KR20090009789A - X-ray tube and x-ray irradiator employing it - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 X선을 조사(照射)시키는 X선관에 관한 것이고, 특히, 광범위하게 X선을 조사하는데 적합한 구조를 가지는 X선관 및 이것을 이용한 X선 조사장치에 관한 것이다.The present invention relates to an X-ray tube for irradiating X-rays, and more particularly to an X-ray tube having a structure suitable for widely radiating X-rays and an X-ray irradiation apparatus using the same.
X선관은 고(高)진공의 관내에 있어서 전자원(源)을 이용하여 전자를 발생시키고, 그 전자를 타겟에 입사(入射)시키는 것에 의해서 X선을 발생하는 장치이다. 이와 같은 X선관으로서는, 예를 들면, 하기(下記) 특허문헌 1에 나타낸 X선장치가 있다. 이 X선장치에서는 평면상(狀) 음극으로부터 방출된 전자선이 타겟인 평면상 양극에 충돌하고, 평면상 양극으로부터 발생한 X선이 진공용기의 측면에 설치된 취출창을 통하여 외부로 취출된다.An X-ray tube is an apparatus for generating X-rays by generating electrons by using an electron source in a high-vacuum tube, and causing the electrons to enter the target. As such an X-ray tube, for example, there is an X-ray apparatus shown in the following (Patent Document 1). In this X-ray apparatus, the electron beam emitted from the planar cathode collides with the target planar anode, and X-rays generated from the planar anode are taken out through the take-out window provided on the side surface of the vacuum vessel.
특허문헌 1 : 일본국 특개2003-288853호 공보Patent Document 1: JP-A-2003-288853
<발명이 해결하고자 하는 과제>[PROBLEMS TO BE SOLVED BY THE INVENTION]
그런데, 상술한 바와 같이 케이스 내에 평면상의 전자원이 유지된 구조를 가지는 X선관은 전자원 및 타겟을 대형화하는 것으로 X선 조사범위의 큰 면적화가 용이하다. 여기서, X선을 광범위하게 걸쳐 외부에 조사시키기 위해서는 전자원을 대형화함에 수반하여 취출창도 크게 할 필요가 있다. 그렇지만, 취출창을 대형화하면, 취출창이 파손되기 쉬워진다.However, as described above, the X-ray tube having the structure in which the planar electron source is held in the case is large in the area of the X-ray irradiation area because the electron source and the target are enlarged. Here, in order to irradiate the X-rays over a wide range, it is necessary to enlarge the extraction window accompanied with enlargement of the electron source. However, if the extraction window is enlarged, the extraction window is liable to be damaged.
그래서, 취출창의 강도를 올리기 위해서, 취출창을 분할하여 설치하는 것도 생각할 수 있지만, 이 경우는 큰 면적의 피조사물에 조사되는 X선의 강도에 불균일이 생기기 쉽다는 문제가 있다.Therefore, in order to increase the intensity of the extraction window, it is also conceivable to divide and install the extraction window. However, in this case, there is a problem that the strength of the X-ray irradiated on the large-sized irradiated object tends to be uneven.
그래서, 본 발명은 이러한 과제를 감안하여 이루어진 것으로, X선 조사범위를 넓게 한 경우에 있어서도 장치의 강도를 유지할 수 있어, 균일한 X선 조사를 실현하는 X선관을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide an X-ray tube capable of maintaining the strength of the apparatus even when the X-ray irradiation range is widened and realizing uniform X-ray irradiation.
<과제를 해결하기 위한 수단>MEANS FOR SOLVING THE PROBLEMS [
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 X선관은 전자를 방사하는 전자원과, 전자원으로부터의 전자의 입사에 따라 X선을 발생하는 타겟이 진공 외위기(外圍器) 내에 설치됨과 동시에, 타겟으로부터 발생한 X선을 외부로 취출하기 위한 X선 취출창이 진공 외위기에 설치된 X선관으로서, X선 취출창은 진공 외위기에 설치된 1이상의 창부(窓部)를 포함한 창유니트가 소정의 방향에 따라서 적어도 2열로 복수 배열되어 구성되고, 복수의 창유니트는 인접하는 열 사이에서 소정의 방향에 따라서 지그재그 배열이 되도록 배치되어 있다.In order to solve the above problems, the X-ray tube of the present invention is characterized in that an electron source that emits electrons and a target that generates X-rays in accordance with incidence of electrons from the electron source are provided in a vacuum enclosure, Ray extraction window for extracting the X-ray generated from the X-ray extraction window to the outside, wherein the X-ray extraction window has the window unit including at least one window portion provided in the vacuum casing, The plurality of window units are arranged in a staggered arrangement in a predetermined direction between adjacent rows.
