KR20120137920A - System for photo ionizing with high efficiency - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 제전 대상물에 존재하는 전하를 빠른 시간 내에 제거할 수 있을 뿐 아니라 제전 대상물의 형상까지 고려한 최적화된 전하 분포를 제공하는 연 엑스선을 이용하는 고효율 광조사식 제전 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a high-efficiency photo-irradiation static elimination system using soft X-rays that can remove the charge present in the antistatic object in a short time and provide an optimized charge distribution considering the shape of the antistatic object.
최근에 산업의 고도화로 각종 전자부품의 수요는 기하급수적으로 증가하고 있으며, 특히 정전기 방전에 의한 시스템 및 전자부품 소자의 파괴현상 등의 재해 방지에 관한 중요성이 증가하고 있다. 정전기 방전(Electrostatic Discharge; ESD)에 의한 폐해는 예측을 불허할 정도에 이르고 있어 정전기 방전에 대한 억제 및 예측 기술 등의 개발요구가 증가하고 있으며 산업적인 파급효과가 매우 큰 기술로 평가되고 있다.Recently, the demand of various electronic components has increased exponentially due to the advancement of the industry, and in particular, the importance of preventing disasters such as the destruction of the system and the electronic components by the electrostatic discharge is increasing. The damage caused by electrostatic discharge (ESD) has reached an unpredictable level, and the demand for development of suppression and prediction technology for electrostatic discharge is increasing, and the industrial ripple effect is evaluated as a very large technology.
선진국에서는 학계를 비롯하여 반도체, 전자통신, 광학, 플랜트 및 화학공장 등의 산업체를 중심으로 정전기 방전에 의한 전자간섭 연구, 컴퓨터 및 통신기기의 시스템 장애, 반도체 소자의 파괴 메커니즘, 전기 과부하(Electrical Overstress; EOS) 사이의 상관연구 등에 관한 기초연구 및 응용연구와 정전기 방전(EDS)의 방지 대책 관련기술의 개발이 활발히 진행되고 있는 실정이다.In developed countries, research on electronic interference by electrostatic discharges, system failures of computers and communication devices, destruction mechanisms of semiconductor devices, and electrical overstress have been conducted in industries such as academia, semiconductors, telecommunications, optics, plants, and chemical plants. Basic research and applied research on correlation research among EOS) and development of technologies related to the prevention of electrostatic discharge (EDS) have been actively conducted.
일반적인 정전기를 제거하는 제전장치는 전압 인가식 제전장치, 자기 방전식 제전장치, 그리고 방사선 조사식 제전장치로 구분된다. 현재 가장 널리 사용되는 전압 인가식 제전장치는 제전 전극으로 침상 전극을 이용하여 고전압의 인가로 코로나 방전이 발생되면서 공기이온을 생성시켜 대전물체의 전하를 중화시킨다. 이 방식은 제전능력이 우수하고, 기종이 다양하여 응용범위가 넓은 장점을 지니고 있다. 그리고 교류식(AC), 직류식(DC), 펄스 하전식(Pulsed DC) 제전장치들이 개발되어 제품화되어 사용되고 있다. 이 방식은 다른 방식에 비하여 습도에 의한 영향이 상대적으로 높으며, 가스 및 증기가 가연성 물질을 포함하는 위험 환경에서는 사용이 제한적이다. 또한, 방전에 의한 오존발생과 제전장치와 대전체의 거리가 증가함에 따라 제전 성능이 크게 감소하는 문제점을 지니고 있다.In general, static eliminators are classified into voltage-applied static eliminators, self-discharge static eliminators, and irradiated static eliminators. At present, the most widely used voltage applying type static eliminating device neutralizes the charge of a charged object by generating air ions as corona discharge is generated by applying a high voltage using a needle electrode as a static eliminating electrode. This method has an excellent antistatic capability, and has a wide range of applications because of various models. AC, DC, and pulsed DC static eliminators have been developed and commercialized. This method has a relatively higher impact by humidity than other methods and has limited use in hazardous environments where gases and vapors contain combustible materials. In addition, as the ozone generation due to the discharge and the distance between the static eliminator and the charging apparatus increase, the static elimination performance is greatly reduced.
