KR102556353B1 - 포터블 엑스선 발생장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 휴대 및 사용이 간편한 포터블 엑스선 발생장치에 관한 것으로, 보다 상세하게 설명하면, 엑스선을 발생시키는 엑스선튜브와, 상기 엑스선튜브로부터 발생된 엑스선을 전방으로 조사되도록 하는 방출콘 및 배터리의 전압을 스위칭하고 배터리의 전압을 승압시키는 회로기판들을 몸체부의 내부공간에 최적으로 사용할 수 있도록 배치하여 공간활용과 소형화 및 경량화에 유리하면서도 절연 안정성이 뛰어난 구조의 포터블 엑스선 발생장치에 관한 기술분야가 개시된다.

Description

포터블 엑스선 발생장치{Portable X-ray generator}

본 발명은 휴대 및 사용이 간편한 포터블 엑스선 발생장치에 관한 것으로, 보다 상세하게 설명하면, 엑스선을 발생시키는 엑스선튜브와, 상기 엑스선튜브로부터 발생된 엑스선을 전방으로 조사되도록 하는 방출콘 및 배터리의 전압을 스위칭하고 배터리의 전압을 승압시키는 회로기판들을 몸체부의 내부공간에 최적으로 사용할 수 있도록 배치하여 공간활용과 소형화 및 경량화에 유리하면서도 절연 안정성이 뛰어난 구조의 포터블 엑스선 발생장치에 관한 것이다.

엑스선 촬영은 엑스선의 직진성과 감쇠성을 이용한 방사선 촬영법으로서, 촬영대상을 투과하는 과정 중에 누적된 X선 감쇠량을 기초로 촬영대상의 내부구조에 대한 엑스선 영상을 제공한다. 엑스선 촬영 장치는 촬영대상을 향해 엑스선을 조사하는 엑스선 발생 장치, 촬영대상을 사이에 두고 상기 엑스선 발생 장치와 대향 배치되어 촬영대상을 투과한 엑스선을 검출하는 엑스선 센서, 상기 엑스선 센서의 검출결과인 엑스선 투영 데이터로 촬영영역의 내부구조에 대한 그레이 레벨(gray level)의 엑스선 영상을 구현하는 영상처리장치를 포함한다.

최근 들어 엑스선 촬영은 반도체 및 정보처리기술의 발전에 힘입어 디지털 센서를 이용한 DR(Digital Radiograhpy)로 빠르게 대체되는 가운데 엑스선 촬영 기술 또한 목적에 따라 다양하게 발전하고 있다. 일례로, 치과 분야에서 주로 시행되는 구강내 엑스선 촬영을 들 수 있다. 구강내 엑스선 촬영은 피검자의 구강내 한정된 영역의 엑스선 영상을 얻기 위한 엑스선 촬영기술로서, 피검자의 구강 내부에 엑스선 센서를 배치하고 구강 외부의 엑스선 발생 장치로부터 엑스선을 조사하여 이들 사이의 치아 및 치아주변조직에 대한 엑스선 영상을 획득한다. 이 같은 구강내 엑스선 촬영 영상은 왜곡이 적고 해상도와 선예도가 우수하며 방사선 노출이 상대적으로 적다는 장점을 지니고 있어 고해상도가 요구되는 임플란트 시술이나 근관치료 등에 주로 활용되고 있다. 구강내 엑스선 촬영의 편의성과 정확성을 높여 그 활용도를 향상시키기 위해서는 엑스선 방출 장치의 경량화 및 소형화가 요구된다.

최근에는 엑스선 방출 장치의 소형화 등을 위해, 탄소나노튜브(CNT) 등 나노 구조물을 이용한 전계방출 엑스선 소스에 대한 연구가 이루어지고 있다. 탄소나노튜브를 이용한 엑스선 소스는 전계방출(electric field emission) 방식으로서, 종래의 텅스텐 필라멘트 기반의 열음극 엑스선 소스 장치와는 그 전자 방출 메커니즘이 다르다. 탄소나노튜브 기반의 엑스선 소스는 상대적으로 낮은 전압의 인가로 전자 방출이 가능하고, 방출되는 전자가 탄소나노튜브의 길이방향을 따라 방출되기 때문에 애노드 전극 측의 엑스선 타켓면을 향한 전자의 방향 지향성이 우수하여 엑스선 방출 효율이 매우 높다. 또한 펄스형태의 엑스선을 방출시키는 것이 용이하여 저선량으로 엑스선 영상 획득이 가능할 뿐만 아니라 엑스선 동영상의 촬영이 가능하여 치과 진단용, 특히 구강내 엑스선 촬영용으로 활용 가능성이 매우 높다.

