KR100614881B1 - 엑스선 발생장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 엑스선 발생장치에 대한 것으로, 발명의 주된 목적은 튜브를 알루미늄 소재의 관으로 제조하되, 내부를 개폐가능하도록 하면서 진공을 형성할 수 있도록 하여 제작이 용이하고, 내부 부품의 교체가 가능하여 반 영구적으로 사용할 수 있도록 하는데 있다.
상기 목적한 바를 달성하기 위한 본 발명의 엑스선 발생 튜브는 내부에 엑스선 발생기구(140)를 내장하되, 내부가 원통형으로 이루어진 채, 선단면 중앙에는 타겟(141)을 가지고, 타측에는 삽입단부(111)로 이루어진 전반부 반체(110)와, 내부가 원통형으로 이루어진 채, 상기 전반부 반체(110)의 삽입단부(111)가 끼워질 수 있도록 수용단부(121)가 마련되고, 후단면에 고압 케이블용 연결부(122)가 구비되는 후반부 반체(120); 상기 후반부 반체(120)의 일측에 구비한 진공제공수단(150); 그리고 상기한 전반부 반체(110)의 삽입단부(111)와 후반부 반체(120)의 수용단부(121)를 끼워 조립한 상태에서 이들을 상호 결속시키기 위한 체결수단(130);을 포함하여 엑스선 발생 튜브(100)를 구성하는 것이다.
엑스선, 튜브, 본체, 개방
Description
도 1은 종래의 엑스선 발생장치를 보인 단면도
도 2는 본 발명의 엑스선 발생장치를 보인 단면도
도 3은 본 발명의 엑스선 발생기구를 보인 분해 구성도
도 4는 본 발명의 체결수단을 보인 구성도
도 5는 본 발명의 진공제공수단을 보인 구성도
도 6은 본 발명의 또 다른 진공제공수단의 구성도
<도면의 주요 부분에 대한 부호설명>
100 : 엑스선 발생튜브 110 : 전반부 반체
111 : 삽입단부 112 ; 개방구멍
120 : 후반부 반체 121 : 수용단부
122 : 케이블용 연결부 130 : 체결수단
131,132 : 플랜지 133 : 보울트
140 : 엑스선 발생기구 141 : 타겟
142 : 필라멘트 143 : 센터링수단
144 : 포커싱수단 145 : 고압플러그
146 : 그리드 150 : 진공제공수단
151 : 니플 160 : 케이블
본 발명은 엑스선 발생장치에 대한 것으로, 더 상세하게는 내부를 열어 개방할 수 있는 개폐방식으로 튜브를 구성하여 필라멘트의 교체가 가능하도록 하는데 특징이 있는 것이다.
종래의 일반적인 엑스선 발생 튜브는 도 1에서 볼 수 있다.
이는 내부의 진공을 보장하기 위한 유리튜브(11)와, 상기 튜브의 일측 안쪽에서 길이 방향으로 설치된 음극관부(12)와, 이들 속에 구비된 한 쌍의 필라멘트(13)와, 상기 필라멘트의 대향 방향에 구비된 양극관부(14)와, 상기한 필라멘트와 양극관부의 사이에 구비하되, 발생된 엑스선을 임의의 방향으로 조사시키기 위한 타겟(15)으로 이루어 진다.
그러나 상기와 같은 종래의 엑스선 발생 튜브는 다음과 같은 미비점이 있다.
즉, 튜브(11)를 비롯한 음극관부(12), 필라멘트(13), 양극관부(14), 타겟(15) 등의 전반적인 부품이 모두 고정된 타입으로써 더 이상 분해할 수 없는 하나의 제품으로 되어 있기 때문에 고장이 나거나 수명이 다하면 전체를 교체하여 야 한다.
예컨대, 음극의 단선으로 수명이 끝나는 바, 평균 사용시간이 약 10,000 ∼ 23,000 시간으로서 수명이 비교적 짧다.
