KR101267615B1 - A diffraction grating-based X-ray device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 회절 격자 기반의 엑스레이 장치를 공개한다. 이 장치는 하나 이상의 절연 기둥을 구비하고 진공 상태에서 X-선을 방출시키는 엑스레이 소스; 상기 방출된 X-선을 인가 받아 결 맞는(coherent) X-선을 생성하고, 위상차를 형성하여 내측에 위치한 피검체를 투과한 X-선을 전달하는 회절 격자들; 및 상기 전달되는 X-선을 인가 받아 전기신호로 변환하여 디지털 영상정보로 전송하는 엑스레이 디텍터;를 구비하는 것을 특징으로 한다.The present invention discloses an X-ray apparatus based on a diffraction grating. The apparatus includes an x-ray source having at least one insulating post and emitting x-rays in a vacuum state; A diffraction grating for generating coherent X-rays by applying the emitted X-rays, transmitting the X-rays transmitted through the object located inside and forming a phase difference; And an X-ray detector for receiving the transmitted X-ray, converting the received X-ray into an electric signal, and transmitting the converted electric signal as digital image information.
Description
본 발명은 엑스레이 장치에 관한 것으로서, 특히 회절 격자를 이용하여 X-선의 위상차를 형성하여 광 간섭을 일으켜 피검체의 내부 구조를 고해상도로 검출할 수 있는 엑스레이 영상을 획득하고, 엑스레이 장치에서 과량 방출되는 X-선 피폭량을 저 선량으로 감소시키며, 에미터로부터 방출되는 전자 궤적 변화를 용이하게 제어할 수 있는 회절 격자 기반의 엑스레이 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to an X-ray apparatus, and more particularly, to an X-ray apparatus in which an X-ray phase difference is formed using a diffraction grating to cause optical interference to acquire an X-ray image capable of detecting an internal structure of a subject at high resolution, To an X-ray apparatus based on a diffraction grating which can reduce an amount of X-ray exposure to a low dose and easily control an electron trajectory change emitted from the emitter.
일반적으로 엑스레이 소스는 X선관(엑스레이 tube)이라고도 하며, 일종의 진공 방전관을 사용하여 높은 전압 하에서 가속한 전자를 방출하고, 방출된 전자를 타켓인 금속판에 충돌시켜 X선을 발생시킨다. 이러한 엑스레이 소스는 X선을 만드는 방식에 따라 열 음극 X선관과 기체봉입 X선관으로 분류될 수 있다. In general, an X-ray source, also called an X-ray tube, emits accelerated electrons under a high voltage by using a vacuum discharge tube, and collides the emitted electrons with a target metal plate to generate X-rays. These x-ray sources can be classified into a thermal cathode X-ray tube and a gas-filled X-ray tube depending on how the X-ray is made.
그러나, 상술된 엑스레이 소스에 사용되는 진공 방전관이 다량의 전자를 방출하기 위해서는 그 부피가 매우 커진다는 단점이 있기 때문에, 최근에는 전자 방출원으로서, 입자 가속기인 싱크로트론(synchrotron; 시간에 따라 자기장과 전기 진동기의 진동수가 변하여 원운동을 하는 대전 입자의 반지름을 일정하게 유지하게 하는 입자 가속기), 고출력 레이저와 고체 타켓을 이용하는 레이저 플라즈마 가속기, 또는 열전자 방출소자 등을 이용하고 있는 실정이다. However, since the vacuum discharge tube used in the above-described X-ray source has a disadvantage that the volume thereof becomes very large in order to discharge a large amount of electrons, recently, as a electron emission source, a synchrotron (synchrotron A particle accelerator in which the oscillation frequency of a vibrator is changed to maintain a constant radius of the charged particles performing circular motion), a laser plasma accelerator using a high-power laser and a solid target, or a thermionic emission device.
하지만, 종래의 X-선의 흡수능의 차이를 이용하고 콘트라스트(contrast) 화상을 얻는 X-선 투시 화상 기술은 X-선의 흡수능이 경원소가 되면 될수록 작아지기 때문에, 생체 연조직이나 소프트 물질에 대하여는 충분한 콘트라스트(contrast)를 기대할 수 없다는 문제가 있었다.However, since the X-ray fluoroscopic image technique which utilizes the difference in the absorption ability of the conventional X-ray and obtains a contrast image becomes smaller as the absorption ability of the X-ray becomes the light element, a sufficient contrast there is a problem that contrast can not be expected.
또한, X-선은 직진성, 투과성이 강하지만, X-선 역시 각 물질마다 미소한 차이의 고유 굴절률을 갖는다. 이러한 특징을 잘 이용한다면 X-선 역시 집광이 가능해지는데, X-선 광학소자는 크게 굴절형, 반사형, 회절형으로 구분할 수 있다. 그 중 본 발명의 X-선 격자는 투과형 회절 격자다.In addition, although the X-ray is strong in straightness and transparency, the X-ray also has an intrinsic refractive index with a minute difference for each substance. If these features are used well, the X-ray can also be condensed, and the X-ray optical element can be classified into the refractive type, the reflection type and the diffractive type. Among them, the X-ray grating of the present invention is a transmissive diffraction grating.
X-선의 파장은 수 nm 에서 수 Åm의 짧은 파장 임에도 불구하고 X-선의 흡수에 의한 그림자만을 계측할 수 있기 때문에 X-선에 의한 영상의 해상도는 일반적으로 수백 마이크로미터에서 수 밀리미터에 불과한 한계점이 있다.Since the wavelength of an X-ray is only a short wavelength of a few nm to a few Å, it can only measure shadows due to the absorption of an X-ray, so the resolution of the image by X-rays is generally limited to a few hundred micrometers to a few millimeters have.
또한, 결 맞음성이 낮고 투과력이 강한 X-선이 연조직에서 흡수 변화가 적기 때문으로 기존의 결 맞음성이 낮은 광원을 사용한 경우 그림자의 연조직 내의 변화를 구분하기 어렵기 때문에 특히 연조직과 경골격과의 구분은 가능하지만 연조직 내에 변화는 측정할 수 없는 문제점이 있었다.In addition, it is difficult to distinguish changes in the soft tissues of shadows when a low-light source is used because X-rays with low texture and low permeability are less absorbed in the soft tissues. However, there was a problem that the changes in the soft tissues could not be measured.
한편, 엑스레이 소스로부터 방출되는 X-선의 방사능 양이 엑스레이 소스에 공급되는 전류에 비례하여 과량 방출되어 피검체 및 측정자의 피폭 피해 정도가 심각해질 가능성이 있다.On the other hand, there is a possibility that the radiation amount of the X-ray emitted from the X-ray source is excessively discharged in proportion to the current supplied to the X-ray source, and the severity of the damage to the subject and the measurer may become serious.
또한, 엑스레이 장비의 장기간의 사용은 엑스레이 소스 내 에미터의 수명을 단축시킬 뿐 아니라, 고전압 발생기로부터 엑스레이 소스에 공급되는 고전압이 이에 상응하여 조절되지 않을 경우, 엑스레이 디텍터에서 검출되는 X-선량이 변경되어 피검체의 영상이 일관되게 획득되지 않게 된다.In addition, long-term use of X-ray equipment not only shortens the lifetime of the emitter in the X-ray source, but also changes the X-ray dose detected by the X-ray detector when the high voltage supplied from the high voltage generator to the X- So that the image of the subject is not consistently acquired.
또한, 상기 종래의 엑스레이 광원들은 가속된 전자들의 에너지가 불균일하기 때문에 발생하는 전자 빔 또는 X-선의 품질이 매우 낮고, 원하는 크기의 전자 방출 소자를 제공할 수 없으며, 초기 전자 방출 형태의 퍼짐 정도가 커서 포커싱 전극과 게이트 전극의 대형화를 가져오게 되는 한계가 있었다.
In addition, since the energy of accelerated electrons is uneven in the conventional X-ray light sources, the quality of the electron beam or X-ray generated is very low, the electron emitting device of a desired size can not be provided, There has been a limitation in increasing the size of the cursor focusing electrode and the gate electrode.
본 발명의 목적은 회절 격자를 이용하여 결 맞음 빔을 생성하고 간섭계를 형성하여 위상차 이미지를 생성하여 콘트라스트가 향상되고 선명도가 우수한 엑스레이 영상을 획득하는 회절 격자 기반의 엑스레이 장치를 제공하는 것이다. It is an object of the present invention to provide a diffraction grating-based X-ray apparatus for generating an interlaced beam using a diffraction grating and forming an interferometer to generate a phase difference image, thereby obtaining an X-ray image with improved contrast and excellent sharpness.
또한, 엑스레이 소스 내 캐소드 전극 상에 제공되는 하나 이상의 절연 기둥을 통하여 전극들의 고정 위치 및 상호간의 간격을 조절하며, 에미터로부터 방출되는 전자 궤적 변화를 용이하게 제어하는 회절 격자 기반의 엑스레이 장치를 제공하는 것이다. Also provided is a diffraction grating-based x-ray apparatus for adjusting the fixed positions and spacing of electrodes through one or more insulating pillars provided on a cathode electrode in an x-ray source and easily controlling electron trajectory changes emitted from the emitters .
