KR101824135B1

KR101824135B1 - 열적 손상을 방지하는 양극 회전형 엑스선관 및 엑스선관 장치

Info

Publication number: KR101824135B1
Application number: KR1020160174455A
Authority: KR
Inventors: 채영훈
Original assignee: 경북대학교 산학협력단
Priority date: 2016-12-20
Filing date: 2016-12-20
Publication date: 2018-02-01

Abstract

열적 손상을 방지하는 양극 회전형 엑스선관 및 엑스선관 장치가 개시된다. 개시된 양극 회전형 엑스선관 및 엑스선관 장치는, 엑스선관의 외관을 이루는 케이스; 상기 케이스 내부에 배치되며, 전자(electron)가 충돌하여 엑스선(X-ray)이 방출되는 양극 조립체; 상기 양극 조립체의 아래에 소정 간격을 두고 이격되어 배치되며, 하부에 냉각액 챔버가 형성되어, 상기 양극 조립체로부터 전달되는 열을 냉각하는 냉각부재; 상기 양극 조립체를 회전 가능하게 지지하는 베어링 조립체; 엑스선관을 둘러싸는 하우징; 상기 하우징의 상부에 조립되어 전자를 방출하는 음극 조립체;를 포함하며, 상기 양극 조립체를 대향하는 상기 냉각부재의 표면에는 복수의 전열홈이 형성되어, 냉각성능을 향상시키는 것을 특징으로 한다.

Description

열적 손상을 방지하는 양극 회전형 엑스선관 및 엑스선관 장치{Thermal damage preventing rotating anode type X-ray tube}

본 발명은 열적 손상을 방지하는 양극 회전형 엑스선관 및 엑스선관 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 냉각부재의 표면에 전열홈을 형성하여 냉각성능을 개선하고, 또한 냉각부재에 알루미늄 아노다이징 피막층의 형성을 통해 열전달 효율을 높여 엑스선관의 열적 손상을 방지하는 양극 회전형 엑스선관 및 엑스선관 장치에 관한 것이다.

전자가 고속으로 타겟(target)에 충돌하면 엑스선(X-ray)이 방출되는데, 엑스선관(X-ray tube)이 의도적으로 이 엑스선을 방출시키는데 사용된다. 엑스선관을 내부에 포함하는 것으로, 방출되는 엑스선을 이용하여 예컨대, 인체 내부를 관찰하는 의료용 영상 기기로 사용되는 장치를 엑스선관 장치라고 한다.

엑스선관은 양극(anode)과 음극(cathode)의 전위차에 의해 전자가 가속되어 타겟에 충돌하게 되는데, 전위차를 형성하기 위해 입력되는 전력(electric power)의 99% 이상이 열로 전환되기 때문에 양극에서 고열이 발생하게 되고, 이 때문에 엑스선관에 입력되는 전력에 제한이 있게 된다.

양극 회전형 엑스선관은, 이와 같이 제한된 전력 조건하에서 엑스선 방출량을 높이기 위한 엑스선관으로서, 타겟을 포함하는 양극 조립체를 고속으로 회전시킴으로써 전자와 상기 타겟을 고속으로 충돌시키는 구성을 구비한다.

양극 회전형 엑스선관은 전자와의 충돌로 인해 타겟이 고온으로 발열하는데, 그 열이 상기 양극의 회전을 지지하는 베어링 조립체에 전달되어 볼(ball) 또는 롤러(roller) 형태의 베어링 회전체 및 상기 베어링 회전체와 접촉되는 베어링 레이스(bearing race)의 마모가 촉진되고 베어링의 내구성이 저하되며, 양극이 고속 회전할 때 소음이 커지고, 고속 회전이 어려워지게 되며, 결국에 타겟이 손상된다.

따라서 열적 손상을 방지할 수 있는 양극 회전형 엑스선관 및 엑스선관 장치의 개발이 절실히 요청된다.

