KR101439209B1 - 에어 분사 방식을 갖는 연엑스선 이오나이저 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압축 공기를 공급할 수 있는 수단과 연엑스선 튜브 모듈을 연동시켜 연엑스선 튜브 모듈을 이용한 연엑스선 조사시 압축 공기를 동시에 토출시킴으로써 연엑스선의 조사 범위와 조사 거리를 확대시킨 에어 분사 방식의 연엑스선 이오나이저에 관한 것이다
본 발명에서 제안하는 에어 분사 방식을 갖는 연엑스선 이오나이저는 고압선을 통하여 소정의 고전압을 출력하는 고전압 발생 모듈과, 상기 고전압을 공급받아 연엑스선을 조사하는 연엑스선 튜브 모듈과, 상기 고압선이 통과하는 제 1 관통부와 외부의 압축 공기가 유입되는 제 2 관통부가 형성되어 있는 에어 및 고압선 분배 모듈과, 상기 고압선 발생 모듈과 상기 에어 및 고압선 분배 모듈을 탈부착 가능하게 연결시키는 제 1 가요관과, 상기 에어 및 고압선 분배 모듈과 상기 연엑스선 튜브 모듈을 상호 탈부착 가능하게 연결시키는 제 2 가요관을 구비한다.
본 발명에 따른 연엑스선 이오나이저는 플렉서블한 가요관을 사용하기 때문에 제전 대상 물체의 위치에 따라 다양한 방향한 방향으로 자유로이 설치할 수 있으며, 즉, 압축 공기를 통해 제전 대상 물체에 이온을 분사시킬 수 있으므로 제전 시간을 단축시킬 수 있음은 물론 넓은 범위에 대한 제전이 가능하다.

Description

에어 분사 방식을 갖는 연엑스선 이오나이저{Soft X-ray ionizer with air ejecting function}

본 발명은 정전기 제거를 위한 연엑스선 이오나이저에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 이온화된 기류와 함께 압축 공기를 정전기 제거 대상물에 방출하는 것을 가능하게 하는 에어 분사 방식을 갖는 연엑스선 이오나이저에 관한 것이다.

일반적으로, 물질투과성에 따라서 얇은 공기층에 의해서도 쉽게 흡수되는 투과성이 낮은 방사선을 연엑스선이라 하고, 륀트겐 등에 사용하는 투과성이 높은 것을 경엑스선이라 한다.

연엑스선의 에너지는 경엑스선에 비해 수십분의 일 정도로 낮고, 직접 조사에 의한 영향 또한 훨씬 적다.

이러한 연엑스선과 경엑스선의 특성을 구분하여 설명하면 표 1과 같다.

구분	파장	에너지	용도
연X선	1~1000Å	1~10keV	분석용, 정전기 제거
경X선	0.01~1Å	10~1000keV	의료용, 공업용

알려진 바와 같이, 연엑스선 발생기의 연엑스선은 가속된 전자가 금속 타켓(Be)에 충돌하면 발생되는 것이므로, 연엑스선 발생기는 전자를 고속으로 가속시키는 고전압발생장치로 구성되어있다.

전극에 인가되는 전압을 가속전압(target voltage) 이라고 하면, 충돌할 때의 전자의 운동에 에너지 E는 다음과 같은 식으로 표시된다.

E=eV=(1/2)mv²

여기서,

e: 전자전하(-1.602X10^-19C)

m: 전자질량(9.109X10^-31kg)

V: 가속전압

v:전자속도.

알려진 바와 같이, 전자의 운동에너지는 극과 충돌할 때 대부분 열로 변하고 약 1% 정도의 에너지만이 연엑스선으로 발산되고, 연엑스선 발생 효율은 다음과 같은 식으로 표시된다.

발생 효율=1.1X10^-9ZV

여기서, Z 는 타겟 물질의 원자 번호이다.

이러한 연엑스선 조사식은 대전제 중화에 필요한 이온 및 전자를 대전 물체 주위의 가스분자 및 원자의 광자흡수에 의하며 이온을 생성하는 방식으로 이루어지며, 이러한 연엑스선 조사식의 특징은 고농도의 이온 및 전자를 생성할 수 있기 때문에 단시간 내에 정전 제거가 가능하고 또한 잔류 정전기압을 거의 0 V로 유지할 수 있으며, 대기압 상태의 불활성 가스 분위기에서도 정전기 제거가 가능하다는 장점이 있어 정전기 제거를 위한 이오나이저로 널리 활용되고 있다.

