KR101463411B1 - Indirect heating type x-ray tube and photo ionizer - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an indirect heating-type X-ray tube. The indirect heating-type X-ray tube comprises: a cathode part that emits thermal electrons; an anode part that generates X-rays through the collision of the thermal electrons emitted from the cathode part; and a glass tube that is open at one side, and is equipped with the cathode part in an empty space prepared in the middle. The cathode part comprises: an electrode that receives power from the outside; a filament that receives a current from the electrode and emits infrared rays; a protection part that has a coating part, which is heated by the infrared rays emitted from the filament and emits thermal electrons, and protects the filament from the collision of ions; a focusing lens that guides the thermal electrons emitted from the coating part towards the anode part, and focuses electron beams generated at the coating part; at least one second wire that is connected to the focusing lens and the protection part; and at least one first wire that is connected to the focusing lens and the glass tube. As a result, the indirect heating-type X-ray tube prevents the filament from being damaged by the collision of ions, thereby having a longer lifespan than a direct heating-type X-ray tube and emitting stable X-rays.

Description

간접가열방식 엑스선관 및 광이오나이저{INDIRECT HEATING TYPE X-RAY TUBE AND PHOTO IONIZER}[0001] INDIRECT HEATING TYPE X-RAY TUBE AND PHOTO IONIZER [0002]

본 발명은 간접가열방식 엑스선관 및 광이오나이저에 관한 것이다.The present invention relates to an indirect heating type X-ray tube and a light ionizer.

광이오나이저는 엑스선관에서 생성된 엑스선(X-ray)을 대전체를 향해 방사하여 기체분자를 이온화(ionization)함으로써 제전대상 물체표면의 정전기를 중화하는 장치이다.Photon Ionizer is a device that neutralizes the static electricity on the object surface by ionizing gas molecules by radiating the X-ray generated from the X-ray tube toward the whole body.

광 이오나이저에서 엑스선관은 X선을 발생시키기 위해 열전자를 발생시키는 필라멘트를 사용하는데 고온에서 녹는점이 높아야 하고 증기압이 낮으며 적당한 전기저항값과 낮은 일함수를 가지는 것이 좋다.In the optical ionizer, the X-ray tube uses a filament which generates a thermoelectron to generate X-rays. It has a high melting point at a high temperature, a low vapor pressure, a suitable electric resistance value and a low work function.

이는 열전자가 높은 진공도, 높은 온도 및 낮은 일함수를 갖는 물질에서 용이하게 방출이 되기 때문이다. 여기서, 일함수는 물질 내에 있는 전자 하나를 밖으로 끌어내는 데 필요한 최소의 일 또는 에너지로서 eV로 표시된다.This is because the hot electrons are easily released from materials having a high degree of vacuum, a high temperature and a low work function. Here, the work function is expressed as eV as the minimum work or energy required to pull out one of the electrons in the material.

종래의 광이어나이저의 직접가열방식 엑스선관은 전기저항을 가진 필라멘트에 전류를 흘려 발생되는 열에 의해 열전자가 발생되는 직접가열방식의 필라멘트가 주로 사용된다.The direct heating type X-ray tube of the conventional optical ear-ringer is mainly a direct heating type filament in which a hot electron is generated by heat generated by flowing a current to a filament having an electric resistance.

직접가열방식 엑스선관의 필라멘트는 구조상 열전자와 열을 효과적으로 방출시키고 요구되는 전기저항을 가지기 위해 가는 선으로 만들어지며, 단일 혹은 이중구조 나선형으로 꼬여져 있다.The filament of the direct heating type X-ray tube is made of a thin wire to effectively dissipate the thermoelectrons and heat in the structure and to have the required electrical resistance, and is twisted into a single or double structure spiral.

그러나, 이러한 필라멘트의 형상으로 말미암아 편평한 양극부와 필라멘트는 동등한 전위를 갖지 못하게 되어 열전자의 방출이 필라멘트의 특정부위에 집중되는 현상을 보인다.However, due to the shape of the filament, the flat anode and the filament do not have equal potential, and the emission of the thermoelectron is concentrated on a specific portion of the filament.

이러한 현상은 전위차의 변동에 따른 불안정한 전자빔 방출과 더불어 높은 전압차로 인한 이온충돌 현상에 의해 고온상태의 필라멘트의 표면손상이 빠르게 진행되며, 이러한 국부적인 표면손상은 필라멘트의 손상을 초래하여 엑스선관의 수명이 줄어들게 되는 단점이 있다.This phenomenon is accompanied by the unstable electron beam emission due to the variation of the potential difference, and the surface damage of the filament at a high temperature state is rapidly accelerated by the ion collision phenomenon due to the high voltage difference. Such a local surface damage causes damage of the filament, There is a drawback that it is reduced.

또한, 이러한 광이오나이저의 직접가열방식 엑스선관은 안정된 엑스선을 발출시키기 위해 관전류 혹은 관전압을 받아 안정화를 도모하는데, 불안정한 전위차 변동에 따른 현상은 안정화 회로에 부담을 준다.In addition, the direct-heating type X-ray tube of this optical ionizer is stabilized by receiving a tube current or a tube voltage in order to output a stable X-ray. The phenomenon caused by unstable potential difference fluctuates the stabilization circuit.