또한, 엑스레이 소스 내 캐소드 전극 상에 제공되는 하나 이상의 절연 기둥을 통하여 전극들의 고정 위치 및 상호간의 간격을 조절하고 에미터로부터 방출되는 전자 궤적 변화를 용이하게 제어할 수 있는 회절 격자 기반의 엑스레이 장치를 제공하는 것이다.
In addition, a diffraction grating-based x-ray device capable of adjusting the fixed positions of the electrodes and the distance between the electrodes through the at least one insulating column provided on the cathode electrode in the x-ray source and easily controlling the electron trajectory changes emitted from the emitters .
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 회절 격자 기반의 엑스레이 장치는 하나 이상의 절연 기둥을 구비하고 진공 상태에서 X-선을 방출시키는 엑스레이 소스; 상기 방출된 X-선을 인가 받아 결 맞는(coherent) X-선을 생성하고, 위상차를 형성하여 내측에 위치한 피검체를 투과한 X-선을 전달하는 회절 격자들; 및 상기 전달되는 X-선을 인가 받아 전기신호로 변환하여 디지털 영상정보로 전송하는 엑스레이 디텍터;를 구비하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a diffraction grating-based X-ray apparatus comprising: an X-ray source having at least one insulating column and emitting X-rays in a vacuum state; A diffraction grating for generating coherent X-rays by applying the emitted X-rays, transmitting the X-rays transmitted through the object located inside and forming a phase difference; And an X-ray detector for receiving the transmitted X-ray, converting the received X-ray into an electric signal, and transmitting the converted electric signal as digital image information.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 회절 격자 기반의 엑스레이 장치의 상기 회절 격자들은 상기 방출된 X-선을 인가 받아 상기 결 맞는 X-선을 생성하는 흡수 격자; 상기 결 맞는 X-선을 인가 받아 상기 위상차를 형성하여 광 간섭을 발생시키는 위상 격자; 및 상기 광 간섭이 발생되어 상기 피검체를 투과한 X-선을 인가 받아 격자 간 간격에 따라 나타나는 무늬에 따라 상기 피검체의 내부 구조를 검출하는 상기 X-선을 전달하는 검광자 격자;인 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the diffraction grating of the diffraction grating-based X-ray apparatus of the present invention includes: an absorption grating for receiving the emitted X-rays and generating the concatenated X-rays; A phase grating which receives the concatenated X-rays and forms the phase difference to generate optical interference; And an analyzer grating for receiving the X-ray transmitted through the inspected object and transmitting the X-ray for detecting the internal structure of the inspected object according to a pattern appearing according to inter-grid spacing .
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 회절 격자 기반의 엑스레이 장치의 상기 위상 격자는 회절조건에 만족하는 동일 위상의 X-선을 중첩시켜 전파하여 휘도가 증가된 X-선을 발생시키는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the phase grating of the diffraction grating-based X-ray apparatus according to the present invention is characterized in that X-rays having the same phase, satisfying the diffraction condition, .
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 회절 격자 기반의 엑스레이 장치의 상기 위상 격자에는 다층박막이 증착되어 반사율이 증가된 격자 면이 형성됨으로써 회절이득이 증가되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a diffraction grating-based X-ray apparatus in which a multi-layered thin film is deposited on the phase grating to increase the diffraction gain by forming a grating surface having an increased reflectivity.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 회절 격자 기반의 엑스레이 장치의 상기 피검체를 투과한 X-선은 상기 피검체에 의하여 의 굴절률로 굴절되고, 상기 δ는 상기 X-선의 위상 변화값, β는 상기 피검체의 X-선 흡수 계수인 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the X-ray transmitted through the inspected object of the diffraction grating-based X-ray apparatus of the present invention is refracted by the inspected object, the delta is a phase change value of the X- Ray absorption coefficient of the subject.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 회절 격자 기반의 엑스레이 장치의 상기 위상 변화값은 상기 회절 격자들 간의 거리(d1, d2) 및 상기 회절 격자들 각각의 피치(P1, P2, P3) 중 어느 하나 이상을 조절하여 변화되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the phase shift value of the diffraction grating-based X-ray apparatus of the present invention is set to be one of the distances d1 and d2 between the diffraction gratings and the pitches P1, P2 and P3 of the diffraction gratings Or more.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 회절 격자 기반의 엑스레이 장치의 상기 흡수 계수는 상기 회절 격자들 각각의 흡수부의 두께 및 구성 성분 중 어느 하나 이상 에 따라 조절되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the absorption coefficient of the diffraction grating-based X-ray apparatus of the present invention is adjusted according to at least one of the thickness and the constituent components of the absorption part of each of the diffraction gratings.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 회절 격자 기반의 엑스레이 장치의 상기 엑스레이 소스는 하나 또는 2개 이상의 단위 엑스레이 소스 또는 겐트리 엑스레이 소스인 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the X-ray source of the diffraction grating-based X-ray apparatus of the present invention is characterized by being one or two or more unit x-ray sources or gantry x-ray sources.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 회절 격자 기반의 엑스레이 장치의 상기 엑스레이 소스는, 캐소드 전극; 상기 캐소드 전극 상에 형성되는 에미터; 상기 에미터 상측에 위치하는 애노드 전극; 상기 에미터와 상기 애노드 전극 사이에 위치하는 게이트 전극; 및 상기 에미터와 상기 애노드 전극 사이에 위치하는 포커싱 전극;을 포함하고, 상기 캐소드 전극에는 상기 게이트 전극 및 상기 포커싱 전극의 위치를 조절할 수 있는 하나 이상의 절연 기둥이 제공되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the x-ray source of the diffraction grating-based x-ray device of the present invention comprises a cathode electrode; An emitter formed on the cathode electrode; An anode electrode located on the emitter; A gate electrode positioned between the emitter and the anode electrode; And a focusing electrode positioned between the emitter and the anode electrode. The cathode electrode is provided with one or more insulating pillars capable of adjusting the positions of the gate electrode and the focusing electrode.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 회절 격자 기반의 엑스레이 장치의 상기 게이트 전극 및 상기 포커싱 전극은 상기 하나 이상의 절연 기둥이 관통될 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the gate electrode and the focusing electrode of the diffraction grating-based X-ray apparatus of the present invention are configured such that the at least one insulating column can be penetrated.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 회절 격자 기반의 엑스레이 장치의 상기 에미터는 점광원 형태 및 면광원 형태 중 어느 하나 이상의 형태인 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the emitter of the diffraction grating-based X-ray apparatus of the present invention is characterized in that it is at least one of a point light source type and a surface light source type.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 회절 격자 기반의 엑스레이 장치의 상기 하나 이상의 절연 기둥은 그 내부가 중공형 또는 꽉 찬 기둥 형태로 형성되며, 그리고 상기 하나 이상의 절연 기둥이 중공형일 경우, 상기 하나 이상의 절연 기둥의 내부에는 외부 전원과 연결된 전선이 위치하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the at least one insulating column of the diffraction grating-based X-ray apparatus of the present invention is formed in a hollow or filled column shape, and when the at least one insulating column is hollow, And the electric wire connected to the external power source is located inside the insulated pole.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 회절 격자 기반의 엑스레이 장치의 상기 하나 이상의 절연 기둥 각각에는 하나 이상의 제1홀이 제공되며, 상기 게이트 전극 및 상기 포커싱 전극 각각에는 하나 이상의 제2홀이 제공되며, 상기 제2홀 및 상기 제1홀을 관통하여 상기 전선에 접촉하는 전원 연결 부재를 통하여, 상기 외부 전원으로부터 상기 게이트 전극 및 상기 포커싱 전극 각각에 전원이 인가되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, each of the at least one insulating pillars of the diffraction grating-based X-ray apparatus of the present invention is provided with at least one first hole, each of the gate electrode and the focusing electrode is provided with at least one second hole, And power is applied to the gate electrode and the focusing electrode from the external power source through a power connection member that penetrates through the second hole and the first hole and contacts the electric wire.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 회절 격자 기반의 엑스레이 장치의 상기 하나 이상의 절연 기둥은 세라믹, 석영, 유리, 테프론, 폴리머 및 이의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 재료로 구성되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the at least one insulating column of the diffraction grating-based X-ray apparatus of the present invention is formed of any one material selected from the group consisting of ceramic, quartz, glass, Teflon, polymer, do.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 회절 격자 기반의 엑스레이 장치는 상기 게이트 전극 및 상기 포커싱 전극 각각의 고정 위치를 상기 하나 이상의 절연 기둥을 통하여 조절함으로써, 상기 에미터로부터 방출되는 전자의 궤적을 제어하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the diffraction grating-based X-ray apparatus of the present invention controls the loci of electrons emitted from the emitter by adjusting the fixing positions of the gate electrode and the focusing electrode through the at least one insulating column, .