이와 같은 X선관에 의하면, 진공 외위기 내의 전자원으로부터 방출된 전자가 타겟트에 입사하는 것에 의해 X선이 발생하고, 이 X선은 진공 외위기에 설치된 X선 취출창을 통해서 외부로 취출된다. 이 X선 취출창은 복수의 창부로 분할하는 것에 의해, X선 취출창 전체를 대형화하여도 그 강도를 향상시킬 수 있음과 동시에, 1이상의 창부를 가지는 창유니트가 소정의 방향에 따라서 2열이상으로 지그재그 배열하는 것에 의해, 소정의 방향과 수직인 방향에 따른 X선의 조사강도를 X선 조사영역 전체에 걸쳐 균일하게 할 수 있다.According to such an X-ray tube, X-rays are generated by electrons emitted from the electron source in the vacuum enclosure to enter the target, and the X-rays are taken out to the outside through the X-ray extraction window provided in the vacuum enclosure . By dividing the X-ray extraction window into a plurality of window portions, the intensity of the X-ray extraction window can be increased even if the entire X-ray extraction window is enlarged, and at the same time, the window unit having one or more window portions can be divided into two or more The irradiation intensity of the X-ray along the direction perpendicular to the predetermined direction can be made uniform throughout the entire X-ray irradiated region.
창부는 진공 외위기에 형성된 관통구멍과 관통구멍을 덮도록 진공 외위기에 설치된 창재(窓材)를 가지고, 창재는 창유니트가 배열된 열 사이에서 분할하여 설치되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 X선 취출창을 구비하면, 창재 마다가 봉지(封止)하는 영역을 작게 할 수 있으므로, 관통구멍을 덮는 창재의 파손을 방지할 수 있다.It is preferable that the window has a window material provided in a vacuum envelope so as to cover the through hole and the through hole formed in the vacuum envelope and the window material is preferably divided and arranged between the rows in which the window units are arranged. By providing such an X-ray extraction window, it is possible to reduce the area to be sealed for each window material, so that breakage of the window material covering the through hole can be prevented.
또, 창재는 소정의 방향에 있어서 창유니트마다 분할하여 설치되어 있는 것도 바람직하다. 이 경우, 창재 마다가 봉지하는 영역을 더욱 작게 할 수 있으므로, 창재의 파손을 보다 방지할 수 있다.It is also preferable that the window member is divided and provided for each window unit in a predetermined direction. In this case, since the area sealed by each window member can be further reduced, breakage of the window member can be further prevented.
또, 창부는 슬릿 모양으로 형성되어 있는 것도 바람직하다. 이러한 구성으로 하면, 소정의 방향에 따른 X선의 조사강도를 보다 균일하게 할 수 있다.It is also preferable that the window portion is formed in a slit shape. With this configuration, the irradiation intensity of the X-ray along the predetermined direction can be more uniform.
또, 창부는 원형 모양으로 형성되어 있는 것도 바람직하다. 이렇게 하면, 진공봉지영역의 형상이 원형이 되기 때문에, 더욱 X선 취출창의 파손을 방지할 수 있다.It is also preferable that the window is formed in a circular shape. In this way, since the shape of the vacuum encapsulation region becomes circular, it is possible to further prevent breakage of the X-ray extraction window.
또한, 관통구멍은 진공 외위기의 외측으로 향하여 넓어지도록 형성되고, 창재는 진공 외위기의 안쪽으로부터 관통구멍을 덮도록 설치되며, 타겟은 창재의 안쪽에 설치되어 있는 것도 바람직하다. 이 경우, 타겟으로부터 발생한 X선을 외부에 효과적으로 취출할 수 있음과 동시에, 창재를 관통구멍의 안쪽에 배치하는 것에 의해, 창재로의 접촉 등에 의한 X선 취출창의 파손의 가능성을 저감(低減)시킬 수 있다.It is also preferable that the through hole is formed so as to extend toward the outside of the vacuum envelope, the window material is provided so as to cover the through hole from the inside of the vacuum envelope, and the target is provided inside the window. In this case, the X-rays generated from the target can be effectively taken out to the outside, and the possibility of breakage of the X-ray extraction window due to contact with the window or the like can be reduced (decreased) by arranging the window material inside the through hole .
