KR101469594B1 - 동작 시간 저장 기능을 갖는 x선 발생 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상호 탈부착이 가능한 고전압 발생부와 X선 발생부로 이루어지는 분리형 X선 발생 장치의 구성 요소인 고전압 발생부와 X선 발생부 각각에 동작 시간을 저장할 수 있는 메모리를 탑재시켜 고전압 발생부와 X선 발생부의 개별 동작 시간을 점검할 있도록 한 X선 발생 장치에 관한 것이다.
본 발명의 실시예인 상호 탈부착 가능한 고전압 발생부와 X선 발생부를 포함하는 X선 발생 장치는 상기 고전압 발생부는 상기 고전압 발생부의 총 동작 시간을 저장하기 위한 제 1 메모리를 구비하고, 상기 X선 발생부는 상기 X선 발생부의 총 동작 시간을 저장하기 위한 제 2 메모리를 구비한다.
본 발명에서 제안하는 상호 탈부착 가능한 전압 발생부와 X선 발생부를 갖는 X선 발생 장치는 고전압 발생부와 X선 발생부의 개별 사용 시간을 실시간으로 파악할 수 있고 X선 발생부 또는 고전압 발생부가 선택적으로 교체된 후에도 교체된 제품의 사용 시간을 독립적으로 산출할 수 있다는 이점이 있다.
따라서, 판매자 입장에서는 해당 제품들의 유효 사용 연한을 통계적으로 추출하여 R&D 개발에 참고할 수 있고 구매자 입장에서는 해당 제품이 유효 사용 기간내에 있다는 것을 주장하여 무상 AS 지원 등을 받을 수 있는 이점이 있다.

Description

동작 시간 저장 기능을 갖는 X선 발생 장치{X-ray generating device having a function for storing operation time}

본 발명은 동작 시간 저장 기능을 갖는 X선 발생장치에 관한 것으로, 특히 상호 탈부착이 가능한 고전압 발생부와 X선 발생부로 이루어지는 분리형 X선 발생 장치의 구성 요소인 고전압 발생부와 X선 발생부 각각에 동작 시간을 저장할 수 있는 메모리를 탑재시켜 고전압 발생부와 X선 발생부의 개별 동작 시간을 실시간 점검할 있도록 한 X선 발생 장치에 관한 것이다.

<X선 발생 장치 일반>

일반적으로 액정판넬(LCD), PDP 및 반도체 제조공정 등에는 정전기 발생으로 인하여 미세한 먼지가 LCD, PDP 및 반도체 wafer에 부착되거나 정전기 방전으로 인하여 소자의 훼손이 야기되어 제품의 수율이 저하되고 이로 인하여 제조원가가 상승하는 부작용이 발생하고 있다.

이 때문에 반도체 공정 등이 이루어지는 클린룸에서는 정전기 제거를 위한 장치가 설치되는 것이 일반적이다.

이러한 정전기 제거를 위한 종래 기술로 코로나 방전을 이용한 정전기 제거 장치가 있다.

이 장치는 코로나 방전에 의해 이온을 발생시키고 이온화된 공기를 불어내기 위하여 Fan을 사용하여 공기를 대류시키는 방식을 채택하고 있다.

그런데, 이러한 정전기 제거 장치의 경우 고전압 방전에 의한 스퍼터링 현상으로 방전 전극의 끝 부분에 0.01㎛ 이하의 금속미립자가 엄청나게 (수만 개/ft 3 ) 발생하여 부착되었다가 팬에 의한 강제대류로 떨어지면서 반도체, PDP 및 LCD 패턴 주위에 부착되어 많은 불량을 야기하고 있다.

또한 코로나 방전을 이용한 정전기 제거 장치의 경우, 고전압 방전시 발생하는 오존 가스가 4 ~ 10ppm 정도나 되어 분진의 부착을 유발하는 역할을 할 뿐만 아니라 생성된 ＋이온과 －이온의 Balance가 수시로 바뀌어 그때마다 이온 Balance를 재조정해 주어야 하는 불편함이 있다.

이에 대한 대책으로 최근에는 연X선(soft X-ray)의 공기전리 작용을 이용하여 공기를 이온화함으로써 피대전체의 정전기를 중화 또는 완화시키는 방법이 제안되고 있다.

연X선 조사식의 경우 미세먼지가 발생하지 않고 공기를 대류시킬 필요도 없없기 때문에 평판 디스플레이 제조 공정 및 반도체 제조 공정의 정전기 제거에 적합한 방식으로 알려지고 있다.