이제까지 알려진 전계방출 엑스선 소스(Field Emission X-ray Source)는 진공 용기 내에, 캐소드(cathode) 전극 상에 설치된 전자 방출원(emitter)과 그에 인접하게 설치된 게이트(gate) 전극을 구비하고, 게이트 전극과 전자 방출원 사이에 형성된 전계에 의해 전자가 방출되도록 구성된다. 게이트 전극은 메쉬(mesh) 형태나 전자 방출원의 배열에 따라 다수의 홀이 배열된 금속판 형태를 갖는다. 전자 방출원(emitter)으로부터 방출된 전자빔(electron beam)이 이러한 메쉬 구조 또는 다수의 홀을 통과하여 진행하면, 애노드(anode)와 캐소드(cathode) 사이에 형성된 전계에 의해 전자를 수십 kV로 가속하여 애노드 측에 설치된 엑스선 타겟(target)면에 타격시켜 엑스선이 방출되도록 한다. 또한, 캐소드와 애노드 사이의 전자 빔 진행 경로 주위에 배치된 집속 전극을 구비하여, 전자 빔을 집속하는 전기장을 형성하기도 한다.

전계방출 엑스선 소스는 엑스선 방출 장치의 소형화 및 경량화에 유리한 측면이 있으나, 반대로 작은 크기의 장치에서 애노드와 캐소드 사이에 약 65kV에 달하는 높은 전위차가 형성되므로 절연 파괴의 위험에 노출되기 쉽다. 절연 안정성을 높이기 위해서는 절연 거리를 늘리거나 절연 구조물을 추가할 수 있으나, 이는 소형화와 경량화에 역행하는 결과를 초래할 수 있다는 데에 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 종래기술의 일예로, 대한민국 등록특허 제10-1791909호에는 전계방출 엑스선 소스를 몸체부의 내부에 가로로 배치하고, 상기 전계방출 엑스선 소스의 전방에 엑스선 방출콘을 배치하며, 입력된 전압을 승압시키는 제1,2 구동회로부를 포함하여 구성되고, 상기 제1,2 구동회로부를 각각 상기 엑스선 방출콘과 엑스선 소스의 하부에 위치되도록 하며, 상기 제1,2 구동회로부를 절연몰드로 감싸는 한편, 몸체부의 전방에 배치되는 원통형 시준부와 엑스선 방출콘을 손잡이부의 중심선 전방에 배치하고, 엑스선 방출콘, 제1 구동회로부, 배터리팩을 상기 중심선 상에 배치함으로써, 소형화 및 경량화되고, 절연 안정성이 우수하며, 공간 활용 및 무게 배분이 적절하게 이루어져 엑스선 영상 촬영의 정확성을 높일 수 있는 전계방출 엑스선 소스를 갖는 포터블 엑스선 발생장치가 제시되어 있다.

그러나, 상기와 같은 종래기술은 전계방출 엑스선 소스가 가로로 배치됨에 따라 제1,2 구동회로부 뿐만 아니라 배터리의 전압을 스위칭하는 제3 구동회로부 또한 가로로 배치되도록 강제함으로써, 장치의 길이가 길어지거나 폭이 두꺼워질 수 있는 문제가 있고, 제1,2 구동회로부가 하부에 위치하고 있어 배선이 하부로 치우치게 되는 문제점이 있다.

아울러, 상기와 같은 종래기술은 엑스선 방출콘과 전계방출 엑스선 소스의 무게를 배분해야 하는 문제로 인해 구조적으로 안정성을 갖추기 위한 정확한 배치가 요구되는 문제점이 있다.

대한민국 등록특허 제10-1791909호(2017.10.25.등록)

본 발명은 상술한 종래기술에 따른 문제점을 해결하고자 안출된 기술로서, 종래의 포터블 엑스선 발생 장치는 전계방출 엑스선 소스가 작은 크기의 장치에서 높은 전위차가 형성되므로 절연 파괴의 위험에 노출되기 쉽고, 절연 안정성을 높이기 위해서 절연 거리를 늘리거나 절연 구조물을 추가함에 따라 소형화와 경량화에 역행하는 문제점이 발생하는 바,

엑스선튜브를 몸체부의 내부에 세워서 설치하고, 방출콘과 엑스선튜브가 함께 절연몰드에 감싸지도록 함으로써, 방출콘과 엑스선튜브의 무게중심을 몸체부의 무게중심에 맞춰 배치가 가능하므로 소형화 및 경량화에 유리하면서도 공간활용도가 높고, 절연 안정성이 우수한 포터블 엑스선 발생장치를 제공하는 것을 주된 목적으로 하고 있다.

본 발명은 상기와 같은 소기의 목적을 실현하고자, 엑스선이 전방으로 조사되도록 유도하는 원통형의 조사부(120)가 전방에 형성되는 몸체부(100);와 상기 몸체부(100)의 내부 전방에 배치되는 방출콘(200);과 상기 방출콘(200)의 후방에 위치되도록 상기 몸체부(100)의 내부에 수직으로 세워져 배치되되, 상기 방출콘(200)의 후방에 위치되도록 배치되고, 상기 방출콘(200)을 통해 엑스선을 방출하는 엑스선튜브(300); 및 상기 엑스선튜브(300)의 아노드에 전압을 인가하고, 상기 몸체부(100)의 내부에 배치되되, 상기 방출콘(200)과 엑스선튜브(300)의 측방에 수직하게 세워져 배치되며, 상기 엑스선튜브(300)와 함께 절연처리되는 제3회로기판(600);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 포터블 엑스선 발생장치를 제시한다.

