KR102384352B1

KR102384352B1 - E-beam generator

Info

Publication number: KR102384352B1
Application number: KR1020190095887A
Authority: KR
Inventors: 박관수; 김대준; 이충렬; 전태진
Original assignee: (주) 브이에스아이
Priority date: 2019-08-07
Filing date: 2019-08-07
Publication date: 2022-04-07
Also published as: KR20210017134A

Abstract

본 발명은 전자빔 발생장치에 관한 것으로써, 외부전원이 인가되는 캐소드판, 상기 캐소드판 상부에 고정 결합되는 CNT 인쇄전극기판, 상기 CNT 인쇄전극기판 상에 형성되는 CNT 에미터, 상기 캐소드판 측부에 상기 CNT 인쇄전극기판을 둘러싸도록 형성되는 캐소드판 절연 연결부, 상기 캐소드판 절연 연결부와 고정 결합되는 절연 스페이서, 상기 절연 스페이서와 고정 결합되는 게이트판 절연 연결부, 상기 게이트판 절연 연결부를 고정 결합되는 게이트판을 포함하여 상기 캐소드판 절연 연결부와 상기 게이트판 절연 연결부를 전기적으로 절연시킨다. 이와 같은 전자빔 발생장치는 캐소드 전극과 게이트 전극 사이에 절연 스페이서를 적용하여 캐소드 전극과 게이트 전극 사이의 절연 성능을 향상시킬 수 있고, 절연 스페이서 양측에 캐소드판 절연 연결부와 게이트판 절연 연결부를 먼저 브레이징 한 후 캐소드판 절연 연결부와 캐소드판, 게이트판 절연 연결부와 게이트판을 결합하는 것에 의해 CNT 에미터와 게이트 메쉬에 형성되는 게이트 홀의 얼라인이 틀어지는 것을 방지할 수 있어 전자 방출 효율을 향상시킬 수 있으며, 게이트 전극을 캐소드 전극 측으로 수직 연장하여 캐소드 전극에서 방출되는 전자가 비정상적인 방향으로 이동하더라도 엑스선 튜브의 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다. The present invention relates to an electron beam generator, and relates to a cathode plate to which external power is applied, a CNT printed electrode substrate fixedly coupled to the upper portion of the cathode plate, a CNT emitter formed on the CNT printed electrode substrate, and a side portion of the cathode plate A cathode plate insulating connection part formed to surround the CNT printed electrode substrate, an insulating spacer fixedly coupled to the cathode plate insulating connection part, a gate plate insulating connection part fixedly coupled to the insulating spacer, and a gate plate to which the gate plate insulating connection part is fixedly coupled to electrically insulate the cathode plate insulating connection part and the gate plate insulating connection part. In such an electron beam generator, an insulating spacer is applied between the cathode and gate electrodes to improve the insulating performance between the cathode and gate electrodes, and the cathode plate insulating connection part and the gate plate insulating connection part are first brazed on both sides of the insulating spacer. After the cathode plate insulating connection part and the cathode plate, and the gate plate insulating connection part and the gate plate are combined, it is possible to prevent misalignment of the gate hole formed in the CNT emitter and the gate mesh, so that the electron emission efficiency can be improved, By extending the gate electrode vertically toward the cathode electrode, it is possible to prevent deterioration of the performance of the X-ray tube even when electrons emitted from the cathode move in an abnormal direction.

Description

Electron beam generator {E-BEAM GENERATOR}

본 발명은 전자빔 발생장치에 관한 것으로, 상세하게는 캐소드 전극과 게이트 전극으로 구성되어 전자빔을 방출하고, 캐소드 전극과 게이트 전극 사이에 절연 스페이서를 형성하여 캐소드 전극과 게이트 전극 사이에 절연성을 향상시키고, 제조 신뢰성을 향상시킬 수 있는 전자빔 발생장치에 관한 것이다.The present invention relates to an electron beam generator, and more particularly, it is composed of a cathode electrode and a gate electrode to emit an electron beam, and an insulating spacer is formed between the cathode electrode and the gate electrode to improve insulation between the cathode electrode and the gate electrode, It relates to an electron beam generator capable of improving manufacturing reliability.

일반적으로, 전자빔 발생장치는 엑스선을 방출하는 엑스선 튜브, 램프, 시료를 검사하는 검사장비(SEM, Scanning Electron Microscope 등) 등 다양한 장치에 적용되고 있다. In general, an electron beam generator is applied to various devices such as an X-ray tube emitting X-rays, a lamp, and inspection equipment (SEM, Scanning Electron Microscope, etc.) for inspecting a sample.

전자빔 발생장치는 전자빔을 발생시키는 방식에 따란 필라멘트를 사용하는 열음극 전자빔 발생장치와 CNT(Carbon Nano Tube) 등의 나노 구조물을 사용하는 냉음극 엑스선 전자빔 발생장치로 분류될 수 있다.The electron beam generator may be classified into a hot cathode electron beam generator using a filament according to a method of generating an electron beam, and a cold cathode X-ray electron beam generator using a nanostructure such as a CNT (Carbon Nano Tube).

열음극 방식의 전자빔 발생장치는 전자 방출을 위해 텅스텐 필라멘트를 1000도 이상의 고온으로 상승시켜야 하므로, 전자를 방출시키기 위해 많은 전력이 소모되며, 발생되는 전자가 스파이럴 구조를 갖는 텅스텐 표면에서 무작위로 방출되기 때문에 전자 방출 효율 및 집속 성능이 현저히 떨어지는 문제가 있다.Since the hot cathode type electron beam generator needs to raise the tungsten filament to a high temperature of 1000 degrees or more for electron emission, a lot of power is consumed to emit electrons, and the generated electrons are randomly emitted from the tungsten surface having a spiral structure. There is a problem in that electron emission efficiency and focusing performance are remarkably deteriorated.

이러한 문제점을 고려하여, 최근에는 냉음극 전자 방출원으로 탄소나노튜브(CNT, Carbon Nano Tube) 등의 나노 구조물을 이용한 전계방출형 전자빔 방출장치에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다.In consideration of this problem, recently, research on a field emission type electron beam emission device using a nanostructure such as a carbon nanotube (CNT) as a cold cathode electron emission source is being actively conducted.

