多层X射线源靶的制作方法

本申请是于2016年6月30日提交的第15/199,524号美国专利申请的继续申请，该专利申请的全部公开内容以引用方式并入本说明书中。

背景技术：

该部分旨在向读者介绍可能与下面描述和/或要求保护的本公开的各个方面相关的领域的各个方面。该讨论被认为有助于向读者提供背景信息以便于更好地理解本发明的各个方面。因此，应当理解这些陈述将就此被阅读，而不是承认现有技术。

各种医疗诊断、实验室、安全检查和工业质量控制成像系统以及某些其它类型的系统(例如，基于辐射的治疗系统)在操作期间利用x射线管作为辐射源。典型地，x射线管包括阴极和阳极。阴极内的电子束发射器朝着包括由电子撞击的靶的阳极发射电子流。

通过电子束沉积到靶中的大部分能量在靶内产生热，另一部分能量导致产生x射线辐射。实际上，来自电子束x射线靶相互作用的能量的仅仅约1％负责x射线生成，其余的99％导致靶的加热。所以，x射线通量高度依赖于在给定时间段内由电子束沉积到源靶中的能量的量。然而，如果不减轻，在操作期间产生的相对大量的热可能会损坏x射线源(例如，熔化靶)。因此，常规的x射线源典型地通过旋转或主动冷却靶来冷却。然而，当旋转是避免过热的手段时，沉积的热量与相关的x射线通量一起受到旋转速度(rpm)，靶储热能力，辐射和传导冷却能力，以及支撑轴承的热极限限制。具有旋转靶的管也往往比固定靶管更大和更重。当靶被主动冷却时，这样的冷却通常相对远离电子束撞击区域发生，这又显著地限制了可以施加到靶的电子束功率。在这两种情况下，冷却方法的受限的除热能力显著降低了由x射线管生成的x射线的总通量。

技术实现要素：

在范围上与原始权利要求的主题相当的某些实施例总结如下。这些实施例不旨在限制权利要求的主题的范围，而是这些实施例仅旨在提供可能的实施例的简要概述。实际上，本发明可以涵盖可以与以下阐述的实施例相似或不同的各种形式。

在一个实现方式中，提供了一种x射线源。在这样的实现方式中，所述x射线源包括：配置成发射电子束的发射器和配置成当由电子束撞击时生成x射线的靶。所述靶包括：包括x射线生成材料的至少一个x射线生成层，其中每个x射线生成层内的x射线生成材料的密度在相应的x射线生成层内变化；以及与每个x射线生成层热连通的至少一个热传导层。

在另一实现方式中，提供了一种x射线源。在这样的实现方式中，所述x射线源包括配置成当由电子束撞击时生成x射线的靶。所述靶包括：包括x射线生成材料的一个或多个x射线生成层，其中每个x射线生成层内的x射线生成材料具有在至少一个方向上减小的密度分布；以及与每个x射线生成层热连通的至少一个热传导层。

在附加实现方式中，提供了一种用于制造x射线源靶的方法。根据该方法，将x射线生成材料沉积在下面的表面上以形成x射线生成层。所述x射线生成材料处于不同压力或温度之一或两者，从而在所述x射线生成层内的不同深度处具有不同密度。将热传导层沉积在所述x射线生成层表面上以形成热传导层。

附图说明

当参考附图阅读以下详细描述时，本发明的这些和其它特征、方面和优点将变得更好地理解，其中在所有附图中相同的附图标记表示相同的部分，其中：

图1是根据本公开的方面的x射线成像系统的框图；

图2描绘了根据本公开的方面的多层x射线源和检测器布置的一般化视图；

图3描绘了根据本公开的方面的层状x射线源的剖视透视图；

图4描绘了根据本公开的方面的在粗糙化金刚石层(diamondlayer)上制造钨层的一般化工艺流程；

图5描绘了根据本公开的方面的在粗糙化钨层上制造金刚石层的一般化工艺流程；以及

图6描绘了根据本公开的方面的工艺流程，描绘了多层源靶制造中的示例性步骤。

具体实施方式

下面将描述一个或多个具体实施例。为了提供这些实施例的简明描述，可以不在说明书中描述实际实现方式的所有特征。应当领会，在任何这样的实际实现方式的开发中，如在任何工程或设计项目中一样，必须做出许多实现特定的决定来实现开发者的具体目标，例如遵守与系统相关的和与商业有关的约束，其可能在实现方式之间不同。而且，应当领会，这样的开发工作可能是复杂和耗时的，但是对于受益于本公开的普通技术人员而言，将是设计、生产和制造的常规工作。