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 엑스선관의 유지비용을 감소시키기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 엑스선관의 엑스선 방출 효율을 향상시키기 위한 것이다.Another object of the present invention is to improve X-ray emission efficiency of an X-ray tube.

본 발명의 한 실시예에 따른 간접가열방식 엑스선관은 열전자를 방출시키는 음극부, 상기 음극부에서 방출된 열전자와의 충돌로 인해 엑스선을 발생시키는 양극부, 그리고 일측이 개방되어 있고 가운데 부분에 빈 공간을 구비하여 상기 음극부를 내장하고 있는 유리관튜브를 포함하고, 상기 음극부는 외부로부터 전원을 공급받는 전극, 상긱 전극으로부터 전류가 인가되어 적외선을 방출시키는 필라멘트, 상기 필라멘트가 방출시키는 적외선에 의해 가열되고 열전자를 방출시키는 코팅부가 형성되어 있으며, 상기 필라멘트를 이온충격으로부터 보호하는 보호부, 상기 코팅부에서 방출된 열전자를 상기 양극부로 유도하고, 상기 코팅부에서 발생된 전자빔을 집속시키는 집속렌즈, 상기 집속렌즈와 상기 보호부에 연결되어 있는 적어도 하나의 제1 와이어, 그리고 상기 집속렌즈와 싱기 유리관튜브에 연결되어 있는 적어도 하나의 제2 와이어를 포함한다.An indirect heating type X-ray tube according to an embodiment of the present invention includes a cathode portion for emitting thermoelectrons, an anode portion for generating X-rays due to collision with the thermoelectrons emitted from the cathode portion, Wherein the cathode portion is an electrode for receiving power from the outside, a filament for emitting an infrared ray by applying a current from the electrode, and a heater for heating the filament by infrared rays emitted by the filament A condensing lens for guiding the thermoelectrons emitted from the coating part to the anode part and for focusing the electron beam generated from the coating part, At least one first wire coupled to the lens and the protective portion, And it includes at least one second wire that is connected to the focusing lens and the glass tube singgi tube.

이러한 특징에 따르면 적외선을 방출시키는 필라멘트와 이러한 적외선에 가열되어 열전자를 방출시키는 열전자 방출원이 나뉘어져 있어, 이온의 충돌로 인한 필라멘트의 손상을 방지하므로, 간접가열방식 엑스선관의 수명은 직접가열방식 엑스선관의 수명보다 늘어난다.According to this feature, the filament that emits infrared rays and the thermoelectron emission source that is heated by the infrared ray are separated to prevent the filament from being damaged due to ion collision, so that the lifetime of the indirect heating type X- It is longer than the lifetime of the ray tube.

또한, 양극과 음극이 동등한 전위를 유지하여 균일한 전자빔을 얻을 수 있으므로, 안정된 엑스선이 방출된다.In addition, a uniform electron beam can be obtained by maintaining a potential equal to that of the positive electrode and the negative electrode, so that a stable x-ray is emitted.

또한, 필라멘트보다 낮은 일함수의 물질이 코팅된 열전자 방출원으로부터 필라멘트보다 많은 양의 열전자가 발생되어 엑스선의 강도(intensity)가 증가한다.In addition, the amount of thermoelectrons generated from a thermoelectron emission source coated with a material having a work function lower than that of filaments increases the intensity of the X-rays.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 광이오나이저의 간접가열방식 엑스선관의 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시한 보호부의 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시한 엑스선관의 열전자방출 구조를 나타내는 단면도이다.1 is a cross-sectional view of an indirectly heated x-ray tube of a light ionizer according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view of the protection unit shown in Fig.
3 is a cross-sectional view showing a thermionic emission structure of the X-ray tube shown in FIG.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.

그러면, 도면을 참고로 하여, 본 발명의 한 실시예에 따른 간접가열방식 엑스선관 및 광이오나이저에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, an indirect heating type X-ray tube and an optical ionizer according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1 및 도 2를 참고로 하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 광이오나이저는 열전자를 방출시키는 음극부(10), 음극부(10)에서 방출된 열전자와의 충돌로 인해 엑스선을 발생시키는 약극부(20) 그리고 일측이 개방되어 있고 가운데 빈 공간을 구비하여 음극부(10)를 내장하고 있는 유리관튜브(30)를 포함하는 간접가열방식 엑스선관(100)을 포함한다.1 and 2, a light ionizer according to an embodiment of the present invention generates an X-ray due to a collision between a cathode part 10 for emitting a thermoelectromotive force and a thermoelectrically emitted from the cathode part 10, And an indirect heating type X-ray tube 100 including an anode part 20 and an anode tube part 30 having an opening at one side and a hollow space at the center thereof.

