KR102047436B1 - X-ray source unit and x-ray apparatus - Google Patents

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KR102047436B1
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조종길
정재익
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경희대학교 산학협력단
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    • A61B6/40Arrangements for generating radiation specially adapted for radiation diagnosis
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Abstract

개시된 본 발명에 의한 엑스레이장치는, 내부에 공간을 가지는 중공의 몸체유닛, 몸체유닛의 내부에 마련되어, 전자를 방출하는 엑스레이 소스유닛 및 엑스레이 소스유닛과 마주하도록 몸체유닛에 결합되어, 전자와의 충돌에 의해 엑스선 또는 광을 발생시켜 몸체유닛의 외부로 안내하는 애노드유닛을 포함하며, 엑스레이 소스유닛은, 전자를 발생시키는 적어도 하나의 소스부 및 적어도 하나의 소스부가 삽입 가능하도록 적어도 하나의 소스부와 대응되는 형상을 가지는 적어도 하나의 설치홈이 마련되어, 소스부로부터 발생된 전자를 외부로 포커싱하여 방출시키는 포커싱부를 포함한다. 이러한 구성에 의하면, 소스부의 정렬이 용이하며, 듀얼 전계 가능에 따른 전자 방출 효율을 향상시킬 수 있게 된다. X-ray apparatus according to the present invention, the hollow body unit having a space therein, is provided in the interior of the body unit, the X-ray source unit for emitting electrons and coupled to the body unit to face the X-ray source unit, collision with the electrons And an anode unit for generating X-rays or light to guide the outside of the body unit, wherein the X-ray source unit includes at least one source unit for inserting at least one source unit and at least one source unit for generating electrons; At least one installation groove having a corresponding shape is provided, and includes a focusing unit for focusing and emitting electrons generated from the source unit to the outside. According to this configuration, the source portion can be easily aligned, and the electron emission efficiency due to the dual electric field can be improved.

Description

엑스레이 소스유닛 및 이를 구비하는 엑스레이장치 {X-RAY SOURCE UNIT AND X-RAY APPARATUS}X-ray source unit and X-ray apparatus having same {X-RAY SOURCE UNIT AND X-RAY APPARATUS}

본 발명은 엑스레이 소스유닛 및 이를 구비하는 엑스레이장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 전자를 포커싱하기 위한 포커싱부의 형상으로 인한 엑스레이 소스유닛의 정렬이 용이하면서도 듀얼 전계가 가능하여 엑스레이 발생 효율을 향상시킬 수 있는 엑스레이 소스유닛 및 이를 구비하는 엑스레이장치에 관한 것이다. The present invention relates to an x-ray source unit and an x-ray apparatus having the same, and more specifically, to easily align the x-ray source unit due to the shape of the focusing unit for focusing electrons, and to enable dual electric fields to improve the x-ray generation efficiency. An x-ray source unit and an x-ray apparatus having the same.

일반적으로 X선관(X-ray tube)은 X선을 발생시키기 위한 진공관이다. 이러한 X선관의 음극은 텅스텐 필라멘트로 형성되며, 전류에 의해 가열되어 열 전자를 방출시킨다. 이에 대하여, 수만 볼트 이상의 고전압이 X선관의 양극에 인가되면, 음극에서 방출된 전자류가 고속으로 양극을 향해서 운동한다. 이때, 전자류가 양극의 텅스텐, 몰리브덴 등으로 만든 대항극에 충돌하였을 때 가지고 있는 에너지를 X선으로 방출한다.In general, an X-ray tube is a vacuum tube for generating X-rays. The cathode of this X-ray tube is formed of tungsten filament and is heated by electric current to emit thermal electrons. In contrast, when a high voltage of tens of thousands of volts or more is applied to the anode of the X-ray tube, the electron flow emitted from the cathode moves toward the anode at high speed. At this time, when the electrons collide with the counter electrode made of tungsten, molybdenum or the like of the anode, energy is released as X-rays.

방사선학적 접근법을 이용한 인간의 인체 조직 관측은 비침습성 등의 장점으로 인류 문명에 큰 혜택을 주고 있다. 또한, 생명 공학 및 의학 계열의 방사선학적 접근법으로 인해, 수 밀리미터부터 수 마이크로미터 크기 조직의 관찰은 많은 연구 개발 활동 및 인류 보건 향상에 큰 기여를 하고 있다.The observation of human tissues using radiological approach has greatly benefited the human civilization with its non-invasive advantages. In addition, due to the biotechnological and medical line of radiological approaches, observation of tissues ranging from a few millimeters to several micrometers has contributed greatly to many research and development activities and to improving human health.

그러나, 종래의 마이크로미터 크기의 해상도를 갖는 방사선기기는 공간 분해능의 부족으로 미세 조직의 관측이 어려워 입자가속기를 활용한 거대한 방사광을 이용하여 관측해야 하는 한계가 있었다. 또한, 종래의 마이크로 엑스레이 장치는 필라멘트 기반의 전자 방출원을 사용함으로써, 방출 엑스레이 선량(flux)이 부족하여 다양한 영상 기기로의 응용에 한계가 있었다. However, the conventional radiation device having a resolution of the micrometer size has a limitation that it is difficult to observe the microstructure due to the lack of spatial resolution, so it must be observed using a huge radiation using the particle accelerator. In addition, the conventional micro-X-ray apparatus uses a filament-based electron emission source, there is a limitation in the application to various imaging devices due to the lack of emission x-ray flux (flux).

이에 따라, 근래에는 고품질의 엑스레이를 촬영할 수 있는 다양한 연구가 지속적으로 이루어지고 있는 추세이다. Accordingly, in recent years, various researches capable of photographing high quality X-rays have been continuously conducted.

국내등록특허 제10-1341672호(등록일: 2013.12.09)Domestic Patent No. 10-1341672 (Registration Date: 2013.12.09) 국내등록특허 제10-1701047호(등록일: 2017,01.23)Domestic Patent No. 10-1701047 (Registration Date: 2017,01.23)

본 발명의 목적은 정렬이 용이하면서도 듀얼 전계가 가능한 엑스레이 소스유닛을 제공하기 위한 것이다. An object of the present invention is to provide an X-ray source unit that is easy to align and capable of dual electric fields.

본 발명의 다른 목적은 상기 목적이 달성된 엑스레이 소스유닛을 구비하는 엑스레이장치를 제공하기 위한 것이다. Another object of the present invention is to provide an x-ray apparatus having an x-ray source unit that the above object is achieved.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 엑스레이 소스유닛은, 전자를 발생시키는 적어도 하나의 소스부 및 상기 적어도 하나의 소스부가 각각 삽입되어 정렬되도록 상기 적어도 하나의 소스부에 각각 대응되는 형상을 가지는 적어도 하나의 설치홈이 마련되어, 상기 적어도 하나의 소스부로부터 발생된 상기 전자를 외부로 포커싱하는 포커싱부를 포함한다. X-ray source unit according to the present invention for achieving the above object, at least one source portion for generating electrons and at least one having a shape corresponding to each of the at least one source portion so that the at least one source portion is inserted and aligned, respectively One installation groove is provided, and includes a focusing unit for focusing the electrons generated from the at least one source unit to the outside.

일측에 의하면, 상기 적어도 하나의 소스부는 필라멘트 기반의 열전자 방출 방식 및 탄소나노튜브(CNT) 기반의 전계 방출 방식 중 적어도 어느 하나의 방식으로 상기 전자를 발생시킬 수 있다. According to one side, the at least one source unit may generate the electrons in at least one of the filament-based hot electron emission method and carbon nanotube (CNT) based field emission method.

