KR102506657B1 - Electron emission source and x-ray apparatus having the same - Google Patents

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Abstract

개시된 본 발명에 의한 엑스레이장치의 전자방출 소스는, 전자를 양방향으로 방출하는 소스부 및 소스부를 사이에 두고 상호 마주하는 한 쌍의 게이트부재를 포함하여 소스부로부터 양방향으로 방출되는 전자를 추출하는 게이트부를 포함하는 게이트부를 포함하는 전자방출 소스 및, 전자방출 소스로부터 방출된 전자와의 충돌에 의해 엑스레이를 발생시키는 애노드부를 포함한다. 이러한 구성에 의하면, 방출되는 전자의 출력을 향상시킬 수 있어, 고효율의 전자방출이 가능하다. An electron emission source of an X-ray apparatus disclosed in the present invention includes a source unit for emitting electrons in both directions and a pair of gate members facing each other with the source unit interposed therebetween, and a gate for extracting electrons emitted from the source unit in both directions. and an electron emission source including a gate portion including a negative electrode, and an anode portion generating X-rays by collision with electrons emitted from the electron emission source. According to this configuration, the output of emitted electrons can be improved, and highly efficient electron emission is possible.

Figure R1020210039521
Figure R1020210039521

Description

전자방출 소스 및 이를 포함하는 엑스레이장치{ELECTRON EMISSION SOURCE AND X-RAY APPARATUS HAVING THE SAME}Electron emission source and X-ray device including the same {ELECTRON EMISSION SOURCE AND X-RAY APPARATUS HAVING THE SAME}

본 발명은 전자방출 소스 및 이를 포함하는 엑스레이장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 하나의 전자방출 소스로부터 양방향으로 전자를 방출하여 높은 수준의 전류 출력이 가능한 전자방출 소스 및 이를 포함하는 엑스레이장치에 관한 것이다. The present invention relates to an electron emission source and an X-ray device including the same, and more particularly, to an electron emission source capable of generating a high level of current output by emitting electrons in both directions from one electron emission source, and to an X-ray device including the same will be.

엑스레이는 진공관인 X선관(X-ray tube)을 구비하여, X선을 방출한다. 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. X-rays include an X-ray tube, which is a vacuum tube, to emit X-rays. The cathode of this X-ray tube is formed of a tungsten filament, and is heated by an 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 current emitted from the cathode moves toward the anode at high speed. At this time, when the electron flow collides with the counter electrode made of tungsten or molybdenum, the energy it has is released as X-rays.

한편, 엑스레이를 발생시키기 위한 전자방출 소스는 화학기상증착(CVD) 방식이 일반적이다. 화학기상증착은 금속에서 비금속에 이르기까지 다양한 종류의 기판에 엑스레이의 전계 방출원으로 나노 물질인 탄소나노튜브(CNT)를 성장시킨다. 여기서, 탄소나노튜브는 탄소로 이루어진 탄소 동소체(carbon allotrope)로서, 하나의 탄소 원자가 다른 탄소 원자와 육각형 벌집무늬로 결합되어 튜브형태를 이루고 있어 다양한 전기 전자 분야에서 응용되고 있다. 보편적으로 사용되는 실리콘(Si) 기판은 낮은 전도성으로 인해, 철(Fe), 니켈(Ni) 또는 일산화탄소(CO1)을 포함하는 금속 기판에 CNT를 성장시킨다. 이때, 금속 기판에 성장된 CNT는 에미터에 적용된다. Meanwhile, an electron emission source for generating X-rays is generally a chemical vapor deposition (CVD) method. Chemical vapor deposition grows carbon nanotubes (CNT), a nanomaterial, as a field emitter of X-rays on various types of substrates, from metals to non-metals. Here, the carbon nanotube is a carbon allotrope made of carbon, and one carbon atom is bonded to another carbon atom in a hexagonal honeycomb pattern to form a tube shape, which is applied in various electric and electronic fields. Due to low conductivity of a commonly used silicon (Si) substrate, CNTs are grown on a metal substrate containing iron (Fe), nickel (Ni) or carbon monoxide (CO 1 ). At this time, the CNT grown on the metal substrate is applied to the emitter.

한편, CNT가 성장된 기판에 의해 발생된 엑스레이는 품질의 균일성 및 안정성이 다소 낮다. 이에 따라, 근래에는 엑스레이 발생을 위한 전자방출 소스의 전자 방출 효율을 향상시키기 위한 다양한 연구가 지속적으로 이루어지고 있는 추세이다. On the other hand, X-rays generated by a substrate on which CNTs are grown have somewhat low quality uniformity and stability. Accordingly, in recent years, various studies to improve the electron emission efficiency of an electron emission source for generating X-rays have been continuously conducted.

한국등록특허 제10-0892366호Korea Patent No. 10-0892366 한국공개특허 제2007-0102117호Korean Patent Publication No. 2007-0102117

본 발명의 목적은 하나의 소스부로부터 발생된 전자를 양방향으로 방출하여 전자 방출 효율이 향상된 전자방출 소스를 제공하기 위한 것이다. An object of the present invention is to provide an electron emission source with improved electron emission efficiency by emitting electrons generated from one source unit in both directions.

본 발명의 다른 목적은 상기 목적이 달성된 전자방출 소스를 포함하는 엑스레이장치를 제공하기 위한 것이다. Another object of the present invention is to provide an X-ray apparatus including an electron emission source in which the above object is achieved.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 전자방출 소자는, 전자를 양방향으로 방출하는 소스부 및, 상기 소스부를 사이에 두고 상호 마주하는 한 쌍의 게이트부재를 포함하여, 상기 소스부로부터 양방향으로 방출되는 전자를 일방향 또는 양방향으로 추출하는 게이트부를 포함한다. An electron-emitting device according to the present invention for achieving the above object includes a source part for emitting electrons in both directions, and a pair of gate members facing each other with the source part interposed therebetween, and emitting electrons in both directions from the source part. and a gate unit for extracting electrons in one direction or in both directions.

또한, 상기 소스부는, 벌집(honeycomb), 사각 및 라인 형상 중 적어도 어느 하나의 형상을 가지며, 금속 재질로 마련되어 전자를 방출하는 전극 메쉬 및, 상기 전극 메쉬의 테두리를 지지하며, 전극이 인가되는 캐소드 전극을 포함하며, 상기 전극 메쉬에 대해 전방향으로 탄소나노튜브(CNT)가 성장될 수 있다. In addition, the source unit has at least one shape of a honeycomb, a square, and a line shape, and is made of a metal material to emit electrons, and supports an edge of the electrode mesh, and a cathode to which an electrode is applied. It includes an electrode, and carbon nanotubes (CNTs) may be grown in all directions with respect to the electrode mesh.

또한, 상기 소스부의 일면과 마주하는 제1게이트 메쉬 및 상기 제1게이트 메쉬의 테두리를 지지하며 전극이 인가되는 제1게이트 전극을 포함하는 제1게이트부재 및, 상기 소스부의 타면과 마주하는 제2게이트 메쉬 및 상기 제2게이트 메쉬의 테두리를 지지하며 전극이 인가되는 제2게이트 전극을 포함하는 제2게이트부재를 포함할 수 있다. In addition, a first gate member including a first gate mesh facing one surface of the source part and a first gate electrode supporting an edge of the first gate mesh and to which an electrode is applied, and a second facing the other surface of the source part It may include a gate mesh and a second gate member including a second gate electrode to which an electrode is applied while supporting an edge of the second gate mesh.

