JP2019509614A - 携帯用炭素ナノチューブ及びフィラメントタイプのｘ線装置 - Google Patents
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Abstract
本発明は、携帯用炭素ナノチューブ及びフィラメントタイプのＸ線装置及びその制御方法に関する。本発明は、このために、携帯用炭素ナノチューブ及びフィラメントタイプのＸ線装置をコントロール制御する制御部；及び前記制御部と接続され、Ｘ線ソース（Ｘ−Ｒａｙ Ｓｏｕｒｃｅ）の高圧装置にＣＮＴ（Ｃａｒｂｏｎ Ｎａｎｏ Ｔｕｂｅ）を適用し、細密な制御で低線量被曝（Ｌｏｗ Ｄｏｅｓ）の実現が可能なようにし、フィラメント（Ｆｉｌａｍｅｎｔ）がないので消費電力を大幅に減少させることができるようにし、高圧装置を小型化（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）するために、高圧キャパシタ（Ｃａｐａｃｉｔｏｒ）と高圧ダイオード（Ｄｉｏｄｅ）の構造をサンドイッチ構造で配置したＸ線ソース（Ｘ−Ｒａｙ Ｓｏｕｒｃｅ）の高圧装置；が含まれる。前記のように構成された本発明は、主に歯科用に使用するＸ線装置の映像品質の向上、長寿命の保障、低消費電力、バッテリレス製品、急速充電、小型化及び軽量化、そして、操作性の改善と被曝対策安定性を提供するものであり、これにより、Ｘ線装置の信頼性を大幅に向上させるので、ユーザの様々な欲求（ニーズ）を満たし、良いイメージを植え付けることができるようにしたものである。
Description
本発明の実施例は、携帯用炭素ナノチューブ及びフィラメントタイプのＸ線装置に関し、より詳細には、主に歯科用に使用するＸ線装置の映像品質の向上、長寿命の保障、低消費電力、バッテリレス製品、急速充電、小型化及び軽量化、そして、操作性の改善と被曝対策安定性を提供するものであり、これにより、Ｘ線装置の信頼性を大幅に向上させるので、ユーザの様々な欲求（ニーズ）を満たし、良いイメージを植え付けることができるようにしたものである。
周知のように、歯科用ポータブルＸ線撮影装置は、１９９３年に米国で軍隊の野戦用に最初に作製され、日本では、障害者などの在宅患者の診療のための応急用に使用されており、韓国では、２００３年から、患者が撮影室に移動せずにそのまま診療用椅子に座って撮影が可能であるという利便性のため、種々の製品が歯科臨床に多く用いられている実情である。
歯科用ポータブルＸ線撮影装置は、撮影者が直接手で持って撮影するため、撮影時に漏洩する放射線による撮影者の手の被曝、被写体から発生する散乱放射線による撮影者の身体の被曝が問題となり得るため、安全な使用のためのガイドラインが求められている。
前記の歯科用ポータブルＸ線撮影装置は、最近、歯科診療室内で装備の移動が便利な歯科用ポータブルＸ線撮影装置の使用が増加している。この撮影装置の効用性は、世界の災難地域で認められたが、脆弱点は、撮影者が直接持って撮影するため、管頭部で発生し得る漏洩放射線だけでなく、患者から発生する散乱放射線に撮影者がそのまま露出するということである。
いくつかの研究結果で歯科用ポータブルＸ線撮影装置による撮影者の露出線量は、放射線関連従事者の年間最大許容線量以下であると報告されたが、放射線露出は、経済的、社会的因子を考慮して、合理的に達成できる限り低く維持しなければならない（ＡＬＡＲＡ：Ａｓ Ｌｏｗ Ａｓ Ｒｅａｓｏｎａｂｌｙ Ａｃｈｉｅｖａｂｌｅ）という防護の最適化原則に従って、撮影者は、適切な放射線防護装備を使用して放射線被曝を低減しなければならない。
一方、前記の従来の歯科用ポータブルＸ線撮影装置は、次のような問題点が発生した。
すなわち、従来技術は、構造的に焦点（Ｆｏｃａｌ Ｓｐｏｔ）が０．８ｍｍで映像が鮮明ではないため、映像の品質が低下するという問題が発生した。
また、前記従来技術は、構造的に高消費電力の問題点と、性能の劣化が高く、変形が激しいため、長寿命の保障が難しいという問題が発生した。
そして、前記従来技術は、構造的に高消費電力であるため、エネルギー保存効果が少ないという問題も発生した。
また、前記従来技術は、構造的にバッテリの使用及び交換（６ヶ月周期）による不便さが問題として指摘された。
そして、前記従来技術は、充電時間が４時間以上であるため、急速充電を行うことができないという問題が発生した。
また、前記従来技術は、構造的にＸ線（Ｘ−ＲＡＹ）遮蔽及び高圧絶縁のために鉛と絶縁油を使用することにより、小型化及び軽量化できないため、保管、操作、移動性が不足するという問題が発生した。
