特許 7569370 Ｘ線発生装置及びＸ線発生方法

(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】2024-10-08

(45)【発行日】2024-10-17

(54)【発明の名称】Ｘ線発生装置及びＸ線発生方法

(51)【国際特許分類】

   H01J 35/14 20060101AFI20241009BHJP

   H01J 35/30 20060101ALI20241009BHJP

   H05G 1/00 20060101ALI20241009BHJP

   H05G 1/52 20060101ALI20241009BHJP

【ＦＩ】

H01J35/14

H01J35/30

H05G1/00 E

H05G1/52 A

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2022515219

(86)(22)【出願日】2021-02-12

(86)【国際出願番号】 JP2021005326

(87)【国際公開番号】W WO2021210256

(87)【国際公開日】2021-10-21

【審査請求日】2023-12-04

(31)【優先権主張番号】16/846,401

(32)【優先日】2020-04-13

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】000236436

【氏名又は名称】浜松ホトニクス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100140442

【弁理士】

【氏名又は名称】柴山 健一

(74)【代理人】

【識別番号】100183081

【弁理士】

【氏名又は名称】岡▲崎▼ 大志

(72)【発明者】

【氏名】服部 真也

(72)【発明者】

【氏名】藪下 綾介

(72)【発明者】

【氏名】小杉 尚史

【審査官】右▲高▼ 孝幸

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０００／０５８９９１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第１９９８／０１３８５３（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｊ ３５／００

Ｈ０５Ｇ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

円形断面形状を有する電子ビームを出射する電子銃と、
前記電子銃よりも後段に配置され、第１方向に沿った軸周りに前記電子ビームを回転させながら前記電子ビームを集束させる磁気集束レンズと、
前記磁気集束レンズよりも後段に配置され、前記電子ビームの前記円形断面形状を、前記第１方向に直交する第２方向に沿った長径と前記第１方向及び前記第２方向の両方に直交する第３方向に沿った短径とを有する楕円形断面形状に変形させる磁気四重極レンズと、
前記第１方向に沿って延在し、前記電子ビームが通過する電子通過路を形成する円筒管であって、前記磁気集束レンズに囲まれた部分における前記円筒管の最大径が、前記磁気四重極レンズに囲まれた部分における前記円筒管の最大径よりも大きい、前記円筒管と、
前記磁気四重極レンズよりも後段に配置され、前記電子ビームが入射されたことに応じてＸ線を放出するターゲットと、を備える、Ｘ線発生装置。

【請求項2】

前記ターゲットは、前記電子ビームが入射される電子入射面を有し、
前記電子入射面は、前記第１方向及び前記第２方向に対して傾斜しており、
前記磁気四重極レンズにより前記楕円形断面形状に変形させられた後の前記電子ビームの前記長径及び前記短径の比と、前記第１方向及び前記第２方向に対する前記電子入射面の傾斜角度とにより、前記Ｘ線の取り出し方向から見た前記Ｘ線の略円形状の焦点形状が決定される、請求項１に記載のＸ線発生装置。

【請求項3】

前記第１方向に沿った前記磁気集束レンズの長さは、前記第１方向に沿った前記磁気四重極レンズの長さよりも長い、請求項１に記載のＸ線発生装置。

【請求項4】

前記磁気集束レンズのポールピースの内径は、前記磁気四重極レンズの内径よりも大きい、請求項１に記載のＸ線発生装置。

【請求項5】

前記磁気集束レンズ及び前記磁気四重極レンズは、前記円筒管に直接的又は間接的に接続されている、請求項１に記載のＸ線発生装置。

【請求項6】

前記電子ビームの走行方向を調整する偏向コイルを更に備える、請求項１に記載のＸ線発生装置。

【請求項7】

前記偏向コイルは、前記電子銃と前記磁気集束レンズとの間に配置されており、
前記偏向コイルに囲まれた部分における前記円筒管の最大径が、前記磁気集束レンズに囲まれた部分における前記円筒管の最大径よりも小さい、請求項６に記載のＸ線発生装置。

【請求項8】

前記電子ビームの走行方向は、前記偏向コイルによって、前記第１方向における前記電子ビームの軸と前記磁気集束レンズ及び前記磁気四重極レンズを通過する電子通過路の中心軸との角度ずれを補正するように調整されている、請求項７に記載のＸ線発生装置。

【請求項9】

前記電子ビームの走行方向は、前記電子銃と前記磁気集束レンズとの間に配置された第２の偏向コイルによって、前記電子ビームの軸と前記電子通過路の中心軸との間の横方向のずれを補正するように更に調整されている、請求項８に記載のＸ線発生装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示の一側面は、Ｘ線発生装置及びＸ線発生方法に関する。

【背景技術】

【0002】

カソードから出射された電子ビームをターゲットに入射させることによりＸ線を発生させるＸ線装置が知られている。例えば、特許文献１には、電子ビームの走行方向に対して傾斜する電子入射面を有する反射型のターゲットが記載されている。また、特許文献２には、電子ビームの断面形状を調整することが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００６－１６４８１９号公報

【文献】特許第６５２７２３９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

あるＸ線装置において、取り出されるＸ線の焦点（実効焦点）は、ターゲットに入射した電子ビームの形状（すなわち、入射方向から見た電子ビームの形状）ではなく、取り出し方向（Ｘ線の出射方向）から見た投影形状となる。また、Ｘ線を用いた検査等において、縦方向と横方向とで解像度が一致する画像を得るためには、実効焦点の縦横の寸法が一致していること（すなわち、実効焦点の形状が略円形状であること）が求められる。実効焦点を略円形状にするための方法として、ターゲットに入射する電子ビームのビーム断面を楕円形状にすることが考えられる。

【0005】

電子ビームの断面形状の意図しない変化は、例えば、Ｘ線装置の一以上の構成要素の劣化に起因し得る。また、グリッド電極の開口形状によって電子ビームの断面形状が決定されてしまうと、楕円形状の長径及び短径のアスペクト比等のＸ線装置によって形成される形状を変更したり補正したりすることができなくなるおそれがある。

【0006】

また、電子ビームの断面形状を調整するために２つの四重極コアを用いる特定のタイプのＸ線装置では、電子ビームの断面形状のアスペクト比及び電子ビームの大きさの両方を２つの四重極コアの組み合わせによって同時に調整することが困難な場合がある。

【0007】

本明細書では、電子ビームの断面形状のアスペクト比及び大きさを容易且つ柔軟に調整することが可能なＸ線発生装置の一例が開示される。

【課題を解決するための手段】

【0008】

例示的なＸ線発生装置は、円形断面形状を有する電子ビームを出射する電子銃と、電子銃よりも後段に配置され、第１方向に沿った軸（回転軸）周りに電子ビームを回転させながら電子ビームを集束させる磁気集束レンズと、を備える。また、Ｘ線発生装置は、磁気集束レンズよりも後段に配置され、電子ビームの円形断面形状を、第１方向に直交する第２方向に沿った長径と第１方向及び第２方向の両方に直交する第３方向に沿った短径とを有する楕円形断面形状に変形させる磁気四重極レンズを備えてもよい。更に、Ｘ線発生装置は、磁気四重極レンズよりも後段に配置され、電子ビームが入射されたことに応じてＸ線を放出するターゲットと、を備えてもよい。