더욱이 또한, 관통구멍은 진공 외위기의 외측으로 향하여 좁아지도록 형성되고, 창재는 진공 외위기의 외측으로부터 관통구멍을 덮도록 설치되며, 타겟은 창재의 안쪽에 설치되어 있는 것도 바람직하다. 이러한 구성을 채용하면, 전자가 타겟에 입사하는 효율을 올릴 수 있다.Furthermore, it is preferable that the through hole is formed so as to become narrow toward the outside of the vacuum envelope, the window material is provided so as to cover the through hole from the outside of the vacuum envelope, and the target is provided inside the window. With this configuration, the efficiency with which electrons are incident on the target can be increased.
더욱이 또한, 진공 외위기는 길이가 긴 모양으로 형성되어 있고, 복수의 창유니트는 진공 외위기의 길이 방향에 따라서 배열되어 있는 것도 바람직하다. 이와 같은 구성에 의해, X선을 보다 큰 폭으로 조사할 수 있다.Furthermore, it is also preferable that the vacuum envelope is formed in a long shape, and that a plurality of window units are arranged along the longitudinal direction of the vacuum envelope. With this configuration, the X-ray can be irradiated with a larger width.
혹은, 본 발명의 X선 조사장치는 상술한 X선관과, X선관과 피조사물을 X선 취출창의 전방에 있어서 소정의 방향에 대해서 교차하는 방향에 따라서 상대 이동시키는 가이드부를 구비한다. 이와 같은 X선 조사장치에 의하면, 큰 면적을 가지는 피조사물에 대해서 보다 균일하게 X선을 조사할 수 있다.Alternatively, the X-ray irradiating apparatus of the present invention includes the above-described X-ray tube, and a guide portion for relatively moving the X-ray tube and the irradiated body along the direction crossing the predetermined direction in front of the X-ray extraction window. According to such an X-ray irradiator, X-rays can be more uniformly irradiated to an object having a large area.
<발명의 효과>EFFECTS OF THE INVENTION [
본 발명에 의하면, X선 조사범위를 넓게 한 경우에 있어서도 장치의 강도를 유지할 수 있어 균일한 X선 조사를 실현하는 X선관을 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide an X-ray tube that can maintain the strength of the apparatus even when the X-ray irradiation range is widened and realizes uniform X-ray irradiation.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시형태인 X선관의 평면도이다.1 is a plan view of an X-ray tube which is a preferred embodiment of the present invention.
도 2는 도 1의 X선관의 상부면판(上部面板)을 제거한 상태를 나타내는 평면 도이다.Fig. 2 is a plan view showing a state in which the upper face plate (upper face plate) of the X-ray tube of Fig. 1 is removed.
도 3은 도 1의 X선관의 Ⅲ-Ⅲ선에 따른 단면도이다.3 is a cross-sectional view taken along line III-III of the X-ray tube of FIG.
도 4는 도 1의 X선관의 Ⅳ-Ⅳ선에 따른 단면도이다.4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV of the X-ray tube of FIG.
도 5는 도 1의 X선관을 이용한 정전기 제전(除電)장치의 사시도이다.5 is a perspective view of a static electricity eliminating apparatus using the X-ray tube of FIG.
도 6은 본 발명의 변형예인 X선관의 평면도이다.6 is a plan view of an X-ray tube which is a modification of the present invention.
도 7은 도 6의 X선관의 Ⅶ-Ⅶ선에 따른 단면도이다.Fig. 7 is a cross-sectional view taken along line VII-VII of the X-ray tube of Fig. 6;
도 8은 본 발명의 변형예에 있어서의 상부면판의 평면도이다.8 is a plan view of an upper face plate in a modification of the present invention.
도 9는 본 발명의 변형예에 있어서의 상부면판의 평면도이다.9 is a plan view of an upper face plate in a modification of the present invention.
도 10은 본 발명의 변형예에 있어서의 상부면판의 평면도이다.10 is a plan view of an upper face plate in a modified example of the present invention.
도 11은 본 발명의 변형예에 있어서의 상부면판의 평면도이다.11 is a plan view of an upper face plate in a modified example of the present invention.
