KR101245551B1 - 진공 배기 구조를 가지는 ｘ－선관， ｘ－선관의 양극부，및 ｘ－선관의 진공 배기를 위한 양극부의 제조 방법 - Google Patents

진공 배기 구조를 가지는 ｘ－선관， ｘ－선관의 양극부，및 ｘ－선관의 진공 배기를 위한 양극부의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

진공 배기 구조를 가지는 X-선관은, 전자빔을 방출하는 전자 방출원을 포함하는 음극부와, 전자빔에 의해 충돌되어 X-선을 발생하는 양극부를 포함한다. 양극부는, 양극부의 몸체에 형성되고 X-선관의 내부를 진공으로 만들기 위한 진공 배기 통로와, 진공 배기 통로에 연결되고 양극부의 몸체의 외부에 배치되고, X-선관의 내부를 진공으로 만들기 위한 진공 배기관을 포함한다.

Description

진공 배기 구조를 가지는 Ｘ－선관， Ｘ－선관의 양극부，및 Ｘ－선관의 진공 배기를 위한 양극부의 제조 방법{X-ray tube having vacuum exhaust structure, anode unit of x-ray tube, and method of manufacturing anode unit for vacuum exhaust of x-ray tube}
본 발명은 X-선관에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 진공 배기 구조를 가지는 X-선관, 진공 배기 구조를 가지는 X-선관의 양극부, 및 X-선관의 진공 배기를 위한 양극부의 제조 방법에 관한 것이다.
X-선관은, 진공 밀봉된 유리 벌브(bulb) 내부에 음극부와 양극부가 설치되어 있고, 음극부에서 발생된 전자가 음극부와 양극부 사이에 인가되는 고전압에 의해 가속되어 양극부인 타깃(target)에 충돌하면서 X-선이 발생하는 현상을 이용한다.
음극부에서 전자를 발생시키는 X-선관의 종류에는 텅스텐 필라멘트를 가열하여 전자를 발생시키는 열전자 방출 음극을 가지는 X-선관이 있다. 열전자 방출 현상을 이용하는 X-선관의 경우, 텅스텐 필라멘트의 가열이 반복됨에 따라 필라멘트의 열화가 진행되어 전자 방출 특성을 변화하게 하고 X-선관의 수명을 제한하며 열전자를 방출시키기 위해 필라멘트를 가열할 때 생기는 열적 문제 때문에 필라멘트에서 발생하는 탈기체(outgas) 및 내부 가열로 인해 진공도가 떨어지며, 필라멘트의 가열 시 증발된 텅스텐이 타깃 표면 또는 진공 외피(envelope) 내벽 등에 증착되어 고압 절연을 저하시키고 투과 방사선량을 감소시킬 수 있다.
최근에는, 열전자 방출 현상 대신에 높은 전기장을 인가하였을 때, 전자가 고체 표면의 전위 장벽(일함수)을 넘어서 방출되는 전계 방출 현상을 이용하는 X-선관에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히, 탄소나노튜브(carbon nanotube, CNT)를 전자 방출원의 재료로서 이용한 냉음극을 가지는 X-선관에 관한 연구가 진행되고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, X-선관을 위한 진공 배기 구조가 일체화된(형성된) 양극부를 포함하는 X-선관, 진공 배기 구조를 가지는 X-선관의 양극부, 및 X-선관의 진공 배기를 위한 양극부의 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 진공 배기 구조를 가지는 X-선관은, 전자빔을 방출하는 전자 방출원을 포함하는 음극부; 및 상기 전자빔에 의해 충돌되어 X-선을 발생하는 양극부를 포함할 수 있으며, 상기 양극부는, 상기 양극부의 몸체에 형성되고 X-선관의 내부를 진공으로 만들기 위한 진공 배기 통로; 및 상기 진공 배기 통로에 연결되고 상기 양극부의 몸체의 외부에 배치되고, 상기 X-선관의 내부를 진공으로 만들기 위한 진공 배기관을 포함할 수 있다.
상기 X-선관의 내부에 존재하는 가스가 배출된 후, 상기 진공 배기관의 중간부는 압착되어 봉합된 후 절단될 수 있다.
