特許 7386723 Ｘ線管及びＸ線分析システム

(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】2023-11-16

(45)【発行日】2023-11-27

(54)【発明の名称】Ｘ線管及びＸ線分析システム

(51)【国際特許分類】

   H01J 35/08 20060101AFI20231117BHJP

   H01J 35/00 20060101ALI20231117BHJP

   H01J 35/06 20060101ALI20231117BHJP

   H01J 35/16 20060101ALI20231117BHJP

   H01J 35/18 20060101ALI20231117BHJP

   G01N 23/223 20060101ALI20231117BHJP

   G01N 23/207 20180101ALI20231117BHJP

   G01N 23/04 20180101ALI20231117BHJP

   H05G 1/00 20060101ALI20231117BHJP

   H05G 1/52 20060101ALI20231117BHJP

【ＦＩ】

H01J35/08 D

H01J35/00 Z

H01J35/06 B

H01J35/16

H01J35/18

G01N23/223

G01N23/207

G01N23/04

H05G1/00 G

H05G1/52 D

【請求項の数】 14

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2020020364

(22)【出願日】2020-02-10

(65)【公開番号】P2020136269

(43)【公開日】2020-08-31

【審査請求日】2022-09-08

(31)【優先権主張番号】19156743.7

(32)【優先日】2019-02-12

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(73)【特許権者】

【識別番号】503310327

【氏名又は名称】マルバーン パナリティカル ビー ヴィ

(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】ベルコフ ハリー

(72)【発明者】

【氏名】ヘーヘマン パトロネラ エメレンツィアナ

(72)【発明者】

【氏名】ファン ドーゼン ゲルト

【審査官】右▲高▼ 孝幸

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－２８８１５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－０４８５８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２０７５３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００４－５１１８８４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｊ ３５

Ｇ０１Ｎ ２３

Ｈ０５Ｇ １

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

Ｘ線管であって、
ターゲット表面を有するアノードと、
電子ビームを放出するための放出部分を有するカソードであって、前記放出部分は、前記アノードの前記ターゲット表面を電子で照射するように構成されており、前記アノードにＸ線を放出させる、カソードと、
前記Ｘ線が前記Ｘ線管の出力端を介して前記Ｘ線管から出射できるように調整されたウインドウであって、Ｘ線管の長手軸は前記出力端を通る、ウインドウと、
を備え、
前記アノードの前記ターゲット表面は前記長手軸に関して傾斜した角度に傾けられており、
前記カソードは、第１放出アーク及び第２放出アークを有し、
前記第１放出アークは、前記長手軸に沿った方向において、前記第２放出アークよりも前記ウインドウに近く、
前記カソードから入射する電子ビームと前記ウインドウを介して放出されるＸ線との間の角度が検出角度であり、前記第１放出アーク及び前記第２放出アークは互いに異なる検出角度を有する、
Ｘ線管。

【請求項2】

Ｘ線管であって、
ターゲット表面を有するアノードと、
電子ビームを放出するための放出部分を有するカソードであって、前記放出部分は、前記アノードの前記ターゲット表面を電子で照射するように構成されており、前記アノードにＸ線を放出させる、カソードと、
前記Ｘ線が前記Ｘ線管の出力端を介して前記Ｘ線管から出射できるように調整されたウインドウであって、Ｘ線管の長手軸は前記出力端を通る、ウインドウと、
を備え、
前記アノードの前記ターゲット表面は前記長手軸に関して傾斜した角度に傾けられており、
前記アノードの前記ターゲット表面は第１部分と第２部分とを有し、
前記カソードは、前記第１部分を照射するように構成された第１放出アークと、前記第２部分を照射するように構成された第２放出アークとを有し、
前記第１部分の材料は、前記第２部分の材料と異なり、
前記第１部分及び前記第２部分は、前記Ｘ線管の前記長手軸周りの異なる位置に配置されている、
Ｘ線管。