【0009】

いくつかの実施例では、電子銃よりも後段に配置された磁気集束レンズによって、電子ビームの大きさが調整されると共に、磁気集束レンズよりも後段に配置された磁気四重極レンズによって、電子ビームの断面形状が楕円形状に変形させられる。これにより、電子ビームの大きさの調整と断面形状の調整とをそれぞれ独立して行うことができる。また、磁気集束レンズ内を通過する電子ビームは、第１方向に沿った軸周りに回転するが、電子銃により出射される電子ビームの断面形状が円形状であることにより、磁気集束レンズを経て磁気四重極レンズへと至る電子ビームの断面形状は、磁気集束レンズ内における電子ビームの回転量によらずに一定（円形状）となる。これにより、磁気四重極レンズにおける電子ビームの断面形状を、第２方向に沿った長径と第３方向に沿った短径とを有する楕円形状に、一貫して確実に成形することができる。その結果、電子ビームの断面形状のアスペクト比及び大きさを容易且つ柔軟に調整することができる。

【0010】

ターゲットは、電子ビームが入射される電子入射面を有してもよい。電子入射面は、第１方向及び第２方向に対して傾斜していてもよい。磁気四重極レンズにより楕円形断面形状に変形させられた後の電子ビームの長径及び短径の比と、第１方向及び第２方向に対する電子入射面の傾斜角度とは、Ｘ線の取り出し方向から見たＸ線の略円形状の焦点形状を決定してもよい。これにより、ターゲットの電子入射面の傾斜角度及び磁気四重極レンズによる成形条件（アスペクト比）を調整することにより、取り出されるＸ線の焦点（実効焦点）の形状を略円形状とすることができる。その結果、Ｘ線発生装置により発生したＸ線を用いたＸ線検査等において、適切な検査画像を得ることができる。

【0011】

第１方向に沿った磁気集束レンズの長さは、第１方向に沿った磁気四重極レンズの長さよりも長くてもよい。例えば、磁気集束レンズに比較的大きい磁場を生じさせて電子ビームを効果的に小さく集束させるために、磁気集束レンズのコイルの巻数を確実に確保することができる。これにより、縮小率を高めることができる。さらに、ターゲットの電子入射面に入射する電子ビームの大きさを小さくするために、電子銃から磁気集束レンズにより構成されるレンズ中心までの距離を長くしてもよい。

【0012】

磁気集束レンズのポールピースの内径は、磁気四重極レンズの内径よりも大きくてもよい。例えば、磁気集束レンズのポールピースの内径を比較的大きくすることにより、磁気集束レンズにより構成されるレンズの球面収差を小さくすることができる。また、磁気四重極レンズの内径を比較的小さくすることにより、磁気四重極レンズにおけるコイルの巻数及び当該コイルを流れる電流量を少なくすることができる。その結果、磁気四重極レンズにおける発熱量を抑制することもできる。

【0013】

上記Ｘ線発生装置は、第１方向に沿って延在し、電子ビームが通過する電子通過路を形成する筒状部を更に備えてもよい。磁気集束レンズ及び磁気四重極レンズは、筒状部に直接的又は間接的に接続されていてもよい。例えば、筒状部を基準として、磁気集束レンズ及び磁気四重極レンズの配置又は取付を行うことができるため、磁気集束レンズ及び磁気四重極レンズの中心軸を精度良く同軸上に配置することができる。その結果、磁気集束レンズ内及び磁気四重極レンズ内を通過した後の電子ビームのプロファイル（断面形状）に歪みが生じることを抑制することができる。

【0014】

上記Ｘ線発生装置は、電子ビームの走行方向を調整する偏向コイルを更に備えてもよい。例えば、偏向コイルは、電子銃から出射される電子ビームの出射軸と磁気集束レンズ及び磁気四重極レンズの中心軸との間の角度ずれを補正してもよい。例えば、角度ずれは、上記出射軸と上記中心軸とが所定の角度で交差している場合に生じ得る。そこで、偏向コイルで電子ビームの走行方向を上記中心軸に沿った方向に変化させることにより、上記角度ずれを解消することができる。

【0015】

偏向コイルは、電子銃と磁気集束レンズとの間に配置されていてもよい。例えば、電子ビームが磁気集束レンズ及び磁気四重極レンズを通過する前に、電子ビームの走行方向が優先的に調整され得る。その結果、ターゲットに入射される電子ビームの断面形状を、意図された楕円形状に確実に維持することができる。

【発明の効果】

【0016】

以上により、本明細書に開示する例示的なＸ線発生装置は、電子ビームの断面形状のアスペクト比及び大きさを容易且つ柔軟に調整するように構成することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】図１は、例示的なＸ線発生装置の概略構成図である。

【図2】図２は、Ｘ線発生装置の磁気レンズの構成例を示す概略断面図である。

【図3】図３は、例示的な磁気四重極レンズの正面図である。

【図4】図４は、磁気集束レンズ及び磁気四重極レンズを含む実施例及び比較例の構成（ダブレット）の模式図である。

【図5】図５は、電子ビームの断面形状とＸ線の実効焦点の形状との関係の一例を示す図である。

【図6】図６は、円筒管の第１変形例を示す図である。

【図7】図７は、円筒管の第２変形例を示す図である。

【図8】図８は、変形例に係るＸ線発生装置の概略構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下の説明において、図面を参照しつつ、同一又は相当要素には同一符号を用い、重複する説明を省略する。

【0019】

図１に示されるように、例示的なＸ線発生装置１は、電子銃２と、回転陽極ユニット３と、磁気レンズ４と、排気部５と、電子銃２を収容する内部空間Ｓ１を画定する筐体６（第１筐体）と、回転陽極ユニット３を収容する内部空間Ｓ２を画定する筐体７（第２筐体）と、を備えている。筐体６及び筐体７は、互いに取り外すことが可能なように構成されていてもよいし、取り外すことができない態様で一体的に結合されていてもよいし、最初から一体に形成されていてもよい。

【0020】

電子銃２は、電子ビームＥＢを出射する。電子銃２は、電子ビームＥＢを放出するカソードＣを有している。カソードＣは、円形状の断面形状を有する電子ビームＥＢを放出する円形平面カソードである。電子ビームＥＢの断面形状とは、後述する電子ビームＥＢの走行方向に平行な方向であるＸ軸方向（第１方向）に対して垂直な方向における断面形状である。すなわち、電子ビームＥＢの断面形状は、ＹＺ平面における形状である。円形断面形状を有する電子ビームＥＢを形成するためには、例えば、カソードＣの電子放出面自体が、カソードＣの電子放出面と対向する位置から見て（カソードＣの電子放出面をＸ軸方向から見て）、円形状を有していてもよい。