일측에 의하면, 상기 적어도 하나의 소스부는 필라멘트 기반의 열전자 방출 방식 및 탄소나노튜브(CNT) 기반의 전계 방출 방식 중 적어도 어느 하나의 방식으로 상기 전자를 각각 발생시키도록 복수개 마련되며, 상기 포커싱부는 상기 소스부의 개수에 대응되도록 상기 설치홈이 상면에 복수개 마련되는 컵 형상을 가질 수 있다. According to one side, the at least one source unit is provided with a plurality of filament-based hot electron emission method and carbon nanotube (CNT) -based field emission method at least one of the plurality, respectively, the focusing unit is provided The installation groove may have a cup shape provided in plurality on an upper surface to correspond to the number of source portions.

일측에 의하면, 상기 소스부는 필라멘트 기반의 열전자 방출 방식 및 탄소나노튜브(CNT) 기반의 전계 방출 방식 중 적어도 어느 하나의 방식으로 상기 전자를 각각 발생시키는 제1 및 제2소스부를 포함하며, 상기 포커싱부는, 컵 형상을 가지며, 상면에 상호 마주하여 V자 형상으로 연결되는 제1 및 제2경사면이 마련되는 포커싱 몸체 및 상기 제1 및 제2소스부에 각각 대응되는 형상을 가지고 상기 제1 및 제2경사면에 각각 마련되어, 상기 제1 및 제2소스부가 삽입되어 정렬시키는 제1 및 제2설치홈을 포함할 수 있다. According to one side, the source portion includes a first and second source portion for generating the electrons in at least one of the filament-based hot electron emission method and carbon nanotube (CNT) -based field emission method, respectively, the focusing The portion has a cup shape, and has a shape corresponding to the first and second source portions and a focusing body provided with first and second inclined surfaces facing each other in a V-shape to face each other. Each of the two inclined surfaces may include first and second installation grooves in which the first and second source portions are inserted and aligned.

일측에 의하면, 상기 적어도 하나의 설치홈에는 상기 소스부의 전극라인이 통과 가능한 라인홀이 관통 형성될 수 있다. According to one side, the at least one installation groove may be formed through the line hole through which the electrode line of the source portion passes.

일측에 의하면, 상기 적어도 하나의 소스부는, 음극의 전극을 인가하는 음전극, 상기 음전극에 적층되어 전자를 방출하는 에미터, 상기 에미터에 적층되어 에지효과를 방지하는 에미터 커버, 상기 에미터 커버에 적층되어 방출되는 상기 전자를 패터닝하는 패터닝 전극, 상기 에미터와 에미터 커버 사이에 적층되어 상호 절연시키는 제1절연체, 상기 에미터 커버와 패터닝 전극 사이에 적층되어 상호 절연시키는 제2절연체, 상기 음전극의 저면을 지지하는 제1지지체 및, 상기 제2절연체의 상부에 적층되며, 상기 전자가 방출되는 개구가 관통 형성되는 제2지지체를 포함할 수 있다. According to one side, the at least one source unit, a negative electrode for applying an electrode of the cathode, an emitter stacked on the negative electrode to emit electrons, an emitter cover stacked on the emitter to prevent the edge effect, the emitter cover A patterning electrode for patterning the electrons stacked and emitted on the substrate; a first insulator stacked between the emitter and the emitter cover and insulated from each other; a second insulator stacked between the emitter cover and the patterning electrode and insulated from each other; It may include a first support for supporting the bottom surface of the negative electrode, and a second support stacked on top of the second insulator, the opening through which the electrons are emitted.

일측에 의하면, 상기 음전극 및 패터닝 전극은 메쉬(Mesh) 형상을 가질 수 있다. According to one side, the negative electrode and the patterning electrode may have a mesh (mesh) shape.

일측에 의하면, 상기 음전극으로부터 연장되는 음전극라인은 상기 제1지지체를 통과하여 상기 포커싱부의 내부와 연결되며, 상기 패터닝 전극으로부터 연장되는 패터닝 전극라인은 상기 제2절연체, 에미터 커버, 제1절연체 및 제1지지체을 통과하여 상기 포커싱부의 내부와 연결 가능할 수 있다. According to one side, the negative electrode line extending from the negative electrode is connected to the interior of the focusing portion through the first support, the patterning electrode line extending from the patterning electrode is the second insulator, emitter cover, the first insulator and It may be connected to the inside of the focusing portion through the first support.

일측에 의하면, 상기 포커싱부의 상기 적어도 하나의 설치홈에는 상기 음전극라인 및 패터닝 전극라인이 통과 가능한 전극홀이 관통 형성될 수 있다. According to one side, the at least one mounting groove of the focusing unit may be formed through the electrode hole through which the negative electrode line and the patterning electrode line pass.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 엑스레이장치는, 내부에 공간을 가지는 중공의 몸체유닛, 상기 몸체유닛의 내부에 마련되어, 전자를 방출하는 엑스레이 소스유닛 및 상기 엑스레이 소스유닛과 마주하도록 상기 몸체유닛에 결합되어, 상기 전자와의 충돌에 의해 엑스선 또는 광을 발생시켜 상기 몸체유닛의 외부로 안내하는 애노드유닛을 포함하며, 상기 엑스레이 소스유닛은, 상기 전자를 발생시키는 적어도 하나의 소스부 및 상기 적어도 하나의 소스부가 삽입 가능하도록 상기 적어도 하나의 소스부와 대응되는 형상을 가지는 적어도 하나의 설치홈이 마련되어, 상기 소스부로부터 발생된 전자를 외부로 포커싱하여 방출시키는 포커싱부를 포함한다. X-ray apparatus according to an embodiment of the present invention, the hollow body unit having a space therein, provided in the body unit, the X-ray source unit for emitting electrons and the X-ray source unit to face the body unit And an anode unit coupled to generate the X-rays or light by collision with the electrons and to guide the outside of the body unit, wherein the X-ray source unit includes at least one source unit and the at least one source generating the electrons; At least one installation groove having a shape corresponding to the at least one source portion is provided so that the source portion of the source portion can be inserted, and includes a focusing portion for focusing and emitting electrons generated from the source portion to the outside.

일측에 의하면, 상기 적어도 하나의 소스부는 필라멘트 기반의 열전자 방출 방식 및 탄소나노튜브(CNT) 기반의 전계 방출 방식 중 적어도 어느 하나의 방식으로 상기 전자를 발생시키는 제1 및 제2소스부를 포함하며, 상기 적어도 하나의 설치홈은 상기 제1 및 제2소스부가 각각 삽입되는 제1 및 제2설치홈을 포함할 수 있다.According to one side, the at least one source portion includes a first and second source portion for generating the electrons in at least one of the filament-based hot electron emission method and carbon nanotube (CNT) based field emission method, The at least one installation groove may include first and second installation grooves into which the first and second source portions are respectively inserted.

일측에 의하면, 상기 포커싱부는 컵 형상을 가지며, 상면에 V자 형상으로 연결되는 제1 및 제2경사면이 마련되며, 상기 제1 및 제2설치홈은 상기 제1 및 제2경사면에 각각 형성될 수 있다. According to one side, the focusing portion has a cup shape, the first surface and the second inclined surface is connected to the V-shape on the upper surface, the first and second installation grooves are to be formed on the first and second slope, respectively Can be.

일측에 의하면, 상기 제1 및 제2설치홈에는 상기 제1 및 제2소스부의 전극라인이 통과 가능한 제1 및 제2라인홀이 각각 관통 형성될 수 있다. According to one side, the first and second installation grooves may be formed through the first and second line holes through which the electrode line of the first and second source portion can pass.

