(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-11-13
(54)【発明の名称】電子操作を有する透過型X線システム及び使用方法
(51)【国際特許分類】
H01J 35/14 20060101AFI20241106BHJP
H01J 35/06 20060101ALI20241106BHJP
H01J 35/08 20060101ALI20241106BHJP
H01J 35/18 20060101ALI20241106BHJP
H05G 1/00 20060101ALI20241106BHJP
【FI】
H01J35/14
H01J35/06 E
H01J35/08 F
H01J35/08 B
H01J35/18
H05G1/00 E
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023533239
(86)(22)【出願日】2022-05-05
(85)【翻訳文提出日】2023-05-29
(86)【国際出願番号】 US2022027943
(87)【国際公開番号】W WO2022235985
(87)【国際公開日】2022-11-10
(32)【優先日】2021-05-05
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】523200723
【氏名又は名称】チェルニアウスキ,ジャスティン
(71)【出願人】
【識別番号】523037196
【氏名又は名称】ラッド ソース テクノロジーズ,インク.
(74)【代理人】
【識別番号】110000659
【氏名又は名称】弁理士法人広江アソシエイツ特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】チェルニアウスキ,ジャスティン
【テーマコード(参考)】
4C092
【Fターム(参考)】
4C092AA01
4C092AB12
4C092AC08
4C092BD16
4C092CE07
(57)【要約】
電子操作を有する透過型線システム及び付随する使用方法が開示される。システムは、試料を照射する目的で、影響された電子を高電位下で加速するためのX線管を含み得る。X線管は、真空化及び真空封止されたハウジングと、ハウジング上に堆積された透過型標的アノードと、ハウジング内のフィラメントと、波形発生器、静電極、レンズ、無線周波数信号、及び/又は磁場を使用して、放出された電子の操作を容易にするためのカソード構造と、を含み得る。カソード構造は、標的アノードに向かって電子を放出し得、放出された電子の静電的及び/又は磁気的影響を容易にして、複数のX線場の形状及び/又はパターンを発生させ得る。加えて、カソード構造は、関連する使用ケースのシナリオに応じて、X線管の範囲内の試料の照射を最適化するために、電子の電子軌道を調節するために利用され得る。
【選択図】
図8
【特許請求の範囲】
【請求項1】
X線管であって、
真空化及び真空封止されたハウジングと、
前記真空化及び真空封止されたハウジング上に堆積された透過型標的アノードと、
前記真空化及び真空封止されたハウジング内に配設されたフィラメントと、
前記真空化及び真空封止されたハウジング内に配設されたカソード構造であって、
前記カソード構造が、前記フィラメントを介して、電子ビーム中の電子を前記透過型標的アノードに向かって放出し、
前記カソード構造が、波形発生器、静電極、無線周波数信号、磁場、又はそれらの組み合わせを利用することによって、前記電子ビーム中の前記電子を操作する、カソード構造と、を備える、X線管。
【請求項2】
前記カソード構造が、前記電子ビーム中の前記電子の静電的又は磁気的影響を容易にして、複数のX線場の形状、パターン、又はそれらの組み合わせを発生させる、請求項1に記載のX線管。
【請求項3】
前記カソード構造が、前記電子ビーム中の前記電子を操作することによって、前記透過型標的アノード上の前記電子の衝撃場所の調節を容易にする、請求項1に記載のX線管。
【請求項4】
前記カソード構造が、前記電子ビームの焦点サイズを調節するために前記波形発生器、前記静電極、前記無線周波数信号、前記磁場、又はそれらの組み合わせを利用することによって、前記電子ビーム中の前記電子の前記操作を容易にする、請求項1に記載のX線管。
【請求項5】
前記電子ビームの前記電子が前記透過型標的アノードに接触するときに発生するX線が、試料を照射するために利用され、前記試料が、血液、昆虫、生成物、有機生成物、消耗品、病原体、生体試料、物体、又はそれらの組み合わせを含む、請求項1に記載のX線管。
【請求項6】
前記X線管が、微小焦点化された撮像に利用される、請求項1に記載のX線管。
【請求項7】
前記X線管が、前記電子ビームの前記電子の軌道を調節するために、前記静電極、集束レンズ、前記無線周波数信号、前記磁場と関連付けられた磁石、又はそれらの組み合わせを利用する、請求項1に記載のX線管。
【請求項8】
前記静電極、集束レンズ、磁石、又はそれらの組み合わせが、前記ハウジング内、前記ハウジングの外側、前記ハウジングの周囲、又はそれらの組み合わせに位置している、請求項1に記載のX線管。
【請求項9】
前記真空化及び真空封止されたハウジング上に堆積された前記透過型標的アノードが、加速された前記電子ビーム中の前記電子のうちの電子からの制動放射X線スペクトルの生成を容易にする標的要素でコーティングされている、請求項1に記載のX線管。
【請求項10】
前記透過型標的アノードが、実質的にX線透過性である材料を含み、前記材料が、ベリリウム、炭素、アルミニウム、セラミック、ステンレス鋼、合金、又はそれらの組み合わせを含む、請求項1に記載のX線管。
【請求項11】
シングルエンド又はダブルエンドの高電圧絶縁体を更に備える、請求項1に記載のX線管。
【請求項12】
前記フィラメントのフィラメントリードが、前記X線管と関連付けられた調節可能な電源に電気的に接続されている、請求項1に記載のX線管。
【請求項13】
前記透過型標的アノードと前記カソード構造との間に電気的に接続された調節可能な高圧電源を更に備える、請求項1に記載のX線管。
【請求項14】
方法であって、
試料を照射するためのX線管の範囲内に前記試料を位置付けることと、
前記X線管をアクティブ化することと、
前記X線管のカソード構造を介して、前記X線管のハウジング上に堆積された透過型アノード構造に向かって電子ビームの電子の放出を容易にすることと、
波形発生器、静電極、無線周波数信号、磁場、又はそれらの組み合わせを利用することによって、前記電子ビーム中の前記電子の操作を容易にすることと、
前記操作に基づいて、前記電子ビームの前記電子と関連付けられた、X線場の形状、パターン、又はそれらの組み合わせを生成することと、
前記X線管の前記透過型アノード構造に接触する前記電子ビームの前記電子に基づいて発生したX線を利用することによって前記試料を照射することであって、前記X線場の形状、パターン、又はそれらの組み合わせが、前記電子と関連付けられた、電子ビームの形状、パターン、又はそれらの組み合わせから結果的に生じる、照射することと、を含む、方法。
【請求項15】
前記X線場の形状、パターン、又はそれらの組み合わせが、線、正方形、球、半球、他の形状、又はそれらの組み合わせを含む、請求項14に記載の方法。
【請求項16】
前記試料が、電子デバイス、昆虫、血液、生成物、有機生成物、消耗品、病原体、生体試料、医療デバイス、医療機器、又はそれらの組み合わせを含む、請求項14に記載の方法。
【請求項17】
前記操作に基づいて前記電子ビームの焦点サイズを調節することを更に含む、請求項14に記載の方法。
【請求項18】
前記試料が、バッチ照射用途、破壊的照射用途、非破壊的用途、撮像用途、又はそれらの組み合わせを含む、請求項14に記載の方法。
【請求項19】
異なる試料が前記X線管の範囲内に位置付けられたときに、前記電子ビームの前記電子の前記操作を調節して、前記異なる試料が位置付けられている特定の場所における前記異なる試料の照射を最適化することを更に含む、請求項14に記載の方法。
【請求項20】
X線管であって、
ハウジングと、
前記ハウジング上に堆積された透過型標的アノードと、
前記真空化及び真空封止されたハウジング内に配設されたカソード構造であって、
前記カソード構造が、電子ビーム中の電子を前記透過型標的アノードに向かって放出し、
前記カソード構造が、複数のX線場の形状、パターン、又はそれらの組み合わせを発生させるために、波形発生器、静電極、無線周波数信号、磁場、又はそれらの組み合わせを利用することによって、前記電子ビーム中の前記電子を操作する、カソード構造と、を備える、X線管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本出願は、照射技術、放射線技術、X線管技術、電子操作技術に関し、より具体的には、電子操作を有する透過型X線システム及び付随する使用方法に関する。
【背景技術】
【0002】
現在、様々なタイプの試料を効果的に照射する際、放射線の均一性及び線量率が重要である。均一性は、X線管などの放射線デバイスから放出される放射線の最低線量に対する放射線の最高線量の比率を含み得る。加えて、放射線場内の試料の位置は、特定の試料がX線管から受信する被曝線量の速度及び均一性にとって重要である。既存の照射技術は、典型的には、カソード構造を利用して、アノード標的に向かって高電位下における電子の放出及び加速を促進することを伴う。加速された電子がX線管のアノード標的に衝突するとき、X線が生成され、これは、X線管を複数の方向に出て、生成されたX線の範囲内に位置付けられた試料を照射し得る。特に、照射は、様々な目的のために利用され得る。例えば、照射は、他のタイプの試料の中でも、血液、有機材料、医療デバイス及び器具、病原体、昆虫などであるが、これらに限定されない、試料を滅菌するために利用され得る。追加の例として、照射は、診断撮像、様々なタイプの医学療法、及び輸血を容易にするように利用され得る。更なる例として、照射は、ポリマー系製品を改善及び/又は処理して、それらの性状を増強させるために利用され得る。