【0021】

回転陽極ユニット３は、ターゲット３１と、回転支持体３２と、回転支持体３２を回転軸Ａ周りに回転駆動させる駆動部３３と、を有している。ターゲット３１は、回転軸Ａを中心軸とした平たい円錐台状に形成された回転支持体３２の周縁部に沿って設けられている。回転軸Ａは、回転支持体３２の中心軸であり、円錐台状の回転支持体３２の側面は、回転軸Ａに対して傾斜した表面を有する。また、回転支持体３２は、回転軸Ａを中心軸とした円環状に形成されていてもよい。ターゲット３１を構成する材料は、例えば、タングステン、銀、ロジウム、モリブデン、及びそれらの合金等の重金属である。回転支持体３２は、回転軸Ａ周りに回転可能とされている。回転支持体３２を構成する材料は、例えば、銅、銅合金等の金属である。駆動部３３は、例えばモータ等の駆動源を有しており、回転支持体３２を回転軸Ａ周りに回転駆動させる。ターゲット３１は、回転支持体３２の回転に伴って回転しながら電子ビームＥＢを受け、Ｘ線ＸＲを発生させる。Ｘ線ＸＲは、筐体７に形成されたＸ線通過孔７ａから筐体７の外部に出射される。Ｘ線通過孔７ａは、窓部材８によって気密に塞がれている。回転軸Ａの軸方向は、ターゲット３１への電子ビームＥＢの入射方向と平行である。ただし、回転軸Ａは、ターゲット３１への電子ビームＥＢの入射方向に対して、上記入射方向に交差する方向に延びるように傾斜していてもよい。ターゲット３１は、いわゆる反射型であってもよく、電子ビームＥＢの走行方向（ターゲット３１への入射方向）に対して交差する方向にＸ線ＸＲを放出する。いくつかの実施例では、Ｘ線ＸＲの出射方向は、電子ビームＥＢの走行方向に直交する方向である。従って、電子ビームＥＢの走行方向に平行な方向をＸ軸方向（第１方向）とし、ターゲット３１からのＸ線ＸＲの出射方向に平行な方向をＺ軸方向（第２方向）とし、Ｘ軸方向及びＺ軸方向に直交する方向をＹ軸方向（第３方向）とする。

【0022】

磁気レンズ４は、電子ビームＥＢを制御する。磁気レンズ４は、偏向コイル４１と、磁気集束レンズ４２と、磁気四重極レンズ４３と、筐体４４と、を有している。筐体４４は、偏向コイル４１、磁気集束レンズ４２、及び磁気四重極レンズ４３を収容する。偏向コイル４１、磁気集束レンズ４２、及び磁気四重極レンズ４３は、Ｘ軸方向に沿って、電子銃２側からターゲット３１側に向かって、この順に配置されている。電子銃２とターゲット３１との間には、電子ビームＥＢが通過する電子通過路Ｐが形成されている。図２に示されるように、電子通過路Ｐは、円筒管９（筒状部）によって形成されてもよい。円筒管９は、電子銃２とターゲット３１との間において、Ｘ軸方向に沿って延在する、非磁性体の金属部材である。円筒管９の追加の例示的な構成の詳細については後述する。

【0023】

偏向コイル４１、磁気集束レンズ４２、及び磁気四重極レンズ４３は、円筒管９に直接的又は間接的に接続されている。例えば、偏向コイル４１、磁気集束レンズ４２、及び磁気四重極レンズ４３は、円筒管９を基準として組み立てられることにより、それぞれの中心軸が精度良く同軸上に配置されている。これにより、偏向コイル４１、磁気集束レンズ４２、及び磁気四重極レンズ４３のそれぞれの中心軸は、円筒管９の中心軸（Ｘ軸に平行な軸）と一致している。

【0024】

偏向コイル４１は、電子銃２と磁気集束レンズ４２との間に配置されている。偏向コイル４１は、電子通過路Ｐを囲むように配置されている。例えば、偏向コイル４１は、筒部材１０を介して、円筒管９に間接的に接続されている。筒部材１０は、円筒管９と同軸に延在する、非磁性体の金属部材である。筒部材１０は、円筒管９の外周を覆うように設けられている。偏向コイル４１は、壁部４４ａのターゲット３１側の面と、筒部材１０の外周面と、によって位置決めされている。壁部４４ａは、内部空間Ｓ１に対向する位置に設けられた筐体４４の一部であって非磁性体からなる。偏向コイル４１は、電子銃２から出射された電子ビームＥＢの走行方向を調整する。偏向コイル４１は、１つ（１組）の偏向コイルによって構成されてもよいし、２つ（２組）の偏向コイルによって構成されてもよい。偏向コイル４１が１つの偏向コイルを含む前者の場合には、偏向コイル４１は、電子銃２から出射される電子ビームＥＢの出射軸と磁気集束レンズ４２及び磁気四重極レンズ４３の中心軸（Ｘ軸に平行な軸）との間の角度ずれを補正するように構成されてもよい。例えば、角度ずれは、上記出射軸と上記中心軸とが所定の角度で交差している場合に生じ得る。そこで、偏向コイル４１で電子ビームＥＢの走行方向を上記中心軸に沿った方向に変化させることにより、上記角度ずれを解消することができる。偏向コイル４１が２つの偏向コイルを含む後者の場合には、偏向コイル４１によって二次元的な偏向を行うことができるため、上記角度ずれだけでなく、上記出射軸と上記中心軸との間の横方向のずれ（例えば、上記出射軸と上記中心軸とがＸ軸方向において互いに平行であり、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の一方又は両方において離間している場合等）についても適切に補正することができる。

【0025】

磁気集束レンズ４２は、電子銃２及び偏向コイル４１よりも後段に配置されている。磁気集束レンズ４２は、Ｘ軸方向に沿った軸周りに電子ビームＥＢを回転させながら電子ビームＥＢを集束させる。例えば、磁気集束レンズ４２内を通過する電子ビームＥＢは、螺旋を描くように回転しながら集束する。磁気集束レンズ４２は、電子通過路Ｐを囲むように配置されたコイル４２ａと、ポールピース４２ｂ、ヨーク４２ｃ、ヨーク４２ｄと、を有している。ヨーク４２ｃは、コイル４２ａの外側の一部と筒部材１０とを接続するように設けられた筐体４４の壁部４４ｂとしても機能する。ヨーク４２ｄは、筒部材１０の外周を覆うように設けられた筒状部材である。例えば、コイル４２ａは、筒部材１０とヨーク４２ｄとを介して、円筒管９に間接的に接続されている。ポールピース４２ｂは、ヨーク４２ｃとヨーク４２ｄとによって構成されている。ヨーク４２ｃ及びヨーク４２ｄは、鉄等の強磁性体である。また、ポールピース４２ｂは、ヨーク４２ｃとヨーク４２ｄとの間に設けられた切り欠き（ギャップ）と、切り欠き近傍に位置するヨーク４２ｃとヨーク４２ｄの一部分と、によって構成されてもよい。ポールピース４２ｂの内径Ｄは、ヨーク４２ｃ又はヨーク４２ｄにおけるギャップ隣接領域の内径と等しい。これにより、磁気集束レンズ４２は、ポールピース４２ｂから円筒管９側にコイル４２ａの磁場が漏れるように構成されてもよい。

