KR102520023B1 - X-ray generator and manufacturing method thereof - Google Patents

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KR102520023B1
KR102520023B1 KR1020170086063A KR20170086063A KR102520023B1 KR 102520023 B1 KR102520023 B1 KR 102520023B1 KR 1020170086063 A KR1020170086063 A KR 1020170086063A KR 20170086063 A KR20170086063 A KR 20170086063A KR 102520023 B1 KR102520023 B1 KR 102520023B1
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Abstract

본 발명은 절연 및 차폐 성능을 향상시킬 수 있는 엑스선 발생장치 및 그 제조방법에 관한 것으로, 본 발명의 엑스선 발생장치는 엑스선을 방출하는 엑스선 튜브, 상기 엑스선 튜브에 인가되는 전압을 승압하는 승압 회로, 엑스선 튜브 및 승압 회로를 수용하며, 차폐제와 절연 수지가 제1 혼합 비율로 혼합된 제1 혼합물로 이루어진 외부 케이스, 및 외부 케이스 내에 채워지며, 차폐제와 절연 수지가 제1 혼합 비율과 다른 제2 혼합 비율로 혼합된 제2 혼합물로 이루어진 몰딩부를 포함한다. 이와 같이, 엑스선 튜브 및 승압 회로를 수용하는 외부 케이스 및 외부 케이스에 충진되는 몰딩부의 물질을 최적화하여 엑스선 발생장치의 절연 및 차폐 특성을 향상시킬 수 있으며 이를 기반으로 초소형 및 초경량 엑스선 발생장치의 구현이 가능해 진다.The present invention relates to an X-ray generator capable of improving insulation and shielding performance and a manufacturing method thereof. An outer case containing an X-ray tube and a booster circuit, and made of a first mixture in which a shielding agent and an insulating resin are mixed in a first mixing ratio, and a second mixture filled in the outer case and in which the shielding agent and the insulating resin are different from the first mixing ratio and a molding part made of the second mixture mixed in a ratio. In this way, it is possible to improve the insulation and shielding characteristics of the X-ray generator by optimizing the materials of the outer case accommodating the X-ray tube and the boost circuit and the molding part filled in the outer case, and based on this, it is possible to implement a miniaturized and ultra-lightweight X-ray generator. it becomes possible

Description

엑스선 발생장치 및 그 제조방법{X-RAY GENERATOR AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}X-ray generator and its manufacturing method {X-RAY GENERATOR AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 엑스선 발생장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 엑스선 차폐 및 전기적 절연 성능을 동시에 확보시킬 수 있는 엑스선 발생장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an X-ray generator, and more particularly, to an X-ray generator capable of simultaneously securing X-ray shielding and electrical insulation performance, and a manufacturing method thereof.

일반적으로, 엑스선(X-ray) 발생장치는 의료 진단용이나 비파괴 검사용 또는 화학분석용 등 다양한 검사장치 또는 진단장치에 응용되어 폭넓게 사용되고 있다.BACKGROUND ART In general, X-ray generators are widely used by being applied to various inspection devices or diagnostic devices such as medical diagnosis, non-destructive inspection, or chemical analysis.

한편, 엑스선을 발생시키기 위해서는 고전압을 필요로 하고 있으며, 종래에는 전기적인 절연을 확보하기 위해서 절연유, 절연용 가스 또는 몰드 기술 등을 사용한 절연기술이 사용되고 있다.On the other hand, high voltage is required to generate X-rays, and conventionally, insulation technology using insulating oil, insulating gas, or mold technology is used to secure electrical insulation.

몰드 기술을 이용한 절연기술에 의하면 소형으로도 절연을 확보할 수 있다는 장점을 구비하고 있으나, 몰드시 공극이 많이 형성되어, 절연 효율이 떨어진다는 문제가 있다.According to the insulation technology using the mold technology, it has the advantage of being able to secure insulation even in a small size, but there is a problem that many voids are formed during molding, and the insulation efficiency is lowered.

또한, 엑스선을 이용한 장치를 사용함에 있어서는, 인체에 유해한 엑스선을 차폐하고자하는 노력이 매우 중요하며, 현재 소형 엑스선관을 제작하는 데 있어서 차폐 물질로 가장 많이 사용하는 것은 납으로, 얇은 시트 형태로 만들어질 수 있는 만큼 가공성이 좋으나, 납이 중금속이라는 점 때문에 환경오염이나 인체에 유해하다는 문제점이 있다.In addition, when using devices using X-rays, efforts to shield X-rays harmful to the human body are very important, and currently, lead is the most used shielding material in manufacturing small X-ray tubes, made in the form of thin sheets. Although processability is good as much as possible, there is a problem that lead is harmful to the environment or human body due to the fact that it is a heavy metal.