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 회절 격자 기반의 엑스레이 장치는 상기 엑스레이 소스의 일측면이 부착되고 내부를 진공 상태로 유지시키는 메인 진공 챔버;를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a diffraction grating-based X-ray apparatus including a main vacuum chamber having one side of the X-ray source attached thereto and maintaining the inside of the X-ray source in a vacuum state.
본 발명에 의할 경우, X-선 빔의 공간적 결 맞음을 증가시키고, X-선들의 회절, 간섭효과에 의해 동일 위상의 X-선이 전파 되어 고해상도 및 저 선량의 영상을 얻을 수 있어 종래의 엑스레이 흡수 대비보다 X-선 피폭량을 현저하게 줄일 수 있다.According to the present invention, the spatial matching of the X-ray beam is increased and the X-rays of the same phase are propagated by the diffraction and interference effects of the X-rays to obtain images of high resolution and low dose, X-ray exposure can be significantly reduced compared to X-ray absorption.
또한, 엑스레이 소스 내 절연 기둥을 통한 전극들의 위치 조절을 통하여 고효율의 전자 방출 특성 제어가 가능하고, 안정적인 전자 방출을 통하여 장비의 수명을 연장시켜 유지 비용을 감소시킬 수 있으며, X-선의 빔 직경 미세화를 통해 고분해능 및 출력 조절이 용이하다.In addition, it is possible to control the electron emission characteristics with high efficiency through adjustment of the positions of the electrodes through the insulating pillars in the X-ray source, to extend the lifetime of the equipment through stable electron emission and to reduce the maintenance cost, and to miniaturize the beam diameter of the X- It is easy to control the output and high resolution.
또한, 나노 소재를 이용한 X-선 광원을 이용하므로 방출 전자의 운동 에너지가 거의 일정하고 전자 방출 방향성이 양호하여 정전기 렌즈 등을 통해 쉽게 초점 크기를 제어할 수 있으므로 매우 선명한 방사선 영상을 얻을 수 있다. In addition, since the kinetic energy of the emitted electrons is almost constant and the electron emission direction is good because the X-ray source using the nanomaterial is used, the focus size can be easily controlled through the electrostatic lens and the like.
또한, 전계 방출 방식의 X-선 광원을 이용하므로 정전기적으로 정밀하게 X-선 초점크기를 조절할 수 있고, 회전축 유격에 의한 오차를 줄일 수 있으므로 경계의 흐림을 극단적으로 줄일 수 있어서 재구성 영상의 질적 향상을 획득할 수 있게 된다.
In addition, since the field emission type X-ray light source is used, it is possible to precisely control the X-ray focus size electrostatically, and the error due to the rotation axis clearance can be reduced so that the blurring of the boundary can be extremely reduced, Improvement can be obtained.
도 1은 본 발명에 따른 회절 격자 기반의 엑스레이 장치의 개략적인 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 본 발명에 따른 회절 격자 기반의 엑스레이 장치 내 흡수 격자(200)의 제조 공정도이다.
도 3은 도 1에 도시된 본 발명에 따른 회절 격자 기반의 엑스레이 장치 내 위상 격자(300)의 제조 공정도이다.
도 4는 도 1에 도시된 본 발명에 따른 회절 격자 기반의 엑스레이 장치 내 검광자 격자(400)의 제조 공정도이다.
도 5의 (a)는 도 1에 도시된 본 발명에 따른 회절 격자 기반의 엑스레이 장치 내 엑스레이 소스(100)의 사시도이고, 도 5의 (b)는 도 1에 도시된 본 발명에 따른 회절 격자 기반의 엑스레이 장치 내 엑스레이 소스(100)의 단면도이다.
도 6는 도 1에 도시된 본 발명에 따른 회절 격자 기반의 엑스레이 장치 내 엑스레이 소스(100)를 아래에서 본 사시도이다.
도 7는 도 1에 도시된 본 발명에 따른 회절 격자 기반의 엑스레이 장치 내 엑스레이 소스(100)에 사용되는 절연 기둥을 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a schematic cross-sectional view of a diffraction grating-based x-ray apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a manufacturing process diagram of the absorption grating 200 in the diffraction grating-based X-ray apparatus according to the present invention shown in FIG.
FIG. 3 is a manufacturing process diagram of the phase grating 300 in the diffraction grating-based X-ray apparatus according to the present invention shown in FIG.
FIG. 4 is a manufacturing process diagram of the analyzer grating 400 in the diffraction grating-based X-ray apparatus according to the present invention shown in FIG.
FIG. 5A is a perspective view of an
FIG. 6 is a perspective view of an
FIG. 7 is a view schematically showing an insulating column used in the
이하, 본 발명에 따른 회절 격자 기반의 엑스레이 장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the diffraction grating-based X-ray apparatus according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 회절 격자 기반의 엑스레이 장치의 개략적인 단면도로서, 엑스레이 소스(100), 메인 진공 챔버(20), 회절 격자들(200, 300, 400) 및 엑스레이 디텍터(10)를 구비하고, 회절 격자들은 흡수 격자(200), 위상 격자(300) 및 검광자 격자(400)를 포함한다. 1 is a schematic cross-sectional view of a diffraction grating-based X-ray apparatus according to the present invention and includes an
도 1을 참조하여 본 발명에 따른 회절 격자 기반의 엑스레이 장치의 각 블록의 기능을 설명하면 다음과 같다.The function of each block of the diffraction grating-based X-ray apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG.
엑스레이 소스(100)는 하나 이상의 절연 기둥을 구비하고 메인 진공 챔버(20)의 일 측면에 부착되어 진공 상태에서 X-선을 발생시킨다.The
여기에서, 엑스레이 소스(100)는 형광색 등을 측정하기에 효과적인 폴리크로메틱(polychromatic) 방식으로서, 촬영하고자 하는 피검체(40)의 종류 및 엑스레이 시스템의 사용 환경에 따라 선형, 원형, 아크형 및 이의 조합 중 어느 하나 이상으로 배열될 수 있고, 그 배열 밀도가 조절될 수 있으며, 유지 및 보수를 위하여 메인 진공 챔버(20)로부터 착탈 가능하게 부착되도록 구성될 수 있다.Here, the
또한, 엑스레이 소스(100)는 하나의 단위 엑스레이 소스 또는 복수의 단위 엑스레이 소스일 수 있고, 겐트리 엑스레이 소스일 수 있는데, 본 실시예에서는 복수의 단위 엑스레이 소스인 것으로 설정한다. In addition, the
메인 진공 챔버(20)는 엑스레이 디텍터(10)와 일정 거리 이격되어 위치하면서, 진공 펌프 등을 이용하여 고 진공으로 유지될 수 있도록 구성된다. 즉, 엑스레이 소스(100)가 진공 상태에서 전자를 방출하여 X-선을 발생할 수 있는 적절한 환경을 제공한다. The
흡수 격자(200)는 엑스레이 소스(100)에서 발생된 X-선을 인가 받아 공간적으로 결 맞는(coherent) X-선 빔을 형성한다. The
위상 격자(300)는 흡수 격자(200)에서 형성된 결 맞는 X-선 빔을 인가 받아 위상차를 형성하여 광 간섭을 일으킨다. The
검광자 격자(400)는 광 간섭이 발생된 X-선 빔을 인가 받아 격자에서 반사될 때 결정 격자 층의 간격에 따라 나타나는 무늬를 분석하여 피검체(40)의 골격과 연조직의 구조를 검출하여 전달한다.The analyzer grating 400 detects the structure of the skeleton and the soft tissues of the
피검체(40)는 엑스레이 디텍터(10)와 거리만큼 이격되며, 중심으로부터 엑스레이 소스(100)와 특정한 각도를 가지도록 배치될 수 있다. 다만, 상기 거리와 특정한 각도는 엑스레이 시스템의 종류 및 사용 환경에 따라 변경될 수 있음을 유의한다. The
한편, 이러한 엑스레이 소스(100)의 구체적인 구성에 대해서는 도 5 내지 도 7를 참조하여 후술하기로 한다. The specific configuration of the
엑스레이 디텍터(10)는 검광자 격자(400)로부터 전달되는 X-선을 인가 받아 엑스레이 컨버터를 통해 가시광선으로 변환하고 수백만 개에 이르는 화소마다 설치된 포토 다이오드가 가시광선을 다시 전기신호로 변환하여 디지털 영상정보로 전송한다.
The
도 2는 도 1에 도시된 본 발명에 따른 회절 격자 기반의 엑스레이 장치 내 흡수 격자(200)의 제조 공정도이다. FIG. 2 is a manufacturing process diagram of the absorption grating 200 in the diffraction grating-based X-ray apparatus according to the present invention shown in FIG.
도 3은 도 1에 도시된 본 발명에 따른 회절 격자 기반의 엑스레이 장치 내 위상 격자(300)의 제조 공정도이다. FIG. 3 is a manufacturing process diagram of the phase grating 300 in the diffraction grating-based X-ray apparatus according to the present invention shown in FIG.