【0003】
既存の照射技術が提供する様々な利点にもかかわらず、既存の技術は、依然として様々な欠点を有し、改善の余地を有する。注目すべきことに、既存の照射技術は、X線管によって発生した電子及び/又は電子ビームの標的化された制御を効果的には可能にしない。加えて、既存の照射技術は、異なるタイプの場及び異なるタイプのX線場の形状を発生させるために、電子及び/又は電子ビームの操作を効果的には可能にしない。このように、現在の技術は、多くの利点及び効率性を提供するが、これらの技術は、実質的に改善及び増強されることができる。特に、現在の技術は、放射線被曝の均一性の増加、放射線投与速度の増加、並びに電子及びX線制御の増加を提供するように改善され得る。方法論及び技術のそのような増強及び改善は、効率の増加、照射能力の増加、カスタマイズ能力の増加、有効性の増加、コストの低減、及び使用の容易さの増加を提供し得る。
【発明の概要】
【0004】
電子操作能力を有する透過型X線システム及び付随する使用方法が開示される。具体的には、透過型X線システムは、試料を照射する目的で、影響された電子を高電位下で加速するためのX線管を含み得る。システムのX線管は、真空化及び真空封止されたハウジングと、ハウジング上に堆積された透過型標的アノードと、ハウジング内のフィラメントと、波形発生器、静電極、レンズ、無線周波数信号、及び/又は磁場を利用することなどによって、放出された電子の操作を容易にするためのカソード構造と、を含み得る。カソード構造は、透過型標的アノードに向かって電子を放出し得、放出された電子の静電的及び/又は磁気的影響を容易にして(促進して)、複数のX線場の形状及び/又はパターンを発生させ得る。加えて、X線管のカソード構造は、関連する使用ケースのシナリオに応じて、X線管の範囲内の試料の照射を最適化するために、電子の電子軌道を調節するために利用され得る。また更に、X線管のカソード構造及び/又は他の構成部分は、電子と関連付けられた電子ビームの焦点サイズを調節するように利用され得る。透過型標的アノードに接触する電子ビームの電子に基づいて発生したX線は、同様に、標的化された様式で試料を照射するために利用され得る。
【0005】
一実施形態では、電子操作能力を特徴とする透過型X線システムが提供される。システムは、システムの動作を容易にするために複数の構成部分を含むX線管を含み得、影響される電子を高電位下で加速するように構成され得る。X線管は、任意の所望の形状及び/又は構成部分を有し得る。具体的には、X線管は、ある特定の実施形態では、半球形状を形成する部分を有し得る、真空化及び真空封止されたハウジングを含み得る。加えて、X線管は、真空化及び真空封止されたハウジング上に堆積された透過型標的アノードを含み得る。例えば、透過型標的アノードは、X線管ハウジングの内面上に堆積され得る。X線管はまた、真空化及び真空封止されたハウジング内に配設されたフィラメントを含み得る。更に、X線管は、真空化及び真空封止されたハウジング内に配設されたカソード構造を含み得る。ある特定の実施形態では、X線管がアクティブ化されたとき、X線管は、カソード構造のフィラメントを介して電子ビーム中の電子を介して放出し得る。特に、カソード構造は、波形発生器、静電極、無線周波数信号、レンズ、磁石、又はそれらの組み合わせの機能との組み合わせで、電子及び/又は電子ビームを操作して、所望のX線場の形状及び/又はパターンを発生させるために利用され得る。透過型標的アノードに接触する電子に基づいて発生したX線は、X線管の範囲内の試料を照射するために利用され得る。X線は、所望のパターン、形状、又はそれらの組み合わせに適合し得る。
【0006】
別の実施形態では、透過型X線システムを利用するための方法が提供される。方法は、試料を照射するためのX線管の範囲内に試料を位置付けることを含み得る。加えて、方法は、X線管を活性化することを含み得る。方法はまた、X線管のカソード構造を介して、X線管のハウジング上に堆積された透過型アノード構造に向かって電子ビームの電子の放出を容易にすることを含み得る。特に、方法は、波形発生器、静電極、無線周波数信号、磁場、又はそれらの組み合わせを利用することによって、電子ビーム中の電子の操作を容易にすることを含み得る。例えば、操作は、操作に基づいて、電子ビームの電子と関連付けられた、X線場の形状、パターン、又はそれらの組み合わせを生成することを伴い得る。更に、方法は、X線管の透過型アノード構造に接触する電子ビームの電子に基づいて発生したX線を利用することによって試料を照射することを含み得、X線は、X線場の形状、パターン、又はそれらの組み合わせに適合する。
【0007】
更に別の実施形態によると、別の透過型X線管が提供される。X線管は、ハウジング及びハウジング上に堆積された透過型標的アノードを含み得る。加えて、X線管は、真空化及び真空封止されたハウジング内に配設されたカソード構造を含み得る。ある特定の実施形態では、カソード構造は、透過型標的アノードに向かって電子ビーム中の電子を放出するように構成され得る。カソード構造が、複数のX線場の形状、パターン、又はそれらの組み合わせを発生させるために、波形発生器、静電極、無線周波数信号、磁場、又はそれらの組み合わせを利用することによって、電子ビーム中の電子を操作し得る。X線は、透過型標的アノードに接触する電子に基づいて発生し得、X線管の範囲内に位置付けられた試料を照射するために利用され得る。
【0008】
電子操作を有する透過型X線システムを提供するためのシステム及び方法のこれら及び他の特徴は、以下の詳細な説明、図面、及び添付の特許請求の範囲で説明される。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【
図1】本開示の実施形態による、電子操作を有する透過型X線システムの概略図である。
【0010】
【
図2】本開示の実施形態による、X線管のハウジング内の静電極を特徴とする
図1のシステムとともに使用するための電子ビーム位置の操作を例示するX線管の正面図である。
【0011】
【
図3】本開示の実施形態による、X線管のハウジングの外側の静電極を特徴とする
図1のシステムとともに使用するための電子ビーム位置の操作を例示するX線管の正面図である。
【0012】
【
図4】電子ビーム位置の調節を例示する本開示の一実施形態による
図2のX線管の上面図である。
【0013】
【
図5】本開示の実施形態による、磁場を使用する焦点操作を例示するX線管の正面図である。
【0014】
【
図6】本開示の実施形態による、異なる磁場を使用する焦点操作を例示するX線管の正面図である。
【0015】
【
図7】本開示の実施形態による、焦点サイズの調節を例示するX線管の上面図である。
【0016】
【
図8】本開示の実施形態による、電子操作を有する透過型X線システムを利用するための試料方法を例示するフロー図である。
【0017】
【
図9】コンピュータシステムの形態の機械の概略図であり、その内部の命令セットは、実行されたときに、電子操作能力を特徴とする透過型X線システムの方法論又は動作のうちのいずれか1つ以上を機械に実施させ得る。
【発明を実施するための形態】
【0018】
[図面の詳細な説明]
電子操作能力を有する透過型X線システム100及び付随する使用方法が、本明細書で開示される。具体的には、透過型X線システム100は、限定されるものではないが、血液、昆虫、病原体、生成物などの、試料を照射する目的で、高電位下で電子を加速するためのX線管200を含み得る。システム100のX線管200は、真空化及び真空封止されたハウジング210と、ハウジング210上に堆積された標的要素214を含む透過型標的アノード212と、ハウジング210内のフィラメント230と、波形発生器220、静電極225、レンズ、無線周波数信号、及び/又は磁場を利用することなどによって、放出された電子の操作を容易にするためのカソード構造227と、を含み得る。X線管200のカソード構造227は、透過型標的アノード212に向かって電子を放出し得、放出された電子の静電的及び/又は磁気的影響を容易にして、複数のX線場の形状及び/又はパターンを発生させ得る。加えて、X線管200のカソード構造227は、X線管200の範囲内の試料の照射を最適化するために、電子の電子軌道を調節するために利用され得る。また更に、X線管200のカソード構造227及び波形発生器220、静電極225、レンズ、無線周波数信号、並びに/又は磁場は、電子と関連付けられた電子ビームの焦点サイズを調節するために利用され得る。透過型標的アノードに接触する電子ビームの電子に基づいて発生したX線は、パターン、軌道、及び/又は形状を使用して、標的化された様式で試料を照射するために利用され得る。少なくとも上述に基づいて、X線管200は、より効果的かつ効率的に試料を照射するために、透過型標的アノード212に接触する、加速された電子に基づいて、発生する加速された電子及びX線の増強された制御を提供する。
【0019】
図1に示されるように、そして