そして、前記従来技術は、構造的に操作性の改善及び被曝対策安定性を提供できないことが大きな問題として指摘された。
前記の問題点を解決するために、従来は、以下のような先行技術文献が開発されたが、依然として前記の従来技術の問題点を一挙に解決できないということが大きな問題として指摘された。
本発明は、上記のような従来技術の諸問題点を解消するために案出されたもので、携帯用炭素ナノＸ線チューブを制御する制御部；及び前記制御部と接続され、Ｘ線ソース（Ｘ−Ｒａｙ Ｓｏｕｒｃｅ）の高圧装置にＣＮＴ（Ｃａｒｂｏｎ Ｎａｎｏ Ｔｕｂｅ）を適用し、照射時間を細かく分けて（Ｄｕｒａｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）細密な制御で低線量被曝（Ｌｏｗ Ｄｏｅｓ）の実現が可能なようにし、フィラメント（Ｆｉｌａｍｅｎｔ）がないので消費電力を大幅に減少させることができるようにし、高圧装置を小型化（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）するために、高圧キャパシタ（Ｃａｐａｃｉｔｏｒ）と高圧ダイオード（Ｄｉｏｄｅ）の構造をサンドイッチ構造で配置して実装空間を最小化した高圧装置を配置したＸ線ソース（Ｘ−Ｒａｙ Ｓｏｕｒｃｅ）の高圧装置；が備えられることを第１の目的としたものであり、前記の技術的構成による本発明の第２の目的は、Ｘ線ソース（Ｘ−Ｒａｙ Ｓｏｕｒｃｅ）の高圧装置にＣＮＴ（Ｃａｒｂｏｎ Ｎａｎｏ Ｔｕｂｅ）を適用したものであって、特に、細密な制御（Ｘ線ソースを高速でｏｎ／ｏｆｆする技術、すなわち、照射時間を細かく分けて（Ｄｕｒａｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）センサ認識時間の間にのみ照射するように制御することによって被曝を減少させることができる技術）を通じて低線量低被曝（Ｌｏｗ Ｄｏｅｓ）の実現が可能であると共に、フィラメント（Ｆｉｌａｍｅｎｔ）がないので消費電力を大幅に減少させることができるようにしたものであり、第３の目的は、高圧装置を小型化（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）したものであって、特に、高圧キャパシタ（Ｃａｐａｃｉｔｏｒ）と高圧ダイオード（Ｄｉｏｄｅ）の構造をサンドイッチ構造で配置し、絶縁油ではなく、熱伝導特性に優れ、絶縁特性も１ｍｍ当たり２０ｋＶ程度であるシリコン系の絶縁物質で固体モールディング化して、小型化により重量の減少で操作及び取扱いの利便性の拡大、そして、ＣＮＴ（Ｃａｒｂｏｎ Ｎａｎｏ Ｔｕｂｅ）チューブはもとより、フィラメントタイプのＸ線チューブ（Ｆｉｌａｍｅｎｔ Ｔｙｐｅ Ｘ−Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）にも適用可能なようにしたものであり、第４の目的は、バッテリ（Ｂａｔｔｅｒｙ）レス装置であって、特に、スーパーキャパシタ（Ｓｕｐｅｒ Ｃａｐａｃｉｔｏｒ）を適用して、１〜１０分程度の瞬間充電機能を備えて使用待ち時間を減らし、寿命が５０，０００時間以上で一定の性能を保障するので、機器の性能が尽きるまでバッテリの交換がなく、これにより、環境改善の効果があり、メンテナンスが容易であるので、コストの低減及び使用利便性の極大化を図ることができるようにしたものであり、第５の目的は、瞬間充電システムであって、特に、通常時の使用時には直列に配列されているキャパシタ（Ｃａｐａｃｉｔｏｒ）を、充電中には、それぞれ絶縁された充電器の低電圧−大電流充電回路を接続して急速充電を行うので、短時間で充電を可能にし、これにより、充電時間を１０分以内に瞬間充電して使用の利便性を極大化できるようにしたものであり、第６の目的は、操作の簡便性を提供するものであって、特に、製品の形状をピストル型に変更し、重量を１．２Ｋｇ以下と軽くして、片手で撮影が可能であるので、他方の手で患者や装備の操作を容易に行うことができ、使用性を極大化できるようにし、撮影時に被曝時間、撮影モードなどを片手でワンタッチで調整することができるようにして操作を便利にし、照射（Ｅｘｐｏｓｅ）は、ピストル型で引き金を引く方法により片手で全ての操作が可能であり、外部装置と操作を同期するために、装備の後面に接続ポート（ＵＳＢ ｊａｃｋ）を別途に設けて接続を容易にしたものである。また、第７の目的は、安定性を確保したものであって、特に、Ｘ線（Ｘ−Ｒａｙ）の発生時に操作者への被曝を予防するために、絶縁材に酸化ホウ素（Ｂ、Ｂｕｒａｑ）あるいはホウ素ナノチューブを混ぜてＸ線の放出を抑制することによって、安定性を確保し、焦点（Ｆｏｃａｌ Ｓｐｏｔ）用コーン（Ｃｏｎｅ）に鉛パイプ（Ｐｉｐｅ）の形態で内部にシールド処理をして、Ｘ線の流出を、撮影する部分に向かうように処理することによって、操作者へのＸ線被曝を最小化し、コーン（Ｃｏｎｅ）の端部にガラス（二酸化ケイ素ＳｉＯ２）とホウ素の混合ガラスを円盤状に前面に配置して被曝を最小化できるようにしたものであり、第８の目的は、これにより装置の信頼性を大幅に向上させるので、ユーザの様々な欲求（ニーズ）を満たし、良いイメージを植え付けることができるようにした携帯用炭素ナノチューブ及びフィラメントタイプのＸ線装置及びその制御方法を提供する。