뿐만 아니라 고전압 저전류의 상태로 엑스선을 조사하는 것이 불가능하고, 엑스선 초점이 5∼100㎛로 비교적 크고, 일정 수준으로 유지하는 것이 불가능하다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 엑스선 발생 튜브가 갖는 문제점을 해결 보완하고자 안출한 것으로, 발명의 주된 목적은 튜브를 알루미늄 소재의 관으로 제조하고, 그 내부를 개폐가능하도록 하면서 진공을 형성할 수 있도록 하여 제작이 용이하고, 내부 부품의 교체가 가능하여 반 영구적으로 사용할 수 있도록 하는데 있다. 본 발명의 또 다른 목적은 발생된 엑스선을 조사하는데 있어서 가능한 폭넓게 조사할 수 있도록 하고, 초점을 나노포커스(Nanofocus)단위로 작게함으로써 엑스선 영상을 고해상도에서 볼 수 있도록 하는데 있다.
상기 목적한 바를 달성하기 위한 본 발명의 특징적인 구성수단은 내부에 엑스선 발생기구를 내장하되, 내부가 원통형으로 이루어진 채, 선단면 중앙에는 타겟을 가지고, 타측에는 삽입단부로 이루어진 전반부 반체와, 내부가 원통형으로 이루어진 채, 상기 전반부의 삽입단부가 끼워질 수 있도록 수용단부가 마련되고, 후단 면에 고압 케이블용 연결부가 구비되는 후반부 반체; 상기 후반부 반체의 일측에 구비한 진공제공수단; 그리고 상기한 전반부 반체의 삽입단부와 후반부 반체의 수용단부를 끼워 조립한 상태에서 이들을 상호 결속시키기 위한 체결수단;을 포함하여 엑스선 발생 튜브를 구성하는 것이다.
이때, 상기한 체결수단은 상기한 전반부 반체 및 후반부 반체의 외주면에 각각의 플랜지부를 형성한 후, 오링을 개입시킨 채 보울트로 체결하도록 한다.
그리고, 상기한 진공제공수단은 별도의 진공제공장치로부터 연장되는 진공제공 호스의 끝단을 연결할 수 있도록 체크밸브를 포함하는 니플을 구비하거나, 후반부 반체의 측면에 직접 고진공 제공용 진공펌프를 구비하고, 이 진공펌프로 예비 진공압을 제공하기 위한 보조진공펌프를 구비하여 구성하는 것이다.
이하 본 발명의 구성 및 작용효과를 첨부 도면에 따라 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 엑스선 발생장치 전체를 보인 단면도이고, 도 3은 본 발명의 엑스선 발생기구를 보인 분해 구성도이다.
그리고 도 4는 본 발명의 체결수단을 보인 구성도이고, 도 5는 본 발명의 진공제공수단의 구성도이다.
먼저, 본 발명의 엑스선 발생 튜브(100)는 그 내부에 엑스선 발생기구(140)를 내장하되, 전반부 반체(110)와 후반부 반체(120)를 조립하여 완성된다.
즉, 전반부 반체(110)는 내부가 원통형으로 이루어진 채, 선단면 중앙에는 타겟(141)을 가지고, 타측에는 삽입단부(111)로 형성하고, 후반부 반체(120)는 역 시 내부가 원통형을 이루도록 하되, 상기 전반부 반체(110)의 삽입단부(111)가 끼워질 수 있도록 수용단부(121)를 형성하고, 그 후단면에 고압 케이블용 연결부(122)를 가지도록 한다.
그리고 이들 전반부 반체(110)와 후반부 반체(120)는 체결수단(130)으로써 체결하되, 각각의 플랜지부(131)(132)를 형성한 후, 이들 플랜지부(131)(132)를 보울트(133)로써 체결하여 고정하는 것이다.
한편, 본 발명의 상기 후반부 반체(120)의 일측에는 진공제공수단(150)을 구비한다.
이는 도 2에서 보는 바와 같이 후반부 반체(120)의 일측에 일체형 진공펌프(153)를 구비할 수도 있고, 도 6에서 보는 바와 같이 체크밸브(151a)를 가진 니플(151)을 구비하여 멀리 떨어진 별도의 진공제공장치로부터 진공을 제공받을 수 있도록 한다.
