KR20100090078A - X-ray generator and x-ray analyzer having the same - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An X-ray generator and an X-ray analyzer having the same are provided to obtain analyzed data of various characteristic X-rays by consecutively generating various characteristic X-rays. CONSTITUTION: An electron beam generation unit(10) radiates an electronic beam(1). A plurality of targets(20) are comprised of different elements radiating different characteristic X-rays(2) when electronic beams generated from the electron beam generation unit are collided with each other. A target holder(30) supports the plural targets. A target location controlling unit moves a target holder. A target position controller includes a motor selectively moving the plural targets to a transfer path of the electron beam.

Description

엑스선 발생기 및 이를 이용한 엑스선 분석장치{X-ray generator and X-ray analyzer having the same}X-ray generator and X-ray analyzer using the same {X-ray generator and X-ray analyzer having the same}

본 발명은 엑스선 발생기 및 이를 이용한 엑스선 분석장치에 관한 것이다.The present invention relates to an X-ray generator and an X-ray analyzing apparatus using the same.

엑스선(X-ray)은 산업, 과학, 의료 등의 분야에서 비파괴 검사, 재료의 구조 및 물성 검사, 영상 진단, 보안 검색 등에 사용되고 있다. 일반적으로, 이러한 엑스선을 이용한 분석 장치는 엑스선을 발생시키는 엑스선 튜브와 피사체를 통과한 엑스선을 검출하는 검출부로 구성된다.X-ray (X-ray) is used in non-destructive testing, material and physical properties inspection, image diagnosis, security screening in the fields of industry, science, and medical. In general, an analysis apparatus using such X-rays includes an X-ray tube for generating X-rays and a detector for detecting X-rays passing through an object.

여기서, 엑스선을 발생시키는 엑스선 튜브는 음극에서 방출된 전자를 양극에 충돌시켜서 엑스선을 발생시키는 것이 일반적인데, 이때 발생되는 엑스선은 제동복사 엑스선(bremsstrahlung X-ray)과 특성엑스선(characteristic X-ray)이 혼합된 다색 엑스선(polychromatic X-ray)이다. In this case, the X-ray tube generating X-rays generally generates X-rays by colliding electrons emitted from the cathode to the anode, and the generated X-rays are bramstrahlung X-rays and characteristic X-rays. This is a mixed polychromatic X-ray.

그런데, 다색 엑스선을 그대로 이용하면 대상물을 투과하는 엑스선의 선량으로만 영상을 구현하므로, 고품질의 엑스선 영상에 요구되는 위상차 영상(phase contrast imaging) 구현이나 물질의 조성에 따른 이미지 구현이 어려운 문제가 있 다. 따라서, 고품질의 엑스선 영상 획득이나 재료의 분석, 형광 실험 등에는 다색 엑스선을 단색화시켜 얻는 특정한 파장의 특성엑스선이 이용된다. However, when the multi-color X-rays are used as they are, only the dose of X-rays penetrating the object is used to realize an image, and thus, it is difficult to realize phase contrast imaging required for high-quality X-ray images or to realize images according to the composition of materials. All. Therefore, characteristic X-rays having a specific wavelength obtained by monochromating multi-color X-rays are used for obtaining high-quality X-ray images, analyzing materials, and fluorescence experiments.

한편, 전자를 양극에 충돌시켜서 엑스선을 발생시키는 방식에는 양극 반사형과 양극 투과형이 있는데, 이중에 양극 투과형이 특성 엑스선을 얻는데 유리하다. 왜냐하면, 전자의 진행 방향과 같은 방향으로 방사되는 엑스선에는 제동복사 엑스선 성분이 제거되기 때문이다.On the other hand, there are two methods of generating X-rays by colliding electrons with an anode, an anode reflection type and an anode transmission type, of which an anode transmission type is advantageous for obtaining characteristic X-rays. This is because the braking radiation X-ray component is removed from the X-rays radiated in the same direction as the electron propagation direction.

