KR101966794B1 - 전자 집속 개선용 엑스선관 - Google Patents

전자 집속 개선용 엑스선관 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전자 집속 개선용 엑스선관에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 필라멘트에서 방출된 열전자를 보다 효율적으로 엑스선 조사창의 타겟에 도달하도록 하는 전자 집속 개선용 엑스선관에 관한 것이다. 이를 위해 음의 고전압의 인가에 의해 열전자를 방출하는 열전자 방출부, 열전자 방출부에서 방출된 열전자를 집속하는 열전자 집속관부, 열전자 집속관부를 통과한 열전자가 도포된 타겟부에 충돌되어 엑스선이 생성됨으로써 외부로 엑스선이 조사되는 엑스선 조사창부, 열전자 방출부 및 열전자 집속관부를 내측에 포함하는 튜브관부, 및 튜브관부를 감싸도록 구비되는 하우징부를 포함하며, 열전자 집속관부 및 하우징부를 동 전위로 형성함으로써 열전자의 이동방향이 엑스선 조사창부로 향하도록 하는 것을 특징으로 하는 전자 집속 개선용 엑스선관이 개시된다.

Description

전자 집속 개선용 엑스선관{X-ray tube for improving electron focusing}
본 발명은 전자 집속 개선용 엑스선관에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 필라멘트에서 방출된 열전자를 보다 효율적으로 엑스선 조사창의 타겟에 도달하도록 하는 전자 집속 개선용 엑스선관에 관한 것이다.
일반적으로 엑스선관은 필라멘트에서 방출된 열전자가 효율적으로 엑스선 조사창(또는 엑스선 방사부)으로 이동할 수 있도록 원통형 구조의 집속관을 사용한다. 이러한 집속관이 있음에도 불구하고 필라멘트에서 방출된 열전자가 타겟으로 이동하는 효율이 낮으며, 또한 타겟을 때린 열전자로 인하여 타겟으로부터 박리(이탈)되어 가스 형태를 띠는 불순물이 다른 열전자와 충돌하면서 양이온으로 대전되고 이렇게 양이온으로 대전된 불순물이 집속관의 내부에 위치한 필라멘트부(음의 고전압)에 흡착하여 필라멘트의 수명을 저하시킨다
대한민국 공개특허공보 10-2013-0047924호(발명의 명칭 : X선관 튜브 구조)
따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 상부 집속관 및 하부 집속관을 구비하도록 하고, 하우징부 및 하부 집속관을 동 전위가 형성되도록 함으로써 필라멘트에서 방출된 열전자가 타겟으로 효율적으로 이동하도록 하고, 필라멘트에 불순물이 흡착되는 비율을 감소시킬 수 있는 발명을 제공하는데 그 목적이 있다.
그러나, 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
전술한 본 발명의 목적은, 음의 고전압의 인가에 의해 열전자를 방출하는 열전자 방출부, 열전자 방출부에서 방출된 열전자를 집속하는 열전자 집속관부, 열전자 집속관부를 통과한 열전자가 도포된 타겟부에 충돌되어 엑스선이 생성됨으로써 외부로 엑스선이 조사되는 엑스선 조사창부, 열전자 방출부 및 열전자 집속관부를 내측에 포함하는 튜브관부, 및 튜브관부를 감싸도록 구비되는 하우징부를 포함하며, 열전자 집속관부 및 하우징부를 동 전위로 형성함으로써 열전자의 이동방향이 엑스선 조사창부로 향하도록 하는 것을 특징으로 하는 전자 집속 개선용 엑스선관을 제공함으로써 달성될 수 있다.
또한, 열전자 방출부는 필라멘트부, 및 팔라멘트부에 음의 고전압을 인가하는 복수의 스템 핀부를 포함하며, 열전자 집속관부는 필라멘트부를 감싸며, 필라멘트부에서 방출되는 열전자를 1차 집속하는 제1 집속관부, 및 제1 집속관부와 대향하도록 배치됨으로써 제1 집속관부에서 방출된 열전자가 2차 집속되는 제2 집속관부를 포함하며, 제1 집속관부 및 하우징부를 동 전위로 형성함으로써 열전자의 이동방향이 제1 집속관부에서 제2 집속관부로 향하도록 한다.
