KR101547516B1 - Cylindrical X-ray tube using triode electron emitting device - Google Patents

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Abstract

원통형 3극 전계방출 X-선관에 관하여 개시한다. 본 발명에 따른 원통형 3극 전계방출 X-선관은 전자를 방출하는 전자원이 형성된 캐소드 전극, 상기 캐소드 전극과 대향하여 배치된 애노드 전극, 상기 방출된 전자가 조사되어 X-선을 발생하도록 상기 애노드 전극 중심영역에 도포된 금속물질, 상기 캐소드전극 및 애노드전극의 교차점에 대응하는 캐소드전극 상에 전자방출소자로서 형성된 에미터, 에미터로부터 방출되는 전자를 제어하기 위하여 상기 캐소드 전극과 애노드 전극 사이에 간격을 두고 배치된 Gate 전극 및 상부는 상기 캐소드 전극이, 하부는 애노드 전극이 각각 접합된 원통형 절연 케이스를 포함한다. 상기와 같은 구조를 통해 전자방출소자에서 생성된 전자가 절연체에 대전되지 않아 절연체 대전에 의한 문제를 방지하고, X-선 방출을 위한 금속물질층에 보다 많은 전자를 공급할 수 있어, 3극 전계방출소자를 내장한 X-선관의 내전압 특성 향상은 물론 제품의 수명을 기존제품보다 장시간 유지가 가능한 소형에 적합한 3극 전계방출소자 X-선관을 제조한다.Discloses a cylindrical three-pole field emission X-ray tube. The cylindrical triode field emission X-ray tube according to the present invention includes a cathode electrode having an electron source for emitting electrons, an anode electrode disposed opposite to the cathode electrode, a cathode electrode disposed opposite to the anode electrode to emit X- An emitter formed as an electron-emitting device on the cathode electrode corresponding to the intersection of the cathode electrode and the anode electrode, and an emitter formed between the cathode electrode and the anode electrode in order to control electrons emitted from the emitter, And a cylindrical insulating case in which the gate electrode disposed at intervals and the upper portion are bonded to the cathode electrode and the lower portion is bonded to the anode electrode. Through the above-described structure, the electrons generated in the electron-emitting device are not charged on the insulator, thereby preventing the problem caused by the insulator charging, more electrons can be supplied to the metal material layer for X-ray emission, X-ray tube with 3-pole field emission device suitable for miniaturization which can maintain the life time of the product longer than the existing product as well as to improve the withstand voltage characteristic of the X-ray tube containing the device.

Description

원통형 3극 전계 방출 X-선관{Cylindrical X-ray tube using triode electron emitting device}Cylindrical three-pole field emission X-

본 발명은 X선을 발생시키는 X-선관에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 3극 전계방출소자를 내장한 원통형 3극 전계 방출 X-선관에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention [0001] The present invention relates to an X-ray tube for generating X-rays, and more particularly, to a cylindrical three-electrode field emission X-ray tube incorporating a triode field emission device.

X-선관은 고진공의 공간내에 전자방출소자를 구비하고, 전자방출소자로부터 발생한 전자를 Tube내의 타겟(target)에 조사시켜 X선을 발생시키는 장치이다.An X-ray tube is an apparatus that includes an electron-emitting device in a high-vacuum space and irradiates electrons generated from the electron-emitting device to a target in a tube to generate X-rays.