연X선 조사식의 정전기 제거 장치의 일예로 미국특허 제 5,949,849 호가 있다.

이 특허에 따른 정전기 제거장치는 보호케이스, 연X-선을 발생하는 X-선관, 전원장치를 구비하고 있고, X-선관은 벌브, 캐소드, 출력창, 출력창 지지부, 플랜지부, 타겟을 구비하고 있고, 이들 X-선관 내부 구성요소들과 보호케이스는 서로 열적 및 전기적으로 연결되어 있다.

연X선 조사식의 정전기 제거 장치의 다른 일예로 일본특허 제 2951477 호가 있다.

이 특허는 정전기 제거 기술에 대한 것으로, 정전기를 제거할 소정의 대전물체가 배치된 분위기에 대해서 X선을 조사하는 위치에, 소정의 타겟 전압 및 타겟 전류가 부여되는 타겟을 내장함과 동시에 베릴륨(Be) 창을 갖는 X선관을 배치하고, 상기 베릴륨창으로부터 주파장이 2 옹스트론 이상 20 옹스트론 이하 범위의 상기 X선이 조사되는 영역의 상기 분위기에 포함되는 원소를 이온화하는 것에 의해, 상기 이온을 포함하는 상기 분위기 중에 어떤 상기 소정 대전물체의 정전기를 제거하는 기술이다.

연X선 조사식의 정전기 제거 장치의 또 다른 일예로 일본회사인 하마마츠 포토닉스가 출원한 발명의 명칭이 "Ｘ선 발생 장치 및 이것을 사용한 정전기 제어기(한국특허출원번호 제10-2004-0089634호)가 있다.

이 발명에서 개시된 X-선 발생 장치는, 벌브의 선단에 설치된 도전성 및 열전도성의 출력창 지지부에 고정된 출력창의 내면에, 접지 전위를 가지는 표적이 고착되고, 상기 표적에 향하여 전자빔을 조사하는 음극을 가진 X-선관과, 이 X-선관을 구동하는 전원부를 보호 용기내에 수용하고, 상기 출력창 지지부에 형성되어 외측으로 돌출하는 플랜지부를, 열전도성을 가지는 상기 보호 용기에 접촉시키고 또한 고정시킨 것을 기술적 사상의 일 요지로 제안하고 있다.

도 1은 하마마츠 포토닉스가 특허출원한 도면에 개시되어 있는 정전기 제거 장치의 일예를 보여준다(도 1에서 부호 22 는 전원 용기, 부호 8은 X-선관, 부호 15는 축핀, 부호 32는 음극인입선을 나타내며, 나머지 도 1에 표기된 부호에 대한 설명은 www.kipris.or.kr을 통하여 조회 가능하므로 추가 설명은 생략하기로 한다).

참고로, 도 1의 전원 용기(22)는 후술하는 고전압 발생부에 대응하고 X-선관(8)은 X선 발생부에 대응하고, 이들을 상호 연결하는 도전성 연결선인 축핀(15)와 음극 인입선(32)은 탈부착 가능한 연결 접속부에 대응하는 부분이다.

다음, 도 2 내지 도 5는 종래 정전기 제거 장치의 실사 도면으로 도 2는 전체 외관도, 도 3 및 도 4는 상부 케이스를 개봉한 경우의 내부 구성도, 그리고 도 5는 도 3 및 도 4에서 도시된 고전압 발생부와 X선관(X선 발생부)를 연결 부위인 전선을 확대한 사진이다.

참고로 도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이 대부분의 정전기 제거 장치의 구성은 크게 촤측에 설치되는 고전압 발생부와 우측에 설치되는 X선 발생부로 구분할 수 있다.

이러한 종래의 연X선 조사식(이하, X선 조사식이라고 약칭하기로 한다)은 그 구성의 일부 차이에도 불구하고 기본적으로 외부전원을 공급받아 고전압을 발생시키는 전장부인 고전압 발생부와 이 고전압 발생부에서 출력되는 소정의 고전압을 공급받아 X선을 발생시키는 X선관(이하, X선 발생부라고 한다)으로 이루어진다.

그런데 위에서 설명한 종래의 연X선 조사식의 정전기 제거 장치들은 외부 전원을 인가받아 고전압을 발생시키는 고전압 발생부와 고전압 발생부의 고전압을 공급받는 X선관이 하나의 케이스내에 일체로 구성되어 시판되는 까닭에 다음과 같은 문제점을 안고 있다.