또한, 제1,2,3 단자를 구비하며, 하우징부의 단부에 배치되는 기판부, 및 기판부의 어느 한 단자에 전기적으로 접속되는 단자 접속부를 더 포함하며, 제1,2 단자는 복수의 스템 핀부 각각에 전기적으로 접속되고, 제3 단자는 단자 접속부에 전기적으로 접속되며, 복수의 스템 핀부 중 제1,2 스템 핀부와 접속부는 서로 동 전위이다.
또한, 제1 스템 핀부와 접속부에는 타겟부를 때리기 위한 음의 고전압이 공급되고, 제2 스템 핀부에는 필라멘트부에서 열전자를 방출하기 위한 음의 고전압이 공급된다.
또한, 단자 접속부, 제1 집속관부, 및 하우징부는 서로 전기적으로 접속되어 있어 음의 고전압으로 동 전위가 형성된다.
또한, 하우징부, 제1 집속관, 및 단자 접속부는 도전성 재질로 이루어진다.
또한, 하우징부는 Brass 재질로 이루어지며, 제1 집속관 및 제2 집속관은 SUS 재질 또는 코바(Kovar) 재질로 이루어지며, 단자 접속부는 코바(Kovar) 재질로 이루어진다.
또한, 복수의 스템 핀부가 관통되며, 튜브관부 내부의 진공을 유지하도록 필라멘트부 하방에 배치되는 게터부, 및 복수의 스템 핀부가 관통되며, 게터부 하방에 배치되는 스템부를 더 포함한다.
또한, 하우징부는 제1 집속관을 내측으로 포함하면서 제2 집속관을 포함하지 않도록 기 설정된 길이로 구비된다.
또한, 튜부관부 및 스템부는 세라믹 재질로 이루어진다.
또한, 제1 집속관부와 제2 집속관부는 튜브관부 내에서 기 설정된 이격거리를 두고 서로 대향하도록 길이방향으로 각각 연장 형성되며, 제1 집속관부와 제2 집속관부의 첨단 영역에는 열전자를 방출하거나 열전자를 받아들이도록 하는 개구부가 각각 형성된다.
또한, 단자 접속부는 스템부를 지지하도록 결합된다.
전술한 바와 같은 본 발명에 의하면 엑스선 조사창 하부에 상부 집속관을 배치하고, 하우징부 및 하부 집속관을 동 전위로 형성함으로써 필라멘트에서 방출된 열전자가 효율적으로 타겟에 이동할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면 하우징부에 음의 고전압이 유지됨으로써 필라멘트에 불순물이 흡착되는 비율을 줄일 수 있는 효과가 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석 되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명에 따른 엑스선관의 단면도이고,
도 2는 본 발명의 기판부의 제1,2,3 단자부를 도시한 도면이고,
도 3은 본 발명의 하우징부 및 하부 집속관부를 동 전위로 유지했을 때의 하부 집속관부에서 상부 집속관부로 향하는 전자의 이동방향을 도시한 도면이고,
도 4는 본 발명의 하우징부가 없을 때의 하부 집속관부에서 상부 집속관부로 향하는 전자의 이동방향을 도시한 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 대해서 설명한다. 또한, 이하에 설명하는 일실시예는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 내용을 부당하게 한정하지 않으며, 본 실시 형태에서 설명되는 구성 전체가 본 발명의 해결 수단으로서 필수적이라고는 할 수 없다. 또한, 종래 기술 및 당업자에게 자명한 사항은 설명을 생략할 수도 있으며, 이러한 생략된 구성요소(방법) 및 기능의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 아니하는 범위내에서 충분히 참조될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 전자 집속 개선용 엑스선관은 도 1에 도시된 바와 같이 대략적으로 열전자 방출부(100), 열전자 집속관부(200), 엑스선 조사창부(300), 튜브관부(400), 하우징부(500), 접속부(600, 또는 링크 와이어부), 게터부(700), 스템부(800), 기판부(900), 및 배기관부(1000)로 이루어진다. 이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 전자 집속 개선용 엑스선관(10)에 대해 상세히 설명하기로 한다.
