具有改进光谱的x射线管

发明领域

本申请涉及x射线源。

背景技术

x射线有许多用途，包括成像、x射线荧光分析、x射线衍射分析和静电消散。

x射线管的阴极和阳极之间的高电压，有时是加热的灯丝，会导致电子从阴极发射到阳极。阳极可以包括靶。靶可以响应来自阴极的撞击电子产生x射线。

附图简述(附图可能没有按比例绘制)

图1是x射线管10的横截面侧视图，其具有密封到凸缘19的x射线窗口14。目标17可以通过粘合层16安装在x射线窗口14上。粘合层16可以具有多个不同的厚度(Ts≠Tt,Tg≠Tt)。在凸缘19和靶17之间可以有间隙21。在间隙21中的粘合层16上可以有导电层18。

图2是沿着图1中的线2-2截取的图1的x射线管10的俯视图。

图3是组装x射线窗口14和靶17的方法中的步骤30的横截面侧视图，包括在x射线窗口14上沉积第一粘附层16a。

图4是组装x射线窗口14和靶17的方法中的步骤40的横截面侧视图，该步骤可以在步骤30之后，包括在掩模41的开口42中沉积第二粘附层16b。

图5是组装x射线窗口14和靶17的方法中的步骤50的横截面侧视图，该步骤可以在步骤40之后，包括在掩模41的开口42中的第二粘附层16b上沉积靶17。

图6是将x射线窗口14与靶17组装在一起的方法中的步骤60的截面侧视图，该步骤可以在步骤50之后，包括去除步骤50的掩模41，在靶17上施加第二掩模41s，然后在靶17之间的粘合层16上和x射线窗口14的外周施加导电层18。

图7是将x射线窗口14与靶17组装在一起的方法中的步骤70的横截面侧视图，该步骤可以在步骤50或步骤60之后，包括通过密封层13将x射线窗口安装在x射线管的阳极12的凸缘19上。

图8是x射线管80的横截面侧视图，其具有密封到凸缘19的x射线窗口14。目标17可以通过粘合层16安装在x射线窗口14上。粘合层16可以具有多个不同的厚度(Ts≠Tt,Tg≠Tt)。在凸缘19和靶17之间的间隙21中的粘合层16上可以有导电层18。

图9是沿着图8中的线9-9截取的图8的x射线管80的俯视图。

图10是组装x射线窗14和靶17的方法中的步骤100的横截面侧视图，包括在x射线窗14上沉积外粘合层16o，然后在外粘合层16o上沉积导电层18。外部粘合层16o和导电层18可以沉积在环92中。环92可以环绕孔91。

图11是组装x射线窗口14和靶17的方法中的步骤110的横截面侧视图，该步骤可以在步骤100之后或之前，包括在被环92环绕的孔91中的x射线窗口14上沉积中央粘合层16c。

图12是组装x射线窗口14和靶17的方法中的步骤120的横截面侧视图，该步骤可以在步骤110之后，包括在中央粘合层16c上沉积靶17。

图13是将x射线窗口14与靶17组装在一起的方法中的步骤130的横截面侧视图，该步骤可以在步骤120之后，包括通过密封层13将x射线窗口安装在x射线管的阳极12的凸缘19上。

图14是组装x射线窗口14和靶17的方法中的步骤140的横截面侧视图，包括在x射线窗口14上沉积粘合层16。

图15是将x射线窗口14与靶17组装在一起的方法中的步骤150的截面侧视图，该步骤可以在步骤140之后，包括在粘附层16上沉积掩模41，然后在掩模的开口42处蚀刻粘附层16。

图16是将x射线窗口14与靶17组装在一起的方法中的步骤160的横截面侧视图，该步骤可以在步骤150之后，包括在掩模41的开口42处将靶17沉积在粘附层16上。

图17是将x射线窗口14与靶17组装在一起的方法中的步骤170的截面侧视图，该步骤可以在步骤160之后，包括去除掩模41，在靶17上施加第二掩模41s，然后在围绕靶17的粘合层16上沉积导电层18。

图18是将x射线窗口14与靶17组装在一起的方法中的步骤180的截面侧视图，该步骤可以在步骤160或步骤170之后，包括移除掩模41或第二掩模41s，然后通过密封层13将x射线窗口14安装在x射线管的阳极12的凸缘19上。