전자방출소자는 X-선관내에 내장되는 핵심 소자로 일반적으로 열전자를 활용한 전자총에서 CNT와 같은 냉음극 나노 전자원을 사용하는 등 다양한 기술이 활용되고 있다. 이중에서 전계방출(Field emission)을 이용한 전계방출소자는 전자방출소자의 일종으로, 강력한 전계에 의해서 금속 표면에서 전자를 끌어내는 원리를 이용한 것이다. 전계방출 소자는 2극관을 사용하여 양극 전압에 의한 전계를 1kV/μm 이상으로 강력하게 가하면 음극에서 전자 방출이 일어나게 되는 원리를 이용한 것이며, 최근에는 방출되는 전자를 더욱 효율적으로 제어하기 위해 3극형 전계방출 소자도 활용하고 있다. 3극 전계방출 소자는 게이트 전극의 전자방출 유도에 따라 캐소드에 형성된 전자방출소자로부터 전자가 방출되면, 방출된 전자가 집속용 전극에 의해 애노드에 집속되어 애노드 상에 형성된 타겟에 전자가 충돌하여 X선, 가시광 등을 발현할 수 있도록 구성된다.The electron-emitting device is a core element embedded in the X-ray tube, and various technologies such as using a cold cathode nano electron source such as CNT in an electron gun utilizing a thermoelectric are generally utilized. Of these, the field emission device using field emission is a type of electron emission device, and it uses a principle of drawing electrons from a metal surface by a strong electric field. The field emission device is based on the principle that electron emission occurs at the cathode when a bipolar tube is used and the electric field by the anode voltage is strongly applied at 1 kV / μm or more. In recent years, in order to more efficiently control the emitted electrons, Emitting devices. When the electrons are emitted from the electron-emitting devices formed on the cathode according to the electron emission induction of the gate electrode, the emitted electrons are focused on the anode by the focusing electrode and electrons collide with the target formed on the anode, Lines, visible light, and the like.

일반적으로 전계방출소자를 내재한 X-선관에 있어서, 전자방출소자로부터 방출된 전자는 X-선관내에 조사되는 타겟외에도 다른 영역에 조사되어 문제를 야기시킨다. 따라서 전계방출소자의 전극들 간에는 각 전극의 절연 상태를 유지시키기 위하여 절연체로 절연을 시키는데 이러한 전열체에 방출된 전자가 충돌하여 대전할 경우, 전극간 내전압 특성을 저하시킴은 물론 아킹현상으로 전계방출소자를 파괴시키고 나아가서는 X-선관의 구동불능을 유발할 수도 있다. Generally, in an X-ray tube containing a field emission device, electrons emitted from the electron emission device are irradiated to other areas besides the target irradiated in the X-ray tube, causing problems. Therefore, insulators are insulated between the electrodes of the field emission device to maintain the insulation state of each electrode. When electrons emitted from the electrons collide with each other due to collision of electrons emitted from the electrons, the breakdown voltage characteristics between the electrodes are degraded. The device may be destroyed and further, the X-ray tube may be unable to operate.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 3극 전계방출소자를 내장한 X-선관으로, 내전압 특성 향상은 물론 제품의 수명을 기존제품보다 장시간 유지가 가능한 소형에 적합한 원통형 3극 전계방출소자 X-선관을 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention provides an X-ray tube having a built-in three-pole field emission device, which can improve the withstand voltage characteristic and can maintain the life of the product longer than conventional products. X-ray tube is provided.

