CN1306552C

CN1306552C - X射线发生装置

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Publication number: CN1306552C
Application number: CNB031786782A
Authority: CN
Inventors: 浮田昌昭
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2002-07-19
Filing date: 2003-07-21
Publication date: 2007-03-21
Anticipated expiration: 2023-07-21
Also published as: CN1480978A; JP4174626B2; WO2004010744A1; EP1551209A1; US20050207537A1; JP2004055325A; US7305066B2

Abstract

一种对电极照射电子束并产生X射线的X射线发生装置，所述装置，具有使所述对电极沿所述对电极的面方向振动的振动施加部。根据本发明，不变动X射线焦点位置，将电子束上的X射线焦点位置保持在同一位置，并能将电子束的撞击点在对电极上移动，可以扩大对电极上的有效的电子撞击面积，所以能分散产生的热并控制由电子撞击而形成集中的对电极的温升。因此，可以提供一种以长寿命高运转率的小型X射线发生装置。

Description

X射线发生装置

技术领域

本发明涉及一种X射线非破坏检查装置或X射线分析装置的X射线发生装置，尤其涉及为了获得微小对象物的X射线透视像而照射微小直径的电子射线束且具有微型尺寸X射线源的装置。

背景技术

以往，作为这种X射线发生装置，可例举出例如，日本国特开2002-25484号公报、日本国特开2001-273860号公报、日本国特开2000-306533号公报所公开的装置。

这些装置，是用与接地电位0V的电位差、将从在真空中被保持于负高电位(-Sv[V])的电子源产生的电子(Sa[A])加速，并用电子透镜将其聚焦到直径为20～0.1μm左右。将这样被聚焦的电子射线束，与由金属等固体构成的对电极(钨(W)、钼(Mo)铜(Cu))撞击，以实现微型尺寸的X射线源。此时产生的X射线的最大能量为Sv[KeV]。这些装置中的特别是高分辨率的，是被称为透过型微焦距X射线发生装置，例如在具有X射线穿透性的铝(AL)的保持体(例如，膜厚0.5mm)等的薄板上形成膜厚5μm左右的对电极，且用对电极产生的X射线，在电子射线束的入射方向穿透窗口并可以在大气中得以利用。这样的保持体，因对电极在薄膜中、在强度上不耐大气压而被使用，被称为真空窗。通过O形环等将真空窗压紧固定在真空容器上。该固定部分，成为电子透镜的前端中心部，电子射线束被聚焦并形成通过的直径2为10mm左右的真空通道。

在这样的透过型微焦距X射线发生装置上，由于将对电极紧贴在电子透镜上并靠近，可以减小电子透镜的像差的影响，所以可使电子聚焦直径最小。从而，可以获得最小的X射线焦点，并获得高分辨率的X射线透视图像。此外，由于能将被照射体与X射线焦点靠近，所以能进行高倍率的拍摄。这样的X射线管，被用于探测被检查体内部的微小缺陷的检查装置，并进行对每一个被检查体长达数小时的长时间的检查作业。

但是，在具有这样结构的以往的实例中，有如下的问题：

即，将被加速了的电子(电功率Sa·Sv[W])撞击对电极并产生X射线时，该电功率的大部分变成热，其X射线的发生效率在1％以下。因撞击产生的热，使对电极的电子撞击部分的温度上升，所以引起对电极材料的蒸发，并引起各式各样的问题。

在此，在以往的透过型微焦距X射线发生装置上，当接近对电极的寿命时就要停止装置，并松开安装于真空容器上的真空窗，或转动或更换真空窗，将电子撞击部更换成新的对电极面然后再开始运转。因此，成为或经过长时间不能连续地产生X射线，或使X射线发生装置的开动率降低等问题的原因。特别是对于大的被检测体，为了加大X射线强度，需加大负荷电功率并使其动作。此时，有会缩短对电极寿命、必须频繁停止X射线发生装置的问题。并且，还有在可输出的X射线强度上有限度，因微焦距X射线管暗而不能提高作业效率的问题。

在此，说明根据电子射线束电功率与线束直径测算对电极寿命的方法。

在具有半无限大小的热传导系数K[W/cm℃]的固体表面上的直径s[μm]的圆内，电子射线束电功率(Sa·Sv[W])的全部撞击并成为热源时的正常的温度上升ΔT[℃]，如以下所示(参考：石川顺三电荷粒子束工学，可罗那出版社，2001年5月18日第一版，P145)。

ΔT[℃]＝2×10⁴·(Sv·Sa)/(πKs)……(1)

根据该式(1)，温度上升与电功率成正比，与撞击直径s成反比。此外，还表明为了上升相同的温度，只要稳定单位撞击直径s的电功率即可。此外，由于撞击直径s时的撞击面积S＝π(s/2²)，所以，温度上升ΔT与撞击面积S的平方根成反比。例如，同样的电功率，若将撞击面积扩大4倍，则温度上升为1/2。

对电极为钨(W)的情况，温度上升ΔT可以用钨的融点(3410℃)时的热传导系数K＝0.9[W/cm℃]演算。因此，可以算出在与室温27℃相同的对电极上，照射电子射线束时的电子撞击面的正常温度T＝300+ΔT[K]。

下面，用如下的Langmuir的公式(2)，计算温度T[K]的固体的蒸发量d[kg/m²sec]。

d＝4.37×10^-3·P√(M/T)……(2)

在该式中，M为固体材料的原子量，钨的M＝183.8。并且，以P[Pa]作为温度T[K]时的固体蒸气压力。以常数A＝44000、B＝8.76、C＝5、D＝0，从(3)式算出该P[Pa]。

LogP＝-A/T+B+ClogT-DT+2.125……(3)

变换上述蒸发量d的单位，当用钨(W)的密度＝19.3[g/cm²]除时，可以计算出单位时间的蒸发量(厚度)[μm/小时]。并且，考虑微小的X射线焦点，对电极撞击直径s与蒸发掉同样厚度的时间，以其作为对电极的寿命，则可以计算出寿命。

以下，举例说明按各种电子束负荷条件计算关于钨(W)制的对电极寿命的结果(图1)及问题。

问题1

『因对电极寿命而产生运转时间损失』

负荷条件No.1，是以微焦距X射线管的通常使用负荷为例。X射线焦点尺寸为1μm，且使电功率0.32W的电子束撞击在对电极上的撞击直径s＝1μm时，可算出撞击部的温度为2576K，寿命为142小时。此时，应在每142小时停止装置，并松开真空窗并转动对电极，以使电子束照射在新的对电极面上，然后再次开始运转。由于松开真空窗破坏了真空，而必须进行再次抽真空，所以2小时不能发生X射线，有降低运转率的问题。此时的运转率，假设为连续运转，则142/(142+2)＝99％，需要每周一次两小时的保养的时间。若降低负荷电功率则能延长寿命，但因X射线强度减弱且透视拍摄费时间而降低了工作效率。