음극부(10)는 외부로부터 전원을 공급받는 전극(40), 전극(40)으로부터 전류가 인가되어 적외선(70)을 방출시키는 필라멘트(11), 필라멘트(11)가 방출시키는 적외선(70)에 의해 가열되고 열전자를 방출시키는 코팅부(123)가 형성되어 있으며, 필라멘트(11)를 음극부(10)와 양극부(20) 사이세 발생하는 이온의 충돌로부터 보호하는 보호부(12), 보호부(12)를 둘러싸고 있는 코팅부(123)에서 방출된 열전자를 양극부(20)로 유도하고, 코팅부(123)에서 발생된 전자빔(50)을 집속시키는 집속렌즈(13), 집속렌즈(13)와 보호부(12)에 연결되어 있는 적어도 하나의 제1 와이어(142), 그리고 집속렌즈(13)와 유리관튜브(30)에 연결되어 있는 적어도 하나의 제1 와이어(141)를 포함한다.The cathode unit 10 includes an electrode 40 to which power is supplied from the outside, a filament 11 to which the current is applied from the electrode 40 to emit the infrared ray 70, and an infrared ray 70 to be emitted by the filament 11 A protective portion 12 for protecting the filament 11 from the impact of ions generated between the cathode portion 10 and the anode portion 20, A condensing lens 13 for guiding the thermoelectrons emitted from the coating portion 123 surrounding the portion 12 to the anode portion 20 and focusing the electron beam 50 generated from the coating portion 123, At least one first wire 142 connected to the protection unit 12 and at least one first wire 141 connected to the focusing lens 13 and the glass tube 30, .

전극(40)은 유리관튜브(30)의 타측을 광통하여 필라멘트(11)와 연결되어 있고, 유리관튜브(30)에 관통 연결되어 위치가 고정되어 있으며, 외부로부터 전원을 공급 받는다.The electrode 40 is connected to the other side of the glass tube 30 through a light through the filament 11 and is connected to the glass tube 30 to be fixed in position and receives power from the outside.

필라멘트(11)는 보호부(12)로 둘러싸인 내부에서 보호부(12)와 이결되게 위치하고 있고, 필라멘트(11)에 연결되어 있는 전극(40)을 통해 전류가 인가되면, 필라멘트(11)의 전기저항에 의해 적외선(70)을 방출시키게 되며, 적외선 복사 형태로 보호부(12)를 가열하게 된다.The filament 11 is located inside the protective part 12 and is connected to the protection part 12. When an electric current is applied through the electrode 40 connected to the filament 11, The infrared rays 70 are emitted by the resistor, and the protective portion 12 is heated in the form of infrared radiation.

이때, 적외선을 방출하는 필라멘트(11)는 가는 선으로 만들어지며, 단일 혹은 이중구조 나선형으로 꼬여져 있다.At this time, the filament 11 emitting infrared rays is made of a thin line and is twisted into a single or double structure helical shape.

본 예에서, 필라멘트(11)는 4.5eV의 일함수를 갖고 있고 3,650℃의 융점을 갖고 있으며, 경제성이 우수한 텅스텐이나, 4.3eV의 일함수를 갖고 있고 2,620℃의 융점을 갖고 있는 몰리브덴으로 이루어질 수 있다.In this example, the filament 11 is made of tungsten having a work function of 4.5 eV and a melting point of 3,650 占 폚, excellent in economical efficiency, molybdenum having a work function of 4.3 eV and a melting point of 2,620 占 폚 have.

보호부(12)는 필라멘트(11)가 방출시키는 적외선(70)에 의해 가열되고 열전자를 방출시키는 열전자 방출원인 코팅부(123)가 형성되어 있고, 집속렌즈(13)로 둘러싸인 내부에서 집속렌즈(13)와 이격되게 위치하고 있다.The protective portion 12 is formed with a coating portion 123 which is heated by the infrared rays 70 emitted by the filament 11 and emits thermoelectrons and emits thermoelectrons. In the inside of the focusing lens 13 surrounded by the focusing lens 13, 13).

보호부(12)의 내부에는 필라멘트(11)가 보호부(12)와 이격되게 위치하고 있으며, 보호부(12)는 필라멘트(11)를 둘러싸서 필라멘트(11)를 음극부(10)와 양극부(20) 사이에서 발생하는 이온의 충돌로부터 보호하게 된다.The filament 11 is located inside the protection part 12 so as to be spaced apart from the protection part 12 and the protection part 12 surrounds the filament 11 to cover the filament 11 with the cathode part 10, Thereby preventing the ions from colliding with each other.

또한, 보호부(12)는 보호부(12)와 접합하여 연결된 적어도 하나의 제1 와이어(142)에 의하여 위치가 고정되어 있다.In addition, the protection unit 12 is fixed in position by at least one first wire 142 connected to the protection unit 12 and connected thereto.

본 예에서, 보호부(12)는 텅스텐이나 몰리브덴으로 이루어질 수 있다.In this example, the protective portion 12 may be made of tungsten or molybdenum.