일측에 의하면, 상기 적어도 하나의 소스부는, 음극의 전극을 인가하는 음전극, 상기 음전극에 적층되어 전자를 방출하는 에미터, 상기 에미터에 적층되어 에지효과를 방지하는 에미터 커버, 상기 에미터 커버에 적층되어 방출되는 상기 전자를 패터닝하는 패터닝 전극, 상기 에미터와 에미터 커버 사이에 적층되어 상호 절연시키는 제1절연체, 상기 에미터 커버와 패터닝 전극 사이에 적층되어 상호 절연시키는 제2절연체, 상기 음전극의 저면을 지지하는 제1지지체 및, 상기 제2절연체의 상부에 적층되며, 상기 전자가 방출되는 개구가 관통 형성되는 제2지지체를 포함할 수 있다. According to one side, the at least one source unit, a negative electrode for applying an electrode of the cathode, an emitter stacked on the negative electrode to emit electrons, an emitter cover stacked on the emitter to prevent the edge effect, the emitter cover A patterning electrode for patterning the electrons stacked and emitted on the substrate; a first insulator stacked between the emitter and the emitter cover and insulated from each other; a second insulator stacked between the emitter cover and the patterning electrode and insulated from each other; It may include a first support for supporting the bottom surface of the negative electrode, and a second support stacked on top of the second insulator, the opening through which the electrons are emitted.

일측에 의하면, 상기 음전극으로부터 연장되는 음전극라인은 상기 제1지지체를 통과하여 상기 포커싱부의 내부와 연결되며, 상기 패터닝 전극으로부터 연장되는 패터닝 전극라인은 상기 제2절연체, 에미터 커버, 제1절연체 및 제1지지체을 통과하여 상기 포커싱부의 내부와 연결 가능할 수 있다. According to one side, the negative electrode line extending from the negative electrode is connected to the interior of the focusing portion through the first support, the patterning electrode line extending from the patterning electrode is the second insulator, emitter cover, the first insulator and It may be connected to the inside of the focusing portion through the first support.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 첫째, 포커싱부에 마련된 설치홈에 대해 소스부가 삽입되어 설치됨으로써, 간단한 공정으로도 정렬이 용이하여 안전성을 향상시킬 수 있게 된다. According to the present invention having the configuration as described above, first, the source portion is inserted into the installation groove provided in the focusing portion, it is easy to align even in a simple process it is possible to improve the safety.

둘째, 컵 형상의 포커싱부의 상면에 경사진 복수의 경사면을 형성하고, 복수의 경사면에 대해 복수의 소스부가 각각 정렬되어 삽입됨으로써, 복수의 전자 방출이 가능해진다. Second, a plurality of inclined surfaces are formed on the upper surface of the cup-shaped focusing portion, and a plurality of source portions are aligned and inserted with respect to the plurality of inclined surfaces, thereby enabling a plurality of electron emission.

셋째, 필요에 따라 필라멘트를 가열하여 얻어진 열전자 또는 나노탄소튜브(CNT) 성장을 이용한 전계 방출 방식 중 적어도 어느 하나의 방식으로 전자를 각각 발생시킬 수 있는 복수의 소스부로 인해, 다양한 조건에 대한 엑스선 방출 효율을 향상시킬 수 있게 된다. Third, X-ray emission for a variety of conditions due to the plurality of source parts that can generate electrons in at least one of the field emission method using hot electrons or nanocarbon tube (CNT) growth obtained by heating the filament as needed The efficiency can be improved.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 엑스레이장치를 개략적으로 도시한 절단 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 엑스레이 소스유닛을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 엑스레이 소스유닛을 분해하여 개략적으로 도시한 분해 사시도이다.
도 4는 도 2에 도시된 엑스레이 소스유닛의 포커싱부를 개략적으로 도시한 평면도이다. 그리고,
도 5는 도 4에 도시된 포커싱부를 개략적으로 도시한 배면도이다.
1 is a perspective view schematically showing the x-ray apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view schematically showing the x-ray source unit shown in FIG. 1.
3 is an exploded perspective view schematically illustrating an exploded x-ray source unit shown in FIG. 2.
4 is a plan view schematically illustrating a focusing unit of the X-ray source unit illustrated in FIG. 2. And,
FIG. 5 is a rear view schematically illustrating the focusing unit illustrated in FIG. 4.

이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 설명한다.
Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 엑스레이장치(1)를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 엑스레이장치(1)의 엑스레이 소스유닛(20)을 개략적으로 도시한 사시도이다. 1 is a perspective view schematically showing an x-ray apparatus 1 according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view schematically showing an x-ray source unit 20 of the x-ray apparatus 1.

도 1을 참고하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 엑스레이장치(1)는 몸체유닛(10), 엑스레이 소스유닛(20) 및 애노드유닛(30)을 포함한다. Referring to FIG. 1, the x-ray apparatus 1 according to an exemplary embodiment of the present invention includes a body unit 10, an x-ray source unit 20, and an anode unit 30.

참고로, 본 발명에서 설명하는 엑스레이장치(1)는 의료기기용 엑스레이를 발생시키는 엑스레이장치인 것으로 도시 및 예시하나, 꼭 이에 한정되지 않는다. 즉, 빛 에너지를 발생시키는 다양한 광원분야에 본 발명에 의한 엑스레이장치(1)가 적용될 수 있음은 당연하다.For reference, the X-ray apparatus 1 described in the present invention is illustrated and illustrated as an X-ray apparatus for generating an X-ray for a medical device, but is not limited thereto. That is, it is obvious that the X-ray apparatus 1 according to the present invention may be applied to various light source fields for generating light energy.

몸체유닛(10)은 내부에 공간을 가지도록 중공으로 마련되어, 후술할 소스유닛(20) 및 애노드유닛(30)을 감싸 지지한다. 이러한 몸체유닛(10)은 소스유닛(20)을 지지하는 바닥부(11)와, 바닥부(11)로부터 수직 상방향으로 연장되는 측면부(12)를 포함하는 원통 형상을 가진다. 여기서, 바닥부(11)와 측면부(12)는 세라믹 및 유리와 같은 비금속성 즉, 절연 재질로 형성됨으로써, 후술할 엑스레이 소스유닛(20)으로부터 발생되는 전자와의 전기적 간섭을 방지함이 좋다. The body unit 10 is provided in a hollow to have a space therein, and supports the source unit 20 and the anode unit 30 to be described later. The body unit 10 has a cylindrical shape including a bottom portion 11 supporting the source unit 20 and a side portion 12 extending vertically upward from the bottom portion 11. Here, the bottom portion 11 and the side portion 12 is formed of a non-metallic, that is, an insulating material such as ceramic and glass, it is preferable to prevent electrical interference with electrons generated from the X-ray source unit 20 to be described later.

참고로, 자세히 도시되지 않았으나, 몸체유닛(10)의 측면부(12)에는 몸체유닛(10)의 내부로부터 외부로 방출되는 엑스선의 출입구인 윈도우(미도시)가 마련될 수 있다. 이때, 윈도우(미도시)는 베릴륨, 알루미늄 등의 금속재질 또는 형광물질이 도포된 유리재질로 형성될 수 있다. 만약, 윈도우(미도시)가 베릴륨 등의 금속 재질로 형성되는 경우에는, 소정 파장 이하의 엑스선만 방출되도록 필터링될 수 있으며, 원도우(미도시)가 형광물질이 도포된 유리재질로 형성되는 경우에는 윈도우(미도시)를 통하여 가시광선이 방출될 수 있다. 그러나, 엑스레이장치(1)의 사용목적에 따라 윈도우(미도시) 없이도 제공될 수 있다. For reference, although not shown in detail, the side portion 12 of the body unit 10 may be provided with a window (not shown) which is an entrance and exit of X-rays emitted from the inside of the body unit 10 to the outside. In this case, the window (not shown) may be formed of a metallic material such as beryllium, aluminum, or a glass material coated with a fluorescent material. If the window (not shown) is formed of a metal material such as beryllium, it may be filtered to emit only X-rays of a predetermined wavelength or less, and if the window (not shown) is formed of a glass material coated with a fluorescent material, Visible light may be emitted through the window (not shown). However, it may be provided without a window (not shown) according to the purpose of use of the x-ray apparatus 1.

