KR19980029944A - 엑스레이(X-Ray) 발생장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엑스레이 발생장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 엑스레이 발생장치는, 전자를 발생시키는 음극, 전자와 충돌하여 엑스레이를 방출하는 양극 및 양극 전면에 쉴드 사이로 설치되는 윈도우를 구비하여 이루어지는 엑스레이 발생장치에 있어서, 상기 윈도우는 알루미늄 망사(Mesh)를 하나 이상 겹쳐서 형성되는 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명에 의하면 보강된 알루미늄 윈도우를 통해 기계적이거나 열적인 손상이 없이 장기간 안정적으로 사용할 수 있으므로 엑스레이 발생장치의 관리 유지를 경제적이고 편리하게 할 수 있다.

Description

엑스레이(X-Ray) 발생장치

본 발명은 엑스레이(X-Ray) 발생장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 엑스레이 발생장치에 사용되는 알루미늄 재질의 윈도우에 관한 것이다.

엑스레이의 작용원리를 살펴보면, 진공관의 음극 필라멘트에서 생긴 열전자가 가속되어 양극 표면과 충돌하면 양극을 이루는 물질원자가 그 에너지를 받아 내부전자와의 작용으로 엑스레이를 발생시킨다. 이때 필라멘트에서 전자들이 양극이 아닌 시료로 직접 진행하고 시료에 열이 전달되는 것을 방지하기 위해 그리고 그 밖에 양극을 이루는 금속물질로부터 나오는 오염을 방지하기 위해 알루미늄 윈도우를 사용하게 된다.

도1은 일반적인 엑스레이 발생장치의 구조와 알루미늄 윈도우의 위치를 나타내는 개략적인 단면도이다.

가운데에는 첨단이 경사진 면으로 된 양극(11)이 있고 양극의 내부에는 냉각수(12)가 흘러 양극의 과열을 막게 되어 있다. 양극의 측방에는 첨단을 제외한 부분을 가려주는 내측 포커스 쉴드(13)가 있고 그 측방에는 음극 필라멘트(14)가 있다. 음극에서 발생된 전자는 도시된 궤도와 같은 포물선을 그리면서 양극(11)의 노출된 첨단부 경사면과 충돌하여 엑스레이를 발생시킨다. 발생된 엑스레이는 양극의 첨단부 전면에 형성된 알루미늄 윈도우(15)를 통해 방출된다. 윈도우를 제외한 부분은 모두 외부 포커스 쉴드(16)로 차폐되어 있다.

엑스레이 발생장치의 첨단부분에 위치하는 종래의 알루미늄 윈도우는 매우 얇게 형성되는 알루미늄 포일(Foil)로서 두께는 약 2│Lm 정도이다. 이 포일의 두께가 너무 두꺼워지면 엑스레이가 이 막을 투과하면서 다른 에너지를 가진 광선빔이 만들어진다. 따라서, 순수한 엑스레이를 만들어내기 위해서는 알루미늄 포일의 두께를 일정 이하로 유지해야 한다.

그러나 XPS(X-Ray Photoelectron Spectroscopy)설비를 이용하여 엑스레이 발생장치를 관찰하면 종래의 2│Lm 이하의 알루미늄 포일은 진공도 10^-9내지 10^-10mbar 정도의 고진공상태에서는 순간적인 압력 혹은 진공도의 변화에 따라 기계적으로 손상되는 일이 흔하며, 계속되는 엑스레이의 열에 의해 국부적으로 증발하여 구멍이 뚫리는 경우도 발생한다. 따라서 고가의 엑스레이관을 자주 교체해야 하는 문제점이 발생한다.

본 발명의 목적은, 순수한 엑스레이 빔을 얻을 수 있으면서도 장기간 안정적으로 사용할 수 있는 알루미늄 윈도우를 구비한 엑스레이 발생장치를 제공하는 데 있다.

도1은 일반적인 엑스레이 발생장치의 구조와 알루미늄 윈도우의 위치를 나타내는 개략적인 단면도이다.

도2는 본 발명의 특징적 구성요소인 망사형 알루미늄 윈도우의 일 실시예를 나타내는 도면이다.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11: 양극 12: 냉각수

13: 내측 포커스 쉴드 14: 음극 필라멘트

15: 윈도우 16: 외부 포커스 쉴드

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 엑스레이 발생장치는, 전자를 발생시키는 음극, 전자와 충돌하여 엑스레이를 방출하는 양극 및 양극 전면에 쉴드 사이로 설치되는 윈도우를 구비하여 이루어지는 엑스레이 발생장치에 있어서, 상기 윈도우는 알루미늄 망사(Mesh)를 하나 이상 겹쳐서 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 윈도우를 형성하는 알루미늄 망사의 그물눈의 크기는 대략 10│Lm 이하의 크기를 가지는 것이 바람직하며, 단일 망사로 하는 것보다 여러 개의 망사를 엇갈리도록 겹쳐서 만드는 것이 기계적 강도를 높이고 보다 안정적으로 장기간 사용하는 데 유리하다.

이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도2는 본 발명의 특징적 구성요소인 망사형 알루미늄 윈도우의 일 실시예를 나타내는 도면이다.

그물간격이 5│Lm인 두 개의 망사를 45°각도로 엇갈리게 설치하여 알루미늄 윈도우를 설치한 것이다. 따라서 알루미늄 윈도우의 스크린역할을 보강시키고 있다. 또한 이러한 실시예에 의해서 양극에 맞지 않는 이상 전자나 가열 효과로부터도 시료를 보호할 수 있다.

따라서, 본 발명에 의하면 보강된 알루미늄 윈도우를 통해 기계적이거나 열적인 손상이 없이 장기간 안정적으로 사용할 수 있으므로 엑스레이 발생장치의 관리 유지를 경제적이고 편리하게 할 수 있다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (1)

1. 전자를 발생시키는 음극, 전자와 충돌하여 엑스레이를 방출하는 양극 및 양극 전면에 쉴드 사이로 설치되는 윈도우를 구비하여 이루어지는 엑스레이 발생장치에 있어서,

   상기 윈도우는 알루미늄 망사(Mesh)를 하나 이상 겹쳐서 형성되는 것을 특징으로 하는 엑스레이 발생장치.