【請求項3】

前記アノードは、テーパ状の本体を有し、
前記アノードの前記ターゲット表面は前記テーパ状の本体の表面である、
請求項１又は２記載のＸ線管。

【請求項4】

前記ターゲット表面の少なくとも一部は、前記長手軸に沿った方向において前記放出部分よりも前記ウインドウに近い、
請求項３記載のＸ線管。

【請求項5】

前記テーパ状の本体は円錐形である、
請求項３又は４記載のＸ線管。

【請求項6】

前記放出部分は、前記長手軸周りに延在する放出アークを有する、
請求項１乃至５いずれか１項記載のＸ線管。

【請求項7】

前記カソードは、前記長手軸周りに延在する放出ループを有する、
請求項１乃至６いずれか１項記載のＸ線管。

【請求項8】

前記長手軸は、Ｘ線管の中心軸である、
請求項１乃至７いずれか１項記載のＸ線管。

【請求項9】

前記放出部分及び前記アノードは、使用時において、前記カソードからの電子ビームと前記ウインドウを介して前記Ｘ線管から出射する、前記アノードからのＸ線ビームとの間の検出角度が、１７５°よりも小さく、好ましくは１５０°より小さくなるように、構成されている、
請求項１乃至８いずれか１項記載のＸ線管。

【請求項10】

前記アノードの前記ターゲット表面は、前記ターゲット表面の法線ベクトルと前記長手軸に沿ったベクトルとの間の角度が、前記アノードから前記ウインドウに向かう方向において、５°より大きくなるように、前記長手軸に関して傾斜している、
請求項１乃至９いずれか１項記載のＸ線管。

【請求項11】

前記Ｘ線管はさらに、
前記カソード及び前記アノードを取り囲むハウジングを有し、
前記ハウジングは、前記長手軸に沿った方向において、前記Ｘ線管の前記出力端に向かって先細になるテーパ状の付端部部分を有する、
請求項１乃至１０いずれか１項記載のＸ線管。

【請求項12】

Ｘ線分析システムであって、
請求項１乃至１１いずれか１項記載のＸ線管と、
試料を保持するための試料ホルダと、
前記試料からのＸ線を検出するように構成された検出器と、
検出されたＸ線の強度に関する前記検出器からの強度データを受信するように構成されたプロセッサと、
を有する、Ｘ線分析システム。

【請求項13】

前記Ｘ線分析システムは、Ｘ線撮像システムであるか、又は
前記Ｘ線分析システムは、Ｘ線回折分析システム若しくはＸ線蛍光分析システムであって、
前記プロセッサは、前記検出器から、Ｘ線の前記強度及び前記試料に関する前記検出器の位置に関するデータを受信し、
前記検出器と前記試料の表面との間の角度の関数として、Ｘ線強度値を記録するように構成されている、
請求項１２記載のＸ線分析システム。

【請求項14】

Ｘ線分析システムであって、
請求項１乃至１１いずれか１項記載のＸ線管であって、前記カソードは、第１放出アーク及び第２放出アークを有する、Ｘ線管と、
前記カソードに電流を供給するように構成された回路と、
前記第１放出アーク又は前記第２放出アークに電流を供給するように前記回路を制御するように構成されたコントローラと、
を有する、Ｘ線分析システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はＸ線管及びＸ線分析装置に関する。特に、本発明は、Ｘ線分析システムに使用するための、端部ウインドウＸ線管に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、Ｘ線管は、アノードがＸ線を放出するように、アノードのターゲット表面に向かって電子を放出するように構成されたカソードを含む。アノードによって放出されたＸ線の一部は、ウインドウを介してＸ線管から出ます。Ｘ線管の１つの種類は、エンドウインドウＸ線管である。通常、エンドウインドウ型配置（an end-window arrangement）では、入射電子ビームがアノードのターゲット表面とおよそ直角をなすように、カソード、アノード及びウインドウが配置される。エンドウインドウ型配置において、ウインドウを介してＸ線管を出射するＸ線は、入射電子ビームに対して反対方向に伝播する。