상술한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시 예에 따른 원통형 3극 전계방출 X-선관은, 전자를 방출하는 전자원이 형성된 캐소드 전극, 상기 캐소드 전극과 대향하여 배치된 애노드 전극, 상기 캐소드 전극으로부터 방출된 전자가 조사되어 X-선을 발생하도록 상기 애노드 전극의 중심영역에 도포된 금속물질, 상기 캐소드 전극 및 애노드 전극의 교차점에 대응하는 캐소드 전극 상에 나노 전자 방출소자로서 형성된 에미터, 상기 에미터로부터 방출되는 전자량를 제어하기 위하여 상기 캐소드 전극과 애노드 전극 사이에 간격을 두고 배치된 게이트 전극 및, 하부는 캐소드 전극을 상부는 애노드 전극을 각각 접합하는 원통형 절연 케이스를 포함하는 원통형 3극 전계방출 X-선관에 있어서,
상기 캐소드 전극을 형성하기 위하여 상부로 돌출된 원통형 전극체로 형성되고 상면에는 상기 에미터를 구비하는 캐소드 전극체; 상기 에미터와 상기 원통형 전극체를 감싸는 게이트 전극체;를 포함하여 이루어지며, 상기 원통형 절연 케이스는, 상기 캐소드 전극체를 감싸는 하부 케이스와 상기 캐소드 전극체 일부와 게이트 전극체의 측부를 감싸는 상부 케이스;를 포함하며, 상기 게이트 전극체는, 상기 하부 케이스와 접합되는 제1 전극체, 상기 제1 전극체 상단에 위치하여 상부가 오픈 되고 측부는 에미터를 감싸는 제2 전극체, 상기 제2 전극체의 상부에 위치하여 게이트 역할을 수행하는 제3 전극체를 포함한다.
상기 게이트 전극체는 제3 전극체와 애노드 전극 사이에 제4 전극체를 더 포함한다.
상기 원통형 절연 케이스는 2 단으로 이루어진다.
상기 2 단으로 이루어지는 원통형 절연 케이스 각각은 캐소드 및 게이트 전극체를 매개로 접합될 수 있다.
상기 캐소드 전극체는 원형의 전극 플레이트와 상기 전극 플레이트의 중심부에 돌출된 원통형 전극체로 이루어질 수 있다.
상기 원형의 전극 플레이트는 2개의 전극 플레이트를 적층시켜 구성될 수 있다.
상기 제2 전극체의 외주면에 게터부를 더 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a cylindrical triode field emission X-ray tube including a cathode electrode having an electron source for emitting electrons, an anode electrode disposed opposite to the cathode electrode, An emitter formed as a nano electron emitting device on a cathode electrode corresponding to an intersection of the cathode electrode and the anode electrode; And a cylindrical insulating case which joins the gate electrode disposed at an interval between the cathode electrode and the anode electrode to control the amount of electrons emitted from the emitter and the anode electrode at the lower portion and the cathode electrode at the upper portion, For the emission X-ray tube,
A cathode electrode body formed as a cylindrical electrode body protruding upward to form the cathode electrode and having the emitter on an upper surface thereof; And a gate electrode body surrounding the emitter and the cylindrical electrode body. The cylindrical insulating case includes a lower case surrounding the cathode electrode body, a part of the cathode electrode body, and an upper case Wherein the gate electrode body comprises: a first electrode body joined to the lower case; a second electrode body located at an upper end of the first electrode body and having an upper portion opened and a side portion surrounding the emitter; And a third electrode body positioned above the sieve and serving as a gate.
The gate electrode body further includes a fourth electrode body between the third electrode body and the anode electrode.
The cylindrical insulating case has two stages.
Each of the two-stage cylindrical insulating cases may be joined via a cathode and a gate electrode body.
The cathode electrode assembly may include a circular electrode plate and a cylindrical electrode assembly protruding from the center of the electrode plate.
The circular electrode plate may be formed by laminating two electrode plates.
And a getter unit may be further included on an outer circumferential surface of the second electrode body.

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본 발명은 전자방출소자에서 생성된 전자가 절연체에 대전되지 않아 절연체 대전에 의한 문제를 방지하고, X-선 방출을 위한 금속물질층에 보다 많은 전자를 공급할 수 있어, 3극 전계방출소자를 내장한 X-선관의 내전압 특성 향상은 물론 제품의 수명을 기존제품보다 장시간 유지가 가능한 소형에 적합한 3극 전계방출소자 X-선관을 제공한다. 본 발명은 제조상 매우 용이하게 조립될 수 있으며 또한 손쉽게 교체가 가능한 효과가 있다.The present invention prevents electrons generated in an electron-emitting device from being charged on an insulator, thereby preventing a problem caused by insulator charging, and can supply more electrons to a metal material layer for X-ray emission, A three-pole field emission device X-ray tube is provided which is suitable for small size that can improve the withstand voltage characteristic of an X-ray tube and maintain the life of the product longer than conventional products. The present invention is very easy to assemble in manufacture and has the effect of being easily replaceable.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 원통형 3극 전계방출 X-선관을 개략적으로 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 캐소드 전극체에 대한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 원통형 3극 전계방출 X-선관의 결합구조 및 세부 구성도를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 원통형 3극 전계방출 X-선관의 결합구조 및 세부 구성도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic view of a cylindrical triode field emission X-ray tube according to an embodiment of the present invention; FIG.
2 is a view of a cathode electrode body according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing a coupling structure and a detailed configuration of a cylindrical triode field emission X-ray tube according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a view showing a coupling structure and a detailed structure of a cylindrical three-pole field emission X-ray tube according to an embodiment of the present invention. FIG.