한편, 종래에 납을 대체할 수 있는 물질로 제시되고 있는 텅스텐 등의 비중이 높은 금속류의 경우, 텅스텐의 도체적 특성으로 인하여 절연되어야 하는 구조에 있어서 전기적 분리가 용이하지 않는 문제점이 있다. 이로 인해, 엑스선 튜브를 절연시키기 위한 절연 땡크(배쓰)와 상기 절연 땡크의 외부를 감싸는 차폐제를 구성함에 따라, 엑스선 발생장치의 크기 및 무게가 커지게 되는 문제점이 발생된다.On the other hand, in the case of metals with a high specific gravity such as tungsten, which has been proposed as a material that can replace lead, there is a problem in that electrical separation is not easy in a structure to be insulated due to the conductive characteristics of tungsten. For this reason, as an insulating tuck (bath) for insulating the X-ray tube and a shielding material surrounding the outside of the insulating tuck are configured, the size and weight of the X-ray generator increase.

따라서 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 엑스선 튜브 및 승압 회로를 수용하는 외부 케이스 및 외부 케이스에 충진되는 몰딩부의 물질을 최적화시켜 엑스선 차폐 및 전기적 절연 특성을 향상시킬 수 있는 엑스선 발생장치 및 그 제조 방법을 제공한다.Therefore, the present invention is to solve these problems, and an X-ray generator capable of improving X-ray shielding and electrical insulation characteristics by optimizing the materials of an outer case accommodating an X-ray tube and a boost circuit and a molding part filled in the outer case, and an X-ray generator and the same A manufacturing method is provided.

이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 의한 엑스선 발생장치는, 엑스선을 방출하는 엑스선 튜브, 상기 엑스선 튜브에 인가되는 전압을 승압하는 승압 회로, 상기 엑스선 튜브 및 상기 승압 회로를 수용하며, 차폐제와 절연 수지가 제1 혼합 비율로 혼합된 제1 혼합물로 이루어진 외부 케이스, 및 상기 외부 케이스 내에 충진되며, 상기 차폐제와 상기 절연 수지가 상기 제1 혼합 비율과 다른 제2 혼합 비율로 혼합된 제2 혼합물로 이루어진 몰딩부를 포함한다.An X-ray generator according to an embodiment of the present invention for solving these problems includes an X-ray tube emitting X-rays, a boosting circuit for boosting a voltage applied to the X-ray tube, the X-ray tube and the boosting circuit, An outer case made of a first mixture of a shielding agent and an insulating resin mixed in a first mixing ratio, and a second mixture filled in the outer case, in which the shielding agent and the insulating resin are mixed in a second mixing ratio different from the first mixing ratio. 2 includes a molding part made of the mixture.

상기 제1 혼합물은 상기 차폐제 및 상기 절연 수지가 3:1 ~ 6:1의 중량비로 혼합되며, 상기 제2 혼합물은 상기 차폐제 및 상기 절연 수지가 1:1 ~ 2:1의 중량비로 혼합될 수 있다. In the first mixture, the shielding agent and the insulating resin are mixed in a weight ratio of 3:1 to 6:1, and in the second mixture, the shielding agent and the insulating resin are mixed in a weight ratio of 1:1 to 2:1. there is.

상기 차폐제는 황산바륨(BaSO4) 및 산화비스무트(Bi2O3)과 같은 고비중의 절연 산화물을 포함하고, 상기 절연 수지는 실리콘 수지 및 에폭시 수지 중 어느 하나를 포함할 수 있다.The shielding agent may include an insulating oxide having a high specific gravity such as barium sulfate (BaSO 4 ) and bismuth oxide (Bi 2 O 3 ), and the insulating resin may include any one of a silicone resin and an epoxy resin.

상기 엑스선 발생장치는 상기 엑스선 튜브의 엑스선 방출면 상에 형성된 엑스선 투과부를 더 포함할 수 있다.The X-ray generator may further include an X-ray transmission portion formed on an X-ray emission surface of the X-ray tube.

상기 엑스선 발생장치는 상기 외부 케이스의 내부 중 상기 엑스선 튜브의 애노드 전극과 인접하게 형성된 방열판을 더 포함할 수 있다.The X-ray generator may further include a heat sink formed adjacent to the anode electrode of the X-ray tube in the outer case.