【0003】

Ｘ線回折や蛍光Ｘ線分析等のＸ線分析技術は、Ｘ線管からのＸ線で試料を照射し、試料からのＸ線を検出器で検出することを含む。エンドウインドウ型配置の利点の１つは、Ｘ線管が他の機器（例えば検出器等）の配置に最小限の空間的制限しか課さないことです。したがって、エンドウインドウＸ線管は、位置決め装置に関してフレキシブル性を提供できる。特に、エンドウインドウ型Ｘ線管は、Ｘ線管とＸ線分析試料との間の良好な結合、及びＸ線分析試料と検出器との間の良好な結合を提供する。

【0004】

エンドウインドウＸ線管は、通常、スペクトルの低エネルギー端で高い強度を示し、スペクトルの高エネルギー端で低い強度を示す出力スペクトルを生成する。ただし、一般的には、スペクトルの高エネルギー端と低エネルギー端とで高強度Ｘ線を有することは有用である。

【発明の概要】

【0005】

本発明の一態様によれば、Ｘ線管が提供され、Ｘ線管は、ターゲット表面を有するアノードと、電子ビームを放出するための放出部分を有するカソードであって、放出部分は、アノードにＸ線を放出させるように、アノードのターゲット表面を電子で照射するように構成されている、カソードと、Ｘ線がＸ線管の出力端を介してＸ線管から出射できるように調整されたウインドウであって、Ｘ線管の長手軸は出力端を通る、ウインドウと、を有し、アノードのターゲット表面は長手軸に関して傾斜した角度に傾けられている。

【0006】

この配置を備えることによって、Ｘ線ビームは、比較的狭いＸ線管の端部を介してＸ線管から出射される。また同時に、検出角度（すなわち、入射電子ビームと、ウインドウを介してＸ線管から出射するＸ線ビームとの間の角度）は、比較的小さい。このようにして、この配置は、Ｘ線管とＸ線分析試料との間に出力スペクトルの高エネルギー部分における高い強度及び良好な結合の両方を達成するのを助けることができる。

【0007】

アノードは、テーパ状本体を有し、アノードのターゲット表面はテーパ状本体の表面である。

【0008】

いくつかの実施態様において、アノードのテーパ状本体は截頭円錐形（frustoconical）である。いくつかの実施態様において、アノード全体がテーパ状である。いくつかの実施態様において、テーパ状本体は長手に沿った方向において先細である。

【0009】

いくつかの実施態様において、ターゲット表面の少なくとも一部は、長手軸に沿った方向において放出部分よりも前記ウインドウに近い、

【0010】

この配置において放出部分を備えることにより、検出角度、即ち、入射電子ビームと、ウインドウを介してＸ線管から出射するアノードからのＸ線との間の角度が減少する。このようにして、Ｘ線管は、放出スペクトルのより高いエネルギー部分においても、より高い強度を提供することができる（例えば３０ｋｅＶを超える）。

【0011】

テーパ状本体は円錐（conical）である。本実施例において、アノードのターゲット表面は錐面（a cone）の表面である。このことは、電子ビームによって照射されているターゲット表面の投影エリア（the projected area）であるターゲット表面の照射エリア（the irradiated area）が、ギャップを含む「中空（hollow）」エリア（例えば、環状エリア）であるよりも、むしろ「中実（solid）」エリアであることを確実にするのを助ける。このようにして、この配置は、「中実」焦点スポット、即ち、単一の境界線によって囲まれる焦点スポット、の形成を容易にすることができる。

【0012】

放出部分は、長手軸周りに延在する放出アーク（an emission arc）を有する、放出アークは、長手軸周りに湾曲する。好ましくは、放出アークは、長手軸を中心とする円形アーク（a circular arc）である。

【0013】

カソードは、長手軸周りに延在する放出ループを有する。いくつかの実施態様において、放出アークは、放出ループのセクションである。いくつかの実施態様において、放出アークは、半円形である。

【0014】

長手軸は、Ｘ線管の中心軸であることができる。放出部分及びアノードは、使用時において、カソードからの電子ビームと、ウインドウを介してＸ線管から出射するアノードからのＸ線ビームとの間の検出角度が、１７５°よりも小さくなるように構成されることができる。

【0015】

検出角度は、入射電子ビームの方向におけるベクトルとＸ線管を出射するＸ線の方向におけるベクトルとの間の角度である。いくつかの実施態様において、放出部分及びアノードは、検出角度が１５０°以下又は９０°未満になるように構成されることができる。