도 2에 도시한 것처럼, 보호부(12)는 원형의 평면 형상을 갖고 있고, 일측이 개방되어 있는 원통형 형상을 갖고 있으며, 양극부(20)를 마주보고 있고 코팅부(123)가 형성되어 있는 측면(121), 측면(121)의 가장자이로부터 양극부(20)의 반대편을 향하여 돌출된 돌출부(122)를 구비한다.As shown in FIG. 2, the protective portion 12 has a circular planar shape, and has a cylindrical shape with one side opened. The protective portion 12 has a coating portion 123 facing the anode portion 20 And a protrusion 122 protruding from the zigzag of the side surface 121 and the side surface 121 toward the opposite side of the anode portion 20.

측면(121)은 필라멘트(11)와 양극부(20) 사이에 위치하고 있고, 편평한 평태를 갖고 있으므로, 코팅부(123)를 편평한 형태로 형셩되게 하고, 코팅부(123)가 필라멘트(11)보다 넓은 면적 크기로 코팅될 수 있게 한다.The side surface 121 is located between the filament 11 and the anode part 20 and has a flat surface so that the coating part 123 is flattened and the coating part 123 is bent And can be coated in a large area size.

또한, 측면(121)은 필라멘트(11)를 이온충격으로부터 보호하고, 필라멘트(11)로부터 방출된 적외선(20)에 의하여 가열되며, 이 열은 측면(121)에 형성되어 있는 코팅부(123)로부터 열전자가 방출되게 한다.The side surface 121 protects the filament 11 against ion impact and is heated by the infrared ray 20 emitted from the filament 11. The heat is transmitted to the coating portion 123 formed on the side surface 121, Thereby releasing the hot electrons.

코팅부(123)는 열전자를 방출시키는 열전자 방출원으로서, 양극부(20)를 마주보고 있는 측면(121)의 가운데 부분에 위치하고 있고, 필라멘트(11)를 구성하는 물질(즉, 텅스텐이나 몰리브덴)보다 일함수가 낮은 물질인 토륨(3.4eV), 바륨(2.52~2.7eV), 세슘(2.14eV), 란탄(3.5eV), 스트론튬(2.59eV), 사마륨(2.7eV) 및 칼슘(2.82eV)중 적어도 하나의 물질이 도포, 도금 또는 용융되어 측면(121)에 코팅형성되어 있다.The coating portion 123 is a thermionic emission source for emitting thermions and is located at the center portion of the side surface 121 facing the anode portion 20. The material constituting the filament 11 (i.e., tungsten or molybdenum) (3.4eV), barium (2.52-2.7eV), cesium (2.14eV), lanthanum (3.5eV), strontium (2.59eV), samarium (2.7eV) and calcium (2.82eV) At least one of which is coated, plated, or melted and coated on the side surface 121.

이러한 코팅부(123)는 필라멘트(11)로부터 방출된 적외선(70)에 의하여 가열된 보호부(12)가 일정온도를 넘어서게 되면 열전자를 방출시키게 된다. 이때, 코팅부(123)에 필라멘트(11)보다 일함수가 낮은 물질을 사용하게 되면 보다 많은 열전자를 방출할 수 있다.The coating portion 123 emits thermoelectrons when the protective portion 12 heated by the infrared rays 70 emitted from the filament 11 exceeds a predetermined temperature. At this time, if a material having a work function lower than that of the filament 11 is used for the coating portion 123, more thermions can be emitted.

따라서, 코팅부(123)는 필라멘트(11)보다 일함수가 낮은 물질로 코팅되어 있으므로, 필라멘트(11)보다 많은 양의 열전자를 방출시켜 엑스선의 강도를 증가시키게 된다.Therefore, since the coated portion 123 is coated with a material having a work function lower than that of the filament 11, the intensity of the X-ray is increased by emitting a larger amount of thermoelectromagnet than the filament 11.

또한, 코팅부(123)는 평면 형태로 형성될 수 있으므로, 코팅부(123)의 면적 크기는 선 형태로 형성된 필라멘트(11)의 면적 크기보다 크게 된다.In addition, since the coating portion 123 can be formed in a planar shape, the area size of the coating portion 123 is larger than the area size of the filament 11 formed in a line shape.

따라서, 코팅부(123)는 필라멘트(11)보다 넓은 면적으로 전자빔(50)을 방출 할 수 있으며, 코팅부(123)의 면적이 넓어질수록 열전자의 방출을 증대시킬 수 있다.Therefore, the coating portion 123 can emit the electron beam 50 in a wider area than the filament 11, and the larger the area of the coating portion 123, the more the emission of thermions can be increased.

돌출부(122)는 필라멘트(11)를 이온의 충격으로부터 보호하고, 필라멘트(11)로부터 방출된 적외선(70)에 의하여 가열되며, 필라멘트(11)로부터 방출된 적외선(70)의 손실을 방지하여 이 열이 코팅부(123)에 효과적으로 전달되도록 유도한다.The projections 122 protect the filaments 11 from the impact of ions and are heated by the infrared rays 70 emitted from the filaments 11 to prevent the loss of the infrared rays 70 emitted from the filaments 11, Thereby inducing heat to be effectively transferred to the coating portion 123.