또한, 상기 제1 및 제2게이트부재는 상기 소스부로부터 각각 이격된 거리가 상호 같거나 상이할 수 있다. Further, the first and second gate members may have the same or different distances from the source part.

또한, 상기 소스부의 일면과 상기 제1게이트부재 사이의 거리는 상기 소스부의 타면과 상기 제2게이트부재 사이의 거리보다 짧을 수 있다. In addition, a distance between one surface of the source part and the first gate member may be shorter than a distance between the other surface of the source part and the second gate member.

또한, 상기 제1 및 제2게이트부재 중 어느 하나는 상기 소스부의 일면과 타면으로부터 각각 방출되는 상기 전자를 일방향으로 방출시키도록, 상기 소스부의 일면 또는 타면으로부터 방출된 상기 전자의 방출 방향을 편향시킬 수 있다. In addition, any one of the first and second gate members may deflect the emission direction of the electrons emitted from one surface or the other surface of the source part so that the electrons emitted from one surface and the other surface of the source part are emitted in one direction. can

또한, 상기 제1 및 제2게이트부재는 상기 소스부의 일면과 타면으로부터 각각 방출되는 상기 전자를 서로 다른 방향으로 방출시킬 수 있다. In addition, the first and second gate members may emit the electrons respectively emitted from one surface and the other surface of the source part in different directions.

또한, 상기 제1 및 제2게이트부재와 각각 마주하며 인광 도전성 물질이 코팅된 한 쌍의 ITO(Indium Tin Oxide) 필름을 포함하며, 상기 한 쌍의 ITO 필름은 상기 제1 및 제2게이트부재를 각각 통과한 상기 전자가 통과할 수 있다. In addition, a pair of ITO (Indium Tin Oxide) films facing the first and second gate members and coated with a phosphorescent conductive material are included, and the pair of ITO films cover the first and second gate members. The electrons that have passed through each can pass through.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 엑스레이장치는, 엑스레이 발생을 위한 전자를 양방향으로 방출하는 소스부 및, 상기 소스부를 사이에 두고 상호 마주하는 한 쌍의 게이트부재를 포함하여, 상기 소스부로부터 양방향으로 방출되는 전자를 일방향 또는 양방향으로 추출하는 게이트부를 포함하는 전자방출 소스 및, 상기 전자방출 소스로부터 방출된 상기 전자와의 충돌에 의해 엑스레이를 발생시키는 애노드부를 포함한다. An X-ray apparatus according to a preferred embodiment of the present invention includes a source unit for emitting electrons for generating X-rays in both directions, and a pair of gate members facing each other with the source unit interposed therebetween, so that the source unit is bi-directionally connected to the source unit. It includes an electron emission source including a gate part for extracting electrons emitted from the electron emission source in one or both directions, and an anode part generating X-rays by collision with the electrons emitted from the electron emission source.

또한, 상기 애노드부는 상기 소스부의 일면과 마주하도록 단일개로 마련되거나, 상기 소스부의 양면과 각각 마주하도록 한 쌍으로 마련될 수 있다. In addition, the anode unit may be provided singly to face one side of the source unit, or may be provided as a pair to face both sides of the source unit, respectively.

본 발명의 바람직한 다른 측면에 의한 엑스레이장치는, 엑스레이 발생을 위한 전자를 양방향으로 방출하는 하나의 소스부 및, 상기 소스부를 사이에 두고 상호 마주하는 한 쌍의 게이트부재를 포함하여 상기 소스부로부터 양방향으로 방출되는 전자를 추출하는 게이트부를 포함하는 게이트부를 포함하는 전자방출 소스 및, 상기 전자방출 소스로부터 방출된 상기 전자와의 충돌에 의해 엑스레이를 발생시키는 애노드부를 포함한다. An X-ray apparatus according to another preferred aspect of the present invention includes a source unit for emitting electrons for generating X-rays in both directions, and a pair of gate members facing each other with the source unit interposed therebetween, so that the source unit is bi-directionally connected to the source unit. It includes an electron emission source including a gate portion including a gate portion to extract electrons emitted from the electron emission source, and an anode portion to generate X-rays by collision with the electrons emitted from the electron emission source.

또한, 상기 애노드부는 상기 소스부의 일면과 마주하도록 단일개로 마련되거나, 상기 소스부의 양면과 각각 마주하도록 한 쌍으로 마련될 수 있다. In addition, the anode unit may be provided singly to face one side of the source unit, or may be provided as a pair to face both sides of the source unit, respectively.

또한, 상기 소스부는, 벌집(honeycomb), 사각 및 라인 형상 중 적어도 어느 하나의 형상을 가지며, 금속 재질로 마련되어 전자를 방출하는 전극 메쉬 및, 상기 전극 메쉬의 테두리를 지지하며, 전극이 인가되는 캐소드 전극을 포함하며, 상기 전극 메쉬에 대해 전방향으로 탄소나노튜브(CNT)가 성장될 수 있다. In addition, the source unit has at least one shape of a honeycomb, a square, and a line shape, and is made of a metal material to emit electrons, and supports an edge of the electrode mesh, and a cathode to which an electrode is applied. It includes an electrode, and carbon nanotubes (CNTs) may be grown in all directions with respect to the electrode mesh.

또한, 상기 게이트부는, 상기 소스부의 일면과 마주하는 제1게이트 메쉬 및, 상기 제1게이트 메쉬의 테두리를 지지하며 전극이 인가되는 제1게이트 전극을 포함하는 제1게이트부재 및, 상기 소스부의 타면과 마주하는 제2게이트 메쉬 및, 상기 제2게이트 메쉬의 테두리를 지지하며 전극이 인가되는 제2게이트 전극을 포함하는 제2게이트부재를 포함하며, 상기 제1 및 제2게이트부재는 온/오프(On/Off) 제어에 의해 상기 소스부로부터 양방향으로 방출되는 상기 전자를 일방향 또는 양방향으로 추출할 수 있다. In addition, the gate unit includes a first gate mesh facing one surface of the source unit and a first gate member including a first gate electrode supporting an edge of the first gate mesh and to which an electrode is applied, and the other surface of the source unit. A second gate member including a second gate mesh facing and a second gate electrode supporting an edge of the second gate mesh and to which an electrode is applied, wherein the first and second gate members are turned on/off The electrons emitted in both directions from the source unit may be extracted in one direction or in both directions by (On/Off) control.

또한, 상기 제1 및 제2게이트부재는 상기 소스부로부터 각각 이격된 거리가 상호 같거나, 상이할 수 있다. Further, the first and second gate members may have the same or different distances from the source part.

또한, 상기 애노드부는 상기 제1게이트부재와 마주하며, 상기 소스부의 일면과 상기 제1게이트부재 사이의 거리는 상기 소스부의 타면과 상기 제2게이트부재 사이의 거리보다 짧을 수 있다. In addition, the anode unit faces the first gate member, and a distance between one surface of the source unit and the first gate member may be shorter than a distance between the other surface of the source unit and the second gate member.

또한, 상기 제1 및 제2게이트부재 중 어느 하나는 상기 소스부의 일면과 타면으로부터 각각 방출되는 상기 전자를 일방향으로 방출시키도록, 상기 소스부의 일면 또는 타면으로부터 방출된 상기 전자의 방출 방향을 편향시킬 수 있다. In addition, any one of the first and second gate members may deflect the emission direction of the electrons emitted from one surface or the other surface of the source part so that the electrons emitted from one surface and the other surface of the source part are emitted in one direction. can

또한, 상기 제1 및 제2게이트부재는 상기 소스부의 일면과 타면으로부터 각각 방출되는 상기 전자를 서로 다른 방향으로 방출시킬 수 있다. In addition, the first and second gate members may emit the electrons respectively emitted from one surface and the other surface of the source part in different directions.

