X射线组件及涂层的制作方法_3

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组件在比X射线组件30更高的电压和/或更高的操作温度下操作。在一些配置中,X射线组件130可以包括最高达100千伏(kV)的操作电压。
[0051]阳极组件138可以包括其间具有第一锥形部188的第一部分184和第二部分186,使得第二部分186包括大于第一部分184的对应尺寸(例如宽度、厚度、高度、直径、横截面尺寸、横截面面积等)的至少一个尺寸(例如宽度、厚度、高度、直径、横截面尺寸、横截面面积等)。第二锥形部190可以被定位在第二部分186与第三部分192之间使得第三部分192包括大于第二部分186的对应尺寸(例如宽度、厚度、高度、直径、横截面尺寸、横截面面积等)的至少一个尺寸(例如宽度、厚度、高度、直径、横截面尺寸、横截面面积等)。靶标182可以被定位在阳极组件138的端部上并且可以定义X射线发射面148。第一部分184的第一横截面尺寸可以与X射线发射面148的面积基本上相同。第二部分186的横截面尺寸可以大于第一横截面尺寸。在一些配置中,第一部分184可以是圆柱形,第一锥形部188可以是圆锥形,第二部分186可以是圆柱形,和/或第二锥形部190可以是圆锥形。在阳极组件138的一些配置中,第一锥形部188和/或第二锥形部190可以省略。在这样的配置中,第二部分186的第二横截面尺寸可以与第一部分184的第一横截面尺寸和/或X射线发射面148的面积相同。
[0052]所图示的配置可以允许阳极组件138比阳极组件38更有效地散热。例如,第一锥形部188可以被定位成靠近X射线发射面148(或者与锥形部88相对与X射线发射面48的定位相比更近)。第一锥形部188可以以小于第一部分184的宽度被定位远离X射线发射面148。在一些配置中,第一部分184可以与第一部分84相比相对较短。因此,第二部分186可以被定位成靠近X射线发射面148,和/或与第二部分86到X射线发射面48相比更近。第二部分186的更大的第二横截面尺寸可以在其被定位成更靠近X射线发射面148时促进从靶标182的相对更高速率的热传递。附加地或者替选地,第一横截面尺寸和/或第二横截面尺寸可以大于阳极组件38的对应的尺寸以促进从靶标182和/或X射线发射面148的散热。在非说明的配置中,第一锥形部188可以在X射线发射面148处延伸到阳极组件138的端部。在这样的配置中,阳极组件138可以不包括对应于第一部分184的部分。
[0053]诸如以上所描述的有效的散热配置可以允许在相对较高的电压和/或功率容量下操作X射线组件。某个高的电压和/或功率电平下的X射线组件的操作在其它配置中可能不可行。在更高电压和/或功率电平下操作X射线组件可以增加由X射线组件产生的X射线的强度,这对于X射线组件的某些用途而言可以是有利的和/或理想的。
[0054]第一部分184的侧面和/或第二部分186的侧面可以横向和/或正交于X射线发射面148和/或发射窗口(未图示)。第一锥形部188和/或第二锥形部190的侧面可以横向于X射线发射面148但是不可以正交于X射线发射面148。在这样的配置中,第一锥形部188和/或第二锥形部190的侧面可以朝着X射线发射面148的方向成角度。
[0055]类似于关于图3的描述,碰撞靶标182的一些电子可以被靶标182后向散射和/或吸收。碰撞革G标18 2的其中一些电子可以被吸收,并且可以从X射线发射面148发射福射,并且碰撞靶标182的其中一些电子可以被后向散射并且可以在阳极组件138的长度的下部被反弹。在沿着阳极组件138的长度的任何碰撞点处,电子可以被吸收或反弹。然而,反弹电子的可能性沿着阳极组件138的长度进一步减小和/或随着其中一个电子的每个连续的反弹而减小。如果反弹电子被吸收,则可以导致辐射的发射。
[0056]来自反弹电子的所发射的辐射的特性(例如波长、频率和/或能量)可以取决于被碰撞的材料的特性、碰撞电子的能量、X射线组件130的电压、和/或其它方面。如果反弹电子引起具有不同于从靶标182发射的辐射的特性的特性的辐射的发射,则反弹电子可以导致光谱杂质。例如,光谱杂质可以在反弹电子被不同于靶标182的材料的材料吸收时产生。光谱杂质可能对于使用能量检测器(图4中未图示)来获取关于样本的信息而言是不理想的。例如,光谱杂质可能干扰由能量检测器检测的信息。
[0057]如图4中作为示例所图示的,阳极组件138可以包括由具有高的热传导性的材料形成或者包括具有高的热传导性的材料的阳极基座174。在一些配置中,阳极基座174可以包括铜或者可以完全由铜来形成。在一些配置中,阳极基座174可以包括阳极组件138的没有作为靶标182的部分。包括铜的阳极组件可以称为铜阳极组件。
[0058]在一些配置中,阳极组件138和靶标182可以由不同的材料形成或者可以包括不同的材料。靶标182可以包括铑、钯、钨、银、铬、钛、钼或者其它合适的材料或者由铑、钯、钨、银、铬、钛、钼或者其它合适的材料形成。在一些配置中,X射线组件130可以包括视界因子(配置因子、形式因子和/或形状因子)使得来自反弹电子的其中一些所发射的辐射可以朝着X射线发射窗口(图4中未图示)行进。