또한, 본 발명은 우측이 개방되고, 상기 몸체부(100)의 내부에 배치되되, 내측에 상기 방출콘(200)과 엑스선튜브(300) 및 제3회로기판(600)을 수용하도록 배치되는 몰드프레임(700);과 상기 몰드프레임(700)의 내부에 충진되어 채워지는 절연몰드(800);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 몸체부(100)는 상기 몸체부(100)는 하부에 형성되는 손잡이부(110);와 상기 손잡이부(110)의 하부에 형성되어 배터리가 내부에 장착되는 배터리부(130);를 포함하여 구성되고, 상기 배터리부(130)는 무게중심(Gb)이 상기 몸체부(100)의 무게중심(G)을 지나는 중심라인(GL)보다 전방에 위치되며, 상기 몰드프레임(700)은 무게중심(Gf)이 상기 중심라인(GL)의 후방에 위치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 몰드프레임(700)은 상기 방출콘(200)과 엑스선튜브(300)가 위치되지 않은 후방의 내측 깊이가 전방보다 낮게 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 제시된 본 발명에 의한 포터블 엑스선 발생장치는 엑스선튜브를 몸체부의 내부에 세로로 배치하여 배터리의 전압을 스위칭하는 제1회로기판을 상기 엑스선 튜브의 상부에 배치시키고, 입력된 전압을 승압하여 게이트에 전압을 인가하는 제2회로기판과 상기 제2회로기판에서 승압된 전압을 승압하여 아노드에 전압을 인가하는 제3회로기판을 상기 엑스선튜브의 양측에 배치함으로써, 소형화와 경량화 및 공간활용도가 우수한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명은 방출콘과 엑스선튜브 및 아노드에 고전압을 인가하는 제3회로기판을 절연몰드에 의해 감싸지도록 함으로써, 절연 안정성이 우수한 효과 및 이에 따른 장치의 수명을 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명은 효율적인 공간활용과 안정적인 무게 배분이 이루어지고, 절연 안정성이 우수한 구조로 안정적인 조작이 가능하며, 조작의 정확성을 높일 수 있어 엑스선 영상 촬영의 정확성을 높이는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 포터블 엑스선 발생장치를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 포터블 엑스선 발생장치를 나타낸 측면도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 포터블 엑스선 발생장치의 내부 구조를 나타낸 측면 개략도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 포터블 엑스선 발생장치의 내부 구조를 나타낸 후방 개략도.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 포터블 엑스선 발생장치의 무게분배를 나타낸 측면 개략도.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 방출콘, 엑스선튜브, 몰드프레임, 제1,2,3회로기판을 나타낸 사시도.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 몰드프레임을 나타낸 다른 각도의 사시도.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 몰드프레임을 나타낸 측면도.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 방출콘, 엑스선튜브, 몰드프레임, 제1,2,3회로기판을 나타낸 분해 사시도.

본 발명은 휴대 및 사용이 간편한 포터블 엑스선 발생장치에 관한 것으로, 보다 상세하게 설명하면, 몸체부(100)와 상기 몸체부(100)의 내부에 배치되어 엑스선을 발생시키는 엑스선튜브(300)와, 상기 엑스선튜브(300)로부터 발생된 엑스선을 전방으로 조사되도록 하는 방출콘(200) 및 배터리의 전압을 스위칭하는 제1회로기판(400)과, 배터리의 전압을 1차로 승압시켜 상기 엑스선튜브(300)의 게이트에 전압을 인가하는 제2회로기판(500) 및 2차로 승압된 전압을 아노드에 인가하는 제3회로기판(600)을 포함하여 구성되되, 상기 엑스선튜브(300)를 몸체부(100)의 내부에 세워져 배치되도록 하여 상기 제1회로기판(400), 제2회로기판(500), 제3회로기판(600)을 상기 엑스선튜브(300)의 상부와 좌우측에 각각 배치시켜 상기 몸체부(100)의 내부공간을 최적으로 활용할 수 있도록 하는 한편, 상기 방출콘(200)과 엑스선튜브(300) 및 제3회로기판(600)이 내부에 수용되도록 하고, 내부에 절연몰드(800)가 충진되어 경화되는 몰드프레임(700)을 통해 공간활용과 소형화 및 경량화에 유리하면서도 절연 안전성이 뛰어난 구조의 포터블 엑스선 발생장치에 관한 것이다.