첫째, 고전압 발생부와 X선 발생부중 어느 하나에 하자가 발생한 경우 하자가 발생한 부분에 대한 교체가 불가능하여 제품 전체를 교체하여야 하는 문제점이 있었고,

둘째, 고전압 발생부와 X선 발생부가 일체형인 까닭에 정전기 제거 장치를 설치한 상태에서 X선의 조사 위치나 방향을 변경하는 경우 설치 장소에서 정전기 제거 장치를 분리하여 이동시켜야 하는 문제점이 있었고,

셋째, X선 발생부에서 발생하는 높은 열로 인하여 고전압 발생부의 전장부가 오동작으로 일으킬 우려가 있었다.

<탈부착 가능한 분리형 X 선 발생장치>

이러한 문제점을 해결하고자 본 출원인은 2013년 X선을 조사하는 X선 발생부와, X선 발생부에 소정의 고압을 인가(공급)하는 고전압 발생부가 상호 탈부착 가능한 구조로 이루어질 수 있도록 하여 선택적 교체가 가능하도록 하는 것을 목적으로 한 분리형 X선 발생 장치를 제안한 바 있다.

즉, 본 출원인은 고전압 발생부의 출력단과 X선 발생부의 입력단에 소정의 연결 접속부를 제공하고 필요에 따라 착탈 가능하게 하는 다양한 형상의 구조를 제안한 바 있으며, 도 6 내지 8은 이러한 기술적 사상에 대하여 본 출원인인 출원한 X 선 발생 장치의 일예이다.

보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 6은 본 출원인이 제안한 X선 발생장치의 분해 사시도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 출원인이 제안한 X선 발생장치는 X선을 조사하는 X선 발생부(100)와 고전압 발생부(200)로 구성되어 있다.

도 7 및 도 8에는 도 6에 도시된 X선 발생장치를 구성하는 X선 발생부(100)와 고전압 발생부(200)의 확대도이다.

도 7에 도시된 바와 같이, X선 발생부(100)는 상부가 밀폐되어 있는 반원통형 케이스(110)와, 케이스(110)의 우측의 개방 영역을 조립에 의하여 밀폐하는 우측 차단판(120)과, 케이스(110)의 하측의 개방 영역을 조립에 의하여 밀폐하는 하측 차단판(130)으로 구성되고, 케이스(110)의 외측에는 방열판(112)이 형성되어진 디자인으로 이루어져 있으며, 반원통형 케이스(110) 내측에는 X 발생튜브(140) 및 X선 발생튜브(140)와 도전선(142)으로 연결되는 연결 접속부(150)가 안착된다.

다음, 도 8에 도시된 바와 같이, 고전압 발생부(200)는 좌우가 개방되어 있는 박스 형상의 케이스(210)와, 케이스(210)의 좌측 개방 영역을 조립에 의하여 밀폐하는 좌측 차단판(220)과, 케이스(210)의 우측 개방 영역을 조립에 의하여 밀폐하는 우측 차단판(230)으로 구성되는 외형으로 형성되며, 박스 형상의 케이스(210) 내부에는 외부 전원을 공급받아 고전압을 생성하는 고전압 발생기(240)가 안착된다.

고전압 발생기(240)는 상부에는 도시된 바와 같이 연결 접속부(250)가 형성되어 있으며, 연결 접속부(250)는 X 선 발생부(100)의 연결 접속부(150)과 상호 결합되어 X 선 발생부(100)로 고전압을 인가시킨다.

이하에서 도 6 내지 도 8을 참조하여 본 출원인인 제안한 X 선 발생 장치의 구조에 대하여 추가적으로 설명하면,

X 선 발생 장치는 X 선 발생부(100)와 고전압 발생부(200)를 선택적으로 분리하거나 2 중의 어느 하나에 하자가 발생한 경우 하자가 발생한 구성 요소만을 교체함으로써 교체 시간, 그리고 경제적인 효과를 제공하기 위하여 제안되는 것으로 도시된 바와 같이,

X 선 발생부(100)의 연결 접속부(150)와 고전압 발생부(200)의 연결 접속부(250)가 상호 삽입 쳬결 및 분리가 가능한 구조로 되어 있다.

따라서 언제든지 필요에 따라 용이한 교체 등이 가능하다는 이점이 있다.

참고로, 도 7에서, X 선 발생부(100)의 내측에 안착되는 연결 접속부(150)의 일 종단부는 우측 차단판(120)에 형성되어 있는 개구부(h1)를 통하여 일부 돌출한 형태를 구성하며,

결합시, X 선 발생부(100)의 우측 차단판(120)은 고전압 발생부(200)의 좌측 차단판(220)과 상호 밀착되어 결합되고, 연결 접속부(150)는 연결 접속부(250)에 삽입되어 체결된다.