즉, 멀리 떨어진 위치의 메인 진공펌프(152)로부터 호스를 통해 진공을 제공할 수 도 있다.
그리고, 상기한 엑스선 발생기구(140)는 상기 후반부 반체(120)의 내부 중앙에 마련한 고압플러그(145)와, 그리드(146)와, 필라멘트(147), 상기 전반부 반체(110)의 내부 중앙에 마련한 센터링수단(143)과, 센터링수단 다음에 마련한 포커싱수단(144)과, 상기 전반부 반체(110)의 선단면 안쪽에 구비된 타겟(141)으로 구성하는 것이다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 엑스선 발생장치는 전반부 반체(110)와 후반부 반체(120)를 분리하여 그 내부를 개폐할 수 있다.
즉, 전반부 반체(110) 및 후반부 반체(120) 사이의 체결수단(130)을 개방하면 전반부 반체(110)를 후반부 반체(120)로부터 분리할 수 있고, 분리된 상태에서 그 내부의 엑스선 발생기구(140)중 수명이 다된 필라멘트를 교체할 수 있으며, 교체후에는 다시 체결수단(130)을 이용하여 전반부 반체(110)와 후반부 반체(120)를 조립하고, 진공제공수단(150)을 이용하여 그 내부를 진공상태로 만들면 재 사용이 가능하다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 엑스선 발생장치는 필라멘트(142)에서 발생된 엑스선이 센터링수단(143)과 포커싱수단(144) 그리고 타겟(141)를 통해 개방구멍으로 조사된다.
이때, 센터링수단(143)은 가로 및 세로 방향으로 콘트롤코일(143a)이 구비되어 있기 때문에 엑스선의 조사 방향을 콘트롤하여 정확히 원하는 방향으로 보낼 수 있을 뿐만 아니라 초점크기 약 0.7㎛이하의 나노포커싱을 할 수 있다.
초점 크기를 작게 가져갈 수 있는 이유는 일체로 구비하고 있는 진공제공수단(150) 또는 별도의 진공제공수단(150)에 의한 진공 정도를 공기의 분자간 거리가 10-7∼10-10mbar(0.75×10-10Torr)이상이 되도록 높일 수 있기 때문이다.
위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명은 튜브를 알루미늄 소재의 관으로 제조하되, 내부를 개폐가능하도록 하면서 진공을 형성할 수 있도록 하였기 때문에 제작이 용이하고, 필라멘트는 평균 사용시간이 월등히 늘어나며, 아울러 내부 부품의 교체가 가능하기 때문에 반 영구적으로 사용할 수 있는 장점이 있다.
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- 내부에 엑스선 발생기구(140)를 내장하되, 내부가 원통형으로 이루어진 채, 선단면 중앙에는 타겟(141)을 가지고, 타측에는 삽입단부(111)로 이루어진 전반부 반체(110)와, 내부가 원통형으로 이루어진 채, 상기 전반부 반체(110)의 삽입단부(111)가 끼워질 수 있도록 수용단부(121)가 마련되고, 후단면에 고압 케이블용 연결부(122)가 구비되는 후반부 반체(120); 그리고 상기한 전반부 반체(110)의 삽입단부(111)와 후반부 반체(120)의 수용단부(121)를 끼워 조립한 상태에서 이들을 상호 결속시키기 위해 각각의 외주면에 형성한 플랜지부(131)(132)로 이루어진 체결수단(130); 상기 후반부 반체(120)의 일측에 구비한 진공제공수단(150); 을 포함하여 엑스선 발생 튜브(100)를 구성하되, 상기한 진공제공수단(150)은 후반부 반체(120)의 측면에 직접 고정한 일체형 진공펌프(153)와, 상기 일체형 진공펌프(153)로 예비 진공압을 제공하기 위한 보조진공펌프(154)를 구비하여서 된 것을 특징으로 하는 엑스선 발생장치.
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