【0026】

磁気四重極レンズ４３は、磁気集束レンズ４２よりも後段に配置されている。磁気四重極レンズ４３は、電子ビームＥＢの断面形状を、Ｚ軸方向に沿った長径とＹ軸方向に沿った短径とを有する楕円形状に変形させる。磁気四重極レンズ４３は、電子通過路Ｐを囲むように配置されている。例えば、磁気四重極レンズ４３は、筐体４４の壁部４４ｃを介して、円筒管９に間接的に接続されている。壁部４４ｃは、壁部４４ｂに接続されると共に円筒管９の外周を覆うように設けられている。壁部４４ｃは、非磁性体の金属材料からなる。

【0027】

図３に示されるように、例示的な磁気四重極レンズ４３は、円環状のヨーク４３ａと、ヨーク４３ａの内周面に設けられた４つの円柱状のヨーク４３ｂと、各ヨーク４３ｂの先端に設けられたヨーク４３ｃと、を有している。ヨーク４３ｂには、コイル４３ｄが巻かれている。各ヨーク４３ｃは、ＹＺ平面において略半円形状の断面形状を有する。磁気四重極レンズ４３の内径ｄは、各ヨーク４３ｃの最内端を通る内接円の径である。磁気四重極レンズ４３は、ＸＺ面（Ｙ軸方向に直交する平面）においては凹レンズとして機能し、ＸＹ面（Ｚ軸方向に直交する平面）においては凸レンズとして機能する。このような磁気四重極レンズ４３の機能により、電子ビームＥＢのＺ軸方向に沿った長さがＹ軸方向に沿った長さよりも大きくなるように、電子ビームＥＢのＺ軸方向に沿った径（長径Ｘ１）とＹ軸方向に沿った径（短径Ｘ２）とのアスペクト比が調整される。従って、コイル４３ｄに流す電流量を調整することにより、アスペクト比を選択的に調整することができる。一例として、長径Ｘ１と短径Ｘ２とのアスペクト比は「１０：１」に調整される。

【0028】

排気部５は、真空ポンプ５ａ（第１真空ポンプ）と、真空ポンプ５ｂ（第２真空ポンプ）と、を有している。筐体６には、筐体６内の空間（すなわち、筐体６及び磁気レンズ４の筐体４４により画定される内部空間Ｓ１）を真空排気するための排気流路Ｅ１（第１排気流路）が設けられている。排気流路Ｅ１を介して、真空ポンプ５ｂと内部空間Ｓ１とが連通している。筐体７には、筐体７内の空間（すなわち、筐体７により画定される内部空間Ｓ２）を真空排気するための排気流路Ｅ２（第２排気流路）が設けられている。排気流路Ｅ２を介して、真空ポンプ５ａと内部空間Ｓ２とが連通している。真空ポンプ５ｂは、排気流路Ｅ１を介して内部空間Ｓ１を真空排気する。真空ポンプ５ａは、が排気流路Ｅ２を介して、内部空間Ｓ２を真空排気する。これにより、内部空間Ｓ１及び内部空間Ｓ２は、例えば、電子銃又はターゲットで発生するガスを除去するために、真空状態又は部分真空状態に維持される。内部空間Ｓ１の内圧は、好ましくは１０^－４Ｐａ以下の部分真空に維持されてもよく、より好ましくは１０^－５Ｐａ以下の部分真空に維持されてもよい。内部空間Ｓ２の内圧は、好ましくは１０^－６Ｐａ～１０^－３Ｐａの間の部分真空に維持されてもよい。円筒管９の内部空間（電子通過路Ｐ内の空間）についても、内部空間Ｓ１又は内部空間Ｓ２を介して、排気部５によって真空排気される。

【0029】

なお、図１に示される形態のように真空ポンプ５ａ及び真空ポンプ５ｂと２つの排気ポンプを使用することなく、図８に示されるように、１つの排気ポンプ（ここでは一例として真空ポンプ５ｂ）で内部空間Ｓ１及び内部空間Ｓ２の両方を真空排気可能な構造（Ｘ線発生装置１Ａ）が採用されてもよい。いくつかの実施例では、筐体６及び筐体７の外部に位置する連絡路Ｅ３によって、排気流路Ｅ１及び排気流路Ｅ２を連結してもよい。他の例では、連絡路Ｅ３は、排気流路Ｅ１と排気流路Ｅ２とを結合するように、筐体７の壁部内から筐体６の壁部内へと連続して設けられた貫通孔を含んでもよい。なお、１つの排気ポンプは、真空ポンプ５ａ及び真空ポンプ５ｂのいずれを用いてもよいが、排気流路Ｅ１と結合された真空ポンプ５ｂを排気ポンプとすることにより、より効率のよい真空排気が可能となる。

【0030】

いくつかの実施例では、内部空間Ｓ１，Ｓ２及び電子通過路Ｐが真空引きされた状態で、電子銃２に電圧が印加される。その結果、電子銃２から円形断面形状の電子ビームＥＢが出射される。電子ビームＥＢは、磁気レンズ４によってターゲット３１に集束させられると共に楕円形断面形状に変形させられ、回転するターゲット３１に入射する。電子ビームＥＢがターゲット３１に入射すると、ターゲット３１においてＸ線ＸＲが発生し、略円形状の実効焦点形状を有するＸ線ＸＲがＸ線通過孔７ａから筐体７の外部に出射される。

【0031】

図２に示されるように、円筒管９の構成例は、Ｘ軸方向に沿って径の大きさが段階的に変化する形状を有している。例えば、円筒管９は、Ｘ軸方向に沿って配置された６つの円筒部９１～９６を有している。円筒部９１～９６のそれぞれは、Ｘ軸方向に沿って一定の径を有している。円筒管９の外径は、円筒管９の内径に同調して変化しなくてもよい。すなわち、円筒管９の外径は、一定であってもよい。

