KR102456573B1

KR102456573B1 - Shielding method of X-ray head of a small sized X-ray generating apparatus

Info

Publication number: KR102456573B1
Application number: KR1020150136015A
Authority: KR
Inventors: 김대준; 김동일; 박관수; 이충열; 김지은
Original assignee: (주) 브이에스아이
Priority date: 2015-09-25
Filing date: 2015-09-25
Publication date: 2022-10-19
Also published as: KR20170037002A

Abstract

본 발명은 엑스선 발생장치의 엑스선헤드의 절연체를 확실히 절연시키기 위한 엑스선헤드의 실드 형성방법에 관한 것으로써, 본 발명에 따른 초소형 엑스선헤드의 쉴드형성 방법은, 전극이 형성된 튜브를 감싸면서 상기 튜브 상부로 절연체를 밀봉하는 단계, 절연 에폭시를 상기 절연체에 충진하는 단계, 진공탈포하는 단계, 소정시간 상기 에폭시를 경화시키는 단계, 상기 절연체를 감싸면서 바디를 밀봉하는 단계 및 케이블그랜드의 일단이 상기 바디와 결합하고 타단을 밀폐하는 단계를 포함한다. 이에따라 엑스선헤드내의 절연체의 절연 기능을 확실하게 유지시켜 제품 불량을 효과적으로 방지할 수 있다. The present invention relates to a method for forming a shield of an X-ray head to reliably insulate an insulator of an X-ray head of an X-ray generator, and the method for forming a shield for a miniature X-ray head according to the present invention includes an upper portion of the tube while enclosing a tube on which an electrode is formed. sealing the insulator with a furnace, filling the insulator with insulating epoxy, vacuum defoaming, curing the epoxy for a predetermined time, sealing the body while wrapping the insulator, and one end of the cable gland is connected to the body bonding and sealing the other end. Accordingly, it is possible to effectively prevent product defects by reliably maintaining the insulating function of the insulator in the X-ray head.

Description

Shielding method of X-ray head of a small sized X-ray generating apparatus

본 발명은 엑스선헤드의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 초소형 엑스선 발생장치중 엑스선튜브를 포함하는 엑스선헤드의 제조공정중 절연체와 세라믹 바디간 쉴드 형성방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing an X-ray head, and more particularly, to a method of forming a shield between an insulator and a ceramic body during a manufacturing process of an X-ray head including an X-ray tube in a miniature X-ray generator.

일반적으로, 엑스선(X-ray) 발생장치는 진공관 내부에 설치된 음극으로부터 발생된 전자가 양극 구조체의 타겟에 충돌하면서 엑스선을 발생시키는 장치로서, 비파괴 검사용이나 의료 진단용 또는 화학분석용 등 다양한 검사장치 또는 진단장치에 응용되어 폭넓게 사용되고 있다.In general, an X-ray generator is a device that generates X-rays while electrons generated from a cathode installed inside a vacuum tube collide with a target of an anode structure, and various inspection devices such as non-destructive testing, medical diagnosis, or chemical analysis Alternatively, it is widely used by being applied to a diagnostic device.

엑스선 발생장치의 일종인 광이오나이저는 엑스선튜브에서 생성된 엑스선을 대전체를 향하여 방사, 기체분자를 이온화시켜 제전대상 물체표면의 정전기를 중화시킬 수 있는 장치로 반도체 또는 패널 제조공정에서 정전기 제거를 목적으로 활용하는 장치이다. 특히 최근에는 광이오나이저를 노즐내에 장착시켜 미세먼지를 더욱 용이하게 제거할 수 있도록 하고 있다. 그러나 반도체 또는 패널 기판내의 선폭이 더욱 축소되면서 광이오나이저 및 엑스선튜브의 크기도 더욱 작아져 가고 있다. 이러한 광이오나이저에 사용되는 엑스선튜브는 음극과 양극을 구비하며 이 두 전극은 서로 절연되어 지지되고 절연체로 된 용기 내부를 진공으로 만들고 그 내부에 양극과 음극이 각각 대향하도록 위치하고 양극과 음극의 중심축과 수직한 방향으로 발생한 엑스선이 용이하게 방사될 수 있도록 엑스선창을 구비하고 있다. Photoionizer, a type of X-ray generator, is a device that can neutralize static electricity on the surface of an object to be discharged by ionizing gas molecules by radiating X-rays generated from an X-ray tube toward a charged object. It is a device used for a purpose. In particular, recently, a photoionizer has been installed in the nozzle to more easily remove fine dust. However, as the line width in the semiconductor or panel substrate is further reduced, the sizes of the photoionizer and the X-ray tube are also getting smaller. The X-ray tube used in such a photoionizer has a cathode and an anode, and these two electrodes are insulated from each other and supported, and the inside of the insulated container is made into a vacuum, and the anode and the cathode are positioned to face each other, and the center of the anode and the cathode An X-ray window is provided so that X-rays generated in a direction perpendicular to the axis can be easily radiated.