当介绍本发明的各种实施例的元件时，冠词“一”和“所述”旨在表示有一个或多个元件。术语“包括”、“包含”和“具有”旨在是包括性的，并且表示除了所列出的元件之外可以有附加元件。此外，以下讨论中的任何数值示例旨在是非限制性的，并且因此附加的数值、范围和百分比在所公开的实施例的范围内。

如上所述，由x射线源产生的x射线通量可以取决于入射在源的靶区域上的电子束的能量和强度。沉积到靶中的能量除了x射线通量之外还产生大量的热。因此，在正常的操作过程期间，源靶能够达到如果未回火可能会损坏靶的温度。温度上升在一定程度上可以通过对流冷却(也称为“直接冷却”)靶来进行管理。然而，这样的冷却是宏观的，并且不会紧邻可能发生损坏(即熔化)的电子束撞击区域发生。在没有微观局部冷却的情况下，由源产生的x射线的总通量是有限的，潜在地使得源不适合某些应用，例如需要高x射线通量密度的那些应用。旋转靶使得电子束在更大面积上分配能量可以局部降低靶温度，但是典型地需要较大的抽空体积和旋转部件(如轴承)的额外复杂性。此外，与旋转靶关联的振动对于高分辨率应用而言变得不可能，其中所需的光斑尺寸在振动幅度的数量级上。因此，如果源能够以能够输出高x射线通量的方式在基本连续的基础上操作将是期望的。

用于解决热积聚的一种方法是使用具有一层或多层热传导材料(例如，金刚石)的层状x射线源，所述一层或多层热传导材料布置成与一层或多层x射线生成材料(如钨)热连通。与x射线生成材料热连通的热传导材料通常具有比x射线生成材料更高的总热导率。一个或多个热传导层通常可以被称为“热消散”或“热扩散”层，原因是它们通常配置成远离由电子束撞击的x射线生成材料消散或扩散热以能够增强冷却效率。x射线生成和热传导层之间的界面被粗糙化以改善相邻层之间的附着。在源靶(即，阳极)内具有更好的热传导允许最终用户以更高功率或更小光斑尺寸(即更高功率密度)操作源靶，同时将源靶保持在相同的靶工作温度。或者，源靶可以在相同的x射线源功率水平下保持在较低的温度，因此增加源靶的操作寿命。前一种选择可以转化为更高的处理率，原因是更高的x射线源功率会导致更快的测量曝光时间或改善的特征可检测性，因为较小的光斑尺寸会导致较小的特征可区分。后一种选择导致最终用户的较低操作(可变)费用，原因是靶或管(在靶是管的一体部分的情况下)将以较低的频率被替换。

实现这样的多层靶的一个挑战是由于层内的弱附着和高应力水平而产生的层的层离，例如在钨/金刚石界面处。如本文所讨论的，用于改善层之间的附着和/或减小多层x射线靶中的内部应力水平的各种方法被提供。根据这些方法的某些方面，一个或多个层内的材料密度可以分级(例如，具有梯度应力或密度分布)或以另外方式变化，例如通过改变沉积条件以减小层内的内部应力。这些影响可以基于所使用的沉积技术和在沉积期间恒定或变化的参数而变化。例如，化学气相沉积(cvd)和溅射中不同的沉积参数对沉积材料的应力和密度有不同程度的影响。因此，可以选择沉积技术和相应的参数，从而获得期望的内部应力和/或密度分布。例如，诸如溅射或某种形式的等离子体cvd的更多能量工艺可能对沉积材料内的应力产生很大影响。

此外，在一些情况下，可以在沉积后续层之前蚀刻或以另外方式粗糙化层或表面以便改善层之间的附着。另外，在某些实现方式中，可以在x射线生成和热传导层之间沉积一个或多个中间层(例如碳化物中间层)以改善附着，从而例如促进或提供化学结合。对于本文讨论的各种沉积步骤，用于给定层和/或材料的任何合适的沉积技术(例如，离子辅助溅射沉积，化学气相沉积，等离子体气相沉积，电化学沉积等)可以被采用。