상기 양극부의 재질은 무산소동(oxygen free copper)이고, 상기 진공 배기관의 재질은 무산소동일 수 있다. 상기 진공 배기 통로는, 상기 양극부의 몸체의 상부와 상기 양극부의 몸체의 하부를 관통하는 제1 진공 배기 통로와, 상기 제1 진공 배기 통로 및 상기 진공 배기관 사이에 연결되고 상기 양극부의 몸체의 측면을 관통하는 제2 진공 배기 통로를 포함할 수 있다.
상기 양극부는 상기 양극부의 역상(reverse image)을 가지는 주형에 의해 주조(casting)될 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 진공 배기 구조를 가지는 X-선관의 양극부는, X-선관에 포함된 양극부의 몸체에 형성되고 상기 X-선관의 내부를 진공으로 만들기 위한 진공 배기 통로; 및 상기 진공 배기 통로에 연결되고 상기 양극부의 몸체의 외부에 배치되고, 상기 X-선관의 내부를 진공으로 만들기 위한 진공 배기관을 포함할 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 X-선관의 진공 배기를 위한 양극부의 제조 방법은, (a) 양극부의 몸체의 상부와 상기 양극부의 몸체의 하부를 관통하는 제1 진공 배기 통로를 형성하는 단계; (b) 상기 제1 진공 배기 통로에 연결되고 상기 양극부의 몸체의 측면을 관통하는 제2 진공 배기 통로를 형성하는 단계; 및 (c) 상기 제2 진공 배기 통로에 상기 양극부의 몸체의 외부에 배치되는 진공 배기관을 연결하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 X-선관의 진공 배기를 위한 양극부의 제조 방법은, (d) 상기 진공 배기관을 통해 상기 X-선관 내부의 가스를 배출시킨 후, 상기 진공 배기관의 중간부를 압착하여 봉합한 후 절단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 진공 배기 구조를 가지는 X-선관, X-선관의 양극부, 및 X-선관의 진공 배기를 위한 양극부의 제조 방법은 X-선관의 진공 외피(vacuum envelope)의 재질, 형태, 또는 구조에 관계없이 양극부(양극 타깃(target))의 몸체에 형성된 진공 배기 통로와 양극부의 몸체 외부에 배치된 진공 배기관을 X-선관의 진공 배기를 위해 사용할 수 있다. 따라서 본 발명은 X-선관의 진공 패키징 공정(vacuum packaging process)이 수행될 때 X-선관 내부에 있는 가스(gas)를 배출하도록 하여 X-선관의 내부를 진공 상태로 용이하게 만들 수 있다.
본 발명은 X-선관의 양극부에 진공 배기 통로와 진공 배기관을 형성하므로, 본 발명이 적용되는 경우 진공 배기관을 봉착(봉합)(pinch-off 또는 tip-off)하는 구조가 간단해지고 봉착 공정이 용이해질 수 있다.
본 발명은 양극부의 재질을 무산소동(oxygen free copper)으로 구현할 수 있으므로, 진공 패키징 공정을 무산소동 진공 배기 구조를 사용하는 공정으로 단일화시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 양극부의 재질을 열전도율이 높고 가공성이 우수한 무산소동으로 구현할 수 있으므로, 무산소동의 연한(soft) 성질을 이용하는 것에 의해 양극부에 일체화된 진공 배기 구조의 제조를 용이하게 할 수 있다.
본 발명의 상세한 설명에서 사용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여, 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 진공 배기 구조를 가지는 X-선관(100)을 설명하는 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 진공 배기관(230)을 봉합하는 방법의 일례를 설명하는 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 진공 배기관의 봉합 방법의 일례에 의해 제조된 진공 배기관(230)을 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 진공배기관(230)의 우측면을 나타내는 도면이다.
본 발명 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는, 본 발명의 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용이 참조되어야 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하는 것에 의해, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 나타낸다.
본 발명을 설명하기 전에, 본 발명에 대한 비교예가 다음과 같이 설명된다. 본 발명과 비교되는 X-선관에 있어서, 음극부와 양극부를 밀봉(encapsulation)하는 유리 벌브(유리관)의 내부를 진공으로 하기 위한 방법은 다음과 같다. 상기 유리 벌브(예를 들어, 유리 벌브의 표면)에 관(pipe)을 생성한 후, 관(pipe)에 진공 펌프를 연결하여 공기와 같은 가스를 배출시켜 유리 벌브 내부를 진공으로 만든다. 그 후, 관(pipe)이 밀봉된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 진공 배기 구조를 가지는 X-선관(100)을 설명하는 단면도이다.