図1~9も参照すると、透過型X線システム100が開示される。注目すべきことに、X線管200は、システム100の主要な機能を提供する主要な構成要素であり得るが、ある特定の実施形態では、X線管200は、X線管200の動作を容易にするために、及び/又はX線管200のための補足的な機能を提供するために、システム100の他の構成要素のうちの1つ以上を利用し得る。特に、システム100は、限定されるものではないが、放射線デバイス、放射線デバイスの動作を容易にするためのサービス、X線管200の動作を容易にするためのサービス、波形発生器220の動作を容易にするためのサービス、電源290の動作を容易にするためのサービス、絶縁体215の動作を容易にするためのサービス、電子及び/若しくは電子ビーム235の調節及び/若しくは操作のためのサービス、カソード構造227の動作を容易にするためのサービス、データ測定及び収集サービス、コンテンツ配信サービス、監視サービス、クラウドコンピューティングサービス、衛星サービス、電話サービス、ボイスオーバーインターネットプロトコルサービス(VoIP)、サービスとしてのソフトウェア(SaaS)アプリケーション、サービスとしてのプラットフォーム(PaaS)アプリケーション、ゲームアプリケーション及びサービス、ソーシャルメディアアプリケーション及びサービス、運用管理アプリケーション及びサービス、生産性アプリケーション及びサービス、モバイルアプリケーション及びサービス、並びに/又は任意の他のコンピューティングアプリケーション及びサービスをサポートするように構成され得る。
【0020】
特に、システム100は、第1のユーザデバイス102を利用して、データ、コンテンツ、及びサービスにアクセスするか、又は様々な他のタスク及び機能を実施し得る、第1のユーザ101を含み得る。一例として、第1のユーザ101は、第1のユーザデバイス102を利用して、インターネット上、他のデバイス上、及び/又は様々なコンピューティングシステム上で利用可能なものなどの、様々なオンラインサービス及びコンテンツにアクセスするために、信号を送信し得る。ある特定の実施形態では、第1のユーザ101は、食品、有機材料、生成物、ウイルス、細菌、医療デバイス、血液、大麻、植物、細胞、化粧品、農産物、包装、任意の物体、任意の物質、又はそれらの組み合わせの試料を照射しようとし得る個人であり得る。ある特定の実施形態では、第1のユーザ101は、ロボット、コンピュータ、プログラム、プロセス、任意のタイプのユーザ、又はそれらの任意の組み合わせであり得る。第1のユーザデバイス102は、命令を含むメモリ103と、第1のユーザデバイス102によって実施される様々な動作を実施するためにメモリ103から命令を実行するプロセッサ104と、を含み得る。ある特定の実施形態では、プロセッサ104は、ハードウェア、ソフトウェア、又はそれらの組み合わせであり得る。第1のユーザデバイス102はまた、第1のユーザ101が、第1のユーザデバイス102上で実行中の様々なアプリケーションと対話(インタラクト)すること、及びシステム100と対話することを可能にし得るインターフェース105(例えば、スクリーン、モニタ、グラフィカルユーザインターフェースなど)を含み得る。ある特定の実施形態では、第1のユーザデバイス102は、コンピュータ、任意のタイプのセンサ、ラップトップ、セットトップボックス、タブレットデバイス、ファブレット、サーバ、モバイルデバイス、スマートフォン、スマートウォッチ、及び/又は任意の他のタイプのコンピューティングデバイスであってもよく、及び/又はそれらを含んでもよい。例示として、第1のユーザデバイス102は、
図1にスマートフォンデバイスとして示される。ある特定の実施形態では、第1のユーザデバイス102は、第1のユーザ101によって利用されて、X線管200、波形発生器220、並びに/又はシステム100内の他のデバイス及び/若しくは構成要素の動作機能を制御し得る。
【0021】
第1のユーザデバイス102を使用することに加えて、第1のユーザ101はまた、追加のユーザデバイスを利用し得、及び/又は追加のユーザデバイスへのアクセスを有し得る。第1のユーザデバイス102と同様に、第1のユーザ101は、追加のユーザデバイスを利用して、様々なオンラインサービス及びコンテンツにアクセスするために、信号を送信し得る。追加のユーザデバイスは、命令を含むメモリと、追加のユーザデバイスによって実施される様々な動作を実施するためにメモリから命令を実行するプロセッサと、を含み得る。ある特定の実施形態では、追加のユーザデバイスのプロセッサは、ハードウェア、ソフトウェア、又はそれらの組み合わせであり得る。追加のユーザデバイスはまた、第1のユーザ101が、追加のユーザデバイス上で実行中の様々なアプリケーションと対話すること、及びシステム100と対話することを可能にし得るインターフェースを含み得る。ある特定の実施形態では、追加のユーザデバイスは、コンピュータ、任意のタイプのセンサ、ラップトップ、セットトップボックス、タブレットデバイス、ファブレット、サーバ、モバイルデバイス、スマートフォン、スマートウォッチ、及び/若しくは任意の他のタイプのコンピューティングデバイス、並びに/又はそれらの任意の組み合わせであってもよく、及び/又はそれらを含んでもよい。
【0022】
第1のユーザデバイス102及び/又は追加のユーザデバイスは、通信ネットワークに属する、及び/又はそれを形成し得る。ある特定の実施形態では、通信ネットワークは、システム100の機能の様々な態様を可能及び/又は容易にするローカル、メッシュ、又は他のネットワークであり得る。ある特定の実施形態では、通信ネットワークは、任意のタイプの無線若しくは他のプロトコル及び/又は技術の使用を通じて、第1のユーザデバイス102と追加のユーザデバイスとの間に形成され得る。例えば、ユーザデバイスは、任意のプロトコル及び/又は無線技術、衛星、ファイバ、又はそれらの任意の組み合わせを利用することによって、通信ネットワーク内で互いに通信し得る。特に、通信ネットワークは、システム100の任意の他のネットワーク及び/又はシステム100の外部と通信可能にリンク及び/又は通信するように構成され得る。
【0023】
ある特定の実施形態では、通信ネットワークに属する第1のユーザデバイス102及び追加のユーザデバイスは、通信ネットワークを介して互いにデータを共有及び交換し得る。例えば、ユーザデバイスは、ユーザデバイスの様々な構成要素に関連する情報、ユーザデバイスの場所を識別する情報、ユーザデバイス内及び/又はユーザデバイス上に収容されるセンサのタイプを示す情報、ユーザデバイス上で利用されているアプリケーションを識別する情報、ユーザデバイスがユーザによってどのように利用されているかを識別する情報、X線管200及び/又は波形発生器220のセンサを介して取得された測定データを含む情報、ユーザデバイスのユーザについてのユーザプロファイルを識別する情報、ユーザデバイスについてのデバイスプロファイルを識別する情報、通信ネットワーク内のデバイスの数を識別する情報、通信ネットワークに追加又はそこから除去されているデバイスを識別する情報、任意の他の情報、又はそれらの任意の組み合わせを共有し得る。
【0024】
第1のユーザ101に加えて、システム100はまた、様々な機能を実施するために第2のユーザデバイス111を利用し得る第2のユーザ110も含み得る。例えば、第2のユーザデバイス111は、通信ネットワーク135又はシステム100内の任意の他のネットワークによって提供及び/又はアクセス可能な様々なタイプのコンテンツ、サービス、及びデータを要求するための信号を送信するために、第2のユーザ110によって利用され得る。ある特定の実施形態では、第2のユーザ110はまた、食品、生成物、病原体、電子、ウイルス、細菌、医療デバイス、血液、大麻、植物、細胞、化粧品、農産物、包装、任意の物体、任意の物質、又はそれらの組み合わせを照射しようとし得る個人であり得る。更なる実施形態では、第2のユーザ110は、ロボット、コンピュータ、プログラム、プロセス、任意のタイプのユーザ、又はそれらの任意の組み合わせであり得る。第2のユーザデバイス111は、命令を含むメモリ112と、第2のユーザデバイス111によって実施される様々な動作を実施するためにメモリ112から命令を実行するプロセッサ113と、を含み得る。ある特定の実施形態では、プロセッサ113は、ハードウェア、ソフトウェア、又はそれらの組み合わせであり得る。第2のユーザデバイス111はまた、第2のユーザ110が、第2のユーザデバイス111上で実行中の様々なアプリケーションと対話すること、及びシステム100と対話することを可能にし得るインターフェース114(例えば、スクリーン、モニタ、グラフィカルユーザインターフェースなど)を含み得る。ある特定の実施形態では、第2のユーザデバイス111は、コンピュータ、ラップトップ、セットトップボックス、タブレットデバイス、ファブレット、サーバ、モバイルデバイス、スマートフォン、スマートウォッチ、及び/又は任意の他のタイプのコンピューティングデバイスであってもよい。例示的に、第2のユーザデバイス111は、
図1にタブレットデバイスとして示される。
【0025】