本文讨论的多层x射线源可以基于固定(即，非旋转)阳极结构或旋转阳极结构，并且可以配置用于反射或透射x射线生成。如本文所使用的，透射型布置是其中从与受到电子束的表面相对的源靶的表面发射x射线束的布置。相反，在反射布置中，x射线离开源靶的角典型地相对于源靶的垂直方向成锐角。这有效地增加输出束中的x射线密度，同时允许源靶上的大得多的热斑，由此减小靶的热负荷。

作为初始示例，在一个实现方式中，电子束通过热传导层(例如，金刚石层)，并且优先由下面的x射线生成(例如，钨)层吸收。或者，在其它实现方式中，x射线生成层可以是第一(即，顶部)层，在下面具有热传导层。在这两种情况下，x射线生成和热传导材料的附加交替层可以设置为在x射线源靶内(x射线生成或热传导层在顶部)的堆叠，连续交替层增加了x射线生成和热传导能力。将领会，热传导和x射线生成层不需要相对于另一类型的层或相对于相同类型的其它层具有相同的厚度(即，高度)。也就是说，相同类型或不同类型的层可以在厚度上彼此不同。靶上的最终层可以是x射线生成层或热传导层。

考虑到前面的内容，并且参考图1，x射线成像系统10的部件被示为包括通过对象18(例如，患者或受到安全、工业检查或质量控制检查的物品)投射x射线束16的x射线源14。也可以在系统10中提供束成形部件或准直器以成形或限制x射线束16，从而适合于系统10的使用。应当注意，本文中公开的x射线源14可以用于任何合适的成像背景或任何其它x射线实现方式中。作为示例，系统10可以是荧光透视系统，乳房x线照相系统，血管造影系统，标准放射照相成像系统，断层合成或c形臂系统，计算机断层摄影系统，和/或放射治疗系统的一部分。此外，系统10不仅可以应用于医学成像背景，而且可以应用于用于材料表征，工业或制造质量控制，行李和/或包裹检查等的各种检查系统。因此，对象18可以是实验室样品(例如来自活检的组织)，患者，行李，货物，制造部件，核燃料，或其它感兴趣的材料。

对象可以例如衰减或折射入射的x射线16并产生撞击联接到数据采集系统24的检测器22的投射x射线辐射20。应当注意检测器22尽管描绘为单个单元，但可以包括独立地或彼此结合地操作的一个或多个检测单元。检测器22感测通过或离开对象18的投射x射线20，并生成表示辐射20的数据。数据采集系统24根据在检测器22处生成的数据的性质，将数据转换成数字信号以进行后续处理。取决于应用，每个检测器22产生可以表示每个投射x射线束20的强度和/或相位的电信号。尽管所描绘的系统10描绘了检测器22的使用，但是在某些实现方式中射线16可能不用于成像或其它可视化目的，而是可以用于其它目的，如放射疗法治疗。因此，在这样的情况下，可以不提供检测器22或数据采集子系统。

x射线控制器26可以控制x射线源14和/或数据采集系统24的操作。控制器26可以向x射线源14提供功率和定时信号以控制x射线辐射16的通量，并且控制或协调其它系统特征(例如，用于x射线源的冷却系统，图像分析硬件等)的操作。在系统10是成像系统的实施例中，图像重建器28(例如，配置用于重建的硬件)可以从数据采集系统24接收采样和数字化的x射线数据，并执行高速重建以生成代表对象18的不同衰减、差分折射或其组合的一个或多个图像。图像作为输入施加于将图像存储在大容量存储设备32中的基于处理器的计算机30。

计算机30也经由控制台34接收来自操作者的命令和/或扫描参数，所述控制台具有某种形式的操作者接口，如键盘，鼠标，语音激活的控制器，或任何其它合适的输入装置。关联的显示器40允许操作者观察来自计算机30的图像和其它数据。计算机30使用操作者提供的命令和参数向数据采集系统24和x射线控制器26提供控制信号和信息。

