５は、アノード２１２により近い遠位端２１５ｄと、カソード２１４により近い近位端２１５ｐとを有し得る。Ｘ線管２２５は、アノード２１２により近い遠位端２２５ｄと、カソード２１４により近い近位端２２５ｐとを有し得る。外枠２１５の遠位端２１５ｄは、Ｘ線管２２５から離れる方向にＸ線管２２５の遠位端２２５ｄを越えて延び得る。
【００４５】
外枠２１５内には、Ｘ線管２２５の遠位端２２５ｄと外枠２１５の遠位端２１５ｄとの間に配された中空領域２２６があり得る。この中空領域２２６は、Ｘ線管２２５のための保護領域、および／または、Ｘ線１９が外方に広がることを可能にする領域を提供し得る。Ｘ線１９が外方に広がることを可能にする領域は、外枠の遠位端２１５ｄが用いられてデバイス（例えば、フラットパネルディスプレイ）を押し、Ｘ線１９がデバイスとＸ線管２２５との間から出るように放射させられるための空間が必要とされる場合に重要であり得る。外枠２１５のこの延長部／保護領域２２６の適当な長さＬｅは、Ｘ線１９の適当な分散角にとって重要であり得、使用用途に依存して異なり得る。例えば、外枠２１５の遠位端２１５ｄは、Ｘ線管２２５から離れる方向に、Ｘ線管２２５の遠位端２２５ｄを越えて、一態様において、３から１０ミリメートルの間の距離分、または、他の態様において、２から２０ミリメートルの間の距離分、延び得る。
【００４６】
シース２１６が、外枠２１５の少なくとも一部およびアノード２１２の周囲を囲み得る。シース２１６は、外枠２１５から離れる方向に所望されない電流経路が生じるのを避けるために、電気抵抗性を有し得る。例えば、フラットパネルディスプレイの製造の間にテーブルから離すようフラットパネルディスプレイを持ち上げるためのリフトピンとしてＸ線源２１０、２６０または２７０が用いられた場合、テーブルを通じて外枠２１５が電流を放電することを避けることが所望され得る。したがって、そのような所望されない電流経路を避けるのに、シース２１６が用いられ得る。シース２１６の電気抵抗率の例として、シース２１６は、一態様において、１００オーム＊ｍより高い、または、他の態様において、５００オーム＊ｍより高い電気抵抗率を有し得る。
【００４７】
シース２１６の遠位端２１６ｄは、Ｘ線管２２５から離れる方向に、Ｘ線管２２５の遠位端２２５ｄを越えて、（例えば、一態様において、３から１０ミリメートルの間の距離分、または、他の態様において、２から２０ミリメートルの間の距離分）延び得る。シース２１６は、外枠２１５の長さＬ２１５を実質的に囲み得る。シース２１６は、外枠２１５の長さＬ２１５と同じである長さＬ２１６を有し得る。シース２１６は、外枠２１５の遠位端２１５ｄで終端する遠位端２１６ｄ、および／または、外枠２１５の近位端２１５ｐで終端する近位端２１６ｐを有し得る。
【００４８】
図１５、１７および１８を参照すると、キャップ２１８が、外枠２１５の遠位端２１５ｄに配され得る。キャップ２１８は、外枠２１５の遠位端２１５ｄにおいて、外枠２１５から離れる方向に所望されない電流経路が生じるのを避けるために、電気抵抗性を有し得る。例えば、キャップ２１８は、一態様において、少なくとも５×１０１３オーム＊ｍ、他の態様において、少なくとも１×１０１４オーム＊ｍ、他の態様において、少なくとも２．５×１０１４オーム＊ｍ、または、他の態様において、少なくとも４．０×１０１４オーム＊ｍの電気抵抗率を有し得る。
【００４９】
一態様において、製造の間にテーブルから離すようフラットパネルディスプレイを持ち上げる場合に、キャップ２１８が用いられて、外枠２１５とフラットパネルディスプレイとの間に電気絶縁性のバリアが提供され得る。キャップ２１８は、例えば、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）などのポリマーを含み得、またはＰＥＥＫであり得る。ＰＥＥＫは、比較的、電気抵抗率が高いが故に有用であり得る。この適用例に関して、キャップ２１８が、２つの開放端２３１を有し、キャップ内に中空部を形成して、Ｘ線管２２５から離れる方向への伝達性の熱の移動を可能とすることが好ましいかもしれない。キャップ２１８が、周囲に開口２３２を有して、Ｘ線源２１０、２６０または２７０から離れる方向へのＸ線１９透過性を高めることを可能とすることも好ましくあり得る。キャップ２１８は、フランジが外枠２１５の内部に挿入された状態で、またはフランジが外枠２１５の外部にある状態で、外枠２１５の遠位端２１５ｄ上に嵌まり得、またはワッシャーのように平坦であり得、接着剤により外枠２１５に取り付けられ得る。