问题2

『X射线强度有上界限，难于提高作业效率』

负荷条件No.2，是比No.1提高一点X射线强度的实例，是在将电功率从0.32W增加9％到0.35W时计算出的。以相同加速电压将电流增加了9％为例，X射线强度增加了9％且工作效率增加了9％。但是，可计算出撞击部的温度为2790K，寿命为7小时。因此，为了仅仅提高9％X射线强度，需要每7小时更换新的对电极面的操作，运转率降低到了7/(7+2)＝78％。

负荷条件No.3和负荷条件No.4，是与No.1相比将X射线强度提高到3倍时的实例。以计算其撞击部的温度，超过了钨的融点(约3680K)、沸点(约6200K)。由于对电极材料急剧蒸发而不能使用。相反地若X射线强度提高到3倍，则产生同样X射线量所需的时间，仅为1/3，工作效率可达3倍。但是，如按负荷条件No.3和负荷条件No.4的计算，由于负荷电功率有限度且X射线强度也有上限，所以有不能提高工作效率的问题。

问题3

『因微小焦点化而变暗』

温升ΔT如(1)式所示，其由单位直径的电子束电功率所决定。因此，在集中电子束并缩小撞击直径时，也必须降低电子束电功率。例如，为了成为更高分辨率化的微小X射线焦点，考虑使撞击直径s＝0.1μm。由于为了是与负荷条件No.1相同蒸发等级，必须将电功率设为1/10，所以X射线强度也成了1/10且工作效率也为1/10。除此以外，还由于以「考虑微小X射线焦点，对电极撞击直径s及蒸发到相同厚度的时间」作为寿命，所以蒸发到寿命的厚度为1/10，寿命为1/10的14.2小时。运转率下降到14.2/(14.2+2)＝88％。

因此，该程度的微小焦点化，成了为追随近年来半导体领域的集成电路的微小化所必须的问题。作为参考，将以撞击直径s＝0.1μm且加大负荷时的计算结果表示在图1的负荷条件No.5中。电功率为负荷条件No.1的75％的电功率0.24W。撞击部的温度为17371K，因对电极的蒸发而不能使用。

问题4

『因焦点形状有变化，使用时必须注意』

当在图1的负荷条件No.1的条件下进行142小时连续X射线照射时，对电极因蒸发1μm而变薄。此期间，电子束的撞击面的形状发生变化，且X射线发射区域的形状也发生变化。其结果是X射线焦点的形状和位置微妙地产生变化。因此，用追求高空间分辨率的微焦距X射线管，即使在寿命时间内，也有需要调整电子束焦点位置的操作时间，且降低运转率的问题。需要注意的是，图1的寿命，是达到某目标的时间，而不是绝对的寿命。

问题5

『用厚的对电极，会产生由对电极对X射线不必要的吸收』

在寿命期间为了得到相同的X射线强度，对电极的厚度必须在电子最大进入深度与相当于对电极寿命的厚度之和以上。此外，为了能耐因电压变动的电功率上升等，一般也将对电极厚度形成厚膜。

例如，具有在管电压40kV时被加速的40keV能量的电子，在撞击钨对电极时，其产生40keV以下的X射线，并最大进入2.6μm。因此，如果在管电压40kV下撞击直径s＝1μm，则对电极厚度必须在3.6μm以上，为了有余量而被设定在5μm左右。

但是，由于X射线发生区域的最大深度为2.6μm，所以只将利用没有被对电极厚度5μm中剩下的2.4μm吸收的作为透过X射线，故所发生的X射线的利用率下降。例如，由于20keV的X射线通过2.4μm对电极时，只通过80％，所以有X射线强度降低且工作效率降到80％的问题。

问题6

『用旋转阳极式的X射线管，不能使装置具有高分辨率』

为了解决因对电极的热带来的问题，在医疗用mm尺寸焦点的X射线发生装置中，采用了使对电极旋转的旋转阳极式。在微焦距X射线发生装置中，也考虑使对电极转动。但是，由于用于旋转的轴承(球轴承)其转动精度不够，所以不能使对电极高精度地转动。因此，由于产生X射线焦点的模糊，所以不能采用这样的医疗用的方式。特别是很难用在X射线焦点尺寸是微米级的微焦距X射线发生装置中。

下面进一步具体说明上述内容。

旋转阳极式X射线管，其X射线焦点尺寸为0.2～1mm左右，由真空容器·电子源·阳极圆板·旋转轴承·马达等整体构成。由于马达产生电磁会影响电子束，所以必须远离，使旋转阳极式X射线管大型化。并且采用内径6～10mm的球轴承作为旋转轴承，其外径为10～30mm以上且厚度也在2.5～10mm以上。该范围大小的球轴承的最高精度等级由规定为JIS 2级，其内环的轴向振动精度·径向振动精度最大为1.5μm。并且，为了在所谓高真空·高温·高速的严酷条件下使用，使用了特殊的润滑方式。例如，要求能在X射线管内部的真空度为0.13mPa(10^-6Torr)以下，必须能在根据阳极的发热的200～500℃温度范围内使用，且要求以转速3000～10000rpm(50～167cyc/sec)左右的高速旋转。为了满足这样的严酷条件，使用了以软金属的薄膜等作为固体润滑剂使用的非常特殊的轴承。但是，由于固体润滑剂的寿命短，所以旋转阳极式X射线管的寿命只有数百小时。

由于微焦距X射线管没有医疗用的负荷电功率，所以管球不会达到那么高温度。但是，轴承钢的线热膨胀系数为12.5×10^-6(1/℃)左右，仅温度上升20℃，则1.5～2.5μm的内径就会膨胀，并使旋转精度恶化。因室温变化或旋转产生摩擦生热等就能简单地引起上升20℃左右的温度，若按JIS2级规定的旋转精度，则除了保证3μm以下的旋转精度在之外，不可能实现。并且，旋转阳极圆板最低也要比轴承外径大，需要在10mm以上。将对电极面的「不平精度」设为微米级，由于钨硬而难于加工，所以X射线焦点位置能变动10μm左右。在X射线焦点尺寸为0.2～1mm左右的医疗用旋转阳极式的X射线管上这样的精度没有问题。但是，在X射线焦点尺寸为微米级的微焦距X射线管上，由于焦点尺寸变化或焦点位置与电子束方向偏移，其旋转阳极式难于应用。