图19是x射线管190的横截面侧视图，其具有密封到凸缘19的x射线窗口14。目标17可以通过粘合层16安装在x射线窗口14上。在凸缘19和靶17之间可以有间隙21。在间隙21中的粘合层16上和/或x射线窗口14上可以有导电层18。粘合层16可以跨越从靶17到x射线窗口14周边的密封层13的间隙21。

图20是沿着图19中的线20 -209截取的图19的x射线管190的俯视图。

图21是组装x射线窗口14和靶17的方法中的步骤210的横截面侧视图，包括在x射线窗口14的面上沉积粘合层16。

图22是组装x射线窗口14和靶17的方法中的步骤220的横截面侧视图，该步骤可以在步骤210之后，包括在粘合层16上施加掩模41。掩模41可以具有暴露粘合层16的开口42。

图23是将x射线窗口14与靶17组装在一起的方法中的步骤230的横截面侧视图，该步骤可以在步骤220之后，包括将靶17沉积在掩模41的开口42中的粘附层16上。

图24是将x射线窗口14与靶17组装在一起的方法中的步骤240的截面侧视图，该步骤可以在步骤230之后，包括去除掩模41，在靶17上施加第二掩模41s，然后在靶17的外围处的粘附层16上施加导电层18。

图25是将x射线窗口14与靶17组装在一起的方法中的步骤250的横截面侧视图，该步骤可以在步骤230或步骤240之后，包括通过密封层13将x射线窗口安装在x射线管的阳极12的凸缘19上。

图26是x射线管260的横截面侧视图，其具有密封到凸缘19的x射线窗口14。目标17可以通过粘合层16安装在x射线窗口14上。在凸缘19和靶17之间以及凸缘19和粘合层16之间可以有间隙21。在间隙21中的x射线窗口14上可以有导电层18。

图27是沿着图26中的线27-27截取的图26的x射线管260的俯视图。

图28是组装x射线窗14和靶17的方法中步骤280的横截面侧视图，包括在x射线窗14上沉积粘合层16，然后在粘合层16上沉积靶17。间隙21可以包围粘合层16和目标17。

图29是组装x射线窗口14和靶17的方法中的步骤290的横截面侧视图，该步骤可以在步骤280之后，包括在间隙21中的x射线窗口14上沉积导电层18。

图30是可以在方法步骤60或步骤290中使用的掩模301的俯视图。掩模301包括可以沉积导电层18的开口302。

图31是x射线管310的横截面侧视图，其具有密封到凸缘19的x射线窗口14。在x射线窗口14中心的叠层可以包括x射线窗口14、第一粘附层16a、导电层18、第二粘附层16b，然后是靶17。

图32是沿着图31中的线32-32截取的图31的x射线管310的俯视图。

图33是组装x射线窗口14和靶17的方法中的步骤330的横截面侧视图，包括在x射线窗口14上沉积第一粘附层16a。

图34是组装x射线窗口14和靶17的方法中的步骤340的横截面侧视图，该步骤可以在步骤330之后，包括在第一粘附层16a上沉积导电层18。

图35是将x射线窗口14与靶17组装在一起的方法中的步骤350的截面侧视图，该步骤可以在步骤340之后，包括在导电层18上施加掩模41，具有掩模41的开口42，然后在掩模41的开口42中的导电层18上沉积第二粘附层16b。

图36是组装x射线窗口14和靶17的方法中的步骤360的横截面侧视图，该步骤可以在步骤350之后，包括在掩模41的开口42中的第二粘附层16b上沉积靶17。

附图中的参考数字

x射线管10，80，190，260，310

阴极11

电子发射器11e

阳极12

密封层13

x射线窗口14

圆柱体15

粘合层16

第一粘合层16a

第二粘合层16b

中央粘合层16c

外部粘合层16o

靶17

导电层18

法兰19

间隙21

孔径22

掩模41

第二掩模41s

开口42

掩模301

开口302

粘附层16的厚度T16、Ts、Tt、Tg

靶17的厚度T1

定义以下定义，包括其复数，适用于整个专利申请。

如本文所用，短语“掩模的开口”是指掩模内部区域的开口或孔，但不一定位于掩模的精确中心。术语“中心”用于区分边缘。

如本文所用，术语“环绕”是指在被环绕的物品周围形成环，但不限于圆形。

如本文所用，术语“在”、“位于”、“位于”和“位于上方”是指直接位于或位于其间有一些其它固体材料的上方。术语“直接位于”、“邻接”、“毗邻”和“毗邻”表示直接和立即接触。