<부호의 설명><Explanation of Symbols>
1, 21 … X선관, 5 … 진공 외위기, 8a, 8b, 8c … 전자원, 13, 33 … 관통구멍(창부), 13A, 13B, 33A, 33B, 43, 53, 63, 73 … 창유니트, 14, 34 … 실리콘 박막(창재), 15, 35 … 타겟재, 101 … 정전기 제전장치(X선 조사장치), 110 … 비닐 필름(피조사물), 120, 121 … 롤러(가이드부).1, 21 ... X-ray tube, 5 ... Vacuum envelope, 8a, 8b, 8c ... Electronic circle, 13, 33 ... Through holes (window portions), 13A, 13B, 33A, 33B, 43, 53, 63, 73 ... Window units, 14, 34 ... Silicon thin film (window), 15, 35 ... Target material, 101 ... Electrostatic charge eliminator (X-ray irradiator), 110 ... Vinyl film (living thing), 120, 121 ... Roller (guide part).
<발명을 실시하기 위한 바람직한 형태>BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION [
이하, 도면을 참조하면서 본 발명에 관한 X선관의 바람직한 실시형태에 대해 상세하게 설명한다. 또한, 도면의 설명에 있어서는 동일 또는 상당 부분에는 동일 부호를 부여하고, 중복하는 설명을 생략한다. 또, 각 도면은 설명용을 위해서 작성 된 것으로, 설명의 대상 부위를 특히 강조하도록 묘사되어 있다. 그 때문에, 도면에 있어서의 각 부재의 치수비율은 반드시 실제의 것과는 일치하지 않는다.Hereinafter, preferred embodiments of the X-ray tube according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same or equivalent portions are denoted by the same reference numerals, and redundant explanations are omitted. In addition, each drawing is prepared for explanatory purposes, and is specifically described to emphasize the target area. Therefore, the dimensional ratios of the respective members in the drawings do not necessarily coincide with actual ones.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시형태인 X선관(1)의 평면도, 도 2는 도 1의 X선관(1)의 상부면판을 제거한 상태를 나타내는 평면도, 도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ선에 따른 단면도, 도 4는 도 1의 Ⅳ-Ⅳ선에 따른 단면도이다.Fig. 1 is a plan view of an
이러한 도에 나타내는 바와 같이, X선관(1)은 길이가 긴 모양의 평판(平板) 유리 등의 절연부재로 이루어진 상부면판(2) 및 하부면판(3)과 유리 등의 절연부재로 이루어진 사각기둥 모양의 측벽(4)으로 구성되는 진공 외위기(5)를 가지고 있다. 상부면판(2), 하부면판(3) 및 측벽(4)은 유리에 의해서 형성되고, 상부면판(2) 및 하부면판(3)이 플리트(flit) 유리 등에 의해 측벽(4)의 개구단과 봉착(封着)되는 것에 의해 진공 외위기(5)의 내부가 기밀(氣密)하게 유지되고 있다.As shown in this figure, the
이 진공 외위기(5)의 일부를 구성하는 하부면판(3)의 내면(3a) 위에는 표면에 탄소계 전자방출재료(6a, 6b, 6c)가 각각 도포된 띠모양의 금속막(7a, 7b, 7c)에 의해서 구성되는 전자원(8a, 8b, 8c)이 배치되어 있다(도 2 및 도 4 참조). 각각의 전자원(8a, 8b, 8c)에 있어서는 금속막(7a, 7b, 7c)의 양단부를 제외한 상면의 전체에 걸쳐 탄소계 전자방출재료(6a, 6b, 6c)가 도포되어 있다. 금속막(7a, 7b, 7c)에는 각각 외부로부터 금속막(7a, 7b, 7c)의 전압을 설정하기 위해 핀으로서 진공 외위기(5)로부터 외부로 관통하여 설치된 외부 접속용 핀(9a, 9b, 9c)이 전기적으로 접속되어 있다.On the