그런데, 종래의 기술에 따른 양극 투과형 엑스선 튜브는 하나의 원소로 된 금속 막을 양극으로 사용하기 때문에 그 원소의 특성엑스선만을 이용하는 단색 엑스선 튜브로만 사용되었다. 이에 따라, 다른 원소의 특성엑스선을 이용하고자 한다면 튜브를 교체하거나 양극 금속 막을 원하는 금속으로 바꾸어야 하는 문제가 있었다. 즉, 기존의 투과 양극형 엑스선 튜브는 단일한 특성엑스선원으로만 기능하여, 여러 종류의 특성엑스선을 얻기 어려운 문제가 있었다.However, since the anode-transmissive X-ray tube according to the prior art uses a metal film of one element as an anode, it was used only as a monochromatic X-ray tube using only characteristic X-rays of the element. Accordingly, if you want to use the characteristic X-rays of other elements, there was a problem that the tube or the anode metal film should be replaced with the desired metal. That is, the conventional transmissive bipolar X-ray tube functions only as a single characteristic X-ray source, and it is difficult to obtain various kinds of characteristic X-rays.

본 발명은 복수의 특성엑스선을 발생시킬 수 있으며, 각 특성엑스선을 이용하여 여러 분석 데이터를 얻을 수 있는 엑스선 발생기 및 이를 이용한 엑스선 분석장치를 제공하는 것이다.The present invention can provide a plurality of characteristic X-rays, to provide an X-ray generator and X-ray analysis apparatus using the same to obtain a variety of analysis data using each characteristic X-rays.

본 발명의 일 측면에 따르면, 전자빔을 타겟(target)에 충돌시켜 상기 타겟을 투과하는 특성엑스선(特性X線)을 발생시키는 엑스선 발생기로서, 상기 전자빔을 방출하는 전자빔 발생부, 상기 전자빔 발생부에서 발생된 전자빔이 충돌될 때 서로 다른 특성엑스선을 방출되도록 서로 다른 원소로 이루어진 복수의 타겟, 상기 복수의 타겟을 지지하는 타겟홀더, 상기 복수의 타겟이 선택적으로 상기 전자빔의 이동경로 상에 위치되도록 상기 타겟홀더를 이동시키는 타겟 위치조절부를 포함하는 엑스선 발생기가 제공된다.According to an aspect of the present invention, an X-ray generator for generating a characteristic X-ray passing through the target by colliding the electron beam with a target, the electron beam generator for emitting the electron beam, in the electron beam generator A plurality of targets made of different elements to emit different characteristic X-rays when the generated electron beams collide, a target holder for supporting the plurality of targets, and the plurality of targets to be selectively positioned on a movement path of the electron beam An X-ray generator including a target position adjusting unit for moving a target holder is provided.

이 때, 상기 타겟홀더에, 상기 복수의 타겟은 원형으로 배치되며, 상기 타겟 위치조절부는 상기 타겟홀더를 회전시켜서 상기 복수의 타겟을 상기 전자빔의 이동경로 상에 선택적으로 이동시키는 모터를 포함할 수 있다.At this time, the target holder, the plurality of targets are arranged in a circular shape, the target position adjusting unit may include a motor for selectively moving the plurality of targets on the movement path of the electron beam by rotating the target holder. have.

이 때, 상기 타겟홀더는 원판 형상이며, 상기 복수의 타겟은 상기 타겟홀더와 동심을 가지는 원을 따라 배치될 수 있다.In this case, the target holder has a disc shape, and the plurality of targets may be disposed along a circle concentric with the target holder.

한편, 상기 특성 엑스선의 경로 상에 위치되도록 상기 복수의 타겟에 대응되게 설치되며, 상기 특성 엑스선 외의 다른 파장의 엑스선을 차단하는 단색화부를 더 포함할 수 있다.On the other hand, it is provided to correspond to the plurality of targets to be located on the path of the characteristic X-ray, and may further include a monochromator for blocking the X-rays of wavelengths other than the characteristic X-rays.

이 때, 상기 단색화부는, 모노크로메이터(monochromator) 또는 엑스선 필터일 수 있다.In this case, the monochromator may be a monochromator or an X-ray filter.