대한민국 등록특허공보 제10-1512620호

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하고자 제안된 것으로서, 냉각부재에 전열홈을 형성하여 냉각성능을 개선하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 냉각부재에 형성된 전열홈의 형상, 직경 및 깊이에 대한 최적의 설계조건을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 냉각부재에 알루미늄 아노다이징 피막층을 형성하여, 냉각부재의 열전달 효율을 증가시키는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 엑스선관의 외관을 이루는 케이스; 상기 케이스 내부에 배치되며, 전자(electron)가 충돌하여 엑스선(X-ray)이 방출되는 양극 조립체; 상기 양극 조립체의 아래에 소정 간격을 두고 이격되어 배치되며, 하부에 냉각액 챔버가 형성되어, 상기 양극 조립체로부터 전달되는 열을 냉각하는 냉각부재; 상기 양극 조립체를 회전 가능하게 지지하는 베어링 조립체;를 포함하며, 상기 양극 조립체를 대향하는 상기 냉각부재의 표면에는 복수의 전열홈이 형성되어, 냉각성능을 향상시키는 것을 특징으로 하는 열적 손상을 방지하는 양극 회전형 엑스선관을 제공한다.

또한 본 발명은 상기 전열홈의 형상은 반구형인 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 상기 전열홈의 깊이는 직경의 50% 미만인 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 상기 냉각부재의 표면에는 상기 양극 조립체를 대향하는 방향으로 냉각핀이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 베어링 조립체는, 상단부는 상기 케이스의 바깥으로 노출되고 하향 연장된 베어링 하우징; 상기 베어링 하우징의 내측에 삽입된 베어링 외륜; 상기 베어링 외륜의 내측에 삽입된 회전 샤프트; 상기 회전 샤프트와 상기 베어링 외륜 사이에 개재되는 복수의 베어링 회전체; 및 상기 회전 샤프트와 상기 양극 조립체를 연결하는 연결 부재;를 포함한다.

또한 본 발명의 베어링 회전체의 재질은 텅스텐, 몰리브덴, 세라믹 중 하나인 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 상기 케이스는 무산소 동(Oxygen-free copper)으로 형성된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 양극 조립체는, 타겟; 상기 타겟의 하부에 결합되는 양극 제1 회전체; 및 상기 양극 제1 회전체의 하부에 결합되는 양극 제2 회전체;를 포함 한다.

본 발명은 엑스선관의 외관을 이루는 케이스; 상기 케이스 내부에 배치되며, 전자(electron)가 충돌하여 엑스선(X-ray)이 방출되는 양극 조립체; 상기 양극 조립체의 아래에 소정 간격을 두고 이격되어 배치되며, 하부에 냉각액 챔버가 형성되어, 상기 양극 조립체로부터 전달되는 열을 냉각하는 냉각부재; 상기 양극 조립체를 회전 가능하게 지지하는 베어링 조립체;를 포함하며, 상기 냉각부재는 알루미늄을 아노다이징(Anodizing) 처리로 피막층을 형성하여 열전달 효율을 높이는 것을 특징으로 하는 열적 손상을 방지하는 양극 회전형 엑스선관을 제공한다.

또한 본 발명에서 상기 아노다이징(Anodizing) 처리로 형성된 피막층의 두께는 0.8 미크론 이상 1 미크론 이하인 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 냉각부재의 표면에는 상기 양극 조립체를 대향하는 방향으로 냉각핀이 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명은 상기에서 기재된 어느 하나의 엑스선관이 구비된 엑스선관 장치에 있어서, 엑스선관을 둘러싸는 하우징; 일단은 상기 하우징의 상부에 조립되며 타단은 상기 케이스에 결합되어 전자를 방출하는 음극 조립체;를 포함하는 엑스선관 장치를 제공한다.

또한 본 발명은 상기 엑스선관과 상기 하우징 사이에 개재된 냉각액;을 포함한다.

또한 본 발명의 냉각액은 절삭유인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 양극 회전형 엑스선관 장치는 냉각부재에 전열홈을 형성하여 냉각성능을 개선하는 효과가 있다.

또한 본 발명에 따른 양극 회전형 엑스선관 장치는 냉각부재에 형성된 전열홈의 형상, 직경 및 깊이에 대한 최적의 설계조건을 제공하는 효과가 있다.

또한 본 발명에 따른 양극 회전형 엑스선관 장치는 냉각부재에 알루미늄 아노다이징 피막층을 형성하여, 냉각부재의 열전달 효율을 증가시키는 효과가 있다.