전계방출형 전자빔 발생장치는 캐소드 전극 및 게이트 전극을 포함하는 구성을 갖고, 상기 캐소드 상에 탄소나노튜브 등의 나노 구조물로 형성된 에미터와 게이트 전극 사이에 형성된 전계에 의해 전자가 방출된다.The field emission type electron beam generator has a configuration including a cathode electrode and a gate electrode, and electrons are emitted by an electric field formed between an emitter and a gate electrode formed of nanostructures such as carbon nanotubes on the cathode.

이러한 탄소나노튜브 기반의 전계방출형 전자빔 발생장치는 열음극 방식의 전자빔 발생장치에 비하여 열에 의한 전력손실이 발생하지 않는 장점과 더불어, 방출되는 전자가 탄소나노튜브의 길이 방향을 따라 방출되기 때문에 전자의 방향 지향성이 우수하여 전자 방출 효율 및 집속성능이 향상된다. 또한, 열음극에서의 전자방출은 필라멘트 특유의 웜업(Warm-up) 시간으로 인해 전자방출 특성이 아날로그에 준하여 이루어지나, 냉음극 CNT 전계방출의 경우 상기 웜업 시간이 불필요하므로 매우 빠른 온-오프(On-Off) 특성에 기반한 디지털 구동이 가능한 장점이 있다.The carbon nanotube-based field emission electron beam generator has the advantage of not generating power loss due to heat compared to the hot cathode electron beam generator, and since the emitted electrons are emitted along the length direction of the carbon nanotube, the number of electrons The excellent directionality improves electron emission efficiency and focusing performance. In addition, in the case of electron emission from the hot cathode, the electron emission characteristics are analogous to that of the analog due to the unique warm-up time of the filament. -Off) has the advantage of being able to operate digitally based on the characteristic.

탄소나노튜브 기반의 전계방출형 전자빔 발생장치는 캐소드와 게이트 전극만으로 구성되므로, 캐소드 전극과 게이트 전극 사이를 고정시킴과 동시에 절연시키는 것이 중요하다. Since the carbon nanotube-based field emission electron beam generator consists only of a cathode and a gate electrode, it is important to secure and insulate the cathode and gate electrodes at the same time.

종래에는 캐소드 전극과 게이트 전극 사이에 세라믹 등의 절연 재료를 삽입하여 브레이징을 통해 캐소드 전극, 절연재료 및 게이트 전극을 결합하거나, 나사 등의 결합부재를 통해 캐소드 전극, 절연재료 및 게이트 전극을 결합하였다.Conventionally, an insulating material such as ceramic is inserted between the cathode electrode and the gate electrode and the cathode electrode, the insulating material and the gate electrode are joined through brazing, or the cathode electrode, the insulating material and the gate electrode are coupled through a coupling member such as a screw. .

하지만, 캐소드 전극과 게이트 전극 사이에 절연 재료를 삽입하고 브레이징을 통해 캐소드 전극과 절연재료, 게이트 전극과 절연재료를 결합하는 경우 브레이징 동안 절연 재료가 일부 녹는 현상으로 유동되고, 절연 재료의 유동에 의해 캐소드 전극과 게이트 전극간의 정렬이 틀어지는 문제가 발생하였다. 또한, 캐소드 전극과 절연재료, 게이트 전극과 절연재료를 나사 등의 결합부재로 결합하는 경우에는 결합 강도가 낮으며, 나사 등의 결합부재가 절연재료에 결합될 때 절연재료가 파손되는 문제가 있다.However, when an insulating material is inserted between the cathode electrode and the gate electrode and the cathode electrode and the insulating material and the gate electrode and the insulating material are combined through brazing, the insulating material is partially melted during brazing and flows due to the flow of the insulating material. A problem of misalignment between the cathode electrode and the gate electrode occurred. In addition, when the cathode electrode and the insulating material, and the gate electrode and the insulating material are coupled with a coupling member such as a screw, the bonding strength is low, and there is a problem that the insulating material is damaged when the coupling member such as a screw is coupled to the insulating material. .

따라서, 본 발명은 이와 같은 문제점을 감안한 것으로써, 전자빔 발생장치의 캐소드 전극과 게이트 전극 사이에 절연부재를 형성하여 절연 성능을 향상시키고, 캐소드 전극과 절연 스페이서, 게이트 전극과 절연 스페이서의 결합시 캐소드 전극과 게이트 전극의 얼라인(Align)이 틀어지는 것을 방지할 수 있는 전자빔 발생장치를 제공한다.Therefore, the present invention is designed in consideration of such a problem, and the insulating performance is improved by forming an insulating member between the cathode and the gate electrode of the electron beam generator, and when the cathode electrode and the insulating spacer, and the gate electrode and the insulating spacer are combined, the cathode An electron beam generator capable of preventing misalignment of an electrode and a gate electrode is provided.

본 발명의 일 특징에 따른 전자빔 방출장치는 외부전원이 인가되는 캐소드판, 상기 캐소드판 상부에 고정 결합되는 CNT 인쇄전극기판, 상기 CNT 인쇄전극기판 상에 형성되는 CNT 에미터, 상기 캐소드판 측부에 상기 CNT 인쇄전극기판을 둘러싸도록 형성되는 캐소드판 절연 연결부, 상기 캐소드판 절연 연결부와 고정 결합되는 절연 스페이서, 상기 절연 스페이서와 고정 결합되는 게이트판 절연 연결부, 상기 게이트판 절연 연결부를 고정 결합되는 게이트판을 포함하여 상기 캐소드판 절연 연결부와 상기 게이트판 절연 연결부를 전기적으로 절연시킨다. Electron beam emitting device according to one aspect of the present invention is a cathode plate to which external power is applied, a CNT printed electrode substrate fixedly coupled to the upper portion of the cathode plate, a CNT emitter formed on the CNT printed electrode substrate, and a side portion of the cathode plate A cathode plate insulating connection part formed to surround the CNT printed electrode substrate, an insulating spacer fixedly coupled to the cathode plate insulating connection part, a gate plate insulating connection part fixedly coupled to the insulating spacer, and a gate plate to which the gate plate insulating connection part is fixedly coupled to electrically insulate the cathode plate insulating connection part and the gate plate insulating connection part.

상기 캐소드판은 상기 CNT 인쇄전극기판이 삽입되도록 삽입홈이 형성된다. The cathode plate is formed with an insertion groove so that the CNT printed electrode substrate is inserted.

상기 CNT 에미터는 상기 CNT 인쇄전극기판의 일부 영역 전체에 벌크(bulk) 형상으로 형성된다. The CNT emitter is formed in a bulk shape over a partial region of the CNT printed electrode substrate.