즉, 좌측 차단판(220)에 형성된 개구부(h2)는 우측 차단판(120)의 개부부(h1)와 상호 대응하여 일치하는 구조로 되어 있으며 연결 접속부(150)는 개구부(h2)내로 안내되는 방식으로 삽입된다.

특히, 연결 접속부(15)가 고전압 발생부의 연결 접속부(250)에 삽입된 경우 외부 공기의 유입 등을 방지하기 위하여 연결 접속부(150)가 삽입된 상태에서 좌측 차단판(220)과 맞닿는 부분의 밀봉을 위하여 연결 접속부(150)에 오링이 장착될 수 있도록 연결 접속부의 외주면을 따라 오링 장착용 홈이 형성될 수도 있다.

연결 접속부(150)는 숫 연결 커넥터 형상을 하고 있으며, 연결 접속부(250)는 암 연결 커넥터 형상을 하고 있다.

이러한 연결 커넥터(150, 250)의 조합 형식은 X 선 발생부(100)와 고전압 발생부(200)를 전기적으로 상호 연결시키기 위한 다양한 형상으로 구현할 수 있다.

참고로, 본 출원인이 제안한 X 선 발생튜브(140)에 대하여는 본사에서 제조 하거나 기특허 출원한 다양한 구조의 X선 발생튜브 등을 모두 포함함과 아울러 연엑스선 발생을 위한 모든 종류의 X선 발생튜브를 포함하는 개념이며,

고전압 발생부(200)의 고전압 발생기(240)는 외부로부터 전원을 공급받아 소정의 고전압을 생성하는 전자 회로 등이 구비되어 있다.

다음 도 9 내지 도 11은 본 출원인이 개발한 또 다른 선행기술인 분리형 X 선 발생 장치의 다른 일예로, 도 9는 X 선 발생 장치의 전체 외관 사시도이고, 도 10은 고전압 발생부(800)와 X 선 발생부(900)를 상호 분리한 상태의 외관 사시도이고, 도 11은 고전압 발생부(800)의 분해도이다.

도 9 내지 도 11로부터 알 수 있듯이, 고전압 발생부(800)는 좌우측면이 개방된 박스형상의 외장 케이스(801)와 외장 케이스(801) 내부에 삽입되어 안착되는 고전압 발생기(802)로 이루어지며, 고전압 발생기(802)에는 고전압이 출력되는 출력단인 연결 접속부(81)가 형성되어 있으며, 고전압 발생기(802)는 내장 케이스(803)에 안착되어 있다.

외장 케이스(801)로 삽입된 고전압 발생기(802)는 외장 케이스(801)의 적어도 하나 이상의 일측면부에 형성되어 있는 구멍을 통하여 삽입되는 나사 등과 같은 체결 부재에 의하여 고정된다.

한편, 고전압 발생기(802)에는 외부로부터 전원 공급과 소정의 신호를 수신할 수 있는 커넥터(830)가 형성되어 있으며, 외장 케이스(801)의 일측에는 연결 부재인 캡티브 스크류(810)가 결합되어 있으며, 이 캡티브 스큐르(810)는 추후 설명되겠지만 X선 발생부(900)의 외관 일측에 형성된 나사홈인 체결부(92)와 상호 결합된다.

또한, 외장 케이스(801)의 또 다른 일측에는 플레이트 형상의 지지부(812)가 결합되며, 상기 캡티브 스크류(810)과 지지부(812)는 상호 대향하는 위치에 설치되어 X선 발생부(900)와 고전압 발생부(900) 상호간의 체결시 X 선 발생부를 고정하는 역할을 수행한다.

한편, 고전압 발생부(800)에 부착 결합되는 브라켓(B)은 X 선 발생 장치를 고정시키는 역할을 한다.

보다 상세히 설명하면, 외장 케이스(801)에 고전압 발생기(802)가 안착된 내장 케이스(803)을 삽입 안착시키고 나사 등을 이용하여 외장 케이스(801)와 내장 케이스(803)를 상호 결합시켜 고정시킨 후, 고전압 발생기(802)의 일측에 형성되어 있는 연결 접속부(81)에 X 선 발생부(900)의 연결 접속부(91)를 삽입한다.