【0032】

円筒部９１（第１円筒部）は、円筒管９の電子銃２側の第１端部９ａを含む。円筒部９１は、第１端部９ａから、境界部９ｃにおけるコイル４２ａの電子銃２側の部分に囲まれた第２端部９１ａまで延びている。円筒部９２（第２円筒部）の第１端部９２ａは、円筒部９１のターゲット３１側の第２端部９１ａに接続されている。いくつかの実施例では、円筒部９２は、円筒部９１の第２端部９１ａからポールピース４２ｂよりも若干ターゲット３１側にある第２円筒部９２の第２端部９２ｂまで延びている。例えば、第２円筒部９２の第２端部９２ｂは、Ｘ軸方向に沿ってポールピース４２ｂとターゲット３１との間に位置してもよい。また、円筒部９３（第３円筒部）の第１端部９３ａは、円筒部９２のターゲット３１側の第２端部９２ｂに接続されている。

【0033】

円筒部９３は、円筒部９２の第２端部９２ｂから磁気四重極レンズ４３に囲まれた円筒部９３の第２端部９３ｂまで延びている。円筒部９４（第４円筒部）の第１端部は、円筒部９３のターゲット３１側の第２端部９３ｂに接続されている。円筒部９４は、円筒部９３の第２端部９３ｂから壁部４４ｃの筐体７側まで延びている。

【0034】

円筒部９５（第５円筒部）及び円筒部９６（第６円筒部）は、筐体７の壁部７１の内部を通る。壁部７１は、ターゲット３１に対向する位置に配置されており、Ｘ軸方向に交差するように延在している。円筒部９５は、円筒部９４のターゲット３１側の第２端部に接続されている。円筒部９５は、円筒部９４の当該端部から壁部７１の内部の途中部まで延びている。円筒部９６は、壁部７１の内部の途中部において、円筒部９５のターゲット３１側の端部に接続されている。円筒部９６は、円筒部９５の当該端部から円筒管９のターゲット３１側の第２端部９ｂまで延びている。なお、図２に示されるように、例示的なＸ線通過孔７ａは、壁部７１と接続されてＺ軸方向に交差するように延在する壁部７２に設けられている。Ｘ線通過孔７ａは、Ｚ軸方向に沿って壁部７２を貫通している。

【0035】

いくつかの実施例では、各円筒部９１～９６の径をｄ１～ｄ６と表すと、「ｄ２＞ｄ３＞ｄ１＞ｄ４＞ｄ５＞ｄ６」の関係が成立している。一例として、径ｄ１は６～１２ｍｍであり、径ｄ２は１０～１４ｍｍであり、径ｄ３は８～１２ｍｍであり、径ｄ４は４～６ｍｍであり、径ｄ５は４～６ｍｍであり、径ｄ６は０．５～４ｍｍである。

【0036】

円筒部９１と円筒部９２の少なくとも一部は、電子通過路Ｐのうち磁気集束レンズ４２のポールピース４２ｂ（特にヨーク４２ｃとヨーク４２ｄとの間のギャップ）に囲まれた部分よりも電子銃２側に位置している。いくつかの実施例では、円筒部９１と円筒部９２の少なくとも一部は、「電子通過路Ｐのうち磁気集束レンズ４２のポールピース４２ｂに囲まれた部分よりも電子銃２側の部分」（以下「第１円筒部分」という。）を構成している。そして、上述したように、円筒部９１の径ｄ１よりも円筒部９２の径ｄ２の方が大きい（ｄ２＞ｄ１）。つまり、円筒部９２は、電子銃２側に隣接する円筒部９１よりも拡径されている。換言すれば、第１円筒部分において、円筒部９２の少なくとも一部は、ターゲット３１側に向かって拡径する拡径部を構成している。

【0037】

円筒部９６は、電子通過路Ｐのターゲット３１側の端部９ｂを含む。そして、円筒部９５の径ｄ５よりも円筒部９６の径ｄ６の方が小さい（ｄ６＜ｄ５）。つまり、円筒部９６は、電子銃２側に隣接する円筒部９５よりも縮径されており、円筒部９６は、ターゲット３１側に向かって縮径する縮径部を構成している。いくつかの実施例では、円筒部９２の径ｄ２が円筒管９の最大径であり、円筒部９２からターゲット３１側に向かって、順次縮径されている。従って、円筒部９３～９６を含む部分が上記縮径部を構成していると捉えることもできる。

【0038】

いくつかの実施例では、電子銃２よりも後段に配置された磁気集束レンズ４２によって、電子ビームＥＢの大きさが調整されると共に、磁気集束レンズ４２よりも後段に配置された磁気四重極レンズ４３によって、電子ビームＥＢの断面形状が楕円形状に変形させられる。従って、電子ビームＥＢの大きさの調整と断面形状の調整とをそれぞれ独立して行うことができる。

【0039】

図４の（Ａ）は、図１及び図２に示される磁気集束レンズ４２及び磁気四重極レンズ４３を含む構成例の模式図である。図４の（Ｂ）は、比較例の構成（ダブレット）の模式図である。図４の（Ａ）及び（Ｂ）は、カソードＣ（電子銃２）からターゲット３１までの間に電子ビームＥＢに作用する光学系の一例を模式的に表した図である。図４の（Ｂ）に示される比較例の構成では、凹レンズとして作用する面と凸レンズとして作用する面とを相互に入れ替えた２段の磁気四重極レンズの組み合わせによって、電子ビームの断面形状の大きさ及びアスペクト比の調整が行われる。図４の（Ｂ）の比較例では、電子ビームの断面形状の大きさを決定するレンズとアスペクト比を決定するレンズとが互いに独立していない。従って、２段の磁気四重極レンズの組み合わせによって、大きさ及びアスペクト比を同時に調整する必要がある。このため、焦点寸法及び焦点形状の調整が煩雑となる。これに対して、図４の（Ａ）に示される実施例の構成では、前段の磁気集束レンズ４２によって、電子ビームＥＢの断面形状の大きさが調整される。すなわち、磁気集束レンズ４２によって、電子ビームＥＢの断面形状は、一定の大きさまで絞られる。その後、後段の磁気四重極レンズ４３により、電子ビームＥＢの断面形状のアスペクト比が調整される。このように、図４の（Ａ）の実施例の構成では、電子ビームＥＢの断面形状の大きさを決定するレンズ（磁気集束レンズ４２）とアスペクト比を決定するレンズ（磁気四重極レンズ４３）とが互いに独立している。このため、焦点寸法及び焦点形状の調整を容易且つ柔軟に行うことができる。

【0040】

また、磁気集束レンズ４２内を通過する電子ビームＥＢは、Ｘ軸方向に沿った軸周りに回転するが、電子銃２により出射される電子ビームＥＢの断面形状が円形状であることにより、磁気集束レンズ４２を経て磁気四重極レンズ４３へと至る電子ビームの断面形状は、磁気集束レンズ４２内における電子ビームＥＢの回転量によらずに一定（円形状）となる。これにより、磁気四重極レンズ４３において、電子ビームＥＢの断面形状Ｆ１（ＹＺ面に沿った断面形状）を、一貫して確実に、Ｚ方向に沿った長径Ｘ１とＹ軸方向に沿った短径Ｘ２とを有する楕円形状に成形することができる。以上により、電子ビームＥＢの断面形状のアスペクト比及び大きさを容易且つ柔軟に調整することができる。