열전자 방출부(100)는 복수의 스템 핀부(110, 또는 금속 와이어부)와 필라멘트부(120)를 포함한다. 복수의 스템 핀부(110)는 제1 스템 핀부(111)와 제2 스템 핀부(112)로 이루어지며, 바람직하게는 Fe-Ni 합금 재질 또는 코바(Kovar)로 이루어지는 것이 좋다. 엑스선관(10)의 구동을 위해서, 제1 스템 핀부(111)에는 고압 발생부(도면 미도시)에서 출력되는 타겟부를 때리기 위한 음의 고전압(또는 음의 고류 고전압, 이하 음의 고전압으로 설명할 수 있음)이 인가되며(대략 -1kV ~ -60kV 사이 값이 인가됨), 제2 스템 핀부(112)에는 필라멘트부에서 열전자를 방출하기 위한 음의 고전압이 인가된다. 제1,2 스템 핀부(111,112)에 공급되는 음의 고전압은 교류전압으로서 서로 동 전위고 약간의 주파수 또는 위상이 차이나게 공급되는 것이 바람직하다. 따라서 제1,2 스템 핀부(111,112)에는 개별적으로 상기 고압 발생부에서 공급된 음의 교류 고전압이 공급된다(고압 발생부에서는 음의 직류 고전압을 생성하여 이를 다시 음의 교류 고전압으로 변환한 뒤에 공급함). 그라운드 전위(또는 Earth)는 Anode 몸체(1100) 또는 케이스(도면 미도시)에 형성된다. 제1,2 스템 핀부(111,112)는 도 1에 도시된 바와 같이 후술하는 기판부(900)의 제1,2 단자부(910,920)와 전기적으로 연결 접속되며, 튜브관부(400)의 하방을 기준으로 순차적으로 스템부(800) 및 게터부(700)를 관통하여 필라멘트부(120)와 서로 전기적으로 연결 접속된다. 제1,2 스템 핀부(111,112)는 서로 일정 거리 이격되어 있으며, 스템부(800) 및 게터부(700)의 대략 중앙영역을 관통한다. 이때, 스템부(800) 및 게터부(700)의 형상은 후술하는 하우징부(500)의 내측에 구비되기 때문에 원통형 형상인 것이 바람직하다.
필라멘트부(120)는 튜브관부(400)의 대략 중앙영역에 내측으로 구비되며 또한, 튜브관부(400)의 하방 단부에서 상방으로 길이방향으로 배치된다(도 1에서 X선 조사창부의 방향을 상측 방향으로, 기판부의 방향을 하측 방향으로 정의함). 필라멘트부에 사용되는 금속 재료는 W(텅스텐), W와 Re(레듐)의 합금, W와 ThO2(이산화토륨)의 합금 등이 사용될 수 있다. 상기한 재료는 필라멘트부의 내구성 및 열전자 방출 효율을 고려하여 사용환경에 따라 다른 재료(본 발명에서 설명되지 않은 재료를 포함)를 사용하는 것이 바람직하다.
열전자 집속관부(200)는 튜브관부(400)의 길이방향을 기준으로 하방 영역에 제1 집속관부(210, 하부 집속관)가 배치되고, 상방 영역에 제2 집속관부(220, 상부 집속관)가 배치된다. 열전자 집속관부(200)는 도전성 금속재료로 이루어지며(일예로서 SUS 재질로 형성), 대략적인 형상이 원통형 형상인 것이 바람직하다. 제1 집속관부(210)는 필라멘트부(120)를 내측으로 포함하도록 튜브관부(400)의 하방 영역에 배치된다. 이에 따라 제1 집속관부(210)는 필라멘트부(120)에서 방출된 열전자를 1차적으로 집속하게 된다. 제2 집속관부(220)는 제1 집속관부(210)와 서로 대응되도록 튜브관부(400)의 상방 영역 중 엑스선 조사창부(300)의 하방 영역에 구비되어 제1 집속관부(210)에서 방출된 열전자를 2차적으로 재집속 한다. 제1,2 집속관부(210,220)는 튜브관부(400)의 내측으로 포함 구비되며, 상호 간에 길이방향으로 일정 간격 이격되어 배치된다. 이격 거리는 튜브관부(400) 및 하우징부(500)의 길이와 열전자 집속 효율을 고려하여 설정될 수 있다. 제2 집속관부(220)의 길이방향 길이는 제1 집속관부(210)의 길이에 비해 더 길며, 폭(또는 직경)은 같거나 더 적을 수 있다. 제1,2 집속관부(210,220)의 첨단 영역에는 열전자를 방출하거나 열전자를 수용하도록 하는 개구부(211,221)가 각각 마련된다. 제1 집속관부의 개구부(211)의 지름이 제2 집속관부의 개구부(221)의 지름보다 더 큰 것이 바람직하다.
