KR101089236B1 - Ｘ선관의 조립 프레임 - Google Patents

Abstract

본 발명은 X선관의 타겟 지지체를 간편하면서도 정밀도가 높게 설치할 수 있는 구조를 가짐으로써, X선관의 생산공정의 효율이 증가함은 물론, 작동의 신뢰성을 보장할 수 있는 X선관의 조립 프레임에 관한 것으로, 전자총 및 타겟을 포함하며, 상기 타겟을 하단부측에 지지하는 긴 막대형상의 타겟 지지체가 튜브의 내부의 고정되는 X선관의 조립 프레임으로서, 상기 타겟 지지체의 상기 튜브에 대한 삽입 위치에 대응하는 높이에 수평 지지부가 형성되고, 상기 타겟 지지체의 상단부는 상기 수평 지지부에 고정되는 X선관의 조립 프레임를 제공한다. 따라서, 미리 형상이 결정된 조립 프레임에 의해 간단한 방법으로 정확하게 타겟 지지체를 튜브에 고정할 수 있다.

Description

Ｘ선관의 조립 프레임{ASSEMBLING FRAME OF X-RAY TUBE}

본 발명은 X선관의 조립구조에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 X선관의 타겟 지지체를 간편하면서도 정밀도가 높게 설치할 수 있는 구조를 가짐으로써, X선관의 생산공정의 효율이 증가함은 물론, 작동의 신뢰성을 보장할 수 있는 X선관의 조립구조에 관한 것이다.

X선관이란 비접촉 또는 비파괴 방식으로 물체 등을 검사하는 장비의 X선 발생원으로 사용되는 것으로, 전자를 소정 타겟에 충돌시켜서 X선을 발생하는 장치를 말한다.

실개평3-110753호는 X선관, 더욱 구체적으로는 클로즈드 타입(Closed Typr) X선 발생장치를 개시하는데, 유리재질 등의 절연재를 대략 원통형상으로 가공한 튜브가 하측의 본체와 결합하고, 상기 튜브에는 타겟을 지지하는 타겟 지지체가 고정되고, 본체에는 전자총이 수용된다.

상기 전자총으로부터 방출되는 전자는 타겟에 충돌하여 X선을 발생하고 상기 X선관의 외부로 X선을 방출하게 된다.

그런데, 상기와 같은 구조의 X선관에 있어서, 타겟 지지체는 튜브의 내부에서 고정배치되어 타겟을 지지하게 되는데, 상기 타겟 지지체의 정밀한 고정은 X선의 성능을 결정하는 데 중요한 요소로 작용한다.

특히, 타겟의 위치에 따라서 X선의 초점을 미세하게 설정하게 되는데, 타겟 지지체의 설치되는 위치에 제조상의 오차가 발생하는 경우, 작동 신뢰성에 문제를 야기한다.

이와 같은 타겟 지지체를 정밀하게 고정하는 데는 많은 비용과 장비가 소요되어 생산의 비효율성의 문제를 야기하기도 하였다.

이에 본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 간단한 공정으로서 정밀하게 X선관의 타겟 지지체를 조립할 수 있는 X선관의 조립구조를 제공하는 데 목적이 있다.

본 발명에 따른 X선관의 조립구조는, 전자총 및 타겟을 포함하며, 상기 타겟을 하단부측에 지지하는 긴 막대형상의 타겟 지지체가 튜브의 내부의 고정되는 X선관의 조립구조로서, 상기 타겟 지지체의 상기 튜브에 대한 삽입 위치에 대응하는 높이에 수평 지지부가 형성되는 조립 프레임을 포함하고, 상기 타겟 지지체의 상단부는 상기 수평 지지부에 고정되는 X선관의 조립구조를 제공한다. 따라서, 미리 형상이 결정된 조립 프레임에 의해 간단한 방법으로 정확하게 타겟 지지체를 튜브에 고정할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 X선관의 조립구조는, 상기 튜브의 상측에 결합하고, 내주면에서 상기 타겟 지지체의 외주를 고정하는 금속관을 더 포함하는 X선관의 조립구조를 제공한다. 따라서, 타겟 지지체가 튜브에 견고하게 지지될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 X선관의 조립구조는, 상기 수평 지지부에 상하방향으로 관통하는 홀이 형성되고, 상기 타겟 지지체의 상단부에 홈 형상의 삽입홈이 형성되며, 고정핀이 상기 홀 및 삽입홈을 관통하여 결합함으로써 상기 타겟 지지체가 상기 조립 프레임에 결합하는 X선관의 조립구조를 제공한다. 따라서, 타겟 지지체가 조립과정에서 정확하게 지지될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 X선관의 조립구조는, 상기 수평 지지부의 하면에 상기 타겟 지지체의 상단면이 안착되도록 형성된 가이드부를 더 포함하는 X선관의 조립구조를 제공한다. 따라서, 타겟 지지체가 수평 지지부의 정확한 위치에 고정된다.