상기와 같은 본 발명의 포터블 엑스선 발생장치는 하부에 배터리가 내장되도록 장착되는 손잡이부(110)가 형성되고, 전방에 엑스선이 전방으로 조사되도록 유도하는 원통형의 조사부(120)가 형성되는 몸체부(100);와 상기 몸체부(100)의 내부 전방에 배치되는 방출콘(200);과 상기 방출콘(200)의 후방에 위치되도록 상기 몸체부(100)의 내부에 수직으로 세워져 배치되되, 상기 방출콘(200)과 수직으로 배치되고, 상기 방출콘(200)을 통해 엑스선을 방출하는 엑스선튜브(300);와 배터리의 전압을 스위칭하고, 상기 몸체부(100)의 내부에 배치되되, 상기 방출콘(200)과 엑스선튜브(300)의 상부에 수평하게 배치되는 제1회로기판(400);과 상기 엑스선튜브(300)의 게이트에 전압을 인가하고, 상기 몸체부(100)의 내부에 배치되되, 상기 방출콘(200)과 엑스선튜브(300)의 좌측에 수직하게 세워져 배치되는 제2회로기판(500); 및 상기 엑스선튜브(300)의 아노드에 전압을 인가하고, 상기 몸체부(100)의 내부에 배치되되, 상기 방출콘(200)과 엑스선튜브(300)의 우측에 수직하게 세워져 배치되는 제3회로기판(600);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 우측이 개방되고, 상기 몸체부(100)의 내부에 배치되되, 내측에 상기 방출콘(200)과 엑스선튜브(300) 및 제3회로기판(600)을 수용하도록 배치되는 몰드프레임(700);과 상기 몰드프레임(700)의 내부에 충진되어 채워지는 절연몰드(800);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 몸체부(100)는 하부에 형성되어 배터리가 내부에 장착되는 배터리부(130);를 포함하여 구성되고, 상기 배터리부(130)는 무게중심(Gb)이 상기 몸체부(100)의 무게중심(G)을 지나는 중심라인(GL)보다 전방에 위치되며, 상기 몰드프레임(700)은 무게중심(Gf)이 상기 중심라인(GL)의 후방에 위치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 몰드프레임(700)은 상기 방출콘(200)과 엑스선튜브(300)가 위치되지 않은 후방의 내측 깊이가 전방보다 낮게 형성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시예를 도시한 도면 1 내지 9를 참고하여 본 발명을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명의 포터블 엑스선 발생장치는 몸체부(100)와, 상기 몸체부(100)의 내부에 배치되는 방출콘(200), 엑스선튜브(300), 제1회로기판(400), 제2회로기판(500), 제3회로기판(600), 제어기판(900), 몰드프레임(700)을 포함하여 구성된다.

상기 몸체부(100)는 하부에 배터리가 내장되도록 장착되는 손잡이부(110)가 형성되고, 전방에 엑스선이 전방으로 조사되도록 유도하는 원통형의 조사부(120)가 형성되고, 상기 손잡이부(110)는 하부에 형성되어 배터리가 내부에 장착되는 배터리부(130)를 포함하여 구성된다.

즉, 상기 몸체부(100)는 하부에 손잡이부(110)가 형성되고, 상기 손잡이부(110)의 하부에 배터리부(130)가 형성되며, 전방에 조사부(120)가 형성된다. 이때, 상기 몸체부(100)는 도면 5에 도시된 바와 같이, 상기 손잡이부(110), 배터리부(130) 및 조사부(120)에 의해 무게중심(G)가 형성되고, 상기 무게중심(G)이 형성됨에 따라 지나는 중심라인(GL)이 형성되며, 상기 중심라인(GL)은 이후에 각각의 구성들의 무게가 배분될 때의 기준이 된다.

상기 배터리부(130)는 내부에 배터리가 장착됨에 따라 상기 배터리의 무게를 통해 상기 몸체부(100)가 안정적인 균형을 유지할 수 있도록 하고, 상기 손잡이부(110)는 상기 배터리부(130)의 상부 후방부터 상기 몸체부(100)의 전방 하부로 기울어지도록 형성됨에 따라 촬영자 즉, 사용자가 안정적으로 파지할 수 있도록 한다.

상기 조사부(120)는 상기 몸체부(100)의 전방에 원통형상으로 형성되고, 엑스선튜브(300)로부터 발생된 엑스선이 방출콘(200)을 통과하여 조사될 때, 넓은 범위로 방사되는 엑스선을 일정한 각도의 범위의 빔 형태로 통제한다.

이때, 상기 조사부(120)는 엑스선 차폐물질로 형성되거나 적어도 내부에 엑스선 차폐층이 형성되어 엑스선이 난반사 등으로 의도되지 않은 방향으로 진행하는 것을 차단하고, 엑스선의 조사 범위를 제어한다. 아울러, 상기 방출콘(200) 또한 엑스선 차폐물질로 형성되거나 적어도 내부에 엑스선 차폐층이 형성되는 것이 바람직하다. 부가하여, 상기 조사부(120)와 방출콘(200)은 길이방향 중심이 일치되도록 배치되고, 상기 조사부(120)와 방출콘(200)의 중심선이 조사되는 엑스선의 중심선이 된다.