상기 캐소드판 절연 연결부는 상기 캐소드판과 따로 형성되어 접착제, 볼트 나사 등의 결합부재를 통하거나 브레이징 등의 방법으로 결합된다. The cathode plate insulating connection portion is formed separately from the cathode plate and is coupled through a coupling member such as an adhesive, a bolt screw, or the like, or by a method such as brazing.

상기 절연 스페이서는 상기 캐소드판 절연 연결부의 일부 영역에만 형성되어 상기 캐소드판과 상기 게이트판을 절연시킨다. The insulating spacer is formed only in a partial region of the insulating connecting portion of the cathode plate to insulate the cathode plate from the gate plate.

상기 절연 스페이서는 상기 캐소드판 절연 연결부 및 상기 게이트판 절연 연결부에 억지끼움 또는 나사 볼트 등의 결합부재를 통하거나 브레이징 등의 방법으로 고정 결합된다. The insulating spacer is fixedly coupled to the cathode plate insulating connection part and the gate plate insulating connection part through a coupling member such as a press fit or a screw bolt, or by a method such as brazing.

상기 게이트판 절연 연결부는 상기 게이트판과 따로 형성되어 접착제, 볼트 나사 등의 결합부재를 통하거나 브레이징 등의 방법으로 결합된다. The gate plate insulating connection part is formed separately from the gate plate and is coupled through a coupling member such as an adhesive, a bolt screw, or the like, or by a method such as brazing.

상기 게이트판은 게이트 메쉬를 포함한다. The gate plate includes a gate mesh.

상기 게이트판은 수평으로 연장되어 상기 게이트판 절연 연결부 상부에 결합되는 제1영역과 상기 게이트판 절연 연결부, 상기 절연 스페이서, 상기 캐소드판 절연 연결부의 내부에 상기 제1영역으로부터 수직 하방으로 연장되는 제2영역을 포함한다. The gate plate includes a first region extending horizontally and coupled to an upper portion of the gate plate insulating connection part, and a third region extending vertically downward from the first region inside the gate plate insulating connection part, the insulating spacer, and the cathode plate insulating connection part. Includes 2 areas.

상기 제2영역은 상기 CNT 인쇄전극기판을 둘러싸도록 형성되고, 상기 게이트판 절연 연결부, 상기 절연 스페이서의 전체 영역 및 상기 캐소드판 절연 연결부의 적어도 일부 영역을 덮는 길이로 연장될 수 있다. The second region may be formed to surround the CNT printed electrode substrate, and may extend to a length covering at least a partial region of the gate plate insulating connection part, the entire region of the insulating spacer, and the cathode plate insulating connection part.

본 발명의 다른 특징에 따른 엑스선 튜브는 절연 케이스, 상기 절연 케이스 일측에 배치되고 전자를 방출하는 상기 전자빔 방출장치, 상기 절연 케이스의 타측에 상기 캐소드 전극과 대향하도록 배치되고, 상기 전자빔 방출장치로부터 방출된 전자와의 충돌에 의해 엑스선을 발생시키는 타겟을 구비한 아노드 전극을 포함하고, 상기 전자빔 방출장치는 캐소드 전극상에 고정 결합되는 캐소드판, 상기 캐소드판 상에 고정 결합되는 CNT 인쇄전극기판, 상기 CNT 인쇄전극기판 상에 형성되어 전자를 방출하는 CNT 에미터, 상기 캐소드판 상부 측부에 상기 CNT 인쇄전극기판을 둘러싸도록 고정 결합되는 캐소드판 절연 연결부, 상기 캐소드판 절연 연결부 상에 고정 결합되는 절연 재질의 절연 스페이서, 상기 절연 스페이서 상에 고정 결합되는 게이트판 절연 연결부, 상기 게이트판 절연 연결부 상에 결합되는 게이트판을 포함하며,상기 절연 스페이서는 상기 캐소드판 절연 연결부의 일부 영역에만 형성되어 상기 캐소드판 절연 연결부와 상기 게이트판 절연 연결부를 절연시키고, 상기 게이트판은 수평 방향으로 연장되어 상기 게이트판 절연 연결부에 고정 결합되는 제1영역과 상기 제1영역으로부터 수직 방향으로 연장되고 상기 게이트판 절연 연결부, 상기 절연 스페이서의 전체영역 및 상기 캐소드판 절연 연결부의 적어도 일부를 덮는 제2영역을 포함한다. The X-ray tube according to another aspect of the present invention includes an insulating case, the electron beam emitting device disposed on one side of the insulating case and emitting electrons, and disposed to face the cathode electrode on the other side of the insulating case, and emitting from the electron beam emitting device an anode electrode having a target for generating X-rays by collision with the electrons, wherein the electron beam emitting device includes a cathode plate fixedly coupled to the cathode electrode, a CNT printed electrode substrate fixedly coupled to the cathode plate, A CNT emitter formed on the CNT printed electrode substrate to emit electrons, a cathode plate insulating connection part fixedly coupled to the upper side of the cathode plate to surround the CNT printed electrode substrate, and insulation fixedly coupled on the cathode plate insulating connection part an insulating spacer made of a material, a gate plate insulating connection part fixedly coupled to the insulating spacer, and a gate plate coupled to the gate plate insulating connection part, wherein the insulating spacer is formed only in a partial region of the cathode plate insulating connection part to form the cathode A first region to insulate the insulating plate connection part from the gate plate insulating connection part, the gate plate extending in a horizontal direction to be fixedly coupled to the gate plate insulating connection part, and a first region extending from the first region in a vertical direction to the gate plate insulating connection part , a second region covering the entire region of the insulating spacer and at least a portion of the insulating connection portion of the cathode plate.

본 발명의 전자빔 발생장치는 캐소드 전극과 게이트 전극 사이에 절연 스페이서를 적용하여 캐소드 전극과 게이트 전극 사이의 절연 성능을 향상시킬 수 있다.In the electron beam generator of the present invention, an insulating spacer is applied between the cathode electrode and the gate electrode to improve insulation performance between the cathode electrode and the gate electrode.