このような目的を達成するために、本発明は、携帯用炭素ナノチューブ及びフィラメントタイプのＸ線装置をコントロール制御する制御部；前記制御部と接続され、Ｘ線ソース（Ｘ−Ｒａｙ Ｓｏｕｒｃｅ）の高圧装置にＣＮＴ（Ｃａｒｂｏｎ Ｎａｎｏ Ｔｕｂｅ）を適用し、細密な制御で低線量被曝（Ｌｏｗ Ｄｏｅｓ）の実現が可能なようにし、炭素ナノチューブタイプは、フィラメント（Ｆｉｌａｍｅｎｔ）がないので消費電力を大幅に減少させることができるようにし、高圧装置を小型化（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）するために、高圧キャパシタ（Ｃａｐａｃｉｔｏｒ）と高圧ダイオード（Ｄｉｏｄｅ）の構造をサンドイッチ構造で配置して実装空間を最小化した高圧装置を配置したＸ線ソース（Ｘ−Ｒａｙ Ｓｏｕｒｃｅ）の高圧装置；及び前記制御部には、パワースイッチと接続され、電気を一定量貯蔵する電源供給源は、７ボルト（Ｖ）から４８ボルト（Ｖ）のバッテリ及びスーパーキャパシタ（Ｓｕｐｅｒ Ｃａｐａｃｉｔｏｒ）を適用して、１〜１０分程度の瞬間充電機能を備えて使用待ち時間を減らし、特に、スーパーキャパシタは、寿命が５０，０００時間以上で一定の性能を保障するので、機器の性能が尽きるまでバッテリの交換がなく、これにより、環境改善の効果があり、メンテナンスが容易であるので、コストの低減及び使用利便性の極大化を図ることができるようにし、また、瞬間充電システムは、３５〜３０００ファラッドのスーパーキャパシタ（Ｓｕｐｅｒ Ｃａｐａｃｉｔｏｒ）に低電圧−大電流充電回路を接続して急速充電を行うので、短時間で充電を可能にし、これにより、充電時間を１０分以内に瞬間充電して使用の利便性を極大化することができるようにしたことを特徴とする携帯用炭素ナノチューブ及びフィラメントタイプのＸ線装置を提供する。
前記で詳細に説明したように、本発明は、携帯用炭素ナノチューブ及びフィラメントタイプのＸ線装置をコントロール制御する制御部；及び前記制御部と接続され、Ｘ線ソース（Ｘ−Ｒａｙ Ｓｏｕｒｃｅ）の高圧装置にＣＮＴ（Ｃａｒｂｏｎ Ｎａｎｏ Ｔｕｂｅ）を適用し、細密な制御で、すなわち、Ｘ線を、負極側（Ｃａｔｈｏｄｅ）に高圧／高速スイッチング素子を配置して高速でｏｎ／ｏｆｆする技術、すなわち、照射時間を細かく分けて（Ｄｕｒａｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）センサ認識時間の間にのみ照射するように制御することによって、低線量低被曝（Ｌｏｗ Ｄｏｅｓ）の実現が可能なようにし、撮影待ち時間がないので、電源をオンした後に直ちに撮影できるようにし、高圧装置を小型化（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）するために、高圧キャパシタ（Ｃａｐａｃｉｔｏｒ）と高圧ダイオード（Ｄｉｏｄｅ）の構造をサンドイッチ構造にして配置することによって実装空間を最小化した高圧装置を配置したＸ線ソース（Ｘ−Ｒａｙ Ｓｏｕｒｃｅ）の高圧装置が備えられるものである。
前記の技術的構成による本発明は、Ｘ線ソース（Ｘ−Ｒａｙ Ｓｏｕｒｃｅ）の高圧装置にＣＮＴ（Ｃａｒｂｏｎ Ｎａｎｏ Ｔｕｂｅ）を適用したものであって、特に、細密な制御で低線量低被曝（Ｌｏｗ Ｄｏｅｓ）の実現が可能であると共に、フィラメント（Ｆｉｌａｍｅｎｔ）がないので消費電力を大幅に減少させることができるようにしたものである。
また、本発明は、高圧装置を小型化（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）したものであって、特に、高圧キャパシタ（Ｃａｐａｃｉｔｏｒ）と高圧ダイオード（Ｄｉｏｄｅ）の構造をサンドイッチ構造で配置し、絶縁油ではなく、熱伝導特性に優れ、絶縁特性も１ｍｍ当たり２０ｋＶ程度であるシリコン系の絶縁物質と混合物質で固体モールディング処理したものである。