상기 방출콘(200)은 상기 몸체부(100)의 내부 전방에 배치되는 것으로, 고깔 형상으로 이루어져 앞서 설명된 바와 같이, 엑스선튜브(300)로부터 발생된 엑스선이 넓은 범위로 방사되지 않도록 엑스선을 일정한 각도의 범위로 조사될 수 있도록 통제한다. 상기 방출콘(200)과 조사부(120)의 엑스선 차폐 물질 또는 엑스선 차폐층은 납 또는 산화 비스무트 등으로 이루어져 해당 부품의 무게를 증가시키는 요인이 된다.

이러한 방출콘(200)은 이후에 자세히 설명될 몰드프레임(700)의 내부에 위치되고, 상기 몰드프레임(700)의 내부에 채워져 경화되는 절연몰드(800)에 의해 상기 몰드프레임(700)과 일체화되며, 이에 따라 상기 몰드프레임(700)에 무게가 합산된다.

상기 엑스선튜브(300)는 상기 방출콘(200)의 후방에 위치되도록 상기 몸체부(100)의 내부에 수직으로 세워져 배치되되, 상기 방출콘(200)과 수직으로 배치되고, 상기 방출콘(200)을 통해 엑스선을 방출하는 것으로, 통상적인 원통형상으로 형성되고, 몸체부(100)의 내부에 수직 즉, 지면과 수직한 방향으로 세워진 형태로 배치된다.

이러한 엑스선튜브(300)는 상기 방출콘(200)의 후방에 일직선상으로 배치되고, 엑스선이 방출되는 방출면(도면 미도시)이 상기 방출콘(200)의 후방과 대응되는 위치에 위치될 수 있도록 설치됨에 따라 방출되는 엑스선이 상기 방출콘(200)과 조사부(120)를 통해 조사될 수 있도록 한다.

상기 엑스선튜브(300)는 캐소드 전극, 게이트 전극 및 아노드 전극의 3극관 구조로 이루어진다. 일예로, 캐소드 전극에 인가된 전압을 기준으로 게이트 전극에 전위차가 있는 전압이 인가되고, 아노드 전극에는 상기 게이트 전극에 인가된 전압보다 높은 전압이 인가됨에 따라 엑스선이 발생된다.

상기 엑스선튜브(300) 또한 금속 전극과 세라믹 스페이서 등으로 구성되므로 본 발명의 포터블 엑스선 발생장치의 무게를 가중시키고, 이후에 자세히 설명될 몰드프레임(700)의 내부에 위치되며, 상기 몰드프레임(700)의 내부에 채워져 경화되는 절연몰드(800)에 의해 상기 몰드프레임(700)과 일체화되어 상기 몰드프레임(700)에 상기 방출콘(200)과 함께 무게가 합산된다.

아울러, 상기 엑스선튜브(300)는 몸체부(100)의 내부에 세워져 설치됨에 따라 제1회로기판(400)과 제2회로기판(500) 및 제3회로기판(600)이 상부와 양측에 배치될 수 있어, 본 발명의 포터블 엑스선 발생장치의 소형화 및 경량화의 효과를 실현케 한다.

상기 제1회로기판(400)은 배터리의 전압을 스위칭하고, 상기 몸체부(100)의 내부에 배치되되, 상기 방출콘(200)과 엑스선튜브(300)의 상부에 수평하게 배치되는 것으로, 인버터 회로를 포함하여 배터리의 직류 전원을 공급받아 교류로 스위칭 즉, 변환하고, 높은 전압을 발생시키지 않음에 따라 별도의 절연 몰딩은 필요하지 않아 이후에 자세히 설명될 몰드프레임(700)의 상부에 결합되어 배치된다.

상기 제2회로기판(500)은 상기 엑스선튜브(300)의 게이트에 전압을 인가하고, 상기 몸체부(100)의 내부에 배치되되, 상기 방출콘(200)과 엑스선튜브(300)의 좌측에 수직하게 세워져 배치되는 것으로, 1차승압트랜스(510)를 포함하는 1차승압회로가 구성되어 상기 제1회로기판(400)에서 스위칭된 전압을 게이트에 인가되는 전압으로 승압시킨다.

이러한 상기 제2회로기판(500)은 게이트에 높은 전압을 인가하나, 이후에 자세히 설명될 제3회로기판(600)에 비해 낮은 전압을 인가하므로, 절연 몰딩을 하지 않고 이후에 자세히 설명될 몰드프레임(700)의 좌측에 결합되어 배치되며, 절연 재질로 이루어진 몰드프레임(700)에 결합되므로 자연스럽게 절연된다.