이하, 본 발명의 실시 예를 도면을 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 적합한 실시예를 나타내기 위한 것 일뿐 본 발명의 사상 및 범위에 있어서의 여러 가지 변형 및 개량을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The following detailed description is intended to illustrate the preferred embodiments of the present invention and should be understood to include various modifications and improvements within the spirit and scope of the present invention.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정될 수 없다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.The terms first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements may not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위하여 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 정의되지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular forms "a", "an", and "the" include plural referents unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprising" or "having ", and the like, are intended to specify the presence of stated features, integers, steps, operations, elements, parts, or combinations thereof, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, parts, or combinations thereof.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 원통형 3극 전계방출 X-선관을 도시한 것이다.1 illustrates a cylindrical triode field emission X-ray tube according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 3극 전계방출 X선관은 전자를 방출하는 전자방출소자로 3극 전계방출소자를 적용한 구조이다.
본 발명의 실시 예에 따른 원통형 3극 전계방출 X-선관은 전자를 방출하는 전자원이 형성된 캐소드 전극, 캐소드 전극과 대향하여 배치된 애노드 전극, 캐소드 전극으로부터 방출된 전자가 조사되어 X-선을 발생하도록 애노드 전극의 중심영역에 도포된 금속물질, 캐소드 전극 및 애노드 전극의 교차점에 대응하는 캐소드 전극 상에 나노 전자 방출소자(나노 전자원)로서 형성된 에미터, 에미터로부터 방출되는 전자량를 제어하기 위하여 캐소드 전극과 애노드 전극 사이에 간격을 두고 배치된 게이트 전극 및, 하부는 캐소드 전극을 상부는 애노드 전극을 각각 접합하는 원통형 절연 케이스를 포함하여 구성된다.
본 발명은 도 2에 도시된 바와 같이 캐소드 전극을 형성하는 캐소드 전극체(10)를 구비한다. 도 2는 캐소드 전극체(10)를 두 가지 예로 나타낸 것으로 도 2의 왼쪽 도면은 전극 플레이트가 한 개인 예이고, 오른쪽 도면은 두 개의 전극 플레이트가 배치된 예이다.
상기 캐소드 전극을 형성하는 캐소드 전극체(10)는 전극체 구조물들로 이루어지며, 그 형상은 원형의 전극 플레이트(12) 및 그 전극 플레이트(12)의 중심부에서 상부로 돌출된 원통형의 원통형 전극체(11)로 이루어진다. 원통형 전극체(11)의 상부에는 에미터(20)가 위치하도록 한다. 에미터(20)로서 본 발명의 실시 예에서는 CNT(Carbon Nano Tube) 에미터를 적용하였다.
한편, 게이트 전극을 형성하는 게이트 전극체(40)는 3 개의 전극체들로 이루어져 있다.
제1 전극체(41)는 하부 케이스(30)와 접합될 수 있는 지지체 역할을 수행하는 전극체로써 게이트 전극체(40)의 하부이다.
제2 전극체(42)는 제1 전극체(41) 상단에 위치하여 하부의 에미터(20)로부터 방출되는 전자를 상부로만 방출될 수 있도록 상부가 오픈 되고 측부는 에미터(20)를 감싸도록 한 전극체 이다.
제3 전극체(43)는 게이트(Gate) 역할을 수행하기 위한 전극체로 제2 전극체(42) 상부에 위치한다. 이와 같이 게이트 전극을 형성하는 게이트 전극체(40)는 제1,2,3 전극체(41)(42)(43)들의 조합으로 이루어지지만 제3 전극체(43)가 실질적인 '게이트 전극'으로써, 본 발명에서는 제3 전극체(43)로 지칭한다.
한편, 본 발명에서 게이트 전극체(40)는 방출되는 전자를 집극하는 제4 전극체(44)를 더 구비할 수 있다. 본 발명의 일 실시 예로 나타낸 도면에서는 제4 전극체(44)를 구비하는 도면으로 도시하였으며, 이는 '포커싱(Focusing) 전극체'에 해당한다.
한편, 게이트 전극체(40)를 감싸는 원통형 절연 케이스는 원통형 형상의 절연체로 이 케이스는 상하 2단으로 분리된 구조로서 하부 케이스(30)와 상부 케이스(50)로 분리되어 있다.
여기서, 상부 케이스(50)는 캐소드 전극체(10) 일부와 게이트 전극체(40)의 측부를 완전히 감싼다. 하부 케이스(30)는 캐소드 전극체(10) 일부를 감싸도록 한 구조이다. 하부 케이스(30)와 상부 케이스(50)는 일반적으로 유리 또는 세라믹(ceramic) 재질로 형성한다.
애노드 전극(60)은 상부 케이스(50)와 접합되며, 애노드 전극(60) 중심에는 에미터(20)에서 방출된 전자가 집중적으로 충돌하여 X선을 발생하는 금속물질(미도시)을 구비하여 고진공으로 밀폐시켜 외부로 X-ray를 조사하도록 구현한 것이다.Referring to FIG. 1, a cylindrical triode field emission X-ray tube according to an embodiment of the present invention is a structure using a triode field emission device as an electron emission device that emits electrons.
A cylindrical triode field emission X-ray tube according to an embodiment of the present invention includes a cathode electrode having an electron source for emitting electrons, an anode electrode disposed opposite to the cathode electrode, and electrons emitted from the cathode electrode, The emitter formed as a nano electron emitting device (nano electron source) on the cathode electrode corresponding to the intersection of the cathode electrode and the anode electrode, the amount of electrons emitted from the emitter, And a cylindrical insulating case which joins the gate electrode disposed at an interval between the cathode electrode and the anode electrode and the cathode electrode and the anode electrode at the upper portion and the lower portion, respectively.
As shown in FIG. 2, the present invention includes a cathode electrode assembly 10 forming a cathode electrode. FIG. 2 shows two examples of the cathode electrode assembly 10, and the left drawing of FIG. 2 shows an example in which the electrode plate is one, and the right drawing shows an example in which two electrode plates are arranged.
The cathode electrode body 10 forming the cathode electrode is composed of electrode body structures and has a circular electrode plate 12 and a cylindrical cylindrical electrode body 12 protruding upward from the central portion of the electrode plate 12, (11). And the emitter 20 is positioned above the cylindrical electrode body 11. [ As the emitter 20, a CNT (Carbon Nano Tube) emitter is used in the embodiment of the present invention.
On the other hand, the gate electrode body 40 forming the gate electrode is composed of three electrode bodies.
The first electrode body 41 is a lower portion of the gate electrode body 40 as an electrode body serving as a support capable of being bonded to the lower case 30.
The second electrode body 42 is located at the upper end of the first electrode body 41 and the upper part is opened so that electrons emitted from the lower emitter 20 can be emitted only to the upper part and the emitter 20 is surrounded .
The third electrode body 43 is positioned above the second electrode body 42 as an electrode body to serve as a gate. Although the gate electrode body 40 forming the gate electrode is composed of the first, second and third electrode bodies 41, 42 and 43, the third electrode body 43 is a substantially 'gate electrode' , And the third electrode member 43 in the present invention.
In the present invention, the gate electrode body 40 may further include a fourth electrode body 44 for collecting electrons emitted therefrom. In the drawings, an embodiment of the present invention is shown with a fourth electrode body 44, which corresponds to a focusing electrode body.
Meanwhile, the cylindrical insulating case surrounding the gate electrode body 40 is a cylindrical insulator. The case is divided into upper and lower two stages and is divided into a lower case 30 and an upper case 50.
Here, the upper case 50 completely covers a part of the cathode electrode body 10 and the side of the gate electrode body 40. The lower case 30 has a structure in which a part of the cathode electrode body 10 is enclosed. The lower case 30 and the upper case 50 are generally formed of glass or a ceramic material.
The anode electrode 60 is bonded to the upper case 50 and a metal material (not shown) is formed at the center of the anode electrode 60 to generate X-rays by intensively colliding electrons emitted from the emitter 20 And the X-ray is irradiated to the outside by sealing with a high vacuum.