한편, 상기 타겟홀더는 상기 특성 엑스선에 영향을 미치지 않는 재질로 이루어질 수 있다.The target holder may be made of a material that does not affect the characteristic X-ray.

또한, 상기 엑스선 발생기에서 복수의 특성엑스선이 순차적으로 방출되도록, 상기 타겟 위치조절부의 타겟홀더 이동과 상기 전자빔 발생부의 전자빔 방출을 동기화시키는 제어부를 더 포함할 수 있다.The X-ray generator may further include a controller configured to synchronize the target holder movement of the target position adjusting unit and the electron beam emission of the electron beam generator so that a plurality of characteristic X-rays are sequentially emitted.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 전자빔을 타겟(target)에 충돌시켜 상기 타겟을 투과하는 특성엑스선(特性X線)을 발생시키는 엑스선 발생기로서, 상기 전자빔을 방출하는 전자빔 발생부와, 상기 전자빔 발생부에서 발생된 전자빔이 충돌될 때 서로 다른 특성엑스선을 방출되도록 서로 다른 원소로 이루어진 복수의 타겟와, 상기 복수의 타겟을 지지하는 타겟홀더 및 상기 복수의 타겟이 선택적으로 상기 전자빔의 이동경로 상에 위치되도록 상기 타겟홀더를 이동시키는 타겟 위치조절부를 포함하는 엑스선 발생기, 상기 엑스선 발생기에서 발생되어 피사체를 통과한 엑스선을 검출하는 엑스선 검출부, 상기 검출된 엑스선를 데이터로 변환하고 분석하는 데이터 처리부를 포함하는 엑스선 분석장치가 제공된다.In addition, according to another aspect of the present invention, an X-ray generator for generating a characteristic X-ray passing through the target by colliding the electron beam with a target, the electron beam generator for emitting the electron beam, and the electron beam When the electron beam generated by the generator collides, a plurality of targets made of different elements to emit different characteristic X-rays, a target holder supporting the plurality of targets, and the plurality of targets selectively move on the movement path of the electron beam. An X-ray generator including a target position adjusting unit for moving the target holder to be positioned, an X-ray detector for detecting X-rays generated by the X-ray generator and passing through the subject, and an X-ray including a data processor for converting and analyzing the detected X-rays into data An analysis device is provided.

하나의 엑스선 발생기에서 다양한 특성엑스선을 얻을 수 있으며, 특히 다양한 특성엑스선을 연속적으로 발생시켜서 한번에 각 특성엑스선에 따른 분석데이터를 얻을 수 있다.Various characteristic X-rays can be obtained from one X-ray generator, and in particular, various characteristic X-rays can be generated continuously to obtain analysis data for each characteristic X-ray at once.

이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 발생기(100)를 나타낸 단면도이다.1 is a cross-sectional view illustrating an X-ray generator 100 according to an exemplary embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 발생기(100)는, 전자빔(1)을 발생시키는 전자빔 발생부(10), 복수의 특성엑스선(2)을 발생시키는 복수의 타겟(20), 복수의 타겟을 고정시키는 타겟홀더(30) 및 타겟홀더(30)를 이동시키는 타겟 위치조절부(50)로 이루어진다.X-ray generator 100 according to an embodiment of the present invention, the electron beam generator 10 for generating the electron beam 1, a plurality of targets 20 for generating a plurality of characteristic X-rays 2, a plurality of targets It consists of a target holder 30 for fixing and a target position adjusting unit 50 for moving the target holder (30).

전자빔 발생부(10)는 복수의 타겟(20)에 충돌하는 전자빔(1)을 발생시키는 부분으로, 전자를 방출하는 전자방출소자(12)와 방출된 전자의 움직임을 제어하는 전자 제어수단(14)을 구비한다.The electron beam generator 10 is a portion for generating the electron beam 1 that collides with the plurality of targets 20. The electron beam generating unit 12 emits electrons and the electronic control means 14 for controlling the movement of the emitted electrons. ).