【００５０】
他の態様において、中空領域２２６を囲むキャップ２１８および外枠２１５は、アノード２１２を腐食性化学物質ら保護可能な材料で、および厚みを有して構成され得る。キャップ２１８は、外枠２１５の遠位端２１５ｄを覆い得、したがって、アノード２１２とキャップ２１８との間の中空領域２２６を取り囲み得る。キャップで外枠２１５に封をして、Ｘ線管２２５に対する化学的ダメージを防ぎ得る。したがって、（１）Ｘ線管２２５を化学的ダメージから保護することと、（２）アノードの伝達性の冷却を促すこと、およびそれに加えてキャップ２１８外へのＸ線１９透過性を高めることとの間にはトレードオフが必要とされ得る。キャップは、ポリマーおよび合成物を含む様々な物質から構成され得る。キャップ２１８の電気抵抗率が重要でない場合、キャップは、炭素繊維複合体から構成され得、および／または外枠２１５に一体的に接続され得、または外枠２１５と共に形成され得る。
【００５１】
外枠２１５、シース２１６、および／またはキャップ２１８の材料を適当に選択することにより、Ｘ線源２１０、２６０または２７０の外の領域内へと出るようなＸ線１９の比較的高い透過が、（例えば、静電放散のために）そのようなＸ線が有用であり得る場合に可能となり得る。１０ｋｅＶのＸ線１９のエネルギーで、外枠２１５、外枠２１５とシース２１６との組み合わせ、および／またはキャップ２１８は、一態様において、４０％より高い、他の態様において、４５％より高い、他の態様において、５０％より高い、他の態様において、６０％より高い、または、他の態様において、７０％より高いＸ線透過性を有し得る。丁度説明したＸ線１９のエネルギーは、ターゲット物質に当たる電子１８のエネルギー、Ｘ線管２２５から放射されるＸ線１９のエネルギー、および、カソード２１４とアノード２１２との間のバイアス電圧を指す。例えば、カソード２１４とアノード２１２との間の１０ｋＶのバイアス電圧の結果として、１０ｋｅＶの電子１８がターゲットに当たり、１０ｋｅＶのＸ線１９がＸ線管２２５から放射されることになり得る。
【００５２】
高いＸ線１９透過性を可能とするために、低原子番号材料が選択され得る。例えば、外枠２１５、シース２１６、および／またはキャップ２１８の材料のうち任意のもの、またはそれら全てのうち最も大きな原子番号は、一態様において、８であり得、または、他の態様において、１６であり得る。比較的高い質量パーセントの炭素を有する材料が、炭素の原子番号が小さい（６）が故に有用であり得る。ベリリウムも、その原子番号が小さい（４）が故に有用であるが、ベリリウムは高価かつ危険であり得る。
【００５３】
外枠２１５が強く、または耐久性があって、Ｘ線管２２５をダメージから保護し、（例えば、フラットパネルディスプレイを持ち上げるために）十分な機械的強度を提供することが重要であり得る。外枠２１５およびＸ線管２２５は、製造の容易性のために、および強度を高めるために管形状であり得る。
【００５４】
外枠２１５は、複合材料を含み得、または実質的に、または全体的に複合材料から構成され得る。いくつかの複合材料は強くてよく、同じく比較的高いＸ線１９の透過性を有し、および／または、比較的高い導電率を有し得る。「複合材料」という用語は、典型的には、特性が互いに実質的に異なる少なくとも２つの材料から構成された材料を指し、組み合わせられたとき、結果として得られる複合材料は、個々の構成要素の材料とは異なる特性を有し得る。複合材料は典型的には、母材に埋め込まれた補強材を含む。典型的な母材としての材料は、ポリマー、ビスマレイミド、無定形炭素、水素化無定形炭素、セラミック、窒化ケイ素、窒化ホウ素、炭化ホウ素、および窒化アルミを含む。