한편, 정전기 방전을 방지하기 위하여 사용되는 방사선 조사식 제전장치로서, 광조사식 정전기 제거장치(이하 '광조사식 제전기'라 함)와 자외선 조사식 제전기가 있다. 자외선 조사식 제전기는 불활성 기체 속이나 감압 진공 분위기 내에서 유효한 제전기술로 매우 제한적으로 사용되며, 중수소 램프에서 발생한 자외선을 조사하여 대전 물체 근방의 가스를 전리시키는 방식이다. 또한, 광조사식 제전기는 대기압 불활성 기체 중이나 산소를 함유한 분위기 중에 있어서 유효한 기술로, 연 엑스선 램프에서 발생된 연 엑스선을 조사하면 양과 음의 가스 이온이 발생되어 대전된 물체를 중화하는 방식이다. 더욱이 광조사식 제전기는 방사선에 의한 공기 분자의 전리작용을 이용하여 제전에 필요한 이온을 만드는 제전방식으로 반감기가 길고 전리 능력이 큰 알파(α)선 또는 베타(β)선을 사용한다. 광조사식 제전기의 방사선 선원 표면은 박막으로 보호되어 사용상 안전을 도모하는 동시에 제전기 자체의 방사선 안전을 고려해야 한다.On the other hand, as a radiation type antistatic device used to prevent electrostatic discharge, there is a light irradiation type static eliminator (hereinafter referred to as "light irradiation type static eliminator") and ultraviolet irradiation type static eliminator. Ultraviolet irradiation type static eliminator is very limited as an effective antistatic technique in an inert gas or a reduced pressure vacuum atmosphere, it is a method of ionizing the gas near the charged object by irradiating the ultraviolet rays generated from the deuterium lamp. In addition, the photoirradiation static eliminator is an effective technique in an atmospheric inert gas or in an atmosphere containing oxygen. When irradiated with soft X-rays generated by a soft X-ray lamp, positive and negative gas ions are generated to neutralize a charged object. . Moreover, the photo-electrostatic static eliminator uses ionization of air molecules by radiation to produce ions necessary for static elimination. It uses alpha (α) rays or beta (β) rays with long half-lives and high ionizing ability. The radiation source surface of the irradiated static eliminator must be protected by a thin film to ensure its safety and to take into account the radiation safety of the static eliminator itself.
도 1a은 종래의 연 엑스선을 이용한 광조사식 제전기의 구성도이고, 도 1b와 도 1c는 종래 연 엑스선을 방출하는 제전기의 효과를 설명하기 위한 도면이다. 도 1a를 참조하면, 연 엑스선을 발생하는 엑스선관(1)은 열전자 2극 진공관의 일종으로 텅스텐 필라멘트(6)를 사용하는 가열된 음극(3)으로부터 나온 열전자를 가속시켜 타겟(Target)(8)에 충돌하면서 연 엑스선이 방사된다. 타겟(8) 표면에서 방사된 연 엑스선은 타겟 근처에 위치한 창(Window)(9)을 통해 외부로 나오게 되고, 연 엑스선에 의해서 제전 대상물 근처에 있는 공기가 이온화된다. 이러한 이온들에 의해서 제전 대상물에 존재하는 전하들이 제거될 수 있다. FIG. 1A is a configuration diagram of a conventional light irradiation type static eliminator using soft X-rays, and FIGS. 1B and 1C are diagrams for describing an effect of a conventional static x-ray emitter. Referring to FIG. 1A, an
하지만 이러한 종래의 광조사식 제전기는 제전 대상물을 고르게 제전시키지 못하는 단점이 있으며 그 결과 실제적으로 제전 시간이 길게 되는 문제점이 있다. 즉, 도 1b를 참조하면 종래의 광조사식 제전기(1)로부터 방사되는 연 엑스선은 제전 대상물로 향할 때 소정의 각도(θ)를 가지게 되는데, 도 1c와 도 1d에 나타난 것처럼 45도 이상을 벗어나게 되면 제전 시간이 10배 이상 늘어나게 된다. 도 1c와 도 1d는 각도(θ)가 커짐에 따라서 제전시간(decay time)이 점점 증가하되 각도(θ)가 45를 넘어서는 경우 제전시간이 수십 배 증가됨을 명확히 보여주고 있다. However, such a conventional light irradiation type static eliminator has a disadvantage in that it does not evenly discharge the static elimination object, and as a result, there is a problem in that the static elimination time is actually long. That is, referring to FIG. 1B, the soft X-rays emitted from the conventional light irradiation type
본 발명은 제전 대상물에 존재하는 전하를 빠른 시간 내에 제거할 수 있을 뿐 아니라 제전 대상물의 형상까지 고려한 최적화된 전하 분포를 제공하는 연 엑스선을 이용하는 고효율 광조사식 제전 시스템을 제공하는 것을 일 목적으로 한다. An object of the present invention is to provide a highly efficient photo-irradiation antistatic system using soft X-rays that can remove the charge present in the antistatic object in a short time and provide an optimized charge distribution considering the shape of the antistatic object. .
본 발명은 제전 대상물에 존재하는 전하를 빠른 시간 내에 제거할 수 있을 뿐 아니라 제전 대상물의 형상까지 고려한 최적화된 전하 분포를 제공하는 연 엑스선을 이용하는 고효율 광조사식 제전 시스템에 사용되는 제전기를 제공하는 것을 일 목적으로 한다. The present invention provides an electrostatic eliminator for use in a high efficiency photo-irradiation antistatic system using soft X-rays that not only removes the charge present in the antistatic object in a short time, but also provides an optimized charge distribution considering the shape of the antistatic object. It is intended for work.