또한, 절연 스페이서 양측에 캐소드판 절연 연결부와 게이트판 절연 연결부를 먼저 브레이징 한 후 캐소드판 절연 연결부와 캐소드판, 게이트판 절연 연결부와 게이트판을 결합하는 것에 의해 CNT 에미터와 게이트 메쉬에 형성되는 게이트 홀의 얼라인이 틀어지는 것을 방지할 수 있어 전자 방출 효율을 향상시킬 수 있다.In addition, the gate formed on the CNT emitter and the gate mesh by first brazing the cathode plate insulating connection part and the gate plate insulating connection part on both sides of the insulating spacer, and then bonding the cathode plate insulating connection part and the cathode plate, the gate plate insulating connection part and the gate plate. It is possible to prevent misalignment of the holes, thereby improving electron emission efficiency.

또한, 게이트 전극을 캐소드 전극 측으로 수직 연장하여 캐소드 전극에서 방출되는 전자가 비정상적인 방향으로 이동하더라도 엑스선 튜브의 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다. In addition, by extending the gate electrode vertically toward the cathode electrode, it is possible to prevent deterioration of the performance of the X-ray tube even when electrons emitted from the cathode move in an abnormal direction.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자빔 방출장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자빔 방출장치가 장착된 엑스선 튜브를 개략적으로 도시한 단면도이다.1 to 3 are cross-sectional views schematically illustrating an electron beam emitting device according to an embodiment of the present invention.
4 to 6 are cross-sectional views schematically illustrating an X-ray tube equipped with an electron beam emitting device according to an embodiment of the present invention.

상술한 본 발명의 특징 및 효과는 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다. 또한, 본 출원에서, 상부, 하부, 상단, 하단과 같이 상하를 포함하는 표현은 절대적인 높이에 따른 구분이 아니라, 장치의 내부 공간을 중심으로 한 상대적인 위치를 나타낸다.The features and effects of the present invention described above will become more apparent through the following detailed description in relation to the accompanying drawings, and accordingly, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily implement the technical idea of the present invention. will be able Since the present invention can have various changes and can have various forms, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to the specific disclosed form, it should be understood to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification is present, and includes one or more other features or It should be understood that the existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof does not preclude in advance the possibility of addition. Terms such as first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, a first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. In addition, in the present application, expressions including upper and lower, such as upper, lower, upper, and lower, indicate a relative position with respect to the internal space of the device, rather than a division according to an absolute height.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a preferred embodiment of the present invention will be described in more detail.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자빔 방출장치를 개략적으로 도시한 단면도이다. 1 to 3 are cross-sectional views schematically showing an electron beam emitting device according to an embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 3을 참조하여 상세히 설명하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자빔 발생장치(100)는 캐소드판(200), CNT(Carbon Nano Tube) 인쇄전극기판(220), CNT 에미터(230), 캐소드판 절연 연결부(300), 절연 스페이서(400), 게이트판 절연 연결부(500), 게이트판(600), 게이트 메쉬(630)를 포함한다.1 to 3, the electron beam generator 100 according to an embodiment of the present invention includes a cathode plate 200, a CNT (Carbon Nano Tube) printed electrode substrate 220, and a CNT emitter ( 230 , a cathode plate insulating connection part 300 , an insulating spacer 400 , a gate plate insulating connection part 500 , a gate plate 600 , and a gate mesh 630 .

캐소드판(200)은 CNT 에미터(230)가 형성되는 CNT 인쇄전극기판(220)을 고정 결합시키고, CNT 에미터(230)가 전자를 방출시킬 수 있도록 외부전원 장치(미도시)로부터 외부 전원을 인가받아 CNT 인쇄전극기판 및 CNT 에미터(230)에 전원을 인가하는 역할을 수행한다. 캐소드판(200)은 외부전원 장치(미도시)로부터 직접 외부전원을 인가받을 수도 있고, 외부전원을 인가받는 구조물에 결합되어 외부전원을 인가받을 수도 있다. The cathode plate 200 fixedly couples the CNT printed electrode substrate 220 on which the CNT emitter 230 is formed, and external power from an external power device (not shown) so that the CNT emitter 230 can emit electrons. , and serves to apply power to the CNT printed electrode substrate and the CNT emitter 230 . The cathode plate 200 may receive external power directly from an external power supply (not shown), or may be coupled to a structure receiving external power to receive external power.

캐소드판(200) 중앙에는 CNT 인쇄전극기판(220)이 삽입되도록 삽입홈(210)이 형성될 수 있다. 캐소드판(200)에 삽입홈(210)이 형성됨으로써 CNT 인쇄전극기판(220)이 캐소드판(200)에 보다 안정적으로 고정 결합될 수 있다. An insertion groove 210 may be formed in the center of the cathode plate 200 so that the CNT printed electrode substrate 220 is inserted. Since the insertion groove 210 is formed in the cathode plate 200 , the CNT printed electrode substrate 220 can be more stably fixedly coupled to the cathode plate 200 .

CNT 인쇄전극기판(220)은 캐소드판(200) 중앙 상부에 접착제, 나사 볼트 등의 결합부재를 통해 고정 결합된다. 캐소드판(200)에 CNT 인쇄전극기판(220)을 고정시키는 방법은 위에서 설명한 방법 외에도 캐소드판(200)에 CNT 인쇄전극기판(220)을 고정시킬 수 있는 방법이라면 어떠한 방법이라도 사용 가능하다. 캐소드판(200) 중앙에 형성되는 삽입홈(210)은 작업자의 선택에 따라 형성되지 않을 수도 있다. The CNT printed electrode substrate 220 is fixedly coupled to the central upper portion of the cathode plate 200 through a coupling member such as an adhesive or screw bolt. The method of fixing the CNT printed electrode substrate 220 to the cathode plate 200 may be any method as long as it is a method capable of fixing the CNT printed electrode substrate 220 to the cathode plate 200 in addition to the method described above. The insertion groove 210 formed in the center of the cathode plate 200 may not be formed according to the operator's selection.

CNT 인쇄전극기판(220)은 캐소드판(200)의 상부에 결합된다. CNT 인쇄전극기판(220)에 삽입홈(210)이 형성되는 경우 CNT 인쇄전극기판(220)은 삽입홈(210) 내에 결합되고, 삽입홈(210)이 형성되지 않는 경우 캐소드판(200) 상부 표면에 결합된다. CNT 인쇄전극기판(220)은 접착제, 나사 등의 결합부재를 통해 캐소드판(200)에 결합된다. The CNT printed electrode substrate 220 is coupled to the upper portion of the cathode plate 200 . When the insertion groove 210 is formed in the CNT printed electrode substrate 220, the CNT printed electrode substrate 220 is coupled in the insertion groove 210, and when the insertion groove 210 is not formed, the cathode plate 200 upper part bonded to the surface. The CNT printed electrode substrate 220 is coupled to the cathode plate 200 through a bonding member such as an adhesive or a screw.