特に、従来は、Ｘ線ソースの外ケースに鉛で覆われてＸ線の放出を遮断していたものを、絶縁材に、Ｘ線（Ｘ−ＲＡＹ）の放出を抑制する物質を混合してモールディングすることによって絶縁効果及び被曝安全を効果的に確保したものである。すなわち、その混合物は、特定の高分子材料を混合し、ポリウレタン樹脂、ポリシロキサン樹脂、シリコン樹脂、フッ素樹脂、アクリル樹脂、及びアルキド樹脂からなる群から選択された１種以上を含む第１樹脂１００重量部；ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、及び低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）からなる群から選択された１種以上を含む第２樹脂５〜３０重量部；ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂粉末５〜３０重量部；を使用して放射線を効果的に遮断し、固体モールディング化して、小型化により重量の減少で操作及び取扱いの利便性の拡大、そして、ＣＮＴ（Ｃａｒｂｏｎ Ｎａｎｏ Ｔｕｂｅ）チューブはもとより、フィラメントタイプのＸ線チューブ（Ｆｉｌａｍｅｎｔ Ｔｙｐｅ Ｘ−Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）にも適用可能なようにしたものである。
そして、本発明は、バッテリ（Ｂａｔｔｅｒｙ）レス装置であって、特に、スーパーキャパシタ（Ｓｕｐｅｒ Ｃａｐａｃｉｔｏｒ）の寿命を５０，０００時間以上保障するので、充電に対する不便さを低減し、バッテリなしに使用することによって、装置の寿命が尽きるまでバッテリの交換がないので、これにより、環境改善の効果があり、メンテナンスが容易であるので、コストの低減及び使用利便性の極大化を図ることができるようにしたものである。
また、本発明は、瞬間充電システムであって、特に、通常時の使用時には直列に配列されているスーパーキャパシタ（Ｓｕｐｅｒ Ｃａｐａｃｉｔｏｒ）を、充電中には、それぞれ絶縁された充電電圧装置を設けて低電圧−大電流で急速充電を行うので、短時間で充電を可能にし、これにより、充電時間を１０分以内に瞬間充電して使用の利便性を極大化できるようにしたものである。
なお、本発明は、操作の簡便性を提供するものであって、特に、製品の形状をピストル型に変更し、重量を１．２Ｋｇ以下と軽くして、片手で撮影が可能であるので、他方の手で患者や装備の操作を容易に行うことができ、使用性を極大化できるようにし、撮影時に被曝時間、撮影モードなどを片手でワンタッチで調整することができるようにして操作を便利にし、照射（Ｅｘｐｏｓｅ）は、ピストル型で引き金を引く方法により片手で全ての操作が可能であり、外部装置と操作を同期するために、装備の後面に接続できるコンタクタを別途に設けることで、接続及び活用を容易したものである。
また、本発明は、安定性を確保したものであって、特に、Ｘ線の発生時に操作者への被曝を予防するために、絶縁材に混合物以外に、焦点（Ｆｏｃａｌ Ｓｐｏｔ）用コーン（Ｃｏｎｅ）に鉛パイプ（Ｐｉｐｅ）の形態で内部にシールド処理をして、Ｘ線の流出を、撮影する部分に向かうように処理することによって、操作者へのＸ線の被曝を最小化し、コーン（Ｃｏｎｅ）の端部にガラス（二酸化ケイ素ＳｉＯ２）とホウ素の混合ガラスを円盤状に前面に配置して被曝を最小化できるようにしたものである。
本発明は、前記の効果により装置の信頼性を大幅に向上させるので、ユーザの様々な欲求（ニーズ）を満たし、良いイメージを植え付けることができるようにした非常に有用な発明である。
以下で、このような効果の達成のための本発明の好ましい実施例を添付の図面を参照して詳細に説明すると、次の通りである。
本発明に適用された携帯用炭素ナノチューブ及びフィラメントタイプのＸ線装置は、図１乃至図６に示したように構成されるものである。
以下で本発明を説明するにおいて、関連する公知機能又は構成についての具体的な説明が本発明の要旨を不必要に曖昧にすると判断される場合、その詳細な説明は省略する。
そして、後述する用語は、本発明での機能を考慮して設定された用語であって、これは、生産者の意図又は慣例によって変わり得る。したがって、その定義は、本明細書全般にあたる内容に基づいて行われるべきである。
また、図面に示された各構成の大きさ及び厚さは、説明の便宜のために任意に示したので、本発明が必ずしも図面に図示されたものに限定されるものではない。
まず、本発明は、図１、図２及び図３に示したように、携帯用炭素ナノチューブ及びフィラメントタイプのＸ線装置１をコントロール制御する制御部１０が備えられる。