도 1을 참조하면, 진공 배기 구조를 가지는 X-선관(100)은, 외피(envelope)(110), 음극부, 그리드(grid)(또는 게이트(gate))(160), 및 양극부를 포함한다. X-선관(100)은 원통형 구조를 가질 수 있다.
도 1의 X-선관(100)은 음극부, 그리드(160), 및 양극부를 전극으로 하는 3극형(triode type) 구조를 가진다. X-선관(100)은, 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이 전계 방출(field emission) 기반의 X-선관, 또는 열전자 방출 음극을 가지는 X-선관일 수 있다.
외피(진공 외피(vacuum envelope))(110)는, 음극부, 그리드(160), 및 양극부를 둘러싸고 밀봉한다. 도 1에 도시된 외피(110)는 양극부의 일부를 둘러싸지만, 본 발명의 다른 실시예에서는 양극부의 몸체(200) 전체를 에워쌀 수도 있다. 외피(110)의 재질은, 예를 들어, 유리, 세라믹, 또는 금속일 수 있다. 외피(110)는 하우징(housing) 또는 바디(body)로도 언급될 수 있다.
상기 음극부는, 기질(기판)(substrate)(140) 및 전자 방출원(electron emission source)(150)을 포함한다. 음극부는 원통형 구조를 가질 수 있다. 전도부(130)는 음극부에 전원을 인가하기 위한 전원 공급선의 역할을 수행한다. 전도부(130)의 재질은, 예를 들어, 스테인레스 합금, 철, 또는 텅스텐일 수 있다.
기질(140)은 전도성 기판으로서, 금속, 실리콘, 또는 흑연 등의 재료를 이용하여 형성될 수 있다.
전자 방출원(150)은 전자빔(전자들)을 방출하고, 기질(140) 위에 장착(설치)된다. 전자 방출원(150)은 전계방출 나노소재로 제조될 수 있으며, 상기 나노소재(나노구조 물질)는, 탄소나노튜브(carbon nanotube, CNT), 그래핀(graphene), 나노섬유(nano-fiber), 나노와이어(nanowire), 나노로드(nano-rod), 나노바늘(nano-needle), 및 나노핀(nanopin) 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 따라서 상기 음극부는 나노 에미터(nano emitter)로도 언급될 수 있다.
탄소나노튜브(150)는 전자 방출 전압이 1 ~ 3 (V/㎛)로서 다른 금속 팁(metal tip)보다 수십 배 정도 낮아 전계방출 특성(전자 방출 효율)이 우수하므로, 냉음극을 가지는 X-선관의 전자 방출원의 재료로서 널리 사용된다.
탄소나노튜브(150)는 기질(140) 상부에 스크린 프린팅(screen printing) 방법 또는 CVD(Chemical Vapor Deposition) 방법 등에 의해 성장될 수 있다. 스크린 프린팅 방법에 의해 탄소나노튜브를 성장시키는 과정을 설명하면, 기질(140)의 상부 전면에 실버 페인트(silver paint)를 도포(application)한 후 스프레이건(spray gun)을 이용하여 탄소나노튜브 파우더를 2회 내지 3회 반복하여 뿌림으로써 적절량의 탄소나노튜브가 기질(140) 위에 골고루 도포되도록 성장시킬 수 있다.
CVD 방법에 의해 탄소나노튜브를 성장시키는 과정을 설명하면, 기질(140) 위에 TiN과 같은 버퍼층(buffer layer)을 도포하고 Ni 또는 Fe와 같은 촉매제를 도포한 후 아르곤 또는 헬륨 같은 가스로 에칭 작업을 하여 시드 입자(seed particle)를 생성한 후 C2H2 등과 같은 탄소나노튜브 소스(source) 가스를 주입하여 탄소나노튜브를 성장시킬 수 있다.