여기서, 탄소계 전자방출재료(6a, 6b, 6c)는 카본 나노튜브(carbon nanotube), 카본 나노월(carbon nanowall), 카본 나노화이버(carbon nanofibers), 다이아몬드, 다이아몬드 라이크 카본(diamond like carbon) 등으로 대표되고, 전계(電界)의 작용에 의해서 전자를 외부로 방출하는 성질을 가지는 이른바 전계방출형의 전자방출재료이다. 금속막(7a, 7b, 7c)으로의 탄소계 전자방출재료의 피복방법으로서는 CVD법, 스프레이법, 인쇄법 등의 방법을 이용할 수 있다.Here, the carbon-based
이러한 전자원(8a, 8b, 8c)은 측벽(4)과 내면(3a)에 의해서 형성되는 3개의 직선 모양의 홈부(16a, 16b, 16c) 내에 각각 배치된다(도 4). 즉, 측벽(4)에 있어서는 하부면판(3)을 향하여 관통하는 서로 평행한 3개의 슬릿과 내면(3a)에 의해서 홈부(16a, 16b, 16c)가 하부면판(3)의 길이 방향에 따라서 형성되고, 금속막(7a, 7b, 7c)은, 각각, 홈부(16a, 16b, 16c)의 저면(底面)이 되는 내면(3a)에 따라서 성막(成膜)되고 있다.These
또, 측벽(4)에 있어서의 홈부(16a, 16b, 16c)를 사이에 두는 내면(4a) 상에는 전자원(8a, 8b, 8c)과 병렬로 띠모양의 금속막인 인출전극(11)이 복수 설치되어 있다. 이 인출전극(11)은 각 전자원(8a, 8b, 8c)을 양측에서 사이에 두도록 분할하여서 배치되고, 전자원(8a, 8b, 8c)의 길이 방향에 따라서 또 2분할되어 있다. 또한, 인출전극(11)에는 전자원(8a, 8b, 8c)을 사이에 두고 설치된 1조의 전극마다 외부 접속용 핀(12)이 접속되어 있다.On the
상부면판(2)은 전자원(8a, 8b, 8c)에 대향하는 위치에 복수의 슬릿 모양의 관통구멍(13)이 형성되는 것에 의해서, X선을 외부로 취출하기 위한 X선 취출창으로서 기능한다(도 1). 관통구멍(13)은 상부면판(2)의 진공 측의 내면의 개구로부터 외면의 개구로 향하여 좁아지도록 단면 사다리꼴 형상으로 뚫어져 형성되어 있다(도 4).The
이러한 관통구멍(13)은, 각각의 전자원(8a, 8b, 8c)에 대향하여, 그 길이 방향(소정의 방향)에 따라서 3열이 되도록 각 열에서 일직선상에 복수, 등간격으로 배열되어 형성되어 있다. 그 결과, 배열방향에 있어서 인접하는 2개의 관통구멍(13)으로 이루어진 창유니트(13A)와, 1개의 관통구멍(13)으로 이루어진 창유니트(13B)가 구성되어 있다. 전자원(8a, 8c)에 대향하는 양단의 열에 있어서는 2개의 창유니트(13A)가 1개의 창유니트(13B)를 사이에 두도록 배치되고, 전자원(8b)에 대향하는 중심의 열에 있어서는 2개의 창유니트(13A)가 인접하여 배치되어 있다. 창유니트(13A, 13B)는 인접하는 열 사이에서 전자원(8a, 8b, 8c)의 길이 방향에 따라서 지그재그 배열이 되도록, 구체적으로는, 상부면판(2)의 평면 위에 있어서의 전자원(8a, 8b, 8c)의 길이 방향에 따른 창유니트(13A, 13B)의 배열방향으로 수직인 방향에서 보아, 소정의 열로 전자원(8a, 8b, 8c)의 길이 방향에 따라서 인접한 창유니트 13A와 13B(또는, 창유니트(13A)끼리)의 경계에 대응하는 위치에 소정의 열에 인접한 열의 창유니트 13A(또는, 창유니트 13B)가 소정의 열의 창유니트 13A와 13B(또는, 창유니트(13A)끼리)의 양쪽에 겹쳐지도록 배치되어 있다. 즉, 소정의 열에 있어서의 연속하는 창유니트의 경계가 인접하는 열에 있어서의 연속하는 창유니트의 경계와 일치하지 않도록 서로 다르게 배치되어 있다. 또, 창유니트(13A, 13B)에 있어서의 관통구멍(13)도 창유니트(13A, 13B)와 동일한 배치가 되도록 형성되어 있다.These through
