[发明专利]涂覆的X-射线窗口

说明书

发明的技术领域

本文所公开的发明一般涉及电子碰撞的X-射线源的安装。更具体地，本发明涉及适于作为用于包括液体喷射阳极的X-射线产生布置的真空外壳的一部分的X-射线窗口。

发明背景

在此通过引用并入本文的公布为WO2010/083854的共同未决的国际申请公开了用于将大气压力与真空分离同时让X-射线辐射通过的自清洁的窗口布置。窗口布置具有用于清洁面向真空的内表面的加热装置，以蒸发操作过程中的污染物。特别地，窗口可以清除来自液体喷射阳极的飞溅物、液滴和沉积雾。

发明内容

本发明的一个目的是提出一种对污染具有改进的鲁棒性的X-射线窗口。本发明的特定目的是提出一种具有鲁棒的自加热功能的X-射线窗口。

一种用于将环境压力区域与减压区域分开的X-射线窗口，包括：

●对X-射线透明的主窗口元件，所述主窗口元件将所述环境压力区域与中间区域分开;

●辅助窗口元件，所述辅助窗口元件将所述中间区域与所述减压区域分开，且具有面向所述减压区域用于在其上接收沉积的污染物的侧面；及

●加热装置，所述加热装置用于在所述辅助窗口元件的区域之间施加电压，从而蒸发沉积在其上的污染物。

这样的窗口可以设置在X-射线源的真空或接近真空的腔室（减压区域）的壁中，并允许生成的X-射线离开该腔室，同时保持必要的（接近）真空条件。在具有液体金属喷射流的X-射线源的情况下，污染物可以是来自阳极的金属碎片。即使在X-射线源的正常操作期间，碎片积聚在辅助窗口元件，根据本发明可以方便地清洁辅助窗口元件，而无需拆卸X-射线源或释放真空，或者甚至中断所述源的正常操作。

本发明人已经认识到，所描述的种类的窗口易于受到故障状况的影响，其中碎片粒子与邻近窗口的元件建立了电气和/或热连接。正如图1中所示，碎片粒子C1位于壳体44和形成内表面的电加热的辅助窗口元件24之间。如果壳体44被接地，由源30提供的电流的一部分可以通过粒子C1逸出，而不是加热辅助窗口元件24。即使壳体44是电绝缘的，如该例子可能的情况，粒子C1将用作散热片，并导致辅助窗口元件24偏离预定的温度分布。这将阻碍窗口的自洁作用。

图2示出了包括包围辅助窗口元件24的吸收电荷的围屏60的窗口布置的故障条件。该围屏60在其中窗口边界和与其相关联的设备需要保护免受电子或X-射线的照射或免受污染的应用中可能是有用的。为了允许对辅助窗口元件24的电阻加热有序进行并节省产生的热量，通过热绝缘和电绝缘的间隔件62将窗口元件24与围屏60分开。位于辅助窗口元件24和围屏60之间的污染物粒子C2将在这些元件之间建立不需要的电气连接和/或热连接。特别是，从电流源30中流动的电流可集中在从连接点26到粒子C2的较短的段。因此，由于粒子C2本身使加热效率较低，对于窗口而言，可能需要相当长的时间从故障状态中恢复。

鉴于这些缺点，本发明提供根据权利要求1所述的X-射线窗口。有利的实施例由从属权利要求定义。在第一方面中，辅助窗口元件包括：

●电绝缘层;

●电荷漏层，所述电荷漏层面向所述减压区域，并被连接到电荷接收器;

●加热器层，所述加热器层与所述电荷漏层电绝缘，其中，在其之间施加电压的所述区域位于所述加热器层。

因此，本发明基于认识到现有技术窗口中的辅助窗口元件负责两种不同类型的电荷传输-电阻加热来蒸发碎片和通过带电碎片粒子或直接电子照射排出传送到元件中的电荷-并进一步区分这两种类型的电荷传输是有利的。如果这两种类型的电荷传输发生在单独的层，如加热器层和电荷漏层，则加热器层可位于其自身免受碎片沉积否则将可能干扰其运作的位置。本发明将比现有技术更快地更正图2中所示的故障状态，因为即使在围屏60和辅助窗口元件24之间的通过碎片粒子C2的不希望的电连接存在时，电阻加热会继续运作。同样地，图1中所示的故障状态可以很容易地通过可使用辅助边界元件来体现的本发明预先阻止，在辅助边界元件上，加热器层终止到边界的距离，该边界是最容易暴露到碎片的部分。