한편 엑스선 발생장치는 엑스선관을 포함하는 헤드부와 콘트롤러 및 고전압단을 포함하여 구성된다. 초소형 엑스선 발생장치를 제조할 때 엑스선헤드를 얼마나 작게 만들 수 있는지 여부가 엑스선 발생장치의 크기와 직결된다. Meanwhile, the X-ray generator is configured to include a head unit including an X-ray tube, a controller, and a high voltage stage. When manufacturing the ultra-small X-ray generator, how small the X-ray head can be made is directly related to the size of the X-ray generator.

이러한 엑스선헤드내에는 엑스선튜브외에도 전극, 절연체, 세라믹 바디 및 케이블그랜드등을 포함하는데 제조공정중 특히 절연체를 확실히 절연시키고 접지를 잡아주는 공정인 엑스선헤드의 쉴드방법은 매우 중요한 공정중의 하나이다. 만일 이러한 공정에서 쉴드가 제대로 이루어지지 않을 경우, 절연체에 충진된 에폭시의 점도로 인해 절연체와 세라믹간에 공기가 형성될 수 있으며 이러한 공기는 엑스선에 의해 이온화가 될 경우, Current Path가 발생할 수 있고 이로 인해 절연기능이 파괴되어 그 기능을 수행할 수 없게 된다. 이느 결국 제품의 불량의 원인이 될 수 있기 때문에 이러한 공정은 매우 중요하다.In addition to the X-ray tube, the X-ray head includes an electrode, an insulator, a ceramic body, and a cable gland. In the manufacturing process, in particular, the shielding method of the X-ray head, which is a process that reliably insulates the insulator and holds the ground, is one of the most important processes. If the shield is not properly formed in this process, air may form between the insulator and the ceramic due to the viscosity of the epoxy filled in the insulator. The insulation function is destroyed, and the function cannot be performed. This process is very important because it can eventually cause product failure.

따라서, 본 발명은 이와 같은 문제점을 감안한 것으로써, 초소형 엑스선 발생장치중 엑스선헤드의 제조과정에서 발생될 수 있는 절연체의 파괴를 방지할 수 있는 초소형 엑스선헤드의 쉴드 형성방법을 제공한다.Accordingly, the present invention provides a method of forming a shield of a miniature X-ray head capable of preventing the destruction of an insulator that may be generated during a manufacturing process of the X-ray head among the miniature X-ray generating apparatus in consideration of such a problem.

본 발명의 일 특징에 따른 초소형 엑스선헤드의 쉴드형성 방법은, 전극이 형성된 튜브를 감싸면서 상기 엑스선튜브 상부로 절연체를 삽입하는 단계, 절연 에폭시를 상기 절연체에 충진하는 단계, 진공탈포하는 단계, 상기 에폭시를 소정시간 경화하는 단계, 상기 절연체를 감싸면서 바디를 삽입하는 단계 및 케이블그랜드의 일단이 상기 바디의 일단과 결합하는 단계를 포함한다.The method for forming a shield of a miniature X-ray head according to one aspect of the present invention includes the steps of inserting an insulator into an upper portion of the X-ray tube while enclosing a tube on which an electrode is formed, filling the insulator with insulating epoxy, vacuum defoaming, the step of It includes curing the epoxy for a predetermined time, inserting a body while enclosing the insulator, and coupling one end of the cable gland with one end of the body.

상기 케이블그랜드의 타단을 레이저로 용접하는 단계를 더 포함할 수 있다. The method may further include welding the other end of the cable gland with a laser.

상기 진공탈포하는 단계는 20분~30분 이내로 한다. The vacuum defoaming step should be within 20 to 30 minutes.