또, 상부면판(2)의 외측 표면에는 창유니트(13A, 13B)마다 분할된 창재로서의 실리콘 박막(14)이 관통구멍(13)을 덮도록 양극 접합에 의해서 접합되어 있고, 실리콘 박막(14)과 관통구멍(13)으로 X선을 외부로 투과시키는 창부가 구성된다. 즉, 이 실리콘 박막(14)은 창부가 배열된 열 사이에서 분할됨과 동시에, 배열방향에 있어서도 분할되어 설치되어 있다. 또한, 창재로서는 실리콘 이외에 베릴륨 등의 다른 X선투과성을 가지는 재료를 이용하여도 좋다. 이와 같은 실리콘 박막(14)의 존재에 의해, 진공 외위기(5)의 내부의 기밀(氣密) 봉지(封止)가 실현된다.A silicon
또한, 실리콘 박막(14)의 안쪽, 즉 진공 측면의 관통구멍(13)으로부터 노출하는 부위에는 텅스텐 등의 타겟재(15)가 증착에 의해 형성되어 있다(도 4). 이 타겟재(15)는 전자원(8a, 8b, 8c)으로부터의 전자의 입사에 따라 X선을 발생시키는 성질을 가진다. 또한, 관통구멍(13)의 내벽도 포함하여, 상부면판(2)의 진공 측에도 텅스텐 등의 도전성 부재가 증착되어 있다. 전자원(8)으로부터의 전자는 절연부재인 상부면판(2)에도 입사하기 때문에, 상부면판(2)이 대전해, 진공 외위기(5) 내에 형성되는 전계에 영향을 주어 버리는 경우가 있다. 그 때문에, 도전성 부재로 전자 입사측을 덮는 것에 의해서, 대전을 방지하고 있다. 또한, 본 실시형태에 있어서는 타겟재(15)와 일체로 증착 형성되어 있다. 또, 타겟재(15)로의 전압공급도 진공 외위기(5)로부터 외부로 관통하여 설치된 외부 접속용 핀(17)과 접촉하는 도전성 부재를 통하여 행해진다.A
이상 설명한 X선관(1)에 있어서는 진공 외위기(5) 내의 전자원(8a, 8b, 8c)으로부터 방출된 전자가 타겟재(15)에 입사하는 것에 의해 X선이 발생하고, 이 X선 은 진공 외위기(5)에 설치된 X선 취출창을 통해서 외부로 취출된다. 이 X선 취출창은 관통구멍(13)을 가지는 창유니트(13A, 13B)가 상부면판(2)의 길이 방향의 방향에 따라서 2열 이상으로 지그재그 배열된 것이므로, X선 취출창 전체를 대형화한 경우에 있어서도 관통구멍(13)에서 복수의 영역으로 분할하는 것에 의해 실질적으로 X선 취출창 전체의 면적을 유지하면서도 창유니트내에 있어서의 실리콘 박막(14)의 유지영역을 늘릴 수 있는 결과, 실리콘 박막(14)으로 덮인 X선 취출창의 강도 및 내구도를 향상시킬 수 있다.In the above-described
또, 진공 외위기(5)의 길이 방향과 수직인 방향에 걸친 X선의 조사강도를 X선 조사영역 전체로 균일하게 할 수 있고, 피조사물을 X선 취출창의 면에 평행하고, 또한 진공 외위기(5)의 짧은 쪽 길이 방향을 향하여 이동시키는 것에 의해서, 큰 면적을 가지는 피조사물에 있어서 조사 불균일을 일으키지 않고 전체에 균일하게 X선을 조사할 수 있다. 특히, X선관에 피조사물을 근접시켜 X선을 조사하는 경우에는 X선의 지향성이 높아지므로, X선관(1)을 이용하는 것에 의한 조사강도의 균일화의 효과가 크다.It is also possible to uniformize the irradiation intensity of the X-ray over the direction perpendicular to the longitudinal direction of the
또, 실리콘 박막(14)이 창유니트(13A, 13B)가 배열된 열 사이에서 분할하여 설치되어 있고, 또한, 진공 외위기(5)의 길이 방향에 있어서도 분할하여 설치되어 있다. 그 때문에, 1개의 실리콘 박막(14)마다 봉지하는 영역을 작게 할 수 있으므로, 실리콘 박막(14)에 걸리는 힘도 작아져 제조시나 사용시에 있어서의 관통구멍(13)을 덮는 창재로서의 실리콘 박막(14)의 파손을 방지할 수 있다. 또, 실리콘 박막(14)의 면적이 커짐에 따라서, 전체에 균질인 실리콘 박막(14)을 얻는 것이 어 려워지는 경향이 있지만, 분할에 의해 면적을 작게 하면, 전체에 균질한 실리콘 박막(14)을 얻기 쉬워진다. 즉, 실리콘 박막(14)을 실리콘 웨이퍼 등으로 제작할 때의 제조효율도 올라가므로, 용이하게 X선 취출창을 제작할 수 있다.The silicon
또, 관통구멍(13)은 진공 외위기(5)의 외측으로 향하여 좁아지도록 형성되고 있으므로, 전자원(8a, 8b, 8c)으로부터 방사된 전자를 효율적으로 타겟재(15)에 입사할 수 있는데 더해 실리콘 박막(14)이 상부면판(2)의 외측 표면에 설치되어 있기 때문에, 실리콘 박막(14)로부터 취출된 X선이 상부면판(2)에 흡수되지 않고 직접 조사할 수 있으므로, 외부에 효과적으로 X선을 조사시킬 수 있다.Since the through