【００５５】
外枠２１５は、炭素繊維複合材料を含み得、または実質的に、または全体的に炭素繊維複合材料から構成され得る。外枠２１５の導電率は、炭素繊維の割合が比較的高いことにより高められ得る。例えば、外枠２１５は、一態様において、少なくとも６０％体積百分率の炭素繊維を含み得、他の態様において、少なくとも７０％体積百分率の炭素繊維を含み得、または他の態様において、少なくとも９０％体積百分率の炭素繊維を含み得る。
【００５６】
電気絶縁性材料２１７が、カソード２１４と外枠２１５との間に配されて、典型的には高い負電圧（例えば、負の５〜２０ｋＶ）に維持されるであろうカソード２１４を、典型的にはより高い正電圧（例えば、接地電圧）に維持されるであろう外枠２１５から絶縁し得る。電気絶縁性材料２１７の電気抵抗率の例は、一態様において、１×１０１２オーム＊ｍ超であり、または他の態様において、７×１０１２オーム＊ｍ超である。Ｘ線管２２５から離れる方向への熱の移動を可能とするために、電気絶縁性材料２１７の伝熱性は比較的高いことも有益であり得る。例えば、電気絶縁性材料２１７は、０．７Ｗ／（ｍ＊Ｋ）より高い伝熱性を有し得る。伝熱性がおよそ１．０２Ｗ／（ｍ＊Ｋ）であり、電気抵抗率がおよそ１×１０１３オーム＊ｍであるＥｍｅｒｓｏｎ  ａｎｄ  Ｃｕｍｉｎｇ  ＳＹＹＣＡＳＥ  ２８５０が、電気絶縁性材料２１７の一例である。
【００５７】
Ｘ線源２１０、２６０および２７０は、静電放散するよう構成され得、または静電放散が可能であり得る。例えば、Ｘ線源２１０、２６０および２７０は、比較的低い電圧で動作させられ得、および／または、（狭いＸ線ビームの代わりに）広角に亘ってＸ線１９を放射し得る。比較的低い電圧の例として、電源２１９は、カソード２１４とアノード２１２との間に、少なくとも１キロボルトであるが、２１キロボルト以下の電圧を提供するよう構成され得、またはそのことが可能であり得る。図１５、１８、２０、および２１に示されているような広角のＸ線１９の放射は、カソード２１４の電子エミッタ２２４部分を、比較的アノード２１２に近く配することにより達成され得る。
【００５８】
アノード２１２は、広角のＸ線１９放射のためのドーム形状２６２を含み得る。図２１に示されているように、電子エミッタ２２４は、ドーム形状２６２内に、またはドーム形状２６２内部に配され得る。一実施形態において、ドーム形状２６２を有するアノード２１２は、ベリリウムから構成され得る。ドーム形状２６２は、材料（例えば、ベリリウム）をドーム形状２６２となるようプレス加工または形成することにより、または、材料のシートを得、ドーム形状２６２となるよう機械加工することにより作られ得る。シートは、最終的なドームの厚みＴｈとおよそ同じ厚みを有し得る。シートは、単一の材料（すなわち、全ての方向に関して等方性の材料特性）であり得る。単一の材料を用いることによって、材料の別々の層が分離してしまうことが避けられ得る。ドーム形状２６２を有するアノード２１２は、例えば炭素繊維複合体などの複合材料から構成され得るが、複合材料の気体放出に起因して、Ｘ線管２２５内の真空を維持することが困難になるかもしれない。
【００５９】
静電放散の方法
上記で説明したＸ線源は、それらのコストが比較的低く、堅牢性が高く、および／またはＸ線１９ビームが広角であることに起因して、静電放散のために有益であり得る。静電放散の方法は、以下のステップのうちいくつか、または全てを含み得る。図８〜１０、および１３を参照されたい。
【００６０】
図１３は、特にステップ１〜３に当てはまる。
１．上記で説明したＸ線源のうち少なくとも１つを用意する。
２．Ｘ線源から外方に、流体８６内へとＸ線１９を放射し、流体８６内の粒子をイオン化する。
３．流体８６内のイオンを用いて、構成要素１３２上の静電荷を低減させる。
【００６１】
図８〜１０は、特にステップ４〜５に当てはまる。
４．フラットパネルディスプレイ８３の製造の間にフラットパネルディスプレイ８３に対して力を加えて、テーブル８４から離すようフラットパネルディスプレイ８３を持ち上げるよう構成されたリフトピン８２と、Ｘ線源を関連付ける。