본 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 발생장치의 제조방법은, 차폐제와 절연 수지가 제1 혼합 비율로 혼합된 제1 혼합물로 외부 케이스를 형성하는 단계, 상기 외부 케이스 내부에 엑스선을 방출하는 엑스선 튜브 및 상기 엑스선 튜브에 인가되는 전압을 승압하는 승압 회로를 삽입하는 단계, 및 상기 엑스선 튜브 및 상기 승압 회로가 삽입된 상기 외부 케이스 내부에 상기 차폐제와 상기 절연 수지가 상기 제1 혼합 비율과 다른 제2 혼합 비율로 혼합된 제2 혼합물을 충진하여 경화시키는 단계를 포함할 수 있다. A manufacturing method of an X-ray generator according to an embodiment of the present invention includes forming an outer case with a first mixture in which a shielding agent and an insulating resin are mixed in a first mixing ratio, and an X-ray tube emitting X-rays inside the outer case. and inserting a boosting circuit for boosting a voltage applied to the X-ray tube, and a second mixing ratio in which the shielding material and the insulating resin are different from the first mixing ratio inside the outer case into which the X-ray tube and the boosting circuit are inserted. A step of filling and hardening the second mixture mixed at a mixing ratio may be included.

이와 같은 엑스선 발생장치 및 그 제조방법에 의하면, 엑스선 튜브 및 승압 회로를 패키징함에 있어, 엑스선 차폐성 및 전기적 절연성을 동시에 갖는 복합 혼합물로 외부 케이스 및 몰딩부를 형성하여 이중으로 패키징함으로써, 엑스선 발생장치의 엑스선 차폐성 및 전기적 절연성을 동시에 향상시킬 수 있다. 또한, 몰딩부를 형성함에 있어, 외부 케이스를 형성하는 혼합물에 비하여 낮은 점성을 갖는 혼합물을 이용함으로써, 몰딩부를 형성할 때 공극이 발생되는 것을 방지할 수 있다. According to the X-ray generator and the method for manufacturing the same, in packaging the X-ray tube and the booster circuit, the outer case and the molding part are formed of a complex mixture having both X-ray shielding and electrical insulation properties, and double packaging is performed. Shielding properties and electrical insulation properties can be improved at the same time. In addition, when forming the molding part, by using a mixture having a lower viscosity than the mixture forming the outer case, it is possible to prevent voids from being generated when forming the molding part.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 발생장치를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 엑스선 발생장치의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 다른 엑스선 발생장치의 제조방법을 나타낸 순서도이다.1 is a perspective view schematically illustrating an X-ray generator according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the X-ray generator shown in FIG. 1 .
3 is a flowchart illustrating a manufacturing method of an X-ray generator according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다.Since the present invention may have various changes and various forms, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text.

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. 하부, 상부 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 하부 구성 요소는 상부 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 상부 구성 요소도 하부 구성 요소로 명명될 수 있다.However, it should be understood that this is not intended to limit the present invention to the specific disclosed form, and includes all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. Terms such as lower, upper, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. These terms are only used for the purpose of distinguishing one component from another. For example, a lower component may be termed an upper component and, similarly, an upper component may be termed a lower component, without departing from the scope of the present invention.

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.Terms used in this application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "having" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more other features or It should be understood that the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof is not precluded.

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

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 발생장치를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 엑스선 발생장치의 단면도이다.FIG. 1 is a schematic perspective view of an X-ray generator according to an exemplary embodiment, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the X-ray generator shown in FIG. 1 .

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 엑스선 발생장치(100)는, 엑스선을 방출하는 엑스선 튜브(110), 상기 엑스선 튜브(110)에 인가되는 전압을 승압하는 승압 회로(120), 상기 엑스선 튜브(110) 및 상기 승압 회로(120)를 수용하며, 차폐제와 절연 수지가 제1 혼합 비율로 혼합된 제1 혼합물로 이루어진 외부 케이스(130), 및 상기 외부 케이스(130) 내에 충진되며, 상기 차폐제와 상기 절연 수지가 상기 제1 혼합 비율과 다른 제2 혼합 비율로 혼합된 제2 혼합물로 이루어진 몰딩부(140)를 포함한다.1 and 2 , an X-ray generator 100 according to an embodiment of the present invention includes an X-ray tube 110 that emits X-rays and a boost circuit that boosts a voltage applied to the X-ray tube 110. 120, an outer case 130 accommodating the X-ray tube 110 and the booster circuit 120 and made of a first mixture in which a shielding agent and an insulating resin are mixed in a first mixing ratio, and the outer case 130 ), and a molding part 140 made of a second mixture in which the shielding agent and the insulating resin are mixed at a second mixing ratio different from the first mixing ratio.

