特許 7257286 真空伝導率を改善するためのＸ線および粒子遮蔽体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-04-05

(45)【発行日】2023-04-13

(54)【発明の名称】真空伝導率を改善するためのＸ線および粒子遮蔽体

(51)【国際特許分類】

   G21F 3/00 20060101AFI20230406BHJP

   G21F 1/08 20060101ALI20230406BHJP

   H01J 37/09 20060101ALI20230406BHJP

   H01J 37/18 20060101ALI20230406BHJP

【ＦＩ】

G21F3/00 L

G21F1/08

G21F3/00 P

H01J37/09

H01J37/18

【請求項の数】 20

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2019150120

(22)【出願日】2019-08-20

(65)【公開番号】P2020073867

(43)【公開日】2020-05-14

【審査請求日】2022-08-19

(31)【優先権主張番号】16/106,914

(32)【優先日】2018-08-21

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】501233536

【氏名又は名称】エフ イー アイ カンパニ

【氏名又は名称原語表記】ＦＥＩ ＣＯＭＰＡＮＹ

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(74)【代理人】

【識別番号】100091214

【弁理士】

【氏名又は名称】大貫 進介

(72)【発明者】

【氏名】リエンツ ヤン デ グルート

(72)【発明者】

【氏名】キャスパー シュミット

【審査官】藤本 加代子

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２００４／０１３１４７８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１７－０４９１７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０５－０６２８９８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１２－１６７９７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０９０２７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０２４５６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５９－１７６７００（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ２１Ｆ ３／００

Ｇ２１Ｆ １／０８

Ｈ０１Ｊ ３７／００－３７／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも１８０°のねじれを有するねじれに成形された高原子量材料で形成された長さ及び幅を有する細長いＸ線遮蔽体を備え、前記細長いＸ線遮蔽体は、真空チャンバに結合された真空配管の少なくとも一部内に配置されており、前記真空チャンバからのＸ線の漏れを少なくとも部分的に防止する、装置。

【請求項2】

前記細長いＸ線遮蔽体が、２１０°のねじれを有する、請求項１に記載の装置。

【請求項3】

前記高原子量材料が、鉛である、請求項１または２に記載の装置。

【請求項4】

前記高原子量材料が、焼結タングステン粒子を含む材料から形成されている、請求項１または２に記載の装置。

【請求項5】

前記細長いＸ線遮蔽体が、低原子量材料の層でコーティングされている、請求項１～４のいずれかに記載の装置。

【請求項6】

前記低原子量材料が、アルミニウムである、請求項５に記載の装置。

【請求項7】

前記細長いＸ線遮蔽体が、正または負にバイアスされている、請求項１～６のいずれかに記載の装置。

【請求項8】

前記細長いＸ線遮蔽体が、冷却されている、請求項１～７のいずれかに記載の装置。

【請求項9】

前記幅および長さが、真空配管の内径および長さの一部に基づいており、前記真空配管が、高真空チャンバと真空ポンプとを結合する、請求項１～８のいずれかに記載の装置。

【請求項10】

前記細長いＸ線遮蔽体に対して垂直に並べられた第２の細長いＸ線遮蔽体をさらに備え、前記第２の細長いＸ線遮蔽体が、ねじれに成形された高原子量材料から形成されている、請求項１～９のいずれかに記載の装置。

【請求項11】

真空チャンバと、
真空配管によって前記真空チャンバに結合された真空ポンプと、
前記真空配管の少なくとも一部内に配置された長さ及び幅を有する細長いＸ線遮蔽体と、を備え、前記細長いＸ線遮蔽体が、ねじれに成形された高原子量材料から形成されている、システム。