엑스레이 소스유닛(20)은 몸체유닛(10)의 내부에 마련되어, 전자(E)를 방출한다. 이러한 엑스레이 소스유닛(20)은 도 2의 도시와 같이, 소스부(40)와 포커싱부(50)를 포함한다. The X-ray source unit 20 is provided inside the body unit 10 to emit electrons (E). As shown in FIG. 2, the X-ray source unit 20 includes a source unit 40 and a focusing unit 50.

소스부(40)는 전자(E)를 발생시키도록 적어도 하나 마련된다. 본 실시예에서는 소스부(40)가 2개의 소스부(40a)(40b)를 포함하여, 전자(E)를 듀얼 전계 가능한 것으로 예시한다. 이하에서는 설명의 편의를 위해, 소스부(40)가 제1소스부(40a) 및 제2소스부(40b)를 포함하는 것으로 예시하여 설명한다. At least one source unit 40 is provided to generate electrons (E). In the present exemplary embodiment, the source unit 40 includes two source units 40a and 40b to exemplify electrons E as dual electric fields. Hereinafter, for convenience of description, the source unit 40 will be described as an example including the first source unit 40a and the second source unit 40b.

또한, 소스부(40)는 진공상태의 몸체유닛(10)의 내부에서 필라멘트를 가열하여 발생된 열을 고전압으로 가속하는 열전자 방출 방식 및 탄소나노튜브(Carbon Nano Tube, CNT) 기반의 전계 방출(field emission) 중 적어도 어느 하나의 방식이 채용되어, 전자(E)를 방출한다. 본 실시예에서는 제1 및 제2소스부(40a)(40b) 모두, 탄소나노튜브 기반의 전계 방출 방식으로 전자(E)를 발생시키는 것으로 도시 및 예시하나, 꼭 이에 한정되지 않는다.In addition, the source part 40 is a hot electron emission method and carbon nanotube (CNT) based field emission that accelerates the heat generated by heating the filament inside the body unit 10 in a high voltage at a high voltage ( At least one method of field emission is employed to emit electrons (E). In the present exemplary embodiment, both the first and second source parts 40a and 40b generate and show electrons E by a carbon nanotube-based field emission method, but the present invention is not limited thereto.

즉, 자세히 도시되지 않았으나, 소스부(40)의 제1소스부(40a)는 탄소나노튜브 기반의 전계 방출 방식으로 전자(E)를 방출하며, 제2소스부(40b)는 필라멘트 기반의 열전자 방출 방식으로 전자(E)를 방출하는 변형예도 가능하다. 또는, 제1 및 제2소스부(40a)(40b) 모두가 필라멘트 기반의 열전자 방출 방식으로 전자(E)를 방출하는 것과 같은 다양한 변형예가 가능함은 당연하다. 아울러, 소스부(40)가 3개 이상 또는, 단수개 마련되는 것과 같은 다양한 변형예도 가능하다. That is, although not shown in detail, the first source part 40a of the source part 40 emits electrons E by a carbon nanotube-based field emission method, and the second source part 40b is a filament-based hot electron. Modifications of emitting electrons E in an emission manner are also possible. Alternatively, it is obvious that various modifications are possible, such that both the first and second source portions 40a and 40b emit electrons E in a filament-based hot electron emission scheme. In addition, various modifications such as three or more source portions 40 may be provided.

이러한 소스부(40)의 자세한 구성을 도 3을 참고하여 보다 자세히 설명한다. The detailed configuration of such a source unit 40 will be described in more detail with reference to FIG. 3.

도 3의 도시와 같이, 소스부(40)는 얇은 판상으로 형성되어 음극의 전극을 인가하는 음전극(41), 음전극(41)의 상부에 적층되어 전자(E)를 방출하는 에미터(42) 및 에미터(42)의 상부에 적층되어 에미터(42)로부터 전자(E)를 추출하는 얇은 판상의 패터닝 전극(44)을 포함할 수 있다. As shown in FIG. 3, the source part 40 is formed in a thin plate shape, and has a negative electrode 41 for applying an electrode of a negative electrode, and an emitter 42 for emitting electrons E by being stacked on top of the negative electrode 41. And a thin plate-shaped patterning electrode 44 stacked on the emitter 42 to extract electrons E from the emitter 42.

음전극(41)은 비교적 얇은 판상 즉, 박판으로 형성되며, 금속 재질로 형성될 수 있다. 음전극(41)은 음극, 즉 (-)전극으로 캐소드(cathode) 전극으로 칭할 수 있다. 본 발명에 의한 엑스레이장치(1)는 진공에서 작동하기 때문에, 캐소드 전극의 재료로써 니켈, 철, 코발트 등의 합금이나 단일 전이금속이 채용될 수 있다. The negative electrode 41 is formed in a relatively thin plate, that is, a thin plate, it may be formed of a metal material. The negative electrode 41 may be referred to as a cathode, that is, a cathode (-) electrode. Since the x-ray apparatus 1 according to the present invention operates in a vacuum, an alloy such as nickel, iron, cobalt, or a single transition metal may be employed as the material of the cathode electrode.

에미터(42)는 방출되는 전자의 궤적을 조절하는 전극으로서, 나노 소재이면서 단위 면적당 높은 전류 방출이 가능한 탄소나노튜브와 같은 금속, 탄소계열 물질로 구성되는 전도성 물질을 포함한다. The emitter 42 is an electrode that controls the trajectory of electrons emitted, and includes a conductive material composed of a metal and a carbon-based material such as carbon nanotubes, which are nanomaterials and can emit high current per unit area.

여기서, 음전극(41) 및 패터닝 전극(44)은 각각 금속재질의 메쉬(Mesh) 형상으로 형성되는 음극 메쉬(411) 및 패터닝 메쉬(441)가 형성되어, 전자(E)의 방출을 가이드한다. 음극 메쉬(411) 및 패터닝 메쉬(441)는 금속망 사이의 다수의 개구가 형성되고, 개구의 형상이 육각형의 벌집 형상으로 형성되는 것이 바람직하다. 음극 메쉬(411) 및 패터닝 메쉬(441)의 개구 형상이 육각형으로 형성됨에 따라, 음극 메쉬(411) 및 패터닝 메쉬(441)가 전자(E)를 효율적으로 추출하면서, 전자(E)가 금속망에 의하여 충돌되지 않고 안정적으로 배출되는 개구율이 극대화 될 수 있다.Here, the negative electrode 41 and the patterning electrode 44 are formed with a cathode mesh 411 and a patterning mesh 441 formed in a mesh shape of a metal material, respectively, to guide the emission of electrons (E). The cathode mesh 411 and the patterning mesh 441 preferably have a plurality of openings formed between metal meshes, and the openings are formed in a hexagonal honeycomb shape. As the opening shapes of the cathode mesh 411 and the patterning mesh 441 are formed in a hexagon, the cathode mesh 411 and the patterning mesh 441 efficiently extract the electrons E, and the electrons E are the metal mesh. It can be maximized by the aperture ratio which is stably discharged without collision.

참고로, 음극 메쉬(411) 및 패터닝 메쉬(441)가 육각형의 벌집 형상을 가지는 것으로 한정되지 않으며, 다수의 원형 또는 사각형의 개구가 형성되는 다양한 변형예도 가능하다. For reference, the cathode mesh 411 and the patterning mesh 441 are not limited to those having a hexagonal honeycomb shape, and various modifications in which a plurality of circular or rectangular openings are formed may be possible.