CNT 에미터(230)는 CNT 인쇄전극기판(220)의 상부에 형성된다. CNT 에미터(230)는 도 1에 도시된 바와 같이 CNT 인쇄전극기판(220)의 일부 영역에 패턴 형상으로 형성될 수도 있고, 도 2에 도시된 바와 같이 CNT 인쇄전극기판(220)의 일부 영역 전체에 벌크(bulk) 형상으로 형성될 수도 있다. CNT 에미터(230)를 형성하는 방법은 종래 CNT 에미터를 형성하는 방법과 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.The CNT emitter 230 is formed on the CNT printed electrode substrate 220 . The CNT emitter 230 may be formed in a pattern shape on a partial region of the CNT printed electrode substrate 220 as shown in FIG. 1 , and as shown in FIG. 2 , a partial region of the CNT printed electrode substrate 220 . It may be formed in a bulk shape as a whole. Since the method of forming the CNT emitter 230 is the same as the method of forming the conventional CNT emitter, a detailed description thereof will be omitted.

캐소드판 절연 연결부(300)는 CNT 에미터(330)를 둘러싸도록 캐소드판(200)의 상부 측부에 고정 결합된다. 캐소드판 절연 연결부(300)의 높이는 CNT 에미터(230)에서 방출되는 전자가 외부로 누출되는 것을 방지하여 전자 방출 효율을 향상시키기 위해 CNT 에미터(330)의 끝단보다 높게 형성하는 것이 바람직하다.The cathode plate insulating connection part 300 is fixedly coupled to the upper side of the cathode plate 200 so as to surround the CNT emitter 330 . The height of the cathode insulating connection part 300 is preferably formed higher than the end of the CNT emitter 330 in order to prevent electrons emitted from the CNT emitter 230 from leaking to the outside to improve electron emission efficiency.

캐소드판 절연 연결부(300)는 캐소드판(200)과 따로 형성되어 접착제, 나사 등의 결합부재, 브레이징 등 다양한 방법으로 결합될 수도 있다. The cathode plate insulating connection part 300 may be formed separately from the cathode plate 200 and may be coupled by various methods such as an adhesive, a coupling member such as a screw, or brazing.

절연 스페이서(400)는 캐소드판 절연 연결부(300) 상부와 게이트판 절연 연결부(500) 하부 사이에 형성되어 캐소드판 절연 연결부(300)와 게이트판 절연 연결부(500)를 절연시킨다. 절연 스페이서(400)를 통해 캐소드판 절연 연결부(300)와 게이트판 절연 연결부(500)가 절연되므로, 외부전원이 인가되는 캐소드판(200)과 게이트판(600)이 절연된다. The insulating spacer 400 is formed between the upper part of the cathode insulating connecting part 300 and the lower part of the gate plate insulating connecting part 500 to insulate the cathode plate insulating connecting part 300 from the gate plate insulating connecting part 500 . Since the cathode plate insulating connection part 300 and the gate plate insulating connection part 500 are insulated through the insulating spacer 400 , the cathode plate 200 and the gate plate 600 to which external power is applied are insulated.

절연 스페이서(400)는 세라믹 등과 같은 절연 재질로 형성되고, 절연 스페이서(400)는 캐소드판 절연 연결부(300)의 전체 영역에 형성될 수도 있고, 캐소드판 절연 연결부(300)의 일부 영역에만 형성될 수도 있다. 절연 스페이서(400)는 캐소드판 절연 연결부(300)와 게이트판 절연 연결부(500) 사이를 절연시키기 위한 것으로, 캐소드판 절연 연결부(300)의 일부에만 형성되어 캐소드판 절연 연결부(300)와 게이트판 절연 연결부(500)를 절연시키는 것이 비용 감소 등에서 바람직하다. The insulating spacer 400 is formed of an insulating material such as ceramic, and the insulating spacer 400 may be formed over the entire area of the cathode plate insulating connection part 300 , or may be formed only on a partial region of the cathode plate insulating connection part 300 . may be The insulating spacer 400 is to insulate between the cathode plate insulating connection part 300 and the gate plate insulating connection part 500, and is formed only in a part of the cathode plate insulating connection part 300, and the cathode plate insulating connection part 300 and the gate plate It is preferable to insulate the insulating connection part 500 to reduce cost and the like.

절연 스페이서(400)와 캐소드판 절연 연결부(300), 절연 스페이서(400)와 게이트판 절연 연결부(500)는 브레이징 방법으로 결합될 수 있다. The insulating spacer 400 and the insulating cathode plate connection part 300 , and the insulating spacer 400 and the gate plate insulating connection part 500 may be coupled by a brazing method.

게이트판 절연 연결부(500)는 절연 스페이서(400) 상부에 형성되고, 절연 스페이서(400)와 결합된다.The gate plate insulating connection part 500 is formed on the insulating spacer 400 and is coupled to the insulating spacer 400 .

게이트판(600)은 게이트판 절연 연결부(500) 상부에 형성되고, 게이트판 절연 연결부(500)와 결합된다. 게이트판(600)과 게이트판 절연 연결부(500)은 접착제, 나사 볼트 등 결합부재, 브레이징을 통해 결합될 수도 있다. The gate plate 600 is formed on the gate plate insulating connection part 500 and is coupled to the gate plate insulating connection part 500 . The gate plate 600 and the gate plate insulating connection part 500 may be coupled through an adhesive, a coupling member such as a screw bolt, or brazing.

게이트판(600)은 수평으로 연장되어 게이트판 절연 연결부(500)의 상부에 결합되는 제1영역(610)과 제1영역(610)으로부터 수직 방향으로 연장되는 제2영역(620)을 포함한다. The gate plate 600 includes a first region 610 extending horizontally and coupled to an upper portion of the gate plate insulating connection part 500 , and a second region 620 extending in a vertical direction from the first region 610 . .