【請求項12】

前記細長いＸ線遮蔽体が、１８０°のねじれを有する、請求項１１に記載のシステム。

【請求項13】

前記細長いＸ線遮蔽体が、２１０°のねじれを有する、請求項１１に記載のシステム。

【請求項14】

前記高原子量材料が、鉛である、請求項１１～１３のいずれかに記載のシステム。

【請求項15】

前記高原子量材料が、焼結タングステン粒子を含む材料から形成されている、請求項１１～１３のいずれかに記載のシステム。

【請求項16】

前記細長いＸ線遮蔽体が、低原子量材料の層でコーティングされている、請求項１１～１５のいずれかに記載のシステム。

【請求項17】

前記低原子量材料が、アルミニウムである、請求項１６に記載のシステム。

【請求項18】

前記細長いＸ線遮蔽体が、正または負にバイアスされている、請求項１１～１７のいずれかに記載のシステム。

【請求項19】

前記細長いＸ線遮蔽体が、冷却されている、請求項１１～１８のいずれかに記載のシステム。

【請求項20】

前記真空チャンバが、荷電粒子顕微鏡の一部である、請求項１１～１９のいずれかに記載のシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本出願は、一般にＸ線遮蔽物、より具体的には高真空環境でのＸ線遮蔽物を対象とする。

【背景技術】

【0002】

多くの産業システムは、動作中に有害な放射線を生成し、これには、機器のオペレーターを保護するための安全対策が必要とされる。例えば、Ｘ線を生成して使用するシステムでは、人間および／または動物への暴露を制限または防止するために、様々な種類および量の遮蔽物が必要である。遮蔽物には通常、機器を出て付近のユーザに暴露する前に、放射線を吸収または遮断するために戦略的に配置された高原子量材料が含まれる。しかしながら、そのような遮蔽物は、高価であり、機器の中またはその上に組み込むのが困難な場合がある。

【0003】

図１は、Ｘ線遮蔽物を含む例示的な高真空システム１００である。システム１００は、高真空チャンバ内でＸ線を生成し得る。いくつかの例では、Ｘ線は、例えば電子ビームと金属との相互作用により生成される。Ｘ線遮蔽物は、高真空チャンバを真空ポンプに結合する真空管の内部と周囲に配置され、Ｘ線がチャンバから出るのを遮断する。一般に、生成されたＸ線は、４πステラジアンのいずれかで放出され得るが、真空管に向けられたＸ線は、チャンバと真空管とのつなぎ目にＸ線遮蔽物を提供する複雑さのため、最も懸念され得る。真空管に向かって放出されるＸ線は、電子ビーム／金属相互作用からの直接放出またはチャンバ内の反射に起因し得る様々な角度からのものであり得る。しかしながら、Ｘ線遮蔽体が存在しなかった場合、Ｘ線は、チャンバ壁および／または真空管壁を通過する可能性があり、これは望ましくない。真空管に関するさらなる懸念は、依然としてＸ線を遮蔽しながら高真空環境を得るために、真空ポンプがチャンバにアクセスする必要性である。真空管／チャンバ接合部の内部および周囲にＸ線遮蔽体を含める必要性があるため、真空伝導性とＸ線安全性とのトレードオフが生じる。真空伝導性は、例えば、高真空チャンバ内の所望の圧力および到達圧力までチャンバをどれだけ速く排気し得るかの測定値である。

【0004】

チャンバおよび／または真空管からＸ線が漏れる事例を低減または排除する１つの技術は、図１に示すＸ線遮蔽物を含めることである。Ｘ線遮蔽物は、チャンバおよび配管の壁の外側の部分、配管の少なくとも一部分の内側の部分、ならびに配管の前に配置されたディスクを含む。正面図は、Ｘ線遮蔽物の２つの構成要素を示しており、パターン化された領域は、ポンプ輸送中のガス流に対する開口領域である。配管の前のディスクの配置は、真空管に向かって放出されるＸ線が真空管に入る前に通過するための迷路を本質的に作り出す。しかしながら、これは、高真空チャンバ内のガス分子が移動して真空ポンプによって除去されるための迷路でもある。Ｘ線遮蔽物によって作り出された迷路は、少なくともガス分子に影響を与えるため、システムの真空伝導性を低下させる。真空伝導性における低下は、より強力な真空ポンプを使用して対処され得るポンプ輸送時間を遅くし、（分子流領域で）それに対する良好な伝導性を有する場合よりも、高真空チャンバ内により高い真空圧をもたらす。だが、そのような解決策は、少なくともコスト、空間要件に影響を与え、望ましくない振動を追加する可能性がある。そのため、真空伝導性の増加を可能にする効果的なＸ線遮蔽物が望ましい。