상기 엑스선 튜브(110)는 예를 들어, 냉음극 전자 방출원으로 탄소나노튜브(Carbon Nano Tube: CNT) 등의 나노 구조물을 이용한 전계 방출형 엑스선 튜브로 형성될 수 있다. 상기 전계 방출형 엑스선 튜브는 세라믹 재질의 진공 튜브 내에 캐소드 전극, 게이트 전극, 및 애노드 전극을 구비하고 있으며, 상기 캐소드 전극의 표면에 CNT 등의 나노 구조물로 형성된 에미터로부터 방출된 전자가 게이트 전극에 의해 여기 및 가속되어 상기 애노드 전극 상에 형성된 타겟에 충돌하여 엑스선이 발생되는 구성을 갖는다. 이와 달리, 상기 엑스선 튜브(110)는 전자 방출원으로 텅스텐 소재의 열음극을 사용하며, 텅스텐 필라멘트를 가열하여 전자를 방출시키고, 방출된 전자를 애노드 전극 측의 타겟에 충돌시켜 엑스선을 발생시키는 열음극 방식의 구성으로 이루어질 수도 있다.The X-ray tube 110 may be formed of, for example, a field emission type X-ray tube using a nanostructure such as a carbon nanotube (CNT) as a cold cathode electron emission source. The field emission type X-ray tube includes a cathode electrode, a gate electrode, and an anode electrode in a ceramic vacuum tube, and electrons emitted from an emitter formed of nanostructures such as CNT on the surface of the cathode electrode are disposed on the gate electrode. X-rays are generated by being excited and accelerated by collision with a target formed on the anode electrode. In contrast, the X-ray tube 110 uses a hot cathode made of tungsten as an electron emission source, emits electrons by heating a tungsten filament, and generates X-rays by colliding the emitted electrons with a target on the anode electrode side. It may consist of a configuration of.

상기 승압 회로(120)는 외부로부터 인가되는 전압을 상기 엑스선 튜브(110)에 필요한 전압으로 승압하여 상기 엑스선 튜브(110)에 공급한다. 예를 들어, 상기 승압 회로(120)는 상기 엑스선 튜브(110)의 캐소드 전극, 게이트 전극 및 애노드 전극에 각각 인가되는 캐소드 전압, 게이트 전압 및 애노드 전압을 생성하여 엑스선 튜브(110)에 공급한다. The boost circuit 120 boosts a voltage applied from the outside to a voltage required for the X-ray tube 110 and supplies the voltage to the X-ray tube 110 . For example, the boost circuit 120 generates a cathode voltage, a gate voltage, and an anode voltage applied to the cathode electrode, the gate electrode, and the anode electrode of the X-ray tube 110, respectively, and supplies them to the X-ray tube 110.

상기 엑스선 튜브(110) 및 상기 승압 회로(120)는 상기 외부 케이스(130) 내에 실장된다. 상기 외부 케이스(130)는 차폐제와 절연 수지가 제1 혼합 비율로 혼합된 제1 혼합물로 이루어진다. 예를 들어, 상기 외부 케이스(130)는 상기 차폐제와 상기 절연 수지가 약 3:1 ~ 6:1의 중량비로 혼합된 복합 혼합물을 몰딩 성형하여 형성할 수 있다. 이때, 상기 차폐제는 전기적으로 절연성을 가지는 황산바륨(Barium Sulfate, BaSO4) 및 산화비스무트(bismuth oxide, Bi2O3) 중 어느 하나로 형성되는 것이 바람직하나, 이에 한정하지 않고 비중이 높은 재료의 절연 산화물 등이 사용될 수도 있다. 상기 차폐제의 절연 성능은 납 등의 전도체에 비해선 매우 우수한 편이나 엑스선 튜브(110)에서 요구하는 고전압 절연을 완벽히 확보하기엔 부족한 면이 있다. 따라서, 상기 엑스선 튜브(110)의 고전압 절연 성능을 확보하기 위한 절연 수지가 필요하게 되며, 상기 절연 수지는 실리콘 수지 및 에폭시 수지 중 어느 하나로 형성될 수 있다. 한편, 상기 차폐제와 상기 절연 수지가 혼합된 상기 제1 혼합물에는 상기 절연 수지를 경화시키기 위한 실리콘 경화제 또는 에폭시 경화제가 추가적으로 첨가될 수 있다. The X-ray tube 110 and the boost circuit 120 are mounted in the outer case 130 . The outer case 130 is made of a first mixture in which a shielding agent and an insulating resin are mixed in a first mixing ratio. For example, the outer case 130 may be formed by molding a composite mixture in which the shielding agent and the insulating resin are mixed in a weight ratio of about 3:1 to 6:1. At this time, the shielding agent is preferably formed of any one of barium sulfate (BaSO 4 ) and bismuth oxide (Bi 2 O 3 ), which have electrical insulation, but is not limited thereto, and insulation of materials with high specific gravity. Oxides and the like may also be used. The insulation performance of the shielding material is excellent compared to conductors such as lead, but it is insufficient to completely secure the high voltage insulation required by the X-ray tube 110 . Therefore, an insulating resin is required to secure high voltage insulating performance of the X-ray tube 110, and the insulating resin may be formed of any one of a silicone resin and an epoxy resin. Meanwhile, a silicone curing agent or an epoxy curing agent for curing the insulating resin may be additionally added to the first mixture in which the shielding agent and the insulating resin are mixed.

