KR20130130614A

KR20130130614A - 전자빔 발생장치

Info

Publication number: KR20130130614A
Application number: KR1020120154787A
Authority: KR
Inventors: 장규하; 이병철; 김병남; 송기백; 한영훈
Original assignee: 한국원자력연구원
Priority date: 2012-05-22
Filing date: 2012-12-27
Publication date: 2013-12-02

Abstract

가속관에 입력시키는 고주파 파워를 용이하게 조절할 수 있는 전자빔 발생장치를 제공한다. 전자빔 발생장치는, 전자빔 발생장치는, 전자를 발생시키는 전자 발생부, 상기 전자 발생부에서 발생된 전자의 가속 및 진행을 위한 가속관 및 고주파 출력을 위한 증폭기(klystron)를 포함하고, 고주파를 발생시키며, 상기 전자 발생부와 상기 가속관에 고주파를 제공하는 고주파 발생부를 포함하여 구성된다.

Description

전자빔 발생장치{ELECTRON BEAM GENERATING APPARATUS}

본 발명은 전자빔 발생장치에 관한 것이다.

전자빔 발생장치란 전자현미경, 진행파관, 브라운관 등과 같이 전자류를 가늘게 빔 모양으로 죄어서 작동시킬 필요가 있을 경우, 그 전자빔을 발생시키는 장치를 말한다. 또한, 전자빔 발생장치는 입자가속기 등에도 사용되어 물체의 특성을 파악하는데 이용될 수도 있다.

전자빔 발생장치는 전자빔을 방출시키기 위해서 레이저빔을 캐소드에 입사시킬 수 있다. 이 때, 방출된 전자빔을 가속하는 수단으로는 고주파가 입사되는 공진공동을 이용하는 방법이 있다.

종래의 듀얼에너지 가속기의 고출력 고주파원은 주로 마그네트론(magnetron oscillator)을 사용하였다. 고주파원을 오실레이터를 사용함으로써, 전자를 가속시키기 위해 가속관에 입력시키는 고주파의 파워 조절에 어려움이 있었다. 또한, 기존의 마그네트론을 사용하는 경우, 고전압 모듈레이터에서 고전압을 직접 바꾸는 방법을 사용하였는데, 이러한 경우, 장치의 안정성이 떨어지며 기술적으로도 어려움이 많다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 전자빔의 파워를 용이하게 조절할 수 있는 전자빔 발생장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 본 발명의 실시예들에 따른 전자빔 발생장치는, 전자를 발생시키는 전자 발생부, 상기 전자 발생부에서 발생된 전자의 가속 및 진행을 위한 가속관 및 고주파 출력을 위한 증폭기(klystron)를 포함하고, 고주파를 발생시키며, 상기 전자 발생부와 상기 가속관에 고주파를 제공하는 고주파 발생부를 포함하여 구성된다.

일 측에 따르면, 상기 고주파 발생부는, 상기 고주파 발생부에 전원을 인가하는 고주파 구동부, 상기 고주파 발생부에 고전압을 인가하는 고전압 모듈레이터(high power modulator) 및 상기 고주파 발생부에 저전압을 인가하는 저전압 모듈레이터(low power modulator)를 포함한다. 여기서, 상기 고주파 발생부는 상기 고주파 구동부의 입력되는 주파수를 변경하여 고주파의 출력을 변조하도록 구성된다.

이상에서 본 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따르면, 가속관에 입력시키는 고주파 파워를 용이하게 조절할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자빔 발생장치의 모식도이다.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대해 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략될 수 있다.

이하, 도 1을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 전자빔 발생장치(10)에 대해 상세하게 설명한다. 전자빔 발생장치(10)는 전자 발생부(11)와 고주파 발생부(12) 및 가속관(13)을 포함하여 구성된다.

전자 발생부(11)에서 발생된 전자(e)는 고주파 발생부(12)에서 인가된 고주파의 전기장에 의해 가속된다. 전자 발생부(11)는 전자(e)를 발생시기키 위한 필라멘트를 수용하는 하우징(112)과 필라멘트에 전원을 공급하는 필라멘트 전원부(111)를 포함하여 구성된다.

가속관(13)은 전자 발생부(11)에서 발생된 전자(e)가 진행할 수 있는 공간을 제공하고, 가속관(13)을 진행하는 동안 전자(e)는 고주파 발생부(12)에서 인가된 고주파에 의해 가속된다.

고주파 발생부(12)는 고주파를 발생시키고, 전자 발생부(11)와 가속관(13)에 각각 소정 주파수 대역의 고주파를 제공한다. 예를 들어, 고주파 발생부(12)는 전자 발생부(11)에 소정 주파수 대역의 고주파를 제공하고, 가속관(13)에는 전자 발생부(11)보다 높은 주파수 대역의 고주파를 제공할 수 있다.

또한, 고주파 발생부(12)는 전원을 인가하는 고주파 구동부(122)와 고전압을 인가하는 고전압 모듈레이터(high power modulator)(121) 및 저전압을 인가하는 저전압 모듈레이터(low power modulator)(123)를 포함하여 구성된다. 예를 들어, 저전압 모듈레이터(123)는 전자 발생부(11)에 연결되고, 고전압 모듈레이터(121)는 고주파 발생부(12)에 연결되도록 구비될 수 있다. 그리고 고주파 발생부(12)는 가속관(13)에 듀얼 에너지를 인가할 수 있도록 저전압 모듈레이터(122)와 고전압 모듈레이터(123)를 동조시키도록 구성된다.

여기서, 듀얼 에너지를 갖는 전자빔 발생장치(10)는 고주파 발생부(12)에서 입력되는 고주파의 파워 변조가 필요하다. 예를 들어, 전자(e)의 가속을 위한 입력 고주파의 파워를 번갈아 가면서 바꾸면, 이에 따라 가속되는 전자의 에너지가 바뀐다.

본 발명의 실시예에서는, 전자(e)의 에너지를 변조하기 위해서, 증폭기(klystron)를 사용하며, 고주파의 출력변조는 고주파 구동부(RF driving source)의 고주파 입력을 바꿈으로써 실현할 수 있다.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것이다. 또한, 본 발명이 상술한 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 사상은 상술한 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

10: 전자빔 발생장치
11: 전자 발생부
111: 필라멘트 전원부
112: 하우징
12: 고주파 발생부
121: 고전압 모듈레이터(high power modulator)
122: RF 구동부
123: 저전압 모듈레이터(low power modulator)
13: 가속관
e: 전자

Claims

전자를 발생시키는 전자 발생부;
상기 전자 발생부에서 발생된 전자의 가속 및 진행을 위한 가속관; 및
고주파 출력을 위한 증폭기(klystron)를 포함하고, 고주파를 발생시키며, 상기 전자 발생부와 상기 가속관에 고주파를 제공하는 고주파 발생부;
를 포함하는 전자빔 발생장치.
제1항에 있어서,
상기 고주파 발생부는,
상기 고주파 발생부에 전원을 인가하는 고주파 구동부;
상기 고주파 발생부에 고전압을 인가하는 고전압 모듈레이터(high power modulator); 및
상기 고주파 발생부에 저전압을 인가하는 저전압 모듈레이터(low power modulator);
를 포함하는 전자빔 발생장치.
제2항에 있어서,
상기 고주파 발생부는 상기 고주파 구동부의 입력되는 주파수를 변경하여 고주파의 출력을 변조하는 전자빔 발생장치.