참고로, X 선 발생부(900)의 연결 접속부(91)는 X 선을 조사하는 X선 발생튜브(공지 기술임과 아울러 도 7 의 140과 동일하므로 구체적인 설명은 생략)로 고전압을 인가하는 기능을 수행하며, X선 발생부(900)의 연결 접속부(91)에는 고무와 같은 탄성 재질의 오링(90)이 장착되어 있다. 오링(90)에 의하여 연결 접속부(81, 91) 상호간 결합은 밀폐성을 유지할 수 있으므로 연결 접속부(81, 91) 내부로의 외기 유입 가능성을 차단하는 효과를 얻을 수 있다.

한편, 연결 접속부(81, 91)의 구조와 형상은 다양하게 구현할 수 있는데, 고전압 발생부(800)와 X선 발생부(900)간의 탈부착에 의한 분리를 용이하게 할 수 있는 플러그 타입으로 이루어질 수 있다. 다만, 이러한 플러그 타입은 단순히 분리를 가능하게 하는 구조를 보여주는 예시적인 구조로 당업자라면 다양한 형태의 커넥터를 이용하여 제작할 수도 있을 것이다.

보다 구체적으로, 연결 접속부(91)와 그에 대응하는 연결 접속부(81)는 각각 숫 플러그 및 암 플러그 타입으로 제작하는 것도 가능하지만 연결 접속부(91)를 암플러그 타입으로 형성하고 연결 접속부(81)를 숫 플러그 타입으로 형성하는 것도 가능하다.

다음, X 선 발생부(900)의 연결 접속부(91)를 외장 케이스(801)에 안착되어 있는 고전압 발생기(801)의 연결 접속부(81)와 결합시킨 다음, 고전압 발생부(800)와 X 선 발생부(900)간의 결합을 보다 완벽하게 하기 위하여 외장 케이스(801)의 일측부와 상기 X 선 발생부(900)의 일측부를 상호 결합시키는 캡티브 스크류로 이루어지는 결합 부재(810)를 더 포함할 수 있다.

이렇게 함으로써 드라이버 등의 도구를 사용할 필요없이 작업자가 손으로 캡티브 스크류(810)를 간편하게 조작할 수 있도록 하여 X 선 발생 장치의 결합 및 해체 작업을 작편하게 수행할 수 있도록 하였다.

결합 부재인 캡티브 스크류(810)는 외장 케이스(801)의 일측부에 설치하였고, X 선 발생부(900)의 일측부에는 상기 캡티브 스크류(810)와 결합되는 체결부(92)가 형성되어 있다.

참고로, 도 12는 고전압 발생부(800)의 전체 조립 외관 사시도이고, 도 13은 X 선 발생 장치의 정면도이고, 도 14는 X 선 발생 장치의 저면도이고, 도 15는 고전압 발생부(800)의 외장 케이스(801)에서 분리된 고전압 발생기(802)의 실사 도면이다.

지금까지 설명한 분리형 X선 발생 장치는 X선 발생부와 고전압 발생부를 상호 분리하여 납품 가능하도록 한 것으로 이러한 방식으로 제품을 생산하는 경우 교체 비용 절감, 설치 장소의 취사 선택 용이성, 그리고 열 차단 등의 효과를 추가로 얻을 수 있다.

그런데, 분리형 X선 발생 장치의 경우 고전압 발생부와 X선 발생부의 사용 연한에 차이가 있고 따라서 이들 각 제품의 유효 사용 기간 또한 차이가 발생하기 때문에 AS 기간 확인이나 휴효 사용 기간 경과 여부 등을 정확히 파악하고자 하는 필요성이 제기되고 있다.

1. 미국특허 제 5,949,849 호 2. 일본특허 제 2951477 호 3. 한국특허출원번호 제10-2004-0089634호

본 발명은 이러한 필요성을 해소하기 위하여 제안된 것으로 개별적으로 납품되어 사용되는 고전압 발생부와 X선 발생부 각각의 총 동작 시간을 실시간으로 파악할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

이를 위하여, 본 발명에서는 분리형 X 선 발생 장치를 구성하는 고전압 발생부와 X 선 발생부 각각의 작동 시간(유효 사용 시간)을 저장할 수 있는 메모리를 탑재시킴으로써 고전압 발생부와 X 선 발생부 각각의 작동 시간을 독립적으로 점검할 수 있도록 한 X 선 발생 장치를 제안하고자 한다.