现在参考图2，描绘了与检测器22一起的x射线源14的部件的高级视图。所示的x射线生成的方面与可以与旋转或固定阳极一致的反射x射线生成装置一致。在所示的实现方式中，x射线源包括朝着x射线生成材料56的靶区域发射电子束52的电子束发射器(这里描绘为发射器线圈50)。x射线生成材料可以是高z材料，如钨，钼，钛-锆-钼合金(tzm)，钨-铼合金，铜-钨合金，铬，铁，钴，铜，银，或在用电子轰击时能够发射x射线的任何其它材料或材料的组合。源靶也可以包括一个或多个热传导材料，例如衬底58，或热传导层或围绕和/或分离x射线生成材料56的层的其它区域。如本文所使用的，x射线生成材料56的区域通常被描述为源靶的x射线生成层，其中x射线生成层具有一定对应的厚度，其可以在给定源靶内的不同x射线生成层之间变化。

入射到x射线生成材料56上的电子束52生成指向检测器22并入射到检测器22上的x射线16，光斑23是投射到检测器平面上的焦斑的区域。x射线生成材料56上的电子撞击区域可以在源靶(即，阳极54)上限定特定的形状、厚度或纵横比以获得发射的x射线16的特定特性。例如，发射的x射线束16可以具有与入射到x射线生成材料56上时的电子束52的尺寸和形状有关的特定尺寸和形状。因此，x射线束16从可以基于撞击区域的尺寸和形状来预测的x射线发射区域离开源靶54。在所示的示例中，电子束52和靶的法线之间的角被限定为α。角β是检测器的法线和靶的法线之间的角。其中b是靶区域56处的热焦斑尺寸，并且c是光焦斑尺寸，b＝c/cosβ。此外，在该布置中，等效靶角为90-β。

如本文所讨论的，某些实现方式采用多层源靶54，其具有在深度或z维度上由相应的热传导层(包括顶层和/或衬底58)分离的两个或更多个x射线生成层(即，包含x射线生成材料的两个或更多个层)。可以使用任何合适的技术来制造这样的多层源靶54(包括本文所讨论的相应层和/或层间结构和特征)，例如合适的半导体制造技术，包括气相沉积(例如化学气相沉积(cvd)，溅射，原子层沉积)，化学镀，离子注入，或增材或减材制造等。特别地，可以利用本文讨论的某些制造方法来制造多层源靶54。

再次参考图2，通常热传导层(通常在x、y平面中限定并且在所示的z维度中具有深度或高度)配置成在操作期间远离x射线生成体积传导热。也就是说，本文讨论的热材料具有高于由x射线生成材料表现的热导率。作为非限制性示例，热传导层可以包括碳基材料，包括但不限于高度有序的热解石墨(hopg)，金刚石，和/或金属基材料，例如氧化铍，碳化硅，铜钼，铜，钨铜合金，或其任何组合。还可以使用诸如银-金刚石的合金材料。下表1提供了几种这样的材料的组分，热导率，热膨胀系数(cte)，密度，和熔点。

表1

应当注意，取决于源靶54内的指定区域的相应热传导需要，源靶54内的不同热传导层、结构或区域可以具有相应不同的热传导组分，不同的厚度，和/或可以彼此不同地制造。然而，即使在不同地组分时，如果形成为从x射线生成材料传导热，这样的区域仍然构成如本文所使用的热传导层(或区域)。为了本文讨论的示例的目的，典型地将金刚石称为热传导材料。然而应当领会，这样的引用仅仅通过示例被使用以简化说明，并且包括但不限于以上列出的其它合适的热传导材料可以替代地用作合适的热传导材料。

如本文所讨论的，在各种实现方式中源靶54内的相应深度(在z维度上)可以确定在该深度处发现的x射线生成层的厚度，例如以适应在那个深度处预期的电子束入射能量。也就是说，源靶54内的不同深度处的x射线生成层或区域可以形成为具有不同的厚度。类似地，取决于给定深度处的热传导要求，不同的热传导层也可以基于其在源靶54中的深度或由于与优化热流动和传导相关的其它原因而在厚度上变化。