这里使用的术语“x射线管”不限于管状/圆柱形设备。使用术语“管”是因为这是用于x射线发射设备的标准术语。

具体实施方式

如图所示，x射线管可以包括彼此电绝缘的阴极11(具有电子发射器11e)和阳极12(例如通过玻璃或陶瓷圆柱体15)。阳极12可以包括靶17。靶17面向电子发射器11e，并且可以响应于来自电子发射器11e的撞击电子而产生x射线。

x射线可用于材料鉴定。来自x射线管的具有预期能量峰值的x射线束可以击中样品。可以分析样品发出的x射线荧光，以确定样品成分。如果来自x射线管的x射线束包括不希望的或意外的能量峰值，那么材料分析可能是不正确的。

因此，避免从除靶17之外的任何x射线管材料产生x射线是有用的。除了靶17之外，由任何x射线管材料产生的x射线都会污染x射线束。某些材料的x射线污染比其他材料更严重。

目标17与x射线窗口14的强粘附是有用的。如果附着力弱，那么x射线管可能会失效。

x射线窗口14的坚固气密密封是有用的。如果这种密封失效，那么x射线管就会失效。

这里描述的x射线窗口14和靶17的结构和方法可以避免x射线束的污染，可以提供靶17到x射线窗口14的强粘附，并且可以提供x射线窗口14的坚固的气密密封。

阳极12可以包括环绕孔22的凸缘19。x射线窗口14可以密封到凸缘19上。x射线窗口14可以跨越孔径22。目标17可以通过粘附层16安装在孔径22中的x射线窗口14的中心。

x射线窗口14可以通过密封层13密封到凸缘19上。如果密封层13的材料类似于靶17和/或粘合层16的材料，那么密封层13的材料可以芯吸或扩散到孔22中。如果来自靶17或粘附层16的贵金属或钛接触具有钛的密封层13，则密封层13的材料可以芯吸或扩散到孔22中。在任一情况下，x射线可以从密封层13的材料产生。这些x射线会污染x射线束。

为了避免这个问题，并提供更纯的x射线束，密封层13可以与靶17和/或粘合层16显著不同。这种差异可以最小化密封层13的材料与靶17和/或粘合层16的材料的相互扩散或毛细作用。

例如，密封层13的≥80、≥90、≥95、≥99或100重量％的化学元素可以不同于靶17、粘合层16或两者的化学元素。

密封层13可以通过钎焊形成气密密封。因此，密封层13可以是钎焊接头或密封。密封层13可以包括银、铜或两者。密封层13可以不包括钛。密封层13的大部分(例如≥95、≥99或100重量％)可以是银、铜或两者。

作为另一个例子，密封层13的≥95、≥99或100重量％可以是银、铜、钛或其组合，但是靶17和粘合层16可以与密封层13间隔开和/或可以由不含钛的材料制成。

在凸缘19和靶17之间可以有间隙21。间隙21可以是环形的。间隙21可以包围目标17。间隙21可以没有目标17。靶17可以与密封层13间隔开。因此，在这样的例子中，密封层不与靶17邻接或者不与靶17接触。

目标17可以包括贵金属，例如金、银、铂、钯、铑、钌、铱、锇或其组合。至少80、90、95或99质量百分比的靶可以是贵金属。靶17和密封层13之间的间隙21允许使用这种贵金属。即使在密封层13和靶17之间存在一些材料相似性，也可以避免材料的相互扩散。靶17的示例厚度T17(见图26)包括≥0.5m且≤10m。

粘附层16可以包括钛，特别是如果粘附层16与密封层13间隔开(见图26)，或者如果密封层13不包括钛。如图26所示，在凸缘19和粘合层16之间可以有间隙21。间隙21可以没有粘合层16。间隙21可以包围粘合层16。