[0059]阳极组件138可以包括可以被定位在阳极组件138的部分的第一表面上或上方的涂覆部分180。“第一表面”指代被定位在涂覆部分180下面的任何表面或者涂覆部分180可以形成在其上方的任何表面。涂覆部分180可以环绕阳极组件138的部分。涂覆部分180可以有助于减小来自反弹(或者后向散射的)电子的光谱杂质。在一些配置中,涂覆部分180可以由与靶标182相同或相似的材料形成(或者具有这样的材料)。在这样的配置中,可以减小或消除光谱杂质,因为从反弹电子发射的辐射可以包括类似于或者相同于从靶标182发射的辐射的特性的特性。涂覆部分180可以由贵金属(诸如钯、银、铑、铬、钛或者其它合适的贵金属)形成(或者具有这样的贵金属)。涂覆部分180可以由难熔金属(诸如钨、钼或者其它合适的难熔金属)形成(或者具有这样的难熔金属)。在这样的配置中,涂覆部分180可以由难熔金属涂层形成,包括钨、钼或者其它合适的难熔金属。在靶标182中所使用的一个或多个材料可以基于X射线发射的期望特性、阳极组件138的期望电压和/或功率设置等来选择。
[0060]在一些配置中,涂覆部分180可以由其它合适的材料形成(或者具有这样的材料)。具体地,涂覆部分180可以由使得光谱杂质最小化和/或不引起光谱杂质的材料形成(或者具有这样的材料)。例如,在一些情况下,涂覆部分180可以由铝(Al)、铍(Be)、金刚石和/或其它合适的材料(或者具有这样的材料)。在这样的配置中,涂覆部分180和靶标182可以由不同的材料形成和/或可以包括不同的材料。
[0061]因此,虽然来自反弹电子的辐射可以朝着样本和/或朝着能量检测器(图4中未图示)行进通过X射线发射窗口,然而这样的辐射可以不引起光谱杂质。因此,类似于涂覆部分180的涂覆部分可以允许之前可能不理想和/或不可行的阳极组件的配置(例如形状、尺寸、大小和/或定位)。附加地或者替选地,类似于涂覆部分180的涂覆部分可以针对阳极组件的现有配置减小或消除光谱杂质。
[0062]在一些配置中,涂覆部分180可以在阳极组件138的一个或多个部分的整个外围周围延伸。在一些配置中,涂覆部分180可以完全覆盖和/或环绕阳极组件138的一个或多个部分。如所图示的,涂覆部分180可以包括第一部分184、第一锥形部188、第二部分186和第二锥形部190。在这样的配置中,涂覆部分180可以形成在第一部分184、第一锥形部188、第二部分186和第二锥形部190的表面上或者中。
[0063]优选地,在其它配置中,涂覆部分180可以不包括第二锥形部190、第二部分186或者阳极组件138的其它部分。在其它配置中,涂覆部分180可以包括阳极组件138的其它部分,诸如第三部分192或者其它部分。在一些配置中,涂覆部分180可以包括阳极组件138的与靶标182相邻的部分并且可以延伸阳极组件138的整个长度的部分。在一些配置中,第二锥形部190可以被定位成以一定的长度远离靶标182使得小部分或者没有反弹电子在X射线组件130操作时到达第二锥形部190。在这样的配置中,由撞击第二锥形部190的电子引起的任何光谱杂质可以是不重要的和/或不可管理的,并且第二锥形部190可以不是涂覆部分180的部分。
[0064]涂覆部分180可以在第一界限196与第二界限198之间延伸涂覆长度194。第一界限196可以由阳极组件138的端部定义在例如X射线发射面148处。替选地,第一界限196可以由靶标182与阳极组件138之间的边界来定义。在其它配置中,第一界限196可以被定义在其它位置处。第二界限198可以由涂覆部分180的端部定义在以涂覆长度194的距离远离第一界限196。如所图示的,第二界限198被定位在第二锥形部190与第三部分192之间。在其它配置中,第二界限198可以定义在其它位置处。例如,如果涂覆部分180包括不同的涂覆长度194,则第二界限198可以被定位在沿着阳极组件138的长度的其它位置处。涂覆部分180是否包括第一部分184、第一锥形部188、第二部分186、第二锥形部190、和/或第三部分192、或者其它部分可以取决于涂覆长度194。取决于涂覆长度194,涂覆部分180可以仅覆盖和/或环绕第一部分184、第一锥形部188、第二部分186、第二锥形部190、和/或第三部分192的部分。
[0065]在一些配置中,涂覆长度194和/或第二界限198的定位可以基于反弹电子的行为来选择。例如,涂覆长度194和/或第二界限198的定位可以被选择为使得反弹电子不可能(或者不能够)行进得比涂覆长度194更远。在另一示例中,涂覆长度和/或第二界限198的定位可以被选择为使得反弹电子在其第一反弹、第二反弹、第三反弹或第四反弹(以此类推用于合适的数目的反弹)上不可能(或者不能够)行进得比涂覆长度194更远。在又一示例中,涂覆长度194和/或第二界限198的定位可以被选择为使得大部分后向散射的电子没有行进越过涂覆部分180。在另一示例中,涂覆长度194和/或第二界限198的定位可以使得反弹少于两次、三次或四次(以此类推用于合适的数目的反弹)的大部分后向散射的电子没有行进越过涂覆部分。
[0066]涂覆长度194和/或第二界限198的定位可以取决于:X射线组件130的配置(例如操作特性、几何结构、定位、电压、功率容量、输出辐射特性、材料等);和/或阳极组件138的配置(例如几何结构、定位、电压、功率容量、材料等)。涂覆长度194和/或第二界限198的定位可以基于经验证据、建模、仿真和/或计算来选择。
[0067]在一些配置中,形成涂覆部分180可以包括掩盖(mask)阳极组件138的部分以避免将形成涂覆部分180的材料的沉积。例如,参考图4,阳极组件138的除了第一部分184、第一锥形部188、第二部分186和第二锥形部190的部分可以先于沉积而被掩盖。在其它配置中,阳极组件138可以被或多或少
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