보다 상세히, 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 발생기(100)의 전자방출소자(12)는 엑스선 발생기(100) 내부에서 오른쪽에 설치되는 음극 필라멘트로서, 왼쪽에 위치한 양극인 복수의 타겟(20)를 향하여 전자를 방출한다. 이에 따라, 전자는 양극을 향해 이동하면서 가속이 되어, 복수의 타겟(20)에 충돌할 때에 특성엑스선(2)을 방출할 수 있는 속도를 가지게 된다.In more detail, referring to FIG. 1, the electron-emitting device 12 of the X-ray generator 100 according to the exemplary embodiment of the present invention is a cathode filament installed on the right side inside the X-ray generator 100 and is an anode located on the left side. Electrons are emitted toward the plurality of targets 20. Accordingly, the electrons are accelerated while moving toward the anode, and have a speed at which the characteristic X-rays 2 can be emitted when they collide with the plurality of targets 20.

한편, 전자 제어수단(14)은 전자빔(1)을 복수의 타겟(20)로 집속시키기 역할을 하며, 본 실시예에서는 전자 제어수단(14)으로 전자렌즈가 사용된다. 전자렌즈는 자기장이나 전기장을 이용하여 전자의 움직임을 제어함으로써 전자빔(1)을 집속 또는 발산시킬 수 있다.On the other hand, the electronic control means 14 serves to focus the electron beam 1 to a plurality of targets 20, in this embodiment an electron lens is used as the electronic control means (14). The electron lens can focus or diverge the electron beam 1 by controlling the movement of electrons using a magnetic field or an electric field.

복수의 타겟(20)는 전자빔(1)이 충돌되어 특성엑스선(2)이 방출되는 부분으 로, 서로 다른 원소로 구성된 타겟들로 이루어진다. 특성엑스선(2)은 원자의 내층부(內層部)에 있는 전자가 방출되어 그 자리에 원자 안의 다른 전자가 들어갈 때에 에너지의 차(差)로 방출되는 엑스선으로서, 각 원소의 고유한 선 스펙트럼 또는 그 일부에 의하여 구성된다. 따라서, 서로 다른 원소로 구성된 복수의 타겟은, 각 원소에 상응하는 고유한 특성엑스선(2)을 발생시킬 수 있다. The plurality of targets 20 are portions in which the electron beam 1 collides to emit the characteristic X lines 2, and are formed of targets formed of different elements. The characteristic X-rays 2 are X-rays which are emitted as the difference in energy when electrons in the inner layer of an atom are released and other electrons in the atom enter the place, and each element has its own line spectrum. Or a part thereof. Therefore, a plurality of targets composed of different elements can generate unique characteristic X-rays 2 corresponding to each element.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 발생기(100)의 복수의 타겟(20)을 나타낸 정면도이다. 2 is a front view illustrating a plurality of targets 20 of the X-ray generator 100 according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2에 나타난 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 발생기에서 복수의 타겟(20)은 각각 다른 파장의 특성엑스선(2)을 발생시키는 네 개의 서로 다른 금속(예를 들면, W, Mo, Cu, Ta)으로 이루어지며, 각 타겟은 특성엑스선(2)의 투과가 가능하도록 얇은 금속박막으로 형성된다. 그리고, 네 개의 타겟 (20a, 20b, 20c, 20d)은 타겟홀더(30)의 회전에 의해 선택적으로 전자빔(1) 경로에 이송되도록 원형으로 배열된다. 이에 따라, 선택적으로 특성엑스선(2)을 발생시킬 수 있다.As shown in FIG. 2, in the X-ray generator according to the exemplary embodiment of the present invention, the plurality of targets 20 may be formed of four different metals (eg, W and Mo) that generate characteristic X-rays 2 having different wavelengths. , Cu, Ta), and each target is formed of a thin metal thin film to enable the transmission of the characteristic X-rays 2. Four targets 20a, 20b, 20c, and 20d are arranged in a circle so as to be selectively transported in the electron beam 1 path by the rotation of the target holder 30. Accordingly, the characteristic X-rays 2 can be generated selectively.