도 4는 도 1에 도시된 본 발명에 따른 회절 격자 기반의 엑스레이 장치 내 검광자 격자(400)의 제조 공정도이다. FIG. 4 is a manufacturing process diagram of the analyzer grating 400 in the diffraction grating-based X-ray apparatus according to the present invention shown in FIG.
도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 회절 격자 기반의 엑스레이 장치 내 흡수 격자(200)의 제조 공정을 설명하면 다음과 같다.The manufacturing process of the absorption grating 200 in the diffraction grating-based X-ray apparatus according to the present invention will now be described with reference to FIGS. 2 to 4. FIG.
먼저, 도 2(a)에 도시한 것과 같이, 기판(220)의 상부에 폴리머층(240)을 증착한다.First, as shown in FIG. 2 (a), a
기판(220)은 실리콘, 석영과 같은 결정성이 좋은 물질, 또는 유리, 아크릴계열의 비결정질 물질을 포함하는데, 격자의 형성에 따라서 기판이 결정되고 용도에 따라서 기판의 면적이 결정된다.The
여기에서, 기판(220)으로서 실리콘을 사용하는 경우에는 두께가 100 ~ 500 μm 인 것이 바람직하고, 폴리머층(240)으로서 감광성 레지스터를 사용하는 경우에는 두께가 1 ~ 5 μm 인 것이 바람직하다. Here, when silicon is used as the
도 2(b)에 도시한 것과 같이, 증착된 폴리머층(240)에 일정 간격의 개구가 만들어 지도록 패터닝하여 포토 레지스트 패턴(245)을 형성한다. As shown in FIG. 2 (b), a
상기 일정 간격은 후술하는 흡수 격자(200)의 돌조부의 폭(A)이 되고, 개구부의 폭(A')과 함께 흡수 격자(200)의 피치(P1), 즉 격자가 줄지어 있는 주기를 결정하는 중요한 요소가 된다.The predetermined interval becomes the width A of the convex portion of the absorption grating 200 to be described later and the pitch P1 of the absorption grating 200 together with the width A ' It is an important factor to decide.
여기에서, 흡수 격자(200)의 피치(P1)는 도 1에 도시된 흡수 격자(200), 위상 격자(300) 및 검광자 격자(400) 간의 거리(d1, d2)에 따라 정해지는데, 2 내지 500 μm로 설정 가능하고, 특히, 흡수 격자(200)와 위상 격자(300) 간의 거리(d1)가 130 cm이고, 위상 격자(300)와 검광자 격자(400) 간의 거리(d2)가 7 cm 인 경우, 127 μm 인 것이 바람직하다.Here, the pitch P1 of the absorption grating 200 is determined by the distances d1 and d2 between the absorption grating 200, the phase grating 300, and the analyzer grating 400 shown in Fig. The distance d1 between the absorption grating 200 and the phase grating 300 is 130 cm and the distance d2 between the phase grating 300 and the analyzer grating 400 is 7 cm, it is preferably 127 [mu] m.
도 2(c)에 도시한 것과 같이, 포토 레지스트 패턴(245)이 형성된 기판 상에 식각 공정을 실시하여 포토 레지스트 패턴(245)이 형성된 이외의 영역 하부를 식각하게 된다. 이때, 식각 깊이는 엑스레이 흡수량에 따라 조절된다. An etching process is performed on the substrate on which the
상기 식각 공정은 습식 식각 또는 건식 식각 등으로 수행할 수 있다.The etching process may be performed by wet etching or dry etching.
도 2(d)및 도 (e)에 도시한 것과 같이, 식각된 기판 상에 흡수 물질(260)을 적층하고, 진공 환경에서 용융 공정을 수행한다. 여기에서, 흡수 물질(260)은 납, 금, 은 등을 사용할 수 있다. As shown in Figs. 2 (d) and 2 (e), the absorbing
도 2(f)에 도시한 것과 같이, 화학 기계적 연마 (CMP, chemical mechanical polishing) 공정을 이용하여 용융된 흡수 물질(265)의 표면을 연마하여, 용융된 흡수 물질(265)의 깊이 또는 높이를 제어한다. 이때, 용도에 따라서, 기판(220)의 표면까지 연마할 수 있다.The surface of the molten
도 2(g) 및 도 2(h)에 도시한 것과 같이, 화학 기계적 연마 공정을 기판(220)의 표면이 노출될 때까지 수행한 후에, 선택적 식각 공정을 통하여, 흡수 격자(200) 이외의 영역을 식각한다.As shown in FIGS. 2 (g) and 2 (h), the chemical mechanical polishing process is performed until the surface of the
도 3은 도 1에 도시된 본 발명에 따른 회절 격자 기반의 엑스레이 장치 내 위상 격자(300)의 제조 공정도이다. FIG. 3 is a manufacturing process diagram of the phase grating 300 in the diffraction grating-based X-ray apparatus according to the present invention shown in FIG.
도 3을 참조하여 본 발명에 따른 회절 격자 기반의 엑스레이 장치 내 위상 격자(300)의 제조 공정을 설명하면 다음과 같다.A manufacturing process of the phase grating 300 in the diffraction grating-based X-ray apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG.
먼저, 도 3(a)에 도시한 것과 같이, 먼저, 도 3(a)에 도시한 것과 같이, 기판(320)의 상부에 폴리머층(340)을 증착한다.First, as shown in FIG. 3A, a
기판(320)은 실리콘, 석영과 같은 결정성이 좋은 물질, 또는 유리, 아크릴계열의 비결정질 물질을 포함하는데, 격자의 형성에 따라서 기판이 결정되고 용도에 따라서 기판의 면적이 결정된다.The
여기에서, 기판(320)으로서 실리콘을 사용하는 경우에는 두께가 50~500 μm 인 것이 바람직하고, 폴리머층(340) 으로서 S1805을 사용하는 경우에는 두께가 0.5 내지 2 um 인 것이 바람직하다. Here, in the case of using silicon as the
도 2(b)에 도시한 것과 같이, 증착된 폴리머층(340)에 일정 간격의 개구가 만들어 지도록 패터닝하여 포토 레지스트 패턴(345)을 형성한다. As shown in FIG. 2 (b), a
상기 일정 간격은 후술하는 위상 격자(300)의 돌조부의 폭(B)이 되고, 개구부의 폭(B')과 함께 위상 격자(300)의 피치(P2)를 결정하는 중요한 요소가 된다.The predetermined interval becomes the width B of the protrusion of the phase grating 300 to be described later and becomes an important factor for determining the pitch P2 of the phase grating 300 together with the width B '
여기에서, 위상 격자(300)의 피치(P2)는 도 1에 도시된 흡수 격자(200), 위상 격자(300) 및 검광자 격자(400) 간의 거리(d1, d2)에 따라 정해지는데, 2 내지 200 μm로 설정 가능하고, 특히, 흡수 격자(200)와 위상 격자(300) 간의 거리(d1)가 130 cm이고, 위상 격자(300)와 검광자 격자(400) 간의 거리(d2)가 7 cm 인 경우, 4.0 μm 인 것이 바람직하다.Here, the pitch P2 of the phase grating 300 is determined by the distances d1 and d2 between the absorption grating 200, the phase grating 300, and the analyzer grating 400 shown in Fig. The distance d1 between the absorption grating 200 and the phase grating 300 is 130 cm and the distance d2 between the phase grating 300 and the analyzer grating 400 is 7 cm, it is preferably 4.0 m.
도 3(b) 및 도 3(c)에 도시한 것과 같이, 기판(320)및 포토 레지스트 패턴(345) 상부 면에 반응 이온 식각(Reactive Ion Etching, RIE)을 수행하여 기판(320) 및 포토 레지스트 패턴(345) 상부 면을 일정 깊이만큼 식각한다.3B and 3C, reactive ion etching (RIE) is performed on the upper surface of the
여기에서, 반응 이온 식각이란 반응성 가스의 플라즈마에 존재하는 활성종을 에칭 재료 표면의 원자와 반응시켜 휘발성의 반응 생성물을 생성시키고, 이것을 재료 표면에서 이탈시켜 에칭하는 기술을 말하는데, 본 발명에서는 반응성 가스로서, C4F8 와 SF6 및 O2를 사용하고, 10 Torr 압력 하에서 건식 식각한다.Here, reactive ion etching refers to a technique of reacting active species present in a plasma of a reactive gas with atoms on the surface of an etching material to generate a volatile reaction product, which is removed from the material surface and etched. In the present invention, Using C 4 F 8 , SF 6, and O 2 , and dry etching under a pressure of 10 Torr.
도 3(d)에 도시한 것과 같이, 상부 면이 일정 깊이만큼 식각된 기판(320) 및 포토 레지스트 패턴(345) 상부 면에 식각 공정을 수행하여 포토 레지스트 패턴(345)을 제거한다. 이때, 포토 레지스트 패턴(345)은 제거하지 않을 수도 있다.