ある特定の実施形態では、第1のユーザデバイス102、追加のユーザデバイス、及び/又は第2のユーザデバイス111は、その上に記憶及び/又はアクセス可能な任意の数のソフトウェアアプリケーション及び/又はアプリケーションサービスを有し得る。例えば、第1のユーザデバイス102、追加のユーザデバイス、及び/又は第2のユーザデバイス111は、X線管200を制御するためのアプリケーション、波形発生器220を制御するためのアプリケーション、システム100の任意のデバイスを制御するためのアプリケーション、静電極225を制御するためのアプリケーション、レンズ、無線周波数デバイス、磁石、及び/若しくはX線管220の他の構成要素(例えば、制御位置、向き、機能など)、インタラクティブソーシャルメディアアプリケーション、バイオメトリックアプリケーション、クラウドベースアプリケーション、VoIPアプリケーション、他のタイプの電話ベースのアプリケーション、製品注文アプリケーション、ビジネスアプリケーション、eコマースアプリケーション、メディアストリーミングアプリケーション、コンテンツベースアプリケーション、メディア編集アプリケーション、データベースアプリケーション、ゲームアプリケーション、インターネットベースアプリケーション、ブラウザアプリケーション、モバイルアプリケーション、サービスベースアプリケーション、生産性アプリケーション、ビデオアプリケーション、音楽アプリケーション、ソーシャルメディアアプリケーション、任意の他のタイプのアプリケーション、任意のタイプのアプリケーションサービス、又はそれらの組み合わせを含み得る。ある特定の実施形態では、ソフトウェアアプリケーションは、本開示で説明されるシステム100及び方法によって提供される機能をサポートし得る。ある特定の実施形態では、ソフトウェアアプリケーション及びサービスは、第1及び第2のユーザ101、110がソフトウェアアプリケーションと容易に対話することを可能にするために、1つ以上のグラフィカルユーザインターフェースを含み得る。ソフトウェアアプリケーション及びサービスはまた、システム100内の任意のデバイス、システム100内の任意のネットワーク、又はそれらの任意の組み合わせと対話するために、第1及び第2のユーザ101、110によって利用され得る。ある特定の実施形態では、第1のユーザデバイス102、追加のユーザデバイス、及び/又は第2のユーザデバイス111は、第1のユーザデバイス102、追加のユーザデバイス、及び/又は第2のユーザデバイス111を一意に識別するために、関連付けられた電話番号、デバイス識別子、又は任意の他の識別子を含み得る。
【0026】
システム100はまた、通信ネットワーク135を含み得る。通信ネットワーク135は、サービスプロバイダ、第1のユーザ101、第2のユーザ110、任意の他の指定されたユーザ、コンピュータ、別のネットワーク、又はそれらの組み合わせの制御下にあってもよい。システム100の通信ネットワーク135は、システム100内のデバイスの各々を互いにリンクするように構成され得る。例えば、通信ネットワーク135は、限定されるものではないが、X線管200、波形発生器220、システム100の任意の他のデバイス、又はそれらの組み合わせなどの、通信ネットワーク135内又は外部の他のデバイスと接続するために第1のユーザデバイス102によって利用され得る。加えて、通信ネットワーク135は、システム100を横断する任意の情報及びデータを送信、生成、及び受信するように構成され得る。ある特定の実施形態では、通信ネットワーク135は、任意の数のサーバ、データベース、又は他の構成部分を含み得る。通信ネットワーク135はまた、メッシュネットワーク、ローカルネットワーク、クラウドコンピューティングネットワーク、IMSネットワーク、VoIPネットワーク、セキュリティネットワーク、VoLTEネットワーク、無線ネットワーク、イーサネットネットワーク、衛星ネットワーク、ブロードバンドネットワーク、セルラネットワーク、プライベートネットワーク、ケーブルネットワーク、インターネット、インターネットプロトコルネットワーク、MPLSネットワーク、コンテンツ配信ネットワーク、任意のネットワーク、又はそれらの任意の組み合わせを含み、それらに接続され得る。例示的に、サーバ140、145、及び150は、通信ネットワーク135内に含まれるように示される。ある特定の実施形態では、通信ネットワーク135は、特定の地理的領域に位置する単一の自律システムの一部であってもよく、又は数個の地理的領域にわたる複数の自律システムの一部であってもよい。
【0027】
特に、システム100の機能は、サーバ140、145、150、及び160の任意の組み合わせを使用することによってサポート及び実行され得る。サーバ140、145、及び150は、通信ネットワーク135に存在し得るが、ある特定の実施形態では、サーバ140、145、及び150は、通信ネットワーク135の外部に存在し得る。サーバ140、145、及び150は、システム100によって提供される様々な動作及び機能を実施するサーバサービスを提供し、そのように機能し得る。ある特定の実施形態では、サーバ140は、命令を含むメモリ141と、サーバ140によって実施される様々な動作を実施するためにメモリ141から命令を実行するプロセッサ142と、を含み得る。プロセッサ142は、ハードウェア、ソフトウェア、又はそれらの組み合わせであり得る。同様に、サーバ145は、命令を含むメモリ146と、サーバ145によって実施される様々な動作を実施するためにメモリ146から命令を実行するプロセッサ147と、を含み得る。更に、サーバ150は、命令を含むメモリ151と、サーバ150によって実施される様々な動作を実施するためにメモリ151から命令を実行するプロセッサ152と、を含み得る。ある特定の実施形態では、サーバ140、145、150、及び160は、ネットワークサーバ、ルータ、ゲートウェイ、スイッチ、メディア配信ハブ、信号転送点、サービス制御点、サービススイッチング点、ファイアウォール、ルータ、エッジデバイス、ノード、コンピュータ、モバイルデバイス、若しくは任意の他の好適なコンピューティングデバイス、又はそれらの任意の組み合わせであり得る。ある特定の実施形態では、サーバ140、145、150は、通信ネットワーク135、任意のネットワーク、システム100内の任意のデバイス、又はそれらの任意の組み合わせに通信可能にリンクされ得る。
【0028】
システム100のデータベース155は、システム100を横断する情報を記憶及び中継し、システム100を横断するコンテンツをキャッシュし、システム100内のデバイスの各々に関するデータを記憶し、データベースの任意の他の典型的な機能を実施するために利用され得る。ある特定の実施形態では、データベース155は、通信ネットワーク135、任意の他のネットワーク、又はそれらの組み合わせに接続され得るか、又はそれらの内部に存在し得る。ある特定の実施形態では、データベース155は、デバイスのいずれかと関連付けられた任意の情報、及びシステム100と関連付けられた情報のための中央リポジトリとして機能し得る。更に、データベース155は、プロセッサ及びメモリを含んでもよく、又はデータベース155と関連付けられた様々な動作を実施するためにプロセッサ及びメモリに接続されてもよい。ある特定の実施形態では、データベース155は、サーバ140、145、150、160、第1のユーザデバイス102、第2のユーザデバイス111、追加のユーザデバイス、X線管200、波形発生器220、システム100内の任意のデバイス、システム100の任意のプロセス、システム100の任意のプログラム、任意の他のデバイス、任意のネットワーク、又はそれらの任意の組み合わせに接続され得る。
【0029】
データベース155はまた、システム100から取得された情報及びメタデータを記憶すること、第1及び第2のユーザ101、110と関連付けられたメタデータ及び他の情報を記憶すること、X線管200によって発生したデータを記憶すること、波形発生器220によって発生したデータを記憶すること、システム100及び/若しくはX線管200及び/若しくは波形発生器220のセンサによって発生したデータを記憶すること、X線管200のセンサを介して取得された温度読み取り値を記憶すること、電子の操作を容易にするために使用される静電極225、レンズ、無線周波数デバイス、磁石、及び/若しくはシステム100の他の構成要素と関連付けられた配向情報を記憶すること、第1及び第2のユーザ101、110と関連付けられたユーザプロファイルを記憶すること、システム100内の任意のデバイスと関連付けられたデバイスプロファイルを記憶すること、システム100を横断する通信を記憶すること、ユーザ選考を記憶すること、システム100内の任意のデバイス又は信号と関連付けられた情報を記憶すること、ユーザデバイス102、111に関する使用のパターンに関する情報を記憶すること、システム100内のネットワークのいずれかから取得された任意の情報を記憶すること、第1及び第2のユーザ101、110と関連付けられた履歴データを記憶すること、デバイス特性を記憶すること、第1及び第2のユーザ101、110と関連付けられた任意のデバイスに関する情報を記憶すること、通信ネットワーク135と関連付けられた情報を記憶すること、システム100によって発生した及び/若しくは処理された任意の情報を記憶すること、本明細書でシステム100について開示された動作及び機能のいずれかについて開示された情報のいずれかを記憶すること、システム100を横断する任意の情報を記憶すること、又はそれらの任意の組み合わせを行い得る。更に、データベース155は、システム100内の任意のデバイスによってそれに送信されるクエリを処理するように構成され得る。
【0030】
図1、
図2、
図3、
図4、
図5、
図6、及び