５．テーブル８４から離すようフラットパネルディスプレイ８３を持ち上げつつ、またはそのように保持しつつ、Ｘ線源から、フラットパネルディスプレイ８３とテーブル８４との間にＸ線１９を放射する。ここで、流体８６は、フラットパネルディスプレイ８３とテーブル８４との間の空気であり、構成要素１３２は、フラットパネルディスプレイ８３である。
６．空気をリフトピン８２とテーブル８４との間に流して、流体内のイオンの、フラットパネルディスプレイ８３への流れを促す。
【００６２】
図１０および図１３は、特にステップ７〜８に当てはまる。
７．フラットパネルディスプレイ８３の製造の間にフラットパネルディスプレイ８３の上面８３ｔ上方にＸ線源を配する。
８．Ｘ線１９を、Ｘ線源からフラットパネルディスプレイ８３の上面８３ｔに向ける。ここで、流体８６は、フラットパネルディスプレイ８３上方の空気であり、構成要素１３２はフラットパネルディスプレイ８３である。
【００６３】
なお、上記のステップ６において、ファンまたは他の強制空気源が、空気の流れを引き起こし得る。空気の流れは典型的には、リフトピン８２の（アクチュエータ８１により近い）基部から、フラットパネルディスプレイ８３に向かうものであろう。
【００６４】
電気集塵の方法
上記で説明したＸ線源は、それらのコストが比較的低く、堅牢性が高く、および／またはＸ線１９ビームが広角であることに起因して、電気集塵のために有益であり得る。電気集塵の方法は、以下のステップのうちいくつか、または全てを含み得る（図１３を参照）。
【００６５】
１．上記で説明したＸ線源のうち少なくとも１つを用意する。
２．Ｘ線源１３１から外方に、流体８６内へとＸ線１９を放射して、流体８６内の粒子をイオン化する。
３．（例えば、電荷を構成要素１３２に提供することにより）荷電した表面を用いて、イオン化した粒子を集塵する。
【図１】
2017521817.tif 000003
【図２】
2017521817.tif 000004
【図３】
2017521817.tif 000005
【図４】
2017521817.tif 000006
【図５】
2017521817.tif 000007
【図６】
2017521817.tif 000008
【図７ａ】
2017521817.tif 000009
【図７ｂ】
2017521817.tif 000010
【図８】
2017521817.tif 000011
【図９】
2017521817.tif 000012
【図１０】
2017521817.tif 000013
【図１１】
2017521817.tif 000014
【図１２】
2017521817.tif 000015
【図１３】
2017521817.tif 000016
【図１４】
2017521817.tif 000017
【図１５】
2017521817.tif 000018
【図１６】
2017521817.tif 000019
【図１７】
2017521817.tif 000020
【図１８】
2017521817.tif 000021
【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
2017521817.tif 000024
【手続補正書】
【提出日】平成29年2月4日(2017.2.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ．内部の空洞を含む筐体と、
ｂ．前記筐体に取り付けられたアノードおよび電子エミッタと
ｃ．前記アノードおよび前記電子エミッタは、互いに間隔が空いており、互いに電気的に絶縁されており、
ｄ．窓であって、
ｉ．環形状を含み、
ｉｉ．導電性であり、
ｉｉｉ．Ｘ線を実質的に透過し、
ｉｖ．前記空洞の少なくとも一部を前記筐体の外部から分け隔てる窓を備え、
ｅ．前記アノードは、前記空洞内へ、および前記窓の前記環形状の中空部内へ凸部が延びる半ボール形状を含み、
ｆ．前記電子エミッタは、前記アノードに向けて電子を放射可能であり、