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상기와 같이 구성한 원통형 3극 전계방출 X-선관은 게이트 전극체(40)의 제2 전극체(42)가 전자를 방출하는 에미터(20)를 충분히 감싸기 때문에 에미터(20)로부터 방출된 전자는 오픈된 상측을 제외하고는 절연체와 가급적 충돌하지 않도록 구현한 구조이다.The cylindrical triode field emission X-ray tube constructed as described above sufficiently encloses the emitter 20 which emits electrons by the second electrode body 42 of the gate electrode body 40, so that the electrons emitted from the emitter 20 Is a structure that is implemented so as not to collide with an insulator as much as possible except for the open upper side.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 캐소드 전극체(10)에 대한 도면이다.2 is a view of a cathode electrode assembly 10 according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 캐소드 전극체(10)는 하부에 원형의 전극 플레이트(12)를 구비하고 그 전극 플레이트(12)의 중심부에 원통형 전극체(11)를 위치하여 결합시키고 원통형 전극체(11) 상부에는 에미터(20) 전극이 접합 되도록 한다. 캐소드 전극체(10)의 전극 플레이트(12)는 도 2의 왼쪽 도면에 도시된 바와 같이 한 개의 전극 플레이트(부호 미표시)로 구성할 수 있고, 도 2의 오른쪽 도면에 도시된 바와 같이 두 개의 전극 플레이트(12)(13)를 적층하여 구성할 수도 있다. 본 발명의 일 실시 예에서는 후 공정상에서 접합되는 상부 케이스(50) 및 하부 케이스(30)로 이루어지는 케이스와의 조립을 용이하게 하도록 각 구성품의 정렬을 위하여 2개의 전극 플레이트(12)(13)로 구성하는 것이 바람직하다.2, the cathode electrode assembly 10 includes a circular electrode plate 12 disposed at a lower portion thereof. The cylindrical electrode assembly 11 is positioned and coupled to the center of the electrode plate 12, and the cylindrical electrode assembly 11 And the electrode of the emitter 20 is bonded to the upper portion. The electrode plate 12 of the cathode electrode assembly 10 may be formed of one electrode plate (not shown) as shown in the left drawing of FIG. 2, and two electrodes And the plates 12 and 13 may be laminated. In an embodiment of the present invention, two electrode plates 12 and 13 are provided for alignment of each component so as to facilitate assembly with a case made up of an upper case 50 and a lower case 30 which are joined in a post process .

