KR101988445B1 - 회전 양극형 x선관 - Google Patents

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KR101988445B1
KR101988445B1 KR1020180008948A KR20180008948A KR101988445B1 KR 101988445 B1 KR101988445 B1 KR 101988445B1 KR 1020180008948 A KR1020180008948 A KR 1020180008948A KR 20180008948 A KR20180008948 A KR 20180008948A KR 101988445 B1 KR101988445 B1 KR 101988445B1
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노경석
송재흥
조현래
이덕규
구효근
구재흥
김성후
서미경
김선희
안정희
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마산대학교산학협력단
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Abstract

본 발명은 진공외관용기; 상기 진공외관용기의 일측 내부에 위치하고, 전자를 방출하는 음극; 상기 진공외관용기의 타측 내부에 위치하고, 상기 음극으로부터 방출되는 전자의 입사에 의해 X선을 발생시키는 양극 타겟; 및 상기 진공외관용기의 일정 영역에 위치하고, 상기 음극에 레이저를 조사하기 위한 레이저부를 포함하는 X선관에 관한 것으로, 열전자와 광전자를 통해 상기 양극 타겟에서 X선을 발생시킬 수 있으므로, 대출력의 X선을 발생하는 성능과 동시에, 열응력이 감소되고, 소정의 수명을 확보할 수 있는 X선관을 제공할 수 있다.

Description

회전 양극형 X선관{A ROTATING ANODE X-RAY TUBE}
본 발명은 회전 양극형 X선관에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 대출력의 X선을 발생할 수 있는 회전 양극형 X선관에 관한 것이다.
회전 양극형 X선관은 X선 촬영을 진단에 이용하는 많은 의료용 화상진단장치에 편성되고 있다.
회전 양극형 X선관에서는 고진공으로 유지된 하우징 내에서 양극이 고속 회전되고, 이 회전되고 있는 양극의 타겟에 전자빔이 충돌되어 양극타겟으로부터 X선이 방출된다.
도 1a는 종래의 회전 양극형 X선관을 도시하는 개요도이고, 도 1b는 종래의 회전 양극형 X선관에서 전자의 방출을 설명하기 위한 개요도이다.
먼저, 도 1a를 참조하면, 종래의 회전 양극형 X선관(10)은 진공외관용기(1); 상기 진공외관용기(1)의 일측 내부에 위치하고, 전자를 방출하는 음극(2); 및 상기 진공외관용기(1)의 타측 내부에 위치하고, 상기 음극(1)으로부터 방출되는 전자의 입사에 의해 X선을 발생시키는 양극 타겟(3)을 포함한다.
또한, 종래의 양극형 X선관(10)은, 상기 음극(2)을 지지하기 위한 음극지지체(5); 및 상기 양극(3)을 회전시키기 위한 회전기구(4)를 더 포함한다.
보다 구체적으로, 종래의 회전 양극형 X선관(10)은, 상기 진공외관용기(1) 내에 음극(2)과 대략 우산 형상의 양극 타겟(타겟 디스크)(3)이 대향 설치되어 있다.
이때, 상기 진공외관용기(1)는 고진공으로 배기되어 있으며, 고진공으로 배기된 상기 진공외관용기(1)의 내부에 음극(2)과 양극 타겟(3)을 포함한다.
또한, 상기 진공외관용기(1)는, 예를 들어 유리제의 유리 밸브로 형성될 수 있다.
한편, 상기 진공외관용기(1) 내에서 상기 음극(2)과 상기 양극 타겟(3)은 서로 대향 배치되어 있으며, 상기 음극(2)은 양극 타겟(3)에 대향하여 배치된 음극 지지체(5)에 지지되고, 관축(TA)으로부터 편심하여 배치되어 있다.
이때, 상기 음극(2)은 고전압으로 생성되는 전자(전자빔)를 양극 타겟(3)을 향하여 사출한다.