한편, 에미터(42)의 상부 즉, 에미터(42)와 패터닝 전극(44) 사이에는 커버홀(431)이 관통 형성된 에미터 커버(43)가 적층되어 에미터(42)로부터 방출되는 전자(E)의 에지효과(edge effect)를 방지하여 전자(E)가 균일하게 추출될 수 있도록 가이드한다. 또한, 에미터(42)와 에미터 커버(43)의 사이에는 제1절연홀(451)이 관통 형성된 제1절연체(45)가 적층되며, 에미터 커버(43)와 패터닝 전극(44)의 사이에는 제2절연홀(461)이 관통 형성된 2절연체(46)가 적층된다. 그로 인해, 에미터(42), 에미터 커버(43), 패터닝 전극(44)의 사이가 제1 및 제2 절연체(45)(46)에 의해 절연된다. On the other hand, the upper part of the emitter 42, that is, between the emitter 42 and the patterning electrode 44, the emitter cover 43 having the cover hole 431 penetrated is stacked and electrons emitted from the emitter 42. The edge effect of (E) is prevented to guide the electrons (E) to be uniformly extracted. In addition, a first insulator 45 having a first insulating hole 451 therethrough is stacked between the emitter 42 and the emitter cover 43, and the emitter cover 43 and the patterning electrode 44 may be stacked. A second insulator 46 having a second insulating hole 461 therethrough is stacked therebetween. Therefore, between the emitter 42, the emitter cover 43, and the patterning electrode 44 is insulated by the first and second insulators 45 and 46.

아울러, 음전극(41)의 하부에는 제1지지체(47)가 적층되어 지지되며, 제2절연체(46)의 상부에는 전자(E)가 방출될 수 있도록 개구(481)가 관통 형성된 제2지지체(48)가 적층된다. 그로 인해, 소스부(40)의 하부 및 상부가 제1 및 제2지지체(46)(47)에 의해 지지되어 보호된다. In addition, the second support body 47 is stacked and supported under the negative electrode 41, and the opening 481 is formed through the second insulator 46 so that electrons E can be emitted. 48) are stacked. Therefore, the lower and upper portions of the source portion 40 are supported and protected by the first and second support members 46 and 47.

이러한 제1 및 제2절연체(45)(46), 제1 및 제2지지체(47)(48)는 모두 절연성 재질로 형성되며, 본 실시예에서는 세라믹 재질로 형성되는 것으로 예시한다.The first and second insulators 45 and 46 and the first and second support members 47 and 48 are all formed of an insulating material, which is exemplified as being made of a ceramic material.

한편, 음전극(41) 및 패터닝 전극(44)은 각각 음전극라인(412) 및 패터닝 전극라인(442)이 마련되어, 외부 전원과 연결된다. 음전극라인(412)은 제1지지체(47)에 관통 형성된 전극홀(49)을 통해 제1지지체(47)를 통과하여 포커싱부(50)의 내부와 연결 가능하다. 또한, 패터닝 전극(44)의 패터닝 전극라인(442)은 제2절연체(46), 에미터 커버(43), 제1절연체(45) 및 제1지지체(47)에 관통 형성되어 상호 연통하는 전극홀(49)을 통해 포커싱부(50)의 내부와 연결 가능하다. 이러한 소스부(40)가 포커싱부(50)에 설치되는 구성은 포커싱부(50)의 구성과 함께 보다 자세히 후술한다. Meanwhile, the negative electrode 41 and the patterning electrode 44 are provided with a negative electrode line 412 and a patterning electrode line 442, respectively, and are connected to an external power source. The negative electrode line 412 may be connected to the inside of the focusing unit 50 by passing through the first support 47 through an electrode hole 49 formed through the first support 47. In addition, the patterning electrode line 442 of the patterning electrode 44 is formed through the second insulator 46, the emitter cover 43, the first insulator 45, and the first support 47 to communicate with each other. The hole 49 may be connected to the inside of the focusing unit 50. The configuration in which the source unit 40 is installed in the focusing unit 50 will be described later in more detail along with the configuration of the focusing unit 50.

이상과 같은 소스부(40)는 제1지지체(47)에 지지된 음전극(41)에 음극의 전극이 인가되면, 에미터(42)로부터 전자(E)가 방출된다. 에미터(42)로부터 방출된 전자(E)는 제1절연체(45)의 제1절연홀(451), 에미터 커버(43)의 커버홀(431), 제2절연체(46)의 제2절연홀(461), 패터닝 전극(44)의 패터닝 메쉬(441) 및 제2지지체(48)의 개구(481)를 순차적으로 통과하여, 방출되게 된다. As described above, when the negative electrode 41 is applied to the negative electrode 41 supported by the first support 47, electrons E are emitted from the emitter 42. Electrons E emitted from the emitter 42 may be formed by the first insulating hole 451 of the first insulator 45, the cover hole 431 of the emitter cover 43, and the second of the second insulator 46. The insulating holes 461, the patterning mesh 441 of the patterning electrode 44, and the openings 481 of the second support 48 are sequentially passed to be emitted.

포커싱부(50)는 소스부(40)로부터 발생된 전자(E)를 외부로 포커싱하여 방출한다. 이러한 포커싱부(50)는 컵 형상의 포커싱 몸체(51)를 구비하며, 포커싱 몸체(51)의 상면에 상술한 소스부(40)가 설치된다. 이를 위해, 포커싱부(50)의 상면에는 소스부(40)가 설치되는 적어도 하나의 설치홈(54)(55)이 상면의 경사면(52)(53)에 마련된다. The focusing unit 50 focuses and emits electrons E generated from the source unit 40 to the outside. The focusing unit 50 includes a cup-shaped focusing body 51, and the source unit 40 described above is installed on the upper surface of the focusing body 51. To this end, at least one installation groove 54 or 55 in which the source unit 40 is installed is provided on the inclined surfaces 52 and 53 of the upper surface of the focusing unit 50.

본 실시예에서는 소스부(40)가 제1 및 제2소스부(40a)(40b)를 포함하는 것으로 예시함에 따라, 제1 및 제2설치홈(54)(55)을 구비하는 것으로 예시한다. 아울러, 제1 및 제2설치홈(54)(55)은 포커싱부(50)의 상면에 상호 마주하는 방향으로 경사진 즉, V자 형상으로 상호 연결되도록 경사진 제1 및 제2경사면(52)(53)에 각각 형성된다. In the present embodiment, as the source portion 40 is illustrated as including the first and second source portions 40a and 40b, the source portion 40 is illustrated as having the first and second installation grooves 54 and 55. . In addition, the first and second installation grooves 54 and 55 are inclined in a direction facing each other to the upper surface of the focusing unit 50, that is, the first and second inclined surfaces 52 inclined to be connected to each other in a V shape. Are formed in the (53).

제1 및 제2경사면(52)(53)에는 제1 및 제2소스부(40a)(40b)가 각각 삽입 가능한 제1 및 제2설치홈(54)(55)이 마련된다. 여기서, 제1 및 제2경사면(52)(53)은 후술할 애노드유닛(30)을 향해 제1 및 제2소스부(40a)(40b)로부터 방출되는 전자(E)를 경사지게 안내하기 위해, 제1 및 제2소스부(40a)(40b)를 경사지게 지지한다. The first and second slopes 52 and 53 are provided with first and second installation grooves 54 and 55 into which the first and second source portions 40a and 40b can be inserted, respectively. Here, the first and second inclined surfaces 52 and 53 are inclined to guide the electrons E emitted from the first and second source portions 40a and 40b toward the anode unit 30 to be described later. The first and second source portions 40a and 40b are inclinedly supported.