【0041】

電子銃２及び磁気レンズ４を備える実施例に係るＸ線発生装置１の性能を実験により評価した。その際、電子銃２に高電圧を印加し、ターゲット３１を接地電位とした。所望の出力（カソードＣへの印加電圧）において、「４０μｍ×４０μｍ」の実効焦点寸法を持つＸ線ＸＲが得られた。１０００時間の動作において、焦点寸法が変化した場合に、カソードＣ側の動作条件を変更することなく、磁気四重極レンズ４３のコイル４３ｄの電流量を調整するだけで、再度上記の実効焦点寸法が容易に得られた。以上のように、Ｘ線発生装置１によれば、コイル４３ｄの電流量の調整を行うだけでＸ線ＸＲの実効焦点寸法を動的な変化に応じて容易に修正可能であることが確認された。

【0042】

いくつかの実施例では、図５に示されるように、ターゲット３１は、電子ビームＥＢが入射される電子入射面３１ａを有している。電子入射面３１ａは、Ｘ軸方向及びＺ軸方向に対して傾斜している。そして、磁気四重極レンズ４３により楕円形状に変形させられた後の電子ビームＥＢの断面形状Ｆ１（すなわち、長径Ｘ１及び短径Ｘ２の比）と、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に対する電子入射面３１ａの傾斜角度とは、Ｘ線ＸＲの取り出し方向（Ｚ軸方向）から見たＸ線ＸＲの焦点形状Ｆ２が略円形状となるように調整されている。いくつかの実施例では、ターゲット３１の電子入射面３１ａの傾斜角度及び磁気四重極レンズ４３による成形条件（アスペクト比）を調整することにより、取り出されるＸ線ＸＲの焦点（実効焦点）の形状を略円形状とすることができる。その結果、Ｘ線発生装置１により発生したＸ線ＸＲを用いたＸ線検査等において、適切な検査画像を得ることができる。

【0043】

いくつかの実施例では、図２に示されるように、Ｘ軸方向に沿った磁気集束レンズ４２の長さは、Ｘ軸方向に沿った磁気四重極レンズ４３の長さよりも長い。ここで、「Ｘ軸方向に沿った磁気集束レンズ４２の長さ」は、コイル４２ａを包囲するヨーク４２ｃの全長を意味する。いくつかの実施例では、磁気集束レンズ４２のコイル４２ａの巻数を確保し易くなる。その結果、磁気集束レンズ４２に比較的大きい磁場を生じさせることにより、縮小率をより高めるために、電子ビームＥＢを効果的に小さく集束させることができる。さらに、ターゲット３１の電子入射面３１ａに入射する電子ビームＥＢの大きさを小さくするために、電子銃２から磁気集束レンズ４２により構成されるレンズ中心（ポールピース４２ｂが設けられた部分）までの距離を長くすることができる。

【0044】

また、磁気集束レンズ４２のポールピース４２ｂの内径Ｄは、磁気四重極レンズ４３の内径ｄ（図３参照）よりも大きい。いくつかの実施例では、磁気集束レンズ４２のポールピース４２ｂの内径Ｄを比較的大きくすることにより、磁気集束レンズ４２により構成されるレンズの球面収差を小さくすることができる。また、磁気四重極レンズ４３の内径ｄを比較的小さくすることにより、磁気四重極レンズ４３におけるコイル４３ｄの巻数及び当該コイル４３ｄを流れる電流量を少なくすることができる。その結果、磁気四重極レンズ４３における発熱量を抑制することもできる。

【0045】

また、Ｘ線発生装置１は、Ｘ軸方向に沿って延在し、電子ビームＥＢが通過する電子通過路Ｐを形成する円筒管９を備えている。そして、磁気集束レンズ４２及び磁気四重極レンズ４３は、円筒管９に直接的又は間接的に接続されている。いくつかの実施例では、円筒管９を基準として、磁気集束レンズ４２及び磁気四重極レンズ４３の配置又は取付を行うことができるため、磁気集束レンズ４２及び磁気四重極レンズ４３の中心軸を精度良く同軸上に配置することができる。その結果、磁気集束レンズ４２内及び磁気四重極レンズ４３内を通過した後の電子ビームＥＢのプロファイル（断面形状）に歪みが生じることを抑制することができる。

【0046】

また、Ｘ線発生装置１は、偏向コイル４１を備えている。いくつかの実施例では、上述したように、電子銃２から出射される電子ビームＥＢの出射軸と磁気集束レンズ４２及び磁気四重極レンズ４３の中心軸との間に生じた角度ずれ等を、適切に補正することができる。また、偏向コイル４１は、電子銃２と磁気集束レンズ４２との間に配置されている。いくつかの実施例では、電子ビームＥＢが磁気集束レンズ４２及び磁気四重極レンズ４３を通過する前に電子ビームＥＢの走行方向を適切に調整することができる。その結果、ターゲット３１に入射される電子ビームＥＢの断面形状を意図された楕円形状に維持することができる。

【0047】

Ｘ線発生装置１では、カソードＣ（電子銃２）を収容する筐体６とターゲット３１を収容する筐体７とにわたって設けられる電子通過路Ｐが形成されている。そして、電子通過路Ｐのターゲット３１側の端部（円筒管９の端部９ｂ）を含む部分は、ターゲット３１側に向かって縮径している。いくつかの実施例では、円筒部９６（或いは、円筒部９３～９６）が、ターゲット３１側に向かって縮径する縮径部を構成している。これにより、筐体７内で電子ビームＥＢがターゲット３１に入射することにより生じた反射電子が、電子通過路Ｐを介して筐体６内へと到達し難くなっている。その結果、ターゲット３１から放出された反射電子に起因するカソードＣの劣化が抑制又は防止され得る。なお、反射電子とは、ターゲット３１に入射した電子ビームＥＢのうちターゲット３１に吸収されずに反射する電子である。

【0048】

カソードＣから電子ビームＥＢが放出される際に、電子銃２によりガスが発生する。ガスは、カソードＣが収容されている空間に残留し得る。また、ガス（例えば、Ｈ_２、Ｈ_２Ｏ、Ｎ_２、ＣＯ、ＣＯ_２、ＣＨ_４、Ａｒ等のガス副産物）が、ターゲット３１への電子の衝突により、筐体７内において発生し得る。これにより、電子がターゲット３１の表面から反射されることもある。いくつかの実施例では、電子通過路Ｐのターゲット３１側の入口（すなわち、端部９ｂ）が狭くなっているため、電子通過路Ｐを介して筐体６側（すなわち、内部空間Ｓ１）へと吸引されるガスが少なく、筐体６に設けられた排気流路Ｅ１から排出されるガスは少ない。そこで、Ｘ線発生装置１では、筐体７自体に、上記ガスの排出経路（排気流路Ｅ２）が設けられている。これにより、各筐体６，７内の真空排気を適切に行いつつ、反射電子に起因するカソードＣの劣化を抑制又は防止することができる。