상기 차폐제로 이용되는 황산바륨(BaSO4) 또는 산화비스무트(Bi2O3)는 납을 대체하기 위한 전기적 절연성을 가지는 엑스선 차폐 물질로, 텅스텐(W), 붕소(B), 티타늄(Ti) 등에 비하여 우수한 안정성, 가공성 및 경제성을 지니고 있다. 예를 들어, 황산바륨(BaSO4) 또는 산화비스무트(Bi2O3)는 약 1 ~ 50um 크기의 파우더 형태로 제공되어 상기 절연 수지에 혼합된다. Barium sulfate (BaSO 4 ) or bismuth oxide (Bi 2 O 3 ) used as the shielding agent is an X-ray shielding material having electrical insulation to replace lead, such as tungsten (W), boron (B), titanium (Ti), etc. In comparison, it has excellent stability, processability and economic feasibility. For example, barium sulfate (BaSO 4 ) or bismuth oxide (Bi 2 O 3 ) is provided in the form of a powder having a size of about 1 to 50 μm and mixed with the insulating resin.

상기 절연 수지는 고전압이 인가되는 상기 엑스선 튜브(110)를 절연시키기 위하여 절연성이 우수한 실리콘 수지 또는 에폭시 수지를 사용하는 것이 바람직하나, 이에 한정하지 않고 열가소성 수지 기반의 PC(Polycarbonate), ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene) 등과 같은 수지도 사용될 수 있다. In order to insulate the X-ray tube 110 to which a high voltage is applied, it is preferable to use a silicone resin or an epoxy resin having excellent insulating properties, but is not limited thereto, and thermoplastic resin-based PC (Polycarbonate), ABS (Acrylonitrile Butadiene A resin such as Styrene) may also be used.

상기 외부 케이스(130)를 형성함에 있어, 상기 제1 혼합물을 구성하는 상기 차폐제와 상기 절연 수지의 혼합 비율에 따라, 엑스선 차폐성, 전기적 절연성, 점성, 성형 가공성 등이 달라지게 된다. 예를 들어, 상기 제1 혼합물에 함유된 상기 차폐제의 함량이 증가할수록 엑스선 차폐성 및 점성은 높아지나, 고전압 절연성 및 성형 가공성은 떨어지게 된다. 따라서, 상기 외부 케이스(130)의 엑스선 차폐 성능이 기존의 납과 비교하여 동등 이상의 수준으로 유지시킴과 동시에, 전기적 절연성 및 성형 가공성의 특징을 만족시키기 위하여, 상기 차폐제와 상기 절연 수지는 약 3:1 ~ 6:1의 혼합 비율로 혼합되는 것이 바람직하다. In forming the outer case 130, X-ray shielding properties, electrical insulation properties, viscosity, molding processability, and the like vary depending on the mixing ratio of the shielding agent and the insulating resin constituting the first mixture. For example, as the content of the shielding agent contained in the first mixture increases, X-ray shielding properties and viscosity increase, but high voltage insulation properties and molding processability deteriorate. Therefore, in order to maintain the X-ray shielding performance of the outer case 130 at a level equal to or higher than that of conventional lead, and to satisfy the characteristics of electrical insulation and molding processability, the shielding agent and the insulating resin are about 3: It is preferably mixed in a mixing ratio of 1 to 6:1.

상기 몰딩부(140)는 상기 엑스선 튜브(110) 및 승압 회로(120)가 실장된 상기 외부 케이스(130) 내에 충진된다. 상기 몰딩부(140)는 상기 외부 케이스(130)의 제조에 사용되는 혼합물과 동일한 혼합물이 사용되나, 혼합물의 혼합 비율이 다르다는 점에서 차이가 있다. 즉, 상기 몰딩부(140)는 상기 외부 케이스(130)에 사용되는 상기 차폐제와 상기 절연 수지가 상기 제1 혼합 비율과 다른 제2 혼합 비율로 혼합된 제2 혼합물로 이루어진다. 예를 들어, 상기 몰딩부(140)는 상기 차폐제와 상기 절연 수지가 약 1:1 ~ 2:1의 중량비로 혼합된 복합 혼합물로 형성될 수 있다. 이때, 상기 차폐제는 상기 외부 케이스(130)와 마찬가지로, 황산바륨(Barium Sulfate, BaSO4) 및 산화비스무트(bismuth oxide, Bi2O3) 중 어느 하나로 형성되는 것이 바람직하나, 이에 한정하지 않고 비중이 높은 재료의 절연 산화물 등이 사용될 수도 있으며, 상기 절연 수지는 실리콘 수지 및 에폭시 수지 중 어느 하나로 형성될 수 있다.The molding part 140 is filled in the external case 130 in which the X-ray tube 110 and the boost circuit 120 are mounted. The molding part 140 uses the same mixture as the mixture used for manufacturing the outer case 130, but is different in that the mixing ratio of the mixture is different. That is, the molding part 140 is made of a second mixture in which the shielding agent used in the outer case 130 and the insulating resin are mixed in a second mixing ratio different from the first mixing ratio. For example, the molding part 140 may be formed of a composite mixture in which the shielding agent and the insulating resin are mixed in a weight ratio of about 1:1 to 2:1. At this time, the shielding agent is preferably formed of any one of barium sulfate (BaSO 4 ) and bismuth oxide (Bi 2 O 3 ), like the outer case 130 , but is not limited thereto and has a specific gravity An insulating oxide or the like of a high material may be used, and the insulating resin may be formed of any one of a silicone resin and an epoxy resin.