다음에, X선관(1)을 이용한 X선 조사장치인 정전기 제전장치(101)의 구성에 대해 설명한다. 도 5는 정전기 제전장치(101)의 구성을 나타내는 사시도이다. 동일한 도에 나타내는 바와 같이, 정전기 제전장치(101)는 띠모양의 비닐 필름(피조사물)(110)을 길이 방향으로 진행시키는 가이드부인 롤러(120, 121)와, 비닐 필름(110)의 표면에 X선 취출창을 대면시켜, 비닐 필름(110)의 진행방향이 진공 외위기(5)의 길이 방향에 수직인 방향이 되도록 배치된 X선관(1)과, X선관(1)및 비닐 필름(110)의 X선 조사 부분을 가려 외부로의 X선의 누락을 방지하는 X선 차폐(遮蔽) 캐비넷(140)을 구비하고 있다. X선 차폐 캐비넷(140)의 내부에는 공기 또는 가스가 충만되어 있다.Next, the configuration of the static
이와 같은 정전기 제전장치(101)에 있어서는 전원장치(150)로부터의 급전(給電)에 의해서 X선관(1)으로부터 출사한 X선은 롤러(120, 121)의 회전에 의해서 진행하는 비닐 필름(110)의 상면으로 조사된다. X선의 조사에 의해서 비닐 필름(110) 의 상면에 접하는 공기 등이 이온화되고, 비닐 필름(110)의 상면에 대전(帶電)한 전하와 결합한다. 이 때문에, 비닐 필름(110)의 상면이 제전된다. 비닐 필름(110)의 상면에 도달한 X선은 비닐 필름(110)을 투과하여, 비닐 필름(110)의 이면에 접하는 공기 등도 이온화한다. 이온화에 의해서 생긴 전하는 비닐 필름(110)의 이면에 대전한 전하와 결합하고, 비닐 필름(110)의 이면도 제전된다. 여기서, 비닐 필름(110)이 통과하는 범위를 커버하도록 X선관(1)을 배치하는 것으로, 큰 면적을 가지는 비닐 필름 등의 피조사물에 있어서 조사 불균일 없이 보다 균일하게 X선을 조사할 수 있어 효과적으로 제전할 수 있다. 특히, 피조사물의 진행방향에 대해서, 창유니트의 열이 수직으로 만나도록 X선관(1)을 배치하고 있다. X선관(1)은 X선 취출창을 구성하는 창유니트가 지그재그 배열이 되도록 배열되어 있기 때문에, 피조사물에 최초로 X선을 조사하는 창유니트의 열에 있어서의 연속한 창유니트간의 경계 부분에 대해서는, 그 다음에 피조사물에 X선을 조사하는 열의 창유니트가 확실히 조사할 수 있어 큰 면적이어도, 빠짐없이 조사 및 제전할 수 있다.In such an electrostatic
또한, 본 발명은 상술한 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, X선관(1)의 상부면판(2)에 설치된 창부의 형상으로서는 여러가지 형상을 채용할 수 있다.The present invention is not limited to the above-described embodiments. For example, as the shape of the window provided on the
도 6은, 본 발명의 변형예인 X선관(21)의 평면도, 도 7은 도 6의 X선관(21)의 Ⅶ-Ⅶ선에 따른 단면도이다. 이러한 도에 나타내는 바와 같이, X선관(1)과 마찬가지로, 1개 관통구멍(33)을 포함한 창유니트(33A)와 2개의 관통구멍(33)을 포함한 창유니트(33B)가 상부면판(2)의 길이 방향에 따라서 3열로 지그재그 배열이 되도록 형성되어 있다. 이 관통구멍(33)은 상부면판(2)의 진공 측의 내면의 개구로부터 외면의 개구로 향하여 넓어지도록 단면 사다리꼴 형상으로 뚫어져 형성되어 있다(도 7). 창재인 실리콘 박막(34)은 관통구멍(33)을 안쪽(진공 측)으로부터 덮도록 상부면판(2)의 내면을 따라서 접합되어 있고, 이 실리콘 박막(34)의 내면, 즉, 진공 측에 있는 전자원(8a, 8b, 8c)과 서로 마주 보는 면에는 거의 전면(全面)에 타겟재(35)가 형성되어 있다.Fig. 6 is a plan view of the
이와 같은 X선관(21)에서는 상부면판(2)의 외측 표면으로부터 깊숙한 곳에 실리콘 박막(34)이 배치되어 있으므로, 접촉 등의 외부요인에 의한 실리콘 박막(34)의 파손 등을 방지할 수 있음과 동시에, 실리콘 박막(34)의 상부면판(2)과의 접합 부분이 대기중에 노출되지 않기 때문에, 외부요인에 의한 접합 부분의 열화가 적다.In such an