【発明の概要】

【0005】

強化された真空伝導性を提供するＸ線遮蔽体およびそのようなＸ線遮蔽体を実装するシステムが、本明細書で開示され、上記の問題に対処する。例示的なＸ線遮蔽体は、少なくとも１８０°のねじれを有するねじれに成形された高原子量材料から形成された細長い部材であってもよい。いくつかの実施形態では、ねじれは、少なくとも２１０°であり得る。他の実施形態では、Ｘ線遮蔽体は、２つのねじれた細長い部材から形成されてもよい。Ｘ線遮蔽体は、高真空チャンバを真空ポンプに結合する真空管内に適合し、Ｘ線が高真空チャンバから出るのを防止または低減するように形成されてもよい。

【0006】

いくつかの実施形態では、高原子量材料は、鉛または焼結タングステン粒子を含む材料であってもよい。加えて、いくつかの実施形態では、細長い部材は、例えばアルミニウムなどの低原子量材料でコーティングされてもよい。

【0007】

いくつかの実施形態では、Ｘ線遮蔽体は、ポンプ側またはチャンバ側からＸ線遮蔽体に衝突するイオンなどの荷電粒子を引き付けるために正または負にバイアスされてもよい。他の実施形態では、Ｘ線遮蔽体は、ガスを引き付けて閉じ込めるために冷却されてもよい。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】Ｘ線遮蔽物を含む例示的な高真空システムである。

【図2】本開示の実施形態による例示的な高真空システムである。

【図3A】本開示の実施形態によるＸ線遮蔽体の例示的な概略図である。

【図3B】本開示の実施形態によるＸ線遮蔽体の例示的な概略図である。

【図4A】本開示の実施形態による図３Ａおよび３Ｂの例示的なＸ線遮蔽体と真空配管との間に残存する空容積を示す。

【図4B】本開示の実施形態による図３Ａおよび３Ｂの例示的なＸ線遮蔽体と真空配管との間に残存する空容積を示す。

【図5A】本開示の実施形態によるＸ線遮蔽体の例示的な概略図である。

【図5B】本開示の実施形態によるＸ線遮蔽体の例示的な概略図である。

【図6A】本開示の実施形態による図６Ａおよび６Ｂの例示的なＸ線遮蔽体と真空配管との間に残存する空容積を示す。

【図6B】本開示の実施形態による図６Ａおよび６Ｂの例示的なＸ線遮蔽体と真空配管との間に残存する空容積を示す。

【0009】

同じ参照番号は、図面のいくつかの図全体にわたって、対応する部分を指す。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本発明の実施形態は、高真空伝導性を維持しながらＸ線の遮断を必要とするＸ線が生成される高真空環境の文脈で以下に説明される。しかしながら、本明細書に記載の方法は一般に、コーンビームシステムおよびパラレルビームシステムの両方を含む広範囲の異なる断層撮影の方法および装置に適用可能であり、特定の装置タイプ、ビームタイプ、対象物タイプ、長さスケール、またはスキャン軌道に限定されないことを理解すべきである。

【0011】

本出願および特許請求の範囲において使用されるように、単数形「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」は、文脈上他に明確に指示されない限り、複数形も含む。加えて、用語「含む」は、「備える」の意味である。さらに、用語「結合された」は、結合されたアイテム間の中間要素の存在を排除するものではない。

【0012】

本明細書に記載のシステム、装置、および方法は多少なりとも制限的なものとして解釈されるべきではない。むしろ、本開示は、単独で、ならびに相互の様々な組み合わせおよび部分的な組み合わせにおいて、様々な開示された実施形態のすべての新規性および非自明性を有する特徴および態様を対象とする。開示されたシステム、方法、および装置は、任意の特定の態様もしくは特徴またはそれらの組み合わせに限定されず、開示されたシステム、方法、および装置は、任意の１つ以上の特定の利点が存在する、または問題が解決されることも必要としない。いずれの動作理論も説明を容易にするためであるが、開示されたシステム、方法、および装置は、そのような動作理論に限定されない。