상기 몰딩부(140)를 형성함에 있어, 상기 외부 케이스(130)에 비하여 전기적 절연성을 향상시키고, 몰딩부(140)를 형성할 때 공극이 발생되지 않도록 하는 것이 중요하다. 이러한 점을 고려하여, 상기 몰딩부(140)를 형성하는 상기 제2 혼합물은 상기 외부 케이스(130)를 형성하는 상기 제1 혼합물에 비하여 전기적 절연성이 높고, 점성이 낮은 혼합물로 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 조건을 만족시키기 위해, 상기 제2 혼합물은 상기 제1 혼합물에 비하여 상기 절연 수지의 함량이 증가되며, 예를 들어, 상기 차폐제와 상기 절연 수지가 약 1:1 ~ 2:1의 중량비로 혼합되는 것이 바람직하다.In forming the molding part 140 , it is important to improve electrical insulation compared to the outer case 130 and to prevent the formation of air gaps when forming the molding part 140 . Considering this point, it is preferable that the second mixture forming the molding part 140 is formed of a mixture having higher electrical insulation and lower viscosity than the first mixture forming the outer case 130. . In order to satisfy these conditions, the second mixture has an increased content of the insulating resin compared to the first mixture, for example, the shielding agent and the insulating resin are mixed at a weight ratio of about 1:1 to 2:1. it is desirable to be

이상과 같이, 상기 엑스선 튜브(110) 및 상기 승압 회로(120)를 패키징함에 있어, 엑스선 차폐성 및 전기적 절연성을 동시에 갖는 복합 혼합물로 상기 외부 케이스(130) 및 상기 몰딩부(140)를 형성하여 이중으로 패키징함으로써, 엑스선 발생장치의 엑스선 차폐성 및 전기적 절연성을 동시에 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 몰딩부(140)를 형성함에 있어, 상기 외부 케이스(130)를 형성하는 혼합물에 비하여 낮은 점성을 갖는 혼합물을 이용함으로써, 상기 몰딩부(140)를 형성할 때 공극이 발생되는 것을 방지할 수 있다. As described above, in packaging the X-ray tube 110 and the boost circuit 120, the outer case 130 and the molding part 140 are formed of a composite mixture having both X-ray shielding properties and electrical insulation properties, By packaging with the X-ray generator, it is possible to simultaneously improve the X-ray shielding properties and electrical insulation properties of the X-ray generator. In addition, in forming the molding part 140, by using a mixture having a lower viscosity than the mixture forming the outer case 130, generation of air gaps can be prevented when forming the molding part 140. can do.