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 원통형 3극 전계방출 X-선관의 결합 구조 및 세부 구성도를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 3극 전계방출 X-선관의 결합 직전 상태를 정렬시켜 도시한 것이다. 도 3 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 원통형 3극 전계방출소자 X선관을 설명하면, 캐소드 전극체(10), 에미터(20), 하부 케이스(30), 게이트 전극체(40) 및 상부 케이스(50), 애노드 전극(60) 및 금속물질을 구비한다.
하부 케이스(30)는 캐소드 전극체(10)의 전극 플레이트와 게이트 전극체(40)의 제1 전극체(41)에 각각 상하로 접합 된다.
상부 케이스(50)는 게이트 전극체(40)의 제1 전극체(41)의 상면과 애노드 전극(60)에 각각 상하로 접합 된다.
제4 전극체(44)는 제3 전극체(43) 상부에 위치하며, 에미터(20)에서 발생된 전자의 확산을 방지하고 전자가 금속물질에 집속될 수 있는 기능을 수행한다. 한편 제4 전극체(44)는 제3 전극체(43)와 같은 내/외경을 갖도록 형성되며, 다른 내/외경을 갖도록 형성하여도 문제가 되지는 않는다.3 is a view illustrating a coupling structure and a detailed configuration of a cylindrical triode field emission X-ray tube according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a view illustrating an arrangement of a triode field emission X-ray tube according to an embodiment of the present invention. 3 to 4, a cylindrical three pole field emission device X-ray tube according to an embodiment of the present invention includes a cathode electrode assembly 10, an emitter 20, a lower case 30, (40) and an upper case (50), an anode electrode (60), and a metal material.
The lower case 30 is vertically joined to the electrode plate of the cathode electrode assembly 10 and the first electrode assembly 41 of the gate electrode assembly 40, respectively.
The upper case 50 is vertically bonded to the upper surface of the first electrode body 41 of the gate electrode body 40 and the anode electrode 60, respectively.
The fourth electrode body 44 is located above the third electrode body 43 and functions to prevent electrons generated from the emitter 20 from being diffused and electrons to be focused on the metal material. On the other hand, the fourth electrode body 44 is formed to have the same inner / outer diameter as the third electrode body 43, and may be formed to have different inner / outer diameters.