상기 목적은, 에어를 공급하는 송품기; 상기 공급받은 에어를 이온화시키는 연 엑스선을 방출하는 제전기; 상기 연 엑스선에 의해 이온화된 물질을 공급받아서 제전 대상물에 공급하는 관로를 제공하는 제1관로; 및 상기 제1관로와 연통되어 적어도 2개 이상의 제전 대상물에 상기 이온화된 물질을 각각 공급하는 제2관로;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고효율 광조사식 제전 시스템에 의해서 달성될 수 있다.The object is a blower for supplying air; An electrostatic discharger emitting soft X-rays to ionize the supplied air; A first conduit configured to provide a conduit for receiving a material ionized by the soft X-ray and supplying the object to an antistatic object; And a second conduit communicating with the first conduit and supplying the ionized material to at least two antistatic objects, respectively.
한편, 본 제전 시스템은, 상기 제전기로부터 방출된 연 엑스선을 차단하기 위한 필터;를 더 포함하며, 상기 필터는 상기 이온물질은 통과시킬 수 있다.The antistatic system may further include a filter for blocking soft X-rays emitted from the static eliminator, wherein the filter may pass the ionic material.
또한, 상기 제전 대상물 각각으로 이온화된 물질을 제공하는 제2관로 각각의 직경은 상기 제전기로부터 멀어질수록 커질 수 있다.In addition, the diameter of each of the second conduits providing the ionized material to each of the static elimination objects may be larger as the distance from the static eliminator.
한편, 상기 제전 대상물 각각으로 이온화된 물질을 제공하는 제2관로에는 밸브가 장착되며, 상기 밸브의 개폐의 정도는 상기 제전기로부터 멀어지는 정도에 따라서 좌우될 수 있다.On the other hand, a valve is mounted on the second conduit for providing the ionized material to each of the antistatic object, the degree of opening and closing of the valve may depend on the degree away from the static eliminator.
또한, 상기 제전기는 전자를 방출하는 히터; 상기 히터에서 방출된 전자가 충돌되는 타겟; 및 상기 타겟에 충돌되는 전자의 밀도를 상기 타겟을 구성하는 영역별로 다르게 조절하는 전자밀도조절부;를 포함할 수 있다.In addition, the static eliminator is a heater for emitting electrons; A target in which electrons emitted from the heater collide with each other; And an electron density adjusting unit for differently adjusting the density of electrons colliding with the target for each region constituting the target.
한편, 상기 제전기는 상기 히터에 의해 방출된 전자를 가속시키는 제1그리드; 및 상기 제1그리드에서 가속된 전자의 각도를 제어하는 제2그리드;를 더 포함하며, 상기 전자밀도조절부는, 상기 제2그리드에 의해 제어된 전자들의 방향을 조절하여 상기 타겟에 부딪치는 전자들의 밀도를 상기 타겟의 영역별로 조절할 수 있다.On the other hand, the static eliminator is a first grid for accelerating electrons emitted by the heater; And a second grid for controlling the angle of electrons accelerated in the first grid, wherein the electron density adjusting unit controls the direction of the electrons controlled by the second grid to strike the targets. The density may be adjusted for each region of the target.
또한, 상기 타겟에 부딪치는 전자들의 밀도는 상기 타겟의 중앙으로부터 주위로 나갈수록 높아질 수 있다.In addition, the density of electrons striking the target may be higher from the center of the target toward the surroundings.
한편, 상기 제전기는 진공상태를 유지하는 벌브를 더 포함하며, 상기 히터와 상기 타겟은 상기 벌브내부에 위치되고, 상기 전자밀도조절부는 상기 벌브의 외주면에 형성될 수 있다.On the other hand, the static eliminator further includes a bulb to maintain a vacuum state, the heater and the target is located inside the bulb, the electron density control unit may be formed on the outer peripheral surface of the bulb.
본 발명에 따르면 제전 대상물에 존재하는 전하를 빠른 시간 내에 제거할 수 있을 뿐 아니라 제전 대상물의 형상까지 고려한 최적화된 전하 분포를 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to remove charges existing in the static elimination object in a short time, and to provide an optimized charge distribution considering the shape of the static elimination object.
도 1a는 종래 연 엑스선을 방출하는 제전기의 구성도이고, 도 1b와 도 1c는 종래 연 엑스선을 방출하는 제전기의 효과를 설명하기 위한 도면이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 고효율 광조사식 제전 시스템의 구성도이다.
도 2b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 고효율 광조사식 제전 시스템의 구성도이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 고효율 광조사식 제전 시스템에 사용되는 제전기의 구성도이다.
도 3b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 고효율 광조사식 제전 시스템에 사용되는 제전기의 구성도이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 고효율 광조사식 제전 시스템에 사용되는 제전기의 윈도우의 구성을 나타낸 도면이다.
