KR102042119B1 - 진공 밀봉 튜브 및 이를 포함하는 엑스선 소스 - Google Patents

Abstract

진공 밀봉 튜브를 포함하는 엑스선 소스가 제공된다. 본 엑스선 소스는 고전압 연결 모듈, 튜브 모듈, 및 상기 튜브 모듈이 삽입되는 자기 렌즈 시스템을 포함한다. 상기 튜브 모듈은 진공 밀봉 튜브를 포함한다. 상기 진공 밀봉 튜브는 그의 일 단부에 제공되는 캐소드 전극, 상기 캐소드 전극 상의 나노 에미터, 타 단부에 제공되는 애노드 전극, 상기 캐소드 전극과 상기 애노드 전극 사이에 제공되는 제 1 절연 스페이서를 포함한다. 또한, 상기 진공 밀봉 튜브는 상기 캐소드 전극과 상기 애노드 전극 사이에 제공되고 상기 제 1 절연 스페이서에 의하여 서로 분리되는 제 1 도전 튜브 및 제 2 도전 튜브, 및 상기 제 1 절연 스페이서의 내측면을 덮고 제 1 개구를 갖는 제 1 제한 개구 블록을 포함한다.

Description

진공 밀봉 튜브 및 이를 포함하는 엑스선 소스{Vacuum closed tube and X-ray source including the same}

본 발명은 진공 밀봉 튜브 및 이를 포함하는 엑스선 소스에 관한 것으로, 상세하게는 나노 에미터를 포함하는 진공 밀봉 튜브 및 이를 포함하는 엑스선 소스에 관한 것이다.

반도체 칩 구조가 미세화, 다층화됨에 따라 미세구조 비파괴 분석에 대한 요구가 커지고 있다. 비파괴 분석 방법 중 가장 효과적인 방법인 엑스선을 이용한 CT(computed Tomography)가 널리 쓰이고 있다. 미세 구조를 CT 분석하기 위해서는 발생되는 엑스선의 발생점, 즉 가속 전자빔의 포컬 스팟이 나노미터 급으로 작아져야 한다. 이를 위하여 고휘도의 전자방출원에서 나오는 전자빔을 자기렌즈 집속을 통해 투과형 애노드 타겟에 충돌시킬 수 있다.

고휘도의 전자방출원은 텅스텐 혹은 LaB6 등의 열전자방출원이 흔히 쓰이며 이런 전자원을 사용하기 위해서는 진공 펌핑 시스템이 달린 오픈형 엑스선 튜브가 쓰인다. 방출된 전자빔은 자기렌즈에 의해 나노미터급의 매우 작은 직경으로 축소됨과 동시에 흔히 100 kV 이상 가속되어 투과형 애노드에 타격하여 엑스선이 발생된다. 이러한 진공 펌프가 달린 오픈형 엑스선 튜브는 펌프의 진동이 엑스선 이미지 영상 품질에 영향을 미치므로 석정반과 같은 매우 무거운 물체 위에 튜브를 고정하는 등의 진동 저감 방법이 요구된다. 이러한 펌프 시스템 및 진동 저감 장치들은 나노포커스 CT 시스템을 거대화하는 원인이 된다. 또한, 이러한 펌프 시스템은 나노 포커스 CT 시스템의 유지 및 보수를 어렵게 할 수 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 진공 펌핑 시스템이 불필요한 엑스선 소스를 제공하는데 있다. 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 나노사이즈로 집적화된 전자빔을 제공하는 엑스선 소스를 제공하는데 있다. 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 분리가 용이하게 절연 특성이 개선된 진공 밀봉 튜브를 제공하는데 있다. 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 절연 스페이서를 보호하면서 집속의 정도를 측정할 수 있는 엑스선 소스를 제공하는데 있다.

상술한 기술적 과제들을 해결하기 위한 본 발명의 실시예들에 따른 엑스선 소스는 고전압 연결 모듈, 튜브 모듈, 및 상기 튜브 모듈이 삽입되는 자기 렌즈 시스템을 포함하고, 상기 튜브 모듈은 진공 밀봉 튜브를 포함하고, 상기 진공 밀봉 튜브는: 그의 일 단부에 제공되는 캐소드 전극; 상기 캐소드 전극 상의 나노 에미터; 타 단부에 제공되는 애노드 전극; 상기 캐소드 전극과 상기 애노드 전극 사이에 제공되는 제 1 절연 스페이서; 상기 캐소드 전극과 상기 애노드 전극 사이에 제공되고 상기 제 1 절연 스페이서에 의하여 서로 분리되는 제 1 도전 튜브 및 제 2 도전 튜브; 및 상기 제 1 절연 스페이서의 내측면을 덮고 제 1 개구를 갖는 제 1 제한 개구 블록을 포함할 수 있다.

일 예로, 상기 제 1 제한 개구 블록은 상기 제 1 도전 튜브와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 자기 렌즈 시스템은 갭 부분을 포함하는 자성 구조체 및 상기 자성 구조체 내의 코일을 포함하고, 상기 제 1 제한 개구 블록은 상기 갭 영역 내에 배치될 수 있다. 상기 갭 부분은 상기 자성 구조체의 제 1 면 및 제 2 면에 의하여 정의되고, 상기 제 1 개구와 이어지는 상기 제 1 제한 개구 블록의 내측면과 상기 제 1 면 사이의 거리는 상기 내측면과 상기 제 2 면 사이의 거리와 실질적으로 동일할 수 있다.