此外，轴承与透过型X射线的真空窗的厚度0.5mm的程度相比，是其5倍以上，使旋转阳极式大型化。并且，若用旋转阳极，则必须设置用于取出X射线的真空窗。即，不能使旋转阳极与被检查体接近，难于进一步扩大几何学的放大倍率。即使开发出了例如高精度的球轴承，也难于获得高分辨率的X射线透视图像。

发明内容

本发明鉴于这样的情况而开发，其目的在于提供一种使对电极振动并扩大实际的电子撞击面积，以此实现对电极的长寿命化、提高装置的运转率、延长X射线的连续发生时间，提高X射线强度的具有高分辨率的小型的X射线发生装置。

本发明是将电子束照射在对电极上产生X射线的装置，上述装置，包括如下要素：

使上述对电极沿上述对电极的面方向振动的振动施加机构，上述振动施加机构，设有压电元件。

用振动施加机构使对电极在对电极的面方向振动。以此不管是透过型·反射型，使X射线焦点位置不变动，可以将电子束光轴上的X射线焦点位置保持于相同位置，并能够将电子束的撞击点在对电极上移动，可以扩大对电极的有效的电子撞击面积，分散产生的热并可抑制由电子撞击而形成集中的对电极的温度上升。因此，可以减少对电极的蒸发。其结果，可以实现对电极的长寿命化，提高因对电极的更换·调整而导致的装置运转率。因此，可以提高X射线的强度。

此外，本发明的所谓振动，是具有一定周期的摆动，能起到只简单地旋转驱动对电极所起不到的作用·效果。

即，因转动而反复在对电极上的同一轨道上移动电子束。另一方面，由于振动，其不只在同一轨道上，例如，电子束在对电极上的第1区域内沿同一轨道振动规定的时间以后，电子束可以移动到第2区域内，并在其上沿同一轨道振动。根据这样的振动，可以使电子束在对电极上的轨道不同，可以进一步增大有效的电子撞击面积。因此，对于因沿规定轨道而只利用对电极的一部分的旋转型，由于振动，能在对电极面上设定不同的各种电子束的轨道，以此能有效地利用对电极的全面。

反过来说，由于能缩小对电极面积，成为轻小的对电极，也可以使振动施加机构小型化。因此，能使X射线焦点与被检查体接近，并进行扩大几何学的放大倍率的高分辨率的X射线透视摄影。

此出所说的振动，其周期包括数月、数周、数天、数小时、数十Hz、数kHz、数MHz等。

另外，在本发明中，上述振动施加机构，以使对电极上的电子束撞击点的轨道为直线状或圆形状、和为锯齿状或正方形的二维形状的方式施加振动。

对电极上的电子束轨道，由于是划圆弧的圆状，及直线等的一元形状，或划锯齿·矩形·正方形等的二元形状振动，所以进一步增大了有效的电子撞击面积并且也能比较容易地进行振动的控制。特别是在二元的轨道上，可以特别地缩小对电极并使振动施加机构小型化。

此外，在本发明中，最好具有根据管电压、管电流、电子束直径、电子撞击部附近的测定温度的任何一项、控制上述振动施加机构的振动控制机构。

由于对电极的温度上升与管电压及管电流成正比，与电子束撞击直径成反比，所以能根据这些控制对电极的保持体的振动，以施加合适的振动。

在本发明中，上述振动控制机构，将振动的振幅控制在电子束直径以上，且最好可以改变振幅。

若以电子束直径以上的振幅振动，则在对电极上一直电子束照射之处不固定，可使温升均匀。最好是以电子束直径2倍以上的振幅进行控制。进而，电子束电功率越高，或电子束直径越小且越加大振动的振幅，以此能降低电子束撞击面的温升。

在本发明中，上述振动控制机构，最好能改变振动的频率。

电子束电功率越高，并且电子束焦点直径越小则振动的振幅越大，可以在电子束的全部撞击面上使温度分布均匀，并可以控制对电极的局部温升。

在本发明中，上述振动施加机构，最好具有压电元件。

由于压电元件不产生磁场，故不对电子束施加恶劣影响。此外，由于能高速动作地进行微米级的微小移位动作，所以适合于振动施加机构。

在本发明中，整体地构成覆盖上述压电元件和对电极的保持体并形成闭塞空间。

由于不需要用于保持对电极真空的真空窗，所以能简化结构。并且，由于没有真空窗，所以能使X射线焦点与被检查体的距离最小，并能进行扩大几何学的放大倍率的高分辨率的X射线透视摄影。

在本发明中，具有靠接支持上述保持体的板簧。

由于能从板簧释放产生于对电极的热，所以能控制对电极整体的温升。并且，由于可以减少向电子束方向的对电极的偏移，所以能抑制X射线焦点的移动并且能施加向对电极面方向振动。

在本发明中，最好用电火花加工制成上述板簧。

电火花加工其尺寸精度高，并能沿厚度方向穿透加工厚金属板，所以能整体制成相对于电子束入射方向厚薄比高的板簧。厚薄比高的板簧，没有原金属板厚度方向的偏移，且相对于原金属板厚度方向的精度高。此外，若原金属板厚度方向与电子束方向相同，则能进行高精度的振动。

在本发明中，具有用于将上述对电极封真空的橡胶或板簧。

由于对保持体施加振动，所以能利用在固定的真空容器之间吸收振动的橡胶或板簧，或利用其组合，将对电极封真空。因此，可以没有真空窗，并可以使X射线焦点与被拍摄体的距离最小，进行扩大几何学的放大倍率的高分辨率的透视摄影。

在本发明中，上述对电极的厚度，最好为以管电压计算的电子对对电极的进入距离的2倍以下。

由于因对电极的长寿命化而不需要厚的对电极，所以可以是最低限度的对电极厚度。该厚度，是由加速电压和对电极材料计算的向对电极的电子进入深度，但是再厚也最好在2倍以下。根据这样的厚度，可以将不必要的X射线吸收限制在最低限度，能有效地利用X射线。特别是，适合于利用容易被吸收的软X射线的情况。

在本发明中，当因电子束对对电极产生的负荷低时，最好上述振动控制机构，能使对电极移位。

当因电子束对对电极产生的负荷低，即使不振动，对电极的寿命也在数小时～数日以上时，振动控制机构只将对电极移位(移动)电子撞击直径的数倍以上的距离并使其静止。因此，由于只用移位可以更新对电极上的电子束撞击点，所以与固定式对电极相比能用非常短的时间移动到不同的位置，没有运转时间的损失。此时，可以在各位置上施加振动也可以不施加振动。