즉, 도 1b에 도시된 바와 같이, 필라멘트와 같은 전자방출체(8)에 구동원(7)으로 부터 전원이 인가되면, 상기 전자방출체(8)에서는 열전자가 방출되고, 상기 양극 타겟(3)과 전자방출체(8)의 사이에 외부의 전원에서 인가된 고전압에 의해 형성되는 바이어스 전계에 의해, 상기 열전자는 가속되어, 상기 열전자가 양극 타겟(3) 방향으로 이동한다.
이때, 상기 열전자가 양극 타겟(3)과 충돌할 때의 충격에 의한 제동 복사에 의해 상기 양극 타겟(3)에서 X선이 발생한다.
이러한 종래의 회전 양극형 X선관은, 양극이 고속 회전됨으로써 전자빔의 충돌에서 발생한 열이 양극 타겟의 한 점에 집중되지 않고, 양극 타겟 표면의 전둘레에 분산시켜 양극 타겟 표면의 과열에 의한 손상을 방지하고 있다.
또한, 전자빔의 충돌에서 발생한 열은, 열전도 작용에 의해 양극 타겟의 표면으로부터 양극 전체에 분산되고, 최종적으로 X선관밖으로 운반되어 대기에 방출된다. 열전도의 과정에서 양극의 각 부에는 큰 온도차가 발생하고, 큰 열응력이 발생되어, 경우에 따라서는 열응력에 의한 손상이 발생할 우려가 있다.
최근, 의료용 X선 CT장치에서는 단층 촬영의 고속화가 요청되고, 그 요청에 따라서 개발되는 회전 양극형 X선관은 보다 대출력의 X선을 발생하는 성능이 요구되고 있다.
따라서, 개발된 회전 양극형 X선관은 양극에 조사되는 전자빔의 입력이 증대되는 경향에 있다. 그 결과, 전자빔의 조사에서 발생하는 열과 함께 양극의 열응력이 증대하고, 양극의 수명단축이 염려되고 있다.
이와 같은 배경에서 대출력의 X선을 발생하는 성능과 동시에, 열응력이 감소되고, 소정의 수명을 확보할 수 있는 X선관의 개발이 요망되고 있다.
한국공개특허 10-2017-0102311
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 대출력의 X선을 발생할 수 있는 회전 양극형 X선관을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 지적된 문제점을 해결하기 위해서 본 발명은 진공외관용기; 상기 진공외관용기의 일측 내부에 위치하고, 전자를 방출하는 음극; 상기 진공외관용기의 타측 내부에 위치하고, 상기 음극으로부터 방출되는 전자의 입사에 의해 X선을 발생시키는 양극 타겟; 및 상기 진공외관용기의 일정 영역에 위치하고, 상기 음극에 레이저를 조사하기 위한 레이저부를 포함하는 X선관을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 레이저부는 상기 진공외관용기의 외부 일정 영역에 위치하는 것을 특징으로 하는 X선관을 제공한다.
또한, 본 발명은 일단은 상기 레이저부와 인접하여 위치하고, 타단은 상기 음극과 인접하여 위치하는 광섬유를 더 포함하는 X선관을 제공한다.
상기한 바와 같은 본 발명에 따르면, 열전자와 광전자를 통해 상기 양극 타겟에서 X선을 발생시킬 수 있으므로, 대출력의 X선을 발생하는 성능과 동시에, 열응력이 감소되고, 소정의 수명을 확보할 수 있는 X선관을 제공할 수 있다.
도 1a는 종래의 회전 양극형 X선관을 도시하는 개요도이고, 도 1b는 종래의 회전 양극형 X선관에서 전자의 방출을 설명하기 위한 개요도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 회전 양극형 X선관을 도시하는 개요도이고, 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 회전 양극형 X선관에서 전자의 방출을 설명하기 위한 개요도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 제2실시예에 따른 회전 양극형 X선관을 도시하는 개요도이고, 도 5a 및 도 5b는 본 발명의 제2실시예에 따른 회전 양극형 X선관에서 전자의 방출을 설명하기 위한 개요도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
아래 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 상세히 설명한다. 도면에 관계없이 동일한 부재번호는 동일한 구성요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 구성 요소와 다른 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 구성요소들의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 구성요소를 뒤집을 경우, 다른 구성요소의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 구성요소는 다른 구성요소의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 구성요소는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 회전 양극형 X선관을 도시하는 개요도이고, 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 회전 양극형 X선관에서 전자의 방출을 설명하기 위한 개요도이다.