제1 및 제2설치홈(54)(55)은 제1 및 제2소스부(40a)(40b)와 각각 대응되는 형상으로 형성됨으로써, 제1 및 제2설치홈(54)(55)에 대해 제1 및 제2소스부(40a)(40b)가 각각 삽입됨과 동시에, 정렬 가능하다. 즉, 도 2 및 도 3과 같이, 제1경사면(52)에 마련된 제1설치홈(54)에 대해 제1소스부(40a)의 제1지지체(47), 음전극(41), 에미터(42), 제1절연체(45), 에미터 커버(43), 제2절연체(46), 패터닝 전극(44) 및 제2지지체(48)이 차례대로 적층됨으로써, 위치가 정렬되는 것이다. The first and second installation grooves 54 and 55 are formed in a shape corresponding to the first and second source portions 40a and 40b, respectively, so that the first and second installation grooves 54 and 55 are formed in the first and second installation grooves 54 and 55, respectively. The first and second source portions 40a and 40b are inserted, respectively, and can be aligned. 2 and 3, the first support 47, the negative electrode 41, and the emitter of the first source portion 40a with respect to the first installation groove 54 provided in the first inclined surface 52. 42), the first insulator 45, the emitter cover 43, the second insulator 46, the patterning electrode 44 and the second support 48 are sequentially stacked, whereby the positions are aligned.

한편, 도 4 및 도 5의 도시와 같이, 포커싱 몸체(51)에 마련된 제1 및 제2설치홈(54)(55)에는 음전극라인(412) 및 패터닝 전극라인(442)이 포커싱부(50)의 내부와 연결시키도록, 통과 가능한 제1 및 제2라인홀(56)(57)이 각각 관통 형성된다. 이러한 제1 및 제2라인홀(56)(57)은 음전극라인(412) 및 패터닝 전극라인(442)과 연통할 수 있는 위치 및 개수를 가지고 제1 및 제2설치홈(54)(55)에 각각 관통 형성된다. 그로 인해, 음전극라인(412) 및 패터닝 전극라인(442)은 제1 및 제2설치홈(54)(55)에 적층된 음전극(41) 및 패터닝 전극(44)으로부터 각각 연장되어 포커싱부(50)를 통과하여 내부의 미도시된 전원인가수단과 연결될 수 있게 된다. 4 and 5, the negative electrode line 412 and the patterning electrode line 442 are provided in the first and second installation grooves 54 and 55 provided in the focusing body 51. The first and second line holes 56 and 57 through which the first and second line holes 56 and 57 pass through are respectively formed. The first and second line holes 56 and 57 have a position and a number that can communicate with the negative electrode line 412 and the patterning electrode line 442, and the first and second installation grooves 54 and 55. Respectively formed through. As a result, the negative electrode line 412 and the patterning electrode line 442 extend from the negative electrode 41 and the patterning electrode 44 respectively stacked in the first and second installation grooves 54 and 55 to be focused. It can be connected to the power supply means not shown inside through.

애노드유닛(30)은 엑스레이 소스유닛(20)과 마주하도록 몸체유닛(10)에 결합되어, 전자(E)와의 충돌에 의해 엑스선(L) 또는 광(L)을 발생시켜, 몸체유닛(10)의 외부로 안내한다. 애노드유닛(30)은 도 1의 도시와 같이, 엑스레이 소스유닛(20)과 마주하도록 몸체유닛(10)의 상부에 결합되며, 엑스레이 소스유닛(20)과 마주하는 일면이 경사진 반사면(31)을 가진다. 이러한 반사면(31)은 전자(E)와의 충돌에 의해 엑스선(L)을 발생시켜 몸체유닛(10)의 외부로 안내하게 된다. 참고로, 자세히 도시되지 않았으나, 애노드유닛(30)의 반사면(31)은 엑스선을 포함하는 광(L)을 방향 전환시켜 안내하기 위해, 윈도우(미도시)와 마주하도록 일직선 상에 배치될 수 있다. The anode unit 30 is coupled to the body unit 10 so as to face the X-ray source unit 20 and generates X-rays L or light L by collision with electrons E, so that the body unit 10 To the outside of the. As shown in FIG. 1, the anode unit 30 is coupled to an upper portion of the body unit 10 so as to face the X-ray source unit 20, and the reflective surface 31 in which one surface facing the X-ray source unit 20 is inclined. ) The reflective surface 31 generates X-rays L by collision with electrons E to guide the outside of the body unit 10. For reference, although not shown in detail, the reflective surface 31 of the anode unit 30 may be disposed in a straight line to face a window (not shown) to redirect and guide the light L including X-rays. have.

한편, 애노드유닛(30)으로부터 발생하는 엑스선을 포함하는 광(L)은 애노드유닛(30)의 재질과 엑스레이 소스유닛(20) 및 애노드유닛(30)에 인가되는 전압의 크기에 따라 달라질 수 있으며, 엑스선, 가시광선, 적외선, 자외선 가운데 어느 하나가 될 수 있다. 본 실시예에서는 애노드유닛(30)이 구리, 텡스텐, 망간, 몰리브덴 및 이의 조합으로 이루어진 금속 중 어느 하나의 재질로 형성되어 엑스선(L)을 발생시키는 것으로 예시한다. Meanwhile, the light L including X-rays generated from the anode unit 30 may vary according to the material of the anode unit 30 and the magnitude of the voltage applied to the X-ray source unit 20 and the anode unit 30. , X-ray, visible light, infrared light, or ultraviolet light. In the present embodiment, the anode unit 30 is formed of any one of a metal made of copper, tungsten, manganese, molybdenum, and a combination thereof to generate X-rays (L).

참고로, 애노드유닛(30)의 반사면(31)이 금속이 아닌 유리와 같은 재질로 형성될 경우, 전자(E)와의 충돌에 의해 조명을 위한 광(L)을 발생시키는 변형예도 가능하다.For reference, when the reflective surface 31 of the anode unit 30 is formed of a material such as glass, not metal, a modified example of generating light L for illumination by collision with electrons E is possible.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 엑스레이 소스유닛(20)을 구비하는 엑스레이장치(1)의 동작을 도 1 내지 3을 참고하여 설명한다. An operation of the X-ray apparatus 1 having the X-ray source unit 20 according to the present invention having the above configuration will be described with reference to FIGS. 1 to 3.

우선, 도 1의 도시와 같이, 몸체유닛(10)의 하부에는 엑스레이 소스유닛(20)이 마련되고, 엑스레이 소스유닛(20)과 마주하도록 몸체유닛(10)의 상부에는 애노드유닛(30)이 마련된다. First, as shown in FIG. 1, an X-ray source unit 20 is provided at a lower portion of the body unit 10, and an anode unit 30 is disposed at an upper portion of the body unit 10 so as to face the X-ray source unit 20. Prepared.

이때, 엑스레이 소스유닛(20)은 컵 형상을 가지는 포커싱부(50)의 포커싱 몸체(51)의 상면에 경사진 제1 및 제2경사면(52)(53)에 제1 및 제2 설치홈(54)(55)이 마련된다. 이러한 제1 및 제2설치홈(54)(55)에 대해 도 2 및 도 3과 같이, 소스부(40)의 제1 및 제2소스부(40a)(40b)가 각각 삽입되어 정렬된다. 즉, 제1 및 제2설치홈(54)(55)이 제1 및 제2소스부(40a)(40b)와 대응되는 형상을 가지고 마련됨으로써, 제1 및 제2설치홈(54)(55)에 대해 제1 및 제2소스부(40a)(40b)가 각각 적층되어 설치됨과 동시에 위치가 정렬되게 된다. At this time, the X-ray source unit 20 is the first and second installation grooves in the first and second inclined surfaces 52, 53 inclined to the upper surface of the focusing body 51 of the focusing unit 50 having a cup shape ( 54 and 55 are provided. 2 and 3, the first and second source portions 40a and 40b of the source portion 40 are inserted and aligned with respect to the first and second installation grooves 54 and 55, respectively. That is, the first and second installation grooves 54 and 55 are provided to have a shape corresponding to the first and second source portions 40a and 40b, so that the first and second installation grooves 54 and 55 are provided. The first and second source portions 40a and 40b are stacked and installed, respectively, and the positions thereof are aligned.