상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 양극 회전형 엑스선관 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 양극 회전형 엑스선관 장치의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 양극 회전형 엑스선관의 부분확대도이다.

이하, 본 문서의 다양한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나 이는 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 문서의 실시예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.

또한, 본 문서에서 사용된 "제1," "제2," 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, '제1 부분'과 '제2 부분'은 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 부분을 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 문서에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.

또한, 본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시예들을 배제하도록 해석될 수 없다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 양극 회전형 엑스선관 장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 양극 회전형 엑스선관 장치의 단면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 양극 회전형 엑스선관의 부분확대도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명에 따른 양극 회전형 엑스선관 장치를 상세히 설명한다.

본 발명의 실시예에 따른 양극 회전형 엑스선관은 예컨대, CT(computed tomography) 촬영 기기와 같은 의료용 영상 기기에 포함되는 엑스선관 장치의 내부에 삽입 장착된다

엑스선관 장치는 케이스(20), 음극 조립체(21)(cathode assembly), 양극 조립체(22)(anode assembly), 베어링 조립체(40)(bearing assembly), 로터(11)(rotor), 스테이터(12)(stator), 하우징(10)을 구비한다.

케이스(20)는 외형이 종(bell)과 유사하여 소위 벨캔(bellcan)으로 불리우기도 한다. 케이스(20)는 무산소 동(Oxygen-free copper)으로 형성된다.

엑스선관은 엑스선관 장치의 내부에 냉각액(13)(cooling liquid)이 채워진 공간에 삽입 장착되기 때문에, 상기 케이스(20)는 냉각액(13)에 둘러싸여 있다. 케이스(20)의 내부 공간은 고진공 상태로 유지된다.

음극 조립체(21)의 일단은 하우징(10)의 상부에 조립되며 타단은 케이스(20)의 상측에 고정되어, 전자(electron)를 생성하여 케이스(20) 내부로 투사한다. 음극 조립체(21)는 케이스(20)와 밀봉 결합되며, 예컨대, 알루미나(Al2O3)와 같은 세라믹(ceramic) 소재로 이루어진다.

양극 조립체(22)는 디스크(disk) 형태의 부재로서, 상기 필라멘트에서 생성된 전자가 고속으로 충돌되는 타겟(23)(target)과, 타겟(23) 아래에 고정결합된 양극 제1 회전체(24)와, 양극 제1 회전체(24)의 하부에 결합되는 양극 제2 회전체(25)를 구비한다.

타겟(23)은 음극과의 사이에 전위차를 형성하여 전자가 타겟(23)을 향해 가속되도록 유도한다. 일반적으로, 양극 조립체(22)와 케이스(20)의 전위는 그라운드 전위(ground potential), 소위 0V 이다. 타겟(23)은 예컨대, 고온에 강한 텅스텐(W) 또는 텅스텐 합금 소재로 형성된다.

양극 제1회전체는 예컨대, 몰리브덴(Mo), 몰리브덴 합금 소재로 형성되고, 제2 회전체는 그라파이트(graphite), C-C 복합체(composite)로 형성된다.

베어링 조립체(40)는 양극 조립체(22)를 Z축과 평행한 가상의 회전축선(RC)을 기준으로 회전 가능하도록 지지한다.

로터(11)는 하우징(10) 내에서 양극 조립체(22)보다 아래에 배치되며, 상기 회전 축선(RC)을 기준으로 양극 조립체(22)와 동축(同軸)으로 회전한다.

로터(11)는 베어링 조립체(40)의 연결 부재(45)의 아래에 고정 결합되며, 파이프(pipe) 형상으로 아래로 연장된다.

스테이터(12)는 케이스(20)의 바깥에서 로터(11)를 에워싸도록 권선된 코일(coil)을 구비한다. 상기 코일에 전류가 인가되면 전자기력이 발생하고, 이 전자기력에 의해 로터(11) 및 양극 조립체(22)가 회전 축선(RC)을 기준으로 회전하게 된다.