図7に例示される図及び概略図に示されるように、システム100はまた、X線管200を含み得る。X線管200は、電子及び/又は電子ビームの放出を容易にし、そのような電子及び/又は電子ビームを、高電位下で、透過型アノード標的212及びその上に堆積された関連付けられた標的要素214に向かって加速するように構成され得る。透過型アノード標的212及び関連付けられた標的要素214との電子の衝突に基づいて、X線は、複数の方向に生成され、X線の範囲内の試料を照射するために利用され得る。ある特定の実施形態では、X線管200は、X線管200の動作機能を提供するために一緒に動く複数の構成要素を含み得る。特に、X線管200は、限定されるものではないが、任意の数の及び/又は以下の構成要素の組み合わせを含み得る:基部205、真空化及び真空封止されたハウジング210、真空化及び真空封止されたハウジング210透過型標的アノード212の上部分211、透過型標的アノード212上に堆積された標的要素214、絶縁体215、1つ以上の静電極225(及び/若しくは四重極質量分析計/分析器/フィルタ、レンズ(例えば、SEM集束レンズ)、無線周波数デバイス(例えば、線形加速器)、磁石、及び/若しくは他のデバイス)、カソード構造227、1つ以上のフィラメント230、任意の数のセンサ(例えば、温度、圧力、水分、運動、及び/若しくは他の任意のタイプのセンサ)、プロセッサ、メモリ、トランシーバ、任意の他の構成要素、又はそれらの組み合わせ。ある特定の実施形態では、波形(例えば、正弦波、余弦波など)を発生させるための波形発生器220は、X線管200と統合されてもよく、又は別個のスタンドアロンデバイスであってもよい。加えて、ある特定の実施形態では、X線管200及び/又は波形発生器200は、電源に接続され得る電源290によって給電されるように構成され得る。
【0031】
基部205は、真空化及び真空封止されたハウジング210、絶縁体215、静電極225、及び/又はX線管の他の構成部分を支持するために利用され得る。加えて、配線及び/又は電源構成要素は、基部205内及び/又はそれに隣接して存在してもよく、電源290及び/又は波形発生器220に結合又は通信可能にリンクされてもよい。ある特定の実施形態では、基部205は、基部205と真空化及び真空封止されたハウジング210との間にシールが生成されるように、真空化及び真空封止されたハウジング210に固設され得る。真空化及び真空封止されたハウジング210は、限定されるものではないが、絶縁体215、1つ以上の静電極225、フィラメント230、及び/又はX線管200の他の構成要素などの、X線管200の様々な構成要素を収容及び保護するために利用され得る。ある特定の実施形態では、真空化及び真空封止されたハウジング210は、ガラス、金属、他の好適な材料、又はそれらの組み合わせで作製され得る。ある特定の実施形態では、真空化及び真空封止されたハウジング210は、円筒形状を有し得るが、ある特定の実施形態では、真空化及び真空封止されたハウジング210は、ドーム形状、半球形状、多角形状、及び/又は任意の他の所望の形状を有し得る。ある特定の実施形態では、真空化及び真空封止されたハウジング210の一方の端は、ある特定の形状又は設計であり得るが、一方、真空化及び真空封止されたハウジング210の他方の端は、異なる形状又は設計を有し得る(例えば、一方の端は、半球形状を有するが、一方で、他方の端は、正方形から長方形の形状を有する)。
【0032】
ある特定の実施形態では、透過型アノード標的212は、真空化及び真空封止されたハウジング210の内面上に堆積され得、真空化及び真空封止されたハウジング210の内面全体、又は真空化及び真空封止されたハウジング210の内面の一部分を包含し得る。ある特定の実施形態では、透過型アノード標的212は、限定されるものではないが、ベリリウム、炭素(例えば、ダイヤモンド)、アルミニウム、セラミック、ステンレス鋼、合金、又はそれらの組み合わせなどの、実質的にX線透過材料を含み得る。標的要素214は、アノード標的212に統合されるか、又はその上に堆積され得、ある特定の実施形態では、金、鉛、又は銅、銀、ウラン、若しくはそれらの組み合わせなどの他の要素から形成され得る。絶縁体215は、高電圧絶縁体であり得、X線管200の構成部分に遮蔽効果を提供し得る。ある特定の実施形態では、絶縁体215は、シングルエンドの高電圧絶縁体であり得るが、ある特定の実施形態では、絶縁体215は、ダブルエンドの高電圧絶縁体であり得るか、又はそれらを含み得る。
【0033】
静電極225(及び/又はレンズ(例えば、SEM集束レンズ)、磁石、無線周波数デバイス(例えば、線形加速器)など)は、真空化及び真空封止されたハウジング210内(例えば、
図2及び
図4)、真空化及び真空封止されたハウジング210の外側(例えば、
図3)、又は真空化及び真空封止されたハウジング210の内側及び外側の両方に任意の所望の量で存在し得る。ある特定の実施形態では、構成要素は、
図3に示されるような、真空化及び真空封止されたハウジング210の周囲に位置付けられ得る。ある特定の実施形態では、静電極225(及び/又はレンズ(例えば、SEM集束レンズ)、磁石、無線周波数デバイス(例えば、線形加速器)など)は、X線管200による使用のための波形を発生させる、カソード構造227及び波形発生器220の動作機能などと併せて、X線管200内で放出される電子ビームの電子ビーム形状を制御及び/又はそれに影響を与えるために利用され得る。更に、波形発生器220、カソード構造227、及び/又は静電極225(及び/又はレンズ(例えば、SEM集束レンズ)、磁石、無線周波数デバイス(例えば、線形加速器)など)は、放出された電子ビームを、X線管200の真空化及び真空封止されたハウジング210内の標的場所又はスポットに向ける、及び/又はそれに影響を与えるために利用され得る。また更に、波形発生器220、カソード構造227、及び/又は静電極225(及び/又はレンズ(例えば、SEM集束レンズ)、磁石、無線周波数デバイス(例えば、線形加速器)など)は、例えば、欠陥の検出を容易にするための電子構成要素を撮像するための解像度を調節するためなどの、電子ビームの焦点サイズを調節及び/又はそれに影響を与えるために利用され得る。なお更に、波形発生器220及び/又は静電極225(及び/又はレンズ(例えば、SEM集束レンズ)、磁石、無線周波数デバイス(例えば、線形加速器)など)は、電子ビームを操作して、X線管200の周囲に円形リング(又は他の所望の形状)を描き、典型的な球状パターンの代わりに円形場パターン(又は他の所望のパターン)を作製するために利用され得る。
【0034】
X線管200はまた、真空化及び真空封止されたハウジング210内に配設されたフィラメント230を含み得、これは、カソード構造227の一部を形成し得る。ある特定の実施形態では、フィラメント230は、X線管200の構成部分に電力を送達するように構成され得る、調節可能な電源290に電気的に接続され得るフィラメントリードを含み得る。電源290は、アノード212とカソード構造227との間に電気的に接続され得る調節可能な高電圧電源であるように構成され得る。更に、カソード構造227は、真空化及び真空封止されたハウジング210内に配設され得る。ある特定の実施形態では、X線管200がアクティブ化されたとき、X線管200は、カソード構造227のフィラメント230を介して1つ以上の電子ビーム中の電子を介して放出し得る。X線管200がアクティブ化され、電源290を介して電力を受信すると、カソード構造227は、電子がアノード212及び標的要素214と衝突するときに、X線が生成されるように、透過型標的アノード212及び標的要素214に向かって、フィラメント230を介して電子を加速するように構成され得る。次いで、生成されたX線は、X線及びX線管200の範囲内の試料を照射するために利用され得る。
【0035】
波形発生器220は、X線管200に結合されてもよく、X線管200と統合されてもよく、X線管200から分離されてもよく、又はX線管200に対する任意の構成を有してもよい。波形発生器220は、電源290から電力を受信し得、所望の周波数で様々なタイプの電気波形を発生させるように構成され得る。例えば、波形発生器220は、限定されるものではないが、正弦波、余弦波、三角波、鋸歯パターン波、方形波、任意のタイプの波、又はそれらの組み合わせを含む波形を生成するように構成され得る。ある特定の実施形態では、波形発生器220は、反復パターン、パルスパターン、及び/又は波形の任意の所望のパターンを有する波形を発生させるように構成され得る。波形発生器220は、カソード構造227及び/又は静電極225(及び/又はレンズ(例えば、SEM集束レンズ)、磁石、無線周波数デバイス(例えば、線形加速器)など)とともに、電子ビームの焦点サイズを調整すること、X線場の形状(例えば、線、正方形、球、半球、リング、及び/又は他の形状)を発生させること、任意のタイプのパターン(すなわち、動的パターン及び/又は静的パターン)を発生させること、電子ビームをX線管200内の特定の場所に向けること、並びに/又は電子及び/若しくは電子ビームを任意の所望の様式で操作することを行うために、組み合わせて利用され得る。
【0036】
動作的に、システム100は、本開示の方法及び以下の使用ケースのシナリオに説明されるように、機能を動作及び/又は実行し得る。例示的なケースのシナリオによると、第1のユーザ101は、複数の試料を照射することを望み得る。そうするために、第1のユーザ101は、試料を、例えば、X線管200のハウジング210の周囲、X線管200の範囲内の特定の位置、又はそれらの組み合わせなどの、X線管200に対する特定の場所に位置付け得る。第1のユーザ101は、X線管200のスイッチ又は電源ボタンをアクティブ化することなどによって、X線管200をアクティブ化し得る。ある特定の実施形態では、第1のユーザ101は、第1のユーザデバイス102を使用するか、又はシステム100の他のデバイスを使用することによって、X線管200をアクティブ化し得る。一度アクティブ化されると、波形発生器220、静電極(及び/又はレンズ、無線周波数デバイス、及び/又は磁石)は、カソード構造227とともに、フィラメント230を介して電子ビーム内の電子の放出を容易にし、電子及び/又は電子ビームを所望の様式で操作し得る。例えば、