【0049】

また、電子通過路Ｐのうち磁気集束レンズ４２のポールピース４２ｂに囲まれた部分よりも電子銃２側の部分（上述した第１円筒部分）は、ターゲット３１側に向かって拡径する拡径部（円筒部９２の少なくとも一部）を有する。いくつかの実施例では、電子通過路Ｐのターゲット３１側の端部９ｂから電子通過路Ｐ内へと反射電子が進入したとしても、ターゲット３１側に向かって拡径する拡径部（すなわち、カソードＣ側に向かって縮径する部分）により、電子通過路Ｐを介した反射電子のカソードＣ側への移動を抑制することができる。また、ターゲット３１に向かう電子ビームＥＢが電子通過路Ｐの内壁（円筒管９の内面）に衝突してしまうことを効果的に抑制することができる。

【0050】

また、拡径部は、円筒管９の電子銃２側からターゲット３１側に向かって、径ｄ１（第１径）を有する部分（すなわち円筒部９１）から径ｄ１よりも大きい径ｄ２（第２径）を有する部分（すなわち円筒部９２）へと非連続に変化する部分（すなわち、円筒部９１と円筒部９２との境界部分）を含む。いくつかの実施例では、円筒部９１と円筒部９２との境界部分において、円筒管９の径は、段差状に変化している。境界部９ｃが、径ｄ１を内径とし、径ｄ２を外径とする円環状の壁によって形成されている（図２参照）。いくつかの実施例では、電子通過路Ｐ内をターゲット３１側から電子銃２側へと進む反射電子が存在したとしても、当該反射電子を当該境界部９ｃに衝突させることができる。これにより、当該反射電子のカソードＣ側への移動をより一層効果的に抑制又は防止することができる。

【0051】

また、電子通過路Ｐのうち磁気集束レンズ４２のポールピース４２ｂに囲まれた部分の径（円筒部９２の径ｄ２）は、電子通過路Ｐの他の部分の径以上である。つまり、電子通過路Ｐは、磁気集束レンズ４２のポールピース４２ｂに囲まれた部分において、最大径を有している。いくつかの実施例では、電子銃２から出射した電子ビームＥＢの拡がりが大きくなる部分（すなわち、ポールピース４２ｂに囲まれた部分）の径を他の部分の径以上に大きくすることにより、ターゲット３１に向かう電子ビームＥＢが電子通過路Ｐの内壁（円筒管９の内面）に衝突してしまうことを効果的に抑制することができる。

【0052】

また、排気流路Ｅ１と排気流路Ｅ２とは連通している。そして、排気部５が、排気流路Ｅ１を介して筐体６内を真空排気すると共に、排気流路Ｅ２を介して筐体７内を真空排気する。いくつかの実施例では、共通の排気部５によって、筐体６内の内部空間Ｓ１及び筐体７内の内部空間Ｓ２の両方を真空排気することができるため、Ｘ線発生装置１の小型化を図ることができる。

【0053】

本明細書に記載される全ての態様、利点及び特徴は、任意の特定の実施例によって必ずしも達成されないこと、或いは任意の特定の実施例に必ずしも含まれないことを理解されたい。本明細書では様々な実施例を説明したが、異なる材料及び形状を有するものを含む他の実施例を採用することができることは明らかである。

【0054】

例えば、電子銃２からの電子ビームＥＢの出射軸と磁気集束レンズ４２の中心軸とが精度良く揃う場合には、偏向コイル４１は省略されてもよい。また、偏向コイル４１は、磁気集束レンズ４２と磁気四重極レンズ４３との間に配置されてもよいし、磁気四重極レンズ４３とターゲット３１との間に配置されてもよい。

【0055】

電子通過路Ｐ（円筒管９）の形状は、全域に亘って単一の径を有していてもよい。また、電子通過路Ｐは、単一の円筒管９によって形成されてもよい。他の例では、円筒管９は、筐体６内にのみ設けられ、筐体７内を通る電子通過路Ｐは、筐体７の壁部７１に設けられた貫通孔によって形成されてもよい。また、別途に円筒管９を設けることなく、筒部材１０の貫通孔と筐体４４及び筐体７に設けられた貫通孔とによって、電子通過路Ｐを構成してもよい。

【0056】

図６は、円筒管の第１変形例（円筒管９Ａ）を示している。いくつかの実施例では、円筒管９Ａは、円筒部９１～９６の代わりに円筒部９１Ａ～９３Ａを有する点で、図２に示される円筒管９と相違している。円筒部９１Ａは、円筒管９の端部９ａからコイル４２ａの電子銃２側に囲まれた位置まで延びている。円筒部９１Ａはテーパ形状を有している。例えば、円筒部９１Ａの径は、端部９ａからターゲット３１側に向かって、径ｄ１から径ｄ２まで漸増している。円筒部９２Ａは、円筒部９１Ａのターゲット３１側の端部からポールピース４２ｂよりも若干ターゲット３１側の位置まで延びている。円筒部９２Ａは一定の径（径ｄ２）を有している。円筒部９３Ａは、円筒部９２Ａのターゲット３１側の端部から円筒管９の端部９ｂまで延びている。円筒部９３Ａはテーパ形状を有している。例えば、円筒部９３Ａの径は、円筒部９２Ａの当該端部からターゲット３１側に向かって、径ｄ２から径ｄ６まで漸減している。円筒管９Ａにおいては、円筒部９１Ａが拡径部に相当し、円筒部９３Ａが縮径部に相当する。

【0057】

図７は、円筒管の第２変形例（円筒管９Ｂ）を示している。いくつかの実施例では、円筒管９Ｂは、円筒部９１～９６の代わりに円筒部９１Ｂ，９２Ｂを有する点で、図２に示される円筒管９と相違している。円筒部９１Ｂは、円筒管９の端部９ａからポールピース４２ｂに囲まれた位置まで延びている。円筒部９１Ｂはテーパ形状を有している。例えば、円筒部９１Ｂの径は、端部９ａからターゲット３１側に向かって、径ｄ１から径ｄ２まで漸増している。円筒部９２Ｂは、円筒部９１Ｂのターゲット３１側の端部から円筒管９の端部９ｂまで延びている。円筒部９２Ｂはテーパ形状を有している。いくつかの実施例では、円筒部９２Ｂの径は、円筒部９１Ｂの当該端部からターゲット３１側に向かって、径ｄ２から径ｄ６まで漸減している。円筒管９Ｂにおいては、円筒部９１Ｂが拡径部に相当し、円筒部９２Ｂが縮径部に相当する。