在本发明中，上述振动施加机构，被配置在对电极所在处的开口内。

由于能使对电极最接近电子透镜，且电子聚焦点的像差越接近电子透镜越小，所以能获得像差最小的电子聚焦直径，并能使X射线焦点最小。并且，由于小型故可以使X射线焦点与被拍摄体接近，并能提高拍摄倍率，所以能获得高空间分辨率的X射线透视图像。此外，由于其具有微米级的高精度控制性·高速性，所以适合于本发明的振动施加机构。

在本发明中，上述板簧，最好其形状是沿对电极的振动方向薄，沿与振动垂直的方向厚。

可以用小驱动力沿振动方向驱动，但与振动垂直的方向难于动作。因此，能沿电子束方向进行无偏差高精度的对电极的振动。

在本发明中，上述对电极的厚度，最好与电子束撞击直径相等。

由于使对电极的厚度与电子束撞击直径相等，可以使X射线焦点尺寸微小化。

在本发明中，上述对电极，最好是相对于电子束方向以倾斜状态被配置的反射型。

即使是反射型X射线发生装置，也能起到与透过型X射线发生装置同样的热效果，能实现长寿命和高X射线强度。

※为了说明发明，图示了当前认为合适的几个实施例，但发明不局限于图示的结构及措施。

附图说明

图1是按照各种电子束负荷条件计算钨制对电极的寿命的结果的表。

图2是表示X射线发生装置的简略结构纵剖面图。

图3是表示X射线发生装置的简略结构的方块图。

图4是表示对电极上的电子束轨道的模式图。

图5是放大了的电子束的撞击面的模式图。

图6是表示对电极上的电子束的其他轨道的模式图。

图7是表示对电极上的电子束的其他轨道的模式图。

图8是表示对电极上的电子束的其他轨道的模式图。

图9是表示对电极上的电子束的其他轨道的模式图。

图10是表示振动施加部的结构图，图10A是其纵剖面图，图10B是其主视图。

图11是表示振动施加部其他的结构图，图11A是其纵剖面图，图11B是其主视图。

图12是表示振动施加部其他的结构图，图12A是其纵剖面图，图12B是其主视图。

图13是表示振动施加部其他的结构图，图13A是其纵剖面图，图13B是其主视图。

图14是表示振动施加部其他的结构图，图14A是其纵剖面图，图14B是其主视图。

图15是表示圆筒型压电元件的结构图，图15A是其外观立体图，图15B是其动作的一实例的纵剖面图。

图16是表示振动施加部其他的结构图，图16A是其纵剖面图，图16B是其主视图。

图17是表示使用由电火花加工制造的板簧的简略结构的主视图。

图18是表示使用板簧的简略结构的纵剖面图。

图19是表示反射型X射线发生装置简略结构的纵剖面图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施例。

图2～图5是本发明的一实施例，图2是透过型X射线管的简略结构纵剖面图，图3是X射线发生装置的简略结构的方块图，图4是表示对电极上的电子束振动的模式图，图5是放大了的电子束的撞击面的模式图。

透过型X射线管1具有真空容器3，并内装了用于发生电子束B的电子枪2。在真空容器3的电子枪2的对面侧是放大表示的发生X射线部分。其前端部件5是电子透镜的孔部件。在中心部具有直径10mm以下的开口7，盖着对电极9的保持体11被安装在开口7内。对电极9由钨或钼等金属构成，其被电子束照射并产生X射线。接近保持体11装有真空窗13。用螺钉固定的安装部件17将该真空窗13压在前端部件5上，并与埋设于开口7周围的O型环15共同起到真空密封的作用。保持体11和真空窗13，由铝等能透过X射线的材料构成。真空窗13，由于其必须有相对于大气压保持真空的强度，所以板厚为0.5mm左右。

透过型X射线管1，被电子枪2放射的电子束B在前端部件5的电子透镜孔部件附近被聚焦并照射到对电极9上。电子束从被照射的对电极9产生X射线，并透过保持体11和真空窗13，作为照射X射线21放射。由于利用了电子透镜光学系统，所以在光轴上变化电子的聚焦位置并改变对对电极的电子撞击直径。因此也能改变X射线焦点尺寸。在对电极面上调整镜头用以聚集聚焦点时，为电子透镜的像差决定的最小的X射线焦点。虽然也根据电子透镜的种类或结构，但在使用SEM等电子光学系统时也能使电子聚焦直径达到nm级。此外，由于只用有静电镜头构成的电子枪可获得5～100μm左右的电子聚焦直径，所以也可以考虑不用电子透镜的结构。并且，根据被拍摄体及使用目的可以考虑各种各样的结构。

在本实施例中，根据设在前端部件5的开口7内圆周面上的振动施加部23，能使上述保持体11振动而以此使对电极9振动。该振动在电子束照射过程中不变动X射线焦点位置，而在对电极9面方向振动。根据本实施例，由于电子束光轴与对电极面垂直，所以对电极9与电子束光轴垂直振动。但是，根据本发明，也不必一定要垂直。

相当于本发明的振动施加机构的振动施加部23，由相当于振动控制机构的图3的振动控制部25，控制振动的振幅或频率等。给予电子枪2的管电压或管电流等，由高压发生器27控制。该振动施加部23及高压发生器27，根据操作人员发出的指示进行动作的控制部29被整体控制。

振动施加部23，例如，如图4所示，对对电极9的电子束B的撞击点施加直线的往复运动的振动。此外，当设为这样的直线轨道时，如图5所示，其振动的振幅至少也要在电子束直径Ba以上。以这样的控制，适合于使在振动时的电子束B不重复并使电子束撞击面的温升均匀的控制。

下面，首先说明用本实施例解决并改善上述以往例中的问题1～4。此外，在实施例的详细的振动施加机构中，有其特征的多数的具体实例有待后述。这是由于，微小的振动可以非常简单地引起，而考虑到千差万别的实例难于尽述，用特定实施例说明，又会有误解。例如，微米级的振动其普遍存在于自然界，经验表明，马达的振动经传播、对电极也振动。即使是专利，防振机构的专利被确认为有价值。并且，在旋转机构中使用的如球轴承等的特定基本零件，不被认为是在如本发明的微小振动中。

如图1的负荷条件No.1～4所示，计算电子撞击直径s为1μm时进行改良的状况。将电子束B对以往型的固定式对电极撞击时的撞击面积S，为π(0.5)²＝0.79[μm²]。另一方面，作为本发明振动的一例，当以5μm振动的振动幅度使对电极9振动时，电子束的撞击面积S之和为(π·(0.5)²+1×5)＝5.79[μm²]。因此，撞击面积S等于5.79/0.79＝7.3倍，换算为圆形直径s则为2.7μm。因此，用式(1)计算的温升ΔT是固定式对电极的1/2.7，减少了用式(2)(3)计算的钨的蒸发量，可以期待延长对电极的寿命。将寿命的计算结果表示在图1的「振动对电极」中，并在以下说明其改善程度。