또, X선 취출창의 개개의 창유니트에 있어서의 관통구멍의 배치로서는 여러가지 배치를 취하는 것이 가능하다. 구체적으로는 도 8에 나타내는 창유니트(43)와 같이, 원형으로 형성된 복수의 관통구멍이 1열로 늘어서도록 형성되고, 창유니트(43)의 인접하는 열 사이에서 창유니트 및 관통구멍이 지그재그 배열로 되어 있어도 좋다. 이 경우, 관통구멍의 가장자리와 창재와의 접촉이 원형 모양으로 되어 있으므로, 접촉부에 있어서의 힘의 분산이 균일하게 되기 쉽고, 창재가 파손하기 어렵다. 또, 도 9에 나타내는 창유니트(53)와 같이, 원형으로 형성된 복수의 관통구멍을 2열로 배치하고, 2열을 모아서 창유니트로서의 1열로 하여도 좋다. 이 경우, 창유니트 중에 있어서, 관통구멍과 창재를 지지하는 부분을 균형있게 배치하는 것이 가능하게 된다. 또, 도 10에 나타내는 창유니트(63)와 같이, 관통구멍 자체가 창유니트(63) 중에서 지그재그 배열로 되어 있어도 좋다. 이 경우, 창유니트 내에 있어서도 균일한 X선 조사가 가능하게 된다. 또한, 도 11에 나타내는 창유니트(73)와 같이, 슬릿 모양으로 형성된 관통구멍을 2열로 나란하게 되도록 형성하고, 2열을 정리하여 창유니트로서의 1열로 하여도 좋다. 이 경우, 창유니트 중에 있어서, 관통구멍과 창재를 지지하는 부분을 균형있게 배치하는 것이 가능하게 되는 것에 더해 슬릿 모양 관통구멍의 길이 방향에 있어서의 X선 조사의 균일성도 높다.The arrangement of the through holes in the individual window units of the X-ray extraction window can be variously arranged. Specifically, as in the case of the
또, 개개의 관통구멍마다 창유니트로 하여도 좋다.In addition, a window unit may be provided for each through hole.
또, X선 조사장치에 있어서는 가이드부는 피조사물을 이동시키는 수단에 한정하지 않고, X선관을 이동시키기 위한 수단으로도 좋다.In the X-ray irradiating apparatus, the guide portion is not limited to the means for moving the object to be irradiated, and may be a means for moving the X-ray tube.
또, 진공 외위기(5)를 구성하는 부재는 절연재료로 한정하지 않고, 예를 들면 상부면판(2)에 도전성 부재를 이용해도 좋다.The member constituting the
또, 상부면판(2)의 진공 측에 증착된 도전성 부재로서는 타겟재와 일체로 형성되는 경우에 한정하지 않고, 타겟재와는 다른 도전성 재료를 이용한 것, 예를 들면 알루미늄이나, ITO(Indium Tin Oxide) 등에 의한 박막으로도 좋다.The conductive member deposited on the vacuum side of the
이와 같이, 본 발명은 X선을 조사시키는 X선관에 이용 가능하고, 특히, 광범위하게 X선을 조사하는데 적합한 구조를 가지는 X선관 및 이것을 이용한 X선 조사장치에 이용 가능하다.As described above, the present invention is applicable to an X-ray tube that irradiates X-rays, and particularly to an X-ray tube having a structure suitable for widely radiating X-rays and an X-ray irradiation apparatus using the same.
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E90F | Notification of reason for final refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
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Payment date: 20170421 Year of fee payment: 4 |
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FPAY | Annual fee payment |
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