또한, 상기 제1 및 제2게이트부재와 각각 마주하며 인광 도전성 물질이 코팅된 한 쌍의 ITO(Indium Tin Oxide) 필름을 포함하며, 상기 한 쌍의 ITO 필름은 상기 제1 및 제2게이트부재를 각각 통과한 상기 전자가 통과할 수 있다. In addition, a pair of ITO (Indium Tin Oxide) films facing the first and second gate members and coated with a phosphorescent conductive material are included, and the pair of ITO films cover the first and second gate members. The electrons that have passed through each can pass through.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 첫째, 소스부에 대해 양방향으로 전자를 방출하여 추출할 수 있어, 2배 이상 증가된 전자 방출 효율을 얻을 수 있다. According to the present invention having the configuration as described above, first, since electrons can be emitted and extracted in both directions with respect to the source part, the electron emission efficiency increased by more than two times can be obtained.

둘째, 하나의 전자방출 소스가 양방향으로 전자를 방출하여 추출할 수 있어, 단층 엑스레이 촬영 또는 듀얼 디스플레이 등과 같은 다양한 형태의 엑스레이장치를 제공할 수 있다. 특히, 팬텀의 단층 엑스레이 촬영 이미지를 두가지 다른 각도에서 촬영하여 합성 엑스레이 이미지를 분석할 수 있다. Second, since a single electron emission source can emit and extract electrons in both directions, various types of X-ray devices such as tomography X-ray imaging or dual displays can be provided. In particular, a synthesized X-ray image may be analyzed by taking tomographic X-ray images of the phantom from two different angles.

셋째, 간단한 구조로 고출력을 구현할 수 있어, 경제적이면서도 신뢰도가 우수한 엑스레이장치를 제공할 수 있다.Third, it is possible to implement high output with a simple structure, thereby providing an economical and highly reliable X-ray device.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 전자방출 소스를 구비하는 엑스레이장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 엑스레이장치의 전자방출 소스의 다양한 실시예에 따른 전자 방향을 개략적으로 비교한 도면들이다.
도 3은 도 1에 도시된 엑스레이장치의 게이트 전압에 따른 애노드 전류를 비교한 그래프이다.
도 4는 도 1에 도시된 2개의 애노드를 구비하는 엑스레이장치를 개략적으로 도시한 도면이다. 그리고,
도 5는 도 1에 도시된 전자방출 소스의 변형예를 개략적으로 도시한 도면이다.
1 is a perspective view schematically illustrating an X-ray apparatus having an electron emission source according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is diagrams schematically comparing electron directions according to various embodiments of electron emission sources of the X-ray apparatus shown in FIG. 1 .
FIG. 3 is a graph comparing anode current according to gate voltage of the X-ray apparatus shown in FIG. 1 .
FIG. 4 is a diagram schematically showing an X-ray apparatus having two anodes shown in FIG. 1 . and,
5 is a diagram schematically showing a modified example of the electron emission source shown in FIG. 1;

이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 설명한다. 다만, 본 발명의 사상이 그와 같은 실시예에 제한되지 않고, 본 발명의 사상은 실시예를 이루는 구성요소의 부가, 변경 및 삭제 등에 의해서 다르게 제안될 수 있을 것이나, 이 또한 발명의 사상에 포함되는 것이다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the spirit of the present invention is not limited to such embodiments, and the spirit of the present invention may be proposed differently by adding, changing, and deleting components constituting the embodiments, but this is also included in the spirit of the present invention. It will be.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 엑스레이장치(1)가 개략적으로 도시된다. 1 schematically shows an x-ray apparatus 1 according to a preferred embodiment of the present invention.

도 1과 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 엑스레이장치(1)는 전자방출 소스(100) 및 애노드부(200)를 포함한다. As shown in FIG. 1 , an X-ray apparatus 1 according to an embodiment of the present invention includes an electron emission source 100 and an anode unit 200 .

참고로, 자세히 도시되지 않았으나, 엑스레이장치(1)의 전자방출 소스(100) 및 애노드부(200)는 중공의 진공 챔버(미도시)의 내부에 마련될 수 있다. 이러한 진공 챔버(미도시)에는 발생된 엑스레이(X)(도 4 참조)를 외부로 안내할 수 있는 윈도우(미도시)가 마련될 수 있다. 이러한 진공 챔버(미도시)의 구성은 본 발명의 요지가 아니므로 자세한 도시 및 설명은 생략한다. For reference, although not shown in detail, the electron emission source 100 and the anode unit 200 of the X-ray apparatus 1 may be provided inside a hollow vacuum chamber (not shown). A window (not shown) capable of guiding the generated X-rays (see FIG. 4 ) to the outside may be provided in the vacuum chamber (not shown). Since the configuration of such a vacuum chamber (not shown) is not the gist of the present invention, detailed illustration and description thereof will be omitted.

전자방출 소스(100)는 후술할 애노드부(200)와 마주하도록 마련되어, 엑스레이를 포함하는 소정 광을 발생시키기 위해 전자를 방출한다. 이러한 전자방출 소스(100)는 전자방출 모듈 내지 전자총을 포함할 수 있다. 한편, 본 실시예에 의한 전자방출 소스(100)는 탄소나노튜브(Carbon Nano Tube, CNT) 기반의 전계 방출(field emission) 방식으로 전자를 방출하는 것으로 예시한다. The electron emission source 100 is provided to face an anode unit 200 to be described later, and emits electrons to generate predetermined light including X-rays. The electron emission source 100 may include an electron emission module or an electron gun. Meanwhile, the electron emission source 100 according to the present embodiment is exemplified as emitting electrons in a field emission method based on a carbon nanotube (CNT).

이러한 전자방출 소스(100)는 소스부(110) 및 게이트부(120)를 포함한다. This electron emission source 100 includes a source part 110 and a gate part 120.

소스부(110)는 엑스레이 발생을 위한 전자를 양방향으로 방출한다. 이러한 소스부(110)는 전극 메쉬(111) 및 캐소드 전극(112)을 포함한다. The source unit 110 emits electrons for generating X-rays in both directions. The source unit 110 includes an electrode mesh 111 and a cathode electrode 112 .

전극 메쉬(111)는 벌집(honeycomb) 형상을 가지며, 금속 재질로 마련되어 전자(E)를 방출한다. 이러한 전극 메쉬(111)는 전자(E)를 방출하는 일종의 에미터(Emitter)로써, 얇은 판상의 면 광원으로 마련된다. 이러한 전극 메쉬(111)는 금속 합금(Alloy), 스테인레스 스틸(SUS), 몰리브덴(Molybdenum) 및 코발(Kovar) 등과 같은 금속 또는 탄소계열 물질로 마련될 수 있다. The electrode mesh 111 has a honeycomb shape and is made of a metal material to emit electrons (E). The electrode mesh 111 is a kind of emitter that emits electrons (E) and is provided as a thin plate-shaped surface light source. The electrode mesh 111 may be made of a metal or a carbon-based material such as metal alloy, stainless steel (SUS), molybdenum, and Kovar.

전극 메쉬(111)의 표면에는 화학기상증착(CVD)에 의해 나노 소재인 탄소나노튜브(Carbon Nano Tube, CNT)(C)가 성장되어, 전자(E)를 방출한다. 참고로, 본 발명에서 예시하는 일종의 음극 기판인 전극 메쉬(111)는 대략 0.1mm의 두께를 가질 수 있다. On the surface of the electrode mesh 111, carbon nanotubes (CNTs), which are nanomaterials, are grown by chemical vapor deposition (CVD) to emit electrons (E). For reference, the electrode mesh 111, which is a type of cathode substrate exemplified in the present invention, may have a thickness of approximately 0.1 mm.