일 예로, 상기 진공 밀봉 튜브는 상기 제 2 도전 튜브를 사이에 두고 상기 제 1 도전 튜브와 이격되는 제 3 도전 튜브; 상기 제 2 도전 튜브와 상기 제 3 도전 튜브를 분리하는 제 2 절연 스페이서; 및 상기 제 2 절연 스페이서의 내측면을 덮고 제 2 개구를 갖는 제 2 제한 개구 블록을 더 포함할 수 있다. 상기 제 2 개구의 직경은 상기 제 1 개구의 직경보다 작을 수 있다. 상기 고전압 연결 모듈은 제 1 절연 파트를 포함하고, 상기 튜브 모듈은 제 2 절연 파트를 포함하고, 상기 제 1 절연 파트와 상기 제 2 절연 파트는 각각 요철 구조를 포함할 수 있다. 상기 진공 밀봉 튜브는 상기 제 1 도전 튜브와 상기 제 1 절연 스페이서 사이의 제 4 도전 튜브; 상기 제 2 도전 튜브와 상기 제 1 절연 스페이서 사이의 제 5 도전 튜브를 더 포함할 수 있다. 상기 제 4 도전 튜브는 상기 제 1 도전 튜브와 나사 결합되고, 상기 제 5 도전 튜브는 상기 제 2 도전 튜브와 나사 결합될 수 있다. 상기 제 4 도전 튜브는 제 1 서브 도전 튜브 및 제 2 서브 도전 튜브를 포함하고, 상기 제 2 서브 도전 튜브는 상기 제 1 서브 도전 튜브보다 얇을 수 있다.

상술한 기술적 과제들을 해결하기 위한 본 발명의 실시예들에 따른 진공 밀봉 튜브는 캐소드 전극 및 에노드 전극; 상기 캐소드 전극 상의 나노 에미터; 상기 캐소드 전극과 상기 애노드 전극 사이에 제공되는 제 1 절연 스페이서; 상기 캐소드 전극과 상기 애노드 전극 사이에 제공되고 상기 제 1 절연 스페이서에 의하여 서로 분리되는 제 1 도전 튜브 및 제 2 도전 튜브; 및 상기 제 1 절연 스페이서의 내측면을 덮고 상기 제 1 도전 튜브와 전기적으로 연결되며 제 1 개구를 갖는 제 1 제한 개구 블록을 포함할 수 있다.

일 예로, 상기 제 1 제한 개구 블록은 상기 상기 제 1 도전 튜브의 내측면을 향하여 돌출되는 플랜지부를 포함할 수 있다. 상기 제 2 도전 튜브를 사이에 두고 상기 제 1 도전 튜브와 이격되는 제 3 도전 튜브; 상기 제 2 도전 튜브와 상기 제 3 도전 튜브를 분리하는 제 2 절연 스페이서; 및 상기 제 2 절연 스페이서의 내측면을 덮고 상기 제 2 도전 튜브와 전기적으로 연결되며 제 2 개구를 갖는 제 2 제한 개구 블록을 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 엑스선 소스는 진공 펌핑 시스템 없이 밀봉되어 이를 포함하는 장비의 크기를 축소화할 수 있다.

본 발명에 따른 엑스선 소스는 자기 렌즈에 의하여 나노사이즈로 집적화된 전자빔을 제공하여 반도체 칩 분석과 같은 산업용 장비에 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 진공 밀봉 튜브는 분리가 용이하고 절연 특성이 개선될 수 있다.

본 발명에 따른 엑스선 소스는 절연 스페이서를 보호하면서 집속의 정도를 측정할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 엑스선 소스의 단면도이다.
도 2은 고전압 연결 모듈(11)의 단면도이다.
도 3는 튜브 모듈(12)의 단면도이다.
도 4는 자기 렌즈 시스템(200)의 단면도이다.
도 5은 본 발명의 실시예들에 따른 진공 밀봉 튜브의 단면도이다.
도 6은 도 5의 Q 부분의 확대도이다.
도 7a는 도 4의 C1 부분의 확대도이다.
도 7b는 도 4의 C2 부분의 확대도이다.
도 8a, 도 8b 및 도 8c는 본 발명의 실시예들에 따른 캐소드 측 전극의 구성을 도시한 단면도들이다.
도 9는 제한 개구 전극의 일 실시예를 도시하는 분해 사시도이다.
도 10은 본 발명의 실시예들에 따른 진공 밀봉 튜브(101)의 단면도이다.
도 11은 도 10의 제 1 스페이서 모듈의 확대도이다.

본 발명의 구성 및 효과를 충분히 이해하기 위하여, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 설명한다. 그러나 본 발명은, 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라, 여러 가지 형태로 구현될 수 있고 다양한 변경을 가할 수 있다. 단지, 본 실시예들의 설명을 통해 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다. 당해 기술분야에서 통상의 기술을 가진 자는 본 발명의 개념이 어떤 적합한 환경에서 수행될 수 있다는 것을 이해할 것이다.

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, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

본 명세서에서 어떤 막(또는 층)이 다른 막(또는 층) 또는 기판상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 막(또는 층) 또는 기판상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 막(또는 층)이 개재될 수도 있다.

본 명세서의 다양한 실시 예들에서 제 1, 제 2, 제 3 등의 용어가 다양한 영역, 막들(또는 층들) 등을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 영역, 막들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 소정 영역 또는 막(또는 층)을 다른 영역 또는 막(또는 층)과 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 따라서, 어느 한 실시 예에의 제 1 막질로 언급된 막질이 다른 실시 예에서는 제 2 막질로 언급될 수도 있다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시예도 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

본 발명의 실시예들에서 사용되는 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 통상적으로 알려진 의미로 해석될 수 있다.

이하, 도면들 참조하여 본 발명의 개념에 따른 전자 방출원 및 엑스선 발생장치를 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 엑스선 소스의 단면도이다. 도 2은 고전압 연결 모듈(11)의 단면도이다. 도 3는 튜브 모듈(12)의 단면도이다. 도 4는 자기 렌즈 시스템(200)의 단면도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 엑스선 소스(10)가 제공될 수 있다. 상기 엑스선 소스(10)는 고전압 연결 모듈(11), 튜브 모듈(12) 및 자기 렌즈 시스템(200)을 포함할 수 있다. 상기 고전압 연결 모듈(11)은 전원 케이블(310), 상기 전원 케이블(310)의 일 단부에 제공되는 케이블 커넥터(311), 및 제 1 절연 파트(313)를 포함할 수 있다. 상기 제 1 절연 파트(313)는 이하 설명될 제 2 절연 파트와 결합될 수 있는 요철부를 포함할 수 있다. 일 예로, 상기 제 1 절연 파트(313)는 플라스틱과 같은 절연 물질을 포함할 수 있다.