또한 돌출부(122)는 적어도 하나의 제2 와이어(142)에 의하여 집속렌즈(13)와 필라멘트(11) 전극의 일측에 연결되어 있고, 이로 인해 보호부(12)의 위치가 고정되어 있다.The projecting portion 122 is connected to one side of the focusing lens 13 and the filament 11 by at least one second wire 142 so that the position of the protecting portion 12 is fixed.

도 3에 도시한 것처럼, 본 예에 따른 간접가열방식 엑스선관(100)의 열전자 방출 구조는 적외선(70)을 방출시키는 필라멘트(11)와 이러한 적외선(70)에 의하여 가열되고 열전자를 방출시키는 코팅부(123)가 형성되어 있는 보호부(12)로 이루어져 있으므로, 열전자 방출원인 코팅부(123)가 간접적으로 가열되어 열전자를 방출시키게 되어 있다.3, the thermoelectronic emission structure of the indirect heating type X-ray tube 100 according to the present example includes a filament 11 that emits an infrared ray 70, a coating 11 that is heated by the infrared ray 70, The coating part 123, which is a part of the coating layer 123, is indirectly heated to release the thermoelectrons.

이로 인해, 필라멘트(11)로부터 방출된 적외선(70)에 의하여 보호부(12)가 가열되어 일정온도를 넘어서게 되면, 코팅부(123)로부터 열전자가 방출되게 되며, 이러한 열전자는 코팅부(123)와 양극부(20) 양단간에 걸려있는 전압차에 따라 가속되어 전자빔(50)을 형성하게 된다.When the protective portion 12 is heated by the infrared rays 70 emitted from the filament 11 and then exceeds a predetermined temperature, thermoelectrons are emitted from the coating portion 123, And the electron beam 50 is accelerated in accordance with the voltage difference between the both ends of the anode portion 20.

이미 설명한 것처럼, 보호부(12)는 필라멘트(11)를 둘러싸고 있고, 음극부(10)와 양극부(20) 사이에 발생하는 이온의 충돌로부터 필라멘트(11)를 보호하며 필라멘트(11)의 손상을 방지한다.The protection portion 12 surrounds the filament 11 and protects the filament 11 from the impact of ions generated between the cathode portion 10 and the anode portion 20 and protects the filament 11 from damage .

따라서, 필라멘트(11)의 수명은, 종래의 직접가열방식 엑스선관의 열전자방출 구조에서 필라멘트가 열을 발생시키고 그 열에 의하여 열전자를 방출시키게 되어 있어, 열전자 방출원으로서 직접적으로 가열되는 필라멘트의 수명보다 늘어날 수 있으며, 이로 인해, 간접가열방식 엑스선관(100)의 수명은 직접가열방식 엑스선관의 수명보다 늘어날 수 있다.Therefore, the lifetime of the filament 11 is such that the filament generates heat in the thermionic emission structure of the conventional direct heating type X-ray tube and releases the thermoelectromagnet by the heat, so that the lifetime of the filament 11 is shorter than the lifetime of the filament So that the lifetime of the indirect heating type x-ray tube 100 can be longer than the lifetime of the direct heating type x-ray tube.

또한, 이와 같이 코팅부(123)로부터 방출된 열전자는 코팅부(123)와 양극부(20) 양단간에 걸려있는 전압차에 따라 가속되어 전자빔(50)을 형성하게 된다.The hot electrons emitted from the coating portion 123 are accelerated according to the voltage difference between the coating portion 123 and the anode portion 20 to form the electron beam 50.

집속렌즈(13)는 유리관튜브(30)의 내부에 위치하고 있고, 유리관튜브(30)와 이격되어 있으며, 집속렌즈(13)의 내부에는 보호부(12)가 집속렌즈(13)와 이격되게 위치하고 있다.The focusing lens 13 is located inside the glass tube 30 and is spaced apart from the glass tube 30 so that the protective portion 12 is located inside the focusing lens 13 so as to be spaced apart from the focusing lens 13 have.

집속렌즈(13)는 집속렌즈(13)에 접합되어 연력된 적어도 하나의 제1 와이어(141)에 의하여 유리관튜브(30)와 연결되어 위치가 고정되어 있으며 필라멘트(11)에 연결되어있는 전극과 연결되어 있다.The focusing lens 13 is fixed to the glass tube 30 by the at least one first wire 141 joined to the focusing lens 13 and connected to the filament 11, It is connected.

이러한 집속렌즈(13)는 코팅부(123)에서 방출된 열전자를 양극부(20)로 유도하고, 코팅부(123)에서 발생된 전자빔(50)을 집속시키는데 이러한 역할을 하기 위해서 필라멘트의 전압이 동일하게 인가되도록 필라멘트의 전극과 연결되어 있고, 타측은 유리관튜브(30)에 매몰되어 연결되어 있다. 따라서, 제1 와이어(141)는 집속렌즈(13)와 유리관튜브(30)를 연결시켜 집속렌트(13)를 고정시킨다.The focusing lens 13 guides the thermoelectrons emitted from the coating portion 123 to the anode portion 20 and focuses the electron beam 50 generated from the coating portion 123. In order to perform such a function, And the other end of the filament is connected to the glass tube 30 so as to be buried. Accordingly, the first wire 141 connects the focusing lens 13 and the glass tube 30 to fix the focusing lens 13.