한편, 전극 메쉬(111)는 벌집 형상으로 마련됨으로써, 기존의 적층 방향을 기준으로 후술할 애노드부(200)와 마주하는 일면에서만 탄소나노튜브(C)가 성장되지 않으며, 전방향에 대한 탄소나노튜브(C)의 성장이 가능하다(도 2 참조). 그로 인해, 전극 메쉬(111)로부터 실제 전자(E)가 방출되는 면적은 전극 메쉬(111)의 전 영역에 대해 90% 이상일 수 있다. 참고로, 전극 메쉬(111)는 벌집 형상으로만 한정하지 않으며, 전자(E)의 방출 면적을 증가시킬 수 있는 예컨대, 사각 및 라인 형상 등과 같이 다양한 형상으로도 변경 가능하다. On the other hand, since the electrode mesh 111 is provided in a honeycomb shape, carbon nanotubes (C) are not grown only on one side facing the anode unit 200 to be described later based on the existing stacking direction, and carbon nanotubes are grown in all directions. Growth of tube C is possible (see Fig. 2). Therefore, an area where electrons E are actually emitted from the electrode mesh 111 may be 90% or more of the entire area of the electrode mesh 111 . For reference, the electrode mesh 111 is not limited to a honeycomb shape, and may be changed to various shapes such as a square shape and a line shape that can increase an emission area of electrons E.

캐소드 전극(112)은 전극 메쉬(111)의 테두리를 지지하며, 전극이 인가된다. 본 실시예에서는 전극 메쉬(111)가 벌집 형상을 가지는 원반 형태로 마련되고, 캐소드 전극(112)은 중심 영역에 캐소드 홀(113)이 관통된 도넛 형상을 가진다. 여기서, 캐소드 전극(112)의 캐소드 홀(113)에 전극 메쉬(111)가 마련된다. 이러한 캐소드 전극(112) 또한, 벌집 형상 뿐만 아니라, 사각 및 라인 형상 중 적어도 어느 하나로 변경 가능하다. The cathode electrode 112 supports the edge of the electrode mesh 111, and the electrode is applied. In this embodiment, the electrode mesh 111 is provided in a disk shape having a honeycomb shape, and the cathode electrode 112 has a donut shape in which a cathode hole 113 passes through a central region. Here, the electrode mesh 111 is provided in the cathode hole 113 of the cathode electrode 112 . The cathode electrode 112 may also be changed to at least one of a rectangular shape and a line shape as well as a honeycomb shape.

한편, 상기와 같이 원반 형상을 가지는 소스부(110)의 형상은 일 실시예일 뿐이며, 한정 사항은 아니다. On the other hand, the shape of the source unit 110 having a disk shape as described above is only an example, and is not a limitation.

게이트부(120)는 소스부(110)를 사이에 두고 상호 마주하는 한 쌍의 게이트부재(130)(140)를 포함하여, 소스부(110)로부터 양방향으로 방출되는 전자(E)를 일방향 또는 양방향으로 추출한다. 본 실시예에서는 설명의 편의를 위해, 게이트부(120)가 제1 및 제2게이트부재(130)(140)를 포함하는 것으로 설명한다. The gate unit 120 includes a pair of gate members 130 and 140 facing each other with the source unit 110 interposed therebetween, so that electrons E emitted from the source unit 110 in both directions are transmitted in one direction or extract in both directions. In this embodiment, for convenience of explanation, it will be described that the gate unit 120 includes the first and second gate members 130 and 140 .

제1게이트부재(130)는 소스부(110)의 일면과 마주하는 제1게이트 메쉬(131) 및, 제1게이트 메쉬(131)의 테두리를 지지하며 전극이 인가되는 제1게이트 전극(132)을 포함한다. 또한, 제2게이트부재(140)는 소스부(110)의 타면과 마주하는 제2게이트 메쉬(141) 및, 제2게이트 메쉬(141)의 테두리를 지지하며 전극이 인가되는 제2게이트 전극(142)을 포함한다. 이러한 제1 및 제2게이트부재(130)(140)는 원반 형상으로 마련되어, 각각 전극 메쉬(111)의 일면과 타면에 마주한다. The first gate member 130 includes a first gate mesh 131 facing one surface of the source unit 110 and a first gate electrode 132 supporting an edge of the first gate mesh 131 and to which an electrode is applied. includes In addition, the second gate member 140 supports the second gate mesh 141 facing the other surface of the source unit 110 and the edge of the second gate mesh 141 and the second gate electrode to which the electrode is applied ( 142). These first and second gate members 130 and 140 are provided in a disk shape, and face one surface and the other surface of the electrode mesh 111, respectively.

참고로, 제1 및 제2게이트 메쉬(141)는 비교적 얇은 판상으로 마련되며, 금속의 망(Mesh) 형상을 가진다. 이러한 제1 및 제2게이트 메쉬(131)(141)의 테두리만이 제1 및 제2게이트 전극(141)(142)에 지지됨으로써, 제1 및 제2게이트 메쉬(131)(141)를 통과하여 추출되는 전자(E)의 방출을 간섭하지 않는다. 이때, 제1 및 제2게이트 메쉬(131)(141)도 육각형의 벌집 형상으로 마련됨으로써, 전자(E)가 금속망에 충돌되지 않고 안정적으로 배출됨에 보다 유리하다. 또한, 제1 및 제2게이트 메쉬(131)(141)도 벌집 형상이 아닌, 사각 및 라인 형상 중 적어도 어느 하나의 형상으로 변경 가능하다. For reference, the first and second gate meshes 141 are provided in a relatively thin plate shape and have a metal mesh shape. Only the edges of the first and second gate meshes 131 and 141 are supported by the first and second gate electrodes 141 and 142 to pass through the first and second gate meshes 131 and 141. It does not interfere with the emission of electrons (E) extracted by doing so. At this time, since the first and second gate meshes 131 and 141 are also provided in a hexagonal honeycomb shape, it is more advantageous that the electrons E are stably discharged without colliding with the metal mesh. In addition, the first and second gate meshes 131 and 141 may also be changed into at least one of a rectangular shape and a line shape rather than a honeycomb shape.

제1 및 제2게이트부재(130)(140)는 소스부(110)로부터 각각 이격된 거리가 상이하다. 보다 구체적으로, 제1게이트부재(130)는 소스부(110)의 전극 메쉬(111)의 일면으로부터 이격된 제1거리(D1)는 전극 메쉬(111)의 타면으로부터 제2게이트부재(140)가 이격된 제2거리(D2)보다 짧다. 즉, 전극 메쉬(111)를 사이에 두고 제1게이트부재(130)가 제2게이트부재(140)보다 전극 메쉬(111)에 보다 가깝게 배치되는 것이다. The first and second gate members 130 and 140 have different distances from the source part 110 . More specifically, the first gate member 130 is a first distance D1 spaced apart from one surface of the electrode mesh 111 of the source unit 110 is the second gate member 140 from the other surface of the electrode mesh 111 is shorter than the spaced second distance D2. That is, the first gate member 130 is disposed closer to the electrode mesh 111 than the second gate member 140 with the electrode mesh 111 therebetween.