상기 튜브 모듈(12)은 진공 밀봉 튜브(100)및 상기 진공 밀봉 튜브(100)의 일 단부에 제공되는 제 2 절연 파트(314)를 포함할 수 있다. 상기 제 2 절연 파트(314)는 상기 제 1 절연 파트(313)와 결합될 수 있는 요철부를 포함할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 제 2 절연 파트(314)는 상기 케이블 커넥터(311)를 수용할 수 있는 커넥터 홀들(312)을 포함할 수 있다. 상기 제 2 절연 파트(314)는 상기 제 1 절연 파트(313)와 동일한 절연 물질을 포함할 수 있다. 상기 제 1 및 제 2 절연 파트들(313, 314) 사이의 요철 구조 및/또는 주름 구조에 의하여 상기 엑스선 소스(10)의 내전압 특성이 증가될 수 있으며, 사용이 완료된 상기 튜브 모듈(12)이 상기 엑스선 소스(10)에서 용이하게 분리 및 교체될 수 있다. 상기 제 1 및 제 2 절연 파트들(313, 314)의 요철 구조 및/또는 주름 구조의 모양 및 형상은 요구되는 내전압 특성에 따라 변경될 수 있다. 상기 제 2 절연 파트(314)와 상기 진공 밀봉 튜브(100) 사이에 몰딩 절연부(315)가 제공될 수 있다. 상기 몰딩 절연부(315)는 에폭시(epoxy)와 같이 높은 절연 특성을 갖는 물질을 포함할 수 있다. 상기 몰딩 절연부(315) 내에 상기 진공 밀봉 튜브(100)와 상기 케이블 커넥터(311)의 전기적 연결을 위한 배선들(316)이 제공될 수 있다. 상기 배선들(316)은 이하 설명될 상기 진공 밀봉 튜브(100)의 전극들과 연결될 수 있다. 상기 진공 밀봉 튜브(100)와 상기 전원 케이블(310)의 연결 구조 및 방법은 도시된 내용에 한정되지 않으며, 필요에 따라 변경될 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 자기 렌즈 시스템(200)은 상기 진공 밀봉 튜브(100)가 삽입되는 삽입홀(IH)을 포함할 수 있다. 상기 자기 렌즈 시스템(200)은 상기 진공 밀봉 튜브(100)에서 방출된 전자빔을 집속하기 위한 복수의 자기 렌즈들(240, 250)을 포함할 수 있다. 이하 자기 렌즈와 편향기는 각각 복수 개로 설명되나 이와는 달리 상기 자기 렌즈 시스템(200)은 하나의 자기 렌즈와 하나의 편향기로 구성될 수 있다.

일 예로, 상기 자기 렌즈 시스템(200)은 제 1 방향(D1)으로 이격된 제 1 자기 렌즈(240) 및 제 2 자기 렌즈(250)를 포함할 수 있다. 상기 제 1 자기 렌즈(240)는 초기 집속 특성을 제어하는 콘덴서 렌즈(condenser lens)일 수 있고, 상기 제 2 자기 렌즈(250)는 최종 전자빔의 크기를 결정하는 오브젝티브 렌즈(objective lens)일 수 있다. 상기 제1 자기 렌즈(240)는 제 1 자성 구조체(241) 및 상기 제 1 자성 구조체(241) 내에 배치된 제 1 코일(242)을 포함할 수 있다. 상기 제 2 자기 렌즈(250)는 제 2 자성 구조체(251) 및 상기 제 2 자성 구조체(251) 내에 배치된 제 2 코일(252)을 포함할 수 있다. 일 예로, 상기 제 1 및 제 2 자성 구조체들(251, 252)은 순철로 제조될 수 있다.

상기 제 1 자기 렌즈(240)는 제 1 편향기(220)를 포함하고, 상기 제 2 자기 렌즈(250)는 제 2 편향기(230)를 포함할 수 있다. 일 예로, 상기 제 1 및 제 2 편향기들(220, 230)은 정렬 코일일 수 있다. 상기 제 1 및 제 2 편향기들(220, 230) 각각은 상기 진공 밀봉 튜브(100)를 둘러쌀 수 있다. 상기 자기 렌즈들(240, 250) 및 상기 편향기들(220, 230)의 형태는 도시된 내용에 한정되지 않으며 필요에 따라 변경될 수 있다. 일 예로, 상기 제 1 편향기(220)가 상기 제 1 자기렌즈(240) 내부에 위치하거나 상기 제 2 편향기(230)가 상기 제 2 자기렌즈(250)의 내부, 상기 제 1 자기렌즈(240)의 내부, 또는 상기 제 1 편향기(220)와 상기 제 1 자기렌즈(240) 사이에 위치할 수 있다. 일 예로, 상기 제 1 편향기(220) 및 상기 제 2 편향기(230) 각각은 편향기 모듈 케이스 내에 배치된 정렬 코일을 포함할 수 있다.

상기 제 1 자기 렌즈(240)는 상기 제 1 자성 구조체(241)의 오프닝 부분에 해당하는 제 1 코어 영역(C1)를 포함할 수 있다. 상기 제 1 코어 영역(C1)은 생성된 전기장이 집속되는 위치일 수 있다. 마찬가지로, 상기 제 2 자기 렌즈(250)는 상기 제 2 자성 구조체(251)의 오프닝 부분에 해당하는 제 2 코어 영역(C2)을 포함할 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 진공 밀봉 튜브의 단면도이다. 도 6은 도 5의 Q 부분의 확대도이다. 도 7a는 도 4의 C1 부분의 확대도이다. 도 7b는 도 4의 C2 부분의 확대도이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 진공 밀봉 튜브(100)는 그 일 단부에 캐소드 전극(111)을 포함하고, 그 타 단부에 애노드 전극(141)을 포함할 수 있다. 상기 애노드 전극(141)은 상기 캐소드 전극(111)으로부터 전자빔(EB)이 방출되는 방향인 제 1 방향(D1)으로 이격될 수 있다. 상기 진공 밀봉 튜브(100)는 상기 캐소드 전극(111)과 상기 애노드 전극(141) 사이가 이하 설명될 구성들로 진공 밀봉된 튜브 구조를 가질 수 있다.