そして、本発明は、前記制御部１０と接続され、Ｘ線ソース（Ｘ−Ｒａｙ Ｓｏｕｒｃｅ）の高圧装置にＣＮＴ（Ｃａｒｂｏｎ Ｎａｎｏ Ｔｕｂｅ）を適用し、細密な制御で低線量被曝（Ｌｏｗ Ｄｏｅｓ）の実現が可能なようにし、炭素ナノチューブタイプは、フィラメント（Ｆｉｌａｍｅｎｔ）がないので消費電力を大幅に減少させることができるようにし、高圧装置を小型化（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）するために、図５のように、高圧キャパシタ（Ｃａｐａｃｉｔｏｒ）２５と高圧ダイオード（Ｄｉｏｄｅ）２６の構造をサンドイッチ構造で配置することによって実装空間を最小化した高圧装置を配置したＸ線ソース（Ｘ−Ｒａｙ Ｓｏｕｒｃｅ）の高圧装置２０が備えられる。しかし、高圧キャパシタ（Ｃａｐａｃｉｔｏｒ）２５と高圧ダイオード（Ｄｉｏｄｅ）２６を図５で表示したので、図６では表示しておらず、図６は、ブロック構成図である関係で高圧キャパシタとダイオードを表示しなかった。
前記制御部には、パワースイッチと接続され、電気を一定量貯蔵する電源供給源は、７ボルト（Ｖ）から４８ボルト（Ｖ）のバッテリ及びスーパーキャパシタ（Ｓｕｐｅｒ Ｃａｐａｃｉｔｏｒ）を適用して、１〜１０分程度の瞬間充電機能を備えて使用待ち時間を減らし、特に、スーパーキャパシタは、寿命が５０，０００時間以上で一定の性能を保障するので、機器の性能が尽きるまでバッテリの交換がなく、これにより、環境改善の効果があり、メンテナンスが容易であるので、コストの低減及び使用利便性の極大化を図ることができるようにし、また、瞬間充電システムは、３５〜３０００ファラッドのスーパーキャパシタ（Ｓｕｐｅｒ Ｃａｐａｃｉｔｏｒ）に低電圧−大電流充電回路を接続して急速充電を行うので、短時間で充電を可能にし、これにより、充電時間を１０分以内に瞬間充電して使用の利便性を極大化することができるようにする。
特に、本発明に適用された前記Ｘ線ソース（Ｘ−Ｒａｙ Ｓｏｕｒｃｅ）の高圧装置（ＦＢＴ）（ＨＶＭ；Ｈｉｇｈ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｉｎｖｅｒｔｅｒ）２０は、次のように構成される。
すなわち、本発明は、ボディー２１の内部に備えられる高圧トランス（ＦＢＴ；ｆｌｙ ｂａｃｋ ｔｒａｎｓ）２３が備えられる。
また、本発明は、前記ボディー２１の内部に備えられてＸ線ＣＮＴチューブ（Ｘ−Ｒａｙ ｃｎｔ Ｔｕｂｅ）に印加するＤＣ高圧を発生する複数個の高圧キャパシタ（Ｃａｐａｃｉｔｏｒ）２５及び高圧ダイオード（ｄｉｏｄｅ）２６を備えた高圧モジュール２４が備えられる。
そして、本発明は、前記ボディー２１の内部に備えられ、アノード（Ａｎｏｄｅ）とカソード（ｃａｔｈｏｄｅ）あるいはエミッタ（Ｅｍｉｔｔｅｒ）を有する真空管構造に一定電圧の高い電圧が印加され、フィラメントあるいはエミッタ（Ｅｍｉｔｔｅｒ）から電子が放出されるとき、アノード（Ａｎｏｄｅ）からＸ線（Ｘ−ｒａｙ）光線が出るＸ線ＣＮＴチューブ（Ｘ−Ｒａｙ ｃｎｔ Ｔｕｂｅ）２２が備えられる。
なお、本発明に適用された前記Ｘ線ソース（Ｘ−Ｒａｙ Ｓｏｕｒｃｅ）の高圧装置２０は、Ｘ線（Ｘ−ＲＡＹ）の放出を抑制する物質を混合してモールディングすることによって絶縁効果及び被曝安全を効果的に確保するために高分子材料を混合し、前記高分子材料は、ポリウレタン樹脂、ポリシロキサン樹脂、シリコン樹脂、フッ素樹脂、アクリル樹脂、及びアルキド樹脂からなる群から選択された１種以上を含む第１樹脂；ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、及び低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）からなる群から選択された１種以上を含む第２樹脂；及び第１及び第２樹脂にポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂が含まれた粉末；によって高圧モジュールを一体化し、固体モールディング処理する。
さらに、本発明に適用された前記制御部１０には、次のような技術的構成が備えられる。
すなわち、本発明は、図４、図５及び図６に示したように、ＬＣＤドライバと接続されてディスプレイされるＬＣＤ１６が備えられる。
また、本発明は、パワーオン／オフと接続され、引き金を引くとＸ線が放出されるようにした照射スイッチ（ｅｘｐｏｓｅ ｓｗ）１１が備えられる。
そして、本発明は、パワーオン／オフ及びＣＰＵと接続されて撮影条件設定の実行及び電源制御のためのロータリエンコーダ及びエンターボタン（ｒｏｔａｒｙ ｅｎｃｏｄｅｒ及びｅｎｔｅｒ ｂｕｔｔｏｎ）１２が備えられる。