한편, 상기 외부 케이스(130)는 상기 엑스선 튜브(110) 및 상기 승압 회로(120)의 삽입을 위해 일측이 개구된 형상으로 형성되며, 상기 외부 케이스(130)의 내부는 몰딩부(140)에 의해 채워진 구조로 형성될 수 있다. 이때, 상기 엑스선 튜브(110)로부터 발생된 엑스선이 외부로 방출될 수 있도록 상기 엑스선 튜브(110)의 엑스선 방출면 상에는 엑스선 투과부(132)가 형성될 수 있다. 상기 엑스선 투과부(132)는 상기 외부 케이스(130)의 측면 중 일부 영역에 형성될 수 있다. 상기 엑스선 투과부(132)는 예를 들어, 엑스선을 통과시키는 성질을 갖는 베릴륨(Be)으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 엑스선 튜브(110)의 애노드 전극에서 발생되는 열을 효과적으로 방열시키기 위하여, 상기 외부 케이스(130) 내부에는 상기 엑스선 튜브(110)의 애노드 전극과 인접하게 형성되는 방열판(142)이 형성될 수 있다. 상기 방열판(142)은 예를 들어, 전기적으로 절연성을 가지면서 열전도율이 높은 산화베릴륨(BeO) 등을 이용하여 형성할 수 있다.Meanwhile, the outer case 130 is formed in a shape with one side opened for insertion of the X-ray tube 110 and the boost circuit 120, and the inside of the outer case 130 is formed on the molding part 140. It can be formed into a structure filled by In this case, an X-ray transmission part 132 may be formed on the X-ray emitting surface of the X-ray tube 110 so that the X-ray generated from the X-ray tube 110 can be emitted to the outside. The X-ray transmission part 132 may be formed on a part of a side surface of the outer case 130 . The X-ray transmitting portion 132 may be formed of, for example, beryllium (Be) having a property of passing X-rays. In addition, in order to effectively dissipate heat generated from the anode electrode of the X-ray tube 110, a heat sink 142 formed adjacent to the anode electrode of the X-ray tube 110 is formed inside the outer case 130. can The heat dissipation plate 142 may be formed using, for example, beryllium oxide (BeO) having electrical insulation and high thermal conductivity.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 다른 엑스선 발생장치의 제조방법을 나타낸 순서도이다.3 is a flowchart illustrating a manufacturing method of an X-ray generator according to an embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 엑스선 발생장치(100)의 제조를 위해, 우선, 차폐제와 절연 수지가 제1 혼합 비율로 혼합된 제1 혼합물을 이용하여 외부 케이스(130)를 형성한다(S10). 예를 들어, 상기 외부 케이스(130)는 황산바륨(Barium Sulfate, BaSO4) 및 산화비스무트(bismuth oxide, Bi2O3)와 같이 비중이 높은 절연 산화물로 형성되는 차폐제와 실리콘 수지 및 에폭시 수지 등으로 형성되는 절연 수지가 약 3:1 ~ 6:1의 중량비로 혼합된 복합 혼합물을 몰딩 성형하여 형성할 수 있다. 1 to 3 , in order to manufacture the X-ray generator 100, first, an outer case 130 is formed using a first mixture in which a shielding agent and an insulating resin are mixed in a first mixing ratio (S10). ). For example, the outer case 130 may include a shielding material formed of an insulating oxide having a high specific gravity such as barium sulfate (BaSO 4 ) and bismuth oxide (Bi 2 O 3 ), a silicone resin, an epoxy resin, and the like. It may be formed by molding a composite mixture in which an insulating resin formed of is mixed in a weight ratio of about 3:1 to 6:1.

다음으로, 상기 외부 케이스(130) 내부에 엑스선을 방출하는 엑스선 튜브(110) 및 상기 엑스선 튜브(110)에 인가되는 전압을 승압하는 승합 회로(120)를 삽입한다(S20).Next, the X-ray tube 110 that emits X-rays and the boost circuit 120 that boosts the voltage applied to the X-ray tube 110 are inserted into the outer case 130 (S20).

다음으로, 상기 엑스선 튜브(110) 및 상기 승압 회로(120)가 삽입된 상기 외부 케이스(130) 내부에 상기 차폐제와 상기 절연 수지가 상기 제1 혼합 비율과 다른 제2 혼합 비율로 혼합된 제2 혼합물을 충진한 후 경화시켜 몰딩부(140)를 형성한다(S30). 예를 들어, 상기 몰딩부(140)는 황산바륨(Barium Sulfate, BaSO4) 및 산화비스무트(bismuth oxide, Bi2O3)와 같이 비중이 높은 절연 산화물로 형성되는 차폐제와 실리콘 수지 및 에폭시 수지 등으로 형성되는 절연 수지가 약 1:1 ~ 2:1의 중량비로 혼합된 복합 혼합물을 이용하여 형성할 수 있다. Next, a second mixture in which the shielding agent and the insulating resin are mixed at a second mixing ratio different from the first mixing ratio inside the outer case 130 into which the X-ray tube 110 and the boost circuit 120 are inserted is inserted. After filling the mixture, it is cured to form the molding part 140 (S30). For example, the molding part 140 may include a shielding agent formed of an insulating oxide having a high specific gravity such as barium sulfate (BaSO 4 ) and bismuth oxide (Bi 2 O 3 ), a silicone resin, an epoxy resin, and the like. It can be formed using a composite mixture in which an insulating resin formed of is mixed in a weight ratio of about 1: 1 to 2: 1.

한편, 상기 몰딩부(140)의 형성 전에 , 또는 상기 몰딩부(140)의 형성 후 일부를 제거하여 방열판(142)을 형성할 수 있다. Meanwhile, before forming the molding part 140 or after forming the molding part 140, a portion thereof may be removed to form the heat dissipation plate 142.

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 skilled in the art or those having ordinary knowledge in the art will find the spirit of the present invention described in the claims to be described later. And it will be understood that the present invention can be variously modified and changed without departing from the technical scope.