전자 방출원이 제공될 수 있다. 전자 방출원은 전계(electric field) 안에서 전자를 방출할 수 있다. 일 예로, 상기 캐소드 전극(111) 상에 나노 에미터(NE)가 제공될 수 있다. 일 예로, 상기 나노 에미터(NE)는 탄소 나노 튜브일 수 있다. 탄소 나노 튜브는 6각형 모양으로 결합된 탄소들이 서로 연결되어, 그의 내부에 중공을 갖는 튜브 형태일 수 있다. 일 예로, 상기 나노 에미터(NE)는 탄소나노튜브 얀, 혹은 인쇄된 CNT 멀티 에미터의 형태로 제공될 수 있다. 일 예로, 상기 나노 에미터(NE)는 도트 어레이(dot array) 형태로 배열된 적어도 하나의 탄소 나노 튜브들을 포함할 수 있다.

상기 나노 에미터(NE)에서 방출된 전자빔(EB)은 상기 애노드 전극(141), 즉, 타겟에 충돌하여 엑스선(XR)을 발생시킬 수 있다. 발생된 엑스선(XR)은 상기 애노드 전극(141)의 일 면에 배치된 윈도우(142)를 투과하여 외부로 방출될 수 있다. 일 예로, 상기 윈도우(142)는 베릴륨, 알루미늄, 구리 등의 단일 물질 또는 이들의 합금으로 형성될 수 있다. 상기 애노드 전극(141)은 상기 윈도우(142)에 스퍼터링 방식으로 증착 공정을 진행하여 형성될 수 있다.

상기 캐소드 전극(111)과 상기 애노드 전극(141) 사이에 게이트 전극(112)이 제공될 수 있다. 상기 게이트 전극(112)은 제 1 절연 링(121)을 사이에 두고 상기 캐소드 전극(111)과 전기적으로 분리될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 게이트 전극(112)과 상기 애노드 전극(141) 사이에 포커스 전극(113)이 제공될 수 있다. 이 경우, 상기 게이트 전극(112)과 상기 포커스 전극(113) 사이에 제 2 절연 링(122)이 제공될 수 있다. 일 예로, 상기 포커스 전극(113)의 일 측에는 상기 제 2 절연 링(122)이 제공되고, 타 측에는 제 3 절연 링(123)이 제공될 수 있다. 상기 제 3 절연 링(123)은 상기 제 1 및 제 2 절연 링들(121, 122) 보다 길 수 있으나 이에 한정되지 않는다.

상기 게이트 전극(112) 및 상기 포커스 전극(113)은 나노 에미터(NE)로부터 방출되는 전자빔(EB)을 집속할 수 있다. 상기 게이트 전극(112)과 상기 캐소드 전극(111) 사이에 전위차가 발생하면 상기 나노 에미터(NE)의 단부에서 상기 게이트 전극(112)을 향하여 전자빔(EB)이 방출될 수 있다. 이때, 전자빔(EB)은 상기 게이트 전극(112)과 상기 포커스 전극(113) 사이의 전위차 및 상기 애노드 전극(141)과 상기 포커스 전극(113) 사이의 전위차에 의해 그 경로가 휘어지며, 상대적인 전위 및 전극 형태 의 제어를 통해 가속 및 집속될 수 있다. 전자빔(EB) 인출을 위해, 상기 게이트 전극(112)의 전위는 상기 캐소드 전극(111)의 전위보다 높을 수 있다. 상기 애노드 전극(141)의 전위는 상기 캐소드 전극(111)의 전위보다 높을 수 있다. 일 예로, 상기 도전 튜브들(131,132,133)은 상기 애노드 전극(141)과 등전위일 수 있다. 상기 도전 튜브들(131, 132, 133)과 상기 애노드 전극(141)은 접지(0V)될 수 있고, 상기 전극들(111,112,113)은 음의 전위일 수 있다.

상기 캐소드 전극(111), 상기 게이트 전극(112) 및 상기 포커스 전극(113)은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo) 등의 금속 물질을 포함할 수 있다. 상기 애노드 전극(141)은 텅스텐을 포함할 수 있다. 상기 캐소드 전극(111) 및 상기 애노드 전극(141)은 원판 형상을 가질 수 있다. 상기 게이트 전극(112) 및 상기 포커스 전극(113)은 각각 전자빔(EB)의 통과를 위한 개구(opening)를 포함할 수 있다. 상기 게이트 전극(112) 및 상기 포커스 전극(113)은 각각 하나의 개구를 포함할 수 있으나, 이와는 달리 각각 복수 개의 개구들을 포함할 수 있다.

상기 절연 링들(120)은 접합면이 메탈라이징된 알루미나와 같은 절연성 세라믹 물질을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 캐소드 전극(111), 상기 게이트 전극(112) 및 상기 포커스 전극(113)은 알루미나와 열팽창계수가 유사한 금속, 예를 들어 Kovar 합금, Alloy-42 를 사용할 수 있다.

상기 게이트 전극(112)과 상기 애노드 전극(141) 사이에 제 1 도전 튜브(131), 제 2 도전 튜브(132), 및 제 3 도전 튜브(133)가 제공될 수 있다. 상기 제 1 도전 튜브(131)는 상기 제 3 절연 링(123)을 사이에 두고 상기 포커스 전극(113)과 이격될 수 있다. 상기 제 3 도전 튜브(133)는 상기 애노드 전극(141)과 연결될 수 있다. 일 예로, 상기 도전 튜브들(131, 132, 133)은 자기장의 영향을 받지 않는 상자성체 물질, 일 예로 구리를 포함할 수 있다.

상기 도전 튜브들(131, 132, 133) 사이에 절연 스페이서가 제공될 수 있다. 일 예로, 상기 제 1 도전 튜브(131)와 상기 제 2 도전 튜브(132) 사이에 제 1 절연 스페이서(126)가 제공되고, 상기 제 2 도전 튜브(132)와 상기 제 3 도전 튜브(133) 사이에 제 2 절연 스페이서(127)가 제공될 수 있다. 이와는 달리, 상기 절연 스페이서는 하나만 제공될 수 있다. 상기 제 1 및 제 2 절연 스페이서들(126, 127)은 상기 도전 튜브들(131, 132, 133) 사이를 전기적으로 분리할 수 있다. 일 예로, 상기 제 1 및 제 2 절연 스페이서들(126, 127)은 접합면이 메탈라이징된 알루미나와 같은 절연성 세라믹 물질을 포함할 수 있다.