【0016】

アノードのターゲット表面は、ターゲット表面の法線ベクトルと、長手軸に沿ったベクトルとの間の角度が、アノードからウインドウに向かう方向において、５°より大きくなるように、長手軸に関して傾斜している、

【0017】

いくつかの実施態様において、ターゲット表面の法線ベクトルと、アノードからウインドウに向かう方向の軸に沿ったベクトルとの間の角度は、８５°未満であるか、好ましくは角度は１０°と８０°との間にある。

【0018】

カソードは、第１放出アーク（emission arc）及び第２放出アークを有することができる。第１放出アークは、長手軸に沿った方向において、第２放出アークよりもウインドウに近い。

【0019】

これらの放出アークは長手軸に沿ってオフセットされるので、各放出アークはそれと関連して異なる検出角度を有する。長手軸に沿った方向においてウインドウから離れる放出アークは、（ターゲット表面が、傾斜角度が同一であるように対称であると仮定すると）より小さい検出角を有する。検出角度が減少するにつれて、制動放射放出（Bremsstrahlung emission）の確率は増加し、その結果、Ｘ線管の出力スペクトルの高エネルギーの強度も増加する。このようにして、Ｘ線管は、異なる放出アークを使用して異なる出力スペクトルを生成することができる。

【0020】

アノードのターゲット表面は第１部分と第２部分とを有することができる。第１部分の材料は、第２部分の材料と異なる。第１放出アークは、ターゲット表面の第１部分を照射するように調整されることができ、第２放出アークは、ターゲット表面の第２部分を照射するように調整されることができる。

【0021】

第１放出アークの材料は、第２放出アークの材料と異なることができる。Ｘ線管はさらに、カソード及びアノードを取り囲むハウジングを有し、ハウジングは、長手軸に沿った方向において、Ｘ線管の出力端に向かって先細になるテーパ状端部部分を有する。

【0022】

この配置を備えることは、Ｘ線管及びＸ線分析試料の密接な結合（close coupling）を達成するのに役立つことができる。

【0023】

Ｘ線分析システムは、上述のＸ線管と、試料を保持するための試料ホルダと、試料からのＸ線を検出するように構成された検出器と、検出されたＸ線の強度に関する強度データを検出器から受信するように構成されたプロセッサと、
を有する。

【0024】

いくつかの実施態様において、Ｘ線分析システムは、Ｘ線蛍光分析システムであり、検出器は試料によって放出されるＸ線を検出するように構成される。例えば、Ｘ線検出器は、エネルギー分散型検出器である。

【0025】

前記Ｘ線分析システムは、Ｘ線撮像システムであることができる。

【0026】

Ｘ線分析システムは、Ｘ線回折分析システムであることができ、プロセッサは、Ｘ線の強度及び試料に関する検出器位置に関して、検出器からデータを受信するように構成されることができ、検出器と試料の表面との間の角度の関数として、Ｘ線強度値を記録するように構成されることができる。

【0027】

Ｘ線分析システムは、Ｘ線蛍光分析システムであることができ、プロセッサは、Ｘ線の前記強度及び前記試料に関する検出器の位置に関して、検出器からデータを受信するように構成されることができ、検出器と試料の表面との間の角度の関数として、Ｘ線強度値を記録するように構成されることができる。

【0028】

一実施形態において、Ｘ線分析システムは、第１放出アーク及び第２放出アークを有するＸ線管と、カソードに電流を供給するように構成された回路と、第１放出アーク又は第２放出アークに電流を供給するように回路を制御するように構成されたコントローラと、
を有する。

【0029】

いくつかの実施態様において、Ｘ線管は、第３放出部分をさらに有し、コントローラは、第１放出アーク、第２放出アーク又は第３放出アークに電流を供給するように構成されている。