100 : 엑스선 발생장치
110 : 엑스선 튜브
120 : 승압회로
130 : 외부 케이스
140 : 몰딩부
132 : 엑스선 투과부
142 : 방열판100: X-ray generator
110: X-ray tube
120: boost circuit
130: outer case
140: molding part
132: X-ray transmission unit
142: heat sink

Claims (8)

엑스선을 방출하는 엑스선 튜브;
상기 엑스선 튜브에 인가되는 전압을 승압하는 승압 회로;
상기 엑스선 튜브 및 상기 승압 회로를 수용하며, 차폐제와 절연 수지가 제1 혼합 비율로 혼합된 제1 혼합물로 이루어진 외부 케이스; 및
상기 외부 케이스 내에 충진되며, 상기 차폐제와 상기 절연 수지가 상기 제1 혼합 비율과 다른 제2 혼합 비율로 혼합된 제2 혼합물로 이루어진 몰딩부를 포함하고,
상기 제1 혼합물은 상기 차폐제 및 상기 절연 수지가 3:1 ~ 6:1의 중량비로 혼합되며,
상기 제2 혼합물은 상기 차폐제 및 상기 절연 수지가 1:1 ~ 2:1의 중량비로 혼합되는 것을 특징으로 하는 엑스선 발생장치.an X-ray tube that emits X-rays;
a boosting circuit for boosting a voltage applied to the X-ray tube;
an outer case accommodating the X-ray tube and the boost circuit and made of a first mixture in which a shielding agent and an insulating resin are mixed in a first mixing ratio; and
A molding part filled in the outer case and made of a second mixture in which the shielding agent and the insulating resin are mixed at a second mixing ratio different from the first mixing ratio,
In the first mixture, the shielding agent and the insulating resin are mixed in a weight ratio of 3:1 to 6:1,
In the second mixture, the shielding agent and the insulating resin are mixed in a weight ratio of 1:1 to 2:1. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 차폐제는 황산바륨(BaSO4) 및 산화비스무트(Bi2O3)와 같은 고비중의 절연 산화물을 포함하고,
상기 절연 수지는 실리콘 수지 및 에폭시 수지 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스선 발생장치.According to claim 1,
The shielding agent includes an insulating oxide of high specific gravity such as barium sulfate (BaSO 4 ) and bismuth oxide (Bi 2 O 3 ),
The insulating resin may include any one of a silicone resin and an epoxy resin. 제1항에 있어서,
상기 엑스선 튜브의 엑스선 방출면 상에 형성된 엑스선 투과부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스선 발생장치.According to claim 1,
The X-ray generator further comprising an X-ray transmission part formed on an X-ray emission surface of the X-ray tube. 제1항에 있어서,
상기 외부 케이스의 내부 중 상기 엑스선 튜브의 애노드 전극과 인접하게 형성된 방열판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스선 발생장치.According to claim 1,
The X-ray generator of claim 1 , further comprising a heat dissipation plate formed adjacent to an anode electrode of the X-ray tube inside the outer case. 차폐제와 절연 수지가 제1 혼합 비율로 혼합된 제1 혼합물로 외부 케이스를 형성하는 단계;
상기 외부 케이스 내부에 엑스선을 방출하는 엑스선 튜브 및 상기 엑스선 튜브에 인가되는 전압을 승압하는 승압 회로를 삽입하는 단계; 및
상기 엑스선 튜브 및 상기 승압 회로가 삽입된 상기 외부 케이스 내부에 상기 차폐제와 상기 절연 수지가 상기 제1 혼합 비율과 다른 제2 혼합 비율로 혼합된 제2 혼합물을 충진하여 경화시키는 단계를 포함하고,
상기 제1 혼합물은 상기 차폐제 및 상기 절연 수지가 3:1 ~ 6:1의 중량비로 혼합되며,
상기 제2 혼합물은 상기 차폐제 및 상기 절연 수지가 1:1 ~ 2:1의 중량비로 혼합되는 것을 특징으로 하는 엑스선 발생장치의 제조방법. Forming an outer case with a first mixture in which a shielding agent and an insulating resin are mixed in a first mixing ratio;
inserting an X-ray tube for emitting X-rays and a boosting circuit for boosting a voltage applied to the X-ray tube into the outer case; and
Filling and hardening a second mixture in which the shielding agent and the insulating resin are mixed in a second mixing ratio different from the first mixing ratio into the outer case into which the X-ray tube and the boost circuit are inserted,
In the first mixture, the shielding agent and the insulating resin are mixed in a weight ratio of 3:1 to 6:1,
In the second mixture, the shielding agent and the insulating resin are mixed in a weight ratio of 1:1 to 2:1. 삭제delete 제6항에 있어서,
상기 차폐제는 황산바륨(BaSO4) 및 산화비스무트(Bi2O3)와 같은 고비중의 절연 산화물을 포함하고,
상기 절연 수지는 실리콘 수지 및 에폭시 수지 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스선 발생장치의 제조방법. According to claim 6,
The shielding agent includes an insulating oxide of high specific gravity such as barium sulfate (BaSO 4 ) and bismuth oxide (Bi 2 O 3 ),
The method of manufacturing an X-ray generator, wherein the insulating resin includes any one of a silicone resin and an epoxy resin.
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