제2 와이어(142)는 일측은 집속렌즈(13)와 접합되어 연결되어 있고 타측은 필라멘트(11)의 전극(40)과 접합되어 연결되어 보호부(12)를 고정시킨다.One end of the second wire 142 is connected to the focusing lens 13 and the other end of the second wire 142 is connected to the electrode 40 of the filament 11 to fix the protection unit 12.

양극부(20)는 보호부(12)에서 방출된 열전자와의 충돌로 인해 엑스선을 발생시키는 타겟부(21), 타겟부(21)에서 발생된 엑스선이 외부로 방출이 되도록 하넨 엑스선 창(22), 타겟부(21)와 엑스선 창(22)에 연결되어 있는 양극 플랜지(23), 그리고 양극 플랜지(23)와 유리관튜브(30)에 연결되어 있는 완충링(24)을 구비하고 있으며, 접지에 연결되어 있다.The anode portion 20 is provided with a target portion 21 for generating an X-ray due to collision with the thermoelectrons emitted from the protective portion 12, a Hensen X-ray window 22 A positive electrode flange 23 connected to the target portion 21 and the X-ray window 22 and a buffer ring 24 connected to the positive electrode flange 23 and the glass tube 30, Respectively.

타겟부(21)는 유리관튜브(30)의 일측 내부에서 코팅부(123)와 대응되게 위치하고, 엑스선 창(22)의 내측면에 코팅되어 형성되어 있으며, 이러한 타겟부(21)의 면적 크기는 코팅부(123)의 면적 크기보다 클 수 있다.The target portion 21 is located on one side of the glass tube 30 in a position corresponding to the coating portion 123 and coated on the inner surface of the X-ray window 22. The size of the target portion 21 May be larger than the area size of the coating portion 123.

본 예에서, 타겟부(21)는 텅스텐(W)과 같은 금속 물질로 이루어질 수 있다. In this example, the target portion 21 may be made of a metallic material such as tungsten (W).

이로 인해, 코팅부(123)로부터 방출된 열전자가 코팅부(123)와 타겟부(21) 양단간에 걸려있는 전압차에 따라 가속되어 전자빔(50)이 형성되고, 형성된 전자빔(50)이 타겟부(21)에 충돌하며, 충돌된 전자에너지는 타겟부(21)에서 엑스선의 형태로 변환됨에 의하여, 타겟부(21)는 엑스선을 방출시키게 된다.The electrons emitted from the coating portion 123 are accelerated according to the voltage difference between the coating portion 123 and the target portion 21 so that the electron beam 50 is formed, And the collided electron energy is converted into an X-ray shape in the target portion 21, thereby causing the target portion 21 to emit the X-ray.

이때, 서로 대응되게 위치하고 있는 편평한 타겟부(21)와 편평한 코팅부(123)는 동등한 전위를 갖고 있고, 이로 인해, 균일한 전자빔(50)을 얻을 수 있으므로, 안정된 엑스선이 방출될 수 있다.At this time, the flat target portion 21 and the flat coating portion 123, which are positioned in correspondence with each other, have equal potentials, and thereby a uniform electron beam 50 can be obtained, so that stable X-rays can be emitted.

엑스선 창(22)은 유리관튜브(30)의 개방된 일측에 위치하고 있고, 양극 플랜지(23)의 가운데 부분에 위치한다.The X-ray window 22 is located on the open side of the glass tube 30 and is located at the center of the anode flange 23.

이러한 엑스선 창(22)은 엑스선 투과율이 우수한 물질로 이루어져 있으며, 본 예에서, 엑스선 창(22)은 베릴륨으로 이루어 질 수 있다.The X-ray window 22 is made of a material having excellent X-ray transmittance. In this example, the X-ray window 22 may be made of beryllium.

따라서, 타겟부(21)에서 발생된 엑스선은 엑스선 투과율이 우수한 엑스선 창(22)을 통해 외부로 방사되고, 외부로 방사된 엑스선은 공기를 전리시켜 이온화하며, 이온화된 공기는 대전체의 하전을 중화시켜 정전기를 제거한다.Therefore, the X-rays generated in the target portion 21 are radiated to the outside through the X-ray window 22 having excellent X-ray transmittance, and the X-rays emitted to the outside ionize the air by ionizing the air, Static electricity is removed by neutralization.

양극 플랜지(23)는 금속으로 형성되어 있고, 타겟부(21) 및 엑스선 창(22)을 지지한다. The anode flange 23 is made of metal and supports the target portion 21 and the X-ray window 22.