상기 에폭시를 소정시간 경화하는 단계에서는, 대기상태에서 적어도 24시간 이상 경화시킬 수 있다. In the step of curing the epoxy for a predetermined time, it can be cured for at least 24 hours in a standby state.

이와 같은 초소형 엑스선헤드의 쉴드 형성방법에 따르면, 절연체에 충진되는 절연 에폭시의 점도에 의한 공기 형성을 억제하여 세라믹과 절연체사이에 Current Path 형성을 미연에 차단시키기 때문에 엑스선헤드내의 절연체의 절연 기능을 확실하게 유지시켜 제품 불량을 효과적으로 방지할 수 있다.According to this method of forming the shield of the ultra-small X-ray head, the insulation function of the insulator in the X-ray head is assured because the formation of the current path between the ceramic and the insulator is blocked in advance by suppressing the formation of air due to the viscosity of the insulating epoxy filled in the insulator. This can effectively prevent product defects.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 초소형 엑스선튜브의 외부에 전극을 부착한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 절연체이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 바디이다.
도 4 내지 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 초소형 엑스선헤드의 쉴드방법을 설명하기 위한 도면이다.1 is a diagram illustrating an electrode attached to the outside of a miniature X-ray tube according to an embodiment of the present invention.
2 is an insulator according to an embodiment of the present invention.
3 is a body according to an embodiment of the present invention.
4 to 6 are diagrams for explaining a method of shielding a miniature X-ray head 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. 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 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.

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 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극이 부착된 초소형 엑스선튜브, 절연체 및 바디를 도시한 도면이며 도 4 내지 7은 초소형 엑스선헤드의 쉴드방법을 설명하기 위한 도면이다. 1 to 3 are diagrams illustrating a miniature X-ray tube, an insulator, and a body to which an electrode is attached according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 4 to 7 are diagrams for explaining a method of shielding a miniature X-ray head.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 초소형 엑스선튜브(110)는 원통형의 형상을 갖추고 있으며 엑스선 튜브(110)의 외주면을 감싸면서 하측으로 금속선(120)이 각각 연장된 양/음 전극을 형성한다. 한편, 엑스선튜브(110)는 원통형으로 도시되었으나, 그 형상은 원통 형상으로 한정되는 것은 아니며, 사각통 형상 등 다양한 형상으로 구성될 수 있다. 그리고 도 2에 도시된 절연체(200)를 엑스선튜브(110) 전체와 연장된 전극(120)의 일부를 감싸면서 도 4에 도시된 것처럼 엑스선튜브(110) 외주면을 감싸도록 하여 하부로 부터 끼운다. 한편 절연체(200)는 절연체(200)의 내 외부 공간을 절연시킬 수 있는 재질이면 무관하며 특히 무기 절연체를 사용하는 것이 바람직하다.Referring to FIG. 1 , the miniature X-ray tube 110 according to an embodiment of the present invention has a cylindrical shape, and the metal wire 120 extends downward while surrounding the outer circumferential surface of the X-ray tube 110, respectively. to form an electrode. Meanwhile, although the X-ray tube 110 is shown as a cylindrical shape, the shape is not limited to a cylindrical shape, and may be configured in various shapes such as a rectangular cylindrical shape. Then, the insulator 200 shown in FIG. 2 is inserted from the bottom to surround the outer circumferential surface of the X-ray tube 110 as shown in FIG. 4 while covering the entire X-ray tube 110 and a part of the extended electrode 120 . On the other hand, the insulator 200 may be any material capable of insulating the inner and outer spaces of the insulator 200 , and in particular, it is preferable to use an inorganic insulator.