The
도 4는 도 1에 도시된 본 발명에 따른 회절 격자 기반의 엑스레이 장치 내 검광자 격자(400)의 제조 공정도이다. FIG. 4 is a manufacturing process diagram of the analyzer grating 400 in the diffraction grating-based X-ray apparatus according to the present invention shown in FIG.
도 4를 참조하여 본 발명에 따른 회절 격자 기반의 엑스레이 장치 내 검광자 격자(400)의 제조 공정을 설명하면 다음과 같다.The manufacturing process of the analyzer grating 400 in the diffraction grating-based X-ray apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG.
먼저, 도 4(a)에 도시한 것과 같이, 도 2(a) 내지 도 2(g)에 나타낸 본 발명에 따른 엑스레이 장치 내 위상 격자(300)의 제조 공정과 동일한 공정에 의해 일정 간격을 가지는 검광자 격자(400)를 형성하므로 이하에서는 상세한 공정 설명은 생략한다.First, as shown in Fig. 4A, by the same process as the manufacturing process of the phase grating 300 in the X-ray apparatus according to the present invention shown in Figs. 2A to 2G, Since the analyzer grating 400 is formed, the detailed process will not be described below.
상기 일정 간격은 후술하는 검광자 격자(400)의 돌조부의 폭(C)이 되고, 개구부의 폭(C')과 함께 검광자 격자(400)의 피치(P3)를 결정하는 중요한 요소가 된다.The predetermined interval becomes the width C of the protruding portion of the analyzer grating 400 and is an important factor for determining the pitch P3 of the analyzer grating 400 together with the width C ' .
여기에서, 검광자 격자(400)의 피치(P3)는 도 1에 도시된 흡수 격자(200), 위상 격자(300) 및 검광자 격자(400) 간의 거리(d1, d2)에 따라 정해지는데, 3.8 내지 4.2 μm로 설정 가능하고, 특히, 흡수 격자(200)와 위상 격자(300) 간의 거리(d1)가 130 cm이고, 위상 격자(300)와 검광자 격자(400) 간의 거리(d2)가 7 cm 인 경우, 4.0 μm 인 것이 바람직하다.The pitch P3 of the analyzer grating 400 is determined according to the distances d1 and d2 between the absorption grating 200, the phase grating 300 and the analyzer grating 400 shown in Fig. 1, The distance d1 between the absorption grating 200 and the phase grating 300 is 130 cm and the distance d2 between the phase grating 300 and the analyzer grating 400 is set to be 3.8 to 4.2 μm, When it is 7 cm, it is preferably 4.0 m.
도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 회절 격자 기반의 엑스레이 장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.The operation of the diffraction grating-based X-ray apparatus according to the present invention will now be described with reference to FIGS. 1 to 4. FIG.
본 발명에 따른 회절 격자 기반의 엑스레이 장치는 X-선의 위상 시프트(shift)에 근거하고 회절 격자의 간섭 현상을 이용하여 콘트라스트(contrast)를 발생시킨다.The diffraction grating-based X-ray apparatus according to the present invention generates a contrast based on the phase shift of the X-ray and the interference phenomenon of the diffraction grating.
즉, 엑스레이 소스(100)가 진공 상태에서 X-선을 발생시키면 흡수 격자(200)에서 이를 인가 받아 공간적으로 결 맞는 X-선 빔을 형성하고, 위상 격자(300)에서 위상차를 형성하여 광 간섭을 발생시킨다.That is, when the
이때, 흡수 격자(200)는 X-선을 흡수하는 재료로 제작되고, 충분한 두께를 가지는 회절 격자가 이용된다. At this time, the absorption grating 200 is made of a material that absorbs X-rays, and a diffraction grating having a sufficient thickness is used.
위상 격자(300)가 X-선의 위상을 주기적으로 변조하면, 위상 격자(300)를 투과한 뒤의 X-선 강도 분포는 위상 격자(300)의 형상을 반영하게 된다.When the phase grating 300 periodically modulates the phase of the X-ray, the X-ray intensity distribution after passing through the phase grating 300 reflects the shape of the phase grating 300.
X선의 공간적으로 결 맞는 장이 위상 격자(300)의 피치(P2)보다도 큰 경우, 일정한 위치에 높은 콘트라스트의 명암 주기상, 즉 자기상이 나타난다.When the spatially correlated field of the X-ray is larger than the pitch P2 of the phase grating 300, a high-contrast light-dark cycle period, i.e., a magnetic image appears at a constant position.
만일, 흡수 격자(200)를 자기상이 형성되는 위치에 배치하면, 이 자기 상과 흡수 격자(200)와의 중복에 의해 무아레(moire) 줄무늬가 발생한다.If the absorption grating 200 is disposed at a position where a magnetic image is formed, moiré streaks are generated due to overlapping of the magnetic image and the
흡수 격자(200) 및 위상 격자(300)를 통과한 X-선은 피검체(40)에 의하여 굴절되는데, 굴절률은 다음 수식(1)과 같은 복소 함수로 표현된다.The X-ray passing through the absorption grating 200 and the phase grating 300 is refracted by the inspected
여기에서, δ는 X-선의 위상 변화를 나타내는 값으로서 10-5~10-7 의 크기를 갖는다. β는 피검체(40)의 X-선 흡수 계수로서 10-7~10-9 의 값을 갖는다. Here,? Is a value representing the phase change of the X-ray and has a size of 10 -5 to 10 -7 . beta has a value of 10 -7 to 10 < -9 > as an X-ray absorption coefficient of the inspected object (40).
이 값들은 각 격자 피치 값의 1/10 ~1/100정도의 크기로 동일 매질 내에서의 변화를 측정하기에는 매우 작은 값으로, 현재의 사업용, 임상용 X-선 영상은 이러한 흡수 계수가 영향을 주기 때문에 생체의 골격과 연조직의 구분만이 가능하다.These values are about 1/10 to 1/100 of the value of each lattice pitch and are very small to measure changes in the same medium. In current commercial and clinical X-ray images, Therefore, it is possible to distinguish between the skeleton and the soft tissue of a living body.
하지만, 위상 변화 값(δ)을 이용하여 X-선 영상을 측정한다면 흡수 계수 값(β)보다 10배~100배 큰 값을 측정할 수 있다. 즉, X-선 광원의 광자량을 그만큼 줄일 수 있어 실시간 측정이 가능하며, 또한 환자와 시료의 피폭량을 약 1/1000 정도로 현저하게 감소시킬 수 있게 된다.However, if the X-ray image is measured using the phase change value (?), A
그러나, 위상 변화 값(δ)을 이용하기 위해서는 X-선 광원의 간섭성이 매우 우수해야 한다는 조건이 필요하다. However, in order to use the phase change value [delta], the condition that the coherence of the X-ray light source should be very good is required.
따라서, 본 발명에서는 흡수 격자(200), 위상 격자(300) 및 검광자 격자(400) 간의 거리(d1, d2) 및 각 회절 격자의 피치(P1, P2, P3)을 조절하여 위상 변화 값(δ)을 발생하여 X-선 위상차 영상을 획득하고, 각 회절 격자에서 흡수부의 두께 및 구성 성분에 따라 흡수 계수 값(β)을 변화시켜 X-선 에너지의 세기를 조절할 수 있다.Therefore, in the present invention, the distances d1 and d2 between the absorption grating 200, the phase grating 300 and the analyzer grating 400, and the pitches P1, P2 and P3 of the diffraction gratings are adjusted to obtain a phase change value δ) to obtain an X-ray phase difference image, and the intensity of the X-ray energy can be adjusted by varying the absorption coefficient value β according to the thickness and constituent components of the absorption part in each diffraction grating.
즉, 각 회절 격자에 입사된 X-선은 격자에 의해 회절되며 회절되는 X-선의 강도와 폭은 격자 흡수부의 두께와 격자 간격에 의해 결정된다.That is, the X-rays incident on each diffraction grating are diffracted by the grating, and the intensity and width of the diffracted X-rays are determined by the thickness of the grating absorber and the lattice spacing.
상기 빔의 강도와 폭이 결정된 X-선은 회절 격자들 각각에서 회절조건에 만족하는 동일 위상의 X-선이 중첩되어 전파되어 높은 휘도를 갖는 결 맞음 X-선이 발생하게 되고, 다층박막을 증착하여 제조된 격자는 고 반사율의 격자 면을 형성함으로써 회절이득을 증가시킨다.The X-ray having the intensity and width of the beam is propagated by overlapping the X-rays of the same phase satisfying the diffraction condition in each of the diffraction gratings, resulting in a condensed X-ray having a high luminance, The lattice fabricated by deposition increases the diffraction gain by forming a high reflectance lattice plane.