이렇게 제1 및 제2설치홈(54)(55)에 대해 각각 정렬되어 설치된 제1 및 제2소스부(40a)(40b)는 판상의 음전극(41) 및 패터닝 전극(44)의 위치가 정확히 정렬될 수 있어 전기 쇼트(short)와 같은 전기적인 문제점이 발생되지 않으며, 복수의 소스부(40a)(40b)가 포커싱부(50)에 대해 동시에 설치되어 각각 전자(E)를 방출할 수 있게 된다. In this way, the first and second source portions 40a and 40b are aligned with respect to the first and second installation grooves 54 and 55, respectively, so that the positions of the plate-shaped negative electrode 41 and the patterning electrode 44 are correct. It can be aligned so that no electrical problems such as an electric short are generated, and a plurality of source portions 40a and 40b are provided at the same time with respect to the focusing portion 50 so as to emit electrons E respectively. do.

제1설치홈(54)에 설치된 제1소스부(40a)가 탄소나노튜브(CNT)를 이용한 전계 방출 방식으로 전자(E)를 방출하며, 이때, 전자(E)는 경사진 제1경사면(52)에 의해 경사지게 애노드유닛(30)의 반사면(31)을 향해 전자(E)를 방출하게 된다. 참고로, 제2설치홈(55)에 제2소스부(40b) 또한, 제1소스부(40a)와 함께 또는 별도로 전자(E)를 방출할 수 있으며, 제2소스부(40b)의 전자(E) 방출 방식은 제1소스부(40a)와 동일하여 전자(E)의 방출율을 증대시킬 수 있다. 또는, 제2소스부(40b)의 전자(E)가 필라멘트를 이용한 열전자 방출 방식이 적용됨으로써, 제1소스부(40a)와 동시에 또는 별도로 전자(E)를 방출할 수도 있음은 당연하다. The first source portion 40a installed in the first installation groove 54 emits electrons E by a field emission method using carbon nanotubes (CNT), wherein the electrons (E) are inclined first inclined surfaces ( 52, the electrons E are inclined toward the reflective surface 31 of the anode unit 30. For reference, the second source portion 40b may also emit electrons E together with or separately from the first source portion 40a in the second installation groove 55, and electrons of the second source portion 40b may be emitted. (E) The emission method is the same as that of the first source portion 40a, so that the emission rate of the electrons E can be increased. Alternatively, the electron E of the second source portion 40b may emit electrons E simultaneously or separately from the first source portion 40a by applying a hot electron emission method using a filament.

이렇게 엑스레이 소스유닛(20)으로부터 방출된 전자(E)는 애노드유닛(30)의 경사진 반사면(31)으로 안내되어 반사됨으로써, 광(L)으로 전환되어 몸체유닛(10)의 미도시된 윈도우를 통해 외부로 배출된다. The electrons E emitted from the X-ray source unit 20 are guided and reflected to the inclined reflective surface 31 of the anode unit 30, thereby being converted to light L and not shown in the body unit 10. It is discharged to the outside through the window.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described above, although described with reference to the preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art various modifications and variations of the present invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below I can understand that you can.

1: 엑스레이장치 10: 몸체유닛
20: 엑스레이 소스유닛 30: 애노드유닛
40: 소스부 40a: 제1소스
40b: 제2소스 50: 포커싱부
51: 포커싱 몸체 52: 제1경사면
53: 제2경사면 54: 제1설치홈
55: 제2설치홈 E: 전자
1: X-ray apparatus 10: Body unit
20: X-ray source unit 30: Anode unit
40: source portion 40a: first source
40b: second source 50: focusing unit
51: focusing body 52: first inclined plane
53: second slope 54: first mounting groove
55: 2nd installation groove E: Electronic

Claims (15)