그리고 나서 절연체(200)에 절연 에폭시(미도시)를 충진하고 소정시간의 진공탈포를 통해 절연 에폭시가 모세관 현상에 의해 새어 나오지 않도록 완전히 충진되도록 한다. 이러한 진공탈포과정은 통상 20분 내지 30분 정도가 적절하며 그 이내에 진공탈포를 종료할 시에는 절연체와 이후 봉입될 세라믹 재질의 바디(300)간에 간극사이에 공기층이 형성될 수 있고 이러한 공기층은 엑스선이 투과될 경우, 공기층의 이온화 현상으로 인해 Current Path가 발생될 수 있기 때문에 적어도 20~30분 정도 탈포를 하는 것이 바람직하다. 또한 진공 탈포 공정이 지나면 절연 에폭시가 완전히 경화될 수 있도록 적어도 대기 조건하에서 24시간 경화과정을 거쳐야 한다. 만일 24시간 이내에 경화과정을 마칠 경우, 경화가 제대로 되지 않는 경우가 발생하기 때문에 본 발명의 실시예에서는 대기 조건하에서 24시간 경화하는 것이 바람직하다.Then, the insulating epoxy (not shown) is filled in the insulator 200, and the insulating epoxy is completely filled so that the insulating epoxy does not leak due to the capillary phenomenon through vacuum defoaming for a predetermined time. This vacuum defoaming process is usually suitable for about 20 to 30 minutes, and when the vacuum defoaming is finished within that time, an air layer may be formed between the gap between the insulator and the ceramic body 300 to be sealed afterwards, and this air layer is X-rayed. When this is permeated, it is preferable to defoaming for at least 20 to 30 minutes because the current path may be generated due to the ionization phenomenon of the air layer. In addition, after the vacuum defoaming process, the insulating epoxy must undergo a curing process for at least 24 hours under atmospheric conditions so that it can be completely cured. If the curing process is completed within 24 hours, curing may not be performed properly.

이러한 진공탈포 및 경화공정이 완료되면 도 3에 도시된 세라믹 재질의 바디(300)를 도 5에 도시된 것처럼 절연체(200)를 완전히 덮도록 하여 씌운다. 이러한 단계가 완료되면 엑스선튜브 상부쪽에 위치한 바디(300) 일단을 용접을 통하여 완전히 밀폐 고정시킨다. 이때 일반적으로 레이저로 용접하는 것이 바람직하다. When the vacuum defoaming and curing process is completed, the ceramic body 300 shown in FIG. 3 is covered with the insulator 200 completely covered as shown in FIG. 5 . When this step is completed, one end of the body 300 located on the upper side of the X-ray tube is completely sealed and fixed through welding. In this case, it is generally preferable to weld with a laser.

그리고 나서 도 6에 도시된 것처럼 케이블그랜드(400)의 일단을 전극이 연장된 방향으로 바디(300)와 결합하고 타단은 레이저로 용접하여 밀폐시킨다. 케이블그랜드(400)는 접지를 화길히 하기위해 메탈 재질로 형성하는 것이 바람직하다. Then, as shown in FIG. 6 , one end of the cable gland 400 is coupled to the body 300 in the direction in which the electrode is extended, and the other end is sealed by welding with a laser. The cable gland 400 is preferably formed of a metal material to improve the grounding.

이상과 같이, 엑스선 발생장치, 그중에서도 초소형 엑스선 발생장치를 구성하는데 있어 핵심 부품인 엑스선 튜브를 포함한 엑스선 헤드의 쉴드방법을 통해, 엑스선헤드내의 절연체의 절연 기능을 확실하게 유지시켜 제품 불량을 효과적으로 방지할 수 있다..As described above, through the shielding method of the X-ray head including the X-ray tube, which is a key component in configuring the X-ray generator, especially the ultra-small X-ray generator, the insulation function of the insulator in the X-ray head is reliably maintained to effectively prevent product defects. can..

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.Although the detailed description of the present invention described above has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those of ordinary skill 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.

110 : 엑스선튜브 120 : 전극(양/음)
200 : 절연체 300 : 바디
400 : 케이블그랜드 110: X-ray tube 120: electrode (positive / negative)
200: insulator 300: body
400: cable grand

Claims

inserting an insulator while enclosing the X-ray tube on which the electrode is formed;
filling the insulator with insulating epoxy;
vacuum defoaming;
curing the epoxy for a predetermined time;
inserting the body while wrapping the insulator;
A method of forming an X-ray head shield of an ultra-small X-ray generator, comprising: one end of a cable gland made of metal is coupled to one end of the body to surround the electrode exposed from the body, and sealing the other end.

The method of claim 1,
The method of forming an X-ray head shield of an ultra-small X-ray generator further comprising the step of welding with a laser after the step of sealing the other end of the cable gland.

The method of claim 1,
In the vacuum defoaming step,
An X-ray head shield forming method of an ultra-small X-ray generator, characterized in that it is made within 20 to 30 minutes.

The method of claim 1,
In the step of curing the epoxy for a predetermined time,
An X-ray head shield forming method of an ultra-small X-ray generator, characterized in that it is cured in a standby state for at least 24 hours.