그리드(160)는 음극부와 이격되어 배치(설치)될 수 있고, 금속 재질일 수 있다. 그리드(160)는 전자 방출원(150)으로부터 전자를 추출하는 역할을 하고, 그리드(160)에 집속부를 일체화시키면 그리드(160)는 광학적 렌즈가 아닌 전기적 렌즈인 집속 렌즈(focusing lens)의 역할을 수행하며, 전자 방출원(150)로부터 방출되는 전자빔의 방향을 변경시켜 전자빔을 양극부에 집속시킨다. 그리드(160)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 전자 방출원(150)로부터 방출되는 전자빔을 통과시키는 홀들(holes)을 포함한다. 그리드(160)에 형성되는 홀들(holes) 각각의 크기는 서로 동일할 수 있다. 그리드(160)는 원통형 구조를 가질 수 있다. 전도부(120)는 그리드(160)에 전원을 인가하기 위한 전원 공급선의 역할을 수행한다. 전도부(120)의 재질은, 구리, 스테인레스 합금, 철, 또는 텅스텐일 수 있다. 전도부(120)는 원통형 구조를 가질 수 있다.
음극부(또는 기질(140))와 양극부 사이에 전압이 인가될 때, 전계에 의해 음극부의 전자 방출원(150)에서 전자들이 방출되어 전자빔이 발생된다. 상기 발생된 전자빔은 그리드(160)에 의해 추출되어 양극부의 타깃(target)(210)에 충돌하여 X-선을 발생시킨다. X-선은 외피(110)에 형성된 윈도우(window)(미도시)를 통해 외부로 방출된다. 양극부의 타깃(210)은 전자가 직접적으로 충돌하는 부분이며, 무산소동(oxygen free copper), 구리, 몰리브덴, 또는 텅스텐 등의 물질로 형성될 수 있다.
음극부(음극부의 기질(140))와 양극부 사이에는, 예를 들어, 70(kV)의 고전압이 인가될 수 있고, 그리드(160)와 음극부 사이에는 수 kV의 전압이 인가될 수 있다. 음극부에 접지 전압이 인가될 수 있다.
양극부는 전자빔에 의해 충돌되어 X-선을 발생한다. 양극부는 경사면을 갖는 원통형 구조를 가질 수 있다. 양극부의 재질은, 예를 들어, 무산소동일 수 있다. 무산소동은 산소 또는 탈산제 또는 불순물이 거의 함유되지 않은 높은 순도의 구리를 말한다. 이것은 일반적으로 진공 중에서 용해 주조하여 생산되며 산소함량이 10~20ppm 정도이고 성질은 타프피치동과 인탈산동의 장점을 합한 전기 전도도가 좋고 수소취성이 없으며 또한 가공성도 우수하다.
외피(110)의 외부인 양극부의 몸체(200)의 우측면 상부에는 전도부가 연결될 수 있다. 상기 전도부는 양극부에 전원을 인가하기 위한 전원 공급선의 역할을 수행한다. 전도부의 재질은, 예를 들어, 텅스텐 또는 구리일 수 있다.
양극부는, 진공 배기 통로(215 및 220) 및 진공 배기관(230)을 포함한다. 진공 배기 통로(215 및 220) 및 진공 배기관(230)은 본 발명에 따른 진공 배기 구조를 구성한다. 즉, 본 발명은 진공 배기 구조 및 양극부의 역할이 일체화된 양극부를 포함한다.
진공 배기 통로(215 및 220)는 양극부의 몸체(body)에 형성되고 X-선관(100)의 내부(또는 X-선관(100)의 외피(110) 내부)를 진공으로 만들기 위한 역할(기능)을 수행한다. 진공 배기 통로(215 및 220)는 제1 진공 배기 통로(215)와 제2 진공 배기 통로(220)를 포함한다. 제1 진공 배기 통로(215)는, 양극부의 몸체(200)의 상부와 양극부의 몸체(200)의 하부를 관통한다. 제2 진공 배기 통로(220)는 제1 진공 배기 통로(215) 및 진공 배기관(230) 사이에 연결되고 양극부의 몸체(200)의 측면(우측면)을 관통한다. 양극부의 몸체(200)의 측면은 양극부의 타깃(target)(210)이 있는 면과 대향하는 면이다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 제1 진공 배기 통로는 양극부의 몸체(200)의 상부를 관통하지 않고 양극부의 몸체(200)의 하부만을 관통한다. 그리고 제2 진공 배기 통로(220)는 상기 제1 진공 배기 통로 및 진공 배기관(230) 사이에 연결되고 양극부의 몸체(200)의 측면을 관통한다.