作为这些概念的示例，图3描绘了在z维度中具有交替层的固定x射线源靶(即，阳极)54的部分剖视透视图，所述层包括：(1)在将由电子束52撞击的源靶54的面上的第一热传导层70a(例如薄金刚石膜，厚度约0至15μm)；(2)x射线生成材料56的x射线生成层72(即高z材料，例如厚度约10至40μm的钨层)；(3)在x射线生成层72下面的第二热传导层70b(例如厚度约1.2mm的金刚石层或衬底)。应当注意在其它实现方式中，层(1)是可选的并且可以省略(即，厚度为0)，使x射线生成层72成为源靶54的顶层。在所示的示例中，其被示出为下面的示例提供有用的背景，x射线生成层72内的x射线生成材料在整个层72中是连续的。此外，图3的示例仅描绘了单个x射线生成层72，但是单个x射线生成层是多层源靶54的一部分，其中x射线生成层72夹在两个热传导层70a和70b之间。

考虑到上述内容，并且如上所述，制造和使用多层x射线源靶54的一个问题是源靶54的不同层的层离。为了解决这些层离问题，并且如下面更详细地讨论，经由一种或多种机械或结构方法，化学方法，和/或使用一个或多个界面层来改善x射线生成层(例如，钨层)和热传导层(例如，金刚石层)之间的附着。作为示例，机械附着改善可以包括增加x射线生成层(例如，钨)的表面积，用于在x射线生成和热传导层之间的微米级的更高程度的互锁。

在其它方法中，可以可选地在x射线生成和热传导层之间提供界面层以促进层之间的结合。例如，可以通过在钨和金刚石层之间沉积诸如碳化钨的薄碳化物层来实现金刚石和钨层之间的改善的结合。在这样的方法中，碳化物中间层提供金刚石和钨层的化学结合，并且用作限制钨和碳的相互扩散的屏障层。可以通过在高温下在富碳环境中处理钨表面，通过使用例如cvd方法或通过后沉积退火在高温下在钨层上沉积金刚石来形成碳化钨层。在这样的方法的示例中，可能期望碳化钨层具有约100nm的厚度的碳化钨化学计量以使局部加热最小化。除了碳化钨之外，可以使用碳化硅，碳化钛，碳化钽等其它碳化物来提高钨和金刚石层之间的附着。

另外，在某些实现方式中，可以在碳化物中间层上沉积或形成非碳化物中间层以进一步限制界面处的碳化物生长。该非碳化物中间层的属性(当存在时)是延展性(本身或与钨合金)，并且在富碳环境中很少或没有碳化物的形成。适合于形成这样的非碳化物中间层的材料的示例包括但不限于：铼，铂，铑，铱等。

考虑到这些方法，图4和5描绘了两个简化的工艺类型视图，示出了多层源靶的两层以及可选的中间层的制造。可以适用于图4和5的一般讨论的某些具体制造步骤在图6的上下文中更详细地讨论，图6描述了一个更详细的工艺流程。

在本示例中，图4示出了在热传导金刚石层82上制造x射线生成钨层80的制造步骤。在该示例中，在第一步骤，初始提供粗糙化金刚石表面。在第二步骤，在粗糙化金刚石表面上形成碳化物中间层84，并且在下一步骤中，在碳化物中间层84上方形成非碳化物中间层86。如上所述，碳化物中间层84和非碳化物中间层86都是可选的，并且一个或两者可以不存在于多层靶结构54中。在最后描绘的步骤中，钨(例如，x射线生成材料)的层80沉积在金刚石层82上和可能存在的任何中间层上。在所示的示例中，金刚石层82的粗糙化表面为金刚石层82和钨层80之间的结合提供额外的机械稳定性，有助于防止层离。另外，中间层84、86(如果存在)中的一个或两者可以提供化学附着或结合以进一步稳定多层布置并防止层离。

在图5中，描绘了类似的步骤序列，但是使用x射线生成钨层80作为下层。在该示例中，在第一步骤，初始提供粗糙化钨表面。在第二步骤，在粗糙化钨表面上形成非碳化物中间层86，并且在下一步骤中，在非碳化物中间层86上形成碳化物中间层84。与前述示例中一样，碳化物中间层84和非碳化物中间层86都是可选的，并且一个或两者可以不存在于多层靶结构54中。在最后描绘的步骤中，金刚石(即，热传导材料)的层82沉积在钨层80上和可能存在的任何中间层上。在所示的示例中，钨层80的粗糙化表面为金刚石层82和钨层80之间的结合提供额外的机械稳定性，有助于防止层离。另外，与前述示例中一样，中间层84、86(如果存在)中的一个或两者可以提供化学附着或结合以进一步稳定多层布置并防止层离。