먼저, 도 2를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 회전 양극형 X선관(100)은 진공외관용기(110); 상기 진공외관용기(110)의 일측 내부에 위치하고, 전자를 방출하는 음극(120); 상기 진공외관용기(110)의 타측 내부에 위치하고, 상기 음극(120)으로부터 방출되는 전자의 입사에 의해 X선을 발생시키는 양극 타겟(130); 및 상기 진공외관용기(110)의 일정 영역에 위치하고, 상기 음극에 레이저를 조사하기 위한 레이저부(160)를 포함한다.
이때, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 레이저부(160)는 상기 진공외관용기(110)의 내부에서 발생하는 X선 또는 산란되는 X선에 의해 영향을 받지 않기 위하여, 상기 진공외관용기(110)의 외부 일정 영역에 위치하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 제1실시예에 따른 양극형 X선관(100)은, 상기 음극(120)을 지지하기 위한 음극지지체(150); 및 상기 양극(130)을 회전시키기 위한 회전기구(140)를 더 포함한다.
보다 구체적으로, 본 발명의 제1실시예에 따른 회전 양극형 X선관(100)은, 상기 진공외관용기(110) 내에 음극(120)과 대략 우산 형상의 양극 타겟(타겟 디스크)(130)이 대향 설치되어 있다.
이때, 상기 진공외관용기(110)는 고진공으로 배기되어 있으며, 고진공으로 배기된 상기 진공외관용기(110)의 내부에 음극(120)과 양극 타겟(130)을 포함한다.
또한, 상기 진공외관용기(110)는, 예를 들어 유리제의 유리 밸브로 형성될 수 있다.
한편, 상기 진공외관용기(110) 내에서 상기 음극(120)과 상기 양극 타겟(130)은 서로 대향 배치되어 있으며, 상기 음극(120)은 양극 타겟(130)에 대향하여 배치된 음극 지지체(150)에 지지되고, 관축(TA)으로부터 편심하여 배치되어 있다.
이때, 본 발명의 제1실시예에 따른 회전 양극형 X선관(100)은, 상기 레이저부(160)를 통해 상기 음극(120)에 레이저광을 조사함에 따른 광전자를 상기 양극 타겟(130)을 향하여 사출한다.
즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 레이저부(160)를 통해 상기 음극(120), 보다 구체적으로 필라멘트와 같은 전자방출체(190)에 레이저광을 조사하면, 상기 전자방출체(190)에서는 광전자가 방출되고, 상기 양극 타겟(130)과 전자방출체(190)의 사이에 외부의 전원에서 인가된 고전압에 의해 형성되는 바이어스 전계에 의해, 상기 광전자는 가속되어, 상기 광전자가 양극 타겟(130) 방향으로 이동한다.
이때, 상기 광전자가 양극 타겟(130)과 충돌할 때의 충격에 의한 제동 복사에 의해 상기 양극 타겟(130)에서 X선이 발생한다.
한편, 도면에는 도시하지 않았으나, 이러한 광전자에 의한 X선의 발생과 함께, 본 발명의 제1실시예에 따른 회전 양극형 X선관(100)은, 상기 음극(120)은 고전압으로 생성되는 전자(전자빔)를 양극 타겟(130)을 향하여 사출할 수 있다.
즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 필라멘트와 같은 전자방출체(190)에 구동원(180)으로 부터 전원이 인가되면, 상기 전자방출체(190)에서는 열전자가 방출되고, 상기 양극 타겟(130)과 전자방출체(190)의 사이에 외부의 전원에서 인가된 고전압에 의해 형성되는 바이어스 전계에 의해, 상기 열전자는 가속되어, 상기 열전자가 양극 타겟(130) 방향으로 이동한다.