알려진 바와 같이, 코로나 방전 방식에서는 이온의 이송을 위하여 별도의 송풍장치가 필요하나, 연엑스선 조사식은 무풍 상태의 분위기 속에서도 제전할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 연엑스선 조사식은 에너지가 높기 때문에(파장은 약 1.3Å 이하) 산소분자 또는 원자도 신속히 이온화할 수 있고 따라서 오존의 발생을 거의 유발하지 않는다는 이점도 있다.

도 1에는 본 출원인이 생산하여 시판중인 연엑스선 발생 장치 중에서 고전압발생기와 연결되어 연엑스선을 조사하는 연엑스선 튜브관의 일예가 도시되어 있다.

도 2 및 도 3에는 도 1에 도시된 연엑스선 튜브관의 정면도와 배면도가 각각 추가로 도시되어 있다(참고로, 집속관 역할을 하는 원통형의 캐소드 내부에는 코바 와이어와 연결되는 필라멘트가 존재하나 본 도면에서는 도시되지 아니하였다).

도 1에 도시된 바와 같이, 연엑스선 튜브관은 유리관(100)과, 유리관의 일측 종단부에 결합되는 X선 방사부(200: Be 등의 타겟 포함), 유리관(100)의 타측 종단부에 결합되는 유리로된 스템(300)을 포함한다.

또한, 연엑스선 튜브관은 유리관 내부에 위치하여 전자를 집속시키는 역할을 수행하는 원통형의 캐소드(110: 집속관이라고도 함), 고전압 발생기(도시되지 않음)에서 출력되는 약 -11kV의 전압이 인가되는 도전 와이어(120: 코바 와이어(kovar wire)), 유리관(100) 내부로 삽입된 도전 와이어(120)를 상호 연결시키는 유리 재질의 클립부(130), 일측이 원통 형상의 캐소드(110) 외측에 부착되고 타측이 유리관(100) 내벽에 밀착되어 캐소드(110)를 지지하는 가이드 스프링(140), 유리관(100) 내부의 진공 상태를 유지하기 위한 게터(150: getter) 등과 같은 구성 요소를 더 포함한다.

그런데, 최근 들어 반도체나 액정 제조 장치가 해마다 소형화가 진행되면서좁은 공간에서 효율적으로 제전할 수 있는 장치에 대한 연구가 지속적으로 이루어지고 있다.

그런데, 종래기술에 따른 정전기 제거장치들은 대부분 협소한 공간에서 취부하기가 매우 어려웠고, 한번 설치된 후에는 생산 라인의 변화에 따라 취부 위치를 변경시키고자 하여도 이를 용이하게 취부하기가 곤란하다는 문제점이 있었으며, 조사된 이온이 대전물체를 향해 정확하게 조사되도록 하는 것도 어려웠다.

이러한 문제점은 정전기 제거장치에서 +이온 및 -이온이 대전물체를 향해 나오는 출구인 헤드가 정전기 제거장치의 몸체 즉 케이스에 일체로 붙어있었기 때문이었다.

이에 본 출원인은 특허등록번호가 제10-0680760호이고 발명의 명칭이 "가요형 연엑스선 이오나이저"인 기술을 제안하면서 이러한 문제점을 해결하고자 하였다.

도 4에 도시된 연엑스선 이오나이저는 본 출원인이 특허출원하여 특허등록(등록특허 제10-0680760호)받은 "가요형 연엑스선 이오나이저"로, 1.2 ~ 1.5Å의 파장을 갖는 연엑스선을 발생시키는 헤드부(10); 상기 헤드부(10)로부터 연엑스선이 누출되는 것을 차폐하기 위한 연엑스선 보호부(70); 제어신호 및 제어전압을 상기 헤드부로 공급하는 제어부(미도시)와, 상기 헤드부와 상기 제어부를 연결하며 필요에 따라 사용자가 상기 헤드부의 헤드방향을 대전물체를 향해 임의의 각도로 구부릴 수 있도록 해주는 가요관(40); 상기 가요관의 한쪽 끝단과 상기 헤드부를 연결하여 상기 헤드부 내부에 위치한 창에서 발생되는 이온을 대전물체로 방출하도록 해주는 제 1 연결수단(50); 및 상기 가요관의 다른 한쪽 끝단과 상기 제어부와의 사이에 연결되어 상기 헤드부로 고전압을 공급하는 고전압발생부(20)를 연결하는 제 2 연결수단(60)을 구비하여 이루어진다.

도 4에 개시된 종래 연엑스선 이오나이저는 소형화된 포토 헤드(photo head)로 제전을 할 수 있기 때문에 협소한 공간에서도 설치가 가능하다는 장점이 있고, 정확한 제전 포인트에 위치시킬 수 있다는 이점과 더불어, 공정설비의 개조없이 설치가 용이하다는 장점을 구비하고 있다.