図2に示されるように、波形発生器220(及び/又は他のcomp)は、電子ビーム/場の移動を生じさせて、電子ビーム235を左の位置236に移動させ、電子ビーム235を右の位置237に移動させるために利用され得る。静電極225は、電子ビームの方向に影響し、電子ビームと関連付けられたX線場の形状に影響するように利用され得る。静電極225は、X線管200の内側(例えば、
図2)並びに/又は外側(例えば、
図3)並びに/又は内側及び外側に位置付けられ得る。ある特定の実施形態では、波形発生器220及び/又は静電極225(及び/又はレンズ、無線周波数デバイス、及び/又は磁石)もまた、カソード構造227とともに、電子ビームを周囲に回転させて円錐タイプ形状又は他の所望の形状を作成するために利用され得る。例示的なシナリオでは、構成部分は、電子を操作して、円形の衝撃パターン(例えば、位置236及び/又は237に位置するビームの3D重ね合わせに基づいて作成され得る、
図4に示されるようなドーナツ又はリングパターン)を作成するために利用され得る。そのような例では、X線は、電子が、ハウジング210上に堆積されたアノード標的212及び標的要素214と衝突して衝撃を与えるときに、X線管200によって作成されたリング/ドーナツ形状内の場所から放出され得る。次いで、X線は、X線が放出される領域に近接して位置付けられた試料に照射するために利用され得る。
図5及び
図6は、電子ビームの焦点サイズ及び/又は位置が磁場250、260を利用することによってどのように調節され得るかを例示する。
図7は、より強力な磁場が利用されるとき、焦点280の焦点サイズが焦点270の元のサイズよりもどの程度緊密かを例示する。焦点サイズは、X線管200によって発生した電子ビームの存在下で使用される磁場の強度に応じて、直径及び/又は形状を変更するように調節され得る。特に、電子ビーム及び/又は結果として生じるX線の方向、パターン及び/又は形状(線、正方形、矩形、列、円、リングなど)が、制御された効果的な様式で試料を照射するために利用され得る。実際、試料は、電子ビームを知っている第1のユーザ101によって、X線管200に対して所望の場所に位置付けられ得、結果として生じるX線は、そのような場所に位置付けられた試料を効果的に照射するためのパターン、形状、焦点サイズ、及び/又は方向を有することになる。電子ビームのパターン、形状、及び/又は方向は、照射される特定の試料に応じて、及び/又は第1のユーザ101の選考に基づいて、X線管200の構成部分によって調節され得る。
【0037】
特に、
図1に示されるように、システム100は、本明細書に開示された動作機能を実施するために、サーバ160の処理能力、データベース155の記憶容量、又はシステム100の任意の他の構成要素を利用することによって、本明細書に開示された動作機能のうちのいずれかを実施し得る。サーバ160は、システム100の様々な機能のうちのいずれかを処理するように構成され得る1つ以上のプロセッサ162を含み得る。プロセッサ162は、ソフトウェア、ハードウェア、又はハードウェア及びソフトウェアの組み合わせであってもよい。加えて、サーバ160はまた、プロセッサ162がシステム100の様々な動作を実施するために実行し得る命令を記憶するメモリ161を含み得る。例えば、サーバ160は、限定されるものではないが、X線管200及び/又は波形発生器220をアクティブ化及び/又はアクティブ化解除すること、X線管200の範囲内に照射される試料を位置付けること、X線管200のアノード構造212に向かうなどの、電子ビームの電子の放出を容易にすること、波形発生器200、静電極225(及び/又はレンズ、磁石、無線周波数デバイスなど)、又はそれらの組み合わせを利用することによって電子及び/又は電子ビームを操作すること、電子及び/又は電子ビームの操作に基づいて、放出された電子と関連付けられた1つ以上のX線場の形状及び/又はパターンを生成すること、電子ビームの焦点サイズを調節すること、電子ビームの放出された電子を使用して発生したX線を使用して試料を照射すること、並びにシステム100で又は別様に実施される任意の他の好適な動作を実施することなどの、システム100内の様々なデバイスによって取り扱われる負荷を処理することを補助し得る。一実施形態では、複数のサーバ160は、システム100の機能を処理するために利用され得る。サーバ160及びシステム100内の他のデバイスは、システム100内のデバイスに関するデータ、又はシステム100と関連付けられる任意の他の情報を記憶するためにデータベース155を利用し得る。一実施形態では、複数のデータベース155が、データをシステム100に記憶するように利用され得る。
【0038】
図1~
図9は、システム100の様々な構成要素の特定の例示的な構成を例示するが、システム100は、構成要素のより多い又はより少ない数を使用することを含み得る、構成要素の任意の構成を含み得る。例えば、システム100は、第1のユーザデバイス102、第2のユーザデバイス111、X線管200、波形発生器220、絶縁体215、静電極225(又は磁石、無線周波数デバイス、レンズなど)、ハウジング210、電源290、通信ネットワーク135、サーバ140、サーバ145、サーバ150、サーバ160、及びデータベース155を含むものとして例示的に示される。しかしながら、システム100は、複数の第1のユーザデバイス102、複数の第2のユーザデバイス111、複数のX線管200、複数の波形発生器220、複数の絶縁体215、任意の数の静電極225(又は磁石、無線周波数デバイス、レンズなど)、複数のハウジング210、複数の電源290、複数の通信ネットワーク135、複数のサーバ140、複数のサーバ145、複数のサーバ150、複数のサーバ160、複数のデータベース155、又はシステム100の内側若しくは外側の他の構成要素のいずれかの任意の数を含み得る。更に、ある特定の実施形態では、システム100の機能及び動作の実質的な部分は、システム100に接続され得る他のネットワーク及びシステムによって実施され得る。
【0039】
特に、システム100は、以下の方法に説明されるように機能を実行及び/又は実施し得る。
図8に示されるように、電子操作能力を特徴とする透過型X線システムを利用するための例示的な方法800が概略的に例示される。方法800は、X線管200の範囲内に位置付けられた試料を照射する目的で、固有のX線場の形状及び/又はパターンを発生させる固有のX線管を利用するためのステップを含み得る。加えて、方法800は、X線管200の操作能力を利用することによって電子ビームの焦点サイズを調節するために利用され得、これはまた、所望の様式で試料を照射するために利用され得る。その目的のために、方法800は、ステップ802では、1つ以上の試料を照射するためのX線管200の範囲内に試料を位置付けることを含み得る。ある特定の実施形態では、試料の位置付けは、第1のユーザ101、第2のユーザ110によって、及び/あるいは第1のユーザデバイス102、第2のユーザデバイス111、サーバ140、サーバ145、サーバ150、サーバ160、通信ネットワーク135、それらの任意の組み合わせを利用することによって、又は任意の他の適切なプログラム、ネットワーク、システム、若しくはデバイスを利用することによって、実施され得、及び/又は容易にされ得る。
【0040】
ステップ804では、方法800は、X線管200をアクティブ化することを含み得る。X線管200は、X線管200のボタンを押下すること、X線管200のスイッチをアクティブ化すること、X線管200に結合されたデバイスに入力を提供すること、X線管200に通信可能にリンクされたデバイスに入力を提供すること、他のアクティブ化機構若しくは技術を提供すること、又はそれらの組み合わせによってアクティブ化され得る。ある特定の実施形態では、アクティブ化は、第1のユーザ101、第2のユーザ110によって、及び/あるいは第1のユーザデバイス102、第2のユーザデバイス111、サーバ140、サーバ145、サーバ150、サーバ160、通信ネットワーク135、波形発生器220、それらの任意の組み合わせを利用することによって、又は任意の他の適切なプログラム、ネットワーク、システム、若しくはデバイスを利用することによって、実施され得、及び/又は容易にされ得る。ステップ806では、方法800は、X線管200のアノードに向かって電子ビームの電子の放出を容易にすることを含み得る。例えば、電子は、カソード構造227、フィラメント230、及び/又はX線管200の他の構成要素を利用することによって、X線管200の真空化及び真空封止されたハウジング上に堆積された透過型標的アノード212及び標的要素214に向かって送信され得る。ある特定の実施形態では、X線管200は、影響された電子を高電位下で加速するように構成され得る。ある特定の実施形態では、電子ビームの電子の送信は、X線管200、波形発生器220、フィラメント230、第1のユーザデバイス102、第2のユーザデバイス111、サーバ140、サーバ145、サーバ150、サーバ160、通信ネットワーク135、それらの任意の組み合わせを利用することによって、又は任意の他の適切なプログラム、ネットワーク、システム、若しくはデバイスを利用することによって、実施され得、及び/又は容易にされ得る。
【0041】