참고로, 본 실시예에서는 소스부(110)와 제1게이트부재(130) 사이의 제1거리(D1)는 대략 370um이고, 소스부(110)와 제2게이트부재(140) 사이이 제2거리(D2)는 제1거리(D1)보다 대략 2배인 740um인 것으로 예시한다. 또한, 후술할 애노드부(200)는 전자방출 소스(100)에 대해 대략 20mm 가량 이격된 것으로 예시하나, 한정 사항은 아니다. For reference, in this embodiment, the first distance D1 between the source part 110 and the first gate member 130 is approximately 370 um, and the second distance between the source part 110 and the second gate member 140 (D2) is illustrated as being approximately twice as large as 740um than the first distance (D1). In addition, the anode unit 200 to be described later is exemplified as spaced apart from the electron emission source 100 by about 20 mm, but is not limited thereto.

여기서, 제1게이트부재(130)는 소스부(110)와 보다 가까운 제1거리(D1)로 이격되어 후술할 애노드부(200)와 마주함으로써, 제2게이트부재(140)는 소스부(110)에 대해 상대적으로 이격된 제2거리(D2)로 인해, 전극 메쉬(111)로부터 방출된 전자(E)가 추출되지 않고 제1게이트부재(130)를 향해 편향된다. 그로 인해, 전극 메쉬(111)의 전방향으로 탄소나노튜브(C)가 성장되어 방출된 전자(E)가 애노드부(200)로 집중되어 추출될 수 있어, 출력을 향상시킬 수 있다. Here, the first gate member 130 is spaced apart from the source unit 110 by a first distance D1 and faces the anode unit 200 to be described later, so that the second gate member 140 is connected to the source unit 110. ), the electrons E emitted from the electrode mesh 111 are deflected toward the first gate member 130 without being extracted. As a result, the electrons (E) emitted by the growth of the carbon nanotubes (C) in all directions of the electrode mesh 111 can be concentrated and extracted to the anode unit 200, so that the output can be improved.

한편, 도 2의 도시와 같이, 제1 및 제2게이트부재(130)(140)는 전극 인가를 온/오프(On/off) 제어함으로써, 소스부(110)로부터 방출된 전자(E)의 추출 방향을 제어할 수 있다. 예컨대, 도 2의 (a)의 도시와 같이, 제1게이트부재(130)에 전극이 인가되도록 제어되고 제2게이트부재(140)에는 전극이 인가되지 않도록 제어되면, 전극 메쉬(111)로부터 성장된 탄소나노튜브(C)로부터 방출된 전자(E)가 제1게이트 메쉬(131)만 통과하여 추출된다. 또한, 도 2의 (a)와 반대로 즉, 도 2의 (b)와 같이 제1게이트부재(130)에 대한 전극 인가가 오프(Off)되고, 제2게이트부재(140)에 전극이 인가되도록 제어될 경우에는, 제2게이트부재(140)를 통과하여 전자(E)가 추출된다. On the other hand, as shown in FIG. 2, the first and second gate members 130 and 140 control the application of the electrodes by on/off, thereby generating electrons E emitted from the source unit 110. You can control the extraction direction. For example, as shown in (a) of FIG. 2, when the electrode is controlled to be applied to the first gate member 130 and the electrode is controlled not to be applied to the second gate member 140, the electrode mesh 111 grows. Electrons (E) emitted from the carbon nanotubes (C) are extracted through only the first gate mesh 131 . In addition, contrary to FIG. 2 (a), that is, as shown in FIG. 2 (b), electrode application to the first gate member 130 is turned off and electrodes are applied to the second gate member 140. When controlled, electrons E are extracted through the second gate member 140 .

아울러, 도 2의 (c)와 같이, 제1 및 제2게이트부재(130)(140) 모두에 전극이 인가되도록 제어될 경우에는, 전극 메쉬(111)로부터 성장된 탄소나노튜브(C)로부터 방출된 전자(E)가 제1 및 제2게이트부재(130)(140)를 모두 통과하여 추출된다. In addition, as shown in (c) of FIG. 2, when the electrode is controlled to be applied to both the first and second gate members 130 and 140, from the carbon nanotubes (C) grown from the electrode mesh 111 The emitted electrons E pass through both the first and second gate members 130 and 140 and are extracted.

여기서, 도 2의 (a)의 경우에서는 전극 메쉬(111)로부터 전방향으로 성장된 탄소나노튜브(C) 중 전극이 인가되는 제1게이트부재(130)와 마주하는 위치의 탄소나노튜브(C)가 활성화된다. 또한, 도 2의 (b)의 경우에서는 제2게이트부재(140)와 마주하는 탄소나노튜브(C) 중에서 활성 탄소나노튜브(C)가 증가된다. 이 경우, 탄소나노튜브(C)들 중에서 전극이 인가되는 제1 또는 제2게이트부재(130)(140)와 마주하는 전극 메쉬(111)의 일면 또는 타면으로부터 성장되는 활성 탄소나노튜브(C)를 제외한 영역의 탄소나노튜브(C)는 전자(E)를 방출하나, 비가동 상태일 수 있다. Here, in the case of FIG. 2 (a), among the carbon nanotubes (C) grown in all directions from the electrode mesh 111, the carbon nanotubes (C) facing the first gate member 130 to which the electrode is applied ) is activated. In addition, in the case of (b) of FIG. 2 , the number of activated carbon nanotubes (C) among the carbon nanotubes (C) facing the second gate member 140 is increased. In this case, among the carbon nanotubes (C), the activated carbon nanotubes (C) grown from one side or the other side of the electrode mesh 111 facing the first or second gate member 130, 140 to which the electrode is applied The carbon nanotubes (C) in the region except for emit electrons (E), but may be in a non-movable state.

반면에, 도 2의 (c)와 같이, 제1 및 제2게이트부재(130)(140) 모두에 전극이 인가된 상태에서는 탄소나노튜브(C)의 전방향에 대한 활성 탄소나노튜브(C)가 증가됨으로써, 고출력의 전자(E) 방출이 가능하다. On the other hand, as shown in (c) of FIG. 2, in a state in which electrodes are applied to both the first and second gate members 130 and 140, the activated carbon nanotubes (C) in all directions of the carbon nanotubes (C) ) is increased, high-output electron (E) emission is possible.

한편, 도 2의 (a), (b) 및 (c)와 같이, 소스부(110)의 전극 메쉬(111)와 제1 및 제2게이트 메쉬(131)(141) 사이의 이격된 간격(D1)(D2)에는 전기장이 유도됨으로써, 전자(E)가 균일하게 추출될 수 있다. 이때, 도 1과 같이, 제1간격(D1)보다 제2간격(D2)이 더 길도록 제1 및 제2게이트부재(130)(140)가 설정될 경우, 전기장 유도에 의해 전자(E)가 제1게이트부재(130) 측으로 편향되어 추출됨에 보다 유리하다. On the other hand, as shown in (a), (b) and (c) of FIG. 2, the distance between the electrode mesh 111 of the source unit 110 and the first and second gate meshes 131 and 141 ( As an electric field is induced in D1 and D2, electrons E can be uniformly extracted. At this time, as shown in FIG. 1, when the first and second gate members 130 and 140 are set so that the second interval D2 is longer than the first interval D1, the electrons E It is more advantageous to be deflected toward the first gate member 130 and extracted.