상기 제3회로기판(600)은 상기 엑스선튜브(300)의 아노드에 전압을 인가하고, 상기 몸체부(100)의 내부에 배치되되, 상기 방출콘(200)과 엑스선튜브(300)의 우측에 수직하게 세워져 배치되는 것으로, 다이오드와 커패시터를 포함하는 2차승압부(610)가 구성되어 제2회로기판(500)에서 입력되는 전압을 아노드에 인가되는 전압으로 승압시킨다.

이때, 상기 제3회로기판(600)은 제2회로기판(500)에 비해 높은 수십 kV의 전압을 다루므로 이후에 자세히 설명될 몰드프레임(700)의 우측 즉, 내부 우측에 결합되어 배치된 후 상기 몰드프레임(700)의 내부에 채워져 경화되는 절연몰드(800)에 의해 완전히 덮혀 절연 안전성이 향상되도록 하고, 이에 따라 장치의 수명 또한 연장되는 효과를 얻을 수 있다.

상기 회로기판들 즉, 제1회로기판(400), 제2회로기판(500) 및 제3회로기판(600)은 각각 이후에 자세히 설명될 몰드프레임(700)의 상부와 좌측 및 내부 우측에 설치되어 상기 몰드프레임(700)과 일체화되는 효과를 얻어 상기 몰드프레임(700)의 무게에 합산되어 이후에 상기 몰드프레임(700)의 무게중심(Gf)이 몸체부(100)의 무게중심(G)의 중심선상(GL)에 배치되어 사용자가 보다 안정적으로 사용이 가능한 효과를 실현케 한다.

한편, 본 발명은 몸체부(100)의 내부 후면에 결합되어 배치되고, 조작부(도면 미표시)와 연결되어 장치의 작동 상태 및 작동 모드 등을 제어할 수 있는 컨트롤 회로를 포함하는 제어기판(900)을 포함하여 구성되는데, 상기 제어기판(900)은 특성상 무게가 많이 나가지 않아 무게를 분배하는 구성에서 제외된다.

상기와 연관하여, 본 발명의 포터블 엑스선 발생장치는 우측이 개방되고, 상기 몸체부(100)의 내부에 배치되되, 내측에 상기 방출콘(200)과 엑스선튜브(300) 및 제3회로기판(600)을 내부에 수용하도록 배치되는 몰드프레임(700)과, 상기 몰드프레임(700)의 내부에 충진되어 채워진 후 경화되는 절연몰드(800)를 포함하여 구성된다.

상기 몰드프레임(700)은 상기 몸체부(100)의 내부에 결합되어 고정되고, 상기 방출콘(200)과, 엑스선튜브(300) 및 제3회로기판(600)이 결합되어 고정될 수 있도록 하며, 상기 엑스선튜브(300)에서 방출되는 엑스선이 상기 방출콘(200)을 통해 조사될 수 있도록 상기 방출콘(200)의 전방말단이 관통되어 설치된다.

이때, 상기 몰드프레임(700)의 내부에는 절연몰드(800)가 충진되어 채워진 후 경화되어 상기 제3회로기판(600)에 대한 절연 안정성을 향상시키는데, 상기 엑스선튜브(300)와 방출콘(200)의 사이로 엑스선이 원활하게 방출될 수 있도록 상기 엑스선튜브(300)와 방출콘(200)의 사이는 상기 절연몰드(800)가 상기 몰드프레임(700)의 내부에 채워질 때, 상기 방출콘(200)의 전방에서 삽입되어 상기 엑스선튜브(300)의 방출면에 밀접되는 삽입핀이 삽입된 후 상기 절연몰드(800)가 채워져 경화되어 상기 엑스선튜브(300)와 방출콘(200)의 사이에는 절연몰드(800)가 채워지지 않는다.

아울러, 상기 몰드프레임(700)은 도면 4에 도시된 바와 같이, 몸체부(100)의 길이방향 중심과 중심이 일치하지 않는데, 이는 좌측에 결합된 제2회로기판(500)의 1차승압트랜스(510)에 많은 양의 구리선이 감겨 있어 상당한 무게를 가지므로 상기 몸체부(100)의 길이방향 중심으로부터 우측으로 미세하게 치우쳐 배치됨으로써, 무게의 배분이 균형될 수 있도록 한다.

또한, 상기 몰드프레임(700)은 도면 5에 도시된 바와 같이, 무게중심(Gf)이 몸체부(100)의 무게중심(G)에 의해 형성된 중심라인(GL) 상에 위치되어 무게의 배분이 안정적으로 이루어지도록 하는데, 이에 따라 사용자가 촬영을 원활하도록 하는 효과를 실현케 한다.

이때, 상기 배터리부(130)는 무게중심(Gb)이 상기 몸체부(100)의 무게중심(G)을 지나는 중심라인(GL)의 전방에 위치되되, 하부에 위치되어 보다 안정적으로 무게의 배분이 이루어져 본 발명의 발생장치가 균형되도록 한다.