제1 집속관부(210)의 제1 영역에 위치한 제1 몸체(212a)는 필라멘트부(120)를 감싸도록 배치되며, 개구부(211)가 첨단에 형성된다. 하방에 위치한 제1 집속관부(210)의 제2 영역에 위치한 제2 몸체(212b)는 후술하는 게터부(700) 및 스템부(800)를 내측으로 포함하도록 배치된다. 또한, 제2 몸체(212b)의 후방 단부는 기판부(900)의 상면에 접하도록 배치된다. 한편, 제2 몸체(212b)의 후방 단부영역은 하우징부(500)의 내벽 및 접속부(600)와 전기적으로 도통되도록 배치된다. 따라서 후술하는 바와 같이 하우징부(500), 제1 집속관부(210), 및 접속부(600)가 동 전위로 유지될 수 있다.
엑스선 조사창부(300)에는 제2 집속관부(220)에서 2차적으로 재집속된 열전자가 충돌하는 타겟이 도포(타겟부, 310)되어 있으며, 열전자의 타겟 충돌에 의해 엑스선(바람직하게는 연엑스선)이 발생되며, 엑스선 조사창부(300)를 통해 외부로 엑스선이 조사된다. 도 1에 도시된 바와 같이 튜브관부(400)의 상방 단부에는 제2 집속관부(220)가 결합 구비되고, 제2 집속관부(220)의 상방에 엑스선 조사창부(300)가 결합 구비된다. 엑스선 조사창부(300)는 Be(베릴륨) 및 도포된 텅스텐 금속 타겟으로 이루어진다.
튜브관부(400)는 비전도성의 세라믹 재질로 중공으로 이루어지며, 원통형 형상이다. 튜브관부(400)의 내측으로는 필라멘트부(120) 및 제1,2 집속관부(210,220)가 구비된다. 튜브관부(400)는 원통형 형상으로서 길이방향으로 기 설정된 길이 및 직경을 가진다. 튜브관부(400)의 직경은 내측으로 필라멘트부(120) 및 제1,2 집속관부(210,220)를 이격 거리를 두고 포함하도록 설정된다. 튜브관부(400)는 세라믹 재질로 이루어지기 때문에 종래의 유리 재질에 비해 강도가 더 커진다.
하우징부(500)는 브라스(Brass) 재질로 이루어지며, 원통형 형상으로 튜브관부(400)를 내측으로 포함하도록 구비된다. 다만, 하우징부(500)의 직경은 도 1에 도시된 바와 같이 길이방향으로 직경이 다르다. 즉, 후술하는 기판부(900)에서 대략 게터부(700)가 위치한 영역(제1 영역)까지의 지름(w1)이 게터부(700) 상방의 영역(제2 영역)의 지름(w2) 보다 더 작게 형성되는 것이 바람직하다. 따라서 하우징부(500)의 지름은 단차(제1 영역과 제2 영역의 지름이 서로 다르도록 형성)를 가지도록 형성된다. 또한, 하우징부(500)는 하우징부(500)의 하방 단부에 마련된 기판부(900) 및 제1 집속관부(210)를 내측으로 포함할 수 있도록 하는 길이를 가지는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 기판부(900) 및 제1 집속관부(210)를 내측으로 포함하면서 좀 더 상방으로 길어지는 길이를 가지는 것이 좋다. 이에 따라 하우징부(500)의 길이는 도 1에 도시된 바와 같이 튜브관부(400)의 대략 중간길이보다 조금 더 짧은 길이가 되도록 형성되는 것이 좋다. 즉, 튜브관부(400) 길이의 30 ~ 50%를 내측으로 포함하도록 하우징부(500)의 길이가 형성되는 것이 좋다. 하우징부(500)는 내측으로 튜브관부(400)가 일정 거리 이격되어 배치되도록 구비된다.