베어링 조립체(40)는 베어링 하우징(41), 베어링 외륜(42), 회전 샤프트(43), 복수의 베어링 회전체(44), 연결 부재(45)를 구비한다. 베어링 하우징(41)은 상기 회전축선(RC)을 따라 상하 방향으로 연장된 원통형의 부재이다. 베어링 하우징(41)에는 하측으로 개방되고 상기 회전 축선(RC)을 따라 연장된 홀(hole)이 형성되며, 베어링 하우징(41)의 상단부는 케이스(20)의 바깥으로 노출된다.

베어링 외륜(42)은 상하 방향으로 파이프(pipe) 형상의 부재로서 상기 베어링 하우징(41)의 홀에 삽입되어 상기 홀의 내주면에 밀착고정된다.

회전 샤프트(43)는 상하 방향으로 연장된 원통형 부재로서, 상기 베어링 외륜(42)의 내측에 삽입되어 상기 회전 축선(RC)과 정렬되어 연장된다.

복수의 베어링 회전체(44)는, 상기 원통형 회전 샤프트(43)와 상기 베어링 외륜(42) 사이에 개재되어, 상기 베어링 하우징(41) 및 상기 베어링 외륜(42)은 회전하지 않고 상기 회전 샤프트(43)는 회전하도록 지지한다. 복수의 베어링 회전체(44)는 볼(ball) 또는 롤러(roller)일 수 있다.

상기 복수의 베어링 회전체(44)의 외주면에는 고체 윤활 물질(solid lubricant)이 코팅(coating)되어, 베어링 회전체(44) 자체와, 베어링 외륜(42)과, 회전 샤프트(43)의 마모를 억제한다. 상기 고체 윤활 물질에는 예컨대, 납(Pb), 은(Ag), 또는 금(Au)이 포함될 수 있다.

상기 복수의 베어링 회전체(44)는 베어링 외륜(42)의 길이 방향으로 중간 지점보다 상측에 위치하는 복수의 상측 베어링 회전체(44)와, 베어링 외륜(42)의 길이 방향으로 중간 지점보다 하측에 위치하는 복수의 하측 베어링 회전체(44)를 구비한다.

상기 연결 부재(45)는 회전 샤프트(43)와 양극 조립체(22)를 연결한다. 회전 샤프트(43)의 하단부는 베어링 외륜(42) 내측으로 삽입되지 않고 아래로 돌출된다. 상기 연결 부재(45)는 실린더(cylinder) 형태의 부재로서, 상기 연결 부재(45)의 상단 외주면은 타겟(23)에 고정 결합된다. 한편, 연결 부재(45)의 하단에는 로터(11)가 고정 결합된다.

베어링 하우징(41), 베어링 외륜(42), 회전 샤프트(43) 및 연결 부재(45)는 금속 소재로 형성되고, 바람직하게는 예컨대, 스테인레스 스틸(stainless steel)과 같은 강재(steel) 또는 툴스틸(tool steel)로 형성된다.

그리고 베어링 회전체(44)의 재질은 텅스텐, 몰리브덴, 세라믹 중 하나의 재질로 형성된다.

전자의 충돌시에 타겟(23)에서 발생한 열과 회전 샤프트(43)의 고속 회전으로 회전 샤프트(43)와 베어링 외륜(42) 사이에서 발생한 열이 베어링 하우징(41)에 전달되어 베어링 하우징(41)이 과열된다.

타겟(23)에서 발생된 열은 양극 제1 및 제2 회전체에 전달된다. 이렇게 양극 제1 및 제2 회전체에 전달된 열을 냉각하기 위해 냉각부재(30)가 구비된다.

냉각부재(30)는 양극 제2 회전체(25)의 아래에 소정 간격을 두고 이격되어 배치되며, 하부에 냉각액 챔버(32)가 형성된다.

양극 제2 회전체(25)와 냉각부재(30)는 소정 간격 이격되어 배치되어 있으므로, 양극 제2 회전체(25)의 열은 복사를 통해 냉각부재(30)에 전달된다.

냉각부재(30)를 냉각하기 위해 냉각부재(30)의 하부에는 냉각액 챔버(32)가 형성되며, 펌프에 의해 냉각액(13)이 냉각액 챔버(32)로 공급된다. 결과적으로 양극 제2 회전체(25)로부터 냉각부재(30)로 전달된 열은 냉각액(13)에 전달되어 양극 조립체(22)를 일정 온도로 유지할 수 있는 것이다.