본 발명에 따른 진공 배기 통로는, 진공 배기 공정을 포함하는 진공 패키징 공정 전에 X-선관(100)의 내부에 존재하는 가스가 배출되는 통로(경로)의 구조를 갖도록, 양극부의 몸체(200)에서 다양한 형태(구조)로 제작될 수 있다.
진공 배기관(230)은 진공 배기 통로(215 및 220)에 연결되고 양극부의 몸체(200)의 외부에 배치되어 양극부의 몸체(200)의 측면에 결합된다. 진공 배기관(230)은 X-선관(100)의 내부를 진공으로 만들기 위한 파이프(pipe)이다. 진공 배기관(230)의 재질은, 예를 들어, 무산소동일 수 있다.
진공 배기 통로(215 및 220)와 진공 배기관(230)을 이용하여 X-선관(100)의 내부의 가스를 배출시키기 위한 진공 패키징 공정의 실시예가 다음과 같이 설명된다.
진공 펌프(vacuum pump 또는 pumping station)가 진공 배기관(230)의 단부(end part)(우측 단부)에 연결된다. 진공 펌프가 구동(작동)되면, 진공 배기 통로(215 및 220)와 진공 배기관(230)을 통해 X-선관(100) 내부의 가스가 진공 펌프로 흡기(배출)된다. 진공 펌프에 의해 X-선관(100)의 내부에 존재하는 가스가 완전히 배출된 후, 진공 배기관(230)의 중간부가 압착되어 봉합된 후 절단된다. 그러면, 진공 배기관(230)은 도 1에서 참조 번호인 240으로 지시(indication)된 바와 같이 봉합(pinch-off)된다. 봉합 공정 및 절단 공정은 봉착기(pinch-off tool)에 의해 수행될 수 있다. 그러면 X-선관(100)은 진봉 상태로 밀봉된다.
본 발명의 실시예에 따른 X-선관(100)의 진공 배기를 위한 양극부의 제조 방법이 도 1을 참조하여 다음과 같이 설명된다. 상기 양극부의 제조 방법은, 제1 진공 배기 통로 형성 단계, 제2 진공 배기 통로 형성 단계, 및 연결 단계를 포함한다.
제1 진공 배기 통로 형성 단계에 따르면, 드릴(drill)과 유사한 도구를 이용하는 천공 공정(drilling process) 또는 레이저 빔을 이용하는 레이저 공정에 의해 양극부의 몸체(200)의 상부와 양극부의 몸체(200)의 하부를 관통하는 제1 진공 배기 통로(215)가 형성된다. 양극부의 몸체(200)는, 예를 들어, 무산소동으로 이루어질 수 있다.
제2 진공 배기 통로 형성 단계에 따르면, 드릴과 유사한 도구를 이용하는 천공 공정 또는 레이저 빔을 이용하는 레이저 공정에 의해 제1 진공 배기 통로(215)에 연결되고 양극부의 몸체(200)의 측면을 관통하는 제2 진공 배기 통로(220)가 형성된다.
연결 단계에 따르면, 용접 공정에 의해 제2 진공 배기 통로(220)의 끝단부(end part)(225)에 양극부의 몸체(200)의 외부에 배치되는 진공 배기관(230)이 연결(결합)된다. 상기 용접 공정에서 전열(electric heat)에 의한 융접(fusion weld) 방식이 사용될 수 있다. 진공 배기관(230)은, 예를 들어, 무산소동으로 이루어질 수 있다.
상기 X-선관의 진공 배기를 위한 양극부의 제조 방법은 봉합 단계를 더 포함할 수 있다. 봉합 단계에 따르면, 진공 펌프를 이용하는 것에 의해 진공 배기관(230)을 통해 X-선관(100) 내부의 가스가 완전히 배출된 후, 진공 배기관(230)의 중간부는 봉합 공정(pinch-off process)에 의해 사용되는 봉착기(pinch-off tool)에 의해 압착되어 봉합(봉착)된 후 절단된다.