ステップ808では、方法800は、波形発生器220、静電極225(例えば、四重極質量分析計)、無線周波数デバイス(例えば、線形加速器)によって放出される無線周波数信号、磁石及び/若しくは集束レンズ(例えば、SEM集束レンズ)によって提供される磁場、又はそれらの組み合わせを利用することによって、電子ビームの放出される電子の操作を容易にすることを含み得る。例えば、X線管200、波形発生器200、静電極225、カソード構造227、無線周波数信号、磁場、又はそれらの組み合わせは、電子を含有する電子及び/又は電子ビームを、真空化及び真空封止されたハウジング210上に堆積された透過型アノード構造212の標的要素214上の1つの選択のスポット又は場所に向けるために利用され得る。ある特定の実施形態では、静電極225、無線周波数デバイス、磁気デバイス、集束レンズ、及び/又は他のデバイスが、電子及び/又は電子ビームの軌道を調節するために利用した。ある特定の実施形態では、静電極225、無線周波数デバイス、磁気デバイス、集束レンズ、及び/又は電子を操作するために利用される他のデバイスは、真空化及び真空封止されたハウジング210内、X線管200の外側、又はX線管200の内側及び外側の両方に位置付けられ得る。電子及び/又は電子ビームを特定のスポット又は場所に向けることに加えて、電子及び/又は電子ビームは、X線管200自体の内側の電子ビームの形状を制御する、及び/又は電子ビームを使用してパターンを発生させるために、構成部分によって操作され得る。ある特定の実施形態では、放出される電子の操作は、X線管200、波形発生器220、静電極225(及び/又は磁石、無線周波数デバイス、レンズなど)、第1のユーザデバイス102、第2のユーザデバイス111、サーバ140、サーバ145、サーバ150、サーバ160、通信ネットワーク135、それらの任意の組み合わせを利用することによって、又は任意の他の適切なプログラム、ネットワーク、システム、若しくはデバイスを利用することによって、実施され得、及び/又は容易にされ得る。
【0042】
ステップ810では、電子及び/又は電子ビームの操作に基づいて、方法800は、電子及び/又は電子ビームのための1つ以上のX線場の形状及び/又はパターンを生成することを含み得る。例えば、X線場の形状及び/又はパターンは、限定されるものではないが、直線、正方形、球、半球、長方形、列、円、三角形、多角形、リング(例えば、ドーナツ形状)、台形、スターフィールドパターン、所望の形状に適合するパターン、任意のタイプの形状及び/若しくはパターン、又はそれらの組み合わせを含み得る。X線場の形状及び/又はパターンは、X線管200の真空化及び真空封止されたハウジング210内で生成され得る。試料を照射するためのX線は、標的要素214を含む透過型アノード標的212との電子ビームの電子の接触に基づいて、発生し得る。例えば、制動放射X線スペクトルは、複数の加速された電子が標的要素214を含む透過型アノード標的212と接触することを伴って生成され得る。ある特定の実施形態では、1つ以上のX線場の形状及び/又はパターンの生成は、X線管200、波形発生器220、静電極225(及び/又は磁石、無線周波数デバイス、レンズなど)、第1のユーザデバイス102、第2のユーザデバイス111、サーバ140、サーバ145、サーバ150、サーバ160、通信ネットワーク135、それらの任意の組み合わせを利用することによって、又は任意の他の適切なプログラム、ネットワーク、システム、若しくはデバイスを利用することによって、実施され得、及び/又は容易にされ得る。
【0043】
任意選択であり得るステップ812では、方法800は、電子及び/又は電子ビームの操作に基づいて、X線管200によって生成された1つ以上の電子ビームの焦点サイズを調節することを含み得る。例えば、焦点サイズと関連付けられた幅、直径、又は他の特性は、磁場、無線周波数信号、レンズ、静電極、及び/又は他の構成部分を利用することなどによって、X線管200の構成部分を利用することによって、増加、減少、又は別様に調節され得る。焦点サイズのそのようなパラメータはまた、X線管200を照射される試料に応じて調節され得る。ある特定の実施形態では、焦点サイズの調節は、X線管200、波形発生器220、静電極225(及び/又は磁石、無線周波数デバイス、レンズなど)、第1のユーザデバイス102、第2のユーザデバイス111、サーバ140、サーバ145、サーバ150、サーバ160、通信ネットワーク135、それらの任意の組み合わせを利用することによって、又は任意の他の適切なプログラム、ネットワーク、システム、若しくはデバイスを利用することによって、実施され得、及び/又は容易にされ得る。ステップ814では、方法800は、X線管200によって放出及び加速される電子ビームの放出された電子を使用して発生したX線を使用して、1つ以上の試料を照射することを含み得る。例えば、X線は、その上に堆積された透過型アノード標的212及び標的要素214と接触及び相互作用する加速された電子に基づいて発生し得る。
【0044】
ある特定の実施形態では、方法800は、様々なタイプの用途及び/又は目的のために利用され得る。例えば、方法800は、限定されるものではないが、電子機器、血液、昆虫、生成物、有機生成物、消耗品、病原体、生体試料、物体、液体、又はそれらの組み合わせを含む試料を照射するために利用され得る。ある特定の実施形態では、方法800は、微小焦点化された撮像の使用ケースのシナリオのために利用され得る。ある特定の実施形態では、方法800は、バッチ照射用途、破壊的照射用途、非破壊的用途、撮像用途、又はそれらの任意の組み合わせのために利用され得る。特に、方法800は、システム100について説明される特徴及び機能のいずれか、本明細書に開示される任意の他の方法、又は本明細書に別様に説明されるものを更に組み込み得る。
【0045】
本明細書に開示されるシステム及び方法は、更なる機能及び特徴を含み得る。例えば、システム100及び方法の動作機能は、システム100及び方法によって提供される動作を実行するように具体的に構成された専用プロセッサ上で実行するように構成され得る。特に、システム100及び方法によって提供される動作特徴及び機能は、システム100及び本明細書で開示される様々な方法によって提供される機能を容易にするために利用されているコンピューティングデバイスの効率を増加させ得る。例えば、システム100内で提供された及び/又は発生したデータ及び/又は他の情報に基づいてシステム100を経時的に訓練することによって、従来の方法論と比較して、システム100のプロセッサ及びメモリを使用して、システム100内のデバイスによって実施されるために、低減された量のコンピュータ動作が必要である。そのような文脈では、プロセッサ及びメモリが処理のために特化する必要はないため、利用される必要がある処理能力がより少ない。結果として、本開示に提供されるソフトウェア、技術、及びアルゴリズムを利用することによって、コンピュータリソースの使用における大幅な節約が存在する。ある特定の実施形態では、システム100の様々な動作機能は、1つ以上のグラフィックプロセッサ及び/又はアプリケーション固有の統合されたプロセッサで実行するように構成され得る。
【0046】
特に、ある特定の実施形態では、システム100及び方法の様々な機能及び特徴は、いかなる人間の介在もなしで動作し得、完全にコンピューティングデバイスによって実施され得る。ある特定の実施形態では、例えば、多数のコンピューティングデバイスは、システム100によってサポートされる機能を提供するためにシステム100のデバイスと対話し得る。加えて、ある特定の実施形態では、システム100のコンピューティングデバイスは、システム100に導入されるエラーの可能性を低減するために、連続的に、かつ人間の介在なしで動作し得る。ある特定の実施形態では、システム100及び方法はまた、本開示に説明される特徴及び機能を利用することによって効果的なコンピューティングリソース管理を提供し得る。例えば、ある特定の実施形態では、システム100内のデバイスは、特定の量のコンピュータプロセッサリソース(例えば、プロセッサクロックサイクル、プロセッサ速度など)のみが、X線管200及び/若しくは波形発生器220の動作を容易にすること、並びに/又はシステム100によって実施される任意の他の動作を実施すること、あるいはそれらの任意の組み合わせを行うために、専用化され得る。例えば、信号は、X線管200の動作と関連付けられたデータの測定を容易にするために利用され得るプロセッサのプロセッササイクルの数を示す、及び/又は発生させること、若しくはシステム100によって実施される動作のいずれかに特化され得る選択された量の処理能力を指定し得る。ある特定の実施形態では、システム100の動作を実施するために利用されるコンピュータプロセッサリソース又はコンピュータメモリリソースの特定の量を示す信号は、第1及び/又は第2のユーザデバイス102、111からシステム100の様々な構成要素に送信され得る。
【0047】
ある特定の実施形態では、システム100内の任意のデバイスは、メモリデバイスを、システム100の様々な動作に選択された量のメモリリソースのみに特化させるように、メモリデバイスに信号を送信し得る。ある特定の実施形態では、システム100及び方法はまた、システム100内の処理リソース及び/又はメモリリソースの使用が選択された値にある期間で、システム100及び方法の動作機能のみを実施するために、信号をプロセッサ及びメモリに送信することを含み得る。ある特定の実施形態では、システム100及び方法は、システム100によって利用又は発生したデータのいずれかを記憶するためにメモリのどの特定のセクションが利用されるべきかを示す、システム100で利用されるメモリデバイスに信号を送信することを含み得る。特に、プロセッサ及びメモリに送信される信号は、システム100によって実施される動作を実行しながら、コンピューティングリソースの使用を最適化するために利用され得る。結果として、そのような機能は、既存の技術を上回る実質的な運用効率及び改善を提供する。