이상과 같은 전자방출 소스(100)는 소스부(110)와 게이트부(120)를 상호 적층시켜 지지하는 스페이서(150)를 포함한다. 이러한 스페이서(150)는 소스부(110)의 캐소드 전극(112)과 게이트부(120)의 제1 및 제2게이트 전극(132)(142) 사이의 접촉에 의한 전기적 간섭을 방지하기 위해, 세라믹과 같은 절연성 재질로 마련됨이 좋다.The electron emission source 100 as described above includes a spacer 150 for mutually stacking and supporting the source part 110 and the gate part 120 . The spacer 150 is ceramic to prevent electrical interference caused by contact between the cathode electrode 112 of the source part 110 and the first and second gate electrodes 132 and 142 of the gate part 120. It is good to be provided with an insulating material such as

스페이서(150)는 도 1의 도시와 같이, 소스부(110)와 제1게이트부(120)의 사이에는 1개가 개재되고, 제2게이트부재(140)와 소스부(110)의 사이에는 2개가 개재됨으로써, 소스부(110)에 대한 제1 및 제2게이트부재(130)(140) 사이의 제1 및 제2거리(D1)(D2)를 조정할 수 있다. As shown in FIG. 1 , one spacer 150 is interposed between the source part 110 and the first gate part 120, and two spacers 150 are interposed between the second gate member 140 and the source part 110. When the dog is interposed, the first and second distances D1 and D2 between the first and second gate members 130 and 140 with respect to the source unit 110 may be adjusted.

애노드부(200)는 전자방출 소스(100)로부터 방출된 전자(E)와 충돌하여 엑스레이(X)와 같은 광을 발생시킨다. 애노드부(200)에서 발생하는 엑스레이(X)를 포함하는 광은 애노드부(200)의 재질과 엑스레이장치(1)에 인가되는 전압의 크기에 따라서 달라질 수 있으며, 구체적으로 엑스레이, 가시광선, 적외선, 자외선 가운데 어느 하나가 될 수 있다. The anode unit 200 collides with the electrons E emitted from the electron emission source 100 to generate light such as X-rays (X). Light including X-rays (X) generated from the anode unit 200 may vary depending on the material of the anode unit 200 and the magnitude of the voltage applied to the X-ray device 1, specifically, X-rays, visible rays, and infrared rays. , can be any one of the ultraviolet rays.

애노드부(200)는 전자방출 소스(100)와 마주하도록 마련되며, 도 1의 도시와 같이 소스부(110)와 가까운 위치에서 전자(E)의 추출에 유리한 제1게이트부재(130)와 마주하도록 배치될 수 있다. 한편, 애노드부(200)는 전자(E)가 충돌하는 반사면을 구비하며, 이러한 애노드부(200)의 구성은 본 발명의 요지가 아니므로, 자세한 설명은 생략한다. The anode unit 200 is provided to face the electron emission source 100, and faces the first gate member 130, which is advantageous in extracting electrons E, at a position close to the source unit 110 as shown in FIG. can be arranged to do so. Meanwhile, the anode unit 200 includes a reflective surface on which electrons E collide, and since the configuration of the anode unit 200 is not the gist of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.

이상과 같은 구성을 가지는 엑스레이장치(1)의 엑스레이 발생 동작을 도 1을 참고하여 정리하면, 다음과 같다. An X-ray generation operation of the X-ray apparatus 1 having the above configuration will be summarized with reference to FIG. 1 as follows.

소스부(110)의 캐소드 전극(112)에 음극이 인가되면, 캐소드 홀(113)에 마련된 전극 메쉬(111)로부터 탄소나노튜브(C)가 성장한다. 이때, 전극 메쉬(111)는 벌집 형상을 가짐으로써, 노출된 전 영역으로부터 탄소나노튜브(C)가 성장되어 전자(E)를 방출시킨다. 여기서, When a cathode is applied to the cathode electrode 112 of the source unit 110, carbon nanotubes (C) grow from the electrode mesh 111 provided in the cathode hole 113. At this time, since the electrode mesh 111 has a honeycomb shape, carbon nanotubes (C) are grown from the entire exposed area to emit electrons (E). here,

탄소나노튜브(C)로부터 방출된 전자(E)는 전극 메쉬(111)의 일면과 타면으로부터 방출된다. 이때, 애노드부(200)와 소스부(110)의 일면 사이에 마련된 제1게이트부재(130)를 전자(E)가 통과하여 애노드부(200)로 전자(E)를 출력시킨다. 이때, 제2게이트부재(140)는 전자(E)를 추출하지 않고 제1게이트부재(130)를 향해 전자(E)의 진행 방향을 편향시킴으로써, 전자(E)의 낭비 없이 높은 전자(E)의 출력을 기대할 수 있게 된다. Electrons (E) emitted from the carbon nanotubes (C) are emitted from one side and the other side of the electrode mesh 111 . At this time, electrons E pass through the first gate member 130 provided between the anode unit 200 and one surface of the source unit 110 to output electrons E to the anode unit 200 . At this time, the second gate member 140 deflects the traveling direction of the electrons E toward the first gate member 130 without extracting the electrons E, thereby generating high electrons E without wasting the electrons E. output of can be expected.

한편, 하기 표 1의 정리와 같이, 4가지 타입으로 전자방출 소스(100)를 마련할 경우의 누설율과 유효 전류 게인을 비교하였다. Meanwhile, as shown in Table 1 below, leakage rates and effective current gains in the case of providing the electron emission sources 100 in four types were compared.

Figure 112021035802117-pat00001
Figure 112021035802117-pat00001

표 1에서 No. 1 내지 4는 각각 최대 적용 게이트 전압이 1040V, 1040V, 840V 및 840V이다. 이러한 조건에서 유효 전류 게인은 제1 및 제2게이트부재(130)(140)가 동시에 작동되는 모드에서 일반적으로 적용되는 애노드부(200)와 마주하는 전면(Front) 게이트인 제1게이트부재(130)만이 작동하는 모드 사이의 전류 차이이다. 이러한 유효 전류 게인을 통해 전류의 누출을 판단할 수 있다. In Table 1, No. 1 to 4 have a maximum applied gate voltage of 1040V, 1040V, 840V and 840V, respectively. In this condition, the effective current gain is the first gate member 130, which is a front gate facing the anode unit 200, which is generally applied in a mode in which the first and second gate members 130 and 140 are simultaneously operated. ) is the difference in current between modes of operation. Current leakage can be determined through the effective current gain.

참고로, 표 1에서 제1 및 제2게이트부재(130)(140)의 재질 및 투명도(transparency ratio)가 동일한 No. 1은 게이트 누설율이 가장 낮으며, 유효 전류 게인이 가장 높다. 이를 통해, 제1 및 제2게이트부재(130)(140)의 재질 및 투명도가 동일할 때, 가장 고효율의 게이트 전류 출력을 기대할 수 있음을 확인할 수 있다. For reference, in Table 1, the first and second gate members 130 and 140 have the same material and transparency ratio. 1 has the lowest gate leakage and the highest effective current gain. Through this, it can be confirmed that the highest efficiency gate current output can be expected when the material and transparency of the first and second gate members 130 and 140 are the same.

또한, 도 3과 같이 게이트 전압과 애노드 전류를 상호 비교한 그래프를 참고하면, 제1 및 제2게이트부재(130)(140)를 동시에 구비하는 본 발명에 의한 엑스레이장치(1)가 제1 및 제2게이트부재(130)(140) 중 어느 하나만을 구비하는 경우와 비교하여, 상대적으로 게이트 전압에 따른 애노드 전류가 높음을 확인할 수 있다. 즉, 본 발명에 의한 제1 및 제2게이트부재(130)(140)를 구비하는 엑스레이장치(1)의 출력 효율이 우수하다. In addition, referring to the graph in which gate voltage and anode current are mutually compared as shown in FIG. 3, the X-ray apparatus 1 according to the present invention having first and second gate members 130 and 140 at the same time has first and second gate members 130 and 140, respectively. Compared to the case where only one of the second gate members 130 and 140 is provided, it can be confirmed that the anode current according to the gate voltage is relatively high. That is, the output efficiency of the X-ray apparatus 1 having the first and second gate members 130 and 140 according to the present invention is excellent.