【0013】

開示された方法のいくつかの動作は、便宜上、特定の順番で記載されているが、以下に記載される具体的な言葉によって特定の順序が要求されない限り、この説明方法が並び替えを包含することを理解されるものとする。例えば、順々に記載される動作は、いくつかの場合では、並び替えまたは同時に実行されてもよい。さらに、単純化のために、添付の図面は、開示されたシステム、方法、および装置が、他のシステム、方法、および装置とともに使用され得る様々な方法を示さないことがある。加えて、説明は、開示された方法を説明するために、「製造する」および「提供する」のような用語を使用することがある。これらの用語は、実行される実際の動作の高レベルの抽象化である。これらの用語に対応する実際の動作は、特定の実施に応じて、様々であり、当業者には容易に認識できる。

【0014】

いくつかの例では、値、手順、または装置は、「最低」、「最良」、「最小」などと呼ばれる。そのような記載は、多くの使用されている機能的選択肢の中からの選択が可能であり、そのような選択が他の選択よりも優れている、より小さい、さもなくば好適である必要がないことを示すことを意図していることが理解されよう。

【0015】

図２は、本開示の実施形態による例示的な高真空システム２００である。高真空システム２００、略してシステム２００は、高真空チャンバ２０２、真空ポンプ２０４、真空ポンプ配管２０６、Ｘ線遮蔽体２０８、および外部遮蔽物２１０の一部を少なくとも含む。高真空チャンバ２０２は、場合によっては荷電粒子顕微鏡の一部であってもよいが、本開示は、この態様に限定されない。荷電粒子顕微鏡のいくつかの例としては、透過型電子顕微鏡、走査型電子顕微鏡、走査型透過電子顕微鏡、集束イオンビームシステム、およびそれらの組み合わせが挙げられる。そのような荷電粒子顕微鏡は、所望の動作のために、例えば非常に低い圧力の、高真空レベルを必要とし得る。例えば、荷電粒子顕微鏡は、１０^－５～１０^－１０トールの圧力で動作され得る。

【0016】

真空ポンプ２０４は、機械式ポンプ、拡散ポンプ、イオンポンプ、ターボ分子ポンプなどの業界における任意のタイプのポンプであり得る。いくつかの実施形態では、高真空チャンバ２０２に結合された複数のポンプが存在し得る。例えば、粗引きポンプおよび高真空ポンプは、様々な配管およびバルブを介して高真空チャンバ２０２に結合されてもよい。真空ポンプ２０４は、真空ポンプ管２０６によって高真空チャンバ２０２に結合されている。真空ポンプ管２０６は、様々な長さおよび直径などの内部形状であり得る。もちろん、楕円形、正方形、長方形など、円筒形以外の他の内部形状が本明細書で企図される。いくつかの実施形態（図示せず）では、真空ポンプ管２０６は、内径がより大きい部分および内径がより小さい部分を有し、その間に遷移領域を有し得る。直径の変化は、例えば、高真空チャンバ２０２および真空ポンプ２０４のそれぞれのポートの直径のために含まれ得る。

【0017】

Ｘ線遮蔽体２０８は、真空ポンプ２０４を、本明細書では真空ポンプ配管２０６と呼ばれ得る真空チャンバ２０２に接続する配管の内側に配置され得、高真空チャンバ２０２で生成され、真空ポンプ２０４／真空ポンプ配管２０６の方向に放出されるＸ線の漏れを遮断する。Ｘ線遮蔽体２０８は、１つ以上のねじれた細長い部材から形成されてもよい。例えば、Ｘ線遮蔽体２０８は、所望の程度のねじれでねじれた平坦棒から形成されてもよく、ねじれの程度は、１８０°～３６０°の範囲である。いくつかの実施形態では、ねじれの程度は、２１０°、２２５°、または２７０°である。一般に、Ｘ線遮蔽体２０８のねじれのピッチ、例えばねじれの割合、および厚さと関連したねじれの程度は、望ましくは、高真空チャンバ２０２と真空ポンプ２０４との間の見通し線軌道および／または外部Ｘ線遮蔽物によって保護されていない真空管２０６の部分を低減または防止し得る。加えて、ねじれの程度はまた、Ｘ線遮蔽体２０８の配置に依存し得、例えば、単一の平坦棒から形成されるか、または複数の平坦棒から形成されるかにかかわらず（例については図５を参照）、より多数の部材のＸ線遮蔽体２０８は、所望のレベルのＸ線遮蔽を提供するために、ねじれの最小程度を低減する。さらに、Ｘ線遮蔽体２０８は、配管２０６の内側に配置された独立した構成要素として示されているが、他の実施形態では、Ｘ線遮蔽体２０８は、真空チャンバ２０２の壁、配管２０６の内側および一部など、または真空ポンプ２０４の入力ポートの一部として、システム２００の構成要素と一体化されてもよい。しかしながら、Ｘ線遮蔽体２０８の位置および一体化は、限定的ではなく、すべての構成が本明細書で企図される。