타겟홀더(30)는 복수의 타겟(20)을 지지하는 부분으로, 타겟홀더(30)에는 복수의 타겟(20)이 고정되어 있다. The target holder 30 supports a plurality of targets 20, and a plurality of targets 20 are fixed to the target holder 30.

타겟 위치조절부(50)는 복수의 타겟(20)에 선택적으로 전자빔(1)이 충돌할 수 있도록 복수의 타겟(20)을 전자빔(1)의 방출경로로 위치시키는 부분이다. 이를 위해, 타겟 위치조절부(50)는 복수의 타겟(20)이 고정된 타겟홀더(30)를 이동시킨다.The target position adjusting unit 50 is a portion for positioning the plurality of targets 20 as the emission path of the electron beam 1 so that the electron beam 1 may selectively collide with the plurality of targets 20. To this end, the target position adjusting unit 50 moves the target holder 30 to which the plurality of targets 20 are fixed.

도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 발생기(100)는 원형의 타겟홀더(30)와 모터(34)를 포함하는 타겟 위치조절부(50)로 구비한다. 타겟홀더(30)에는 네 개의 타겟(20a, 20b, 20c, 20d)이 원형으로 배치되어 고정되며, 모터(34)는 타겟홀더(30)를 회전시켜서 원하는 타겟 (20a, 20b, 20c, 20d)을 전자빔(1)의 방출 경로상에 위치시킨다. 이에 따라, 하나의 엑스선 발생기(100)에서 원하는 특성엑스선(2)을 선택적으로 발생시킬 수 있다.2 to 3, the X-ray generator 100 according to an embodiment of the present invention includes a target position adjusting unit 50 including a circular target holder 30 and a motor 34. . Four targets 20a, 20b, 20c, and 20d are disposed in a circular shape and fixed to the target holder 30, and the motor 34 rotates the target holder 30, thereby desired targets 20a, 20b, 20c, and 20d. Is placed on the emission path of the electron beam 1. Accordingly, the desired characteristic X-rays 2 may be selectively generated by one X-ray generator 100.

이 때, 타겟홀더(30)는 타겟에서 방출된 특성엑스선(2)에 영향을 미치지 않는 재질(예를 들면, Be, Zr, Al)로 이루어진다. At this time, the target holder 30 is made of a material (for example, Be, Zr, Al) that does not affect the characteristic X-rays 2 emitted from the target.

한편, 모터는 엑스선의 촬영속도(통상, 1ms~0.5s 정도)와 타겟의 이동을 동기화 시킬 수 있는 회전수를 가진다. 그리고, 엑스선의 촬영속도와 타겟의 이동이 용이하게 동기화되도록, 타겟홀더(30)는 원판 형상으로 형성되고 복수의 타겟(20)은 타겟홀더(30)와 동심을 가지는 원을 따라 동일한 간격으로 배치된다. On the other hand, the motor has a rotation speed that can synchronize the shooting speed of the X-ray (typically about 1ms ~ 0.5s) and the movement of the target. In addition, the target holder 30 is formed in a disc shape and the plurality of targets 20 are arranged at equal intervals along a circle concentric with the target holder 30 so that the imaging speed of the X-ray and the movement of the target are easily synchronized. do.

본 발명의 일 실시예에서는 원형의 타겟홀더(30)의 회전을 통하여 복수의 타겟(20)을 위치시키는 수단을 제시하였지만, 막대형의 타겟홀더(30)에 나란히 배열된 복수의 타겟(20)을 직선 이송하는 방법과 같이 당업자가 용이하게 변형한 가능할 수 있는 다른 방법도 가능하다.In the exemplary embodiment of the present invention, a means for locating the plurality of targets 20 through the rotation of the circular target holder 30 is provided, but the plurality of targets 20 arranged side by side in the rod-shaped target holder 30 are provided. Other methods that may be easily modified by one skilled in the art, such as the method of straight conveying, are also possible.