将领会，图4和5中所示的相应示例表示用于在多层源靶54中使用的x射线生成和热传导层的一般化示例。然而，可以执行这些步骤的多次重复以便生成这样的层的堆叠。另外，图4和5的示例主要传达使用一个或多个中间层和使用粗糙化表面作为解决多层源靶层层离的方法。

如本文所讨论的，制造工艺的其它方面也可以被控制从而减少或消除层离。作为示例，层沉积工艺也可以在解决层离中起作用。例如，可以使用常规溅射或离子辅助溅射技术沉积钨膜，在膜中具有期望的应力分布以减小层内的内部应力。特别地，应力水平可以由沉积压力和功率控制。为了获得更好的膜保形性并减小钨膜中的总应力，可以在较低的压力下开始沉积，然后随着沉积的进行而增加压力以部分地或完全地释放内部应力。或者，可以在较低的压力下开始沉积，随着沉积的进行而增加压力以部分地或完全地释放应力，然后在接近沉积结束时增加压力以进一步调整应力分布，使得膜中的应力和钨密度在两个界面处高，但在膜的中间低。类似地，作为压力的附加或替代，沉积温度可以被调节以实现期望的内部应力分布。这样的沉积和/或温度介导的内部应力分布也在图4和5的背景中描绘，其中钨层80被描绘为沉积成具有随着沉积或制造进行而减小的密度梯度或分布。也就是说，两个示例中的钨层80被描绘为具有非均匀密度和非均匀内部应力分布。

另外，可以使用离子辅助溅射来增加膜密度以及界面处的原子混合，从而确保界面处的两种不同材料之间良好的接触和附着。此外，独立地在生长期间偏压衬底可以增加该混合，同时在低应力沉积条件下沉积。

此外，也可以使用cvd来制造x射线生成(例如，钨)膜。特别地，化学气相沉积产生与粗糙表面一致的膜，原因是它是非视线沉积技术。因此，它可以用于沉积步骤，例如图4-5中所示的用于在粗糙化表面上沉积一个或多个层的沉积步骤。可以通过以类似于溅射沉积的方式调节沉积压力和速率来调整沉积膜中的应力。

考虑到前面的讨论，图6描绘了适合于制造抵抗层的层离的钨和金刚石多层源靶54的工艺流程的示例。特别地，所描绘的工艺流程提供多层源靶的制造，其具有表现出机械稳定性和低内部应力状态的层。应当领会关于图6描述的步骤和操作只描述了合适的层沉积工艺的一个实现方式，从而提供有用的示例和实际的上下文。因此，除非另有说明，某些所述的步骤可以省略(即，是可选的)，或者可以在不同的条件下或者使用不同的技术(例如沉积技术)被执行，同时仍然落入本公开的范围内。实际上，尽管某些步骤可能被认为是可选的，但是在给定的实现方式或上下文中，其它步骤也可以是可选的或不必要的，例如在质量标准，产品可靠性或成本因素是抵消考虑的情况下。因此，应当理解，以下示例是仅用于说明目的而不是作为明确限制的准则提供的非限制性示例。

在所示的示例中，初始提供金刚石衬底98，并且该衬底98受到清洁过程100以准备衬底98的表面以便进一步加工。在所示的示例中，金刚石衬底的表面受到粗糙化操作102。

在所示的示例中，可以在室温或高温下通过等离子体气相沉积，rf溅射或其它合适的膜沉积技术在金刚石表面上执行可选的中间层沉积步骤106。作为示例，中间层可以仅为碳化物层，或后面接着非碳化物延性层(本身或与钨合金化)的碳化物层的组合。