이와 같이 높은 휘도를 갖게 된 결 맞음 X-선이 회절 이득이 증가되어 회절되어 피검체(40)을 투과하고 굴절되어 형성되는 자기 상을 검광자 격자(400)가 인가 받아 피검체(40)의 골격과 연조직의 구조를 검출하여 전달하면, 엑스레이 디텍터(10)는 이를 인가 받아 가시광선으로 변환하고 다시 전기신호로 변환해 디지털 영상정보로 전송한다. The X-ray thus obtained with high luminance is diffracted by increasing the diffraction gain, and transmitted through the inspected
이때, 충분한 콘트라스트(contrast)로부터 발생되는 자기 상을 검출하기 위해서는 공간 분해 성능이 높은 X-선 엑스레이 디텍터가 필요하고, 자기 상을 고분해 성능으로 관찰하고 싶은 경우에는 위상 격자(300)의 피치(P2)를 작게 하는 것이 바람직하다.
In order to detect a magnetic image generated from sufficient contrast, an X-ray X-ray detector having high spatial resolution performance is required. When it is desired to observe a magnetic image with a high resolution performance, the pitch of the phase grating 300 P2 is smaller.
도 5의 (a)는 도 1에 도시된 본 발명에 따른 회절 격자 기반의 엑스레이 장치 내 엑스레이 소스(100)의 사시도이고, 도 5의 (b)는 도 1에 도시된 본 발명에 따른 회절 격자 기반의 엑스레이 장치 내 엑스레이 소스(100)의 단면도이다.FIG. 5A is a perspective view of an
도 6는 도 1에 도시된 본 발명에 따른 회절 격자 기반의 엑스레이 장치 내 엑스레이 소스(100)를 아래에서 본 사시도이다.FIG. 6 is a perspective view of an
도 7는 도 1에 도시된 본 발명에 따른 회절 격자 기반의 엑스레이 장치 내 엑스레이 소스(100)에 사용되는 절연 기둥을 개략적으로 도시한 도면이다. FIG. 7 is a view schematically showing an insulating column used in the
도 5 내지 도 7를 참조하면, 단위 엑스레이 소스(100)는 캐소드 전극(110), 에미터(120), 애노드 전극(130), 게이트 전극(140), 포커싱 전극(150) 및 하나 이상의 절연 기둥(160)을 포함한다. 한편, 이러한 단위 엑스레이 소스(100)는 특별한 언급이 없어도 진공에서 작동함을 유의한다. 5 to 7, a
캐소드 전극(110)은 유리, 금속, 석영, 규소 또는 알루미나로 형성된 기판(도시 안됨)의 상부에 위치하는 것으로서, 캐소드 전극(110) 상에는 후술되는 점광원 형태 및/또는 면광원 형태의 에미터(120)가 위치하게 된다.The
또한, 캐소드 전극(110)에는 하나 이상의 절연 기둥(160)이 제공되어, 후술되는 게이트 전극(140) 및 포커싱 전극(150)을 분리 및 고정시킴으로써, 상기 전극들의 위치 및 상호간의 간격을 용이하게 제어할 수 있게 되는데, 이에 대해서는 후술하기로 한다. The
에미터(120)는 전자를 방출하는 역할을 수행하는 것으로서, 점광원 형태의 구성을 가지는 것으로 도시된다. The
이러한 점광원 형태의 에미터(120)는 전자가 방출되는 선단이 뾰족한 형상을 가지는 한 그 형태가 특별히 제한되지는 않는다. 다만, 바람직하게는, 원뿔형, 사면체형 및 끝이 뾰족한 선단을 구비하는 원기둥형 및 끝이 뾰족한 선단을 구비하는 다면체형 중 어느 하나일 수 있다. The shape of the point
이러한 점광원 형태의 에미터(120)는 그 밑면의 지름이 약 0.1~4mm이며 그 높이가 0.5~5cm인 것을 특징으로 한다. 이러한 이유는 상술된 정도의 크기 및 규모를 가지는 경우에 점 광원으로서 전자를 효과적으로 방출할 수 있으며 본 발명에 따른 효과를 달성할 수 있기 때문이다. The point
또한 에미터(120)의 종류는 특별히 제한되지 않으나, 금속, 탄소계열 물질로 구성된 전도성 물질인 것이 바람직하다. Further, the type of the
한편, 에미터(120)는 방출되는 전자의 궤적을 조절하거나 원하는 엑스레이 소스의 성능 등에 따라 점광원 형태뿐만 아니라 면광원 형태의 에미터가 사용될 수 있음을 유의한다. 이 경우, 면광원 형태의 에미터는 규소, 금속, 탄소계열 위에 형성된 탄소구조물 또는 금속인 것이 바람직하다. It should be noted that the
애노드 전극(130)은 에미터(120)의 상측에 위치한다. The
애노드 전극(130)에는 전원을 인가하기 위한 전극 및/또는 DC 전원공급기(도시 안됨)가 제공되지만 이러한 내용은 공지된 것으로서 본 명세서에서는 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다. The
이러한 애노드 전극(130)의 재료는 일반적으로 구리, 텅스텐, 망간, 몰디브 및 이의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 재료로 형성되는 것이 바람직하다. 또한 박막형 엑스레이의 경우 애노드 전극(130)은 금속 박막으로 형성될 수 있음을 유의한다. The material of the
이러한 구성으로 인해, 상술된 에미터(120)가 전자를 방출하는 경우에 방출된 전자는 애노드 전극(130)을 구성하는 금속에 충돌한 후, 반사 또는 그 금속을 통과하면서 X-선을 발생시키게 된다. With this configuration, when the
게이트 전극(140)은 에미터(120)와 애노드 전극(130) 사이에 위치하게 된다. 이러한 게이트 전극(140)은 에미터(120)로부터 방출되는 전자의 방출량을 증가시키고 방출된 전자의 속도를 보다 가속시키는 역할을 수행한다.The
포커싱 전극(150a, 150b)은 게이트 전극(140)과 애노드 전극(130) 사이에 위치하게 된다. 이러한 포커싱 전극(150)은 에미터(120)로부터 방출된 전자가 퍼지거나 산란되지 않고 애노드 전극(130)을 향하여 이동할 수 있게 한다. The focusing
도면에서는 이러한 게이트 전극(140)은 하나 존재하고, 포커싱 전극(150a, 150b)은 2개 존재하는 것으로 도시하였으나, 방출되는 전자의 궤적을 조절하거나 원하는 엑스레이 소스의 성능 등에 따라 게이트 전극(140) 및 포커싱 전극(150a, 150b)의 개수는 다양하게 변경될 수 있음을 유의한다. Although there is one
또한, 이러한 게이트 전극(140) 및 포커싱 전극(150a, 150b)은 후술되는 하나 이상의 절연 기둥(160)으로부터 착탈 가능하게 구성되어 그 추출이 용이하게 된다. In addition, the
한편, 게이트 전극(140) 및 포커싱 전극(150a, 150b)은 에미터(120)부터 방출되는 전자의 궤적에 따라 그 형태가 결정될 수 있다. 도면에서는 상기 전극들이 원형의 구멍이 존재하는 일정한 두께를 갖는 판 형태의 부재인 것으로 도시하였으나, 상기 전극들은 원형의 고리 형태 또는 내부에 구멍이 존재하는 원통형의 실린더와 같은 형태 또는 일정한 간격을 가지고 배치되는 일정한 두께를 가지는 판상의 형태 등으로 형성될 수 있음을 유의한다. The shape of the
하나 이상의 절연 기둥(160)은 캐소드 전극(110)에 상부에 제공되거나 또는 캐소드 전극(110)에 수직 방향으로 삽입되도록 제공되어, 상술된 게이트 전극(140) 및 포커싱 전극(150a, 150b)을 분리하는 역할을 수행하며 또한 게이트 전극(140) 및 포커싱 전극(150a, 150b)의 위치를 고정 및 조절하는 역할을 수행한다. One or more
이러한 하나 이상의 절연 기둥(160)이 게이트 전극(140) 및 포커싱 전극(150a, 150b)의 위치를 제어하는 원리를 구체적으로 살펴보면 아래와 같다. The principle of controlling the positions of the
하나 이상의 절연 기둥(160)은 게이트 전극(140) 및 포커싱 전극(150a, 150b)을 관통하도록 구성된다. 즉 게이트 전극(140) 및 포커싱 전극(150a, 150b)에는 절연 기둥(160)이 관통될 수 있도록 절연 기둥(160)의 크기 및 모양에 상응하는 관통홀이 형성되게 된다. 또한, 절연 기둥(160)의 측면부에는 하나 이상의 제1홀(162)이 형성되게 되며, 게이트 전극(140) 및 포커싱 전극(150a, 150b) 각각에도 그 측면부에 하나 이상의 제2홀(151)이 형성되게 된다. One or more
도면에서는, 원통형의 절연 기둥(160)의 측면부에 3개의 제1홀(162)이 형성되어 있지만 이는 예시적인 것에 불과하며, 또한 게이트 전극(140) 및 포커싱 전극(150a, 150b) 각각의 측면부에도 4개 이상의 제2홀(151)이 형성되어 있지만 이는 예시적인 것에 불과함을 유의한다. Although three
이러한 제2홀(151) 및 제1홀(162)을 관통할 수 있는 전원 연결 부재(도시 안됨, 예를 들면, 일정한 형태의 나사 또는 조임 부재)를 사용하여 절연 기둥(160)과 각각의 전극을 고정함으로써, 게이트 전극(140) 및 포커싱 전극(150a, 150b)이 서로 분리되어 일정한 위치에서 유지될 수 있게 된다. A power connection member (not shown, for example, a certain type of screw or tightening member) capable of penetrating the
이때, 각 절연 기둥(160)에 형성되는 제1홀(162)의 위치를 선택적으로 조정함으로써 전극들 상호간의 간격을 용이하게 제어할 수 있게 된다. At this time, the interval between the electrodes can be easily controlled by selectively adjusting the positions of the
한편, 하나 이상의 절연 기둥(160)은 내부가 꽉 찬 기둥형 형태일 수도 있으나, 도 7를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에서는, 하나 이상의 절연 기둥(160)은 그 내부가 빈 중공형으로 형성되며, 절연 기둥의 내부에는 외부 전원과 연결된 전선(161)이 위치하게 된다. 7, one or more
이 경우, 전원 연결 부재가 제2홀(151) 및 제1홀(162)을 관통하여 절연 기둥(160) 내부에 위치하는 전선에 접촉함으로써 외부 전원으로부터 게이트 전극(140) 및 포커싱 전극(150a, 150b) 각각에 적절한 전원을 인가할 수 있게 된다. In this case, since the power connection member passes through the
예를 들어, 단위 엑스레이 소스(100)에 사용되는 게이트 전극(140)이 하나이고 포커싱 전극(150a, 150b)이 2개인 경우에는 절연 기둥(160)은 3개가 있는 것이 바람직하다. 이때, 에미터(120)는 캐소드 전극(110)의 중심부에 위치하고 3개의 절연 기둥은 에미터(120)를 둘러싸도록 위치하는 것이 바람직하지만 3개의 절연 기둥의 위치가 반드시 이에 제한되는 것은 아님을 유의한다. 한편, 포커싱 전극이 하나 더 추가되는 경우에는 절연 기둥(160)은 4개가 위치하는 것이 바람직하다. For example, when there are one
3개의 절연 기둥의 내부에는 외부 전원과 연결되는 전선이 각각 위치하게 되며, 각 전극에 형성되는 제2홀 및 각 절연 기둥에 형성되는 제1홀을 통하여 1개의 절연 기둥 당 1개의 전극이 전원 연결 부재에 의해 연결 고정 됨으로써, 각 전극에 적절한 전원을 인가할 수 있게 된다. Electric wires connected to an external power source are respectively located inside the three insulating pillars, one electrode per one insulating column is electrically connected through a second hole formed in each electrode and a first hole formed in each insulating column So that it is possible to apply appropriate power to each electrode.