접속부(600, 링크 와이어부)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 기판부(900)의 제3 단자부(930)에 전기적으로 접속 결합된다. 제3 단자부(930)는 제1 단자부(910)와 전기적으로 동 전위이며, 음의 고전압이 인가된다. 따라서 접속부(600)에는 음의 고전압이 공급된다. 또한, 접속부(600)는 제1 집속관부(210)의 하방 내벽과 전기적으로 도통되며, 제1 집속관부(210)의 하방 외벽은 하우징부(500)의 하방 내벽과 전기적으로 도통된다. 따라서 접속부(600)에 음의 고전압이 인가되면 제1 집속관부(210) 및 하우징부(500)에는 동일한 음의 고전압이 인가되어 동 전위가 된다. 접속부(600)는 기판부(900)의 제3 단자부(930)를 관통하여 길이방향으로 배치되며, 스템부(800)의 하방에 배치된다. 접속부(600)는 후술하는 스템부(800)를 지지하도록 배치될 수 있으며, 도전성 재질의 코바(Kovar) 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
기판부(900)에는 도 2에 도시된 바와 같이 제1,2,3 단자부(910,920,930)가 형성되어 있으며, 하우징부(500)의 하방 단부에 구비된다. 이때, 단자는 PCB 기판 상에 형성된 접속 단자를 의미한다. 제1 단자부(910)와 제2 단자부(920)에는 각각 제1,2 스템 핀부(111,112)가 관통되어 전기적으로 접속 결합된다. 제3 단자부(930)에는 접속부(600)가 전기적으로 접속 결합된다. 제1 단자부(910)와 제3 단자부(930)는 동 전위 패드부(940)에 의해 서로 전기적으로 도통되어 있기 때문에 동 전위로서 음의 교류 고전압이 공급된다. 또한, 제2 단자부(920)에는 제1,3 단자부(910,930)와 동일 전위를 가지면서 음의 교류 고전압이 공급되며, 제1,3 단자부와 제2 단자부는 서로 개별적으로 서로 다른 음의 교류 고전압(주파수 또는 위상이 차이나는)이 공급된다.
게터부(700, Getter)는 필라멘트부(120)의 하방에 위치하여 튜브관부(400) 내부의 진공을 유지한다.
스템부(800)는 게터부(700)의 하방에 위치하며, 제1 집속관부(210)의 제2 몸체(212b)의 하방 단부 영역의 홈 지름에 맞도록 배치된다. 제1,2 스템 핀부(111,112)는 스템부(800) 및 게터부(700)를 관통하여 필라멘트부(120) 양 단에 각각 전기적으로 접속 결합된다. 스템부(800)는 세라믹 재질로 이루어지기 때문에 제1,2 스템 핀부(111,112) 각각을 전기적으로 절연하며, 기존의 유리 재질에 비해 강도가 강하고 잘 깨지지 않는다. 또한, 유리 재질보다 더 작게 제작할 수 있다. 기존의 유리 재질시의 음의 고전압보다 전압을 더 높이기 때문에 스템부(800) 및 튜브관부(400)를 세라믹 재질로 하는 것이 바람직하다.
배기관부(1000)는 게터부(700)의 진공 계측을 위해 도 1과 같이 구비된다. 즉, 게터부(700)의 진공도를 외부에서 측정하고, 필요에 따라 게터부(700)의 진공 값을 맞추기 위해 외부 장비와 연결 접속된다. 배기관부(1000)는 Ni(니켈) 또는 Brass 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
<하우징부 및 제1 집속관부에 음의 고전압 공급>
한편, 본 발명은 접속부(600)에 음의 고전압이 인가되면, 접속부(600)와 전기적으로 도통되는 제1 집속관부(210) 및 하우징부(500)도 동일하게 음의 고전압이 형성된다. 이때, 제1 집속관부(210)는 접속부(600)와 전기적 접촉 또는 도통에 의해 음의 고전압이 공급되며, 하우징부(500)는 접속부(600)와의 전기적 접촉 또는 도통에 의해 제1 집속관부(210)와 동 전위가 형성될 수도 있고, 또는 하우징부(500)에 별도의 음의 고전압을 따로 공급함으로써(따라서 추가적인 공급단자가 하우징부에 전기적으로 결합될 수 있음) 제1 집속관부(210)와 서로 동 전위가 형성될 수 있다. 따라서 제1 집속관부(210) 및 하우징부(500)는 동 전위(음의 고전압)가 유지된다. 이러한 본 발명의 기술적 특징은 아래와 같은 2가지 장점이 있다.