【0018】

Ｘ線遮蔽体２０８を形成する細長い部材は、ねじれ特徴に加えて、幅、長さ、および厚さを有する。幅は、真空管２０６の内径によって決定され、長さは、真空管２０６の長さによって決定され得る。しかしながら、いくつかの実施形態では、Ｘ線遮蔽体の長さは、真空管２０６の長さよりも短い可能性が高いことに留意されたい。一般に、Ｘ線遮蔽体２０８の長さは、ある程度のねじれを与える所望のＸ線遮蔽を確実にするために長さを最小化し得る点で、ねじれの量に基づいてもよい。Ｘ線遮蔽体２０８の厚さは、Ｘ線遮蔽体を形成するために使用される材料に基づいてもよいが、図１に示されるディスクより薄くてもよい。Ｘ線遮蔽体は、ねじれているため、突き当たるＸ線は、ある角度でＸ線遮蔽体２０８に当たり、通常の角度でＸ線遮蔽体２０８に当たるよりも厚い相互作用容積を提供する。厚さが「ｄ」とラベル付けされた挿入物を参照されたい。

【0019】

Ｘ線遮蔽体２０８は、Ｘ線または他の高エネルギー光子および粒子の透過がシステム２００から逃げるのを低減または防止するために、高原子量材料から形成されてもよい。例えば、Ｘ線遮蔽体２０８は、鉛、Ｄｅｎｓｉｍｅｔ（登録商標）またはＩｎｅｒｍｅｔ（登録商標）などの焼結タングステン粒子から形成された金属から形成されてもよい。リストに追加できる他の重金属が存在するが、Ｘ線遮蔽体２０８は、望しくは、ほとんどの実施形態で安価な材料から形成され得る。しかしながら、より高価な金属が本明細書で企図される。加えて、Ｘ線遮蔽体２０８は、高エネルギー粒子または高エネルギーのＸ線が打ち当たったときにＸ線遮蔽体２０８によって生成されるＸ線を低減するために、低ｚ材料、例えばアルミニウムでコーティングされてもよい。いくつかの実施形態では、例えば厚さ約０．２ｍｍの低ｚ材料の薄いコーティングが実装され得る。Ｘ線遮蔽体２０８を低ｚ材料の層でコーティングすると、真空管２０６内でのＸ線生成の低減により、真空管２０６の厚さをより薄くすることが可能になり得る。

【0020】

チャンバ２０２から真空ポンプ配管２０６に入るＸ線は、Ｘ線遮蔽体２０８に衝突し得る。Ｘ線遮蔽体２０８がねじれているため、Ｘ線は、垂直とは異なる角度で衝突する。このため、Ｘ線遮蔽体２０８の有効な厚さは、幾何学的形状によってより厚くなる－挿入図を参照されたい。チャンバ２０２および真空ポンプ配管２０６の周りの外部遮蔽物は、図２には示されていないが、そのような遮蔽物は、存在するであろう。例えば、チャンバ２０２および配管２０６の少なくとも一部を囲む遮蔽物は、システム２００のすべてではないにしても、ほとんどの実施形態に含まれるであろう。

【0021】

図１のＸ線遮蔽体と比較して、Ｘ線遮蔽体２０８は、真空伝導性の増加を提供する。伝導性の増加は、少なくとも図１のディスクがないためにガス分子が直接遮断されないことに起因している。ディスクの代わりに、ねじれたＸ線遮蔽体に当てることによってＸ線が遮断される。真空ポンプ２０４の影響下でチャンバ２０２から出て行くガスは、ディスクベースのＸ線遮蔽体が提供するものよりも移動に対する抵抗が少ないため、Ｘ線遮蔽体のねじれの態様は、真空伝導性の増加も提供する。いくつかの実施形態では、真空伝導性は、最大３１％増加する。