한편, 절연 기둥(160)은 내부가 꽉 찬 기둥형 형태인 경우에는 각각의 전극에 전원을 인가하기 위한 별도의 DC 전원공급기(도시 안됨)가 제공되어, 각각의 전극에 전원을 인가하도록 구성될 수 있다. On the other hand, in the case where the
여기서, 하나 이상의 절연 기둥의 형태는 원형, 타원형, 삼각형, 사각형, 다면체형 및 이의 조합형 중 어느 하나 이상인 것이 바람직하다. Here, it is preferable that the shape of the at least one insulating column is at least one of a circle, an ellipse, a triangle, a square, a polyhedron, and a combination thereof.
또한 상기 하나 이상의 절연 기둥은 세라믹, 석영, 유리, 테프론, 폴리머 및 이의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 재료로 구성되는 것이 바람직하다. It is also preferred that the at least one insulating column is made of a material selected from the group consisting of ceramic, quartz, glass, Teflon, polymer and mixtures thereof.
이와 같이 본 발명에 따른 회절 격자 기반의 엑스레이 장치는 회절 격자를 이용하여 결 맞음 빔을 생성하고 간섭계를 형성하여 위상차 이미지를 생성하여 콘트라스트가 향상되고 선명도가 우수한 엑스레이 영상을 획득하는 회절 격자 기반의 엑스레이 장치를 제공함으로써 X-선 빔의 공간적 결 맞음을 증가시키고, X-선들의 회절, 간섭효과에 의해 동일 위상의 X-선이 전파 되어 고해상도 및 저 선량의 영상을 얻을 수 있어 종래의 엑스레이 흡수 대비보다 X-선 피폭량을 현저하게 줄일 수 있다.. As described above, the diffraction grating-based x-ray apparatus according to the present invention generates diffraction grating-based x-ray diffraction grating-based x-ray diffraction gratings Ray diffraction and interference effects of X-ray beams, it is possible to obtain images of high resolution and low dose by propagating X-rays of the same phase by the diffraction and interference effect of X-rays, X-ray exposure can be significantly reduced.
또한, 엑스레이 소스 내 캐소드 전극 상에 제공되는 하나 이상의 절연 기둥을 통하여 전극들의 고정 위치 및 상호간의 간격을 조절하고 에미터로부터 방출되는 전자 궤적 변화를 용이하게 제어함으로써 고효율의 전자 방출 특성 제어가 가능하고, 안정적인 전자 방출을 통하여 장비의 수명을 연장시켜 유지 비용을 감소시킬 수 있으며, X-선의 빔 직경 미세화를 통해 고분해능 및 출력 조절이 용이하다.Further, it is possible to control the electron emission characteristic of the high efficiency by easily controlling the change of the electron locus emitted from the emitter by adjusting the fixed positions and the interval between the electrodes through one or more insulating pillars provided on the cathode electrode in the X- , Stable electron emission can extend the lifetime of the equipment and reduce the maintenance cost, and it is easy to control the high resolution and output by miniaturizing the beam diameter of the X-ray.
또한, 엑스레이 소스에서 나노 소재를 이용한 전계 방출 방식의 X-선 광원을 사용함으로써 방출 전자의 운동 에너지가 거의 일정하고 전자 방출 방향성이 양호하여 정전기 렌즈 등을 통해 쉽게 초점 크기를 제어할 수 있으므로 매우 선명한 방사선 영상을 얻을 수 있으며, 정전기적으로 정밀하게 X-선 초점크기를 조절할 수 있고, 회전축 유격에 의한 오차를 줄일 수 있으므로 경계의 흐림을 극단적으로 줄일 수 있어서 재구성 영상의 질적 향상을 획득할 수 있게 된다.In addition, by using a field emission type X-ray light source using a nano material in the x-ray source, the kinetic energy of the emitted electrons is almost constant and the electron emission direction is good, so that the focus size can be easily controlled through the electrostatic lens or the like. Ray image can be obtained, the X-ray focus size can be precisely controlled electrostatically, and the error due to the rotation axis clearance can be reduced, so that the blurring of the boundary can be extremely reduced, so that the quality improvement of the reconstructed image can be obtained do.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. It will be understood that the present invention can be changed.
10 : 엑스레이 디텍터
20 : 메인 진공 챔버
100 : 엑스레이 소스
200 : 흡수 격자
300 : 위상 격자
400 : 검광자 격자10: X-ray detector
20: main vacuum chamber
100: X-ray source
200: Absorption grating
300: phase grating
400: analyzer grating
Claims (16)
상기 방출된 X-선을 인가 받아 결 맞는(coherent) X-선을 생성하고, 위상차를 형성하여 내측에 위치한 피검체를 투과한 X-선을 전달하는 회절 격자들; 및
상기 전달되는 X-선을 인가 받아 전기신호로 변환하여 디지털 영상정보로 전송하는 엑스레이 디텍터;
를 구비하고,
상기 회절 격자들은
상기 방출된 X-선을 인가 받아 상기 결 맞는 X-선을 생성하는 흡수 격자;
상기 결 맞는 X-선을 인가 받아 상기 위상차를 형성하여 광 간섭을 발생시키는 위상 격자; 및
상기 광 간섭이 발생되어 상기 피검체를 투과한 X-선을 인가 받아 격자 간 간격에 따라 나타나는 무늬에 따라 상기 피검체의 내부 구조를 검출하는 상기 X-선을 전달하는 검광자 격자;인 것을 특징으로 하는,
회절 격자 기반의 엑스레이 장치.
An x-ray source having one or more insulating pillars and emitting x-rays in a vacuum state;
A diffraction grating for generating coherent X-rays by applying the emitted X-rays, transmitting the X-rays transmitted through the object located inside and forming a phase difference; And
An X-ray detector for receiving the transmitted X-rays and converting the received X-rays into electric signals and transmitting them as digital image information;
And,
The diffraction gratings
An absorption grating that receives the emitted X-rays to generate the focused X-rays;
A phase grating which receives the concatenated X-rays and forms the phase difference to generate optical interference; And
And an analyzer grating for receiving the X-ray transmitted through the inspected object and transmitting the X-ray for detecting the internal structure of the inspected object according to a pattern appearing according to an interval between the gratings As a result,
Diffraction grating based x-ray device.
상기 위상 격자는
회절조건에 만족하는 동일 위상의 X-선을 중첩시켜 전파하여 휘도가 증가된 X-선을 발생시키는 것을 특징으로 하는,
회절 격자 기반의 엑스레이 장치.