이때, 상기 열전자가 양극 타겟(130)과 충돌할 때의 충격에 의한 제동 복사에 의해 상기 양극 타겟(3)에서 X선이 발생한다.
종래의 회전 양극형 X선관은, 상기 열전자가 양극 타겟과 충돌할 때의 충격에 의한 제동 복사에 의해 상기 양극 타겟에서 X선이 발생하였다.
하지만, 본 발명에서는, 상기 레이저부(160)를 통해 상기 음극(120), 보다 구체적으로 필라멘트와 같은 전자방출체(190)에 레이저광을 조사하면, 상기 전자방출체(190)에서는 광전자가 방출되고, 이러한 광전자가 양극 타겟(130)과 충돌할 때의 충격에 의한 제동 복사에 의해 상기 양극 타겟(130)에서 X선이 발생하게 된다.
따라서, 본 발명에서는, 열전자와 광전자를 통해 상기 양극 타겟에서 X선을 발생시킬 수 있으므로, 대출력의 X선을 발생하는 성능과 동시에, 열응력이 감소되고, 소정의 수명을 확보할 수 있는 X선관을 제공할 수 있다.
한편, 상기 양극 타겟(130)은 우산 형상의 대략 원판 형상으로 형성되어 있고, 상기 양극 타겟(130)은 상기 회전기구(140)에 의해 지지되고, 또한 회전 가능하게 설치되어, 상기 양극 타겟(130)은 상기 회전기구(140)의 회전에 따라 회전한다.
이때, 상기 양극 타겟(130)은 예를 들어, 텅스텐으로 형성되고, X선을 방사하는 타겟층과, 타겟층을 지지하는 예를 들어 몰리브덴으로 형성되는 타겟 기체(基體)로 구성되어 있으며, 이는 당업계에서 자명한 사항이므로, 이하 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 제2실시예에 따른 회전 양극형 X선관을 도시하는 개요도이고, 도 5a 및 도 5b는 본 발명의 제2실시예에 따른 회전 양극형 X선관에서 전자의 방출을 설명하기 위한 개요도이다.
이하, 본 발명의 제2실시예에 따른 회전 양극형 X선관은 후술하는 바를 제외하고는 상술한 제1실시예를 참조할 수 있다.
먼저, 도 4a 및 도 4b를 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 회전 양극형 X선관(100')은 진공외관용기(110); 상기 진공외관용기(110)의 일측 내부에 위치하고, 전자를 방출하는 음극(120); 상기 진공외관용기(110)의 타측 내부에 위치하고, 상기 음극(120)으로부터 방출되는 전자의 입사에 의해 X선을 발생시키는 양극 타겟(130); 및 상기 진공외관용기(110)의 일정 영역에 위치하고, 상기 음극에 레이저를 조사하기 위한 레이저부(160)를 포함한다.
이때, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 레이저부(160)는 상기 진공외관용기(110)의 내부에서 발생하는 X선 또는 산란되는 X선에 의해 영향을 받지 않기 위하여, 상기 진공외관용기(110)의 외부 일정 영역에 위치하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 제2실시예에 따른 양극형 X선관(100)은, 상기 음극(120)을 지지하기 위한 음극지지체(150); 및 상기 양극(130)을 회전시키기 위한 회전기구(140)를 더 포함한다.
한편, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 회전 양극형 X선관(100')은, 일단은 상기 레이저부(160)와 인접하여 위치하고, 타단은 상기 음극(120)과 인접하여 위치하는 광섬유(170)을 포함한다.
즉, 본 발명의 제2실시예에 따른 회전 양극형 X선관(100')은 상술한 제1실시예와 비교하여, 상기 광섬유(170)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 광섬유(170)는 일단은 상기 레이저부(160)와 인접하여 위치하고, 타단은 상기 음극(120)과 인접하여 위치함으로써, 상기 레이저부(160)에서 조사되는 레이저광을 상기 음극(120)으로 안내하는 광경로를 제공할 수 있다.