제2영역(620)은 도 1에 도시된 바와 같이 제1영역(610)으로부터 수직 하방으로 연장되어 형성된다. 제1영역(610)으로부터 수직 하방으로 연장되는 제2영역(620)은 게이트판 절연 연결부(500)와 절연 스페이서(400)의 전체 영역 및 캐소드판 절연 연결부(300)의 적어도 일부를 덮는 길이로 연장되고, CNT 인쇄전극기판(220)을 둘러싸도록 CNT 인쇄전극기판(220)보다 넓은 면적으로 형성된다. 제2영역(620)이 캐소드판 절연 연결부(300)의 적어도 일부를 덮도록 연장되고, CNT 인쇄전극기판(220)을 둘러싸도록 CNT 인쇄전극기판(200)보다 넓은 면적으로 형성됨으로서, 절연 스페이서(400)가 캐소드판 절연 연결부(300) 상부의 일부 영역에만 형성되는 경우 CNT 에미터(230)에서 방출되는 전자가 절연 스페이서(400)가 형성되지 않은 부분을 통해 외부로 방출되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. The second region 620 is formed to extend vertically downward from the first region 610 as shown in FIG. 1 . The second region 620 extending vertically downward from the first region 610 has a length that covers the entire area of the gate plate insulating connection part 500 and the insulating spacer 400 and at least a part of the cathode plate insulating connection part 300 . It extends and is formed in a larger area than the CNT printed electrode substrate 220 so as to surround the CNT printed electrode substrate 220 . The second region 620 extends to cover at least a portion of the cathode plate insulating connection part 300, and is formed in a larger area than the CNT printed electrode substrate 200 to surround the CNT printed electrode substrate 220, so that the insulating spacer ( When 400) is formed only in a partial region of the upper portion of the insulating spacer 300 of the cathode plate, it is possible to effectively prevent electrons emitted from the CNT emitter 230 from being emitted to the outside through the portion where the insulating spacer 400 is not formed. there is.

제2영역(620)은 도 3에 도시된 바와 같이 제1영역(610)으로부터 수직 하방으로 연장되는 제2영역(620)과 제1영역(610)으로부터 수직 상방으로 연장되는 제2영역(625)을 포함하도록 형성될 수도 있다. 제1영역(610)으로부터 수직 상방으로 연장되는 제2영역(625)은 CNT 에미터(230)에서 방출되어 게이트 메쉬(630)를 통과한 전자를 집속시키는 역할을 수행한다. 제1영역(610)으로부터 수직 상방으로 연장되는 제2영역(625)을 통해 보다 높은 전계집중효과를 구현하여 전계방출 효율을 증가시킬 수 있다. As shown in FIG. 3 , the second region 620 includes a second region 620 extending vertically downward from the first region 610 and a second region 625 extending vertically upward from the first region 610 . ) may be formed to include. The second region 625 extending vertically upward from the first region 610 serves to focus electrons emitted from the CNT emitter 230 and passing through the gate mesh 630 . A higher electric field concentration effect may be realized through the second region 625 extending vertically upward from the first region 610 to increase the field emission efficiency.

게이트 메쉬(630)는 게이트판(600)의 제1영역(610)으로부터 수직 하방으로 연장되는 제2영역(620)의 끝단에 형성된다. 게이트 메쉬(630)는 복수의 게이트 홀이 형성되며, 상기 복수의 게이트 홀은 CNT 인쇄전극기판(220) 상부에 형성되는 CNT 에미터(230)와 정렬되는 위치에 형성된다. 상기 복수의 게이트 홀이 CNT 에미터(230)와 정렬되는 것에 의해 CNT 에미터(230)로부터 방출되는 전자중 게이트 메쉬에 부딪히지 않고 바로 상기 복수의 게이트 홀을 통과하는 전자량이 많아져 전자 방출 효율을 향상시킬 수 있다. 상기 복수의 게이트 홀과 CNT 에미터(230)의 정렬은 게이트판(600)을 게이트판 절연 연결부(500)를 고정 결합하기 전에 상기 복수의 게이트 홀과 CNT 에미터(230)를 정렬시킨 후 게이트판(600)을 게이트판 절연 연결부(500)에 고정 결합시키는 방법 등 다양한 방법으로 정렬시킬 수 있다.The gate mesh 630 is formed at the end of the second region 620 extending vertically downward from the first region 610 of the gate plate 600 . In the gate mesh 630 , a plurality of gate holes are formed, and the plurality of gate holes are formed at positions aligned with the CNT emitter 230 formed on the CNT printed electrode substrate 220 . By aligning the plurality of gate holes with the CNT emitter 230, the amount of electrons passing through the plurality of gate holes directly without colliding with the gate mesh among the electrons emitted from the CNT emitter 230 increases, thereby increasing the electron emission efficiency. can be improved The alignment of the plurality of gate holes and the CNT emitter 230 is performed after aligning the plurality of gate holes and the CNT emitter 230 before the gate plate 600 is fixedly coupled to the gate plate insulating connection part 500 and then the gate The plate 600 may be aligned in various ways, such as a method of fixing the plate 600 to the insulating connection part 500 of the gate plate.

아래에서는 전자빔 방출장치의 제조 순서에 대해서 자세히 설명한다.Hereinafter, the manufacturing procedure of the electron beam emitting device will be described in detail.

먼저, 절연 스페어서(400) 양측에 캐소드판 절연 연결부(300)와 게이트판 절연 연결부(500)를 브레이징을 통해 결합한다. First, the cathode plate insulating connection part 300 and the gate plate insulating connection part 500 are coupled to both sides of the insulating spare 400 through brazing.

다음으로, CNT 에미터(230)가 형성된 CNT 인쇄전극기판(220)이 결합된 캐소드판(200)에 캐소드판 절연 연결부(300)를 결합한다.Next, the cathode plate insulating connection part 300 is coupled to the cathode plate 200 to which the CNT printed electrode substrate 220 is formed on which the CNT emitter 230 is formed.

마지막으로, 게이트판 절연 연결부(500) 상부에 게이트판(600)을 올리고 게이트판 메쉬(630)에 형성되는 복수의 게이트 홀과 CNT 에미터(230)를 얼라인 시킨 후, 게이트판 절연 연결부(500)와 게이트판(600)을 결합하는 것에 의해 전자빔 방출장치(100)가 제조된다. Finally, after placing the gate plate 600 on the gate plate insulating connection part 500 and aligning the plurality of gate holes formed in the gate plate mesh 630 and the CNT emitter 230, the gate plate insulating connection part ( The electron beam emitting device 100 is manufactured by coupling the 500 and the gate plate 600 .