도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 타겟에 충돌되는 전자의 밀도를 나타낸 도면이다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 실시예에 따른 전자밀도조절부를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 고효율 광조사식 제전 시스템에 사용되는 제전기에 의해 형성되는 이온의 밀도를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 고효율 광조사식 제전 시스템에 사용되는 제전기로부터 제전 대상물에 조사되는 연 엑스선의 조사 각도를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 고효율 광조사식 제전 시스템에 사용되는 제전기에서 조사되는 연 엑스선의 조사 모양을 나타낸 것으로, 도 8a는 원형의 조사 모양이고, 도 8b는 다각형의 조사 모양을 나타낸 도면이다.1A is a configuration diagram of a static eliminator for emitting conventional soft X-rays, and FIGS. 1B and 1C are diagrams for describing an effect of a static eliminator for emitting conventional soft X-rays.
Figure 2a is a block diagram of a high efficiency light irradiation static elimination system according to an embodiment of the present invention.
Figure 2b is a block diagram of a high efficiency light irradiation static elimination system according to another embodiment of the present invention.
Figure 3a is a block diagram of a static eliminator used in the high efficiency light irradiation static elimination system according to an embodiment of the present invention.
Figure 3b is a block diagram of a static eliminator used in a high efficiency light irradiation static elimination system according to another embodiment of the present invention.
4A is a view showing the configuration of a window of the static eliminator used in the high efficiency light irradiation static elimination system according to an embodiment of the present invention.
4B is a diagram showing the density of electrons colliding with a target according to an embodiment of the present invention.
5a to 5c show the electron density control unit according to an embodiment of the present invention.
6 is a view for explaining the density of ions formed by the static eliminator used in the high-efficiency light irradiation static elimination system according to an embodiment of the present invention.
7 is a view showing the irradiation angle of the soft X-rays irradiated to the static elimination object from the static eliminator used in the high efficiency light irradiating antistatic system according to an embodiment of the present invention.
8 is a view showing the irradiation shape of the soft X-rays irradiated from the static eliminator used in the high efficiency light irradiation static elimination system according to an embodiment of the present invention, Figure 8a is a circular irradiation shape, Figure 8b is a polygonal irradiation shape It is a diagram showing.
이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other objects, features, and advantages of the present invention will become more readily apparent from the following description of preferred embodiments with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms. Rather, the embodiments disclosed herein are provided so that the disclosure can be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. In this specification, when an element is referred to as being on another element, it may be directly formed on another element, or a third element may be interposed therebetween. Also in the figures, the thickness of the components is exaggerated for an effective description of the technical content.
본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 또한, 도면에서 예시된 영역들은 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서의 다양한 실시예들에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.Embodiments described herein will be described with reference to cross-sectional views and / or plan views that are ideal illustrations of the present invention. In the drawings, the thicknesses of films and regions are exaggerated for effective explanation of technical content. Therefore, the shape of the exemplary diagram may be modified by manufacturing techniques and / or tolerances. Accordingly, the embodiments of the present invention are not limited to the specific forms shown, but also include changes in the shapes that are produced according to the manufacturing process. Also, the regions illustrated in the figures have attributes, and the shape of the regions illustrated in the figures is intended to illustrate a particular form of region of the device and is not intended to limit the scope of the invention. Although the terms first, second, etc. have been used in various embodiments of the present disclosure to describe various components, these components should not be limited by these terms. These terms have only been used to distinguish one component from another. The embodiments described and exemplified herein also include their complementary embodiments.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. The terms "comprises" and / or "comprising" used in the specification do not exclude the presence or addition of one or more other elements.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. 