このとき、前記ロータリエンコーダ及びエンターボタン（ｒｏｔａｒｙ ｅｎｃｏｄｅｒ及びｅｎｔｅｒ ｂｕｔｔｏｎ）は、ホイールタイプロータリエンコーダ（Ｗｈｅｅｌ Ｔｙｐｅ Ｒｏｔａｒｙ Ｅｎｃｏｄｅｒ）を用いて、撮影時間、ユーザメモリアドレスの呼び出し又は格納、成人及び幼児モードを変更するように構成することが好ましい。
最後に、本発明に適用された前記制御部１０には、パワースイッチと接続され、電気を一定量貯蔵して供給電源の安定化を図る充電器（ｃｈａｒｇｅｒ）１３が備えられる。
このとき、前記充電器（ｃｈａｒｇｅｒ）１３は、バッテリ及びスーパーキャパシタ（Ｂａｔｔｅｒｙ ＆ Ｓｕｐｅｒ Ｃａｐａｃｉｔｏｒ）に瞬間高電流を印加して充電するための充電ボードであり、リチウムイオンバッテリの充電に最適化されており、毎時間２．５Ａで充電を行い、スーパーキャパシタの充電時には２．７Ｖの大容量のキャパシタを５個直列接続して使用し、充電時には、絶縁された個別トランスの出力を用いて各セル（Ｃｅｌｌ）別に５〜１０Ａで瞬間充電を行う。
そして、本発明は、前記充電器（ｃｈａｒｇｅｒ）１３と接続され、アダプタを接続して撮影するか、または充電装置に電源を供給するときに使用するパワーアダプタジャック（ｐｏｗｅｒ ａｄａｐｔｏｒ ｊａｃｋ）１４が備えられる。
図面上、ＤＣ−ＤＣ（＋５Ｖ）は、外部から８〜３２Ｖの幅広い入力電源を印加しても、システム電源は、常に５Ｖ、１８〜２４Ｖの生活電気を供給するようにする。ＣＰＵは８Ｂｉｔ ＭＣＵであり、ＬＣＤ Ｄｒｉｖｅｒは、ＨＴ１６２１ ＬＣＤ Ｄｒｉｖｅｒであって、各種情報をディスプレイする。また、ＬＣＤは、ポータブルＸ線制御表示用ＬＣＤであり、表示情報は、照射時間、被曝者成人及び被曝者幼児、照射中の照射状態、メモリモード、バッテリレベル、アラーム情報などが表示される。Ｐｏｗｅｒ Ｂｏｏｓｔｅｒは、Ｉｎ ８〜１８ＶとＯｕｔ ２４Ｖ ５Ａ Ｍａｘである。また、ＤＣ−ＤＣ（＋１２Ｖ） Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒは、Ｉｎ ８〜１８ＶとＯｕｔ １２Ｖ １Ａ Ｍａｘであり、Ｅｍｉｔｔｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌは、２ＫＶ Ｈｉｇｈ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｏｎ／Ｏｆｆ制御（フィラメントには無い）である。電源の供給は、バッテリ３．７ボルト６個、あるいはスーパーキャパシタを２．７ボルト６〜９個接続してシステムに電源を供給する。
一方、本発明は、前記の構成部を適用するにおいて多様に変形可能であり、様々な形態を取ることができる。
そして、本発明は、前記の詳細な説明で言及される特別な形態に限定されるものではないと理解しなければならず、むしろ添付の請求請求の範囲によって定義される本発明の精神と範囲内にあるすべての変形物と均等物及び代替物を含むものと理解しなければならない。
前記のように構成された本発明の携帯用炭素ナノチューブ及びフィラメントタイプのＸ線装置の作用効果を説明すると、次の通りである。
まず、本発明は、主に歯科用に使用するＸ線装置の映像品質の向上、長寿命の保障、低消費電力、バッテリレス製品、急速充電、小型化及び軽量化、そして、操作性の改善と被曝対策安定性を提供するものである。
このために、本発明に適用された図１は、携帯用炭素ナノチューブ及びフィラメントタイプのＸ線装置の正面斜視図であり、図２は、本発明に適用された携帯用炭素ナノチューブ及びフィラメントタイプのＸ線装置の背面斜視図であり、図３は、本発明に適用された携帯用炭素ナノチューブ及びフィラメントタイプのＸ線装置の正断面図である。
そして、図４は、本発明に適用されたＸ線ソース（Ｘ−Ｒａｙ Ｓｏｕｒｃｅ）の高圧装置の正面斜視図であり、図５は、本発明に適用されたＸ線ソース（Ｘ−Ｒａｙ Ｓｏｕｒｃｅ）の高圧装置の背面斜視図である。
また、図６は、本発明に適用された携帯用炭素ナノチューブ及びフィラメントタイプのＸ線装置のブロック構成図である。
特に、本発明に適用されたメインＰＣＢ（Ｍａｉｎ ＰＣＢ）は４ Ｌａｙｅｒ Ｅｐｏｘｙ ＰＣＢからなり、ロータリエンコーダ（Ｒｏｔａｒｙ Ｅｎｃｏｄｅｒ）は、ホイールタイプロータリエンコーダ（Ｗｈｅｅｌ Ｔｙｐｅ Ｒｏｔａｒｙ Ｅｎｃｏｄｅｒ）を用いて、撮影時間、ユーザメモリアドレスの呼び出し又は格納、成人及び幼児などのモードなどを変更するようになる。