종래에는 절연 스페이서(400)와 캐소드판(100), 절연 스페이서(400)와 게이트판(600)을 접착제, 나사 볼트 등의 결합부재, 브레징 방법 등으로 직접 결합하였으나, 접착제로 결합하는 경우 결합강도가 낮아 쉽게 결합이 파손되고, 나사 볼트 등의 결합부재로 결합하는 경우 나사 볼트 등의 결합부재를 약하게 결합하는 경우 결합 강도가 낮아 쉽게 파손되고 강하게 결합하는 경우 절연부재가 나사 볼트 등의 결합부재에 의해 파손되는 문제가 있다. 또한, 절연 스페이서(400)와 캐소드판(100), 게이트판(600)을 브레이징 하는 경우 브레이징 하는 부분의 절연 스페이서(400)가 녹아 CNT 에미터(230)와 게이트 홀 간의 얼라인이 틀어져 전자 방출 효율이 떨어지는 문제가 있다.In the prior art, the insulating spacer 400 and the cathode plate 100, the insulating spacer 400 and the gate plate 600 were directly coupled with an adhesive, a coupling member such as a screw bolt, a brazing method, etc., but when combined with an adhesive When the coupling is easily broken due to low strength, when coupled with a coupling member such as a screw bolt, when a coupling member such as a screw bolt is weakly coupled. There is a problem of being damaged by In addition, when the insulating spacer 400, the cathode plate 100, and the gate plate 600 are brazed, the insulating spacer 400 of the brazing part is melted and the alignment between the CNT emitter 230 and the gate hole is misaligned to emit electrons. There is a problem that the efficiency decreases.

그러나, 본 발명의 전자빔 방출장치(100)는 절연 스페이서(400)가 캐소드판 절연 연결부(300)와 게이트판 절연 연결부(500)에 먼저 결합된 후 캐소드판 절연 연결부(300)와 캐소드판(100), 게이트판 절연 연결부(500)와 게이트판(600)을 결합하는 것에 의해 캐소드판(100)과 게이트판(600)이 전기적으로 절연되고, CNT 에미터(230)와 게이트 메쉬(630)에 형성된 복수의 게이트 홀의 얼라인이 틀어지는 것을 방지할 수 있다.However, in the electron beam emitting device 100 of the present invention, the insulating spacer 400 is first coupled to the cathode plate insulating connection part 300 and the gate plate insulating connection part 500 , and then the cathode plate insulating connection part 300 and the cathode plate 100 . ), the cathode plate 100 and the gate plate 600 are electrically insulated by coupling the gate plate insulating connection part 500 and the gate plate 600, and the CNT emitter 230 and the gate mesh 630 are connected to each other. It is possible to prevent misalignment of the formed gate holes.

도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자빔 방출장치가 장착된 엑스선 튜브를 개략적으로 도시한 단면도이다.4 and 5 are cross-sectional views schematically illustrating an X-ray tube equipped with an electron beam emitting device according to an embodiment of the present invention.

도 4 및 도 5을 참조하여 상세히 설명하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자빔 발생장치가 장착된 엑스선 튜브(1000)는 절연 케이스(700), 아노드 전극(900) 및 전자빔 방출장치(100)를 포함한다.4 and 5, the X-ray tube 1000 to which the electron beam generator according to an embodiment of the present invention is mounted has an insulating case 700, an anode electrode 900, and an electron beam emitter 100 ) is included.

절연 케이스(700)는 세라믹, 유리 또는 실리콘등의 절연성 물질로 형성되고, 전자빔 방출장치(100)의 캐소드판(200)과 아노드 전극(900)을 전기적으로 절연시킨다.The insulating case 700 is made of an insulating material such as ceramic, glass, or silicon, and electrically insulates the cathode plate 200 and the anode electrode 900 of the electron beam emitting device 100 .

아노드 전극(900)은 절연 케이스(700)의 일측에 결합되어 절연 케이스(700)의 일측을 진공 밀폐시키거나, 또는 밀폐된 절연 케이스(700)의 내부에 배치된 구조를 가진다.The anode electrode 900 is coupled to one side of the insulating case 700 to vacuum seal one side of the insulating case 700 , or has a structure disposed inside the sealed insulating case 700 .

아노드 전극(900)은 전자빔 방출장치(100)로부터 입사되는 전자와 충돌하여 엑스선을 발생시키는 타겟(910)과 타겟과의 충돌에 의해 발생되는 엑스선을 엑스선 튜브(1000)의 외부로 방출하는 윈도우(미도시)를 포함한다. 타겟(910)과 윈도우(미도시)는 도 4에 도시된 바와 같이 투과형으로 형성될 수도 있고, 도 5에 도시된 바와 같이 반사형으로 형성될 수도 있다.The anode electrode 900 has a target 910 generating X-rays by colliding with electrons incident from the electron beam emitting device 100 and a window emitting X-rays generated by collision with the target to the outside of the X-ray tube 1000 . (not shown) is included. The target 910 and the window (not shown) may be formed in a transmissive type as shown in FIG. 4 or in a reflective type as shown in FIG. 5 .

타겟(910) 및 윈도우(미도시)가 투과형으로 형성될 경우, 베릴륨(Be) 윈도우 하면에 직접 텅스텐(W) 타겟이 코팅된다.When the target 910 and the window (not shown) are formed in a transmissive type, the tungsten (W) target is directly coated on the lower surface of the beryllium (Be) window.

타겟(910) 및 윈도우가 반사형으로 형성될 경우, 아노드 전극(900) 상에 타겟이 형성되고, 절연 케이스(700)에 윈도우(미도시)가 형성된다. When the target 910 and the window are formed in a reflective type, the target is formed on the anode electrode 900 , and a window (not shown) is formed in the insulating case 700 .

전자빔 발생장치(100)는 절연 케이스(700) 타측에 아노드 전극(900)과 대향되도록 결합되어 절연 케이스(700)의 타측을 진공 밀폐시키거나, 또는 밀폐된 절연 케이스(700)의 내부에 배치된 구조를 가진다.The electron beam generating device 100 is coupled to the other side of the insulating case 700 to face the anode electrode 900 to vacuum seal the other side of the insulating case 700 , or to be disposed inside the sealed insulating case 700 . have a structured structure.