【図面の簡単な説明】

【0030】

以下、添付の図面を参照して、本発明の実施形態を例として説明する。

【図1】本発明の一実施形態による、Ｘ線管の断面を模式的に示す図である。

【図2】電子ビームの入射角及びＸ線の検出角度を模式的に示す図である。

【図3】本発明の一実施形態において使用するための複数の例示的カソードを模式的に示す図である。

【図4】本発明の一実施形態による、Ｘ線管の断面を模式的に示す図である。

【図5】本発明の一実施形態による、Ｘ線管の断面を模式的に示す図である。

【図6】本発明の一実施形態による、Ｘ線分析装置の断面を模式的に示す図である。

【図7】本発明の一実施形態による、Ｘ線分析装置の断面を模式的に示す図である。

【図8A】本発明の一実施形態によるＸ線管のアノードを模式的に示す図である。

【図8B】本発明の別の実施形態によるＸ線管のアノードを模式的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0031】

これらの図は概略図であり、縮尺通りに描かれていないことに留意されたい。図面の明確さと便宜のために、これらの図の相対的な寸法及び部分の割合は、大きさが誇張され又は縮小されて示されている。

【0032】

図１は、本発明の実施形態によるＸ線管１の模式的断面を示す図である。

【0033】

図１は、アノード３及び放出部分７を有するカソードを取り囲むハウジング２を示す。ウインドウ９は、Ｘ線管１の出力端１１に配列されている。Ｘ線管１によって発生するＸ線はウインドウ９を通過して、Ｘ線管１を出る。Ｘ線が、Ｘ線管１の側面を介してよりもむしろ、Ｘ線管１の一端を介してＸ線管１から出射するように、ウインドウ９をＸ線管１の一端に設けることは、Ｘ線管１とＸ線分析試料との間の密接な結合を容易にすることに役立つ。これは、Ｘ線管１が、Ｘ線分析装置（例えば検出器）の他の部分に関してより容易に配置されることができるからである。ハウジング２は、Ｘ線管１の出力端１１のノーズ部分を含む。ノーズ部分は、ウインドウ９に向かって先細になる。

【0034】

放出部分７は、Ｘ線管１の中心長手軸４（破線として示される）周りに延在する放出ループである。使用中に、電流が放出ループに印加されて、放出ループに熱電子放出によって電子を放出させる。このようにして、カソードは、電子ビームを生成する。電子ビームが陽極３のターゲット表面５を照射するように、アノード３とカソードとの間に高い電圧降下が印加される。アノード３は、２つの部分を有し：アノードの１つの部分はテーパ状の本体であり、もう１つの部分は実質的に一定の断面積を有して延在する本体である。テーパ状の本体の断面積は長手軸に沿った方向においてウインドウ９に向かって減少し、長手軸４に関して傾斜した角度で（at an oblique angle）傾いた表面を画定する。これがアノード３のターゲット表面５である。

【0035】

従来のエンドウインドウ型配置では、アノードのターゲット表面は長手軸に対して垂直である。かかる配置では、入射電子ビームとＸ線管から出射するＸ線との間の角度（すなわち、検出角度）は約１８０°である。本発明では、入射電子ビームとウインドウ９を通ってＸ線管１から出射するＸ線との間の角度は、１７５°未満、例えば、１５０°未満又は９０°未満である。検出角度を低下させることは、Ｘ線管によって発生する制動放射放出の量を増加させるのに役立つことができる。このようにして、Ｘ線管は、出力スペクトルの高エネルギー端でも高強度を有する出力スペクトルを生成できる。

【0036】

上述したように、検出角度は、入射電子ビームの方向のベクトルと、アノードからのＸ線の方向のベクトルとの間の角度である。図２は、α及びβの符号が付された２つの例示的な検出角度を示す。検出角度は、入射電子ビームを表すベクトルの延長によって示される（ベクトルは破線によって延長されている）。入射電子ビームの方向のベクトルと、アノードによって生成されるＸ線の方向のベクトルとの間の角度は、延長された破線とＸ線ビームとの間の角度である。第１検出角度αは、約９０度である。第２検出角度βは、９０度未満である。