완충링(24)은 양극 플랜지(23)를 지지하여 유리관튜브(30)와 연결시키며, 이로 인해, 양극부(20)와 유리관튜브(30)가 서로 연결되어 있다.The cushioning ring 24 supports the anode flange 23 and connects it with the glass tube 30 so that the anode part 20 and the glass tube 30 are connected to each other.

이러한 완충링(24)은 유리관튜브(30)와 열팽창이 같은 Kovar와 alloy42와 같은 금속재질로 이루어져 있고, 유리관튜브(30)와 양극 플랜지(23)사이에서 열팽창계수 차이에 따른 유리관튜브(30)의 파손을 방지하기 위해 사용된다.The cushioning ring 24 is made of a metal material such as Kovar and alloy 42 having the same thermal expansion as the glass tube 30 and is made of a glass tube 30 having a thermal expansion coefficient difference between the glass tube 30 and the anode flange 23. [ To prevent breakage of the battery.

유리관튜브(30)는 일측이 개방되어 있고 가운데에 빈 공간을 구비한 원통형 형상을 갖고 있고, 개방된 일측은 양극부(20)와 결합되어 있으며, 타측은 막혀있다.The glass tube (30) has a cylindrical shape with one side open and an empty space in the center, the open side is coupled with the anode part (20), and the other side is closed.

유리관튜브(30)의 내부에는 음극부(10)가 유리관튜브(30)와 이격되게 내장되어 있고, 이러한 유리관튜브(30)의 내부는 진공상태로 유지되어 음극부(10)를 보호한다.The cathode tube 10 is installed inside the glass tube 30 so as to be separated from the glass tube 30 and the inside of the glass tube 30 is kept in a vacuum state to protect the cathode 10.

본 예에서, 유리관튜브(30)는 유리나 세라믹과 같은 절연체로 이루어질 수 있다.In this example, the glass tube 30 may be made of an insulator such as glass or ceramic.

이러한 구조를 갖는 광이오나이저의 간접가열방식 엑스선관(100)의 동작은 다음과 같다.The operation of the indirect heating type X-ray tube 100 of the optical ionizer having such a structure is as follows.

필라멘트(11)는 연결되어 있는 전극(40)을 통해 전류가 인가되면, 전기저항에 의해 적외선(70)을 방출시킨다.The filament 11 emits an infrared ray 70 by electric resistance when an electric current is applied through the electrode 40 to which the filament 11 is connected.

이 열은 적외선 복사 형태로 보호부(12)를 가열하게 되고, 가열된 보호부(12)로부터 전달된 열에 의하여 코팅부(123)는 열전자를 방출시키게 된다.This heat heats the protection part 12 in the form of infrared radiation and the coating part 123 releases the thermal electrons by the heat transmitted from the heated protection part 12.

이렇게 방출된 열전자는 집속렌즈(13)에 의해 타겟부(21)로 유도되며, 음극부(10)와 양극부(20) 양단간에 걸려있는 전압차에 따라 가속되어 전자빔(50)을 형성한다.The emitted hot electrons are guided to the target portion 21 by the focusing lens 13 and accelerated according to the voltage difference between the cathode portion 10 and the anode portion 20 to form the electron beam 50.

형성된 전자빔(50)은 집속렌즈(13)에 의해 집속되어 타겟부(21)에 충돌하고 충돌된 전자에너지는 타겟부(21)에서 엑스선의 형태로 변환되어, 타겟부(21)는 엑스선을 방출시키게 된다.The formed electron beam 50 is converged by the focusing lens 13 and impinges on the target portion 21 and the impinged electron energy is converted into the form of an X-ray in the target portion 21 so that the target portion 21 emits X- .

그리고, 타겟부(21)에서 발생된 엑스선은 엑스선 투과율이 우수한 엑스선 창(22)을 통해 외부로 방사되고, 외부로 방사된 엑스선은 공기를 전리시켜 이온화하며, 이온화된 공기는 대전체의 하전을 중화시켜 정전기를 제거한다.The X-rays generated in the target portion 21 are radiated to the outside through the X-ray window 22 having excellent X-ray transmittance. The X-rays radiated to the outside ionize the air by ionizing the air, Static electricity is removed by neutralization.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It belongs to the scope of right.

100: 엑스선관 10: 음극부
11: 필라멘트 12: 보호부
121: 측면 122: 돌출부
123: 코팅부 13: 집속렌즈
141: 제1 와이어 142: 제2 와이어
20: 양극부 21: 타겟부
22: 엑스선 창 23: 양극 플랜지
30: 유리관튜브 40: 전극100: X-ray tube 10: cathode part
11: filament 12: protection part
121: side surface 122:
123: Coating portion 13: Focusing lens
141: first wire 142: second wire
20: anode part 21: target part
22: X-ray window 23: anode flange
30: glass tube 40: electrode

Claims (6)