아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는데 있어 별 이유 없이 혼돈이 오는 것을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In describing the specific embodiments below, various specific details have been set forth in order to explain the invention in greater detail and to assist in understanding it. However, those skilled in the art can understand that the present invention can be used without these various specific details. In some cases, it is mentioned in advance that parts of the invention which are commonly known in the description of the invention and which are not highly related to the invention are not described in order to prevent confusion in explaining the invention without cause.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 고효율 광조사식 제전 시스템에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings with respect to the high-efficiency light irradiation type antistatic system according to an embodiment of the present invention will be described in detail.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 고효율 광조사식 제전 시스템의 구성도이다. 도 2a를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 연 엑스선을 이용한 제전 시스템은 제전기(100), 클린에어 송풍기(200), 필터(320), 제1관로(300), 및 제2관로(310)를포함한다.Figure 2a is a block diagram of a high efficiency light irradiation static elimination system according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2A, a static elimination system using soft X-rays according to an embodiment of the present invention may include a
제전기(100)는 연 엑스선을 생성하여 필터(320) 방향으로 조사하며, 조사된 연 엑스선은 클린에어 송풍기(200)에 의해 공급되는 클린 에어를 이온화시킨다 여기서 이온화된 물질은, 클린에어 송풍기(200) 및/또는 다른 송풍기(미도시)에 의해서. 필터(320)를 통과할 수 있다.The
한편, 필터(320)는 연 엑스선이 통과하지 못하도록 하는 구성을 가진다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 도 2a에 도시된 것처럼 필터(320)는 서로 불일치하는 관통구멍을 가진 적어도 2개의 층으로 적층된 구성을 가지며, 연 엑스선이 통과하기 힘든 재질로 구성된다.On the other hand, the
필터(320)를 통과한 이온화된 물질(이하, "이온"이라고 함)들은 제1관로(300)와 제2관로(310)를 거쳐서 복수의 제전 대상물들(101)로 공급된다. Ionized materials (hereinafter, referred to as “ions”) passing through the
본 발명의 일 실시예에 따르면 제2관로(310)에는 밸브(330)들이 각각 장착되어 이온의 양을 조절할 수 있다. 예를 들면 제전기(100)와 가까운 중앙의 관로(310)에는 이온들이 많이 공급되므로 중앙의 관로(310)에 있는 밸브를 일부 폐쇄하고, 제전기(100)와 먼 관로에 있는 밸브는 완전 개방함으로써 이온의 양을 제전 대상물에 고르게 제공할 수 있게 된다.According to an embodiment of the present invention, the
도 2b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 고효율 광조사식 제전 시스템의 구성도이다. 도 2b를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 고효율 광조사식 제전 시스템은 제전기(100), 클린에어 송풍기(200), 필터(320), 제1관로(300), 및 제2관로(310)을 포함한다. 도 2a에 도시된 실시예와 비교하면 제2관로(310)의 직경이 서로 다르다는 점에서 그 차이가 있다. 즉, 제전기와 가까운 제2관로일수록 그 직경이 작고 멀수록 그 직경이 크도록 구성된다. 이로써, 제전 대상물에 고르게 이온을 공급할 수 있게 된다.Figure 2b is a block diagram of a high efficiency light irradiation static elimination system according to another embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2B, the high-efficiency light irradiation static elimination system according to an embodiment of the present invention includes a
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 고효율 광조사식 제전 시스템에 사용되는 제전기의 구성도이다.Figure 3a is a block diagram of a static eliminator used in the high efficiency light irradiation static elimination system according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 제전기(100)는 벌브(10), 히터(11), 캐소드(12), 케이스(16), 방열판(17), 타겟(18), 및 전자밀도조절부(30)를 포함한다. 여기서, 벌브(10)의 내부는 진공으로 유지되며, 가열된 히터(11)로부터 전자가 방출되고, 히터(11)로부터 방출된 전자는 캐소드(12)에 의해 타겟(18) 쪽으로 가속되며, 가속된 전자는 타겟(18)과 부딪혀서 연 엑스선이 방출된다. The
본 발명의 일 실시예에 따르면 전자밀도조절부(30)는 타겟(18)에 부딪치는 전자의 밀도를 조절할 수 있다. 구체적으로, 전자밀도조절부(30)는 타겟(18)에 충돌되는 전자의 밀도를 타겟(18)을 구성하는 영역별로 다르게 조절할 수 있다. 여기서, 타겟(18)을 구성하는 영역은 적어도 2개 이상의 영역일 수 있다. 예를 들면, 타겟(18)은 그 중앙을 포함하는 제1영역과, 제1영역을 감싸는 제2영역을 포함할 수 있다. 여기서, 본 발명의 일 실시예에 따르면 전자밀도조절부(30)는 상술한 제1영역에 부딪치는 전자의 밀도와 제2영역에 부딪치는 전자의 밀도를 서로 다르게 조절할 수 있다. 본 실시예에서는 제2영역에 부딪치는 전자의 밀도를 보다 크게 하는 것이 바람직하다.According to an embodiment of the present invention, the electron
본 발명의 다른 실시예에 따르면 타겟(18)은 그 중앙을 포함하는 제1영역과, 제1영역을 감싸는 제2영역과, 제2영역을 감싸는 제3영역을 포함할 수 있다. 여기서, 본 발명의 일 실시예에 따르면 전자밀도조절부(30)는 상술한 제1영역 내지 제3영역에 부딪치는 전자의 밀도를 달리 조절할 수 있다. 본 실시예에서는 제1영역에 부딪치는 전자의 밀도보다 제2영역에 부딪치는 전자의 밀도를 크게 하고, 제3영역에 부딪치는 전자의 밀도는 제2영역에 부딪치는 전자의 밀도를 더 크게 하는 것이 바람직하다.According to another embodiment of the present invention, the
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면 타겟(18)은 적어도 4개 이상의 영역을 포함할 수 있고, 이들 4개 영역에서의 전자의 밀도를 서로 다르게 조절될 수 있다. 여기서, 4개 이상의 영역은 타겟(18)의 중앙 영역으로부터 떨어진 거리에 따라서 결정될 수 있으며, 중앙 영역으로부터 점점 멀어지는 영역일수록 부딪치는 전자의 밀도도 점점 높게 조절될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the
바람직하게는 전자밀도조절부(30)는 후술하는 도 4b에 도시된 것처럼 타겟(18)의 중심 영역에 부딪치는 전자의 밀도보다 중심의 주위 영역에 부딪치는 전자의 밀도가 높도록 타겟(18)으로 향하는 전자의 방향을 조절할 수 있다. Preferably, the electron
도 3b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 고효율 광조사식 제전 시스템에 사용되는 제전기의 구성도이다.Figure 3b is a block diagram of a static eliminator used in a high efficiency light irradiation static elimination system according to another embodiment of the present invention.