일반적으로 타겟을 때린 열전자로 인하여 타겟으로부터 박리(이탈)되어 가스 형태를 띠는 불순물이 다른 열전자와 충돌하면서 양이온으로 대전되고 이렇게 양이온으로 대전된 불순물이 제1 집속관부(210)의 내부에 위치한 필라멘트부(음의 고전압)에 흡착하여 필라멘트의 수명을 저하시킨다. 따라서 본 발명에서는 하우징부(500)에 음의 고전압이 유지되기 때문에 양이온의 불순물 중 일부는 하우징과 접하고 있는 튜브관부(400)의 내벽으로 흡착된다. 따라서 팔라멘트부(120)로 흡착되는 불순물의 양을 감소시킬 수 있어 필라멘트부(120)의 수명을 개선시킬 수 있다.
또한, 접속부(600)에 음의 고전압이 가해지면, 하우징부(500)와 제1 집속관부(210)에 동일하게 음의 고전압이 가해지며, 이에 따라 하우징부(500)와 제1 집속관부(210)는 서로 동 전위를 형성한다. 이렇게 하우징부(500)와 제1 집속관부(210)를 서로 동 전위가 형성되도록 함으로써 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 제1 집속관부(210)에서 1차 집속되어 방출된 열전자가 제2 집속관부(220)로 들어가는 비율을 획기적으로 높일 수 있다. 즉, 하우징부(500)와 제1 집속관부(210)를 서로 동 전위가 형성되도록 함으로써 제1 집속관부(210)에서 방출된 열전자의 전자 이동 방향이 제2 집속관부(220)로 향하도록 한다.
도 3 및 도 4는 제1 집속관부(210)에서 방출된 열전자가 제2 집속관부(220)로 향하는 열전자의 이동 방향(10)을 도시한 것이다(즉, 도 3 및 도 4의 점선 동그라미 영역이 제2 집속관부가 위치한 영역임). 이때, 도 4에 비해 도 3의 열전자가 더 많이 제2 집속관부(220)로 향하는 것을 알 수 있다. 즉, 도 4는 제1 집속관부에서 방출된 열전자가 제2 집속관부로 향하지 않고 다른 쪽으로 이동되는 전자가 발생되는 것을 보여준다. 도 3 및 도 4에 도시된 좌표축(x축 및 y축)의 단위는 길이단위로서 일예로서 [mm]이다.
본 발명을 설명함에 있어 종래 기술 및 당업자에게 자명한 사항은 설명을 생략할 수도 있으며, 이러한 생략된 구성요소(방법) 및 기능의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 아니하는 범위내에서 충분히 참조될 수 있을 것이다.
상술한 각부의 구성 및 기능에 대한 설명은 설명의 편의를 위하여 서로 분리하여 설명하였을 뿐 필요에 따라 어느 한 구성 및 기능이 다른 구성요소로 통합되어 구현되거나, 또는 더 세분화되어 구현될 수도 있다.
이상, 본 발명의 일실시예를 참조하여 설명했지만, 본 발명이 이것에 한정되지는 않으며, 다양한 변형 및 응용이 가능하다. 즉, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 많은 변형이 가능한 것을 당업자는 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명과 관련된 공지 기능 및 그 구성 또는 본 발명의 각 구성에 대한 결합관계에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 구체적인 설명을 생략하였음에 유의해야 할 것이다.