상기 제 1 절연 스페이서(126)의 내측면(S2)을 덮고 제 1 개구(OP1)를 갖는 제 1 제한 개구 블록(collimator block)(151)이 제공될 수 있다. 상기 제 1 제한 개구 블록(151)은 상기 제 1 개구(OP1)의 제 2 방향(D2)의 직경(W1)을 조절하여 이를 관통하는 전자빔(EB)의 입사각 및 방사각을 제어할 수 있다. 상기 제 1 제한 개구 블록(151)은 상기 제 1 도전 튜브(131)와 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, 상기 제 1 제한 개구 블록(151)와 상기 제 1 도전 튜브(131)는 등전위 상태일 수 있다. 일 예로, 상기 제 1 제한 개구 블록(151)은 진공 밀봉 시 사용되는 브레이징 필러의 확산 접합에 의하여 상기 제 1 도전 튜브(131)와 전기적으로 연결될 수 있다.

일 예로, 상기 제 1 제한 개구 블록(151)은 상기 제 1 도전 튜브(131)의 내측벽을 향하여 돌출된 플랜지부(FP)를 포함할 수 있다. 상기 제 1 제한 개구 블록(151)은 전자빔(EB)의 진행 방향으로 노출되는 상기 제 1 절연 스페이서(126)의 내측면(S2) 및 제 1 측벽(S1)을 덮어 전자빔(EB)에 의한 상기 제 1 절연 스페이서(126)의 손상이나 대전(electrical charging)을 방지할 수 있다. 이와는 달리 전자빔(EB)의 진행 방향에 노출되지 않는 상기 제 1 절연 스페이서(126)의 제 2 측벽(S3)은 상기 제 1 제한 개구 블록(151)에 의하여 덮이지 않을 수 있다. 상기 제 1 제한 개구 블록(151)은 제2 측벽(S3)과 전기적으로 연결되지 않도록 갭 영역(GP)을 사이에 두고 내측면(S2)과 이격될 수 있다. 일 예로, 상기 내측면(S2)의 일부는 상기 제 1 제한 개구 블록(151)과 접할 수 있고, 나머지 부분은 상기 갭 영역(GP)을 사이에 두고 상기 제 1 제한 개구 블록(151)과 이격될 수 있다.

상기 제 1 제한 개구 블록(151)은 이에 의해 스크리닝되는 전자빔에 의하여 비 의도적인 엑스선이 발생되지 않도록 차폐 가능한 재질(예를 들어 텅스텐 또는 몰리브덴)로 형성되거나 차폐 가능한 두께로 형성될 수 있다.

상기 제 2 절연 스페이서(127)의 내측면을 덮고 제 2 개구(OP2)를 갖는 제 2 제한 개구 블록(152)이 제공될 수 있다. 상기 제 2 개구(OP2)는 상기 제 1 개구(OP1) 보다 직경이 작을 수 있다. 상기 제 2 제한 개구 블록(152)은 상기 제 2 도전 튜브(132)와 전기적으로 연결될 수 있다. 그 외에, 상기 제 2 제한 개구 블록(152)의 형상, 제조 방법 및/또는 다른 특징들은 상기 제 1 제한 개구 블록(152)과 동일 또는 유사할 수 있다.

상기 나노 에미터(NE)로부터 발생된 전자빔(EB)은 상기 제 1 제한 개구 블록(151)의 제 1 개구(OP1)를 가능한 많이 통과할 수 있도록 상기 제 1 편향기(220)에 의하여 그 궤적이 보정될 수 있다. 정확한 궤적의 보정을 위하여, 전자빔(EB)이 상기 제 1 개구(OP1)를 통과하지 못하고 상기 제 1 제한 개구 블록(151)에 의하여 스크리닝되는 정도를 측정할 수 있다. 일 예로, 상기 제 1 개구(OP1)를 통과하지 못한 전자들은 상기 제 1 도전 튜브(131) 또는 상기 제 1 제한 개구 블록(151)에 충돌할 수 있다. 따라서, 전기적으로 연결된 상기 제 1 도전 튜브(131) 및 상기 제 1 제한 개구 블록(151)에 흐르는 전류를 제 1 전류 측정기(271)로 측정하고, 이 전류가 최소화되는 조건으로 상기 제 1 편향기(220)를 제어하여 전자빔(EB)을 포커싱할 수 있다. 마찬가지로, 상기 제 2 도전 튜브(132) 및 상기 제 2 제한 개구 블록(152)에 흐르는 전류를 제 2 전류 측정기(272)로 측정하고, 이 전류가 최소화되는 조건으로 상기 제 2 편향기(230)를 제어하여 전자빔(EB)을 포커싱할 수 있다.

이와 같은 포커싱 방법을 위하여, 상기 제 1 도전 튜브(131)와 상기 제 1 제한 개구 블록(151)은 상기 제 1 절연 스페이서(126)에 의하여 상기 제 2 도전 튜브(132)와 상기 제 2 제한 개구 블록(152)과 전기적으로 분리될 수 있다. 또한, 상기 제 2 도전 튜브(132)와 상기 제 2 제한 개구 블록(152)은 상기 제 2 절연 스페이서(127)에 의하여 상기 제 3 도전 튜브(133)와 전기적으로 분리될 수 있다.

상기 제 1 절연 스페이서(126)와 상기 제 1 제한 개구 블록(151)은 상기 진공 밀봉 튜브(100) 내에서 자기장의 세기가 상대적으로 높고 이에 의하여 전자빔(EB) 내의 전자들의 이동 방향이 꺾이는 위치에 배치될 수 있다. 일 예로, 상기 제 1 절연 스페이서(126)와 상기 제 1 제한 개구 블록(151)은 콘덴서 렌즈, 즉 상기 제 1 자기 렌즈(240)의 내측에 배치될 수 있다. 일 예로, 상기 제 1 절연 스페이서(126)와 상기 제 1 제한 개구 블록(151)은 상기 제 1 편향기(220)와 상기 제 2 편향기(230) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제 2 절연 스페이서(127)와 상기 제 2 제한 개구 블록(152)은 오브젝티브 렌즈, 즉, 상기 제 2 자기 렌즈(250)의 내측에 배치될 수 있다. 일 예로, 상기 제 2 절연 스페이서(127)와 상기 제 2 제한 개구 블록(152)은 상기 제 2 편향기(230)와 상기 애노드 전극(141) 사이에 배치될 수 있다.