열전자를 방출시키는 음극부, 상기 음극부에서 방출된 열전자와의 충돌로 인해 엑스선을 발생시키는 양극부, 그리고 일측이 개방되어 있고 가운데 부분에 빈 공간을 구비하여 상기 음극부를 내장하고 있는 유리관튜브
를 포함하고,
상기 음극부는 외부로부터 전원을 공급받는 전극,
상기 전극으로부터 전류가 인가되어 적외선을 방출시키는 필라멘트,
상기 필라멘트가 방출시키는 적외선에 의해 가열되고 열전자를 방출시키는 코팅부가 형성되어 있으며, 상기 필라멘트를 이온충격으로부터 보호하는 보호부,
상기 코팅부에서 방출된 열전자를 상기 양극부로 유도하고, 상기 코팅부에서 발생된 전자빔을 집속시키는 집속렌즈,
상기 집속렌즈와 상기 보호부에 연결되어 있는 적어도 하나의 제2 와이어, 그리고
상기 집속렌즈와 상기 유리관튜브에 연결되어 있는 적어도 하나의 제1 와이어
를 포함하는 간접가열방식 엑스선관.An anode part for generating an X-ray due to a collision with a thermoelectromagnet emitted from the cathode part, and a glass tube tube having one side opened and an empty space in the middle part,
Lt; / RTI >
The cathode portion includes an electrode supplied with power from the outside,
A filament for emitting an infrared ray by applying a current from the electrode,
A protective part for protecting the filament from ion impact, a coating part formed by infrared rays emitted by the filament and emitting thermoelectrons,
A condenser lens for guiding the thermoelectrons emitted from the coating portion to the anode portion, and focusing the electron beam generated from the coating portion,
At least one second wire connected to the focusing lens and the protection unit, and
At least one first wire connected to the focusing lens and the glass tube,
Indirect heating type x-ray tube containing 1항에서,
상기 보호부는 상기 양극부를 마주보고 있고 상기 코팅부가 형성되어 있는 측면, 상기 측면의 가장자리로부터 상기 양극부의 반대편을 향하여 돌출된 돌출부를 포함하는 간접가열방식 엑스선관.1,
Wherein the protective portion includes a side facing the anode portion and formed with the coating portion, and a protrusion protruding from an edge of the side surface toward the opposite side of the anode portion. 제1항에서,
상기 코팅부는 토륨, 바륨, 세슘, 란탄, 스트론튬, 사마륨 및 칼슘 중 적어도 하나의 물질을 포함하는 간접가열방식 엑스선관.The method of claim 1,
Wherein the coating comprises at least one of thorium, barium, cesium, lanthanum, strontium, samarium and calcium. 열전자를 방출시키는 음극부, 상기 음극부에서 방출된 열전자와의 충돌로 인해 엑스선을 발생시키는 양극부, 그리고 일측이 개방되어 있고 가운데 부분에 빈 공간을 구비하여 상기 음극부를 내장하고 있는 유리관튜브
를 포함하고,
상기 음극부는 외부로부터 전원을 공급받는 전극,
상기 전극으로부터 전류가 인가되어 적외선을 방출시키는 필라멘트,
상기 필라멘트가 방출시키는 적외선에 의해 가열되고 열전자를 방출시키는 코팅부가 형성되어 있으며, 상기 필라멘트를 이온충격으로부터 보호하는 보호부,
상기 코팅부에서 방출된 열전자를 상기 양극부로 유도하고, 상기 코팅부에서 발생된 전자빔을 집속시키는 집속렌즈,
상기 집속렌즈와 상기 보호부에 연결되어 있는 적어도 하나의 제2 와이어, 그리고
상기 집속렌즈와 상기 유리관튜브에 연결되어 있는 적어도 하나의 제1 와이어
를 포함하는 간접가열방식 엑스선관
을 포함하는 광이오나이저.An anode part for generating an X-ray due to a collision with a thermoelectromagnet emitted from the cathode part, and a glass tube tube having one side opened and an empty space in the middle part,
Lt; / RTI >
The cathode portion includes an electrode supplied with power from the outside,
A filament for emitting an infrared ray by applying a current from the electrode,
A protective part for protecting the filament from ion impact, a coating part formed by infrared rays emitted by the filament and emitting thermoelectrons,
A condenser lens for guiding the thermoelectrons emitted from the coating portion to the anode portion, and focusing the electron beam generated from the coating portion,
At least one second wire connected to the focusing lens and the protection unit, and
At least one first wire connected to the focusing lens and the glass tube,
An indirect heating type x-ray tube
/ RTI > 제4항에서,
상기 보호부는 상기 양극부를 마주보고 있고 상기 코팅부가 형성되어 있는 측면, 상기 측면의 가장자리로부터 상기 양극부의 반대편을 향하여 돌출된 돌출부를 포함하는 광이오나이저.5. The method of claim 4,
Wherein the protective portion includes a side facing the anode portion and formed with the coating portion, and a protrusion protruding from an edge of the side surface toward the opposite side of the anode portion. 제4항에서,
상기 코팅부는 토륨, 바륨, 세슘, 란탄, 스트론튬, 사마륨 및 칼슘 중 적어도 하나의 물질을 포함하는 광이오나이저.5. The method of claim 4,
Wherein the coating comprises at least one material selected from the group consisting of thorium, barium, cesium, lanthanum, strontium, samarium and calcium.
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