그러나, 도 4에 개시된 연엑스선 이오나이저의 경우, 헤드부를 통하여 조사되는 연엑스선의 조사 각도가 정해져 있고 조사 가능 영역이 제한되어 있는 까닭에 조사 가능 영역을 확대하여 제전 범위를 넓힐 수 있는 새로운 구조의 연엑스선 이오나이저의 개발 필요성이 제기되고 있다.

1. 특허등록 제10-0680760호, 발명의 명칭: "가요형 연엑스선 이오나이저"

본 발명은 종래의 연엑스선 이오나이저의 연엑스선의 조사 범위 및 조사 각도의 한계 상황을 개선하기 위하여 제안된 것으로 연엑스선 조사시 압축 공기를 토출시킴으로써 제전 범위와 제전 거리를 개선시키는 것을 목적으로 한다.

이를 위하여 본 발명에서는 압축 공기를 공급할 수 있는 수단과 연엑스선 튜브 모듈을 연동시켜 연엑스선 튜브 모듈을 이용한 연엑스선 조사시 압축 공기를 동시에 토출시킴으로써 연엑스선의 조사 범위와 조사 거리를 확대시킨 연엑스선 이오나이저를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에서 제안하는 에어 분사 방식을 갖는 연엑스선 이오나이저는 고압선을 통하여 소정의 고전압을 출력하는 고전압 발생 모듈과, 상기 고전압을 공급받아 연엑스선을 조사하는 연엑스선 튜브 모듈과, 상기 고압선이 통과하는 제 1 관통부와 외부의 압축 공기가 유입되는 제 2 관통부가 형성되어 있는 에어 및 고압선 분배 모듈과, 상기 고압선 발생 모듈과 상기 에어 및 고압선 분배 모듈을 탈부착 가능하게 연결시키는 제 1 가요관과, 상기 에어 및 고압선 분배 모듈과 상기 연엑스선 튜브 모듈을 상호 탈부착 가능하게 연결시키는 제 2 가요관을 구비한다.

본 발명에서, 상기 연엑스선 튜브 모듈은 연엑스선을 조사하는 연엑스선 튜브관 및 상기 연엑스선 튜브관이 안착되는 보호 케이스로 이루어지며, 상기 연엑스선 튜브관과 상기 보호 케이스는 복수개의 구멍이 형성된 플랜지에 의하여 상호 결합되고, 상기 고전압 발생 모듈의 고압선은 상기 제 1 가요관에 삽입되어 안내되면서 상기 제 1 관통부를 통과한 후 상기 제 2 가요관에 삽입되어 안내된 후 상기 연엑스선 튜브 모듈로 상기 소정의 고전압을 공급하며, 상기 제 2 관통부로 유입되는 상기 압축 공기는 상기 제 2 가요관을 통과하여 상기 연엑스선 튜브 모듈로 공급된 후 상기 플랜지에 형성된 복수개의 구멍을 통하여 토출되도록 되어 있다.

본 발명에 있어서, 상기 보호 케이스는 양측 단부가 개방되어 있는 중공 형상의 제 1 및 제 2 보호 케이스로 이루어지며, 상기 제 1 보호 케이스의 일측단부에는 상기 연엑스선 튜브관이 결합되고, 타측단부에는 제 1 커넥터가 결합되며, 상기 제 2 보호 케이스의 일측단부에는 제 2 커넥터가 결합되고, 타측단부에에는 가요관이 연결되어 있으며, 상기 제 1 및 제 2 커넥터의 상호 탈부착에 따라 상기 제 1 및 제 2 보호 케이스가 상호 탈부착된다.

본 발명에 있어서, 상기 제 1 커넥터의 가장자리부에는 제 1 개구부가 형성되고, 상기 제 2 커넥터의 가장자리부에는 상기 제 1 개구부와 대응하는 제 2 개구부가 형성되어 있다.

본 발명에 있어서, 상기 제 1 보호 케이스의 일측에 설치된 캡티브 스크류에 의하여 상기 제 1 및 제 2 보호 케이스의 밀착 결합이 이루어진다.

본 발명에 있어서, 플랜지에 형성된 상기 압축 공기 토출구는 플랜지의 단면에 대하여 수직한 방향이거나 플랜지의 단면에 경사진 방향으로 형성되어 있다.

또한, 본 발명에서, 상기 플랜지는 상기 플랜지에 형성된 압축 공기 토출구를 통하여 배출되는 압축 공기의 흐름을 변경시켜 가이드하는 캡 부재가 형성되어 있을 수 있다.