냉각액(13)은 물 또는 절삭유를 사용할 수 있다.

냉각부재(30)의 전열면적을 증가시키기 위해 양극 조립체(22)를 대향하는 냉각부재(30)의 표면에는 복수의 전열홈(50)이 형성된다. 이렇게 전열면적을 증가시켜 냉각부재(30)를 통한 냉각성능을 개선할 수 있다.

전열홈(50)의 형상은 반구형, 직육면체형, 정육면체형 등 다양한 형상이 제안될 수 있다. 전열홈(50)이 차지하는 체적이 너무 커지면 강도상 문제를 일으킬 수 있어, 단위 체적당 전열면적을 고려할 때, 바람직하게는 전열홈(50)의 형상은 반구형으로 형성할 수 있다.

전열홈(50)의 깊이 또한 너무 커지면 강도상 문제를 야기할 수 있으므로, 바람직하게는 직경의 50% 미만으로 형성할 수 있다.

냉각부재(30)의 표면에는 상기 양극 조립체(22)를 대향하는 방향으로 냉각핀(26)이 형성된다.

결과적으로, 양극 제2 회전체(25)와 냉각부재(30) 사이에는 냉각부재(30) 표면 또는 냉각핀(26)을 통해 복사 열전달이 이뤄진다.

한편, 냉각부재(30)의 열전달 효율을 높이기 위해 냉각부재(30)의 표면에 알루미늄 아노다이징(Anodizing) 처리로 피막층(31)을 형성한다.

알루미늄 아노다이징 처리는 알루미늄을 전해액에 담가 양극 상태로하고, 전기화학적 방법에 의해 산화알루미늄을 활성화시키는 것을 말한다.

이렇게 형성된 알루미늄 이노다이징 피막층(31)을 형성하게 되면, 냉각부재(30)의 소재 전체를 교체하지 않고도 열전달 효율을 개선할 수 있다.

아노다이징(Anodizing) 처리로 형성된 피막층(31)의 두께는 바람직하게는 0.8 미크론 이상 1 미크론 이하로 형성한다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.

하우징 10
로터 11
스테이터 12
냉각액 13
케이스 20
음극 조립체 21
양극 조립체 22
타겟 23
양극 제1 회전체 24
양극 제2 회전체 25
냉각핀 26
냉각부재 30
피막층 31
냉각액 챔버 32
베어링 조립체 40
베어링 하우징 41
베어링 외륜 42
회전 샤프트 43
베어링 회전체 44
연결 부재 45
전열홈 50