본 발명의 실시예에 따른 X-선관(100)의 진공 배기를 위한 양극부의 제조에 있어서, 양극부의 역상(reverse image)을 가지는 주형(mold)을 이용하여 도 1에 도시된 양극부가 주조(casting)될 수 있다. 즉, 주형(mold)의 개구부(opening)를 통해 주형(mold)에, 예를 들어, 무산소동을 주입하는 것에 의해 도 1의 양극부가 제조될 수 있다. 주형(mold)은, 예를 들어, 금형(metallic pattern)일 수 있다. 양극부는 진공 배기 통로(215 및 220)의 역상(또는 역상 패턴(image reversal pattern)) 및 진공 배기관(230)의 역상을 가지는 주형에 의해 주조될 수 있다. 전술한 주조 방법에 의해 진공 배기 경로(215 및 220)가 형성된 양극부의 몸체(200)와 진공 배기관(230)이 함께 제조되는 경우, 진공 배기관(230)의 내부 표면은 상대적으로 깨끗(clean)할 수 있다.
한편, 도 1에서는 3극형 구조가 도시되었지만, 본 발명은, 음극부 및 양극부를 전극으로 하는 2극형(diode type) 구조를 가질 수도 있다.
2극형 구조에 있어서, 음극부와 양극부 사이에는, 예를 들어, 70(kV)의 고전압이 인가될 수 있고, 음극부와 이격되어 음극부 위에 배치되고 집속 렌즈의 역할을 수행하는 집속부에, 음극부와 동일한 전압이 인가될 수 있다. 집속부는 금속 재질일 수 있다. 집속부의 구조 및 형태는 그리드(160)의 구조 및 형태와 서로 유사할 수 있다.
3극형 구조는 그리드 또는 게이트부를 포함하므로 2극형 구조보다 전자 방출원으로부터 방출되는 방출전류를 용이하게 제어할 수 있다. 게이트부는 전자 방출원(150)으로부터 방출된 전자빔(전자들)을 추출하고 상기 추출된 전자빔을 양극부에 집속시킨다. 즉, 게이트부는 전자의 추출 기능과, 전자빔의 궤적을 변경시키는 전자의 집속 기능을 수행하고, 전자 방출원(150)에서 전자의 방출을 유도하는 기능도 수행할 수 있다.
도 1에서는 반사형 양극부를 가지는 반사형 구조의 X-선관이 도시되었지만, 본 발명은 투과형 양극부를 가지는 투과형 구조의 X-선관에도 적용될 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 진공 배기관(230)을 봉합하는 방법의 일례를 설명하는 도면이다.
도 2를 참조하면, 진공 배기관(230)의 중간부는 봉착기(pinch-off tool)의 원통형 조(cylindrical jaws)에 의해 봉착될 수 있다. 봉착된 진공 배기관(230)의 단부는 냉간 용접(cold weld)된다. 냉간 용접은 열, 전기, 충전대 및 용제를 사용하지 않고 비철 금속 및 비철 금속 합금을 용접하는 방법이다
도 3은 도 2에 도시된 진공 배기관의 봉합 방법의 일례에 의해 제조된 진공 배기관(230)을 나타내는 도면이다. 도 4는 도 3에 도시된 진공배기관(230)의 우측면을 나타내는 도면이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 진공 배기관(230)의 단부(240)가 압착되어 진공 배기관(230)이 밀봉됨을 알 수 있다.
따라서 본 발명에 따른 진공 배기 구조를 가지는 X-선관, X-선관의 양극부, 및 X-선관의 진공 배기를 위한 양극부의 제조 방법은 X-선관의 진공 외피의 재질, 형태, 또는 구조에 관계없이 양극부의 몸체에 형성된 진공 배기 통로와 양극부의 몸체 외부에 배치된 진공 배기관을 X-선관의 진공 배기를 위해 사용할 수 있다. 따라서 본 발명은 X-선관의 진공 패키징 공정이 수행될 때 X-선관 내부에 있는 가스를 배출하도록 하여 X-선관의 내부를 진공 상태로 용이하게 만들 수 있다.
본 발명은 X-선관의 양극부에 진공 배기 통로와 진공 배기관을 형성하므로, 본 발명이 적용되는 경우 진공 배기를 봉착하는 구조가 간단해지고 봉착 공정이 용이해질 수 있다.
본 발명은 양극부의 재질을 무산소동으로 구현할 수 있으므로, 진공 패키징 공정을 무산소동 진공 배기 구조를 사용하는 공정으로 단일화시킬 수 있다.