본 발명에 따른 연엑스선 이오나이저를 사용하는 경우 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.

1. 본 발명에 따른 연엑스선 이오나이저는 플렉서블한 가요관을 사용하기 때문에 제전 대상 물체의 위치에 따라 다양한 방향한 방향으로 자유로이 설치할 수 있다는 이점이 있다.

2. 기존의 일반적인 연엑스선 이오나이저와 비교하여 본 발명에 따른 에어 분사 방식의 연엑스선 이오나이저를 사용하는 경우 제전 거리 및 범위를 확대할 수 있다는 이점이 있다. 즉, 압축 공기를 통해 제전 대상 물체에 이온을 분사시킬 수 있으므로 제전 시간을 단축시킬 수 있음은 물론 넓은 범위에 대한 제전이 가능하다.

3. 가요관을 이용하여 고전압 발생 모듈과 연엑스선 튜브 모듈을 상호 분리시킴으로써 개별 구성 요소의 소형화가 가능하여 협소한 공간에 대한 제전 효과를 기대할 수 있다.

4. 커넥터를 이용하여 연엑스선 튜브 모듈을 이중 분리시킴으로써 개별 구성 요소의 불량에 대하여 경제적으로 신속하게 대체할 수 있다는 이점이 있다.

도 1 내지 도 3은 종래의 연엑스선 튜브관의 일예이다.
도 4는 종래의 연엑스선 이오나이저의 일예이다.
도 5는 본 발명에서 제안하는 연엑스선 이오나이저의 일 실시예이다.
도 6은 본 발명에서 제안하는 연엑스선 이오나이저의 연엑스선 튜브관의 분해도이다.
도 7은 본 발명에서 제안하는 연엑스선 이오나이저의 단면 구조도이다.
도 8은 본 발명에서 제안하는 연엑스선 튜브관을 공기 흐름을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명에서 제안하는 연엑스선 이오나이저의 다른 실시예이다.
도 10은 도 9에 도시된 연엑스선 이오나이저의 탈부착 가능한 연엑스선 튜브관을 설명하는 도면이다.
도 11 내지 도 14는 본 발명에서 제안하는 플랜지의 다양한 형상을 설명하는 도면이다.

이하 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 5는 본 발명에서 제안하는 연엑스선 이오나이저의 외관 사시도이고, 도 6은 본 발명에서 제안하는 연엑스선 이오나이저를 구성하는 연엑스선 튜브 모듈의 일부 분해 사시도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 연엑스선 이오나이저는 대략 -11kV 전후의 고전압을 생성하는 고전압 발생 모듈(100)과, 에어 및 고압선 분배 모듈(200)과, 고전압 인가시 연엑스선을 조사하는 연엑스선 튜브 모듈(300)을 구비하며, 에어 및 고압선 분배 모듈(200)은 탄성 재질의 플렉서블한 가요관(410)에 의하여 고전압 발생 모듈(100)과 연결되며, 탄성 재질의 플렉서블한 가요관(420)에 의하여 연엑스선 튜브 모듈(300)과 연결되어 있다.

가요관(410, 420)의 내부에는 중공이 형성되어 있으며, 고전압 발생부(100)에서 생성된 고전압을 전송하는 고압선(미도시)은 가요관(410, 420)의 중공을 통과하여 연엑스선 튜브 모듈(300) 내부에 탑재되어 있는 연엑선선 튜브와 연결되는 구조로 되어 있다.

본 발명에 있어서, 가요관(410)의 일 종단부는 체결부(41)에 의하여 고전압 발생 모듈(100)과 결합되어 있고, 가요관(410)의 타 타종단부는 체결부(42)에 의하여 에어 및 고압선 분배 모듈(200)의 일측과 연결되어 있다. 따라서, 체결부(41, 42)를 해제하는 경우 고압선 발생 모듈(100)과 에어 및 고압선 분배 모듈(200)은 상호 분리되는 구조로 되어 있다.

이와 유사하게, 가요관(420)의 일 종단부는 체결부(43)에 의하여 에어 및 고압선 분배 모듈(200)의 또 다른 일측과 결합되어 있고, 가요관(410)의 타 타종단부는 체결부(44)에 의하여 연엑스선 튜브 모듈(300)의 일측과 연결되어 있다. 따라서, 체결부(43, 44)를 해제하는 경우 에어 및 고압선 분배 모듈(200)과 연엑스선 튜브 모듈(300)은 상호 분리되는 구조로 되어 있다.

한편, 고전압 발생 모듈(100)에서 출력되는 고전압은 고전압선을 따라 연엑스선 튜브 모듈(300)로 공급되는데, 상기 고전압선은 가요관(410), 에어 및 고압선 분배 모듈(200), 및 가요관(420)을 통과하여 연엑스선 튜브 모듈(300)로 공급된다.