도 4, 도5, 도 7a 및 도 7b를 참조하여, 상기 제 1 제한 개구 블록(151) 및 상기 제 2 제한 개구 블록(152)의 위치가 보다 상세히 설명된다.

상기 제 1 제한 개구 블록(151)은 상기 제 1 코어 영역(C1) 내에 배치되고, 상기 제 2 제한 개구 블록(152)은 상기 제 2 코어 영역(C2) 내에 배치될 수 있다. 일 예로, 도 7a에 도시된 바와 같이, 상기 제 2 자성 구조체(251)는 상기 제 2 코어 영역(C2) 내에 제 1 면(251_S1)과 제 2 면(251_S2)에 의하여 정의되는 제 2 갭 부분(GG2)을 포함할 수 있다. 상기 제 2 제한 개구 블록(152)은 상기 제 2 개구(OP2)와 이어지는 내면(OS2)을 포함할 수 있다. 상기 전자빔(EB)은 발산 영역(R1)과 집속 영역(R2)을 포함하고, 상기 제 2 제한 개구 블록(152)은 상기 집속 영역(R2)에 배치될 수 있다. 상기 내면(OS2)은 상기 제 2 갭 부분(GG2)에 배치될 수 있다. 일 예로, 상기 내면(OS2)과 상기 제 1 면(251_S1) 사이의 거리(t1)는 상기 내면(OS2)과 상기 제 2 면(251_S2) 사이의 거리(t2)와 실질적으로 동일할 수 있다. 이에 따라, 상기 전자빔(EB)이 상기 내면(OS2)에 부딪혀 방출되는 비의도적인 엑스선을 줄일 수 있다.

마찬가지로, 상기 제 1 자성 구조체(241)은 상기 제 1 코어 영역(C1) 내에 제 1 면(241_S1)과 제 2 면(241_S2)에 의하여 정의되는 제 1 갭 부분(GG1)을 포함할 수 있다. 상기 제 1 제한 개구 블록(151)은 상기 제 1 개구(OP1)와 이어지는 내면(OS1)을 포함할 수 있다. 상기 내면(OS1)과 상기 제 1 면(241_S1) 사이의 거리(t3)는 상기 내면(OS1)과 상기 제 2 면(241_S2) 사이의 거리(t4)와 실질적으로 동일할 수 있다.

상기 진공 밀봉 튜브(100)는 금속 재질인 전극들(111, 112, 113, 141) 및 도전 튜브들(131, 132, 133)과 세라믹 재질인 절연 링들(120) 및 절연 스페이서들(126, 127)을 진공 밀봉하여 형성될 수 있다. 일 예로, 진공 밀봉 방법은 각 구성 부품들 사이에 브레이징 필러를 삽입하고 진공에서 소정의 온도로 가열하는 것을 포함할 수 있다. 도시를 생략하였으나, 상기 진공 밀봉 튜브(100)의 내부에 비휘발 혹은 휘발 게터가 배치될 수 있다.

텅스텐 팁 에미터 혹은 LaB₆등과 같은 열전자원의 경우 초기 전자원의 크기가 매우 작으므로 전자빔 집속에 유리한 특성을 가진다. 단일 탄소나노튜브는 이러한 열전자원에 비해 전자가 방출되는 전자원의 면적이 작지만 얀(yarn), 프린팅된 페이스트 CNT 에미터와 같이 여러 개의 나노물질이 집합된 나노 에미터의 경우 방출 전류는 크지만 전자원의 크기가 커서 타겟에 도달하는 전자빔을 매우 작게 집속하는데 한계가 있을 수 있다. 따라서 방출된 전자빔을 제한하여 전자빔의 크기를 작게 만드는 것이 유용할 수 있다. 이하, 캐소드 전극 측 구성에 의한 전자빔 집속 방법을 설명한다.

도 8a, 도 8b 및 도 8c는 본 발명의 실시예들에 따른 캐소드 측 전극의 구성을 도시한 단면도들이다.

도 8a를 참조하여, 제 1 방향(D1)을 따라 캐소드 전극(111), 게이트 전극(112), 및 제한 개구 전극(114)이 차례로 배치될 수 있다. 상기 캐소드 전극(111), 상기 게이트 전극(112), 및 상기 제한 개구 전극(114)은 절연 링들(120)에 의하여 상호 전기적으로 분리될 수 있다. 상기 제한 개구 전극(114)은 제 3 절연 링(123)에 의하여 상기 제 1 도전 튜브(131)와 전기적으로 분리될 수 있다. 상기 제한 개구 전극(114)은 상기 게이트 전극(112)에 비하여 상대적으로 직경이 작은 개구를 포함할 수 있으며, 상기 개구에 의하여 이를 통과하는 전자빔(EB)의 직경이 제한될 수 있다. 그 결과, 상기 제한 개구 전극(114)을 통과한 전자빔(EB)은 직경이 줄어들 수 있다.

도 8b를 참조하여, 제 1 방향(D1)을 따라 캐소드 전극(111), 게이트 전극(112), 포커스 전극(113) 및 제한 개구 전극(114)이 차례로 배치될 수 있다. 상기 포커스 전극(113)에 의하여 줄어든 직경을 갖는 전자빔(EB)이 상기 제한 개구 전극(114)을 지나므로, 상기 제한 개구 전극(114)의 개구를 지나는 전자빔의 투과율을 높일 수 있다.