问题1的改善：『因超长寿命而没有运转时间损失』

负荷条件No.1，是微焦距X射线管的通常使用负荷的实例。在该负荷条件No.1下，与固定式对电极的寿命142小时相比，通过本发明，寿命被改善为4.7×10²⁷小时，可视为无限的寿命。并且，装置的运转率被改善为100％，连每周2小时的维修保养也不需要了。

问题2的改善：『提高了X射线强度，并提高了工作效率』

负荷条件No.2，是比负荷条件No.1稍高强度的实例，是将电功率从0.32W增加9％达到0.35W时的计算。在该负荷条件No.2下，与固定式对电极的寿命7小时相比，通过本发明，寿命被改善为1.5×10²¹小时，可视为无限的寿命。并且，装置的运转率从78％被改善为100％，连每7小时有2小时的维修保养也不需要了。与用固定式对电极的负荷条件No.1相比，可原封不动地享受由于X射线强度增加了9％所增加工作效率的9％，可以用于增加9％的检查作业。

负荷条件No.3，是比负荷条件No.1高2.7倍强度时的实例。由于固定式对电极因蒸发而不能使用，但通过本发明，寿命被改善为189小时。与用固定式对电极的负荷条件No.1相比，其寿命提高了189小时/142小时＝1.3倍，X射线强度提高了0.86W/0.32W＝2.7倍，工作效率提高了2.7倍。

负荷条件No.4，是比负荷条件No.1高3.1倍强度时的实例。用固定式时对电极因蒸发而不能使用，但通过本发明，寿命为78分钟。与用固定式对电极的负荷条件No.1相比，其工作效率提高了3.1倍。

负荷条件No.1～4的改善说明，是作为本发明实例将对电极振动5μm时的实例。但是，在负荷条件No.3、4的改善中也许感到其寿命较短。在此，可以利用在本发明中简单地改变振动振幅，在图1中用括号补充表示了振动10μm时的计算结果。此时，即使是负荷条件No.4，计算结果为撞击部温度＝2217K，寿命＝82381小时，可以认为寿命足够的长。即，根据本发明，可以简单地实现3倍以上的X射线强度和长寿命，能大幅度提高工作效率。

问题3的改善：『即使是微小焦点化也不发暗』

图1的负荷条件No.5，是为了追随近年来半导体领域的集成电路的细微化所必须的X射线焦点向微小化，其被应用于本发明时的改善实例。在负荷条件No.1～4中，说明的是电子撞击直径1μm时的改善情况，但在图1的负荷条件No.5中，表示了将电子撞击直径为0.1μm时的改善情况。用以往的固定式对电极以降低为1/10负荷的0.032W的低强度X射线不能进行检查。如果像负荷条件No.5那样勉强地提高负荷0.24W，则没有了寿命。但是，根据本发明，若施加5μm振幅的振动，则寿命被改善为也能使用169小时。与用固定式对电极的负荷条件No.1的寿命142小时相比也延长了20％。X射线强度也是负荷条件No.1的75％。

但是，在负荷条件No.5的改善中也许会感到强度有所降低。在此，在图1中用括号补充表示了以与负荷条件No.1相同的强度(电功率0.32W)振动10μm时的计算结果。计算寿命＝1341小时，可以认为寿命充分的长。即，根据本发明，可以认为即使微小焦点化也不发暗。因此，能不降低工作效率地进行更详细的检查，可以充分地使用细微化的半导体检查。

问题4的改善：『因为焦点形状的变化极其微小，故使用方便』

以往，用求得高空间分辨率的微焦距X射线管，有即使在寿命时间内不微妙地调整电子束焦点位置、也不能获得稳定的性能的情况，且必须注意使用的问题。但是，若与在问题1的改善中所述的图1的负荷条件No.1的寿命相比，可以认为这个问题被大幅度地改善了。与用固定式对电极的寿命142小时相比，通过本发明，寿命被改善为4.7×10²⁷小时，可视为无限的寿命。即，即使使用10万小时，对电极的蒸发厚度也只有2×10^-19μm，对于撞击直径1μm来说也完全没有问题，所以无调整也能维持性能，使用变的方便了。

如上所述，以往实例中的问题1～4，以图1为中心可以说明用本发明之1能得到解决并被大幅度地改善。根据计算，因振动的电子撞击面，全部是图4所示的直线轨道。作为除此以外的电子束B的其他轨道，也可以是图6～9所示的轨道(本发明之2)。

图6是从侧面看呈圆形·圆弧形振动的实例。图7是以图6的结构将圆弧的方向反向的结构，且从侧面看呈圆形振动的实例。

图8是在对电极9的表面上，使保持体11沿圆弧轨道振动的实例。此时，例如，也可以用环状的超声波马达旋转往复驱动保持体11，施加以双点划线箭头所示的圆弧状振动。此外，也可以用静电马达取代超声波马达施加振动。

图9是使保持体11沿双点划线箭头所示的二维方向振动，且电子撞击部全体的大小为6μm角的实例。图9中如点划所示，使其向左右方向振动，以划出不同的轨道，并经过规定的时间后在上下方向不同的位置施加左右振动。此时，该二维振动的两方向的振幅都为6μm，电子束撞击直径s＝1μm，其与图4等的直线轨道相比，其面积为6倍，根据式(1)对电极面的温升为1/√6，能更加有利于延长寿命。此外，可以不浪费地有效利用对电极面。反之，由于能用最小的对电极面积，所以也能使保持体11为最小限度的重量。因此，可以使用于振动的能量为最小，可以取得使振动施加部最小化的显著效果。另外，也可以使其进行锯齿振动。

以下，说明上述振动控制部25的控制实例。

根据本发明之3的振动控制部25，根据对应于被拍摄体由控制部29设定的电子束B的撞击直径s[μm]、管电压-Sv[V]、管电流Sa[A]最佳地控制振幅Vw[μm]和振动频率Vf[Hz]。并且，也可以测定电子束撞击点附近的温度并进行控制。

此外，可以使用与设定值成比的值作为通常的管电流Sa，但也可以控制作为Sa的来自直接配置在对电极9上的电流测定器(省略图示)的信号。

作为控制，电子束撞击点附近的测定温度越高、撞击直径s越小、电功率越大，就越要增加振幅和频率。

作为本发明之4的实例，控制「振动振幅」时最好按下述的(5)式进行。

Vw＝α·(Sv·Sa)/s……(5)