然后在室温或高温下通过等离子体气相沉积，rf溅射或其它合适的膜沉积技术在中间层覆盖的金刚石衬底上沉积钨层(步骤108)。在一个等离子体气相沉积实现方式中，操作的条件随时间而改变，从而改变沉积的钨层的应力和密度，例如在沉积进行时产生从较高密度到较低密度的密度梯度。作为示例，沉积的第一阶段在较低的压力下进行，导致约0.1μm的钨沉积，沉积的第二阶段在中间压力下进行，导致约1.0μm的钨沉积，并且沉积的第三阶段在较高的压力下进行，导致沉积约10μm的钨沉积，其中在不同阶段沉积的钨具有不同的密度。因此，在步骤108结束时，存在粗糙化金刚石衬底，其上已沉积具有分级或梯度密度分布的钨层。

可对是否将附加的金刚石和钨和金刚石层添加到正在制造的多层源靶进行确定(框110)。如果不添加附加的层，则堆叠受到固化步骤126以固定或固化层状组件。

如果将添加更多的层，则过程返回到可选的固化步骤112以准备下一个膜沉积步骤。在所示的示例中，金刚石衬底和钨层可以可选地在合适的条件下固化。

在所示的示例中，可以在室温或高温下通过等离子体气相沉积，rf溅射或其它合适的膜沉积技术在钨表面上执行附加的可选中间层沉积步骤114。作为示例，中间层可以是非碳化物延性层(本身或与钨合金)，后面接着形成钨表面的碳化物层。

在所示的示例中，钨沉积108(或可选的中间层114和固化步骤112)后面接着在表面上执行的表面准备步骤116。在一个实现方式中，表面准备步骤116包括机械或化学粗糙化过程，或两者的组合。

在步骤118，在粗糙化钨表面上执行金刚石沉积。在一个实现方式中，cvd金刚石沉积包括在高温下将粗糙化钨表面暴露于诸如甲烷(或其它含碳气体物质)、氢、和氮的气体的混合物，直到金刚石膜达到约8μm至15μm的厚度。期望的金刚石厚度取决于入射光束的能量和横截面。在该情况下光束能量为300kev并且截面为椭圆形，具有50μm的平均直径。

可对是否将附加的钨层添加到正在制造的多层源靶进行确定(框120)。如果不添加附加的钨层，则在步骤126改为固化堆叠以固定或固化层状组件。

如果将在金刚石层的顶部上制造附加的层(例如附加的钨和金刚石层)，可以执行可选的粗糙化和清洁步骤122以改善机械附着并减少层离。相反，如果不在金刚石层上制造附加的层，则可以省略步骤122。

在所示的示例中，可以在室温或高温下通过等离子体气相沉积，rf溅射或其它合适的膜沉积技术在金刚石表面上执行可选的中间层沉积步骤124。作为示例，中间层可以仅是碳化物层，或者后面接着非碳化物延性层(本身或与钨合金化)的碳化物层的组合。

在完成步骤122和124之后，多层堆叠返回到步骤108以便进行附加的膜沉积和处理，直到达到期望数量的钨层和金刚石层。

如果不添加附加的层，则层的堆叠改为受到固化步骤126以固定或固化层状组件。

作为x射线源靶制造的一部分，根据这些步骤制造的多层靶组件可以钎焊(步骤128)到铜靶并去除多余的钎焊材料。作为该制造工艺的一部分，可以在铜靶上激光刻划标识符(步骤130)。

本发明的技术效果包括提供能够增加x射线产生和/或较小斑点尺寸的多层x射线源靶，靶中具有增加的热消散。增加的x射线产生允许更快的扫描时间进行检查。此外，在物体运动导致图像模糊的情况下，增加的x射线产生将允许保持较短脉冲的剂量。较小的斑点尺寸允许更高的分辨率或更小的特征可检测性。另外，该技术增加了x射线检测的处理率和分辨率，并且减小成本。

该书面描述使用示例来公开包括最佳模式的本发明，并且也使本领域的任何技术人员能够实施本发明，包括制造和使用任何装置或系统并且执行任何包含的方法。本发明的专利范围由权利要求限定，并且可以包括本领域的技术人员想到的其它示例。这样的其它示例旨在属于权利要求的范围内，只要它们具有与权利要求的文字语言没有区别的结构元件，或者只要它们包括与权利要求的文字语言无实质区别的等效结构元件。