한편, 도 1의 실시예에서는 엑스레이장치(1)가 1개의 애노드부(200)를 포함하는 것으로 예시하였으나, 꼭 이에 한정하는 것은 아니다. 예컨대, 도 4의 도시와 같이, 애노드부(200)가 2개의 애노드(210)(220)를 포함하는 변형예도 가능하다. 즉, 애노드부(200)는 제1 및 제2애노드(210)(220)를 포함할 수 있다. 여기서, 제1애노드(210)는 소스부(110)와 제1게이트부재(130)를 사이에 두고 마주하고, 제2애노드(220)는 소스부(110)와 제2게이트부재(140)를 사이에 두고 마주한다. Meanwhile, in the embodiment of FIG. 1, the X-ray apparatus 1 is illustrated as including one anode unit 200, but is not necessarily limited thereto. For example, as shown in FIG. 4, a modified example in which the anode unit 200 includes two anodes 210 and 220 is also possible. That is, the anode unit 200 may include first and second anodes 210 and 220 . Here, the first anode 210 faces the source part 110 and the first gate member 130 therebetween, and the second anode 220 connects the source part 110 and the second gate member 140. face each other

그로 인해, 소스부(110)로부터 전방향으로 성장하는 탄소나노튜브(C)로부터 방출된 전자는 각각 제1 및 제2게이트부재(130)(140)를 통과하여 추출된 후, 각각 마주하는 제1 및 제2애노드(210)(220)에서 엑스레이(X)로 반사된다. 이때, 제1 및 제2애노드(210)(220)는 팬텀(P)을 향해 엑스레이(X)를 반사시킴으로써, 제1 및 제2애노드(210)(220)가 팬텀(P)을 향해 동시에 전자(E)를 방출하여 엑스레이(X)로 촬영할 수 있다. 그로 인해, 하나의 소스부(110)를 구비하는 전자방출 소스(100)로부터 발생된 전자(E)를 사용하여 단층 엑스레이(X) 이미지를 얻을 수 있다. As a result, electrons emitted from the carbon nanotubes (C) growing in the forward direction from the source unit 110 are extracted through the first and second gate members 130 and 140, respectively, and then face each other. It is reflected as X-rays (X) at the first and second anodes 210 and 220. At this time, the first and second anodes 210 and 220 reflect X-rays (X) toward the phantom P, so that the first and second anodes 210 and 220 simultaneously generate electrons toward the phantom P. (E) can be emitted and photographed with X-rays (X). Therefore, a tomographic X-ray (X) image can be obtained using electrons E generated from the electron emission source 100 having one source unit 110 .

또한, 도 6을 참고하면, 전자방출 소스(100)의 변형예가 개략적으로 도시된다. 변형예에서는 전자방출 소스(100)는 소스부(110)에 대해 제1 및 제2게이트부재(130)(140)가 상호 동일 간격으로 이격되도록 마련되며, 제1 및 제2게이트부재(130)(140)는 각각 인광 도전성 물질이 코팅된 ITO(Indium Tin Oxide) 필름(160)과 마주할 수 있다. 여기서, 한 쌍의 ITO 필름(160)은 제1 및 제2게이트부재(130)(140)로부터 각각 추출된 전자(E)가 통과하도록 마련된다. 이 경우, 하나의 전자방출 소스(100)로 듀얼 디스플레이(Dual display)가 가능하다. Also, referring to FIG. 6, a modified example of the electron emission source 100 is schematically shown. In the modified example, the electron emission source 100 is provided so that the first and second gate members 130 and 140 are spaced apart from each other at the same interval with respect to the source unit 110, and the first and second gate members 130 140 may face an indium tin oxide (ITO) film 160 coated with a phosphorescent conductive material, respectively. Here, the pair of ITO films 160 are provided to allow electrons E extracted from the first and second gate members 130 and 140 to pass through. In this case, a dual display is possible with one electron emission source 100 .

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 it has been described with reference to the preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art will variously modify and change the present invention within the scope not departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below. You will understand that it can be done.

1: 엑스레이장치 100: 전자방출 소스
110: 소스부 111: 전극 메쉬
112: 캐소드 전극 113: 캐소드 홀
120: 게이트부 130: 제1게이트부재
131: 제1게이트 메쉬 132: 제1게이트 전극
140: 제2게이트부재 141: 제2게이트 메쉬
142: 제2게이트 전극 150: 스페이서
160: ITO 200: 애노드부
210: 제1애노드 220: 제2애노드
E: 전자 X: 엑스레이
C: 탄소나노튜브
1: X-ray device 100: electron emission source
110: source unit 111: electrode mesh
112: cathode electrode 113: cathode hole
120: gate part 130: first gate member
131: first gate mesh 132: first gate electrode
140: second gate member 141: second gate mesh
142: second gate electrode 150: spacer
160: ITO 200: anode part
210: first anode 220: second anode
E: electronic X: x-ray
C: carbon nanotube

Claims (19)