즉, 도 4a에 도시된 바와 같이, 상기 광섬유(170)는 상기 레이저부(160)에서 조사되는 레이저광을 직선 경로를 통해 상기 음극(120)으로 안내하거나, 또는, 도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 광섬유(170')는 상기 레이저부(160)에서 조사되는 레이저광을 굴곡된 경로를 통해 상기 음극(120)으로 안내함으로써, 상기 레이저광이 상기 음극(120)에 조사되는 영역을 제어할 수 있다.
따라서, 이때, 본 발명의 제2실시예에 따른 회전 양극형 X선관(100')은, 상기 레이저부(160)를 통해 상기 음극(120)에 레이저광을 조사함에 따른 광전자를 상기 양극 타겟(130)을 향하여 사출한다.
보다 구체적으로, 상기 레이저부(160)를 통해 상기 음극(120), 보다 구체적으로 필라멘트와 같은 전자방출체(190)에 레이저광을 조사하면, 상기 전자방출체(190)에서는 광전자가 방출되고, 상기 양극 타겟(130)과 전자방출체(190)의 사이에 외부의 전원에서 인가된 고전압에 의해 형성되는 바이어스 전계에 의해, 상기 광전자는 가속되어, 상기 광전자가 양극 타겟(130) 방향으로 이동한다.
상기 레이저부(160)를 통해 필라멘트와 같은 전자방출체(190)에 레이저광을 조사함에 있어서, 도 5a에 도시된 바와 같이, 상기 광섬유(170)는 상기 레이저부(160)에서 조사되는 레이저광을 직선 경로를 통해 상기 전자방출체(190)로 안내하거나, 또는, 도 5b에 도시된 바와 같이, 상기 광섬유(170')는 상기 레이저부(160)에서 조사되는 레이저광을 굴곡된 경로를 통해 상기 음극(120)으로 안내함으로써, 상기 레이저광이 상기 음극(120)에 조사되는 영역을 제어할 수 있다.
이때, 상기 광전자가 양극 타겟(130)과 충돌할 때의 충격에 의한 제동 복사에 의해 상기 양극 타겟(130)에서 X선이 발생한다.
한편, 상술한 제1실시예와 동일하게, 본 발명의 제2실시예에 따른 회전 양극형 X선관(100')은 이러한 광전자에 의한 X선의 발생과 함께, 상기 음극(120)은 고전압으로 생성되는 전자(전자빔)를 양극 타겟(130)을 향하여 사출할 수 있다.
즉, 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 필라멘트와 같은 전자방출체(190)에 구동원(180)으로 부터 전원이 인가되면, 상기 전자방출체(190)에서는 열전자가 방출되고, 상기 양극 타겟(130)과 전자방출체(190)의 사이에 외부의 전원에서 인가된 고전압에 의해 형성되는 바이어스 전계에 의해, 상기 열전자는 가속되어, 상기 열전자가 양극 타겟(130) 방향으로 이동한다.
이때, 상기 열전자가 양극 타겟(130)과 충돌할 때의 충격에 의한 제동 복사에 의해 상기 양극 타겟(3)에서 X선이 발생한다.
이는 상술한 제1실시예와 동일하므로, 이하 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 제3실시예에 따른 회전 양극형 X선관을 도시하는 개요도이다.
이하, 본 발명의 제3실시예에 따른 회전 양극형 X선관은 후술하는 바를 제외하고는 상술한 제1실시예 및 제2실시예를 참조할 수 있다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 본 발명의 제3실시예에 따른 회전 양극형 X선관은 진공외관용기(110); 상기 진공외관용기(110)의 일측 내부에 위치하고, 전자를 방출하는 음극(120); 상기 진공외관용기(110)의 타측 내부에 위치하고, 상기 음극(120)으로부터 방출되는 전자의 입사에 의해 X선을 발생시키는 양극 타겟(130); 및 상기 진공외관용기(110)의 일정 영역에 위치하고, 상기 음극에 레이저를 조사하기 위한 레이저부(160)를 포함한다.