본 발명의 실시예인 상호 탈부착 가능한 고전압 발생부와 X선 발생부를 포함하는 X선 발생 장치는 상기 고전압 발생부는 상기 고전압 발생부의 총 동작 시간을 저장하기 위한 제 1 메모리를 구비하고, 상기 X선 발생부는 상기 X선 발생부의 총 동작 시간을 저장하기 위한 제 2 메모리를 구비한다.

본 발명에 있어서, 상기 고전압 발생부는 타이머 기능을 내장한 제어부를 더 구비하며, 상기 제어부는 상기 타이머 기능을 이용하여 소정 시간 경과시마다 상기 소정 시간 정보를 주기적으로 상기 제 1 메모리 및 제 2 메모리에 누적시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 고전압 발생부는 타이머 기능을 내장한 제어부를 더 구비하며, 상기 제어부는 상기 타이머 기능을 이용하여 제 1 소정 시간 경과시마다 상기 제 1 소정 시간 정보를 상기 제 1 메모리에 주기적으로 누적시키고, 제 2 소정 시간 경과시마다 상기 제 2 소정 시간 정보를 상기 제 2 메모리에 주기적으로 누적시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 제 1 메모리와 상기 제 2 메모리는 플래쉬 메모리 또는 EEPROM 등과 같은 비휘발성 메모리로 이루어진다.

본 발명에 있어서, 상기 제 1 메모리는 상기 고전압 발생부와 상기 X선 발생부의 제품 정보를 저장하며, 상기 제 2 메모리는 상기 X선 발생부의 제품 정보를 저장함으로써 유지 보수 관리를 효율적으로 수행할 수 있다.

본 발명에서 제안하는 상호 탈부착 가능한 전압 발생부와 X선 발생부를 갖는 X선 발생 장치는 고전압 발생부와 X선 발생부의 개별 사용 시간을 실시간으로 파악할 수 있고 X선 발생부 또는 고전압 발생부가 선택적으로 교체된 후에도 교체된 제품의 사용 시간을 독립적으로 산출할 수 있다는 이점이 있다.

따라서, 판매자 입장에서는 해당 제품들의 유효 사용 연한을 통계적으로 추출하여 R&D 개발에 참고할 수 있고 구매자 입장에서는 해당 제품이 유효 사용 기간내에 있다는 것을 주장하여 무상 AS 지원 등을 받을 수 있는 이점이 있다.

도 1은 종래의 X선 조사식 정전기 제거 장치의 일예이다.
도 2내지 도 5는 고전압 발생부와 X선 발생부로 이루어지는 종래의 X선 조사식 정전기 제거 장치의 실물의 일예이다.
도 6 내지 도 9는 내지 도 8은 도 6에서 설명하는 X 선 발생 장치의 구성을 보다 상세히 설명하는 참고 도면들이다.
도 9 내지 14는 분리형 X 선 발생 장치의 다른 일예이다.
도 16은 본 발명에서 제안하는 작동 시간 저장 기능을 갖는 X선 발생 장치의 기능 블록도이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 16은 본 발명에서 제안하는 작동 시간 저장 기능을 갖는 X선 발생 장치의 기능 블록도이다.

도 16에 도시된 X선 발생 장치는 기본적으로 외부제어장치로부터 공급되는 전원을 공급받아 작동하는 고전압 발생부와 X선 발생부로 이루어진다.

참고로, 본 발명의 X선 발생 장치는 고전압 발생부와 X선 발생부가 커넥터에 의하여 상호 탈부착 가능한 분리형을 기본으로 한다.

도 16에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 고전압 발생부는 X선 발생부로 수~수십 kV의 고전압을 공급하며, X선관으로 이루어지는 X선 발생부는 (연)X선을 조사하며 그 본연의 기본적인 기능은 종래 기술 또는 선행 기술에서 기술된 것과 동일 내지 유사하므로 반복적인 설명을 생략하기로 한다.

도시된 바와 같이 본 발명에 따른 고전압 발생부는 적어도 제어부와 고전압 발생기와 제 1 메모리를 구비하며, X선 발생부는 X선관(미도시) 이외에 제 2 메모리를 추가로 구비한다. 제 1 및 제 2 메모리는 전원 공급이 차단되더라도 정보를 저장할 수 있는 플래쉬 메모리 또는 EEPROM 등과 같은 비휘발성 메모리로 이루어지며, 제 1 메모리에는 고전압 발생부의 제품 정보(시리얼 넘버 등)와 X선 발생부의 제품정보(시리얼 넘버 등)이 저장될 수 있으며, 제 2 메모리에는 X선 발생부의 제품 정보가 저장될 수 있다. 제 1 메모리에 X선 발생부의 제품정보를 저장하는 것은 제어부가 제 2 메모리에서 독출한 정보를 제 1 메모리 정보에 저장하는 경우 유용하게 활용될 수 있을 것이다.