【0058】

いくつかの実施例では、円筒管（電子通過路）の縮径部及び拡径部は、円筒管９のように段差状（非連続）に形成されていなくてもよく、円筒管９Ａ，９Ｂのようにテーパ状に形成されてもよい。また、円筒管９Ｂのように、円筒管は、テーパ状に形成された部分のみによって構成されてもよい。また、円筒管は、段差状に径を変化させる部分とテーパ状に径を変化させる部分との両方を有していてもよい。例えば、拡径部が円筒管９Ａのようにテーパ状に形成される一方で、縮径部が円筒管９のように段差状に形成されてもよい。

【0059】

また、ターゲットは、回転陽極でなくてもよい。いくつかの実施例では、ターゲットが回転しないように構成され、電子ビームＥＢが常にターゲット上の同じ位置に入射するように構成されてもよい。ただし、ターゲットを回転陽極とすることにより、ターゲットに対する電子ビームＥＢによる局所的な負荷を減少させることができる。その結果、電子ビームＥＢの量を増大させ、ターゲットから出射されるＸ線ＸＲの線量を増大させることが可能となる。

【0060】

いくつかの実施例では、電子銃２は、円形状の断面形状を有する電子ビームＥＢを出射するように構成されてもよい。他の例では、電子銃２は、円形状以外の断面形状を有する電子ビームを出射するように構成されてもよい。

【0061】

［付記］
本開示は、下記の構成を含んでいる。

【0062】

［構成１］
電子ビームＥＢの走行方向は、偏向コイル４１（偏向コイル４１が２つの偏向コイルによって構成される場合には、その一方の偏向コイル）によって、第１方向（Ｘ軸方向）における電子ビームＥＢの軸と磁気集束レンズ４２及び磁気四重極レンズ４３を通過する電子通過路Ｐの中心軸との角度ずれを補正するように調整されている。

【0063】

［構成２］
電子ビームＥＢの走行方向は、電子銃２と磁気集束レンズ４２との間に配置された第２の偏向コイル（偏向コイル４１が２つの偏向コイルによって構成される場合における他方の偏向コイル）によって、電子ビームＥＢの軸と電子通過路Ｐの中心軸との間の横方向のずれを補正するように更に調整されている。

【0064】

［構成３］
Ｘ線発生装置１は、円形断面形状を有する電子ビームＥＢを放射する手段（例えば、電子銃２）と、電子ビームＥＢを回転軸周りに回転させながら集束させる手段（例えば、磁気集束レンズ４２）と、電子ビームＥＢの円形断面形状を、回転軸に直交する長径Ｘ１と回転軸及び長径Ｘ１の両方に直交する短径Ｘ２とを有する楕円形断面形状に変形させる手段（例えば、磁気四重極レンズ４３）と、楕円形断面形状を有する電子ビームＥＢを受けることに応じてＸ線ＸＲを放出する手段（例えば、ターゲット３１）と、を備える。

【0065】

［構成４］
Ｘ線発生装置１は、電子ビームＥＢの走行方向を調整する手段（例えば、偏向コイル４１）を更に備える。上記調整する手段は、電子ビームＥＢの走行方向において、電子ビームＥＢを放出する手段（電子銃２）と電子ビームを集束させる手段（磁気集束レンズ４２）との間に位置する。

【0066】

［構成５］
電子ビームを集束させる手段は、第１磁気レンズ（磁気集束レンズ４２）を含む。電子ビームの断面形状を変形させる手段は、第２磁気レンズ（磁気四重極レンズ４３）を含む。上記調整する手段は、電子ビームＥＢの回転軸と第１磁気レンズ及び第２磁気レンズの両方を通過する中心軸との角度ずれを補正する手段（例えば、偏向コイル４１に含まれる２つの偏向コイルのうちの一方）と、電子ビームＥＢの回転軸と上記中心軸との間の横方向のずれを補正する手段（例えば、偏向コイル４１に含まれる２つの偏向コイルのうちの他方）と、を含む。

【0067】

［構成６］
Ｘ線ＸＲを放出する手段（ターゲット３１）は、長径Ｘ１及び短径Ｘ２の両方に対して傾斜した電子入射面３１ａを有する。Ｘ線発生装置１は、電子ビームＥＢの円形断面形状を楕円形断面形状に変形させた後に、電子ビームＥＢの長径Ｘ１及び短径Ｘ２の比を調整する手段（磁気四重極レンズ４３）を備える。上記比と長径Ｘ１及び短径Ｘ２に対する電子入射面３１ａの傾斜角との組み合わせにより、Ｘ線ＸＲの取り出し方向（Ｚ軸方向）から見たＸ線ＸＲの略円形状の焦点形状Ｆ２が決定される。

【0068】

［構成７］
Ｘ線発生方法は、円形断面形状を有する電子ビームＥＢを放出するステップと、第１磁気レンズによって、円形断面形状を有する電子ビームＥＢを回転軸周りに回転させながら集束させるステップと、第２磁気レンズによって、電子ビームＥＢの円形断面形状を、回転軸に直交する長径Ｘ１と回転軸及び長径Ｘ１の両方に直交する短径Ｘ２とを有する楕円形断面形状に変形させるステップと、楕円形断面形状を有する電子ビームＥＢをターゲット３１で受けることに応じてＸ線ＸＲを放出するステップと、を含む。

【0069】

［構成８］
第２磁気レンズは、磁気四重極レンズ４３を含む。

【0070】

［構成９］
磁気四重極レンズ４３は、円形断面形状を有する電子ビームＥＢが第１磁気レンズによって集束させられた後、電子ビームＥＢの円形断面形状を楕円形断面形状に変形させる。

【0071】

［構成１０］
Ｘ線発生方法は、電子ビームＥＢが第１磁気レンズによって集束させられる前に、円形断面形状を有する電子ビームＥＢの走行方向を調整するステップを更に含む。

【0072】

［構成１１］
電子ビームＥＢの走行方向は、電子ビームＥＢの回転軸と第１磁気レンズ及び第２磁気レンズの両方を通過する中心軸との角度ずれを補正する偏向コイル４１によって調整される。

【0073】

［構成１２］
電子ビームＥＢの走行方向は、電子ビームＥＢの回転軸と第１磁気レンズ及び第２磁気レンズの両方を通過する中心軸との間の横方向のずれを補正する偏向コイル４１によって調整される。

【0074】

［構成１２］
ターゲット３１は、長径Ｘ１及び短径Ｘ２の両方に対して傾斜した電子入射面３１ａを有する。Ｘ線発生方法は、電子ビームＥＢの円形断面形状を楕円形断面形状に変形させた後に、電子ビームＥＢの長径Ｘ１及び短径Ｘ２の比を調整するステップを更に含む。上記比と長径Ｘ１及び短径Ｘ２に対する電子入射面３１ａの傾斜角との組み合わせにより、Ｘ線ＸＲの取り出し方向（Ｚ軸方向）から見たＸ線ＸＲの略円形状の焦点形状Ｆ２が決定される。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】