이때, 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 상기 레이저부(160)는 상기 진공외관용기(110)의 내부에서 발생하는 X선 또는 산란되는 X선에 의해 영향을 받지 않기 위하여, 상기 진공외관용기(110)의 외부 일정 영역에 위치하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 레이저부(160)가 상기 진공외관용기(110)의 외부 일정 영역에 위치하는 상황에서도, 상기 레이저부(160)로부터 발생되는 레이저는 결국, 진공외관용기(110)의 내부 영역으로 조사되어야 하므로, 최소한, 상기 레이저부(160)의 가장 끝단, 예를 들면, 렌즈부위는 상기 진공외관용기(110)의 내부 영역과 연결되게 된다.
따라서, 상기 레이저부의 가장 끝단, 예를 들면, 렌즈부위는, 상기 진공외관용기(110)의 내부에서 발생하는 X선 또는 산란되는 X선에 의해 영향을 받게 되며, 또한, 상기 필라멘트와 같은 전자방출체로부터 증발된 금속분말의 분진 등이, 상기 레이저부의 렌즈부위에 부착이 되게 된다.
이 경우, 레이저부의 렌즈부위가 손상되거나, 이물질이 부착되게 되어, 레이저 조사 성능이 현저하게 떨어지게 된다.
따라서, 본 발명의 제3실시예에 따른 회전 양극형 X선관은 상기 진공외관용기(110)의 내부 일정 영역에 위치하고, 상기 레이저부(160)의 끝단과 인접하여 위치하는 전극부(210)를 포함한다.
상기 전극부(210)는 서로 마주보고 위치하는 제1전극부(210a) 및 제2전극부(210b)를 포함하며, 도 6b에 도시된 바와 같이, 상기 제1전극부(210a) 및 상기 제2전극부(210b)에 전원이 인가되어 전계가 형성되면, 상기 형성된 전계에 의하여, 광전자 또는 열전자가 상기 전극부에 포집되거나, 또는 발생되는 금속분말의 분진이 상기 전극부에 포집됨으로써, 상기 전극부(210)를 통해, 상기 레이저부를 보호할 수 있다.
이하의 사항은 상술한 제1실시예 및 제2실시예와 동일하므로, 이하 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
이상과 같이, 본 발명에서는, 상기 레이저부(160)를 통해 상기 음극(120), 보다 구체적으로 필라멘트와 같은 전자방출체(190)에 레이저광을 조사하면, 상기 전자방출체(190)에서는 광전자가 방출되고, 이러한 광전자가 양극 타겟(130)과 충돌할 때의 충격에 의한 제동 복사에 의해 상기 양극 타겟(130)에서 X선이 발생하게 된다.
따라서, 본 발명에서는, 열전자와 광전자를 통해 상기 양극 타겟에서 X선을 발생시킬 수 있으므로, 대출력의 X선을 발생하는 성능과 동시에, 열응력이 감소되고, 소정의 수명을 확보할 수 있는 X선관을 제공할 수 있다.
이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (3)

  1. 진공외관용기;
    상기 진공외관용기의 일측 내부에 위치하고, 전자를 방출하는 음극;
    상기 진공외관용기의 타측 내부에 위치하고, 상기 음극으로부터 방출되는 전자의 입사에 의해 X선을 발생시키는 양극 타겟; 및
    상기 진공외관용기의 일정 영역에 위치하고, 상기 음극에 레이저를 조사하기 위한 레이저부를 포함하고,
    상기 레이저부는 상기 진공외관용기의 외부 일정 영역에 위치하며,
    일단은 상기 레이저부와 인접하여 위치하고, 타단은 상기 음극과 인접하여 위치하는 광섬유를 더 포함하는 X선관.
  2. 삭제
  3. 삭제
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