본 발명에 있어서, 외부제어장치는 고전압 발생부의 제어부와 연결되어 있으며, 외부제어장치는 제어부로 전원을 공급함은 물론 RS485 등과 같은 소정의 통신선으로 연결되어 제어부와 연동 가능하다. 참고로, 고전압 발생부내에 탑재된 고전압 발생기는 외부제어장치로부터 공급되는 전원을 인가받아 수~수십kV의 전압을 출력하여 X선 발생부로 공급하는 기능을 수행한다.

이하 본 발명에서 제안하는 작동 시간 저장 기능을 갖는 X선 발생 장치에 대하여 설명하기로 한다.

먼저, 외부제어장치를 통하여 고전압 발생부의 제어부로 예컨대 12V의 동작 전원이 공급된다.

12V 동작 전원은 고전압 발생부내에 탑재된 LDO(Low Drop Out) 레귤레이터(미도시)로 공급되고 LDO(Low Drop Out) 레귤레이터에서는 제어부, 제 1 메모리, 제 2 메모리에 필요한 구동 전압 레벨을 출력하기 위한 것으로 상기 12V의 동작 전원을 예컨대 3.3V 등으로 다운시켜 출력한다.

본 발명에서, 제어부는 소정 주기로 클락 신호를 생성하는 발진기 등을 포괄적으로 포함하는 개념으로 사용되었으며 자체 연산 기능을 갖는 MCU이다.

제어부에 포함되어 있는 발진기는 제어부에서 타이머 기능을 수행할 수 있도록 탑재된 것으로 제어부는 발진기의 클락 주기를 체크하여 어느 정도의 시간이 경과하였는지를 지속적으로 산출하는 기능을 수행한다.

기능과 관련하여, 고전압 발생부로 동작 전원이 공급되어 고전압 발생부가 정상적으로 동작하면 제어부내의 발진기는 소정 주기로 클락 신호를 생성하고 제어부는 이를 이용하여 소정 시간 경과를 주기적으로 산출한다.

예를들어, 고전압 발생부에 동작 전원이 공급되어 최초로 동작하기 시작한 시점을 t=0라고 하면 발진기에 의하여 타이머 기능을 갖는 제어부는 이 시점을 기점으로 하여 시간 경과를 카운팅한다.

t=T(T는 소정 시간)가 경과하면 제어부는 제 1 메모리 및 제 2 메모리에 특정 주소에 저장되어 있는 시간 정보(초기에는 0값을 가짐)를 독출한 후 상기 시간(T)를 가산시킨 다음 이를 제 1 및 제 2 메모리에 재저장하며 이는 주기적으로 반복된다.

예컨대 제 1 메모리에 기저장된 시간 정보가 nT(n은 0 이상인 임의의 자연수)라고 하면 mT(m은 0 이상인 임의의 자연수)의 시간이 경과한 경우 제 1 메모리에는 nT+mT의 시간 정보가 저장된다. 제 2 메모리에도 이러한 방식으로 시간 정보가 저장된다.

본 발명의 경우 제 1 및 제 2 메모리에 동일한 시간 정보가 저장되는 것을 가정하였으나 필요에 따라서는 제 1 메모리에 저장되는 시간 정보의 주기와 제 2 메모리에 저장되는 시간 정보의 주기는 다를 수 있다.

예를 들어, 제 1 메모리에는 T1의 주기로 시간 정보가 가산되어 주기적으로 누적 저장되고 제 2 메모리에는 T2의 주기로 시간 정보가 주기적으로 되어 누적 저장될 수 있다.

본 발명의 경우 고전압 발생부와 X선 발생부가 탈부착 가능하고 이들 중 어느 하나가 고장난 경우(또는 유효 사용 기간이 초과한 경우) 새로운 제품으로 교체하여야 할 필요가 있는데, 본 발명에서와 같이 고전압 발생부와 X선 발생부의 동작 시간 저장용 메모리를 탑재하여 관리함으로써 AS 등 제품 품질 관리를 보다 효율적으로 수행할 수 있다.

본 발명에 따른 X선 발생 장치의 기능에 대하여 요약하여 정리하면 다음과 같다.

외부제어장치를 통하여 동작 전원이 공급되면 고전압 발생부와 X선 발생부로 이루어지는 X선 발생 장치는 정상적인 동작을 수행하면서 X선을 조사하는 기능을 수행한다.