한편, 특성엑스선(2)의 단색성을 높이기 위하여, 특성엑스선(2)의 경로에 특성엑스선(2)외의 다른 엑스선을 차단하는 단색화부(40)가 추가로 설치될 수 있다. 이 때, 단색화부(40)는 특성엑스선(2)에 대응되어야 하므로, 특성엑스선(2)을 발생시키는 타겟에 대응되는 위치에 설치된다. 단색화부(40)로는 모노크로메이 터(monochromator) 또는 엑스선 필터 등이 사용될 수 있다.On the other hand, in order to increase the monochromatic property of the characteristic X-rays 2, a monochromator 40 for blocking other X-rays other than the characteristic X-rays 2 may be further installed in the path of the characteristic X-rays 2. At this time, since the monochromator 40 should correspond to the characteristic X-line 2, it is provided at a position corresponding to the target generating the characteristic X-line 2. As the monochromator 40, a monochromator or an X-ray filter may be used.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 발생기(100)의 단색화부(40)를 나타낸 정면도이다.3 is a front view illustrating the monochromator 40 of the X-ray generator 100 according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 발생기(100)의 단색화부(40)는 네 개의 엑스선 필터(40a, 40b, 40c, 40d)로서, 각 특성엑스선(2)에 상응하는 각각의 엑스선 필터(40a, 40b, 40c, 40d)가 각 특성엑스선(2)의 방출경로에 설치된다. 이를 위해, 복수의 타겟(20)이 설치되는 타겟홀더(30)의 반대편에 각각의 타겟(20a, 20b, 20c, 20d)에 대응되는 엑스선 필터(40a, 40b, 40c, 40d)가 부착된다.As shown in FIG. 3, the monochromator 40 of the X-ray generator 100 according to an embodiment of the present invention is four X-ray filters 40a, 40b, 40c, and 40d, and is applied to each characteristic X-ray 2. Each of the corresponding X-ray filters 40a, 40b, 40c, 40d is installed in the emission path of each characteristic X-ray 2. To this end, X-ray filters 40a, 40b, 40c, and 40d corresponding to the targets 20a, 20b, 20c, and 20d are attached to opposite sides of the target holder 30 in which the plurality of targets 20 are installed.

이상에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 발생기(100)의 구성을 중심으로 설명하였다. 이하에서는 엑스선 발생기(100)의 작동과 엑스선 발생기(100)를 이용한 엑스선 분석장치를 설명한다.In the above description, the configuration of the X-ray generator 100 according to an embodiment of the present invention has been described. Hereinafter, an operation of the X-ray generator 100 and an X-ray analyzer using the X-ray generator 100 will be described.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 분석장치를 나타낸 개념도이다.4 is a conceptual diagram illustrating an X-ray analyzing apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 분석장치는, 상술한 특성엑스선(2)을 발생하는 엑스선 발생기(100), 피사체(5)를 통과한 특성엑스선(2)을 검출하는 엑스선 검출부(110) 및 검출된 엑스선를 데이터로 변환하고 분석하는 데이터 처리부(120)로 이루어진다.X-ray analyzer according to an embodiment of the present invention, the X-ray generator 100 for generating the characteristic X-rays 2, the X-ray detector 110 for detecting the characteristic X-rays 2 passing through the subject 5 and The data processing unit 120 converts the detected X-rays into data and analyzes the data.

본 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 분석장치의 엑스선 발생기(100)는, 피사체(5) 분석에 필요한 특성엑스선(2)을 발생하는 부분으로, 상술한 바와 같이 복수 의 타겟에서 발생되는 복수의 특성엑스선(2) 중에서 분석에 필요한 특성엑스선(2)을 선택적으로 발생시킬 수 있다. The X-ray generator 100 of the X-ray analyzer 100 according to an exemplary embodiment of the present invention generates a characteristic X-ray 2 necessary for analyzing the subject 5, and as described above, a plurality of characteristics generated from a plurality of targets. Among the X-rays 2, the characteristic X-rays 2 required for analysis may be selectively generated.