密封层13可以不含钛，和/或粘合层16可以不含钛。粘合层16可以包括铬。例如，粘合层16可以包括≥85、≥90、≥95或≥99质量百分比的铬。铬对于靶17的强粘附力是优选的。粘合层16的示例厚度T16(见图26)包括≥10纳米和≤100纳米。

粘合层16可以跨越从靶17到密封层13、到凸缘19或两者的间隙21(见图1、8、19和31)。粘合层16可以邻接密封层13、凸缘19或两者。

在间隙21中的x射线窗口14上可以有导电层18。导电层18在这里描述的所有例子中都是可选的。导电层18可以从靶17延伸到凸缘19。

如图1、8、19和31所示，导电层18可以延伸穿过凸缘19，并且可以夹在密封层13和x射线窗口14之间。这对于可制造性是优选的，因为外环不需要被掩蔽来阻挡导电层18的沉积。

或者，如图26所示，导电层18可以终止于凸缘19和密封层13的内边缘。如果导电层18的材料与气密密封不相容，这是优选的。

导电层18可以是导电的，并且可以在靶17和凸缘19之间提供电连接。因此，如果x射线窗口14是电绝缘的，优选具有导电层18。

导电层18可以包括钨、钼或两者。铬中产生的x射线比钨或钼中产生的x射线更成问题。因此，用钨或钼覆盖铬粘附层16可以改善x射线光谱。导电层18优选用于x射线管10、80、190和310，因为在这些例子中粘合层16跨越间隙21。因此，在这些例子中，导电层18可以覆盖粘合层16，并且最小化x射线束污染。

如图27所示，导电层18可以覆盖间隙21的一小部分，例如≥5％且≤50％。在这个例子中，x射线窗口14可以是电绝缘的，并且导电层18可以提供靶17和阳极12之间的电连接。粘合层16没有延伸到间隙21中。因此，该间隙不需要被导电层18完全覆盖。因此，在这个例子中，电连接只需要导电层18的小通道。

如x射线管10、80、190和310所示，导电层18可以覆盖间隙21的大部分，例如间隙21的≥50％、≥75％或甚至全部。在这些例子中，导电层18用于覆盖粘合层16。覆盖间隙21中的所有粘合层16是优选的，但是对于图2的例子，掩蔽更容易。图30中示出了具有开口302的掩模301，其中可以沉积导电层18。这可以将导电层18形成为如图2所示的形状。

x射线窗口14可以包括钻石。例如，x射线窗口14可以包括≥85、≥90、≥95或≥99质量百分比的金刚石。x射线窗口14可以电绝缘。x射线窗口14可以导电。x射线窗口14可以包括铍、铝或其他导电材料。

这里描述的每个例子都有利弊权衡。下面是具体的例子和每个例子的优缺点。

在下面的方法中，可以按照所描述的顺序执行这些步骤。组件可以具有如上所述的属性。溅射沉积可以用于沉积步骤。一种将x射线窗口14与靶17组装在一起的方法可以包括以下步骤中的一些或全部：

在x射线窗口14上沉积粘合层16(参见图3-4、21、28)；

在粘附层16上沉积靶17，在x射线窗口14上具有间隙21，该x射线窗口14没有靶17并且包围靶17，并且靶17被配置为响应于来自电子发射器11e的撞击电子而产生x射线；(参见图5、23、28)；

在间隙21中的x射线窗口14上沉积导电层18，导电层18邻接靶17，并且导电层18是导电的(参见图6、24、29)；和

通过密封层13将x射线窗口14安装在x射线管的阳极12的凸缘19上，凸缘19环绕孔22，x射线窗口14跨越孔22，靶17通过间隙21与凸缘19隔开(见图7、25、26)。

间隙21可以没有粘合层16，并且导电层18可以沉积在间隙的≥5％且≤50％上。参见图27。

粘合层16可以延伸到间隙21中，并且导电层18可以覆盖间隙中≥75％的粘合层。参见图2。粘合层16可以跨越并覆盖间隙21。参见图20。

x射线管10和80

如图1和8所示，粘合层16可以具有多种不同的厚度(Ts≠Tt,Tg≠Tt)。这些厚度差异可由图3-7和10-18所示的方法产生。粘合层16可以夹在密封层13和x射线窗14之间，从而改善这种气密密封。