【0022】

追加または代替として、いくつかの実施形態では、Ｘ線遮蔽体２０８は、荷電粒子を引き付けるために正または負にバイアスされてもよい。例えば、ポンプ２０４として実装されたイオンポンプによって放出されたイオンは、真空チャンバ２０２に入る代わりに、バイアスされたＸ線遮蔽体２０８によって捕獲されてもよい。別の例では、バイアスされたＸ線遮蔽体２０８は、真空チャンバ２０２から入るイオンを引き付け得、それは、集束イオンビームシステムまたはデュアルビームシステム、例えば、電子および集束イオンビームシステムの組み合わせで生成され得る。

【0023】

いくつかの実施形態では、Ｘ線遮蔽体２０８は、熱結合により冷却されてもよく、これは、真空チャンバ２０２内のガスを引き付けることによりポンプ輸送の効率をさらに改善するであろう。例えば、Ｘ線遮蔽体２０８を液体窒素温度まで冷却することができる。

【0024】

いくつかの実施形態では、Ｘ線遮蔽体２０８および／または真空管２０６の内面は、非蒸発性ゲッター（ＮＥＧ）材料の層でコーティングされてもよい。活性化されると、ＮＥＧ材料は、その表面に安定した化合物の形態でガス分子を捕捉し得る。ＮＥＧ材料は、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、および鉄（Ｆｅ）のうちの１つ以上を含み得る。他の実施形態では、Ｘ線遮蔽体２０８および／または真空配管２０６の内面は、ＮＥＧ材料で作製されてもよい。一例では、焼き出し中にＮＥＧ材料を活性化し得る。別の例では、ＮＥＧ材料は、真空配管２０６の外側に位置する加熱器（図示せず）によって活性化されてもよい。高真空チャンバ２０２または真空ポンプ２０４のいずれかからの分子は、ＮＥＳ材料によって捕捉され得る。

【0025】

図３Ａおよび３Ｂは、本開示の実施形態によるＸ線遮蔽体３０８の例示的な概略図である。Ｘ線遮蔽体３０８は、例えばシステム２００などの任意の高真空システムで実装されてもよい。Ｘ線遮蔽体３０８は、真空チャンバと真空ポンプとを流体的に結合する真空配管に配置されてもよく、真空チャンバからのＸ線または他の高エネルギー光子の放出を防止するために含まれる。

【0026】

Ｘ線遮蔽体３０８は、細長い部材、例えば所望の程度のねじれまでねじられた半平坦棒から形成されてもよい。破線は、Ｘ線遮蔽体３０８のもう一方の端の位置を表す。ねじれの程度は、１８０°～３６０°を超えてもよい。いくつかの実施形態では、ねじれ角は、２１０°であってもよい。Ｘ線遮蔽体２０８と同様に、Ｘ線遮蔽体３０８は、厚さ、長さ、幅、およびピッチを有する。３６０°のねじれを含まない長さのため、図３Ｂにはピッチの半分のみが示されている。寸法のすべてまたは一部は、Ｘ線遮蔽体３０８が挿入される真空管に基づいて決定されてもよい。例えば、幅は、Ｘ線遮蔽体が挿入される真空管の内径に基づいて決定されてもよい。幅は、Ｘ線遮蔽体３０８が真空管に適合するように、内径よりわずかに小さく設定されてもよい。長さはまた、真空配管によって決定されてもよい。例えば、真空管が短い場合、チャンバまたは真空ポンプに干渉することなく真空管に適合する長さが選択される。加えて、長さは、所望のねじれの量およびねじれのピッチ、例えばねじれの割合に基づいてもよい。例えば、大きなピッチが望ましく、ねじれの程度が２７５°より大きい場合、長さは、ピッチおよびねじれの程度に対応するのに十分な長さが必要になり得る。厚さは、他の寸法とともにＸ線遮蔽体３０８を形成するために使用される高原子番号材料に基づいて決定されてもよい。使用される材料は、Ｘ線の吸収／遮断特性に基づいて厚さに影響し得る。例えば、性能の低い材料は、性能の高い材料よりも厚くする必要があり得る。例示的な厚さとしては、５ｍｍ、１０ｍｍ、１５ｍｍおよびそれ以上が挙げられる。