【0048】
図9も参照すると、システム100の例示的な実施形態に関して説明された方法論及び技術の少なくとも一部分は、限定されるものではないが、コンピュータシステム900、又は命令のセットが実行されたときに、機械に上記で論じられた方法論又は機能のうちのいずれか1つ以上を実施させ得る他のコンピューティングデバイスなどの、機械を組み込み得る。機械は、システム100によって実施される様々な動作を容易にするように構成され得る。例えば、機械は、限定されるものではないが、システム100で経験される負荷を処理することを補助するために処理能力を提供することによって、システム100を横断する命令若しくはデータを記憶するための記憶容量を提供することによって、又はシステム100によって若しくはその内部で実施された任意の他の動作を補助することによって、システム100を補助するように構成され得る。ある特定の実施形態では、システム900の構成要素の一部又は全部は、そのようなデバイスの動作機能を容易にすることなどのために、X線管200及び/又は
図1~
図9に提供される任意の他のデバイスに組み込まれ得る。例えば、システム900は、波形の発生を容易にするために、並びに/又はX線管200及び/若しくは
図1~
図9の他のデバイスの動作によって発生したデータを測定するために、利用され得る。
【0049】
いくつかの実施形態では、機械は、スタンドアロンデバイスとして動作し得る。いくつかの実施形態では、機械は、限定されるものではないが、第1のユーザデバイス102、第2のユーザデバイス111、X線管200、サーバ140、サーバ145、サーバ150、データベース155、サーバ160、波形発生器220、電源290、
図1~
図9の任意のデバイス、システム若しくはプログラム、任意の他のシステム、プログラム、及び/若しくはデバイス、又はそれらの任意の組み合わせなどの、他の機械及びシステムに接続され(例えば、通信ネットワーク135、別のネットワーク、又はそれらの組み合わせを使用して)、他の機械及びシステムによって実施される動作を補助し得る。機械は、システム100内の任意の構成要素と接続され得る。ネットワーク化された展開では、機械は、サーバクライアントユーザーネットワーク環境内のサーバ又はクライアントユーザ機械の能力で、又はピアツーピア(又は分散)ネットワーク環境内のピア機械として動作し得る。機械は、サーバコンピュータ、クライアントユーザコンピュータ、パーソナルコンピュータ(PC)、タブレットPC、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータ、制御システム、ネットワークルータ、スイッチ若しくはブリッジ、又はその機械によって講じられるべき措置を指定する命令セット(逐次的又は別様に)を実行することができる任意の機械を含み得る。更に、単一の機械が例示されているが、「機械」という用語は、本明細書で論じられる方法論のうちのいずれか1つ以上を実施するために命令のセット(又は複数のセット)を個別に又は共同で実行する機械の任意の集合を含むように解釈されるべきである。
【0050】
コンピュータシステム900は、バス908を介して互いに通信するプロセッサ902(例えば、中央処理装置(CPU))、グラフィックプロセッシングユニット(GPU)、メインメモリ904、及び静的メモリ906を含み得る。コンピュータシステム900は、限定されるものではないが、液晶ディスプレイ(LCD)、フラットパネル、ソリッドステートディスプレイ、又はカソードレイチューブ(CRT)であってもよい、ビデオディスプレイユニット910を更に含み得る。コンピュータシステム2200は、限定されるものではないが、キーボードなどの入力デバイス912、限定されるものではないが、マウスなどのカーソル制御デバイス914、ディスクドライブユニット916、限定されるものではないが、スピーカ又は遠隔制御などの信号発生デバイス918、及びネットワークインターフェースデバイス920を含み得る。
【0051】
ディスクドライブユニット916は、限定されるものではないが、上記に例示されるそれらの方法を含む、本明細書に説明される方法論又は機能のうちの任意の1つ以上を具現化するソフトウェアなどの、命令924のうちの1つ以上のセットが記憶される機械可読媒体922を含み得る。命令924はまた、コンピュータシステム900によるそれらの実行中、メインメモリ904内、静的メモリ906、若しくはプロセッサ902内、又はそれらの組み合わせに完全に又は少なくとも部分的に存在し得る。メインメモリ904及びプロセッサ902はまた、機械可読媒体を構築し得る。
【0052】
限定されるものではないが、特定用途向け集積回路、プログラマブル論理アレイ、及び他のハードウェアデバイスを含む専用のハードウェア実装が、同様に、本明細書に説明される方法を実装するように構築され得る。様々な実施形態の装置及びシステムを含み得る用途は、様々な電子及びコンピュータシステムを幅広く含む。いくつかの実施形態は、モジュール間及びモジュールを通して、又は特定用途向け集積回路の一部分として通信される関連する制御及びデータ信号を有する、2つ以上の特定の相互接続されたハードウェアモジュール又はデバイスにおける機能を実装する。したがって、例示的なシステムは、ソフトウェア、ファームウェア、及びハードウェアの実装に適用可能である。
【0053】
本開示の様々な実施形態によると、本明細書に説明される方法は、コンピュータプロセッサ上で動作するソフトウェアプログラムとしての動作を意図されている。更に、ソフトウェア実装は、限定されるものではないが、本明細書に説明された方法を実装するように同様に構築され得る、分散処理若しくは構成要素/オブジェクト分散処理、並列処理、又は仮想マシン処理を含み得る。
【0054】
本開示は、命令924を含む機械可読媒体922を企図し、そのため、通信ネットワーク135、別のネットワーク、又はそれらの組み合わせに接続されたデバイスは、命令を使用して、ボイス、ビデオ、又はデータを送信又は受信し、通信ネットワーク135、別のネットワーク、又はそれらの組み合わせを介して通信し得る。命令924は、ネットワークインターフェースデバイス920を介して、通信ネットワーク135、別のネットワーク、又はそれらの組み合わせを介して更に送信又は受信され得る。
【0055】
機械可読媒体922は、例示的な実施形態で、単一の媒体であるように示されているが、「機械可読媒体」という用語は、命令のうちの1つ以上のセットを記憶する単一の媒体又は複数の媒体(例えば、集中型若しくは分散型データベース、及び/又は関連付けられたキャッシュ及びサーバ)を含むと解釈されるべきである。「機械可読媒体」という用語はまた、機械による実行のための命令セットを記憶、符号化、又は担持することができ、かつ機械に本開示の方法論のうちのいずれか1つ以上を実施させる、任意の媒体を含むと解釈されるべきである。
【0056】
「機械可読媒体」、「機械可読デバイス」、又は「コンピュータ可読デバイス」という用語は、限定されるものではないが、メモリデバイス、メモリカード、又は1つ以上の読み出し専用(不揮発性)メモリ、ランダムアクセスメモリ、若しくは他の書き換え可能(揮発性)メモリを収容する他のパッケージなどの、ソリッドステートメモリ、ディスク又はテープなどの磁気光学又は光学媒体、あるいは有形記憶媒体と同等である分散媒体とみなされる他の自己完結型情報アーカイブ又はアーカイブセットを含むと適宜解釈されるべきである。「機械可読媒体」、「機械可読デバイス」、又は「コンピュータ可読デバイス」は、非一時的であってもよく、ある特定の実施形態では、波又は信号自体を含まなくてもよい。したがって、本開示は、本明細書に列挙され、本明細書におけるソフトウェア実装が記憶されている、当該技術分野で承認されている均等物及び後継媒体を含む、機械可読媒体又は配布媒体のいずれか1つ以上を含むとみなされる。
【0057】
本明細書に説明される配置の例示は、様々な実施形態の構造の一般的な理解を提供することが意図されており、それらは、本明細書に説明される構造を利用し得る装置及びシステムの全ての要素及び特徴の完全な説明として機能することは意図されていない。他の配置が、本開示の範囲から逸脱せずに、構造的及び論理的置換及び変更が行われ得るように、利用され、そこから導出され得る。図はまた、単なる表現であり、縮尺どおりに描画されない場合がある。それらのある特定の割合が、誇張されている場合があるが、他の割合が、最小化されてもよい。したがって、本明細書及び図面は、限定的な意味ではなく例示的な意味でみなされるべきである。
【0058】
したがって、特定の配置は、本明細書に例示及び説明されてきたが、同じ目的を達成するために計算された任意の配置が、示される特定の配置に置換され得ることを理解されたい。本開示は、本発明の様々な実施形態及び配置の任意又は全ての適応例又は変形例を網羅することが意図される。上記の配置、及び本明細書に具体的に説明されていない他の配置の組み合わせは、上記の説明を見直すと当業者に明らかになるであろう。したがって、本開示は、本発明を実施するために企図される最良のモードとして開示される特定の配置に限定されるものではないが、本発明は、添付の特許請求の範囲内にある全ての実施形態及び配置を含むことになることが意図される。
【0059】
上記は、本発明の実施形態を例示、解説、及び説明する目的で提供される。これらの実施形態に対する修正及び適応は、当業者には明らかであり、本発明の範囲又は趣旨から逸脱せずに行われ得る。上述の実施形態を見直すと、実施形態が、以下に説明される特許請求の範囲の範囲及び趣旨から逸脱せずに、修正、低減、又は増強され得ることは、当業者には明らかであろう。
【国際調査報告】