다음, 도 5 및 도 6을 참조하여 본 발명에서 제안하는 연엑스선 이오나이저를 구성하는 연엑스선 튜브 모듈(300)의 구체적인 구조에 대하여 설명하기로 한다.

도 6에는 연엑스선 튜브 모듈(300)의 분해도가 도시되어 있다.

도시된 바와 같이 연엑스선 튜브 모듈(300)은 연엑스선 튜브관(310)과 연엑스선 튜브관(310)이 삽입되어 안착되는 보호 케이스(320)으로 이루어진다.

본 발명에 따른 엔엑스선 튜브관(310)은 도 1 내지 도 3에서 설명한 바와 같이 연엑스선을 조사할 수 있는 기능을 갖는 헤드부(H)를 구비한다.

본 발명의 헤드부(H)는 원통형의 보호 케이스(320) 내부에 삽입되며, 헤드부(H)의 일측단부와 결합되는 플랜지(30)에 의하여 헤드부(H)는 보호 케이스(320)와 상호 결합되는 구조를 갖는다.

플랜지(30)는 가운데 구멍이 형성되어 있는 환형 형상으로 나사 결합 등에 의하여 보호 케이스(320)와 결합되며, 플랜지(30)의 중앙에 형성된 구멍으로는 헤드부(H)의 조사창(32)이 노출된다.

도시된 바와 같이, 플랜지(30)의 중앙에 형성된 구멍에서 일정 거리 이격되어 복수개의 압축 공기 토출구(31)가 형성되어 있다. 본 발명에서는 환형 형상으로 복수개의 압축 공기 토출구(31)들이 형성되어 있으나, 필요에 따라서는 다양한 형상으로 압축 공기 토출구(31)를 형성하는 것도 가능하다(도 11 및 도 12 참조).

도 7은 도 5 및 도 6에서 설명한 본 발명에 따른 연엑스선 이오나이저의 단면도이다. 참고로, 도 4의 우측에 도시된 단면도는 본 발명 연엑스선 이오나이저를 정면에서 바라본 좌측 정면도 도면의 A-A선을 따라 자른 단면도이다.

이하에서는 도 7를 참조하여 본 발명에 따른 연엑스선 이오나이저의 동작을 설명하기로 한다.

본 발명의 에어 및 고압선 분배 모듈(200)은 에어 및 고압선 분배부(20)와 상기 에어 및 고압선 분배부(20)를 보호하는 보호 케이스(21)로 이루어진다.

참고로, 본 발명의 에어 및 고압선 분배 모듈(200)의 보호 케이스(21)는 발명의 필수 구성 요소는 아니므로 에어 및 고압선 분배부(20) 그 자체를 본 발명의 에어 및 고압선 분배 모듈(200)로 이해하여도 무방하다.

에어 및 고압선 분배부(20)에는 3개의 개구부(h1, h2, h3)가 형성되어 있다.

개구부(h1)는 외부의 압축 에어가 공급되는 통로이고, 개구부(h2, h3)는 고압선(110)이 관통하는 경로이다. 즉, 고전압 발생 모듈(100)에서 생성된 고전압을 공급하는 고압선(110)은 가요관(410)에 삽입되어 연장되면서 개구부(h2) 및 개구부(h3)를 지난 후 가요관(420)에 삽입되어 연장되면서 헤드부(H)로 고전압을 인가하는 구조이다.

본 발명에 있어서, 에어 및 고압선 분배부(20)를 구성하는 3개의 개구부 중에서 고압선이 통과하는 개구부(h2, h3)는 수평 상태로 관통되는 제 1 관통부를 형성하며, 개구부(h1)는 제 1 관통부의 상부 일측과 개통되는 제 2 관통부를 형성한다.

즉, 본 발명의 제 1 관통부는 고압선을 통과시키기 위한 관통부이고 제 2 관통부는 압축공기가 유입되는 통로이다.

본 발명에 있어서, 에어 콤프레서 등과 같은 송풍장치(미도시)에 의하여 외부로부터 공급되는 압축공기는 개구부(h1)로 유입된 후 개구부(h2)를 지난 다음, 가요관(420)을 통과한 후 연엑스선 튜브 모듈(300)의 보호 케이스(320)의 내부로 유입된다.

도시된 바와 같이, 중공이 형성되어 있는 원통형의 보호 케이스(320) 내부에는 연엑스선 튜브관(320)이 장착되어 있으며 연엑스선 튜브관(310) 주변에는 형성되어 있는 공간으로 유입된 압축공기는 플랜지(30)에 형성되어 있는 복수개의 압축 공기 토출구(31)를 통과하여 외부로 배출되는 구조를 갖추고 있다.