도 3b를 참조하면, 제전기(100)는 벌브(10), 히터(11), 캐소드(12), 케이스(16), 방열판(17), 타겟(18), 및 전자밀도조절부(30) 외에 전자의 방향을 제어할 수 있는 일련의 그리드들을 추가적으로 포함한다. Referring to FIG. 3B, the
벌브(10)는 그 내부가 진공 처리되고, 고용융점을 갖는 유리로 제작된다. 필라멘트에 해당하는 히터(11)의 산화와 연소를 방지하여 히터(11)의 수명과 성능을 향상시키기 위하여 높은 진공상태를 유지시키는 것이 바람직하다. The
열전자 방출부는 히터(11)와 캐소드(12)를 포함한다. 히터(11)는 고압의 전기에너지에 의해 가열되어 전자를 발생시킨다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 히터(11)는 전기적 및 열적 특성이 우수한 텅스텐 필라멘트일 수 있다. The hot electron emitter comprises a heater 11 and a
캐소드(12)는 히터(11)에서 발생된 열전자를 타겟(18) 쪽으로 가속시키며, 가속된 전자는 타겟(18)쪽으로 이동된다. The
제1그리드(13)는 전자(19)를 가속시키거나 방출 각도를 제어할 수 있고, 제2그리드(14)는 제1그리드(13)에서 가속된 전자(19)의 방출 각도를 제어할 수 있으며, 그리고 제3그리드(15)는 제2그리드(14)에서 제어된 전자(19)의 방출 넓이를 제어할 수 있다. 이처럼, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1그리드(12), 제2그리드(13), 제3그리드(15), 및 전자밀도조절부(30)에 의해서 타겟(18)에 충돌하는 전자의 밀도가 조절될 수 있다.The
본 실시예에서는 그리드를 3개 사용하였지만 이는 예시적인 것으로서 3개보다 적거나 또는 더 많은 개수의 그리드를 사용하도록 구성하는 것도 가능하다.In the present embodiment, three grids are used, but this is merely an example and may be configured to use fewer or more grids.
본 발명의 일 실시예에 따르면 전자(19)가 충돌하는 윈도우는 타겟(18), 방열판(17) 및 케이스(16)를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the window in which the
본 발명의 일 실시예에 따르면 타겟(18)은 대략 원형으로 티타늄(Titanuim)이 코팅된 베릴륨(Beryllium)으로 구성될 수 있으나 이러한 형상이나 재질에 한정되는 것은 아니다. According to an embodiment of the present invention, the
본 발명의 일 실시예에 따르면 타겟(18)에 전자가 충돌하면 대략 파장이 1.2~1.5 옹스트롬(Å)의 연 엑스선이 발생될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, when electrons collide with the
한편 상술한 도 3a와 도 3b에 도시된 전자의 흐름(점선)은 반드시 그렇게 점선을 따라서 전자가 이동한다는 것은 아니며 본 발명의 기술적 사상을 설명하기 위해서 도식적으로 그린 것임을 이해하여야 한다.Meanwhile, it should be understood that the above-described flow of electrons (dotted lines) shown in FIGS. 3A and 3B do not necessarily move along the dotted lines, but are schematically drawn to explain the technical idea of the present invention.