구체적으로, 상기 몸체부(100)의 전방에 형성된 조사부(120)는 앞서 설명된 바와 같이, 코팅 또는 자체의 재질을 이루는 엑스선 차폐물질과 상기 몸체부(100)의 전방에 돌출되어 형성됨에 따라 무게중심(Gi)이 상기 몸체부(100)의 무게중심(G)의 전방에 위치되어 상기 몸체부(100)가 전방으로 쓰러질 수 있으나, 상기 배터리부(130)의 무게중심(Gb)이 상기 중심라인(GL)의 하부 전방에 위치되어 상기 몸체부(100)가 쓰러지는 것이 억제된다.

또한, 상기 몰드프레임(700)은 방출콘(200), 엑스선튜브(300), 제1회로기판(400), 제2회로기판(500) 및 제3회로기판(600)이 결합되어 일체화되고, 내부에 절연몰드(800)가 충진되어 경화되어 상당한 무게가 발생되며, 무게중심(Gf)이 몸체부(100)의 중심라인(GL)의 후방에 위치되어 상기 조사부(120)에 의한 무게중심(G)의 이동을 억제하여 무게의 배분이 안정적으로 이루어진다.

이때, 상기 배터리부(130)는 도면 5에 도시된 바와 같이, 무게중심(Gb)이 미세하게 상기 중심라인(GL)의 전방에 위치되고, 상당한 무게를 가지는 몰드프레임(700)은 무게중심(Gf)이 미세하게 상기 중심라인(GL)의 후방에 위치됨에 따라 몸체부(100)는 상기 중심라인(GL)의 전방에 무게중심(Gi)이 위치된 조사부(120)와 상기 배터리부(130)의 무게중심(Gb) 및 상기 몰드프레임(700)의 무게중심(Gf)에 의해 무게의 배분이 안정적으로 이루어져 사용자가 보다 용이하게 촬영이 가능하도록 하는 효과를 실현케 한다.

또한, 상기 몰드프레임(700)은 무게중심(Gf)이 상기 중심라인(GL)의 후방에 위치될 뿐만 아니라 상기 중심라인(GL)의 상부에 위치됨에 따라 상기 조사부(120)의 무게중심(Gi) 및 상기 배터리부(130)의 무게중심(Gb)과 함께 무게의 배분이 안정적으로 이루어지도록 하는 효과를 실현케 한다.

아울러, 상기 몰드프레임(700)은 상기 방출콘(200)과 엑스선튜브(300)가 위치되지 않은 후방의 내측 깊이(t1)가 전방의 내측 깊이(t2)보다 낮게 형성되어 무게중심(Gf)이 측면 면적을 기준으로 상기 측면 면적의 중심보다 전방에 위치되는 것을 특징으로 한다.

부가하여 설명하면, 상기 몰드프레임(700)은 전방의 내측 깊이(t2) 깊이가 후방의 내측 깊이(t1)보다 깊게 형성되어 내측 전방에 방출콘(200), 엑스선튜브(300), 제3회로기판(600)이 배치될 수 있는 충분한 공간을 확보할 수 있을 뿐만 아니라 절연몰드(800)가 내부에 채워져 절연성을 확보할 수 있도록 한다.

아울러, 상기 몰드프레임(700)은 무게중심(Gf)이 측면 면적의 중심보다 전방에 위치되되, 상기 중심라인(GL)의 후방에 위치됨에 따라 상기 무게중심(Gf)이 상기 중심라인(GL)에 근접한 위치에 형성되어 상기 조사부(120) 및 배터리부(130)와 함께 무게의 배분이 보다 안정적으로 이루어지도록 하는 효과를 실현케 한다.

즉, 본 발명의 몸체부(100)는 상기 조사부(120)의 무게중심(Gi)이 중심라인(GL)의 전방 상부에 위치되고, 상기 배터리부(130)의 무게중심(Gb)이 중심라인(GL)의 전방 하부에 위치되며, 상기 몰드프레임(700)의 무게중심(Gf)이 중심라인(GL)의 후방 상부에 위치됨에 따라 무게의 배분이 균형을 이루어 조작을 안정적으로 이루어질 수 있도록 한다.

이때, 상기 배터리부(130)의 무게중심(Gb)과 상기 중심라인(GL)이 이격된 거리와, 상기 몰드프레임(700)의 무게중심(Gf)과 상기 중심라인(GL)이 이격된 거리는 상기 조사부(120)의 무게중심(Gi)이 상기 중심라인(GL)과 이격된 거리보다 작아 안정적으로 무게의 배분이 이루어진다.

상기와 연관하여, 상기 몰드프레임(700)의 후방은 제2회로기판(500)이 위치한 몸체부(100)의 좌측에 공간이 확보되도록 내측 깊이(t1)가 형성됨으로써, 상기 제2회로기판(500)과 제3회로기판(600) 및 엑스선튜브(300)의 배선이 용이하도록 하는 효과를 실현케 한다.