따라서, 연엑스선 튜브관(310)의 조사창(32)을 통하여 연엑스선이 조사되어 생성된 + 및 - 이온이 플랜지(30)의 압축 공기 토출구(31)에서 배출되는 압축공기에 의하여 조사 범위를 넓힐 수 있음은 물론 원거리의 제전 대상 물체에 대하여도 효율적인 제전 효과를 얻을 수 있다.

도 8에는 본 발명에 따른 연엑스선 이오나이저에 적용된 압축공기의 기류 경로를 설명하는 도면이다.

도시된 바와 같이, 가요관(420)을 통과한 압축공기는 가요관(420)과 거의 수평한 방향으로 유입되어 연엑스선 튜브관(310)과 보호 케이스(320)의 내부 사이에 형성되는 공간을 따라 거의 수평 방향으로 이동하면서 플랜지(30)에 형성된 복수개의 압축 공기 토출구(31)를 통하여 분출된다.

다음, 도 6 및 도 10은 본 발명에 따른 연엑선 이오나이저의 연엑스선 튜브 모듈의 다른 실시예를 설명하는 도면이다.

도 5 내지 도 8에서 설명된 연엑스선 튜브 모듈은 연엑스선 튜브관(310) 및 연엑스선 튜브관이 탑재되는 보호 케이스(320)으로 구성되었으나, 도 6 및 도 7에 도시된 연엑스선 튜브관은 커넥터에 의하여 탈부착 가능한 구조를 구비하고 있다.

이하 이에 대하여 설명하기로 한다.

도 9에 도시된 본 발명에 따른 연엑스선 이오나이저의 전체 구조도는 압축 공기(에어)가 에어 및 고압선 분배 모듈로 유입되어 연엑스선 튜브 모듈을 통하여 외부로 토출되는 경로를 설명하고 있으며 이러한 기본적인 기능은 도 5 내지 도 8에서 설명한 바와 같으므로 중복적인 설명은 생략하기로 한다.

도 10은 본 발명에서 제안하는 연엑스선 튜브 모듈의 실시예를 설명하는 도면이다.

도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 연엑스선 튜브 모듈(300)의 보호 케이스는 상호 탈부착 가능한 제 1 보호 케이스(330)와 제 2 보호 케이스(340)로 이루어진다.

양단부가 개방되어 있는 원통형의 제 1 보호 케이스(330)의 일측단부에는 연엑스선 튜브관(310)이 체결되며(도 2 내지 도 5와 동일한 탑재 결합 방식)되며, 제 1 보호 케이스(330)의 타측단부에는 도전성 전극을 구비하는 제 1 커넥터(C1)가 결합되어 있다.

한편, 양측단부가 개방되어 있는 원통형의 제 2 보호 케이스의 일측단부에는 제 2 커넥터(C2)가 결합되어 있고 타측단부에는 가요관(420)을 연결시키는 체결부(44)가 결합되어 있다.

도 10에서 알 수 있듯이, 제 1 보호 케이스(330)와 제 2 보호 케이스(340)는 제 1 커넥터(C1) 및 제 2 커넥터(C2)에 의하여 상호 탈부착되는 결합 구조를 이루고 있다. 또한, 제 1 커넥터(C1)의 가장자리부에는 환형 형상의 개구부(a, a')가 형성되어 있고, 제 2 커넥터(C2)의 자장자리부에는 환형 형상의 개구부(b, b')가 형성되다. 개구부(a, a')와 개구부(b, b')는 제 1 및 제 2 커넥터의 상호 결합시 상호 맞닿은 상태로 유지한다. 따라서 가요관(420)을 통과한 압축공기는 개구부(b, b') 및 개구부(a, a')를 통과하여 보호 케이스(330) 내부로 유입될 수 있도록 하였다.

한편, 제 1 및 제 2 커넥터가 상호 결합된 구조는 도 6과 같으며, 결합시 고압선(110)은 제 1 커넥터(C1)의 도전성 전극을 통하여 연엑스선 튜브관으로 고전압을 인가할 수 있다.

참고로, 본 발명에서는 보호 케이스(330) 일측에 결합되어 있는 캡티브 스크류(S1, S2)를 이용하여 보호 케이스(330, 340)을 상호 밀착 결합시킬 수 있도록 하였는데, 이는 캡티브 스크류(S1, S2)를 사용함으로써 탈부착 작업시 수작업을 용이하게 수행할 수 있도록 하기 위함이다.