系数α以因改善问题1～4所得的效果的振幅5μm时为例，系数最好是α＝5～15左右。但是，希望系数α能根据对电极材料的热传导率K或负荷或寿命等适时地变更。

但是，例如，当系数α＝5、电功率1W、撞击直径s＝5μm时，其振幅Vw＝1μm，并成为电子束B经常撞击的部分。在此，为了避免这种情况，最好在(4)式的计算之后，用以下的条件判断公式进行判断。

「条件判断公式」

当振动振幅Vw＜撞击直径s时，振动振幅Vw＝β·s。此时，系数β＞1。

作为本发明之5的实例，在控制「振动频率」时，最好按照以下的(6)式。

在考虑到短时间的热负荷时，必须考虑移动速度ω[μm/sec]。本发明将由振动引起的移动速度视为ω＝2·Vw·Vf[μm/sec]，并最好按照下式控制振动频率Vf。

Vf＝ω/(2·Vw)＝ω·s/(2·α·Sv·Sa)……(6)

作为移动速度ω，例如，有在使电子撞击部的移动速度为2m/sec的转速时、温度在2500℃以下的所谓长寿命的实验数据。以此作为基准，若移动速度ω＝2×10⁶μm/sec，则已经足够，但希望能根据对电极材料的热传导率K或负荷或寿命等适时地变更。振动的驱动电压波形，正弦波或三角波等都适用。

此时，补充与问题6所述的旋转阳极式的大的不同之处。旋转阳极式与本发明的振动式的最大的不同之处，在于电子束轨道的长度。由于在旋转阳极式中使用了轴承等，需要比轴承外形大的圆板对电极。例如，即使是具有最小外形10mm的轴承时，对电极也需要11mm。此时，被电子束照射的轨道长度为31.4mm，材料为铝(密度＝2.7g/cm³)，厚度为0.5mm，重量为0.47g。对此，在本发明所示的电子撞击直径为1μm时，由于振动振幅为10μm左右就已经足够，所以保持板11的大小也可以在1×1mm以下。该大小的重量，仅为0.0014g。因此，可以小型轻量化，也能减小驱动力。对电极材料的浪费少也是资源·环境上所希望的。

现在开始依次参照图10～19说明上述实施例当中，振动施加部23的具体实例。该具体实例，包含本发明之6～16中的构成要素部件，是在本发明中发挥特有效果的实例，但用除此以外的机构也能简单地实现本发明。

根据本发明之6，压电元件最适合于本发明。

所谓压电元件，是利用当在压电材料上外加电压时、则根据材料的极化方向与电场方向伸缩、作为促动器的元件。在压电元件的材料中，具有高分子(聚偏1，1-二氟乙稀与三氟乙稀的共聚体等)和陶瓷(钛酸锆酸铅[Pb(Zr，Ti)O₃]等为主要成分)。作为促动器的特征是，1.微小位移的高精度控制性，2.产生应力大，3.高速应答性良好，4.能量转换效率高，5.无电磁干扰，等等。在扩大促动器的用途当中，特别是作为微小位移的精密控制用，大多被用在半导体器件制造装置或STM中精密定位、细胞操作用的微型操作装置、光学中的反射镜或镜头的位置·角度·焦距调节·加工机械的误差修正等。其他还被利用于超声波的发生接受元件。其位移量为数nm～数百μm，感应频率为DC～数MHz各种情况。

作为促动器的压电元件，分为利用其面内位移的直线位移型和利用其面外位移的弯曲位移型两类。

并且，直线位移型有单板型和叠层型。单板型其大多利用在被沿厚度方向极化的压电板上外加与极化极P平行的电场而在横向产生的伸缩位移，但可以引起「纵变形」、「横变形」、「全变形」三中的压电变形。叠层型是将压电板重叠为一体化，相邻的压电板的极化极P方向相互差180度方向。各压电板被电路并联驱动，并产生向叠层方向的位移。

此外，弯曲位移型包括单压电晶片(monomorph)、复合压电晶片(unimorph)、双压电晶片(bimorph)、多压电晶片(multimorph)。其中的双压电晶片是将两片压电板粘贴在隔片的两侧，在各压电板上，为了产生相互相反符号的变形而外加电场使其弯曲变形。构造简单，且能得到大的位移，但产生力小。

由于这些压电元件在电场下产生位移，与电磁马达等不同的是几乎不产生磁场。因此，可简单地屏蔽以不对电子束给予恶劣影响，是能接近电子束的结构。

并且，由于体积小但驱动力大，且能轻易地使具有保持板程度的重量振动，所以能容易地将使用压电元件的振动施加机构安装在直径10mm以下的开口7内。如本发明之13所述，在将振动施加机构设置在开口7内时，可以使对电极最接近电子透镜。由于电子聚焦点的像差越接近电子透镜越小，所以能得到像差少的最小电子聚焦直径。因此，也可以使X射线焦点最小。并且，由于是小型因此可以使X射线焦点与被拍摄体接近，可以提高摄影倍率，所以能获得高空间分辨率的X射线透视像。此外，由于有微米级的高精度控制性·高速性，所以最适合本发明的振动施加机构。

下面，参照图10说明在以上的压电元件中，使用双压电晶片的振动施加部23的一具体实例。图10A是纵剖面图，图10B是主视图。

图10所示的振动施加部23，具有安装部件31和压电双压电晶片33。安装部件31为筒状，被安装在前端部件5的开口7内圆周面上。压电双压电晶片33为板状，在上下两处被直立设置在安装部件31上。在其前端部上，安装着保持体11的上下端部，并形成平行四边形。此外，使同一面朝向同一方向地安装这些压电双压电晶片33，并分别施加交流电压。这样，如图中双点划线所示，向对电极9的面方向施加振动，以实现长寿命·高强度的X射线管。

但是，于形成了平行四边形，所以对电极在电子束方向产生位移。例如，在压电双压电晶片33的长度为5mm、振动振幅为10μm时，由于压电双压电晶片33的长度不变、几乎是直线状，所以电子束B的入射方向的最大移动量为5-√(5²-0.01²)＝10nm。但是，即使对电极9移动这种程度，但通常电子束B直径只要为1μm左右的X射线焦点尺寸，则可以说能使其充分高精度地振动。

作为更微小焦点尺寸的一实例、为0.1μm左右时，若振动振幅为1μm，则电子束B的入射方向的最大移动量为5-√(5²-0.001²)＝0.1nm，所以能使其充分高精度地振动。各个移动量/焦点尺寸的比，10μm/1μm＝10倍、1μm/100nm＝10倍，可以扩大对电极9的有效电子撞击面积，所以能分散产生的热并能抑制因电子撞击集中的对电极的温升。