전자를 양방향으로 방출하는 소스부; 및
상기 소스부를 사이에 두고 상호 마주하는 한 쌍의 게이트부재를 포함하여, 상기 소스부로부터 양방향으로 방출되는 전자를 일방향 또는 양방향으로 추출하는 게이트부;
를 포함하며,
상기 게이트부는,
상기 소스부의 일면과 마주하는 제1게이트 메쉬 및, 상기 제1게이트 메쉬의 테두리를 지지하며 전극이 인가되는 제1게이트 전극을 포함하는 제1게이트부재; 및
상기 소스부의 타면과 마주하는 제2게이트 메쉬 및, 상기 제2게이트 메쉬의 테두리를 지지하며 전극이 인가되는 제2게이트 전극을 포함하는 제2게이트부재;
를 포함하는 전자방출 소스.
a source unit that emits electrons in both directions; and
a gate unit for extracting electrons emitted in both directions from the source unit in one direction or both directions, including a pair of gate members facing each other with the source unit interposed therebetween;
Including,
the gate part,
a first gate member including a first gate mesh facing one surface of the source part and a first gate electrode supporting an edge of the first gate mesh and to which an electrode is applied; and
A second gate member including a second gate mesh facing the other surface of the source part and a second gate electrode supporting an edge of the second gate mesh and to which an electrode is applied;
Electron emission source comprising a.
제1항에 있어서,
상기 소스부는,
벌집(honeycomb), 사각 및 라인 형상 중 적어도 어느 하나의 형상을 가지며, 금속 재질로 마련되어 전자를 방출하는 전극 메쉬; 및
상기 전극 메쉬의 테두리를 지지하며, 전극이 인가되는 캐소드 전극;
을 포함하며,
상기 전극 메쉬에 대해 전방향으로 탄소나노튜브(CNT)가 성장되는 전자방출 소스.
According to claim 1,
the source part,
an electrode mesh having at least one of a honeycomb shape, a square shape, and a line shape, and made of a metal material to emit electrons; and
a cathode electrode supporting an edge of the electrode mesh and to which an electrode is applied;
Including,
An electron emission source in which carbon nanotubes (CNTs) are grown in all directions with respect to the electrode mesh.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2게이트부재는 상기 소스부로부터 각각 이격된 거리가 상호 같거나 상이한 전자방출 소스.
According to claim 1,
wherein the first and second gate members have equal or different distances from the source part.
제1항에 있어서,
상기 소스부의 일면과 상기 제1게이트부재 사이의 거리는 상기 소스부의 타면과 상기 제2게이트부재 사이의 거리보다 짧은 전자방출 소스.
According to claim 1,
A distance between one surface of the source part and the first gate member is shorter than a distance between the other surface of the source part and the second gate member.
제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2게이트부재 중 어느 하나는 상기 소스부의 일면과 타면으로부터 각각 방출되는 상기 전자를 일방향으로 방출시키도록, 상기 소스부의 일면 또는 타면으로부터 방출된 상기 전자의 방출 방향을 편향시키는 전자방출 소스.
According to claim 1,
Any one of the first and second gate members deflects the emission direction of the electrons emitted from one side or the other side of the source portion so that the electrons emitted from one side and the other side of the source portion are emitted in one direction. sauce.
제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2게이트부재는 상기 소스부의 일면과 타면으로부터 각각 방출되는 상기 전자를 서로 다른 방향으로 방출시키는 전자방출 소스.
According to claim 1,
wherein the first and second gate members emit the electrons respectively emitted from one surface and the other surface of the source part in different directions.
제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2게이트부재와 각각 마주하며 인광 도전성 물질이 코팅된 한 쌍의 ITO(Indium Tin Oxide) 필름을 포함하며,
상기 한 쌍의 ITO 필름은 상기 제1 및 제2게이트부재를 각각 통과한 상기 전자가 통과하는 전자방출 소스.
According to claim 1,
It includes a pair of ITO (Indium Tin Oxide) films facing the first and second gate members and coated with a phosphorescent conductive material,
The electron emission source through which the electrons passing through the first and second gate members respectively pass through the pair of ITO films.
제1항, 제2항, 제4항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 전자방출 소스; 및
상기 전자방출 소스로부터 방출된 상기 전자와의 충돌에 의해 엑스레이를 발생시키는 애노드부;
를 포함하는 엑스레이장치.
an electron emission source according to any one of claims 1, 2, and 4 to 8; and
an anode unit generating X-rays by collision with the electrons emitted from the electron emission source;
X-ray device comprising a.
제9항에 있어서,
상기 애노드부는 상기 소스부의 일면과 마주하도록 단일개로 마련되거나, 상기 소스부의 양면과 각각 마주하도록 한 쌍으로 마련되는 엑스레이장치.
According to claim 9,
The anode unit is provided singly to face one side of the source unit, or is provided as a pair to face both sides of the source unit, respectively.
엑스레이 발생을 위한 전자를 양방향으로 방출하는 하나의 소스부 및, 상기 소스부를 사이에 두고 상호 마주하는 한 쌍의 게이트부재를 포함하여 상기 소스부로부터 양방향으로 방출되는 전자를 추출하는 게이트부를 포함하는 게이트부를 포함하는 전자방출 소스; 및
상기 전자방출 소스로부터 방출된 상기 전자와의 충돌에 의해 엑스레이를 발생시키는 애노드부;
를 포함하며,
상기 소스부는,
벌집(honeycomb), 사각 및 라인 형상 중 적어도 어느 하나의 형상을 가지며, 금속 재질로 마련되어 전자를 방출하는 전극 메쉬; 및
상기 전극 메쉬의 테두리를 지지하며, 전극이 인가되는 캐소드 전극;
을 포함하며,
상기 전극 메쉬에 대해 전방향으로 탄소나노튜브(CNT)가 성장되는 엑스레이장치.
A gate including one source part for emitting electrons for generating X-rays in both directions, and a gate part for extracting electrons emitted in both directions from the source part, including a pair of gate members facing each other with the source part interposed therebetween an electron emission source comprising a negative; and
an anode unit generating X-rays by collision with the electrons emitted from the electron emission source;
Including,
the source part,
an electrode mesh having at least one of a honeycomb shape, a square shape, and a line shape, and made of a metal material to emit electrons; and
a cathode electrode supporting an edge of the electrode mesh and to which an electrode is applied;
Including,
An X-ray device in which carbon nanotubes (CNTs) are grown in all directions with respect to the electrode mesh.
제11항에 있어서,
상기 애노드부는 상기 소스부의 일면과 마주하도록 단일개로 마련되거나, 상기 소스부의 양면과 각각 마주하도록 한 쌍으로 마련되는 엑스레이장치.
According to claim 11,
The anode unit is provided singly to face one side of the source unit, or is provided as a pair to face both sides of the source unit, respectively.
삭제delete 제11항에 있어서,
상기 게이트부는,
상기 소스부의 일면과 마주하는 제1게이트 메쉬 및, 상기 제1게이트 메쉬의 테두리를 지지하며 전극이 인가되는 제1게이트 전극을 포함하는 제1게이트부재; 및
상기 소스부의 타면과 마주하는 제2게이트 메쉬 및, 상기 제2게이트 메쉬의 테두리를 지지하며 전극이 인가되는 제2게이트 전극을 포함하는 제2게이트부재;
를 포함하며,
상기 제1 및 제2게이트부재는 온/오프(On/Off) 제어에 의해 상기 소스부로부터 양방향으로 방출되는 상기 전자를 일방향 또는 양방향으로 추출하는 엑스레이장치.
According to claim 11,
the gate part,
a first gate member including a first gate mesh facing one surface of the source part and a first gate electrode supporting an edge of the first gate mesh and to which an electrode is applied; and
A second gate member including a second gate mesh facing the other surface of the source part and a second gate electrode supporting an edge of the second gate mesh and to which an electrode is applied;
Including,
The first and second gate members extract the electrons emitted in both directions from the source part in one direction or in both directions by an on / off control.
제14항에 있어서,
상기 제1 및 제2게이트부재는 상기 소스부로부터 각각 이격된 거리가 상호 같거나, 상이한 엑스레이장치.
According to claim 14,
Wherein the first and second gate members have equal or different distances from the source unit.
제14항에 있어서,
상기 애노드부는 상기 제1게이트부재와 마주하며,
상기 소스부의 일면과 상기 제1게이트부재 사이의 거리는 상기 소스부의 타면과 상기 제2게이트부재 사이의 거리보다 짧은 엑스레이장치.
According to claim 14,
The anode portion faces the first gate member,
A distance between one surface of the source part and the first gate member is shorter than a distance between the other surface of the source part and the second gate member.
제14항에 있어서,
상기 제1 및 제2게이트부재 중 어느 하나는 상기 소스부의 일면과 타면으로부터 각각 방출되는 상기 전자를 일방향으로 방출시키도록, 상기 소스부의 일면 또는 타면으로부터 방출된 상기 전자의 방출 방향을 편향시키는 엑스레이장치.
According to claim 14,
Any one of the first and second gate members is an X-ray device that deflects the emission direction of the electrons emitted from one side or the other side of the source portion so as to emit the electrons respectively emitted from one side and the other side of the source portion in one direction. .
제14항에 있어서,
상기 제1 및 제2게이트부재는 상기 소스부의 일면과 타면으로부터 각각 방출되는 상기 전자를 서로 다른 방향으로 방출시키는 엑스레이장치.
According to claim 14,
The first and second gate members emit the electrons emitted from one surface and the other surface of the source part in different directions.
제14항에 있어서,
상기 제1 및 제2게이트부재와 각각 마주하며 인광 도전성 물질이 코팅된 한 쌍의 ITO(Indium Tin Oxide) 필름을 포함하며,
상기 한 쌍의 ITO 필름은 상기 제1 및 제2게이트부재를 각각 통과한 상기 전자가 통과하는 엑스레이장치.
According to claim 14,
It includes a pair of ITO (Indium Tin Oxide) films facing the first and second gate members and coated with a phosphorescent conductive material,
The pair of ITO films passes the electrons passing through the first and second gate members, respectively.
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