The method according to claim 1,
The phase grating
Rays of the same phase satisfying the diffraction condition are superposed and propagated to generate an X-ray with increased brightness.
Diffraction grating based x-ray device.
상기 위상 격자에는
다층박막이 증착되어 반사율이 증가된 격자 면이 형성됨으로써 회절이득이 증가되는 것을 특징으로 하는,
회절 격자 기반의 엑스레이 장치.
The method according to claim 1,
In the phase grating
Characterized in that the multilayer thin film is deposited to form a lattice surface with an increased reflectance, thereby increasing the diffraction gain.
Diffraction grating based x-ray device.
상기 피검체를 투과한 X-선의 위상차는
상기 회절 격자들의 위상 변화값이 발생되어 형성되고,
상기 피검체를 투과한 X-선의 에너지 세기는
상기 회절 격자들의 흡수 계수가 변화되어 조절되는 것을 특징으로 하는,
회절 격자 기반의 엑스레이 장치.
The method according to claim 1,
The phase difference of the X-rays transmitted through the inspected object is
A phase change value of the diffraction grating is generated and formed,
The energy intensity of the X-rays transmitted through the inspected object is
Characterized in that the absorption coefficients of the diffraction gratings are varied and adjusted.
Diffraction grating based x-ray device.
상기 위상 변화값은
상기 회절 격자들 간의 거리(d1, d2) 및 상기 회절 격자들 각각의 피치(P1, P2, P3) 중 어느 하나 이상을 조절하여 변화되는 것을 특징으로 하는,
회절 격자 기반의 엑스레이 장치.
6. The method of claim 5,
The phase change value
And the pitches (P1, P2, P3) of the diffraction gratings are adjusted by adjusting the distances (d1, d2) between the diffraction gratings and the pitches (P1,
Diffraction grating based x-ray device.
상기 흡수 계수는
상기 회절 격자들 각각의 흡수부의 두께 및 구성 성분 중 어느 하나 이상 에 따라 조절되는 것을 특징으로 하는,
회절 격자 기반의 엑스레이 장치.
6. The method of claim 5,
The absorption coefficient
And the thickness of the absorptive portion of each of the diffraction gratings and the constituent components thereof.
Diffraction grating based x-ray device.
상기 엑스레이 소스는
하나 또는 2개 이상의 단위 엑스레이 소스 또는 겐트리 엑스레이 소스인 것을 특징으로 하는,
회절 격자 기반의 엑스레이 장치.
The method according to claim 1,
The x-
One or more unit x-ray sources or gantry x-ray sources.
Diffraction grating based x-ray device.
상기 엑스레이 소스는,
캐소드 전극;
상기 캐소드 전극 상에 형성되는 에미터;
상기 에미터 상측에 위치하는 애노드 전극;
상기 에미터와 상기 애노드 전극 사이에 위치하는 게이트 전극; 및
상기 에미터와 상기 애노드 전극 사이에 위치하는 포커싱 전극;을 포함하고,
상기 캐소드 전극에는 상기 게이트 전극 및 상기 포커싱 전극의 위치를 조절할 수 있는 하나 이상의 절연 기둥이 제공되는 것을 특징으로 하는,
회절 격자 기반의 엑스레이 장치.
The method according to claim 1,
The x-
A cathode electrode;
An emitter formed on the cathode electrode;
An anode electrode located on the emitter;
A gate electrode positioned between the emitter and the anode electrode; And
And a focusing electrode positioned between the emitter and the anode electrode,
Wherein the cathode electrode is provided with one or more insulating pillars capable of adjusting positions of the gate electrode and the focusing electrode.
Diffraction grating based x-ray device.
상기 게이트 전극 및 상기 포커싱 전극은
상기 하나 이상의 절연 기둥이 관통될 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는,
회절 격자 기반의 엑스레이 장치.
10. The method of claim 9,
The gate electrode and the focusing electrode
Wherein the at least one insulating column is configured to be penetrable.
Diffraction grating based x-ray device.
상기 에미터는
점광원 형태 및 면광원 형태 중 어느 하나 이상의 형태인 것을 특징으로 하는,
회절 격자 기반의 엑스레이 장치.
10. The method of claim 9,
The emitter
A point light source type, and a surface light source type.
Diffraction grating based x-ray device.
상기 하나 이상의 절연 기둥은
그 내부가 중공형 또는 꽉 찬 기둥 형태로 형성되며, 그리고
상기 하나 이상의 절연 기둥이 중공형일 경우, 상기 하나 이상의 절연 기둥의 내부에는 외부 전원과 연결된 전선이 위치하는 것을 특징으로 하는,
회절 격자 기반의 엑스레이 장치.
10. The method of claim 9,
The at least one insulating post
The inside thereof is formed in the form of a hollow or filled column, and
Wherein when at least one of the at least one insulating pillars is hollow, a wire connected to an external power source is located inside the at least one insulating pillars.
Diffraction grating based x-ray device.
상기 하나 이상의 절연 기둥 각각에는 하나 이상의 제1홀이 제공되며,
상기 게이트 전극 및 상기 포커싱 전극 각각에는 하나 이상의 제2홀이 제공되며,
상기 제2홀 및 상기 제1홀을 관통하여 상기 전선에 접촉하는 전원 연결 부재를 통하여, 상기 외부 전원으로부터 상기 게이트 전극 및 상기 포커싱 전극 각각에 전원이 인가되는 것을 특징으로 하는,
회절 격자 기반의 엑스레이 장치.
13. The method of claim 12,
Wherein each of the one or more insulating pillars is provided with at least one first hole,
Wherein each of the gate electrode and the focusing electrode is provided with at least one second hole,
Wherein power is applied to the gate electrode and the focusing electrode from the external power source through a power connection member that penetrates through the second hole and the first hole and contacts the electric wire.
Diffraction grating based x-ray device.
상기 하나 이상의 절연 기둥은
세라믹, 석영, 유리, 테프론, 폴리머 및 이의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 재료로 구성되는 것을 특징으로 하는,
회절 격자 기반의 엑스레이 장치.
10. The method of claim 9,
The at least one insulating post
Ceramic, quartz, glass, Teflon, a polymer, and a mixture thereof.
Diffraction grating based x-ray device.
상기 게이트 전극 및 상기 포커싱 전극 각각의 고정 위치를 상기 하나 이상의 절연 기둥을 통하여 조절함으로써, 상기 에미터로부터 방출되는 전자의 궤적을 제어하는 것을 특징으로 하는,
회절 격자 기반의 엑스레이 장치.
10. The method of claim 9,
And controlling the locus of electrons emitted from the emitter by adjusting the fixing position of each of the gate electrode and the focusing electrode through the one or more insulating pillars.
Diffraction grating based x-ray device.
상기 회절 격자 기반의 엑스레이 장치는
상기 엑스레이 소스의 일측면이 부착되고 내부를 진공 상태로 유지시키는 메인 진공 챔버;
를 더 구비하는 것을 특징으로 하는,
회절 격자 기반의 엑스레이 장치.
The method according to claim 1,
The diffraction grating-based x-ray device
A main vacuum chamber to which one side of the x-ray source is attached and keeps the inside thereof in a vacuum state;
Further comprising:
Diffraction grating based x-ray device.
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Cited By (1)
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---|---|---|---|---|
KR101997862B1 (en) * | 2018-12-26 | 2019-07-08 | 제이피아이헬스케어 주식회사 | Method of manufacturing Criss-Cross type X-ray grid |
Families Citing this family (1)
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---|---|---|---|---|
KR102047436B1 (en) * | 2017-12-07 | 2019-11-22 | 경희대학교 산학협력단 | X-ray source unit and x-ray apparatus |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004357724A (en) * | 2003-05-30 | 2004-12-24 | Toshiba Corp | X-ray ct apparatus, x-ray generating apparatus, and data collecting method of x-ray ct apparatus |
US20110007869A1 (en) * | 2006-02-14 | 2011-01-13 | University Of Maryland, Baltimore County | Instrument and method for x-ray diffraction, fluorescence, and crystal texture analysis without sample preparation |
-
2011
- 2011-07-07 KR KR1020110067552A patent/KR101267615B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004357724A (en) * | 2003-05-30 | 2004-12-24 | Toshiba Corp | X-ray ct apparatus, x-ray generating apparatus, and data collecting method of x-ray ct apparatus |
US20110007869A1 (en) * | 2006-02-14 | 2011-01-13 | University Of Maryland, Baltimore County | Instrument and method for x-ray diffraction, fluorescence, and crystal texture analysis without sample preparation |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101997862B1 (en) * | 2018-12-26 | 2019-07-08 | 제이피아이헬스케어 주식회사 | Method of manufacturing Criss-Cross type X-ray grid |
WO2020138673A1 (en) * | 2018-12-26 | 2020-07-02 | 제이피아이헬스케어 주식회사 | Method for manufacturing lattice-shaped x-ray grid |
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