전자빔 발생장치(100)는 절연 케이스(700)에 브레이징 결합을 통해 완점 밀폐되게 결합될 수도 있고, 나사 볼트 등의 결합부재를 통해 탈부착이 가능하도록 결합될 수도 있다. 전자빔 발생장치(100)가 탈부착이 가능하도록 결합되는 경우 엑스선 튜브(1000)는 튜브 내 진공을 위해 진공펌프 및 로터리펌프(미도시)를 더 포함할 수 있다.The electron beam generating device 100 may be coupled to the insulating case 700 to be completely sealed through brazing, or may be coupled to be detachably attached through a coupling member such as a screw bolt. When the electron beam generator 100 is detachably coupled, the X-ray tube 1000 may further include a vacuum pump and a rotary pump (not shown) for vacuum in the tube.

위에서는 엑스선을 방출하는 엑스선 튜브에 본 발명의 전자빔 방출장치를 적용하는 것에 대해 설명하였으나, 본 발명의 전자빔 방출장치(100)는 전자 방출을 필요로 하는 다양한 장치에 적용될 수 있다. 일례로, 본 발명의 전자빔 발생장치(100)는 전자를 방출하고 반사되는 전자를 통해 시료를 검사하는 주사전자현미경(SEM, Scanning Electron Microscope)에 적용될 수도 있고, 빛을 발광하는 램프에 적용될 수도 있으며, 음식물 등을 살균하는 전자빔 조사 장치에도 적용될 수 있다.Although the application of the electron beam emitting apparatus of the present invention to an X-ray tube emitting X-rays has been described above, the electron beam emitting apparatus 100 of the present invention may be applied to various devices requiring electron emission. As an example, the electron beam generating device 100 of the present invention may be applied to a scanning electron microscope (SEM) that emits electrons and examines a sample through reflected electrons, or may be applied to a lamp emitting light. , can also be applied to an electron beam irradiation device for sterilizing food and the like.

앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.In the foregoing detailed description of the present invention, although it has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art or those having ordinary knowledge in the art will have the spirit of the present invention described in the claims to be described later. And it will be understood that various modifications and variations of the present invention can be made without departing from the technical scope.

100 : 전자빔 방출장치 200 : 캐소드판
210 : 삽입홈 220 : CNT 인쇄전극기판
230 : CNT 에미터 300 : 캐소드판 절연 연결부
400 : 절연 스페이서 500 : 게이트판 절연 연결부
600 : 게이트판 610 : 제1영역
620, 625 : 제2영역 630 : 게이트 메쉬
700 : 절연 케이스 800 : 캐소드 전극
900 : 아노드 전극 910 : 타겟
1000 : 엑스선 튜브 100: electron beam emitting device 200: cathode plate
210: insertion groove 220: CNT printed electrode substrate
230: CNT emitter 300: cathode plate insulation connection
400: insulating spacer 500: gate plate insulating connection part
600: gate plate 610: first region
620, 625: second area 630: gate mesh
700: insulating case 800: cathode electrode
900: anode electrode 910: target
1000: X-ray tube

Claims

a cathode plate to which external power is applied;
CNT printed electrode substrate fixedly coupled to the upper portion of the cathode plate;
a CNT emitter formed on the CNT printed electrode substrate;
a cathode insulating connection portion formed to surround the CNT printed electrode substrate on a side of the cathode plate;
an insulating spacer fixedly coupled to the cathode insulating connection part;
a gate plate insulating connection part fixedly coupled to the insulating spacer;
Including a gate plate to which the gate plate insulating connection part is fixedly coupled,
electrically insulate the cathode plate insulating connection part and the gate plate insulating connection part;
The gate plate includes a first region extending horizontally and coupled to an upper portion of the gate plate insulating connection part, and a third region extending vertically downward from the first region inside the gate plate insulating connection part, the insulating spacer, and the cathode plate insulating connection part. It includes two areas,
The second region is formed to surround the CNT printed electrode substrate, and extends to a length covering at least a portion of the gate plate insulating connection part, the entire region of the insulating spacer, and the cathode plate insulating connection part, from the first region Electron beam emitting device, characterized in that it further comprises a region extending vertically upward.

According to claim 1,
The cathode plate is an electron beam emitting device, characterized in that the insertion groove is formed so that the CNT printed electrode substrate is inserted.

According to claim 1,
The CNT emitter is an electron beam emitting device, characterized in that formed in a bulk (bulk) shape over the entire partial region of the CNT printed electrode substrate.

According to claim 1,
The cathode plate insulating connection part is formed separately from the cathode plate and is coupled to the cathode plate through a coupling member such as an adhesive or a bolt screw.

According to claim 1,
and the insulating spacer is formed only in a partial region of the insulating connection part of the cathode plate to insulate the cathode plate from the gate plate.

According to claim 1,
The insulating spacer is an electron beam emitting device, characterized in that fixedly coupled to the cathode plate insulating connection portion and the gate plate insulating connection portion through a coupling member such as a force fit or screw bolt.

According to claim 1,
The electron beam emitting device, characterized in that the gate plate insulating connection portion is formed separately from the gate plate and coupled through a coupling member such as an adhesive or a bolt screw.

According to claim 1,
and the gate plate includes a gate mesh.

delete

insulated case;
an electron beam emitting device disposed on one side of the insulating case and emitting electrons;
and an anode electrode disposed to face the cathode electrode on the other side of the insulating case and having a target for generating X-rays by collision with electrons emitted from the electron beam emitting device;
The electron beam emitting device includes a cathode plate fixedly coupled to the cathode electrode, a CNT printed electrode substrate fixedly coupled to the cathode plate, a CNT emitter formed on the CNT printed electrode substrate to emit electrons, an upper side of the cathode plate A cathode plate insulating connection part fixedly coupled to surround the CNT printed electrode substrate, an insulating spacer made of an insulating material fixedly coupled to the cathode plate insulating connection part, a gate plate insulating connection part fixedly coupled on the insulating spacer, the gate plate insulation It includes a gate plate coupled to the connection portion,
the insulating spacer is formed only in a partial region of the cathode plate insulating connection part to insulate the cathode plate insulating connection part from the gate plate insulating connection part;
The gate plate extends in a horizontal direction to a first region fixedly coupled to the gate plate insulating connection part, and extends vertically downwardly from the first region and is formed to surround the CNT printed electrode substrate, the gate plate insulating connection part; An X-ray tube comprising a second region covering the entire region of the insulating spacer and at least a portion of the insulating connecting portion of the cathode plate, wherein the second region further comprises a region extending vertically upward from the first region