다음, 도 11 및 도 12는 본 발명에서 제안하는 플랜지(30)의 다양한 형상의 일예들로서, 플랜지(30)의 압축 공기 토출구(31)를 통하여 압축 공기가 외부로 토출되는 모습을 설명하는 도면이다.

도 11은 플랜지(30)에 형성된 압축 공기 토출구(31)가 연엑스선 튜브관(310)과 동일한 방향 즉, 플랜지(30) 단면에 대하여 수직한 방향으로 형성된 모습을 나타내며, 도 12는 플랜지(20)에 형성된 압축 공기 토출구(31)가 플랜지 (30) 단면에 대하여 경사지게 형성된 모습을 나타낸다. 참고로, 도 12의 압축 공기 토출구(31)는 플랜지(30)의 중심에서 원주 방향으로 기울어진 형상이나 역으로 플랜지(31)의 중심 방향으로 기울어진 형상도 가능할 것이다.

이처럼, 압축 공기 토출구(31)의 형성 방향을 다양하게 함으로써 연엑스선 튜브관(310)을 통하여 조사되는 X선의 방향을 선택할 수 있다는 이점이 있다.

한편, 도 11 및 도 12에서는 플랜지(30)와 보호 케이스(320)이 상호 접하는 부분에 오링(35)를 삽입하여 체결할 수 있도록 함으로써 압축 공기가 플랜지(30)와 보호 케이스(320)의 결합시 생기는 틈으로 유출되는 것을 방지할 수도 있다.

도 13 및 도 14는 본 발명에서 제안하는 플랜지(30)의 다양한 형상의 또 다른 일예들로서, 플랜지(30)의 압축 공기 토출구(31)를 통하여 압축 공기가 외부로 토출되는 모습을 설명하는 도면이다.

도 13은 플랜지(30)의 압축 공기 토출구(31)에 대응하는 압축 공기 토출구가 보호 케이스(320)의 상단부에 형성되어 있는 구조이다.

즉, 보호 케이스(320)의 상단부에 형성된 압축 공기 토출구가 플랜지(30)의 압축 공기 토출구(31)에 대응하도록 되어 있다.

한편, 나사 등과 같은 결합 부재에 의하여 플랜지(30)와 보호 케이스(310)이 상호 결합되는 방식은 도 13에 도시된 결합 방식 이외에 다양한 결합 구조로 이루어질 수 있으며 이는 선택적인 사항일 수도 있다.

도 14는 연엑스선 튜브관(310)에서 조사되는 엑스선에 의하여 생성된 양이온 및 음이온의 흐름을 변경할 수 있는 구조를 갖는 플랜지(30)를 설명한다.

도 14의 플랜지(30)는 도시된 바와 같이 보호 케이스(320)과 스크류 결합 가능한 캡 형상을 갖는 플랜지(30: 30a, 30b)이다.

도 13과 유사하게, 플랜지(30)의 압축 공기 토출구(31)에 대응하는 압축 공기 토출구가 보호 케이스(320)의 상단부에 형성되어 있는 구조이다. 즉, 보호 케이스(320)의 상단부에 형성된 압축 공기 토출구가 플랜지(30)의 압축 공기 토출구(31)에 대응하도록 되어 있다.

그러나, 도 14의 플랜지(30)에는 압축 공기의 흐름을 변경 가능하게 가이드하는 캡 부재(30a)가 형성되어 있다. 캡 부재(30a)는 압축 공기 토출부(31)를 통하여 배출되는 압축 공기의 이동 경로를 특정 방향으로 유도하는 곡률 형상의 가이드 부분이 형성되어 있다.

예를 들어, 도 14에 도시된 바와 같이, 캡 부재(30a)는 압축 공기 토출구(31)를 통하여 배출되는 압축 공기의 이동 방향을 예컨대 70~80도 방향으로 휘어지게 형성할 수도 있다.(참고로, 압축 공기의 이동 방향 변경 각도는 캡 부재(30a)의 곡면 기울기를 다양하게 변경하여 선택할 수 있다)

따라서, 도 14와 같은 캡 부재(30a)가 형성된 플랜지(30)를 사용하는 경우 연엑스선 튜브관(30)에서 조사되는 엑스선에 의하여 생성된 이온의 방출 방향을 변경할 수 있다는 장점을 갖는다.

특히, 도 14의 구조는 클린룸의 모서리 또는 벽 가장자리에서 제전대상물체에 대하여 엑스선을 조사하는 경우 유용하게 사용할 수 있을 것이다.