如图3-7所示，第一粘合层16a可以施加在x射线窗口14上。可以打开真空室以沉积掩模41。第一粘附层16a可以氧化。x射线窗14可以重新插入真空室。第二粘附层16b可以沉积在掩模41的开口42中的氧化的第一粘附层16a上。然后，靶17可以沉积在掩模41的开口42中的第二粘附层16b上，而不打开真空室。

由于跨越x射线窗口沉积第一粘附层16a，然后在掩模41的开口42中沉积第二粘附层16b，粘附层16可以具有多个不同的厚度(较厚的中心)。

图1-2的x射线管10可以通过图3-7的方法制造。因此，密封层13和x射线窗口14之间的粘合层16的最大厚度Ts可以小于靶17和x射线窗口14之间的粘合层16的最小厚度TT(Ts

这些不同厚度Ts、Tt和Tg之间的示例关系包括如下:1.1*Ts≤Tt，1.3*Ts≤Tt，1.5*Ts≤Tt，2*Ts≤Tt，或10*Ts≤Tt；1.1*Tg≤Tt，1.3*Tg≤Tt，1.5*Tg≤Tt，2*Tg≤Tt，或10*Tg≤Tt。

如图10-13所示，可以在其上沉积导电层18之前立即施加外粘合层16o，而不用打开真空腔。可以在将靶17安装在其上之前立即施加中心粘合层16c，而无需打开室真空。这可以避免在接合顶层17或18之前粘合层16c和16o的表面氧化，从而提高接合强度。

因此，外粘合层16o和中心粘合层16c可以在单独的步骤中施加，以改善结合。结果，由于在不同的步骤中施加，粘合层16可以具有多个不同的厚度Ts、Tt和Tg。这些厚度差异如上所述(Tt中部较厚)和如下所述(Tt中部较薄)。图1-2和8-9的x射线管10和80可以通过图10-13的方法制造。

如图14-18所示，粘合层16可以施加在x射线窗口14上。可以打开真空室以沉积掩模41。当真空室打开时，粘附层16会氧化。x射线窗14可以重新插入真空室。粘附层16可以在掩模41的开口42内被蚀刻，从而去除氧化并为沉积靶17准备粘附层16。由于开口42内的粘附层16的蚀刻，然后在该开口42中沉积靶17，粘附层16在其中心可以更薄。图8-9的x射线管80可以通过图14-18的方法制造。

因此，密封层13和x射线窗14之间的粘合层16的最小厚度Ts可以大于靶17和x射线窗14之间的粘合层16的最大厚度TT(Ts>TT)。间隙21中的粘附层16的最小厚度Tg可以大于靶17和x射线窗14之间的粘附层16的最大厚度TT(Tg>TT)。

这些不同厚度Ts、Tt和Tg之间的示例关系包括如下:1.1*Tt≤Ts，1.3*Tt≤Ts，1.5*Tt≤Ts，2*Tt≤Ts，或10*Tt≤Ts；1.1*Tt≤Tg，1.3*Tt≤Tg，1.5*Tt≤Tg，2*Tt≤Tg，或10*Tt≤Tg。

x射线管10和80的缺点是密封层13的材料会与粘合层16的材料相互扩散。为了使这种相互扩散最小化，优选的是(a)密封层13的材料不同于粘合层16的材料，(b)密封层13不包括钛，(c)粘合层16不包括钛，(d)或它们的组合。

x射线管10和80的潜在缺点是间隙21中的粘合层16会干扰所需x射线光谱的纯度。为了消除或减少这个问题，在间隙21中的粘合层16上可以有导电层18。导电层18可以阻挡间隙21中的大部分(图2)或全部(图9)粘合层16。导电层18可以由对期望的x射线光谱不太有害的材料(例如钨W、钼Mo或两者)制成。导电层18可以在粘合层16和密封层13之间，或者可以在密封层13之前或在密封层13的边缘处终止。

如果x射线窗口是电绝缘的，那么粘合层16和/或导电层18可以在靶17和阳极12之间提供电连接。

x射线窗口14的外环处的层的顺序可以由x射线窗口14、粘合层16、导电层18、密封层13、然后是凸缘19组成或者可以包括这些层。在x射线窗口14中心的层的顺序可以由x射线窗口14、中心粘合层16o、然后是靶17组成或可以包括x射线窗口14、中心粘合层16o、然后是靶17。