또한, 본 발명에 따른 X선관의 조립구조는, 상기 가이드부는 수평 지지부의 하면으로 돌출된 링 형상의 돌기인 X선관의 조립구조를 제공한다. 따라서, 수평 지지부가 타겟 지지체의 상단부측 외주면을 정확하게 고정할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 X선관의 조립구조는, 상기 타겟 지지체의 상단부측 외주면으로 돌출된 돌부와 상기 가이드부에 상기 돌부가 삽입되도록 형성된 홈을 더 포함하는 X선관의 조립구조를 제공한다. 따라서, 타겟 지지체의 회전을 억제하면서 정확한 결합이 가능하다.

또한, 본 발명에 따른 X선관의 조립구조는, 상기 조립 프레임은 상기 수평 지지부을 지면에 대해 평행하게 고정하는 수직 프레임을 더 포함하고, 상기 수평 지지부은 상기 수직 프레임에 대해 상하이동 가능하게 결합되는 X선관의 조립구조를 제공한다. 따라서, 타겟 지지체의 슬라이딩 결합이 용이하며, 다양한 종류의 X선관에 대응할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 X선관의 조립구조는, 상기 타겟 지지체의 상단부에 홈 형상의 삽입홈이 형성되고, 상기 삽입홈에 대응되는 상기 수평 지지부의 하단부에는 돌기가 형성되어 상기 삽입홈에 삽입됨으로써 상기 타겟 지지체가 상기 조립 프레임에 결합하는 X선관의 조립구조를 제공한다. 따라서, 간단한 구조로서 타겟 지지체를 조립 프레임에 고정할 수 있다.

전술한 내용과 같이 구성된 본 발명에 따른 X선관의 조립구조는, 간단한 공정으로서 정밀하게 X선관의 타겟 지지체를 조립할 수 있어, X선의 초점을 조정하는 데 정확성이 향상되고 생산성이 향상되는 효과가 있다.

또한, 다수의 X선관을 생산함에 있어서, 작업 공정이 단순하여 균일한 품질을 가지는 X선관을 제작할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 X선관을 나타내는 측단면도.
도 2는 본 발명에 따른 X선관의 조립구조를 나타내는 측단면도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 X선관의 조립구조를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 X선관을 나타내는 측단면도이다.

본 발명에 따른 X선관은 X선 발생장치의 X선 발생원으로 사용되는 것으로, 전자총(미도시)와 타겟(13)을 구비한다.

상기 전자총은 캐소드(Cathode)를 포함하는 것으로, 다공질의 텅스텐 등의 금속에 바륨옥사이드(BaO)를 도포한 것이다. 또한, 타겟(13)은 탄소재질로 이루어지며, 상층에 텅스텐 등의 X선 발생을 위한 코팅이 형성된다.

상기 전자총으로부터 발생된 전자가 타겟(13)에 충돌하면, X선에 출력되는데, 상기 전차총과 타겟을 수용하는 X선관의 구조를 더욱 상세하게 살펴본다.

본 발명에 따른 X선관은 튜브(10)와 본체(1)로 구성된다.

본체(1)는 내부의 공간에 전자총과 타겟을 지지하고, 튜브(10)는 상기 본체(1)에서 대략 수직하게 배치되어, 타겟 지지체(12)를 내부에 수용한다.