下面，参照图11说明使用双压电晶片的振动施加部23其他具体实例。图11A是纵剖面图，图11B是主视图。电子束的轨道如图6的模式图所示。

在该例中，电子束B的轨道如图6所示，其施加从侧面看呈圆弧状的振动。

振动施加部23，与上述的结构相同，具有安装部件31和压电双压电晶片33。安装部件31为筒状，被安装在前端部件5的开口7内圆周面上。板状的压电双压电晶片33，分别在左右被一个一个地直立设置在安装部件31的同一高度位置。将在纵剖面呈圆弧状的保持体11的高度方向中央部的左右方向的端部安装在它们的前端部上。并且，将同一面以朝向同一方向振动地配置，并分别外加交流电压。这样，如图中双点划线的箭头所示，向对电极9的圆弧面方向施加振动，其振动划出圆弧状轨道。补充的是，保持体11的圆弧圆心，要与对压电双压电晶片33的安装部件31的固定位置一致。并且，保持体11圆弧的半径，与压电双压电晶片33的长度相等，由于圆弧圆心在电子束光轴上，所以即使振动、对电极在电子束方向也不位移。

下面，参照图12和图13说明振动施加部23其他具体实例。图12A和图13A是纵剖面图，图12B和图13B是主视图。

在该例中，采用直线位移型的压电元件25，以取代上述的压电双压电晶片33。

即，振动施加部23，具有安装部件31和压电元件35。安装部件31为筒状，被安装在前端部件5的开口7内圆周面上。被形成方柱状的压电元件35，被埋设于安装部件31的内圆周侧上下两处。将板状的保持体11的上下端部安装在它们的内侧面上。埋设两个压电元件35，使其与对电极面平行并能向相同方向做微小位移动作。当驱动压电元件35时，如图中双点划线箭头所示，向对电极9的表面方向施加振动。当压电元件35为横向变形·滑移变形的元件时，以符号35a被埋设于安装部件31内、为纵变形元件时以符号35b被埋设于安装部件31内。并且，也可以使用单板型·叠层型中的任何压电元件。

在图12的情况下，如图10的压电双压电晶片33那样，不必考虑电子束B的入射方向的位移，由于位移方向只由压电元件35的特性决定，所以能进行更高精度的振动。

此外，由于保持体11重量轻，所以如图13所示，即使是单侧支持式结构也能进行充分高精度的振动。

即，在上述的结构中，将埋设于安装部件31上下两处的压电元件35只设在下方。这样，可使结构简化并能获得与上述同样的效果。

下面，参照图14和图15说明与本发明之7有关的振动施加部23的两个具体实例。此外，图14A和图15A是纵剖面图，图14B和图15B是主视图。

在图14中，是利用集合多个1mm见方左右的高度为数mm左右的直线位移型压电元件35的结构，其外形为具有中空部的正方形并直立设置在安装部件31上。并且，保持体11被安装成能堵塞中空部。各压电元件35，分别以「滑移变形」动作，并且，在图14A上，被设定为向对电极9的表面方向(图的上下方向)振动。

根据该结构，将压电元件35和保持体11构成一体，并可以构成闭塞空间。因此，可以不需要图2所示的真空窗13，使结构简化，并且能使X射线焦点与被拍摄体接近，提高摄影倍率，所以使装置性能为高分辨率。

此外，在上述的结构中，使用了多个压电元件35，但也可以采用图15所示的特殊圆筒形的压电元件37。

该压电元件37，是用强电介质材料烧结成型，呈外径为5mm左右、长度为5～20mm左右的圆筒形，能做三维动作。作为利用这样的压电元件37的应用实例，是扫描探头显微镜的三维扫描器。压电元件37，在内圆周面上具有接地电极，在外圆周面上具有被5分割的电极X1、X2、Y1、Y2、Z。电极X1、X2，与沿筒轴垂直方向设定的X轴方向相对向设置，电极Y1、Y2与Y轴方向相对向设置。电极Z，呈环状并围绕沿筒轴设定的Z轴设在上部外圆周面上。

当相对于接地电极向被设在外圆周面的电极外加正电压时该压电元件37伸长、在外加负电压时该压电元件37收缩地动作。因此，虽然将压电元件37安装在上述安装部件31上，但当将电极X1、X2、Y1、Y2侧设在安装部件31侧时，一旦向对向设置的电极X1、X2外加相反极性的电压，则如图15B所示地动作。即，电极X1部分伸长，电极X2部分缩短，其整体弯曲变形且电极Z向X方向位移。

前端侧的位移量，由筒的长度和外加电压所决定。外加的扫描信号，例如，用从数V到200V左右的电压实现从1nm到数10μm的扫描。

具有对电极9的保持体11粘贴在该压电元件37的前端部分，以此可以获得与上述的图14结构的同样效果。而且，由于也能向Z方向位移，所以能与电子透镜连动并使X射线焦点位置位移，具有可以使被拍摄体不动且微调摄影倍率的优点。此外，通过向电极Z外加电压而能向Z方向位移，但也可以进行10nm/V左右的微小的伸缩动作。

如本发明之8所述，将板簧(Flexure)作为结构零件，是最适合于本发明的振动施加部。在进行如本发明的1mm以下的微小位移时，塑性变形的板簧，能耐无滑移动作·静摩擦·动摩擦·反压的严酷的使用环境。由于不需要使用球轴承类的润滑材料(黄油)，所以最适合高真空·高温·高速的本发明。并且，也有利于小型、高精度。

参照图16～图18依次说明使用板簧的具体实例。此外，图16A是纵剖面图，图16B是主视图，图17是主视图，图18是纵剖面图。

图16是在图12的结构中、将靠接支持保持体11的板簧39安装在安装部件31上的结构。保持体11与板簧39的结合，最好是热传导率高的粘接或焊接。

此外，作为板簧39的材料，从热传导率高考虑，最好是陶瓷或金属，再从耐久性方面考虑，最好是弹簧材料的磷青铜或铍青铜。并且，从加工精度方面考虑，板簧39最好是用电火花加工，从厚金属板挖出(本发明之9)。

该板簧39，通过保持体11将对电极9的热散掉，并由驱动元件36施加的振动，在电子束B方向控制对电极9的模糊。因此，可以控制随着振动的X射线焦点的移动。

此外，当然也可以对板簧39采用如图10～图15所述的使用压电元件的结构。

图17，与图16的结构大略相同。不同点在于：采用与安装部件50整体形成的板簧部51来取代板簧39及安装部件31。对电极9的保持体11，可以用具有热传导性的粘接剂或焊接连接。但所示的是也包含保持体的整体成型的实例。