在以下将x射线窗14与靶17组装在一起的方法中，这些步骤可以按所述顺序执行。组件可以具有如上所述的属性。溅射沉积可以用于沉积步骤。该方法可以包括以下步骤中的一些或全部:

步骤30(见图3)可以包括在x射线窗口14上沉积第一粘附层16a。

步骤40(见图4)可以包括在第一粘附层16a上施加掩模41。掩模41可以具有暴露第一粘附层16a的开口42。开口42可以位于掩模41的中心。步骤40可以进一步包括在掩模41的开口42中的第一粘附层16a上沉积第二粘附层16b。

步骤50(见图5)可以包括在掩模41的开口42中的第二粘附层16b上沉积靶17。

步骤60(见图6)可以包括去除掩模41，在靶17上施加第二掩模41s，然后在靶17外周的间隙21中的粘合层16上施加导电层18。

步骤70(见图7)可以在步骤50或步骤60之后。步骤70可以包括去除掩模41或第二掩模41s，然后通过密封层13将x射线窗口14气密密封到阳极12的凸缘19。第一粘合层16a可以位于密封层13和x射线窗14之间。第一粘附层16a可以将密封层13邻接到x射线窗口14。法兰19可以环绕孔22。x射线窗口14可以跨越孔径22。靶16可以通过间隙21与凸缘19隔开。

粘合层16可以用于将密封层13结合到x射线窗口14。因此，步骤30可以包括在x射线窗口14的大部分或全部面上沉积粘合层16。

保持靶17与密封层13间隔开是有用的，以避免这些材料的相互扩散。步骤50的掩模41可以将靶17的沉积限制在粘附层16的中心。

在施加掩模41的过程中，粘附层16会氧化，这会干扰靶17与粘附层16的粘附。为了解决这个问题，粘合层16的第二层16b可以首先施加在掩模41内，然后可以在不破坏真空的情况下将靶17施加在第二层16b的顶部，因此不会氧化第二层16b的表面。

在以下将x射线窗14与靶17组装在一起的方法中，这些步骤可以按下述顺序执行。组件可以具有如上所述的属性。溅射沉积可以用于沉积步骤。该方法可以包括以下步骤中的一些或全部:

步骤100(见图10)可以包括在x射线窗口14上沉积外粘合层16o，然后在外粘合层16o上沉积导电层18。外粘合层16o和导电层18可以形成环92，环92具有暴露x射线窗口14的孔91。

步骤110(见图11)可以包括在孔径91中的x射线窗口14上沉积中央粘合层16c。

步骤120(见图12)可以包括在中心粘合层16c上沉积靶17。靶17可以沉积在孔91中。

步骤130(见图13)可以包括通过密封层13将x射线窗口14安装在x射线管70的阳极12的凸缘19上。

可以通过在x射线窗口14的中心区域应用掩模，然后沉积外粘合层16o，然后在掩模的周边沉积导电层18，来形成孔径91。可选地，可以通过在x射线窗口14的面上沉积外粘合层16o然后沉积导电层18，然后蚀刻外粘合层16o和导电层18的中心区域以将它们形成环92来形成孔91，孔91暴露x射线窗口14。

这种方法可以导致外粘合层16o相对于中心粘合层16c的不同厚度(Ts≠Tt,Tg≠Tt)，因为它们是在不同的步骤(100和110)中沉积的。

在以下将x射线窗14与靶17组装在一起的方法中，这些步骤可以按下述顺序执行。组件可以具有如上所述的属性。溅射沉积可以用于沉积步骤。该方法可以包括以下步骤中的一些或全部:

步骤110(见图11)可以包括在x射线窗口14上沉积中央粘合层16c。步骤120(见图12)可以包括在中心粘合层16c上沉积靶17。中央粘合层16c和靶17可以位于x射线窗口14的中央区域，x射线窗口上的环92环绕中央粘合层和靶。

步骤100(见图10)可以包括在x射线窗口14上沉积外粘合层16o，然后在外粘合层16o上沉积导电层18。外部粘合层16o和导电层18可以沉积在环92中。环92可以环绕孔91。中央粘合层16c和靶17可以位于孔91中。