Claims

엑스선관의 외관을 이루는 케이스;
상기 케이스 내부에 배치되며, 전자(electron)가 충돌하여 엑스선(X-ray)이 방출되는 양극 조립체;
상기 양극 조립체의 아래에 소정 간격을 두고 이격되어 배치되며, 하부에 냉각액 챔버가 형성되어, 상기 양극 조립체로부터 전달되는 열을 냉각하는 냉각부재;
상기 양극 조립체를 회전 가능하게 지지하는 베어링 조립체;를 포함하며,
상기 양극 조립체를 대향하는 상기 냉각부재의 표면에는 복수의 전열홈이 형성되어, 냉각성능을 향상시키는 것을 특징으로 하는 열적 손상을 방지하는 양극 회전형 엑스선관
제1항에 있어서,
상기 전열홈의 형상은 반구형인 것을 특징으로 하는 열적 손상을 방지하는 양극 회전형 엑스선관
제2항에 있어서,
상기 전열홈의 깊이는 직경의 50% 미만인 것을 특징으로 하는 열적 손상을 방지하는 양극 회전형 엑스선관
제1항에 있어서,
상기 냉각부재의 표면에는 상기 양극 조립체를 대향하는 방향으로 냉각핀이 형성된 것을 특징으로 하는 열적 손상을 방지하는 양극 회전형 엑스선관
제1항에 있어서,
상기 베어링 조립체는,
상단부는 상기 케이스의 바깥으로 노출되고 하향 연장된 베어링 하우징;
상기 베어링 하우징의 내측에 삽입된 베어링 외륜;
상기 베어링 외륜의 내측에 삽입된 회전 샤프트;
상기 회전 샤프트와 상기 베어링 외륜 사이에 개재되는 복수의 베어링 회전체; 및
상기 회전 샤프트와 상기 양극 조립체를 연결하는 연결 부재;를 포함하는 열적 손상을 방지하는 양극 회전형 엑스선관
제5항에 있어서,
상기 베어링 회전체의 재질은 텅스텐, 몰리브덴, 세라믹 중 하나인 것을 특징으로 하는 열적 손상을 방지하는 양극 회전형 엑스선관
제1항에 있어서,
상기 케이스는 무산소 동(Oxygen-free copper)으로 형성된 것을 특징으로 하는 열적 손상을 방지하는 양극 회전형 엑스선관
제1항에 있어서,
상기 양극 조립체는,
타겟;
상기 타겟의 하부에 결합되는 양극 제1 회전체; 및
상기 양극 제1 회전체의 하부에 결합되는 양극 제2 회전체;를 포함하는 것을 특징으로 하는 열적 손상을 방지하는 양극 회전형 엑스선관
엑스선관의 외관을 이루는 케이스;
상기 케이스 내부에 배치되며, 전자(electron)가 충돌하여 엑스선(X-ray)이 방출되는 양극 조립체;
상기 양극 조립체의 아래에 소정 간격을 두고 이격되어 배치되며, 하부에 냉각액 챔버가 형성되어, 상기 양극 조립체로부터 전달되는 열을 냉각하는 냉각부재;
상기 양극 조립체를 회전 가능하게 지지하는 베어링 조립체;를 포함하며,
상기 냉각부재는 알루미늄을 아노다이징(Anodizing) 처리로 피막층을 형성하여 열전달 효율을 높이는 것을 특징으로 하는 열적 손상을 방지하는 양극 회전형 엑스선관
제9항에 있어서,
상기 아노다이징(Anodizing) 처리로 형성된 피막층의 두께는 0.8 미크론 이상 1 미크론 이하인 것을 특징으로 하는 열적 손상을 방지하는 양극 회전형 엑스선관
제9항에 있어서,
상기 냉각부재의 표면에는 상기 양극 조립체를 대향하는 방향으로 냉각핀이 형성된 것을 특징으로 하는 열적 손상을 방지하는 양극 회전형 엑스선관
제9항에 있어서,
상기 베어링 조립체는,
상단부는 상기 케이스의 바깥으로 노출되고 하향 연장된 베어링 하우징;
상기 베어링 하우징의 내측에 삽입된 베어링 외륜;
상기 베어링 외륜의 내측에 삽입된 회전 샤프트;
상기 회전 샤프트와 상기 베어링 외륜 사이에 개재되는 복수의 베어링 회전체; 및
상기 회전 샤프트와 상기 양극 조립체를 연결하는 연결 부재;를 포함하는 열적 손상을 방지하는 양극 회전형 엑스선관
제12항에 있어서,
상기 베어링 회전체의 재질은 텅스텐, 몰리브덴, 세라믹 중 하나인 것을 특징으로 하는 열적 손상을 방지하는 양극 회전형 엑스선관
제9항에 있어서,
상기 케이스는 무산소 동(Oxygen-free copper)으로 형성된 것을 특징으로 하는 열적 손상을 방지하는 양극 회전형 엑스선관
제9항에 있어서,
상기 양극 조립체는,
타겟;
상기 타겟의 하부에 결합되는 양극 제1 회전체; 및
상기 양극 제1 회전체의 하부에 결합되는 양극 제2 회전체;를 포함하는 것을 특징으로 하는 열적 손상을 방지하는 양극 회전형 엑스선관
제1항 내지 제15항 중 어느 하나의 엑스선관이 구비된 엑스선관 장치에 있어서,
엑스선관을 둘러싸는 하우징;
일단은 상기 하우징의 상부에 조립되며 타단은 상기 케이스에 결합되어 전자를 방출하는 음극 조립체;를 포함하는 엑스선관 장치
제16항에 있어서,
상기 엑스선관과 상기 하우징 사이에 개재된 냉각액;을 포함하는 엑스선관 장치
제17항에 있어서,
상기 냉각액은 절삭유인 것을 특징으로 하는 엑스선관 장치