根据本发明之14，板簧部51，形状为在对电极9的振动方向上薄，与振动垂直方向厚，是厚薄比高的结构，并用电火花加工而成。其形状除了图17所示的「コ」字构成之外，也可以是单板状、放射状等各种各样的形状。这样厚薄比高的板簧，在振动方向以很小的力即可驱动，但与振动的垂直方向难于动作。因此，能在电子束方向进行无模糊的高精度的对电极9振动。最适合于具有数微米以下的亚微米X射线焦点的X射线管的振动施加机构的一部分。此外，由于是整体成型，也有利于组装精度。

图18是使用板簧的振动施加部23的其他结构的纵剖面图。

保持体11A，兼作真空窗(13)用，在其周边部分形成板簧39a。并且，通过连接板41将驱动元件36连接在保持体11A上。保持体11A，例如，是用电火花加工从圆筒状金属块上挖出料而形成。此外，也能包含连接板41地成形。

由于通过保持体11对对电极9施加振动，所以能以吸收振动的板簧39a将对电极9封成真空。因此，可以不要图2的真空窗(13)，可以使X射线焦点与被拍摄体的距离最小，可以提高几何学的放大倍率。并且，也可以用橡胶或波纹管等的弹性体构成板簧39a的部分(本发明之10)。

下面说明本发明之11。

问题5的改善：『用减薄对电极厚度的方法，使由对电极产生的不必要的X射线吸收为零』

以往，如问题5所述，因对电极较厚，会产生在对电极上的不必要的X射线吸收。但是，在本发明中，由于可以使对电极长寿命化，所以减薄了对电极厚度，可以提高X射线量。

例如，具有在管电压40kV时被加速的40keV能量的电子撞击钨对电极、产生X射线并进入2.6μm。根据本发明，由于能使对电极成为长寿命，所以该电子最大进入深度2.6μm与对电极厚度相同即可，可以使因以往附加的多余部分2.4μm的由钨产生的20％X射线吸收为零。因此，与以往的5μm对电极相比，可以达到1.2倍的工作效率。特别是在吸收比例大的低能量中的效果更大。

此时，被加速的电子以E[kV]撞击在密度为ρ[g/cm³]的对电极上时，电子的最大进入深度R[μm]，可以由如下的(4)式计算。

R＝0.0021(E²/ρ)……(4)

因此，加速电压为E[kV]时，发生X射线为最大的对电极厚度是最大进入深度R。因此，可以采用上述(4)式所表示的对电极厚度。

并且，并不局限于一定用上述(4)式所表示的厚度，只要大致是计算的最大进入深度R的两倍以下的厚度、即可获得本发明的效果。特别是适合于发生容易被吸收的软X射线的情况。

此外，在撞击直径s[μm]为微米级以下时，与撞击直径s几乎相同的对电极厚度t(＝s)[μm]，则更有利于将X射线焦点尺寸微小化(本发明之15)。

下面说明本发明之12。

在电子束低输出时，上述的振动控制部25也可以如下所示地将对电极位移。

即，在电子束的输出较低时，例如，数个月或数周使对电极9位移并改变电子撞击点的位置。此时，可以对各位置施加振动也可以不施加，但根据位移，可以在对电极9的不同的撞击点上以短时间移动电子束B的撞击点。因此，由于不需要在固定式的情况时进行抽真空的时间，所以能以短时间更换对电极，可以不使工作效率恶化。

此外，本发明不局限于上述的实施例，可以如下地变形实施例。

(1)作为振动施加部23的驱动源，除了上述的以外，也可以采用电应变元件、静电促动器、电磁应变元件等。并且，也可以将电磁马达或螺线管等远离电子束，或增加电磁屏蔽，使对电极振动。此时，虽然不能达到小型高分辨率，但却有很大的使其长寿命化的效果。

(2)也可以用线状弹簧、金属網、滑动轴承、陶瓷球轴承、弹性金属体等取代振动施加部23的板簧。

(3)上述的实例，是全透过型的X射线发生装置1，但本发明也可以适用于反射型的X射线发生装置。图19是反射型X射线发生装置1A上的对电极周边的简略结构的纵剖面图。

本发明的反射型X射线发生装置1A，设有用于相对于电子束B方向、将具有对电极9的保持体11位于倾斜状态的支持台43，并通过例如压电元件35将连接杆45安装在其前端中央部。配置有将保持体11安装在连接杆45的前端部且连接保持体11的侧面与支持台43侧面的、具有柔软性的连接板47。

当驱动压电元件35时，向对电极9的平面方向施加振动。因此，即使在这样的反射型X射线发生装置1A上，也能取得与上述透过型的X射线发生装置1同样的热效果，并能实现长寿命和高X射线强度(本发明之16)。

※本发明，可以实施不脱离其思想或本质的其他的具体实施例，因此，作为所示的发明范围，不仅是以上的说明，应当参照附加的本发明的范围。

Claims

1.一种X射线发生装置，对对电极照射电子束并产生X射线，其特征在于：所述装置包括以下要素：

使所述对电极沿所述对电极的面方向振动的振动施加机构，

所述振动施加机构，设有压电元件。

2.根据权利要求1所述的X射线发生装置，其特征在于：所述振动施加机构，以使对电极上的电子束撞击点的轨道为直线状、圆形状、锯齿状或正方形状的方式施加振动。

3.根据权利要求1所述的X射线发生装置，其特征在于：具有根据管电压、管电流、电子束直径、电子束撞击部附近的测定温度中的任意一项来控制所述振动施加机构的振动控制机构。

4.根据权利要求3所述的X射线发生装置，其特征在于：所述振动控制机构，以电子束直径以上的振幅控制振动，且可以改变振幅。

5.根据权利要求3所述的X射线发生装置，其特征在于：所述振动控制机构，可以改变振动的频率。

6.根据权利要求1所述的X射线发生装置，其特征在于：具有覆盖所述压电元件与对电极的保持体、和靠接支撑所述保持体的板簧。

7.根据权利要求6所述的X射线发生装置，其特征在于：所述板簧由电火花加工制成。

8.根据权利要求1所述的X射线发生装置，其特征在于：具有用于真空密封所述对电极的橡胶或板簧。

9.根据权利要求1所述的X射线发生装置，其特征在于：所述对电极的厚度，是根据管电压计算的电子进入对电极距离的两倍以下。

10.根据权利要求1所述的X射线发生装置，其特征在于：所述振动施加机构，被设于对电极所在的开口内。

11.根据权利要求6所述的X射线发生装置，其特征在于：所述板簧，其形状为沿对电极的振动方向薄，沿与振动垂直的方向厚。

12.根据权利要求1所述的X射线发生装置，其特征在于：所述对电极，是以相对于电子束方向倾斜的状态配置的反射型。