상기 본체(1)는 내부에 전자총을 수용하는 전자총 수용부(2)와 상기 전자총 수용부(2)와 튜브(10)를 각각 고정하는 몸체부(3)로 이루어진다.

상기 몸체부(3)는 대략 원기둥 형상으로 이루어지고, 일측에는 전자총 수용부(2)가 결합되어 전자총에 의해 발생한 전자가 유동할 수 있는 경로를 내부에 형성하고, 상측으로부터 타겟 지지체(12)가 관통하여 타겟(13)을 소정 위치에 고정한다. 한편, 몸체부(3)의 하측에의 개구에는 덮개(미도시)가 배치되는데, 상기 덮개를 통해 타겟(13)으로부터 발생한 X선이 X선관의 외부로 방출된다.

상기 전자총 수용부(2)는 몸체부(3)의 일측에 결합하여 내부에 전자총을 수용하는데, 전자총 수용부(2)의 내부와 몸체부(3)의 내부의 공간은 상호간에 연통된다.

한편, 상기 몸체부(3)의 상측에는 세로로 긴 원기둥 형상의 튜브(10)가 결합한다. 상기 튜브(10)는 유리나 세라믹과 같은 절연체로 이루어지고, 내부가 중공형상으로 형성된다.

상기 튜브(10)의 상하측은 각각 개방되어 내부가 연통되는데, 상측 단부에는 금속관(11)이 결합된다. 후술할 바와 같이 상기 금속관(11)은 중심에 타겟 지지체(12)를 고정한다.

상기 금속관(11)의 내주 반경은 튜브(10)의 내주측 반경보다 작게 형성되는데, 더욱 구체적으로는 타겟 지지체(12)의 외주측의 형상 및 크기에 대응되는 형상으로 이루어진다.

타겟 지지체(12)는 하측에 타겟(13)을 고정하도록 긴 막대 형상으로, 구리와 같은 금속 재질로서 이루어진다.

상기 타겟 지지체(12)는 금속관(11)의 내주에 삽입되는 방식으로 결합하여 지지되는데, 위치가 결정되면 용접과 같은 방식을 통해 고정결합된다.

상기 타겟 지지체(12)의 타겟(13)을 고정하는 부위는 경사면이 형성되는데, 상기 경사면은 전자총 수용부(2)의 전자총을 마주보도록 이루어지며, 하측으로 갈 수록 상기 전자총으로부터 멀어지도록 경사진다.

따라서, 상기 타겟(13)은 전자총을 마주보되, 하측으로 경사지도록 배치되어, 전자총으로부터 발생한 전자가 타겟(13)과 충돌하면 전자의 진행방향에 대략 수직한 방향으로 X선이 출력되고, 몸체부(3)의 하측을 통해 방출되는 것이다.

일반적으로, 상기 타겟 지지체(12)를 고정하기 위해서는 지그를 사용하는 방식과 위치센서를 사용하는 방식이 사용되며, 두 가지의 방식이 병용되는 경우도 있다.

즉, 지그를 사용하는 방식은 상기 금속관(11)에 타겟 지지체(12)가 결합되면, 타겟 지지체(12)의 하단부측에 대응되는 형상으로 이루어진 두 종류의 지그(Jig)가 몸체부(3)의 하측에서 삽입되어 높이를 결정하고, 전자총 수용부(2)의 측방에서 삽입되어 전자총을 마주보는 위치를 결정하는 것이다.

한편, 위치센서를 사용하는 방식은 전자총 수용부(2)가 튜브(10)에 결합하고 나면, 센서를 통하여 높이나 수평 위치등을 센싱하여 정확한 위치를 찾는 방식을 말하며, 일반적으로 광학식 장비를 사용한다.

그런데, 상기와 같은 방식들은 모두 조립 공정에서 많은 인력과 비용을 소모하도록 하며, 정밀함에 있어서도 의문이 제기될 수 있는 문제가 있음은 상술한 바와 같다.

따라서, 본 발명에 따른 X선관의 조립구조에서는 타겟 지지체(12)를 기계적으로 고정하여 위치를 결정하는 방식이 사용된다.