도 4a를 참조하면, 타겟(18)의 외주에는 대략 원형의 방열판(17)이 위치될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 방열판(17)으로 열전도성이 뛰어난 구리(Cu)가 적용되어 타겟(18)의 과열을 방지하도록 한다. 방열판(17)의 외주에는 대략 원형의 케이스(16)가 벌브(10)와 일체로 결합될 수 있다. 케이스(16)는 방열판(17)으로 전달된 열을 전도 및 방출하기 위한 알루미늄(Al) 재질이 적용되는 것이 바람직하다. Referring to FIG. 4A, a substantially
이처럼 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우는 전자(19)의 충돌로 인하여 타겟(18)에서 발생된 열을 방열판(17)을 거쳐 케이스(16)로 전달되는 구성을 가지고 있으며 열을 효과적으로 방출시킬 수 있는 히터 싱크의 역할을 수행할 수 있다.As described above, the window according to the exemplary embodiment of the present invention has a configuration in which heat generated from the
도 3b를 계속 참조하면, 벌브(10)의 외주면에는 전자밀도조절부(30)가 위치될 수 있다. 전자밀도조절부(30)는 제3그리드(15)에서 제어된 전자(19)의 조사각을 조절할 수 있다. Referring to FIG. 3B, the electron
도 4b를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 전자밀도조절부(30)는 타겟(18)의 중앙 영역에 부딪치는 전자들보다 타겟(18)의 중앙으로부터 멀어질지는 영역일 수 록 부딪치는 전자들의 수가 더 많도록 조절한다. 이로써, 타겟(18)의 중앙에서 방사되는 연 엑스선 보다 타겟(18)의 주위에서 방사되는 엑스선이 더 강할 수 있다.Referring to FIG. 4B, the electron
본 발명의 일 실시예에 따르면 전자밀도조절부(30)는 영구자석 또는 전자석 또는 이들의 조합일 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the electron
도 5a와 도 5b를 참조하면, 전자밀도조절부(30)는 벌브 외주면에 하나의 몸체로 구성되거나 또는 적어도 2 개 이상의 분리된 형태로 설치될 수 있다. 예를 들면, 도 5a와 같이 벌브 외주면에 링 모양의 전자밀도조절부(30)가 구성될 수 있고, 도 5b와 같이 벌브 외주면에 한 쌍의 대응하는 반원형의 전자밀도조절부(31)가 구성될 수 있으며, 도 5c와 같이 벌브 외주면에 두 쌍의 대응하는 원호형의 전자밀도조절부(32)가 구성될 수도 있다. 따라서 본 발명에 따른 전자밀도조절부(30)는 연 엑스선의 세기를 제전 대상물의 형상과 제전 대상까지의 거리를 고려하여 조절할 수 있다.5A and 5B, the electron
예를 들어, 제전 대상물의 형상이 직사각형이라면 전자밀도조절부(32)는 연 엑스선의 모양을 직사각형 또는 그와 유사하도록 조절할 수 있을 것이다. For example, if the shape of the static elimination object is rectangular, the electron
상술한 바와 같이 연 엑스선의 세기나 모양을 조절하면 연 엑스선에 의해 이온화되는 공기의 분포도 그와 연관되어 조절될 수 있다. As described above, if the intensity or shape of the soft X-rays is adjusted, the distribution of air ionized by the soft X-rays may be adjusted in association with the same.
도 6은 본 발명의 제전기(100)에서 조사된 연 엑스선에 의해 형성되는 이온들의 밀도를 설명하기 위한 것이다. 도 6을 참조하면, 본원 발명에서는 제전 대상물의 다양한 위치들 예를 들면 a, b1 및 b2, c1 및 c2, 그리고 d1 및 d2에서 동일한 이온을 제공받을 수 있도록 한다. 이를 위해서, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자밀도조절부(30)는 타겟(18)의 중앙 영역에서 발생되는 연 엑스선보다 타겟(18)의 중앙의 주위 영역에서 발생되는 연 엑스선의 세기가 더 강하도록 타겟(18)에 부딪치는 전자의 밀도를 조절한다.6 is for explaining the density of ions formed by the soft X-rays irradiated from the
도 7은 연 엑스선(20)이 제전 대상물(101)과 제전기(100) 사이의 클린 공기를 이온화시키는 범위를 도식적으로 나타낸 것이다. 도 7에 도시된 것처럼, 본 발명에 따른 전자밀도조절부(30)는 제전 대상물(101)의 전체를 커버할 수 있는 각도인 θ1이 45도 이상이 되더라도 제전 대상물(101)에 제공하는 이온들은 제전 대상물(101) 전체적으로 균일하도록 타겟(18)에 부딪치는 전자 밀도를 조절할 수 있다.FIG. 7 schematically shows a range in which the
도 8a와 8b는 연 엑스선의 조사 모양을 예시적으로 도시한 것이다. 이들 도면을 참조하면, 본 발명에 따른 전자밀도조절부(30)는 제전 대상물(101)의 형상에 따라서 연 엑스선의 모양(즉, 제전 대상물에 제공되는 이온들의 형상)을 다양하게 조절할 수 있음을 나타낸다.8A and 8B exemplarily show an irradiation shape of soft X-rays. Referring to these drawings, the electron
이처럼, 본원 발명은 제전 대상물까지의 거리와 그 형상을 고려하여 연 엑스선의 세기와 모양을 조절함으로써 제전 대상물에 존재하는 전하를 빠른 시간 내에 제거할 수 있을 뿐 아니라 제전 대상물의 형상까지 고려한 최적화된 전하 분포를 제공할 수 있다.As such, the present invention can remove the charges present in the static elimination object in a short time by adjusting the intensity and shape of the soft X-rays in consideration of the distance to the static elimination object and its shape, as well as the optimized charge considering the shape of the antistatic object. Distribution can be provided.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 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. Accordingly, such modifications or variations are intended to fall within the scope of the appended claims.