결과적으로, 본 발명의 포터블 엑스선 발생장치는 엑스선튜브(300)를 몸체부(100)의 내부에 수직으로 세워지도록 설치하여 제1회로기판(400), 제2회로기판(500) 및 제3회로기판(600)이 몸체부(100)의 내부에 공간활용이 극대화될 수 있도록 배치가 가능하도록 하고, 몰드프레임(700)에 방출콘(200), 엑스선튜브(300), 제1회로기판(400), 제2회로기판(500) 및 제3회로기판(600)이 결합되어 일체화됨에 따라 무게의 배분 및 공간의 활용이 보다 용이하여 소형화 및 경량화에 유리하고, 회로기판 중 상기 제3회로기판(600)만 상기 몰드프레임(700)의 내부에 배치되도록 하여 절연몰드(800)에 의한 충분한 절연이 이루어지도록 함으로써, 높은 고전압에 대한 절연성을 향상시켜 안정성이 뛰어날 뿐만 아니라 방출콘(200), 엑스선튜브(300), 제1회로기판(400), 제2회로기판(500) 및 제3회로기판(600)이 결합된 몰드프레임(700)을 통해 무게 배분이 원활하게 이루어져 사용자의 조작이 안정적으로 이루어질 수 있어 엑스선 영상 촬영의 정확성을 높이는 효과를 얻을 수 있다.

삭제

삭제

삭제

상기는 본 발명의 바람직한 실시예를 참고로 설명하였으며, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되지 아니하고, 상기의 실시예를 통해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경으로 실시할 수 있는 것이다.

100 : 몸체부
110 : 손잡이부
120 : 조사부
130 : 배터리부
200 : 방출콘
300 : 엑스선튜브
400 : 제1회로기판
500 : 제2회로기판
510 : 1차승압트랜스
600 : 제3회로기판
610 : 2차승압부
700 : 몰드프레임
800 : 절연몰드
900 : 제어기판

Claims (5)

1. 엑스선이 전방으로 조사되도록 유도하는 원통형의 조사부(120)가 전방에 형성되는 몸체부(100);와
   상기 몸체부(100)의 내부 전방에 배치되는 방출콘(200);과
   상기 방출콘(200)의 후방에 위치되도록 상기 몸체부(100)의 내부에 수직으로 세워져 배치되되, 상기 방출콘(200)의 후방에 위치되도록 배치되고, 상기 방출콘(200)을 통해 엑스선을 방출하는 엑스선튜브(300);와
   배터리의 전압을 스위칭하고, 상기 몸체부(100)의 내부에 배치되되, 상기 방출콘(200)과 엑스선튜브(300)의 상부에 수평하게 배치되는 제1회로기판(400);과
   상기 엑스선튜브(300)의 게이트에 전압을 인가하고, 상기 몸체부(100)의 내부에 배치되되, 상기 방출콘(200)과 엑스선튜브(300)의 좌측에 수직하게 세워져 배치되는 제2회로기판(500);과
   상기 엑스선튜브(300)의 아노드에 전압을 인가하고, 상기 몸체부(100)의 내부에 배치되되, 상기 방출콘(200)과 엑스선튜브(300)의 우측에 수직하게 세워져 배치되며, 상기 엑스선튜브(300)와 함께 절연처리되는 제3회로기판(600);과
   우측이 개방되고, 상기 몸체부(100)의 내부에 배치되되, 내측에 상기 방출콘(200)과 엑스선튜브(300) 및 제3회로기판(600)을 수용하도록 배치되는 몰드프레임(700); 및
   상기 몰드프레임(700)의 내부에 충진되어 채워지는 절연몰드(800);를 포함하여 구성되고,
   상기 제1회로기판(400), 제2회로기판(500) 및 제3회로기판(600)은 각각 상기 몰드프레임(700)의 상부와 좌측 및 내부 우측에 설치되며,
   상기 몸체부(100)는
   하부에 형성되는 손잡이부(110);와
   상기 손잡이부(110)의 하부에 형성되어 배터리가 내부에 장착되는 배터리부(130);를 포함하여 구성되고,
   상기 배터리부(130)는
   무게중심(Gb)이 상기 몸체부(100)의 무게중심(G)을 지나는 중심라인(GL)의 전방 하부에 위치되며,
   상기 몰드프레임(700)은
   무게중심(Gf)이 상기 중심라인(GL)의 후방 상부에 위치되는 한편
   상기 몰드프레임(700)은
   상기 방출콘(200)과 엑스선튜브(300)가 위치되지 않은 후방의 내측 깊이(t1)가 전방의 내측 깊이(t2)보다 낮게 형성되어 무게중심(Gf)이 측면 면적을 기준으로 상기 측면 면적의 중심보다 전방에 위치되고,
   상기 몸체부(100)의 길이방향 중심으로부터 우측으로 치우쳐 배치되는 것을 특징으로 하는 포터블 엑스선 발생장치.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제

Images