도 8c를 참조하여, 제 1 방향(D1)을 따라 캐소드 전극(111), 게이트 전극(112), 포커스 전극(113) 및 제한 개구 전극(115)이 차례로 배치될 수 있다. 상기 제한 개구 전극(115)은 도 8b의 제한 개구 전극(114)에 비하여 상대적으로 상기 캐소드 전극(111)보다 전압이 높을 수 있다. 따라서, 상기 제한 개구 전극(115)에 도달하는 전자빔(EB)은 엑스선을 발생시킬 수 있을 만큼 가속될 수 있다. 일 예로, 상기 제한 개구 전극(115)은 상기 제 1 도전 튜브(131) 내에 배치될 수 있으며, 상기 제 1 도전 튜브(131)와 동일한 전위를 가질 수 있다.

상기 제한 개구 전극(115)은 이에 도달된 전자빔(EB)에 의하여 비 의도적인 엑스선이 발생되지 않도록 차폐 가능한 재질(예를 들어 텅스텐 또는 몰리브덴)로 형성되거나 차폐 가능한 두께로 형성될 수 있다. 일 예로, 상기 제한 개구 전극(115)은 상기 게이트 전극(112)보다 두꺼울 수 있다. 상기 제한 개구 전극(115)은 하나의 개구를 포함하는 단일 금속판 형태를 가질 수 있다. 이와는 달리, 상기 제한 개구 전극(115)은 복수의 금속판 형태로 구성될 수 있다. 도 9는 제한 개구 전극의 일 실시예를 도시하는 분해 사시도이다. 본 실시예에 따른 제한 개구 전극은 제 1 제한 개구 전극(115a) 및 제 2 제한 개구 전극(115b)을 포함할 수 있다. 상기 제 1 제한 개구 전극(115a)은 제 1 슬릿(SL1)을 포함하고, 상기 제 2 제한 개구 전극(115b)은 제 2 슬릿(SL2)을 포함할 수 있다. 상기 제 1 슬릿(SL1)과 상기 제 2 슬릿(SL2)은 직교할 수 있다.

도 10은 본 발명의 실시예들에 따른 진공 밀봉 튜브(101)의 단면도이다. 도 11은 도 10의 제 1 스페이서 모듈의 확대도이다. 설명의 간소화를 위하여 중복되는 구성에 대한 설명은 생략될 수 있다.

도 10 및 도 11을 참조하여, 본 실시예에 따른 진공 밀봉 튜브(101)는 절연 링들(120)과 제 1 도전 튜브(131) 사이에 완충층(181)을 포함할 수 있다. 일 예로, 상기 절연 링들(120)이 알루미나로 제조되고, 상기 제 1 도전 튜브(131)가 구리로 제조되는 경우, 상기 완충층(181)은 두 물질 사이의 상이한 열팽창 계수를 완화할 수 있는 물질로 형성되어 이종 물질 사이에 발생되는 응력을 최소화할 수 있다. 일 예로, 상기 완충층(181)은 코바(Kovar) 합금, alloy-42 물질들을 포함할 수 있다. 상기 진공 밀봉 튜브(101)는 제 1 스페이서 모듈(15) 및 제 2 스페이서 모듈(16)을 포함할 수 있다. 상기 제 1 및 제 2 스페이서 모듈들(15, 16)은 제 1 내지 제 3 도전 튜브들(131, 132, 134)과 결합을 위한 모듈들일 수 있다. 일 예로, 상기 제 1 스페이서 모듈(15)은 제 1 절연 스페이서(126)의 양 측에 배치되는 제 4 도전 튜브(186)와 제 5 도전 튜브(187)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제 1 스페이서 모듈(15)은 상기 제 1 절연 스페이서(126)와 결합되는 제 1 제한 개구 블록(151)을 포함하며, 상기 제 1 제한 개구 블록(151)은 상기 제 4 도전 튜브(186)와 연결될 수 있다. 상기 제 1 절연 스페이서(126), 상기 제 4 및 제 5 도전 튜브들(186, 187)은 브레이징 접합으로 이하 설명될 나사 결합 이전에 제조될 수 있다. 이에 따라 상기 진공 밀봉 튜브(101)의 수직 정렬이 개선될 수 있으며, 정렬 과정에서 브레이징 접합부에 가해지는 응력이 완화될 수 있다.

일 예로, 상기 제 4 도전 튜브(186)는 서로 두께가 다른 제 1 서브 도전 튜브(136) 및 제 2 서브 도전 튜브(137)를 포함할 수 있다. 상기 제 1 서브 도전 튜브(136)는 상기 제 1 도전 튜브(131)와 나사 결합될 수 있는 나사 산(SW)을 포함할 수 있다. 상기 제 2 서브 도전 튜브(137)는 상기 제 1 서브 도전 튜브(136)보다 얇을 수 있다. 상기 제 5 도전 튜브(187)는 서로 두께가 다른 제 3 서브 도전 튜브(138) 및 제 4 서브 도전 튜브(139)를 포함할 수 있다. 상기 제 4 서브 도전 튜브(139)는 상기 제 2 도전 튜브(132)와 나사 결합될 수 있는 나사 산(SW)을 포함할 수 있다. 상기 제 3 서브 도전 튜브(138)는 상기 제 4 서브 도전 튜브(139)보다 얇을 수 있다. 일 예로, 상기 제 2 서브 도전 튜브(137) 및 상기 제 3 서브 도전 튜브(138)는 약 직경 8mm의 구리관을 약 0.3mm의 두께로 가공하여 제조할 수 있다.

상기 제 1 서브 도전 튜브(136)와 상기 제 4 서브 도전 튜브(139)는 각각 제 1 도전 튜브(131) 및 제 2 도전 튜브(132)와 나사 결합될 수 있다. 즉 상기 제 1 및 제 2 도전 튜브들(131, 132)의 각 단부에도 나사산이 제공될 수 있다. 상기 제 1 스페이서 모듈(15)을 상기 제 1 및 제 2 도전 튜브들(131, 132)과 나사 결합할 때에, 나사산이 형성되는 길이를 제어하여 진공 밀봉 튜브(101)의 길이를 조절할 수 있다. 나사 결합 시에, 나사 결합 부위(191)에 링형 브레이징 필러(미도시)를 추가하여 최종 밀봉을 수행할 수 있다.