참고로, 도 14에서 플랜지(30)의 구성 부분 중에서 번호 30b는 도 13의 플랜지(30) 구조와 동일한 평판 구조의 상판을 의미하며, 번호 30c는 중공 영역을 표시한다.

지금까지 설명한 본 발명에 따른 연엑스선 이오나이저는 플렉서블한 가요관(410, 420)을 사용하기 때문에 제전 대상 물체의 위치에 따라 다양한 방향으로 자유로이 설치할 수 있다는 이점이 있다.

또한, 기존의 일반적인 연엑스선 이오나이저와 비교하여 본 발명에 따른 에어 분사 방식의 연엑스선 이오나이저를 사용하는 경우 제전 거리 및 범위를 확대할 수 있다는 이점이 있다. 즉, 압축 공기를 통해 제전 대상 물체에 이온을 분사시킬 수 있으므로 제전 시간을 단축시킬 수 있음은 물론 넓은 범위에 대한 제전이 가능하다.

또한, 고전압 발생 모듈과 연엑스선 튜브 모듈을 상호 분리시킴으로써 개별 구성 요소의 소형화가 가능하여 협소한 공간에 대한 제전 효과를 기대할 수 있다.

Claims (6)

1. 고압선을 통하여 소정의 고전압을 출력하는 고전압 발생 모듈과,
   상기 고전압을 공급받아 연엑스선을 조사하는 연엑스선 튜브 모듈과,
   상기 고압선이 통과하는 제 1 관통부와 외부의 압축 공기가 유입되는 제 2 관통부가 형성되어 있는 에어 및 고압선 분배 모듈과,
   상기 고압선 발생 모듈과 상기 에어 및 고압선 분배 모듈을 탈부착 가능하게 연결시키는 제 1 가요관과,
   상기 에어 및 고압선 분배 모듈과 상기 연엑스선 튜브 모듈을 상호 탈부착 가능하게 연결시키는 제 2 가요관을 구비하며,
   상기 연엑스선 튜브 모듈은 연엑스선을 조사하는 연엑스선 튜브관 및 상기 연엑스선 튜브관이 안착되는 보호 케이스로 이루어지며,
   상기 연엑스선 튜브관과 상기 보호 케이스는 복수개의 구멍이 형성된 플랜지에 의하여 상호 결합되고,
   상기 고전압 발생 모듈의 고압선은 상기 제 1 가요관에 삽입되어 안내되면서 상기 제 1 관통부를 통과한 후 상기 제 2 가요관에 삽입되어 안내된 후 상기 연엑스선 튜브 모듈로 상기 소정의 고전압을 공급하며,
   상기 제 2 관통부로 유입되는 상기 압축 공기는 상기 제 2 가요관을 통과하여 상기 연엑스선 튜브 모듈로 공급된 후 상기 플랜지에 형성된 복수개의 압축 공기 토출구를 통하여 토출되도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 에어 분사 방식을 갖는 연엑스선 이오나이저.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 보호 케이스는 양측 단부가 개방되어 있는 중공 형상의 제 1 및 제 2 보호 케이스로 이루어지며,
   상기 제 1 보호 케이스의 일측단부에는 상기 연엑스선 튜브관이 결합되고, 타측단부에는 제 1 커넥터가 결합되며
   상기 제 2 보호 케이스의 일측단부에는 제 2 커넥터가 결합되고, 타측단부에에는 가요관이 연결되어 있으며,
   상기 제 1 및 제 2 커넥터의 상호 탈부착에 따라 상기 제 1 및 제 2 보호 케이스가 상호 탈부착되는 것을 특징으로 하는 에어 분사 방식을 갖는 연엑스선 이오나이저.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 제 1 커넥터의 가장자리부에는 제 1 개구부가 형성되고,
   상기 제 2 커넥터의 가장자리부에는 상기 제 1 개구부와 대응하는 제 2 개구부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 에어 분사 방식을 갖는 연엑스선 이오나이저.
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
   상기 제 1 보호 케이스의 일측에 설치된 캡티브 스크류에 의하여 상기 제 1 및 제 2 보호 케이스의 밀착 결합이 이루어지는 것을 특징으로 하는 에어 분사 방식을 갖는 연엑스선 이오나이저.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 플랜지에 형성된 상기 압축 공기 토출구는 상기 플랜지의 단면에 대하여 수직한 방향이거나 상기 플랜지의 단면에 경사진 방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 에어 분사 방식을 갖는 연엑스선 이오나이저.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 플랜지는 상기 플랜지에 형성된 압축 공기 토출구를 통하여 배출되는 압축 공기의 흐름을 변경시켜 가이드하는 캡 부재가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 에어 분사 방식을 갖는 연엑스선 이오나이저.
   

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