특히, 정밀한 피사체(5) 분석을 위해 여러 특성엑스선(2)이 필요한 경우에 엑스선 발생기(100)에서 복수의 특성엑스선이 순차적으로 방출될 수 있도록, 엑스선 발생기(100)는 타겟 위치조절부(50)의 타겟홀더(30) 이동과 전자빔 발생부(10)의 전자빔 방출을 동기화시키는 제어부(60)를 더 포함한다.In particular, when a plurality of characteristic X-rays 2 are needed for accurate subject 5 analysis, the X-ray generator 100 may include a target position adjusting unit 50 so that a plurality of characteristic X-rays may be sequentially emitted from the X-ray generator 100. The control unit 60 for synchronizing the movement of the target holder 30 and the electron beam emission of the electron beam generator 10 is further included.

이에 따라, 타겟 위치조절부(50)가 복수의 타겟(20)을 순차적으로 전자빔(1)의 경로 상에 위치시키면, 전자빔 발생부(10)는 곧바로 전자빔(1)을 방출시켜 복수의 타켓(20)에 전자빔(1)을 순차적으로 충돌시킨다. 따라서, 엑스선 분석장치는 한번에 분석에 필요한 여러 특성엑스선(2)을 방출 시킬 수 있어서, 짧은 시간 내에 각 특성엑스선(2)에 따른 여러 분석데이터를 얻을 수 있다. Accordingly, when the target position adjusting unit 50 sequentially positions the plurality of targets 20 on the path of the electron beam 1, the electron beam generating unit 10 immediately emits the electron beam 1 so that a plurality of targets ( The electron beam 1 is sequentially collided with 20). Therefore, the X-ray analyzer may emit various characteristic X-rays 2 necessary for analysis at one time, and thus, various analysis data according to each characteristic X-ray 2 may be obtained within a short time.

이에 따라, 다색 엑스선나 단일한 단색 엑스선로는 구분이 어려운 금, 은, 동과 같은 물질을 판별하는 경우에, 복수의 특성엑스선(2)을 연속적으로 방출하여 매우 짧은 시간에 판별할 수 있다. 또한, 특성엑스선(2) 별로 투과성의 차이를 보이는 인체의 각 장기들을 한번에 촬영할 수도 있다.Accordingly, in the case of discriminating materials such as gold, silver, and copper, which are difficult to distinguish from multicolor X-rays or single monochromatic X-rays, a plurality of characteristic X-rays 2 are continuously emitted and can be discriminated in a very short time. In addition, the organs of the human body showing differences in permeability for each characteristic X-ray 2 may be photographed at a time.

엑스선 검출부(110)는 피사체(5)를 통과한 특성 엑스선(3)을 검출하는 부분으로, 엑스선 발생기에 상응하여 여러 가지의 특성엑스선(3)을 검출한다.The X-ray detector 110 detects the characteristic X-rays 3 passing through the subject 5 and detects various characteristic X-rays 3 corresponding to the X-ray generator.

데이터 처리부(120)는 엑스선 검출부(110)에서 검출한 여러 특성엑스선(3)을 데이터로 변환하고, 각 특성엑스선(3)의 데이터 별로 또는 각 데이터를 조합하여 분석하여 처리한다.The data processor 120 converts various characteristic X-rays 3 detected by the X-ray detector 110 into data, and analyzes and processes data of each characteristic X-ray 3 or a combination of the respective data.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. It will be understood that the invention may be varied and varied without departing from the scope of the invention.

전술한 실시예 외의 많은 실시예들이 본 발명의 특허청구범위 내에 존재한다.Many embodiments other than the above-described embodiments are within the scope of the claims of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 발생기를 나타낸 단면도.1 is a cross-sectional view showing an X-ray generator according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 발생기의 복수의 타겟을 나타낸 정면도.2 is a front view showing a plurality of targets of the X-ray generator according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 발생기의 단색화부를 나타낸 정면도.3 is a front view showing a monochrome portion of the X-ray generator according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 분석장치를 나타낸 개념도.4 is a conceptual diagram illustrating an X-ray analyzing apparatus according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

1: 전자빔 2, 3: 특성엑스선1: electron beam 2, 3: characteristic X-ray

5: 피사체 10: 전자빔 발생부5: Subject 10: electron beam generator

12: 전자방출소자 14: 전자 제어수단12: electron-emitting device 14: electronic control means

20: 타겟 30: 타겟홀더20: target 30: target holder

40: 단색화부 50: 타겟 위치조절부40: monochrome part 50: target position adjusting unit

60: 제어부 100: 엑스선 발생기60: control unit 100: X-ray generator

110: 엑스선 검출부 120: 데이터 처리부110: X-ray detection unit 120: Data processing unit

Claims (8)