도 2는 이러한 위치를 결정할 수 있는 X선관의 조립구조를 나타내는 측단면도이다.

본 발명의 개념에 따라, X선관의 조립공정에서 튜브(10)의 외측에는 조립 프레임(20)이 배치된다.

상기 조립 프레임(20)은 선반이나 지면의 바닥에 고정되어 대략 수직으로 배치된 수직 프레임에 상기 소정 높이에서 수평하게 긴 형상의 수평 지지부(21)가 결합된다.

상기 수평 지지부(21)의 높이는 X선관의 성능이나 구조에 따라 미리 결정된 높이로 설정된다.

따라서, 타겟 지지체(12)의 상측 단부가 수평 지지부(21)에 고정된 상태에서 튜브(10), 더욱 정확하게는 금속관(11)에 결합되는 위치가 결정되는 것이다.

상기와 같이 조립 프레임(20)에 의해 조립 프레임(20)이 결합되는 구조를 더욱 상세히 설명하면, 상기 타겟 지지체(12)의 상측 단부와 수평 지지부(21) 사이에는 상호간에 임시적으로 결합할 수 있는 구조를 형성한다.

상기 결합구조는 수평 지지부(21)를 상하방향으로 관통하는 홀(미도시)과 상기 홀에 대응하는 위치의 타겟 지지체(12)의 상단부에 형성되는 홈 형상의 삽입홈(14) 및 상기 홀을 관통하여 삽입홈(14)에 고정되는 고정핀(30)으로 이루어진다.

상기 고정핀(30)은 압입되는 방식으로 홀 및 삽입홈(14)에 결합할 수도 있고, 외주면에 나사산이 배치되어 스크류 방식으로 결합될 수도 있다.

또한, 상기 고정핀(30)은 수평 지지부(21)와 일체로 이루어져, 하단부에서 삽입홈(14)에 삽입되는 방식으로 형성될 수도 있음은 물론이다.

한편, 상기 수평 지지부(21)는 조립 프레임(20)의 수직 프레임에서 상하 이동이 가능하도록 배치될 수도 있다.

이 경우, 상기 조립 프레임(20)에는 조립되는 X선관의 종류에 따라 미리 설정된 높이에 해당하는 표시나 스토퍼 등이 구비되어 있을 수 있다.

또한, 상기 수평 지지부(21)와 타겟 지지체(12)의 정확한 고정을 위해 상기 수평 지지부(21)에는 가이드부(22)가 더 배치되는 것이 바람직하다.

상기 가이드부(22)는 내부에 타겟 지지체(12)의 상단면이 안착될 수 있는 요홈 또는 링 형상의 돌부 등 선택에 따라 이루어질 수 있다. 또한, 상기 타겟 지지체(12)의 상단부에 회전에 따른 오차 즉, 타겟(13)이 전자총을 마주보는 부위에 대한 오차를 방지하기 위해 외주방향으로 돌출된 돌부(미도시)가 더 형성될 수도 있음은 물론이다. 이 경우, 상기 가이드부(22)에는 상기 돌부에 상응하는 홈이 형성될 수 있다.

상기한 바와 같이, 조립 프레임(20)이 미리 결정된 위치에 고정할 수 있는 형상으로 이루어지고, 수평 지지부(21)의 하측에 타겟 지지체(12)의 상단부를 결합한 상태에서 타겟 지지체(12)를 금속관(11)에 슬라이딩 시키면서 정확한 위치를 결정하게 되면, 제조시의 치수 정밀도나 조립 정밀도를 유지하면서 조립하는 것이 가능한 이점이 있다.

상기와 같은 조립구조에 따라, 조립되는 공정을 더욱 구체적으로 설명하면, 몸체부(3)에 내부에 전자총을 수용하는 전자총 수용부(2)가 결합하면, 상측에 금속관(11)이 결합된 튜브(10)가 본체(1)에 결합한다.

이때, 금속관(11)의 내주를 통해 하단부에 타겟(13)을 고정한 타겟 지지체(12)를 삽입하게 되는데, 상기 타겟 지지체(12)는 상단부에서 조립 프레임(20)과 결합하고 상기 조립 프레임(20)은 미리 결정된 높이 및 위치에 타겟 지지체(12)를 위치시키게 된다.