ｇ．前記アノードの前記凸部は、前記電子エミッタからの衝突する電子に応じてＸ線を放射するターゲット物質を含む、Ｘ線源。
【請求項２】
ａ．前記筐体の少なくとも一部の周囲を囲み、前記アノードと電気的に連結され、カソードから電気的に絶縁された外枠をさらに備え、
ｂ．前記外枠は、
ｉ．電気抵抗率が０．０５オーム＊ｍ未満であり、
ｉｉ．Ｘ線透過性が、１０ｋｅＶのＸ線エネルギーで４０％より高い、請求項１に記載のＸ線源。
【請求項３】
ａ．前記外枠は、前記アノードの周囲を実質的に囲み、
ｂ．前記外枠は、前記アノードにより近い遠位端と、前記カソードにより近い近位端を有し、
ｃ．前記筐体は、前記アノードにより近い遠位端と、前記カソードにより近い近位端とを有し、
ｄ．前記外枠の前記遠位端は、前記筐体から離れる方向に、前記筐体の前記遠位端を越えて延びる、請求項２に記載のＸ線源。
【請求項４】
ａ．前記アノードおよび前記電子エミッタは導電性であり、
ｂ．前記窓は、タングステン、炭素繊維複合体、グラファイト、またはこれらの組み合わせを含む、請求項１から３のいずれか一項に記載のＸ線源。
【請求項５】
静電放散のために、請求項１から４のいずれか一項に記載のＸ線源を用いる方法であって、
ａ．前記Ｘ線源から外方に３６０°の円状に流体内へとＸ線を放射する工程と、
ｂ．前記流体内の粒子をイオン化する工程と、
ｃ．前記流体内のイオンを用いて、構成要素上の静電荷を低減する工程と
を備える、方法。
【請求項６】
静電放散のために、請求項１から４のいずれか一項に記載のＸ線源を用いる方法であって、
ａ．デバイスの製造の間に前記デバイスに対して力を加えて、テーブルから離すよう前記デバイスを持ち上げるリフトピンと、前記Ｘ線源を関連付ける工程と、
ｂ．前記テーブルから離すよう前記デバイスを持ち上げつつ、または保持しつつ前記デバイスと前記テーブルとの間に前記Ｘ線源からＸ線を放射する工程と、
ｃ．前記デバイスと前記テーブルとの間の空気中の粒子をイオン化する工程と、
ｄ．前記空気中のイオンを用いて、前記デバイス上の静電荷を低減する工程と
を備える、方法。
【請求項７】
電子エミッタとアノードとを有するＸ線管を備え、
前記アノードと前記電子エミッタとは、互いに間隔が空けられており、互いに電気的に絶縁されており、
前記電子エミッタは、前記アノードに向けて電子を放射し、
前記アノードは、前記電子エミッタからの衝突する電子に応じて前記Ｘ線管から外方にＸ線を放射し、
前記アノードはドーム形状を有する、Ｘ線源。
【請求項８】
前記電子エミッタは、前記ドーム形状の内部に配される、請求項７に記載のＸ線源。
【請求項９】
Ｘ線源のためにドーム形状を有するアノードを作る方法であって、
ベリリウムをドーム形状となるようプレス加工する工程を備える、方法。
【請求項１０】
Ｘ線源のためにドーム形状を有するアノードを作る方法であって、
前記ドーム形状となるよう機械加工する工程を備える、方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６５】
１．上記で説明したＸ線源のうち少なくとも１つを用意する。
２．Ｘ線源１３１から外方に、流体８６内へとＸ線１９を放射して、流体８６内の粒子をイオン化する。
３．（例えば、電荷を構成要素１３２に提供することにより）荷電した表面を用いて、イオン化した粒子を集塵する。
［項目１］
ａ．内部の空洞を含む筐体と、
ｂ．上記空洞に配され、圧力が少なくとも０．０００１トールである気体と、
ｃ．上記筐体に取り付けられたアノードおよびカソードと
を備え、
ｄ．上記アノードおよび上記カソードは導電性であり、
ｅ．上記カソードおよび上記アノードは、互いに間隔が空いており、互いに電気的に絶縁されており、
ｆ．上記カソードは、上記空洞内に配された、上記アノードに向かって尖った尖端を有し、上記尖端と上記アノードとの間にはギャップがあり、
ｇ．導電性窓であって、
ｉ．上記アノードに関連付けられ接続されており、
ｉｉ．実質的にＸ線を透過し、
ｉｉｉ．上記筐体の壁の少なくとも一部を形成し、