전자빔을 타겟(target)에 충돌시켜 상기 타겟을 투과하는 특성엑스선(特性X線)을 발생시키는 엑스선 발생기로서,An X-ray generator for generating a characteristic X-ray penetrating an electron beam to a target to pass through the target, 상기 전자빔을 방출하는 전자빔 발생부;An electron beam generator for emitting the electron beams; 상기 전자빔 발생부에서 발생된 전자빔이 충돌될 때 서로 다른 특성엑스선을 방출되도록, 서로 다른 원소로 이루어진 복수의 타겟; A plurality of targets formed of different elements such that different characteristic X-rays are emitted when the electron beam generated by the electron beam generator collides with each other; 상기 복수의 타겟을 지지하는 타겟홀더; 및A target holder supporting the plurality of targets; And 상기 복수의 타겟이 선택적으로 상기 전자빔의 이동경로 상에 위치되도록, 상기 타겟홀더를 이동시키는 타겟 위치조절부를 포함하는 엑스선 발생기.And a target position adjuster for moving the target holder such that the plurality of targets are selectively positioned on a movement path of the electron beam. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 타겟홀더에, 상기 복수의 타겟은 원형으로 배치되며,In the target holder, the plurality of targets are arranged in a circle, 상기 타겟 위치조절부는, 상기 타겟홀더를 회전시켜서 상기 복수의 타겟을 상기 전자빔의 이동경로 상에 선택적으로 이동시키는 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스선 발생기.The target position adjusting unit may include a motor that rotates the target holder to selectively move the plurality of targets on a movement path of the electron beam. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 타겟홀더는 원판 형상이며,The target holder has a disc shape, 상기 복수의 타겟은, 상기 타겟홀더와 동심을 가지는 원을 따라 배치되는 것을 특징으로 하는 엑스선 발생기.And the plurality of targets are disposed along a circle concentric with the target holder. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 특성 엑스선의 경로 상에 위치되도록 상기 복수의 타겟에 대응되게 설치되며, 상기 특성 엑스선 외의 다른 파장의 엑스선을 차단하는 단색화부를 더 포함하는 엑스선 발생기.And a monochromator which is installed to correspond to the plurality of targets so as to be positioned on the path of the characteristic X-ray, and blocks X-rays having a wavelength other than the characteristic X-ray. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 단색화부는, 모노크로메이터(monochromator) 또는 엑스선 필터인 것을 특징으로 엑스선 발생기.The monochromator is an X-ray generator, characterized in that a monochromator or X-ray filter. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 타겟홀더는, 상기 특성 엑스선에 영향을 미치지 않는 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 엑스선 발생기.The target holder is made of a material that does not affect the characteristic X-ray generator. 제1항 내지 제6항의 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 6, 상기 엑스선 발생기에서 복수의 특성엑스선이 순차적으로 방출되도록, 상기 타겟 위치조절부의 타겟홀더 이동과 상기 전자빔 발생부의 전자빔 방출을 동기화시키는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스선 발생기.And a controller for synchronizing the movement of the target holder of the target position adjusting unit with the electron beam emission of the electron beam generator such that a plurality of characteristic X-rays are sequentially emitted from the X-ray generator. 제1항 내지 제7항의 어느 한 항에 따른 엑스선 발생기;An X-ray generator according to any one of claims 1 to 7; 상기 엑스선 발생기에서 발생되어 피사체를 통과한 엑스선을 검출하는 엑스선 검출부; 및An X-ray detector for detecting X-rays generated by the X-ray generator and passing through the subject; And 상기 검출된 엑스선를 데이터로 변환하고 분석하는 데이터 처리부를 포함하는 엑스선 분석장치.An X-ray analyzer comprising a data processor for converting the detected X-rays into data and analysis.
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