步骤130(见图13)可以包括通过密封层13将x射线窗口14安装在x射线管70的阳极12的凸缘19上。

可以通过应用具有中心孔的环形掩模来形成孔91。或者，中心粘合层16c和靶17可以沉积在x射线窗口14的表面上，然后中心粘合层16c和靶17的外环可以通过蚀刻去除。

通过在靶17上使用第二掩模(未示出)，或者通过在x射线窗口14的整个面上沉积，然后蚀刻中心区域，外部粘附层16o和导电层18可以形成围绕孔91的环。

这种方法可以导致外粘合层16o相对于中心粘合层16c的不同厚度(Ts≠Tt,Tg≠Tt)，因为它们是在不同的步骤(100和110)中沉积的。

在以下将x射线窗14与靶17组装在一起的方法中，这些步骤可以按下述顺序执行。组件可以具有如上所述的属性。溅射沉积可以用于沉积步骤。该方法可以包括以下步骤中的一些或全部:

步骤140(见图14)可以包括在x射线窗口14上沉积粘合层16。沉积粘合层16可以在真空室的真空中进行。

步骤150(见图15)可以包括在粘附层16上沉积掩模41，然后在掩模41的开口42内蚀刻粘附层16。步骤150可以在步骤140之后。可以在步骤140之后打开真空室，并且在蚀刻粘附层16之前关闭真空室并抽真空。

步骤160(见图16)可以包括在掩模41的开口42内的中心粘合层16上沉积靶17，然后去除掩模41。步骤160可以在步骤150之后。步骤150和160可以在不打开真空室或不破坏这些步骤150和160之间的真空的情况下执行。

步骤170(见图17)可以包括在目标17上施加第二掩模41s在外粘合层16上沉积导电层18，包围靶17；然后去除第二掩模41s。步骤170可以在步骤160之后。

步骤180(见图18)可以包括通过密封层13将x射线窗口14安装在x射线管70的阳极12的凸缘19上。步骤180可以在步骤160或步骤170之后。

这种方法可以导致外粘合层16o相对于中心粘合层16c的不同厚度(Ts≠Tt,Tg≠Tt)。

x射线管190

如图19-20所示，靶17可以通过间隙21与密封层13隔开。粘合层16可以跨越从靶17到密封层13的间隙21。粘合层16可以在x射线窗口14的整个面上具有一致的厚度(在正常制造公差范围内一致)。在间隙21中的粘合层16上可以有导电层18。

x射线窗口14的外环处的层的顺序可以由x射线窗口14、粘合层16、导电层18、密封层13、然后是凸缘19组成或者可以包括这些层。在x射线窗口14中心的层的顺序可以由x射线窗口14、粘附层16、然后是靶17组成或者可以包括x射线窗口14、粘附层16、然后是靶17。x射线管190优选用于x射线窗口14中心的较少层。x射线管190的缺点是增加了制造的复杂性。

在以下将x射线窗14与靶17组装在一起的方法中，这些步骤可以按所述顺序执行。组件可以具有如上所述的属性。溅射沉积可以用于沉积步骤。该方法可以包括以下步骤中的一些或全部:

步骤210(见图21)可以包括在x射线窗口14的面上沉积粘合层16。

步骤220(见图22)可以包括在粘合层16上施加掩模41。掩模41可以具有暴露粘合层16的开口42。开口42可以位于掩模41的中心。可以在不打开真空室的情况下应用掩模41。

步骤230(见图23)可以包括在掩模41的开口42中的粘附层16上沉积靶17，然后去除掩模41。

步骤240(见图24)可以包括在靶17上施加第二掩模41s，在靶17的外周在粘合层16上施加导电层18，然后去除第二掩模41s。

步骤250(见图25)可以在步骤230或步骤240之后。步骤250可以包括通过密封层13将x射线窗14气密密封到阳极12的凸缘19上。粘合层16可以位于密封层13和x射线窗口14之间。