상기 타겟 지지체(12)의 위치가 결정되는 타겟 지지체(12)는 금속관(11)에 용접되는 방식으로 고정된다.

상기와 같은 방식으로 타겟 지지체(12)를 조립하는 경우, 종래에 지그를 사용하거나 위치센서를 사용하는 방식과 같은 경우, 수작업에 의해 일일이 그 위치를 확인해가며 조립하는 공정이 생략될 수 있어 생산성이 현저히 향상되는 이점이 있다.

특히, 지그를 사용하는 경우 2개의 종류를 사용하여 각각 세밀하게 조정하는 작업이 필요하며, 또한 전자총이 결합되기 전에 타겟(13)의 위치를 결정하여야 하는 문제점이 있었으나, 본 발명에 따른 조립구조에 의한 경우 상기와 같은 복잡한 공정이 생략될 수 있게 되는 것이다.

또한, 미리 위치가 정밀하게 결정된 조립 프레임(20)이 사용되므로, 간단한 방법에 의해 조립의 신뢰성을 보장하면서 타겟 지지체(12)를 고정할 수 있으므로, X선관의 작동 신뢰성이 더욱 향상되는 이점이 있다.

이상에서, 본 발명은 실시예 및 첨부도면에 기초하여 상세히 설명되었다. 그러나, 이상의 실시예들 및 도면에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않으며, 본 발명의 범위는 후술한 특허청구범위에 기재된 내용에 의해서만 제한될 것이다.

1...본체 2...전자총 수용부
3...몸체부 10...튜브
11...금속관 12...타겟 지지체
13...타겟 14...삽입홈
20...조립 프레임 21...수평 지지부
22...가이드부 30...고정핀

Claims (8)

1. 전자총 및 타겟을 포함하고, 상기 타겟을 하측에 지지하는 막대 형상의 타겟 지지체가 튜브의 내부에 형성된 금속관에 고정되는 X선관의 조립 과정에서 타겟 지지체의 위치 결정을 위한 X선관의 조립 프레임으로서,
   바닥에 수직으로 배치되는 수직 프레임;
   상기 수직 프레임에 결합하고 수평 방향으로 배열되는 수평 지지부; 및
   상기 수평 지지부의 하면에 형성되고, 상기 타겟 지지체의 상단면이 안착되도록 형성된 가이드부;를 포함하고,
   상기 수평 지지부는 상기 수직 프레임의 상기 튜브에 대한 상기 타겟 지지체의 삽입 위치에 대응하는 높이에 고정되고, 하측에 타겟 지지체의 상단부를 결합한 상태에서 상기 타겟 지지체를 상기 금속관에 슬라이딩 시키면서 상기 금속관과 상기 타겟 지지체의 결합을 위한 높이에 위치시키는 X선관의 조립 프레임.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 수평 지지부에 상하방향으로 관통하는 홀이 형성되고, 상기 타겟 지지체의 상단부에 홈 형상의 삽입홈이 형성되며, 고정핀이 상기 홀 및 삽입홈을 관통하여 결합함으로써 상기 타겟 지지체가 상기 조립 프레임에 결합하는 X선관의 조립 프레임.
   
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 가이드부는 수평 지지부의 하면으로 돌출된 링 형상의 돌기인 X선관의 조립 프레임.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 타겟 지지체의 상단부측 외주면으로 돌출된 돌부와 상기 가이드부에 상기 돌부가 삽입되도록 형성된 홈을 더 포함하는 X선관의 조립 프레임.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 수평 지지부는 상기 수직 프레임에 대해 상하이동 가능하게 결합되는 X선관의 조립 프레임.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 타겟 지지체의 상단부에 홈 형상의 삽입홈이 형성되고, 상기 삽입홈에 대응되는 상기 수평 지지부의 하단부에는 돌기가 형성되어 상기 삽입홈에 삽입됨으로써 상기 타겟 지지체가 결합하는 X선관의 조립 프레임.
   

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