상기 제 2 스페이서 모듈(16)도 상기 제 1 스페이서 모듈(15)과 실질적으로 동일한 형상 및 제조 방법으로 형성될 수 있다. 일 예로, 상기 제 2 스페이서 모듈(16)은 상기 제 2 도전 튜브(132) 및 상기 제 3 도전 튜브(134)와 나사 결합될 수 있다. 상기 제 3 도전 튜브(134)는 상기 애노드 전극(141) 및 상기 윈도우(142)의 외주면을 감싸도록 형성될 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 진공 펌핑 시스템이 불필요한 엑스선 소스를 제공할 수 있다. 또한, 나노사이즈로 집적화된 전자빔을 제공하는 엑스선 소스를 제공할 수 있다. 본 발명의 실시예들에 따른 엑스선 소스는 분리가 용이하게 절연 특성이 개선된 진공 밀봉 튜브를 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예들에 따른 진공 밀봉 튜브는 절연 스페이서를 를 보호하면서 집속의 정도를 측정할 수 있다.

이상, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 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.

10: 엑스선 소스
100, 101: 진공 밀봉 튜브 111: 캐소드 전극
112: 게이트 전극 113: 포커스 전극
114: 제한 개구 전극
120: 절연 링
126, 127: 절연 스페이서 131, 132, 133, 134: 도전 튜브
151, 152: 제한 개구 블록

Claims (14)

1. 고전압 연결 모듈, 튜브 모듈, 및 상기 튜브 모듈이 삽입되는 자기 렌즈 시스템을 포함하고,
   상기 튜브 모듈은 진공 밀봉 튜브를 포함하고, 상기 진공 밀봉 튜브는:
   그의 일 단부에 제공되는 캐소드 전극;
   상기 캐소드 전극 상의 나노 에미터;
   타 단부에 제공되는 애노드 전극;
   상기 캐소드 전극과 상기 애노드 전극 사이에 제공되는 제 1 절연 스페이서;
   상기 캐소드 전극과 상기 애노드 전극 사이에 제공되고 상기 제 1 절연 스페이서에 의하여 서로 분리되는 제 1 도전 튜브 및 제 2 도전 튜브; 및
   상기 제 1 절연 스페이서의 내측면을 덮고 제 1 개구를 갖는 제 1 제한 개구 블록을 포함하고,
   상기 제 1 제한 개구 블록은 상기 제 1 도전 튜브의 내측면을 향하여 돌출되는 플랜지부를 포함하는 엑스선 소스.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 제한 개구 블록은 상기 제 1 도전 튜브와 전기적으로 연결되는 엑스선 소스.
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 자기 렌즈 시스템은 갭 부분을 포함하는 자성 구조체 및 상기 자성 구조체 내의 코일을 포함하고,
   상기 제 1 제한 개구 블록은 상기 갭 부분 내에 배치되는 엑스선 소스.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 갭 부분은 상기 자성 구조체의 제 1 면 및 제 2 면에 의하여 정의되고,
   상기 제 1 개구와 이어지는 상기 제 1 제한 개구 블록의 내측면과 상기 제 1 면 사이의 거리는 상기 내측면과 상기 제 2 면 사이의 거리와 실질적으로 동일한 엑스선 소스.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 진공 밀봉 튜브는:
   상기 제 2 도전 튜브를 사이에 두고 상기 제 1 도전 튜브와 이격되는 제 3 도전 튜브;
   상기 제 2 도전 튜브와 상기 제 3 도전 튜브를 분리하는 제 2 절연 스페이서; 및
   상기 제 2 절연 스페이서의 내측면을 덮고 제 2 개구를 갖는 제 2 제한 개구 블록을 더 포함하는 엑스선 소스.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 제 2 개구의 직경은 상기 제 1 개구의 직경보다 작은 엑스선 소스.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 고전압 연결 모듈은 제 1 절연 파트를 포함하고, 상기 튜브 모듈은 제 2 절연 파트를 포함하고,
   상기 제 1 절연 파트와 상기 제 2 절연 파트는 각각 요철 구조를 포함하는 엑스선 소스.
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 진공 밀봉 튜브는:
   상기 제 1 도전 튜브와 상기 제 1 절연 스페이서 사이의 제 4 도전 튜브;
   상기 제 2 도전 튜브와 상기 제 1 절연 스페이서 사이의 제 5 도전 튜브를 더 포함하는 엑스선 소스.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 4 도전 튜브는 상기 제 1 도전 튜브와 나사 결합되고, 상기 제 5 도전 튜브는 상기 제 2 도전 튜브와 나사 결합되는 엑스선 소스.
11. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 4 도전 튜브는 제 1 서브 도전 튜브 및 제 2 서브 도전 튜브를 포함하고, 상기 제 2 서브 도전 튜브는 상기 제 1 서브 도전 튜브보다 얇은 엑스선 소스.
12. 캐소드 전극 및 애노드 전극;
    상기 캐소드 전극 상의 나노 에미터;
    상기 캐소드 전극과 상기 애노드 전극 사이에 제공되는 제 1 절연 스페이서;
    상기 캐소드 전극과 상기 애노드 전극 사이에 제공되고 상기 제 1 절연 스페이서에 의하여 서로 분리되는 제 1 도전 튜브 및 제 2 도전 튜브; 및
    상기 제 1 절연 스페이서의 내측면을 덮고 상기 제 1 도전 튜브와 전기적으로 연결되며 제 1 개구를 갖는 제 1 제한 개구 블록을 포함하고,
    상기 제 1 제한 개구 블록은 상기 제 1 도전 튜브의 내측면을 향하여 돌출되는 플랜지부를 포함하는 진공 밀봉 튜브.
13. 삭제
14. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 2 도전 튜브를 사이에 두고 상기 제 1 도전 튜브와 이격되는 제 3 도전 튜브;
    상기 제 2 도전 튜브와 상기 제 3 도전 튜브를 분리하는 제 2 절연 스페이서; 및
    상기 제 2 절연 스페이서의 내측면을 덮고 상기 제 2 도전 튜브와 전기적으로 연결되며 제 2 개구를 갖는 제 2 제한 개구 블록을 더 포함하는 진공 밀봉 튜브.

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