ｉｖ．上記空洞の少なくとも一部を上記筐体の外部から分け隔てる、
導電性窓を備える、Ｘ線源。
［項目２］
ａ．上記カソードは、上記筐体の長軸に沿って位置合わせされ、
ｂ．上記窓は、上記筐体の横の側面に配され、
ｃ．上記アノードは、上記長軸に対して鋭角を有する傾斜領域を含み、
ｄ．上記カソードからの衝突する電子に応じＸ線を放射するよう構成されたターゲット物質が、上記アノードの上記傾斜領域に配され、
ｅ．上記ターゲット物質は、上記カソードからの衝突する電子を受け、上記窓に向けてＸ線を放射するよう配置され、
ｆ．上記傾斜領域は、上記カソードの上記尖端に面する上記アノードの面から延びる突起を含み、
ｇ．上記突起の遠位端における曲率半径は、０．５ミリメートル未満であり、
ｈ．上記アノードの上記面から上記突起の上記遠位端までの距離は、上記曲率半径の２倍より大きい、項目１に記載のＸ線源。
［項目３］
上記カソードの直径は、上記カソードが上記尖端に向かって先細りし始める位置において、上記突起の上記遠位端における上記曲率半径の０．７５倍未満である、項目２に記載のＸ線源。
［項目４］
上記カソードの上記尖端の内角は、９０°未満である、項目１に記載のＸ線源。
［項目５］
ａ．上記アノードおよび上記カソードに電気的に接続された電源をさらに備え、
ｂ．上記電源は、上記アノードと上記カソードとの間に周期的なアークを引き起こすのに十分に大きい振幅の電圧パルスを、上記カソードと上記アノードとの間に提供可能であり、
ｃ．上記アークの電子は、上記アノードに衝突して、上記Ｘ線源から外方へのＸ線の放射を引き起こす、項目１に記載のＸ線源。
［項目６］
上記気体は、少なくとも８５％のヘリウムを含む、項目１に記載のＸ線源。
［項目７］
ａ．上記窓は環形状を含み、上記筐体の１つのセクションとしてリングを形成し、
ｂ．上記アノードは、上記空洞内へ、および上記環形状の中空部内へ凸部が延びる半ボール形状を含み、
ｃ．上記凸部は、上記カソードからの衝突する電子に応じてＸ線を放射するよう構成されたターゲット物質を含む、項目１に記載のＸ線源。
［項目８］
上記窓は、炭素繊維複合体またはグラファイトを含む、項目７に記載のＸ線源。
［項目９］
上記窓は、
ａ．凹部が上記空洞に面している中空の椀形状を含み、
ｂ．上記凹部は、上記カソードからの衝突する電子に応じてＸ線を放射するよう構成されたターゲット物質を含む、項目１に記載のＸ線源。
［項目１０］
上記Ｘ線源は、製造システムの一部を形成し、
上記製造システムは、
ａ．フラットパネルディスプレイの製造の間にフラットパネルディスプレイを保持するために構成されたテーブルと、
ｂ．可動状態で上記テーブルの孔に配されたリフトピンであって、上記Ｘ線源は上記リフトピンと関連付けられ、上記リフトピンと共に可動である、リフトピンと、
ｃ．上記リフトピンに連結されて、上記孔内でリフトピンを変位させ、上記リフトピンにより上記フラットパネルディスプレイ上に力を加えて、上記テーブルから離すよう上記フラットパネルディスプレイを持ち上げることを少なくとも補助するアクチュエータと、
ｄ．上記テーブルから離れる方向に、上記テーブルと上記フラットパネルディスプレイとの間にＸ線を放射するよう構成された上記Ｘ線源と
を含む、項目１に記載のＸ線源。
［項目１１］
ａ．上記窓は環形状を含み、上記筐体の１つのセクションとしてリングを形成し、
ｂ．上記アノードは、上記窓の上記環形状により支持される半ボール形状を含み、
ｃ．上記半ボール形状は、上記空洞内へ、および上記環形状の中空部内へ延びる凸部を含む、項目１０に記載のシステム。
［項目１２］
静電放散のために、項目１に記載のＸ線源を用いる方法であって、
上記Ｘ線源から外方に流体内へとＸ線を放射する工程と、
上記流体内の粒子をイオン化する工程と、
上記流体内のイオンを用いて、構成要素上の静電荷を低減する工程と
を備える、方法。
［項目１３］
ａ．フラットパネルディスプレイの製造の間に上記フラットパネルディスプレイに対して力を加えて、テーブルから離すよう上記フラットパネルディスプレイを持ち上げるよう構成されたリフトピンと、上記Ｘ線源を関連付ける工程と、