본 발명은 양극부의 재질을 열전도율이 높고 가공성이 우수한 무산소동으로 구현할 수 있으므로, 무산소동의 연한 성질을 이용하는 것에 의해 양극부에 일체화된 진공 배기 구조의 제조를 용이하게 할 수 있다.
이상에서와 같이, 도면과 명세서에서 실시예가 개시되었다. 여기서, 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이며 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명으로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
110: 외피
200: 양극부의 몸체
215: 제1 진공 배기 통로
220: 제2 진공 배기 통로
230: 진공 배기관
240: 단부

Claims (9)

  1. 전자빔을 방출하는 전자 방출원을 포함하는 음극부; 및
    상기 전자빔에 의해 충돌되어 X-선을 발생하는 양극부를 포함하며,
    상기 양극부는,
    상기 양극부의 몸체에 형성되고 X-선관의 내부를 진공으로 만들기 위한 진공 배기 통로; 및
    상기 진공 배기 통로에 연결되고 상기 양극부의 몸체의 외부에 배치되고, 상기 X-선관의 내부를 진공으로 만들기 위한 진공 배기관을 포함하며,
    상기 양극부는 상기 진공 배기 통로 및 상기 진공 배기관을 포함하는 것에 의해 상기 양극부에 상기 X-선관의 외피 내부를 진공으로 하기 위한 진공 배기 구조가 형성되는 X-선관.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 X-선관의 내부에 존재하는 가스가 배출된 후, 상기 진공 배기관의 중간부는 압착되어 봉합된 후 절단되는 X-선관.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 양극부의 재질은 무산소동(oxygen free copper)이고, 상기 진공 배기관의 재질은 무산소동인 X-선관.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 진공 배기 통로는, 상기 양극부의 몸체의 상부와 상기 양극부의 몸체의 하부를 관통하는 제1 진공 배기 통로와, 상기 제1 진공 배기 통로 및 상기 진공 배기관 사이에 연결되고 상기 양극부의 몸체의 측면을 관통하는 제2 진공 배기 통로를 포함하는 X-선관.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 진공 배기 통로는, 상기 양극부의 몸체의 하부를 관통하는 제1 진공 배기 통로와, 상기 제1 진공 배기 통로 및 상기 진공 배기관 사이에 연결되고 상기 양극부의 몸체의 측면을 관통하는 제2 진공 배기 통로를 포함하는 X-선관.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 양극부는 상기 양극부의 역상(reverse image)을 가지는 주형에 의해 주조(casting)되는 X-선관.
  7. X-선관에 포함된 양극부의 몸체에 형성되고 상기 X-선관의 내부를 진공으로 만들기 위한 진공 배기 통로; 및
    상기 진공 배기 통로에 연결되고 상기 양극부의 몸체의 외부에 배치되고, 상기 X-선관의 내부를 진공으로 만들기 위한 진공 배기관을 포함하며,
    상기 양극부는 상기 진공 배기 통로 및 상기 진공 배기관을 포함하는 것에 의해 상기 양극부에 상기 X-선관의 외피 내부를 진공으로 하기 위한 진공 배기 구조가 형성되는 X-선관의 양극부.
  8. (a) 양극부의 몸체의 상부와 상기 양극부의 몸체의 하부를 관통하는 제1 진공 배기 통로를 형성하는 단계;
    (b) 상기 제1 진공 배기 통로에 연결되고 상기 양극부의 몸체의 측면을 관통하는 제2 진공 배기 통로를 형성하는 단계; 및
    (c) 상기 제2 진공 배기 통로에 상기 양극부의 몸체의 외부에 배치되는 진공 배기관을 연결하는 단계를 포함하며,
    상기 양극부는 상기 제1 진공 배기 통로, 상기 제2 진공 배기 통로, 및 상기 진공 배기관을 포함하는 것에 의해 상기 양극부에 X-선관의 외피 내부를 진공으로 하기 위한 진공 배기 구조가 형성되는 X-선관의 진공 배기를 위한 양극부의 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 X-선관의 진공 배기를 위한 양극부의 제조 방법은,
    (d) 상기 진공 배기관을 통해 상기 X-선관 내부의 가스를 배출시킨 후, 상기 진공 배기관의 중간부를 압착하여 봉합한 후 절단하는 단계를 더 포함하는 X-선관의 진공 배기를 위한 양극부의 제조 방법.
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