【0037】

図３は、本発明の実施形態による、いくつかの例示的なカソードを示す。本発明のいくつかの実施形態では、放出部分は（図１に示されるように）放出ループである。放出ループ７ａは、単一の長さのワイヤである。ワイヤは、熱電子放出によってＸ線を放出するのに適した材料で製造されている。たとえば、タングステンワイヤである。ワイヤは、第１端部と第２端部との間で延在する。いくつかの実施形態では、ループは、Ｘ線管１の長手軸４周りに延在する。

【0038】

いくつかの実施態様において、放出部分は、アークを形成するワイヤの湾曲部分である。例えば、アークは、楕円形アーク又は円形アークでもよい。いくつかの実施態様において、カソードは、多重放出部分（multiple emission portions）を有する。例えば、カソードは、２つの実質的に半円形の放出部分７ｂを有することができる。図３は、２つの半円形の放出部分７ｂがＸ線管の長手軸４周りに延在する例を示している。あるいは、カソードは、長手軸４周りに配置される３つ以上の湾曲セグメント７ｃを有することができる。図３は、４つの湾曲セグメントが長手軸４周りに延在するように配置されている例を示す。

【0039】

図４は、本発明の一実施形態による、Ｘ線管の断面を模式的に示す図である。この実施形態では、カソードは、２つ別個の放出部分：第１放出部分７及び第２放出部分８を有する。放出部分は半円形であり、各放出部分は長手軸４周りに１８０度延在する。放出部分は、長手軸に沿って異なる位置に配置される：第１放出部分７は、長手軸に沿った方向において第２放出部分８よりもウインドウ９の近くに配置される。図４に示すように、第１放出部分は、第２放出部分に対して異なる検出角度を画定する。第１放出部分７は約９０度の検出角度を画定するが、第２放出部分８は９０度未満、例えば６０度未満である検出角度を画定する。したがって、２つの異なる放出部分は、２つの異なる出力スペクトルを生成することができる。複数の放出部分への電流供給を制御することによって、アノード３を照射するためにどの放出部分を使用するかを選択することが可能である。Ｘ線管１は、第１放出部分７又は第２放出部分８のいずれかに電流を供給するように構成されたカソード供給回路を備える。コントローラ２１は、動作指示（例えば、ユーザによる指示入力）に応じて、回路に、第１放出部分７又は第２放出部分８のいずれかに電流を供給させるように構成されている。このようにして、どの出力スペクトルがＸ線管によって生成されるか選択することが可能になる。

【0040】

いくつかの実施態様において、Ｘ線管１は第３放出部分を有する。かかる実施形態では、各放出アークは、長手軸周りに１２０°以下で延在する。

【0041】

図５は、本発明の一実施形態によるＸ線管１の断面を模式的に示す図である。アノード３は、テーパ状の本体である。テーパ状の本体は円錐形であり、放出ループ７は、円錐のより細い端部周りに延在するように配置されている。放出ループ７からの電子は、アノード３のターゲット表面５を照射する。本発明の幾つかの実施態様では、アノードの照射エリアは、「中空」であり；長手軸に沿った照射エリアの投影は「中空」である。例えば、照射エリア及びその投影は環状である。テーパ状の本体が円錐である配置を備えることは、照射エリアのギャップのサイズを最小化すること、又は、照射エリア内のギャップの形成を回避することに役立つことができる。

【0042】

図６は、本発明の一実施形態によるＸ線分析装置の概略図を断面図で示す。Ｘ線分析装置はＸ線回折計であり、Ｘ線管１、試料ホルダ１３、及びＸ線検出器１７を有する。Ｘ線管１及びＸ線検出器１７は、ゴニオメータ（図示せず）に取り付けられている。Ｘ線管１は、試料ホルダ１３により適所に（in place）保持されたＸ線分析試料１５を照射するように構成されている。検出器１７は、試料１５からＸ線を受信するように構成される。プロセッサ１９は、Ｘ線検出器の位置及び試料１５からのＸ線の強度に関するデータをＸ線検出器１７から受信するように構成される。

【0043】

図７は、蛍光Ｘ線分析用のＸ線分析装置を模式的に示す図である。図７は、試料ホルダ１３上の試料１５を照射するように構成されたＸ線管１を示す。Ｘ線管１からのＸ線は試料１５を励起し、試料に蛍光放出させる。Ｘ線検出器１７は、試料１５からのＸ線蛍光を受光するように構成される。プロセッサ１８は、Ｘ線検出器から強度データを受信するように構成される。