타이머 기능이 내장된 제어부는 소정 시간 경과시마다 주기적으로 그 시간 정보를 제 1 메모리와 제 2 메모리에 가산하며 따라서 제 1 및 제 2 메모리에 저장된 시간 정보를 독출함으로써 고전압 발생부와 X선 발생부의 총 동작 시간을 알 수 있다.

본 발명에서는 제 1 및 제 2 메모리에 저장되는 시간 정보의 주기를 상이하게 하는 것도 가능하며 이는 선택적인 사항이다.

본 발명에 있어서, X선 발생부에 하자가 있어 새로운 X선 발생부로 교체하여 기존의 고전압 발생부와 결합시켜 동작시키는 경우 새로운 X선 발생부의 제 2 메모리에 저장된 시간 정보와 기존에 사용하고 있던 고전압 발생부의 제 1 메모리에 저장된 시간 정보는 차이가 있고 따라서 관리자 등은 제 1 및 제 2 메모리에 저장된 시간 정보를 이용하여 X선 발생 장치를 보다 효율적으로 관리하거나 AS할 수 있다는 이점이 있다.

참고로, 본 발명에서 제 1 메모리 및 제 2 메모리에 저장된 총 동작 시간 정보의 독출은 외부제어장치에서 제어부로 소정의 커맨드를 전송하면 제어부에서는 제 1 및 제 2 메모리에 저장된 시간 정보를 독출하여 이를 외부제어장치로 전송하는 방식을 취하고 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 기술적 사상은 분리형 X선 발생 장치를 구성하는 고전압 발생부와 X선 발생부의 개별 사용 시간을 실시간으로 파악하기 하기 위하여 고전압 발생부와 X선 발생부 각각에 제 1 메모리와 제 2 메모리를 각각 탑재하였다는 것을 그 특징으로 하며, 고전압 발생부와 X선 발생부의 총 사용 시간을 저장하기 위한 다양한 처리 알고리즘은 당업계의 관련자가 일반적인 기술 수준에서 다양하게 변형되어 구현할 수 있을 것이며 이러한 알고리즘에 있어서의 단순한 대체 변경 등이 있더라도 본 발명의 기술적 사상 즉 고전압 발생부와 X선 발생부의 개별 사용 시간을 저장할 수 있는 메모리를 개별적으로 탑재시키는 기술을 구현하는 경우 이러한 기술적 사상은 후술되는 본원 발명의 보호범위에 모두 속한다고 보아야 할 것이다.

Claims (5)

1. 상호 탈부착 가능한 고전압 발생부와 X선 발생부를 포함하는 X선 발생 장치에 있어서,
   상기 고전압 발생부는 상기 고전압 발생부의 총 동작 시간을 저장하기 위한 제 1 메모리를 구비하며,
   상기 X선 발생부는 상기 X선 발생부의 총 동작 시간을 저장하기 위한 제 2 메모리를 구비하는 것을 특징으로 하는 동작 시간 저장 기능을 갖는 X선 발생 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 고전압 발생부는 타이머 기능을 내장한 제어부를 더 구비하며,
   상기 제어부는 상기 타이머 기능을 이용하여 소정 시간 경과시마다 상기 소정 시간 정보를 상기 제 1 메모리 및 제 2 메모리에 주기적으로 누적시키는 것을 특징으로 하는 동작 시간 저장 기능을 갖는 X선 발생 장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 고전압 발생부는 타이머 기능을 내장한 제어부를 더 구비하며,
   상기 제어부는 상기 타이머 기능을 이용하여 제 1 소정 시간 경과시마다 상기 제 1 소정 시간 정보를 상기 제 1 메모리에 주기적으로 누적시키고, 제 2 소정 시간 경과시마다 상기 제 2 소정 시간 정보를 상기 제 2 메모리에 주기적으로 누적시키는 것을 특징으로 하는 동작 시간 저장 기능을 갖는 X선 발생 장치.
4. 제 1항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제 1 메모리와 상기 제 2 메모리는 비휘발성 메모리인 것을 특징으로 하는 동작 시간 저장 기능을 갖는 X선 발생 장치.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 제 1 메모리는 상기 고전압 발생부의 제품 정보와 상기 X선 발생부의 제품 정보를 저장하며,
   상기 제 2 메모리는 상기 X선 발생부의 제품 정보를 저장하는 것을 특징으로 하는 동작 시간 저장 기능을 갖는 X선 발생 장치.

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