한편, 제2 전극체(42)의 외주면 일측에 게터부(45)가 추가로 구비될 수 있으며, 게터부(45)를 통해 내부에 남아있는 기체와 반응하여 내부 진공도를 높일 수 있다. 예를 들어 게터부(45)에 열을 가하거나, 레이저, 고주파를 인가하는 방법으로 게터부(45)에 에너지를 가하여 게터링(gettering)을 활성화시킬 수 있다. 또한, 게터를 활성화하여 용기 내부에 남아있는 잔류가스를 흡착시켜 내부의 진공도를 유지시킬 수 있다.Meanwhile, a getter unit 45 may be additionally provided on one side of the outer circumferential surface of the second electrode unit 42, and the internal vacuum degree may be increased by reacting with the remaining gas through the getter unit 45. For example, gettering can be activated by applying heat to the getter unit 45, or applying energy to the getter unit 45 by applying a laser or a high frequency. In addition, the getter is activated to adsorb residual gas remaining in the container, thereby maintaining the degree of vacuum inside.

상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시 예에 따른 X선관은 소형에 적합하고, 제조상 매우 용이하게 조립될 수 있으며 또한 손쉽게 교체가 가능한 잇점을 갖추고 있다.The X-ray tube according to an embodiment of the present invention configured as described above is suitable for a small size, has an advantage that it can be assembled very easily in manufacture and can be easily replaced.

앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예들만을 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이다. 따라서, 전술한 설명 및 아래의 도면은 본 발명의 기술사상을 한정하는 것이 아닌 본 발명을 예시하는 것으로 해석되어야 한다.While the preferred embodiments of the present invention have been disclosed for illustrative purposes, those skilled in the art will appreciate that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Accordingly, the foregoing description and drawings are to be regarded as illustrative rather than limiting of the present invention.

10: 캐소드 전극체 20: 에미터
30: 케이스 하부 40: Gate 전극체
41: 제1 전극체 42: 제2 전극체
43: 제3 전극체 44: 제4 전극체
50: 케이스 상부 60: 애노드전극10: cathode electrode body 20: emitter
30: Case bottom 40: Gate electrode body
41: first electrode body 42: second electrode body
43: third electrode body 44: fourth electrode body
50: case upper part 60: anode electrode

Claims (7)