また、照射スイッチ（Ｅｘｐｏｓｅ ＳＷ）１１は、ピストルの引き金に該当する位置にスイッチを配置し、人差し指を用いて、引き金を引くように引くと、Ｘ線が放出される。
そして、装備の裏側にあるＵＳＢジャック（ＵＳＢ Ｊａｃｋ）は、他の装備と連動できるように接続して、照射スイッチ（Ｅｘｐｏｓ）を押さずにＸ線撮影が可能なようにした。
また、パワーアダプタジャック（Ｐｏｗｅｒ Ａｄａｐｔｏｒ Ｊａｃｋ）１４は、ＤＣ １２Ｖ Ａｄａｐｔｏｒを接続して撮影するか、または充電装置に電源を供給するときに使用する。
また、エンターボタン（Ｅｎｔｅｒ Ｂｕｔｔｏｎ）は、２つの機能を有し、電源オン及びオフ（Ｐｏｗｅｒ Ｏｎ／Ｏｆｆ）機能とメモリの呼び出し及び格納機能を有しており、パワーをオンにするときは、オフ状態で０．５秒以上押すと、直ちに電源をオン（Ｐｏｗｅｒ ｏｎ）し、４秒以上長く押すと、電源を遮断（Ｐｏｗｅｒ ｏｆｆ）する。
また、メモリ情報の呼び出し及び格納機能は、電源がオンされた状態で短く押すことで、格納された情報を４段階で呼び出すことができ、ロータリエンコーダを回転して時間などを変更した後に、エンターボタンを約２秒押して格納されるようにした。
すなわち、ユーザが撮影条件を４個のメモリに格納するか、または予め格納された撮影条件をメモリから呼び出すときと、成人及び幼児などの撮影対象に応じてモード変更などを実行するときに使用する。
そして、パワーオフ（Ｐｏｗｅｒ Ｏｆｆ）の時は数ｕＡの電流が流れることで、電源を６ヶ月程度遮断していても完全放電されないように設計されたものである。
最後に、何の作動もしていないときは、３０秒後に自動で電源が遮断される。
一方、本発明の作動は、まず、ユーザが携帯用炭素ナノチューブ及びフィラメントタイプのＸ線装置１を握り、ロータリエンコーダ及びエンターボタン（ｒｏｔａｒｙ ｅｎｃｏｄｅｒ及びｅｎｔｅｒ ｂｕｔｔｏｎ）１２を「オン」させる。
すると、携帯用炭素ナノチューブ及びフィラメントタイプのＸ線装置１のＬＣＤ１６が初期化され、制御部１０によってメモリがロードされる。
次いで、ロータリ回転アップ→ロータリ回転ダウン→照射スイッチ（ｅｘｐｏｓｅ ｓｗ）１１作動→エンターボタン１２が押されない場合には、このような作動順に順次作動し、前記ロータリー回転アップが押される場合には設定時間アップに、そして、ロータリ回転ダウンが押される場合には設定時間ダウンに移動する。
また、照射スイッチ（ｅｘｐｏｓｅ ｓｗ）１１作動が押される場合には、フィラメントオン→ディレイ１ｓｅｃ→Ｈ−Ｖｏｌｔ ＯＮ→ディレイセットタイム→Ｈ−Ｖｏｌｔ ｏｆｆの順に作動する。
そして、エンターボタン１２が押される場合には、メモリアドレス→メモリロードの順に作動する。
前記の本発明は、Ｘ線ソース（Ｘ−Ｒａｙ Ｓｏｕｒｃｅ）の高圧装置にＣＮＴ（Ｃａｒｂｏｎ Ｎａｎｏ Ｔｕｂｅ）を適用し、細密な制御で低線量被曝（Ｌｏｗ Ｄｏｅｓ）の実現が可能なようにし、フィラメント（Ｆｉｌａｍｅｎｔ）がないので消費電力を大幅に減少させることができるようにし、高圧装置を小型化（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）するために、高圧キャパシタ（Ｃａｐａｃｉｔｏｒ）と高圧ダイオード（Ｄｉｏｄｅ）の構造をサンドイッチ構造で配置したものである。
本発明の携帯用炭素ナノチューブ及びフィラメントタイプのＸ線装置の技術的思想は、実際に同一の結果を繰り返し実施可能なものであって、特に、このような本願発明を実施することによって技術発展を促進して産業発展に寄与することができ、保護する価値が十分ある。
１：携帯用炭素ナノチューブ及びフィラメントタイプのＸ線装置
１０：制御部
２０：Ｘ線ソース（Ｘ−Ｒａｙ Ｓｏｕｒｃｅ）の高圧装置
１０：制御部
２０：Ｘ線ソース（Ｘ−Ｒａｙ Ｓｏｕｒｃｅ）の高圧装置
Claims (6)
- 携帯用炭素ナノチューブ及びフィラメントタイプのＸ線装置をコントロール制御する制御部；
前記制御部と接続され、Ｘ線ソース（Ｘ−Ｒａｙ Ｓｏｕｒｃｅ）の高圧装置にＣＮＴ（Ｃａｒｂｏｎ Ｎａｎｏ Ｔｕｂｅ）を適用し、細密な制御で低線量被曝（Ｌｏｗ Ｄｏｅｓ）の実現が可能なようにし、炭素ナノチューブタイプは、フィラメント（Ｆｉｌａｍｅｎｔ）がないので消費電力を大幅に減少させることができるようにし、高圧装置を小型化（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）するために、高圧キャパシタ（Ｃａｐａｃｉｔｏｒ）と高圧ダイオード（Ｄｉｏｄｅ）の構造をサンドイッチ構造で配置することによって実装空間を最小化した高圧装置を配置したＸ線ソース（Ｘ−Ｒａｙ Ｓｏｕｒｃｅ）の高圧装置；及び