10: 벌브 11: 히터
12: 캐소드 13, 14, 15: 그리드
16: 케이스 17: 방열판
18: 타겟 19: 전자
20: 연 엑스선 30, 31, 32: 전자밀도조절부
100: 제전기 101: 제전 대상물
200: 청정공기 송풍기 300: 제1관로
310: 제2관로 320: 필터
330: 제어밸브10: bulb 11: heater
12:
16: case 17: heat sink
18: target 19: electron
20:
100: static eliminator 101: antistatic object
200: clean air blower 300: first pipe
310: second pipe line 320: filter
330: control valve
Claims (8)
상기 공급받은 에어를 이온화시키는 연 엑스선을 방출하는 제전기;
상기 연 엑스선에 의해 이온화된 물질을 공급받아서 제전 대상물에 공급하는 관로를 제공하는 제1관로; 및
상기 제1관로와 연통되어 적어도 2개 이상의 제전 대상물에 상기 이온화된 물질을 각각 공급하는 제2관로;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고효율 광조사식 제전 시스템.A blower for supplying air;
An electrostatic discharger emitting soft X-rays to ionize the supplied air;
A first conduit configured to provide a conduit for receiving a material ionized by the soft X-ray and supplying the object to an antistatic object; And
And a second conduit communicating with said first conduit for supplying said ionized material to at least two antistatic objects, respectively.
상기 제전기로부터 방출된 연 엑스선을 차단하기 위한 필터;를 더 포함하며,
상기 필터는 상기 이온물질은 통과시키는 것을 특징으로 하는 고효율 광조사식 제전 시스템.The method of claim 1,
And a filter for blocking soft x-rays emitted from the static eliminator.
The filter is a high efficiency light-emitting static elimination system, characterized in that for passing the ionic material.
상기 제전 대상물 각각으로 이온화된 물질을 제공하는 제2관로 각각의 직경은 상기 제전기로부터 멀어질수록 커지는 것을 특징으로 하는 고효율 광조사식 제전 시스템. The method of claim 1,
And the diameter of each of the second conduits providing the ionized material to each of the static elimination objects increases as the distance from the static eliminator increases.
상기 제전 대상물 각각으로 이온화된 물질을 제공하는 제2관로에는 밸브가 장착되며, 상기 밸브의 개폐의 정도는 상기 제전기로부터 멀어지는 정도에 따라서 좌우되는 것을 특징으로 하는 고효율 광조사식 제전 시스템. The method of claim 1,
A valve is installed in the second conduit for providing the ionized material to each of the static elimination objects, the degree of opening and closing of the valve is dependent on the degree away from the static eliminator.
전자를 방출하는 히터;
상기 히터에서 방출된 전자가 충돌되는 타겟; 및
상기 타겟에 충돌되는 전자의 밀도를 상기 타겟을 구성하는 영역별로 다르게 조절하는 전자밀도조절부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고효율 광조사식 제전 시스템.The method of claim 1, wherein the static eliminator
A heater emitting electrons;
A target in which electrons emitted from the heater collide with each other; And
And an electron density adjusting unit for differently adjusting the density of electrons colliding with the target for each region constituting the target.
상기 히터에 의해 방출된 전자를 가속시키는 제1그리드; 및
상기 제1그리드에서 가속된 전자의 각도를 제어하는 제2그리드;를 더 포함하며,
상기 전자밀도조절부는, 상기 제2그리드에 의해 제어된 전자들의 방향을 조절하여 상기 타겟에 부딪치는 전자들의 밀도를 상기 타겟의 영역별로 조절하는 것을 특징으로 하는 고효율 광조사식 제전 시스템.The method of claim 5, wherein the static eliminator
A first grid for accelerating electrons emitted by the heater; And
And a second grid for controlling the angle of the electrons accelerated in the first grid.
The electron density control unit, the high efficiency light-emitting static elimination system, characterized in that for adjusting the direction of the electrons controlled by the second grid to adjust the density of the electrons hit the target for each region of the target.
상기 타겟에 부딪치는 전자들의 밀도는 상기 타겟의 중앙으로부터 주위로 나갈수록 높아지는 것을 특징으로 하는 고효율 광조사식 제전 시스템.The method of claim 5,
And the density of electrons striking the target increases from the center of the target toward the periphery.
진공상태를 유지하는 벌브를 더 포함하며,
상기 히터와 상기 타겟은 상기 벌브내부에 위치되고, 상기 전자밀도조절부는 상기 벌브의 외주면에 형성된 것을 특징으로 하는 고효율 광조사식 제전 시스템.The method of claim 7, wherein the static eliminator
Further comprising a bulb to maintain a vacuum state,
The heater and the target is located inside the bulb, the electron density control unit is a high efficiency light irradiation type static elimination system, characterized in that formed on the outer peripheral surface of the bulb.
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