전자를 방출하는 전자원이 형성된 캐소드 전극, 상기 캐소드 전극과 대향하여 배치된 애노드 전극, 상기 캐소드 전극으로부터 방출된 전자가 조사되어 X-선을 발생하도록 상기 애노드 전극의 중심영역에 도포된 금속물질, 상기 캐소드 전극 및 애노드 전극의 교차점에 대응하는 캐소드 전극 상에 나노 전자 방출소자로서 형성된 에미터, 상기 에미터로부터 방출되는 전자량를 제어하기 위하여 상기 캐소드 전극과 애노드 전극 사이에 간격을 두고 배치된 게이트 전극 및, 하부는 캐소드 전극을 상부는 애노드 전극을 각각 접합하는 원통형 절연 케이스를 포함하는 원통형 3극 전계방출 X-선관에 있어서, 상기 캐소드 전극을 형성하기 위하여 상부로 돌출된 원통형 전극체로 형성되고 상면에는 상기 에미터를 구비하는 캐소드 전극체; 상기 에미터와 상기 원통형 전극체를 감싸는 게이트 전극체;를 포함하여 이루어지며, 상기 원통형 절연 케이스는, 상기 캐소드 전극체를 감싸는 하부 케이스와 상기 캐소드 전극체 일부와 게이트 전극체의 측부를 감싸는 상부 케이스;를 포함하며, 상기 게이트 전극체는, 상기 하부 케이스와 접합되는 제1 전극체, 상기 제1 전극체 상단에 위치하여 상부가 오픈 되고 측부는 에미터를 감싸는 제2 전극체, 상기 제2 전극체의 상부에 위치하여 게이트 역할을 수행하는 제3 전극체를 포함하는 원통형 3극 전계방출 X-선관.A cathode electrode on which an electron source for emitting electrons is formed; an anode electrode disposed opposite to the cathode electrode; a metal material applied to a central region of the anode electrode so that electrons emitted from the cathode electrode are irradiated to generate X- An emitter formed as a nano electron emitting device on a cathode electrode corresponding to an intersection of the cathode electrode and the anode electrode, a gate electrode disposed between the cathode electrode and the anode electrode to control an amount of electrons emitted from the emitter, And a cylindrical insulating case for joining the lower part of the cathode electrode and the upper part of the anode electrode. The cylindrical three-electrode field emission X-ray tube is formed of a cylindrical electrode body protruding upward to form the cathode electrode, A cathode electrode comprising the emitter; And a gate electrode body surrounding the emitter and the cylindrical electrode body. The cylindrical insulating case includes a lower case surrounding the cathode electrode body, a part of the cathode electrode body, and an upper case Wherein the gate electrode body comprises: a first electrode body joined to the lower case; a second electrode body located at an upper end of the first electrode body and having an upper portion opened and a side portion surrounding the emitter; And a third electrode body positioned above the sieve and serving as a gate. 제 1 항에 있어서,
제 1 항에 있어서,
상기 게이트 전극체는 제3 전극체와 애노드 전극 사이에 제4 전극체를 더 포함하는 원통형 3극 전계방출 X-선관.The method according to claim 1,
The method according to claim 1,
Wherein the gate electrode body further comprises a fourth electrode body between the third electrode body and the anode electrode. 제 1 항에 있어서,
상기 원통형 절연 케이스는 2 단으로 이루어진 원통형 3극 전계방출 X-선관.The method according to claim 1,
Wherein the cylindrical insulating case is a two-stage cylindrical three-pole field emission X-ray tube. 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 캐소드 전극체는 원형의 전극 플레이트와 상기 전극 플레이트의 중심부에 돌출된 원통형 전극체로 이루어진 원통형 3극 전계방출 X-선관.The method according to claim 1,
Wherein the cathode electrode assembly comprises a circular electrode plate and a cylindrical electrode assembly protruding from the center of the electrode plate. 제 5 항에 있어서,
상기 원형의 전극 플레이트는 2개의 전극 플레이트를 적층시켜 구성된 원통형 3극 전계방출 X-선관.6. The method of claim 5,
The circular three-electrode field emission X-ray tube is constructed by laminating two electrode plates. 제 1 항에 있어서,
상기 제2 전극체의 외주면에 게터부를 더 포함하는 원통형 3극 전계방출 X-선관.The method according to claim 1,
And a getter portion on an outer peripheral surface of the second electrode body.
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