前記制御部には、パワースイッチと接続され、電気を一定量貯蔵する電源供給源は、７ボルト（Ｖ）から４８ボルト（Ｖ）のバッテリ及びスーパーキャパシタ（Ｓｕｐｅｒ Ｃａｐａｃｉｔｏｒ）を適用して、１〜１０分程度の瞬間充電機能を備えて使用待ち時間を減らし、特に、スーパーキャパシタは、寿命が５０，０００時間以上で一定の性能を保障するので、機器の性能が尽きるまでバッテリの交換がなく、これにより、環境改善の効果があり、メンテナンスが容易であるので、コストの低減及び使用利便性の極大化を図ることができるようにし、また、瞬間充電システムは、３５〜３０００ファラッドのスーパーキャパシタ（Ｓｕｐｅｒ Ｃａｐａｃｉｔｏｒ）に低電圧−大電流充電回路を接続して急速充電を行うので、短時間で充電を可能にし、これにより、充電時間を１０分以内に瞬間充電して使用の利便性を極大化することができるようにすることを特徴とする、携帯用炭素ナノチューブ及びフィラメントタイプのＸ線装置。 - 前記Ｘ線ソース（Ｘ−Ｒａｙ Ｓｏｕｒｃｅ）の高圧装置は、
ボディーの内部に備えられる高圧トランス（ＦＢＴ；ｆｌｙ ｂａｃｋ ｔｒａｎｓ）と、
前記ボディーの内部に備えられてＸ線ＣＮＴチューブ（Ｘ−Ｒａｙ ｃｎｔ Ｔｕｂｅ）に印加するＤＣ高圧を発生する複数個の高圧キャパシタ（Ｃａｐａｃｉｔｏｒ）及び高圧ダイオード（ｄｉｏｄｅ）を備えた高圧モジュールと、
前記ボディーの内部に備えられ、アノード（Ａｎｏｄｅ）とカソード（ｃａｔｈｏｄｅ）あるいはエミッタ（Ｅｍｉｔｔｅｒ）を有する真空管構造に一定電圧の高い電圧が印加され、フィラメントあるいはエミッタ（Ｅｍｉｔｔｅｒ）から電子が放出されるとき、アノード（Ａｎｏｄｅ）からＸ線（Ｘ−ｒａｙ）光線が出るＸ線ＣＮＴチューブ（Ｘ−Ｒａｙ ｃｎｔ Ｔｕｂｅ）とが含まれることを特徴とする、請求項１に記載の携帯用炭素ナノチューブ及びフィラメントタイプのＸ線装置。 - 前記Ｘ線ソース（Ｘ−Ｒａｙ Ｓｏｕｒｃｅ）の高圧装置は、
Ｘ線（Ｘ−ＲＡＹ）の放出を抑制する物質を混合してモールディングすることによって絶縁効果及び被曝安全を効果的に確保するために高分子材料を混合し、前記高分子材料は、
ポリウレタン樹脂、ポリシロキサン樹脂、シリコン樹脂、フッ素樹脂、アクリル樹脂、及びアルキド樹脂からなる群から選択された１種以上を含む第１樹脂；
ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、及び低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）からなる群から選択された１種以上を含む第２樹脂；及び
前記第１及び第２樹脂にポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂が含まれた粉末；によって高圧モジュールを一体化し、固体モールディング処理することを特徴とする、請求項２に記載の携帯用炭素ナノチューブ及びフィラメントタイプのＸ線装置。 - 前記制御部には、
ＬＣＤドライバと接続されてディスプレイされるＬＣＤと、
パワーオン／オフと接続され、引き金を引くとＸ線が放出されるようにした照射スイッチ（ｅｘｐｏｓｅ ｓｗ）と、
パワーオン／オフ及びＣＰＵと接続されて撮影条件設定の実行及び電源制御のためのロータリエンコーダ及びエンターボタン（ｒｏｔａｒｙ ｅｎｃｏｄｅｒ及びｅｎｔｅｒ ｂｕｔｔｏｎ）とが含まれることを特徴とする、請求項１に記載の携帯用炭素ナノチューブ及びフィラメントタイプのＸ線装置。 - 前記制御部には、
パワースイッチと接続され、電気を一定量貯蔵して供給電源の安定化を図る充電器（ｃｈａｒｇｅｒ）と、
前記充電器（ｃｈａｒｇｅｒ）と接続され、アダプタを接続して撮影するか、または充電装置に電源を供給するときに使用するパワーアダプタジャック（ｐｏｗｅｒ ａｄａｐｔｏｒ ｊａｃｋ）とが含まれることを特徴とする、請求項１に記載の携帯用炭素ナノチューブ及びフィラメントタイプのＸ線装置。 - 前記ロータリエンコーダ及びエンターボタン（ｒｏｔａｒｙ ｅｎｃｏｄｅｒ及びｅｎｔｅｒ ｂｕｔｔｏｎ）は、
ホイールタイプロータリエンコーダ（Ｗｈｅｅｌ Ｔｙｐｅ Ｒｏｔａｒｙ Ｅｎｃｏｄｅｒ）を用いて、撮影時間、ユーザメモリアドレスの呼び出し又は格納、成人及び幼児モードを変更するように構成することを特徴とする、請求項４に記載の携帯用炭素ナノチューブ及びフィラメントタイプのＸ線装置。
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