전자를 발생시키는 적어도 하나의 소스부; 및
상기 적어도 하나의 소스부가 각각 삽입되어 정렬되도록 상기 적어도 하나의 소스부에 각각 대응되는 형상을 가지는 적어도 하나의 설치홈이 마련되어, 상기 적어도 하나의 소스부로부터 발생된 상기 전자를 외부로 포커싱하는 포커싱부;
를 포함하며,
상기 적어도 하나의 소스부는,
음극의 전극을 인가하는 음전극;
상기 음전극에 적층되어 전자를 방출하는 에미터;
상기 에미터에 적층되어 에지효과를 방지하는 에미터 커버;
상기 에미터 커버에 적층되어 방출되는 상기 전자를 패터닝하는 패터닝 전극;
상기 에미터와 에미터 커버 사이에 적층되어 상호 절연시키는 제1절연체;
상기 에미터 커버와 패터닝 전극 사이에 적층되어 상호 절연시키는 제2절연체;
상기 음전극의 저면을 지지하는 제1지지체; 및
상기 제2절연체의 상부에 적층되며, 상기 전자가 방출되는 개구가 관통 형성되는 제2지지체;
를 각각 포함하고,
상기 설치홈에 대해 제1지지체, 음전극, 에미터, 제1절연체, 에미터 커버, 제2절연체, 패터닝 전극 및 제2지지체가 차례대로 적층되어 설치와 동시에 정렬되는 엑스레이 소스유닛.
At least one source unit generating electrons; And
At least one installation groove having a shape corresponding to each of the at least one source unit is provided to insert and align the at least one source unit, respectively, and focusing unit for focusing the electrons generated from the at least one source unit to the outside. ;
Including;
The at least one source unit,
A negative electrode for applying an electrode of the cathode;
An emitter stacked on the negative electrode to emit electrons;
An emitter cover stacked on the emitter to prevent edge effects;
A patterning electrode for patterning the electrons which are stacked on the emitter cover and emitted;
A first insulator stacked between the emitter and the emitter cover to insulate each other;
A second insulator laminated between the emitter cover and the patterning electrode to insulate each other;
A first support supporting a bottom of the negative electrode; And
A second support stacked on the second insulator and having an opening through which the electrons are emitted;
Each of which contains
An x-ray source unit having a first support, a negative electrode, an emitter, a first insulator, an emitter cover, a second insulator, a patterning electrode, and a second support, sequentially stacked and aligned with the installation groove.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 포커싱부는 상기 소스부의 개수에 대응되도록 상기 설치홈이 상면에 복수개 마련되는 컵 형상을 가지는 엑스레이 소스유닛.
The method of claim 1,
The focusing unit has an X-ray source unit having a cup shape in which a plurality of installation grooves are provided on the upper surface so as to correspond to the number of the source units.
제1항에 있어서,
상기 소스부는 상기 전자를 각각 발생시키는 제1 및 제2소스부를 포함하며,
상기 포커싱부는,
컵 형상을 가지며, 상면에 상호 마주하여 V자 형상으로 연결되는 제1 및 제2경사면이 마련되는 포커싱 몸체; 및
상기 제1 및 제2소스부에 각각 대응되는 형상을 가지고 상기 제1 및 제2경사면에 각각 마련되어, 상기 제1 및 제2소스부가 삽입되어 정렬시키는 제1 및 제2설치홈;
을 포함하는 엑스레이 소스유닛.
The method of claim 1,
The source portion includes a first and second source portion for generating the electrons, respectively,
The focusing unit,
A focusing body having a cup shape and provided with first and second inclined surfaces facing the top surface and connected in a V shape; And
First and second installation grooves having shapes corresponding to the first and second source portions, respectively, provided on the first and second inclined surfaces to insert and align the first and second source portions;
X-ray source unit comprising a.
제1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 설치홈에는 상기 소스부의 전극라인이 통과 가능한 라인홀이 관통 형성되는 엑스레이 소스유닛.
The method of claim 1,
The at least one installation groove X-ray source unit through which a line hole through which the electrode line of the source portion passes.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 음전극 및 패터닝 전극은 메쉬(Mesh) 형상을 가지는 엑스레이 소스유닛.
The method of claim 1,
The negative electrode and the patterning electrode is an X-ray source unit having a mesh (mesh) shape.
제1항에 있어서,
상기 음전극으로부터 연장되는 음전극라인은 상기 제1지지체를 통과하여 상기 포커싱부의 내부와 연결되며,
상기 패터닝 전극으로부터 연장되는 패터닝 전극라인은 상기 제2절연체, 에미터 커버, 제1절연체 및 제1지지체을 통과하여 상기 포커싱부의 내부와 연결 가능한 엑스레이 소스유닛.
The method of claim 1,
The negative electrode line extending from the negative electrode is connected to the inside of the focusing part through the first support,
And a patterning electrode line extending from the patterning electrode and passing through the second insulator, the emitter cover, the first insulator, and the first support to connect with the inside of the focusing unit.
제8항에 있어서,
상기 포커싱부의 상기 적어도 하나의 설치홈에는 상기 음전극라인 및 패터닝 전극라인이 통과 가능한 전극홀이 관통 형성되는 엑스레이 소스유닛.
The method of claim 8,
And an electrode hole through which the negative electrode line and the patterning electrode line pass through the at least one installation groove of the focusing unit.
내부에 공간을 가지는 중공의 몸체유닛;
상기 몸체유닛의 내부에 마련되어, 전자를 방출하는 엑스레이 소스유닛; 및
상기 엑스레이 소스유닛과 마주하도록 상기 몸체유닛에 결합되어, 상기 전자와의 충돌에 의해 엑스선 또는 광을 발생시켜 상기 몸체유닛의 외부로 안내하는 애노드유닛;
을 포함하며,
상기 엑스레이 소스유닛은,
상기 전자를 발생시키는 적어도 하나의 소스부; 및
상기 적어도 하나의 소스부가 삽입 가능하도록 상기 적어도 하나의 소스부와 대응되는 형상을 가지는 적어도 하나의 설치홈이 마련되어, 상기 소스부로부터 발생된 전자를 외부로 포커싱하여 방출시키는 포커싱부;
를 포함하며,
상기 적어도 하나의 소스부는,
음극의 전극을 인가하는 음전극;
상기 음전극에 적층되어 전자를 방출하는 에미터;
상기 에미터에 적층되어 에지효과를 방지하는 에미터 커버;
상기 에미터 커버에 적층되어 방출되는 상기 전자를 패터닝하는 패터닝 전극;
상기 에미터와 에미터 커버 사이에 적층되어 상호 절연시키는 제1절연체;
상기 에미터 커버와 패터닝 전극 사이에 적층되어 상호 절연시키는 제2절연체;
상기 음전극의 저면을 지지하는 제1지지체; 및
상기 제2절연체의 상부에 적층되며, 상기 전자가 방출되는 개구가 관통 형성되는 제2지지체;
를 각각 포함하고,
상기 설치홈에 대해 제1지지체, 음전극, 에미터, 제1절연체, 에미터 커버, 제2절연체, 패터닝 전극 및 제2지지체가 차례대로 적층되어 설치와 동시에 정렬되는 엑스레이장치.
A hollow body unit having a space therein;
An X-ray source unit provided in the body unit to emit electrons; And
An anode unit coupled to the body unit so as to face the X-ray source unit to generate X-rays or light by collision with the electrons and to guide the outside of the body unit;
Including;
The x-ray source unit,
At least one source unit generating the electrons; And
A focusing unit provided with at least one installation groove having a shape corresponding to the at least one source unit so that the at least one source unit can be inserted, and focusing and emitting electrons generated from the source unit to the outside;
Including;
The at least one source unit,
A negative electrode for applying an electrode of the cathode;
An emitter stacked on the negative electrode to emit electrons;
An emitter cover stacked on the emitter to prevent edge effects;
A patterning electrode for patterning the electrons which are stacked on the emitter cover and emitted;
A first insulator stacked between the emitter and the emitter cover to insulate each other;
A second insulator laminated between the emitter cover and the patterning electrode to insulate each other;
A first support supporting a bottom of the negative electrode; And
A second support stacked on top of the second insulator and having an opening through which the electrons are emitted;
Each of which contains
The first support, the negative electrode, the emitter, the first insulator, the emitter cover, the second insulator, the patterning electrode and the second support are sequentially stacked on the mounting groove and aligned with the installation.
제10항에 있어서,
상기 적어도 하나의 소스부는 상기 전자를 발생시키는 제1 및 제2소스부를 포함하며,
상기 적어도 하나의 설치홈은 상기 제1 및 제2소스부가 각각 삽입되는 제1 및 제2설치홈을 포함하는 엑스레이장치.
The method of claim 10,
The at least one source portion includes first and second source portions for generating the electrons,
The at least one installation groove X-ray apparatus including a first and a second installation groove, the first and second source portions are respectively inserted.
제11항에 있어서,
상기 포커싱부는 컵 형상을 가지며, 상면에 V자 형상으로 연결되는 제1 및 제2경사면이 마련되며,
상기 제1 및 제2설치홈은 상기 제1 및 제2경사면에 각각 형성되는 엑스레이장치.
The method of claim 11,
The focusing unit has a cup shape and is provided with first and second inclined surfaces connected to the upper surface in a V shape.
The first and second installation grooves are formed on the first and second slopes, respectively.
제11항에 있어서,
상기 제1 및 제2설치홈에는 상기 제1 및 제2소스부의 전극라인이 통과 가능한 제1 및 제2라인홀이 각각 관통 형성되는 엑스레이장치.
The method of claim 11,
And first and second line holes through which the electrode lines of the first and second source portions pass through the first and second installation grooves, respectively.
삭제delete 제10항에 있어서,
상기 음전극으로부터 연장되는 음전극라인은 상기 제1지지체를 통과하여 상기 포커싱부의 내부와 연결되며,
상기 패터닝 전극으로부터 연장되는 패터닝 전극라인은 상기 제2절연체, 에미터 커버, 제1절연체 및 제1지지체을 통과하여 상기 포커싱부의 내부와 연결 가능한 엑스레이장치.
The method of claim 10,
The negative electrode line extending from the negative electrode is connected to the inside of the focusing part through the first support,
And a patterning electrode line extending from the patterning electrode to be connected to the inside of the focusing part through the second insulator, the emitter cover, the first insulator, and the first support.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20230037961A (en) * 2021-09-10 2023-03-17 경희대학교 산학협력단 Electron beam based extreme ultraviolet light source apparatus
KR20240014660A (en) * 2022-07-25 2024-02-02 (주)피코팩 X-ray tube negative electrode unit

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101341672B1 (en) * 2012-07-27 2013-12-16 경희대학교 산학협력단 A digital x-ray source
KR101501842B1 (en) 2013-10-21 2015-03-12 경희대학교 산학협력단 A single-type multi-array x-ray source module
KR101701047B1 (en) * 2015-07-09 2017-01-31 경희대학교 산학협력단 Digital x-ray source

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05282992A (en) * 1992-03-30 1993-10-29 Toshiba Corp Assembling method for cathode structural body of x-ray tube
KR100906148B1 (en) * 2007-10-19 2009-07-03 한국과학기술원 Transmission-type microfocus x-ray tube using carbon nanotube field emitter
KR101121639B1 (en) * 2009-11-30 2012-03-09 세종대학교산학협력단 Cathode structure of electron emitting device
KR101267615B1 (en) * 2011-07-07 2013-05-27 경희대학교 산학협력단 A diffraction grating-based X-ray device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101341672B1 (en) * 2012-07-27 2013-12-16 경희대학교 산학협력단 A digital x-ray source
KR101501842B1 (en) 2013-10-21 2015-03-12 경희대학교 산학협력단 A single-type multi-array x-ray source module
KR101701047B1 (en) * 2015-07-09 2017-01-31 경희대학교 산학협력단 Digital x-ray source

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