ｂ．上記テーブルから離すよう上記フラットパネルディスプレイを持ち上げつつ、または保持しつつ上記フラットパネルディスプレイと上記テーブルとの間に上記Ｘ線源からＸ線を放射する工程であって、上記流体は、上記フラットパネルディスプレイと上記テーブルとの間の空気であり、上記構成要素は上記フラットパネルディスプレイである、工程と
をさらに備える、項目１２に記載の方法。
［項目１４］
ａ．内部の空洞を含む筐体と、
ｂ．上記筐体に取り付けられたアノードおよびカソードと
を備え、
ｃ．上記アノードおよび上記カソードは導電性であり、
ｄ．上記カソードおよび上記アノードは、互いに間隔が空いており、互いに電気的に絶縁されており、
ｅ．上記筐体の軸は、上記カソードから上記アノード上に配されたターゲット物質へと延び、上記ターゲット物質は、上記カソードからの衝突する電子に応じてＸ線を放射するよう構成されており、
ｆ．上記カソードの遠位自由端は、上記筐体の上記軸を実質的に横切るように方向付けられた長尺ブレードを有し、
ｇ．上記長尺ブレードは、上記空洞内に配され、上記アノードに向けられ、上記ブレードと上記アノードとの間にはギャップがあり、
ｈ．導電性窓であって、
ｉ．上記アノードと関連付けられ接続され、
ｉｉ．Ｘ線を実質的に透過し、
ｉｉｉ．上記筐体の壁の少なくとも一部を形成し、
ｉｖ．上記空洞の少なくとも一部を、上記筐体の外部から分け隔てる、導電性窓を備える、Ｘ線源。
［項目１５］
上記ブレードの長さは、少なくとも２０センチメートルである、項目１４に記載のＸ線源。
［項目１６］
静電放散のために、項目１４に記載のＸ線源を用いる方法であって、
上記Ｘ線源から外方に流体内へとＸ線を放射する工程と、
上記流体内の粒子をイオン化する工程と、
上記流体内のイオンを用いて、構成要素上の静電荷を低減する工程と
を備える、方法。
［項目１７］
ａ．内部の空洞を含む筐体と、
ｂ．上記筐体に取り付けられたアノードおよび電子エミッタと
を備え、
ｃ．上記アノードおよび上記電子エミッタは、互いに間隔が空いており、互いに電気的に絶縁されており、
ｄ．窓であって、
ｉ．環形状を含み、
ｉｉ．導電性であり、
ｉｉｉ．Ｘ線を実質的に透過し、
ｉｖ．上記空洞の少なくとも一部を上記筐体の外部から分け隔てる窓を備え、
ｅ．上記アノードは、上記空洞内へ、および上記窓の上記環形状の中空部内へ凸部が延びる半ボール形状を含み、
ｆ．上記電子エミッタは、上記アノードに向けて電子を放射可能であり、
ｇ．上記アノードの上記凸部は、上記電子エミッタからの衝突する電子に応じてＸ線を放射するよう構成されたターゲット物質を含む、Ｘ線源。
［項目１８］
ａ．上記アノードおよび上記電子エミッタは導電性であり、
ｂ．上記窓は、タングステン、炭素繊維複合体、グラファイト、またはこれらの組み合わせを含み、
ｃ．上記Ｘ線源は、上記Ｘ線源から外方に３６０°の円状にＸ線を放射可能である、項目１７に記載のＸ線源。
［項目１９］
静電放散のために、項目１７に記載のＸ線源を用いる方法であって、
上記Ｘ線源から外方に流体内へとＸ線を放射する工程と、
上記流体内の粒子をイオン化する工程と、
上記流体内のイオンを用いて、構成要素上の静電荷を低減する工程と
を備える、方法。
［項目２０］
ａ．フラットパネルディスプレイの製造の間に上記フラットパネルディスプレイに対して力を加えて、テーブルから離すよう上記フラットパネルディスプレイを持ち上げるよう構成されたリフトピンと、上記Ｘ線源を関連付ける工程と、
ｂ．上記テーブルから離すよう上記フラットパネルディスプレイを持ち上げつつ、または保持しつつ上記フラットパネルディスプレイと上記テーブルとの間に上記Ｘ線源からＸ線を放射する工程であって、上記流体は、上記フラットパネルディスプレイと上記テーブルとの間の空気であり、上記構成要素は上記フラットパネルディスプレイである、工程と
をさらに備える、項目１７に記載の方法。
【国際調査報告】
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