【0027】

加えて、Ｘ線遮蔽体３０８の幅は、複数の内径を有する真空管を収容するために長さに沿って変化し得る。例えば、真空管が第２の内径の部分に移行する第１の内径の部分を有する場合、Ｘ線遮蔽体３０８はまた、移行領域をその間に有する２つの異なる幅を有するように形成され得ることによって、Ｘ線遮蔽体３０８は、真空管の両方の部分および移行領域内に適合する。

【0028】

さらに、所望のＸ線保護を提供しながら高いポンプ伝導性を確保するために、長さおよびピッチは、所望のＸ線保護を維持しながら、Ｘ線遮蔽体３０８と周囲の配管との間の空間の空容積を最大化するように形成され得る。例えば、図４Ａおよび４Ｂは、本開示の実施形態による、例示的なＸ線遮蔽体３０８と真空配管（図示せず）との間に残存する空容積を示している。図４Ａは、互いにねじれている２つの容積３１２Ａおよび３１２Ｂの例を示しており、図４ｂは、単一の容積３１２Ａを示している。空容積は、チャンバからガスをポンプ輸送するための経路を提供し、そこでガスを除去するとチャンバ内の圧力が低下する。

【0029】

図５Ａおよび５Ｂは、本開示の実施形態によるＸ線遮蔽体５０８の例示的な概略図である。Ｘ線遮蔽体５０８は、例えばシステム２００などの任意の高真空システムに含まれてもよい。Ｘ線遮蔽体５０８は、真空チャンバと真空ポンプとを連結する真空配管に配置され得、システムのポンプ伝導性を高めながら、真空チャンバからのＸ線の漏れを防止するために含まれる。ポンプ伝導性を高めると、システムが、より弱いポンプを使用して同じ所望の真空を得るか、または同じポンプを使用してより短い時間で所望のポンプダウンを得るか、もしくはより良い最終真空圧を達成することを可能にし得る。

【0030】

Ｘ線遮蔽体５０８は、多くの態様でＸ線遮蔽体３０８と同様であってもよいが、追加の細長い部材を含む。例えば、Ｘ線遮蔽体５０８は、単一の半平坦棒の代わりに一端から見たときにプラスのような形状を形成する２つの垂直な半平坦棒から形成されてもよい。追加の細長い部材を使用すると、ねじれの程度を低減することが可能になり得る。例えば、Ｘ線遮蔽体４０８を１０５°にねじって、２１０°ねじったときにＸ線遮蔽体３０８が得るのと同様の量のＸ線遮蔽を達成し得る。１つではなく２つの細長い部材を使用すると、さらに追加のＸ線遮蔽が提供され、利用可能な空間の容積を２つではなく４つの絡み合った容積にさらに分割する。例えば、図６Ａ、Ｂを参照されたい。絡み合った容積には、個別の容積４１２Ａ、４１２Ｂ、４１２Ｃ、および４１２Ｄが含まれる。いくつかの実施形態では、高原子量材料の追加の交差により、Ｘ線遮蔽体５０８の厚さを減少させることが可能になり得る。材料の厚さを減少させることで、所望のＸ線保護および真空伝導性を維持しながら、コストおよび重量を減少させ得る。

【0031】

開示された技術を例示するために本明細書で説明された実施形態は、限定するものと見なされるべきではなく、実施の例を提供するだけのものである。例えば、本明細書に開示されるＸ線遮蔽体は、ｙ字形に形成された３つの細長い部材を含むことができ、または４つを超える部材を有することができる。例えば、部材の数が異なると、所望の量のＸ線遮蔽を達成するためにねじれの程度に影響を与え得、一般に、細長い部材の数が追加されると必要なねじれはより少なくなる。当業者は、本明細書で意図され、本開示の範囲内にある、開示された技術を実施し得る他の無数の方法を理解するであろう。

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4A】

【図4B】

【図5A】

【図5B】

【図6A】

【図6B】