【0044】

図８Ａは、本発明の実施形態によるアノード３を模式的に示す図である。アノードは、２つの異なる材料を含有し：アノードの第１部分の材料は、アノードの第２部分の材料と異なる。アノードのターゲット表面５が２つの異なる材料を含有するように、第１部分及び第２部分が構成される。ターゲット表面５の第１部分２３は第１材料を含み、ターゲット表面の第２部分２５は第２材料を含む。図８Ｂは、アノードのターゲット表面が２つの異なる材料を含む別の実施形態を示している。

【0045】

いくつかの実施態様において、Ｘ線装置は、エネルギー分散型Ｘ線測定（ＥＤＸＲＦ）を実施するように構成される。この場合、例えば、検出器は、シリコンドリフト検出器（ＳＤＤ）またはＳｉＬｉ結晶であってもよい。

【0046】

いくつかの他の実施態様において、Ｘ線装置は、波長分散型Ｘ線測定（ＷＤＸＲＦ）を実施するように構成される。いくつかの実施態様において、Ｘ線検出器は、ゴニオメータに取り付けられる。他の実施形態では、Ｘ線検出器は、同時にＷＤＸＲＦ測定を行うことができる。この場合、検出器は、例えば、比例計数管、シリコンドリフト検出器（ＳＤＤ）またはＳｉＬｉ結晶であってもよい。

【0047】

いくつかの実施形態では、Ｘ線管は先細のノーズ部分を有さない。例えば、Ｘ線管は、一定の断面積を有するノーズ部分を有してもよい。

【0048】

いくつかの実施態様において、アノードは、テーパ状本体である。すなわち、アノードの断面積は、アノードの一端からアノードの他端へと減少していく。いくつかの他の実施態様において、アノードは、テーパ部分及び非テーパ部分を有する。

【0049】

アノードは、先細でなくてもよい。いくつかの実施態様において、アノードは、湾曲するターゲット表面を有する。例えば、アノードは、半球状の本体を有することができる。

【0050】

いくつかの実施態様において、長手軸は、長手中心軸ではない。すなわち、長手軸は、Ｘ線管の任意の長手軸であることができる。

【0051】

Ｘ線管ハウジングは、シリンダー状であることができるが、あるいはシリンダー状でなくてもよい。

【0052】

アノードは、長手軸について回転対称であることができる。

【0053】

アノードの材料は、単一の材料から成ることができる。あるいは、アノードは、材料の組合せを含むことができる。例えば、アノードのターゲット表面は複数の領域に分けられることができ、各領域は他の領域とは異なる材料を含んでもよい。ターゲット表面は、２つより多い、異なる材料の異なる領域を含んでもよい。

【0054】

アノードは、以下の材料のいずれか、又は以下の材料の組み合わせを含むことができる：バナジウム（Ｖ）、クロム（ｃｒ）、コバルト（Ｃｏ）、銅（Ｃｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、銀（Ａｇ）、タングステン（Ｗ）、ニオブ（Ｎｂ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、イリジウム（Ｉｒ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、モリブデン（Ｍｂ）、鉄（Ｆｅ）、マンガン（Ｍｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）、スカンジウム（Ｓｃ）。

【0055】

カソードは、タングステン（Ｗ）製でなくてもよい。例えば、カソードは、ニッケル（Ｎｉ）、イリジウム（Ｉｒ）又はタングステン－レニウム（Ｗ－Ｒｅ）を含むことができる。

【0056】

放出部分は、コーティングを有することができる。例えば、コーティングは、酸化バリウムコーティング等の、４ｅＶ未満の仕事関数を有する任意のコーティングであり得る。

【0057】

いくつかの実施態様において、カソードは、単一の材料でできている。例えば、第１放出アーク及び第２放出アークは、同一の材料でできている。いくつかの他の実施態様において、カソードは、材料の組合せを含む。例えば、第１放出アーク及び第２放出アークは、互いに異なる材料でできている。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8A】

【図8B】