10 : 전자의 이동 방향
100 : 열전자 방출부
110 : 복수의 스템 핀부(금속 와이어)
111 : 제1 스템 핀부
112 : 제2 스템 핀부
120 : 필라멘트부
200 : 열전자 집속관부
210 : 제1 집속관부(하부 집속관)
211 : 개구부
212a : 제1 몸체
212b : 제2 몸체
220 : 제2 집속관부(상부 집속관)
221 : 개구부
300 : 엑스선 조사창부
310 : 타겟부
400 : 튜브관부,
500 : 하우징부(또는 차폐 하우징부),
600 : 접속부(링크 와이어부 또는 제1 집속관 전원공급 단자부)
700 : 게터부
800 : 스템부
900 : 기판부(PCB부)
910 : 제1 단자부
920 : 제2 단자부
930 : 제3 단자부
940 : 동 전위 패드부
1000 : 배기관부
1100 : Anode 몸체
1200 : 도전부

Claims (12)

  1. 음의 고전압의 인가에 의해 열전자를 방출하는 열전자 방출부,
    상기 열전자 방출부에서 방출된 열전자를 집속하는 열전자 집속관부,
    상기 열전자 집속관부를 통과한 열전자가 도포된 타겟부에 충돌되어 엑스선이 생성됨으로써 외부로 엑스선이 조사되는 엑스선 조사창부,
    상기 열전자 방출부 및 열전자 집속관부를 내측에 포함하는 튜브관부, 및
    상기 튜브관부를 감싸도록 구비되는 하우징부를 포함하며,
    상기 열전자 집속관부 및 하우징부를 동 전위로 형성함으로써 상기 열전자의 이동방향이 엑스선 조사창부로 향하도록 하며,
    상기 열전자 방출부는,
    필라멘트부, 및
    상기 필라멘트부에 음의 고전압을 인가하는 복수의 스템 핀부를 포함하며,
    상기 열전자 집속관부는,
    상기 필라멘트부를 감싸며, 상기 필라멘트부에서 방출되는 열전자를 1차 집속하는 제1 집속관부, 및
    상기 제1 집속관부와 대향하도록 배치됨으로써 상기 제1 집속관부에서 방출된 열전자가 2차 집속되는 제2 집속관부를 포함하며,
    상기 제1 집속관부 및 하우징부를 동 전위로 형성함으로써 상기 열전자의 이동방향이 상기 제1 집속관부에서 상기 제2 집속관부로 향하도록 하며,
    제1,2,3 단자를 구비하며, 상기 하우징부의 단부에 배치되는 기판부, 및
    상기 기판부의 어느 한 단자에 전기적으로 접속되는 접속부를 더 포함하며,
    상기 제1,2 단자는 복수의 스템 핀부 각각에 전기적으로 접속되고, 상기 제3 단자는 상기 접속부에 전기적으로 접속되며,
    상기 복수의 스템 핀부 중 제1,2 스템 핀부와 상기 접속부는 서로 동 전위인 것을 특징으로 하는 전자 집속 개선용 엑스선관.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 스템 핀부와 상기 접속부에는 상기 타겟부를 때리기 위한 음의 고전압이 공급되고, 상기 제2 스템 핀부에는 상기 필라멘트부에서 열전자를 방출하기 위한 음의 고전압이 공급되는 것을 특징으로 하는 전자 집속 개선용 엑스선관.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 접속부, 상기 제1 집속관부, 및 상기 하우징부는 서로 전기적으로 접속되어 있어 음의 고전압으로 동 전위가 형성되는 것을 특징으로 하는 전자 집속 개선용 엑스선관.
  6. 제 1 항에 있어서,
    하우징부, 제1 집속관, 및 접속부는 도전성 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자 집속 개선용 엑스선관.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 하우징부는 Brass 재질로 이루어지며, 상기 제1 집속관 및 상기 접속부는 코바(Kovar) 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자 집속 개선용 엑스선관.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 복수의 스템 핀부가 관통되며, 튜브관부 내부의 진공을 유지하도록 상기 필라멘트부 하방에 배치되는 게터부, 및
    상기 복수의 스템 핀부가 관통되며, 상기 게터부 하방에 배치되는 스템부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 집속 개선용 엑스선관.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징부는 상기 제1 집속관을 내측으로 포함하면서 상기 제2 집속관을 포함하지 않도록 기 설정된 길이로 구비되는 것을 특징으로 하는 전자 집속 개선용 엑스선관.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 튜브관부 및 스템부는 세라믹 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자 집속 개선용 엑스선관.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 집속관부와 제2 집속관부는 상기 튜브관부 내에서 기 설정된 이격거리를 두고 서로 대향하도록 길이방향으로 각각 연장 형성되며,
    상기 제1 집속관부와 제2 집속관부의 첨단 영역에는 열전자를 방출하거나 열전자를 받아들이도록 하는 개구부가 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 전자 집속 개선용 엑스선관.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 접속부는 상기 스템부를 지지하도록 결합되는 것을 특징으로 하는 전자 집속 개선용 엑스선관.
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