粘合层16可以用于将密封层13结合到x射线窗口14。因此，步骤210可以包括在x射线窗口14的大部分或全部面上沉积粘合层16。

保持靶17与密封层13间隔开是有用的，以避免这些材料的相互扩散。步骤220的掩模41可以将靶17的沉积限制在粘附层16的中心。

x射线管260

如图26-27中的x射线管260所示，在凸缘19和粘合层16之间以及凸缘19和靶17之间可以有间隙21。该间隙21可以帮助避免靶17和粘附层16的材料与密封层13的相互扩散。如果x射线窗口14是电绝缘的，那么导电层18可以在靶17和阳极12之间提供电连接。粘合层16可以在单个步骤中施加，因此简化了制造。

这种x射线管260的缺点是在x射线窗口14上沉积导电层18的难度和成本。

这种x射线管260的另一个缺点是难以将密封层13结合到x射线窗14上。可以在密封层13中使用钛来克服这个困难。钛具有与靶17和粘附层16的材料相互扩散的强烈趋势；但是间隙21可以防止这种相互扩散。由于该间隙21，粘附层16和/或靶17可以包括钛。

在以下将x射线窗14与靶17组装在一起的方法中，这些步骤可以按所述顺序执行。组件可以具有如上所述的属性。溅射沉积可以用于沉积步骤。该方法可以包括以下步骤中的一些或全部:

步骤280(见图28)可以包括在x射线窗口14上沉积粘合层16，以及在粘合层16上沉积靶17。粘合层16和靶17可以沉积在x射线窗口14的中心。

粘合层16可以是窄的，如图26和28所示，或者粘合层16可以是宽的，如图19所示。夹在x射线窗口14的外边缘可能会阻止粘合层16与x射线窗口14一样宽。

粘附层16、靶17或两者都不需要的间隙21可以在沉积期间被掩蔽。或者，可以在沉积之后掩蔽用于保持粘附层16、靶17或两者的期望区域，并且可以通过蚀刻去除未掩蔽的区域。

步骤290(见图29)可以包括在间隙21中的x射线窗口14上沉积导电层18。图30中示出了具有开口302的掩模301，其中可以沉积导电层18。开口尺寸可以被修改以将导电层18形成为如图27所示的形状。

另一个步骤(见图26)可以包括将x射线窗口14安装在x射线管260的阳极12的凸缘19上。该步骤可以包括通过密封层13将x射线窗口14气密密封到凸缘19上。

示例310

如图31-32所示，在x射线窗口14中心的叠层可以包括以下顺序的以下层:x射线窗口14、第一粘附层16a、导电层18、第二粘附层16b，然后是靶17。x射线窗口14的外环处的层的顺序可以包括以下顺序的以下层:x射线窗口14、第一粘附层16a、导电层18、密封层13，然后是凸缘19。

x射线窗口14的外环处的层的顺序可以包括以下顺序的以下层:x射线窗口14、第一粘附层16a、导电层18、密封层13，然后是凸缘19。

第一粘附层16a可以帮助导电层18粘附到x射线窗口14。第二粘附层16b可以帮助目标17粘附。

第一粘附层16a和导电层18可以延伸穿过x射线窗口14。第二粘附层16b和靶17可以沉积在x射线窗口14的中心，间隙21包围这些层16b和17。第一粘附层16a和导电层18可以跨越从靶17到密封层13的间隙21。

在x射线窗口14的大部分或全部面上沉积第一粘附层16a和导电层18可以简化制造。这个例子的缺点是在靶17中产生的x射线需要穿过两个粘合层16a和16b以及导电层18。

在以下将x射线窗14与靶17组装在一起的方法中，这些步骤可以按所述顺序执行。组件可以具有如上所述的属性。溅射沉积可以用于沉积步骤。该方法可以包括以下步骤中的一些或全部:

步骤330(见图33)可以包括在x射线窗口14上沉积第一粘附层16a。

步骤340(见图34)可以包括在第一粘附层16a上沉积导电层18。步骤340可以在步骤330之后。

步骤350(见图35)可以包括在导电层18上施加掩模41，然后在掩模41的开口42中的导电层18上沉积第二粘合层16b。步骤350可以在步骤340之后。

步骤360(见图36)可以包括在掩模41的开口42中的第二粘附层16b上沉积靶17，然后去除掩模41。步骤360可以在步骤350之后。

另一个步骤(见图31)可以包括通过密封层13将x射线窗口14气密密封到阳极12的凸缘19上。该步骤可以跟随在步骤360之后。