KR20140055415A - X-ray generator - Google Patents

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KR20140055415A
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윤중석
전광희
안용근
이승호
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주식회사 쎄크
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Abstract

An X-ray generator which makes an electron beam collide with a target and generates an X-ray, includes a column which has a beam transmission part for transmitting the electron beam in a target direction, a magnetic lens which surrounds the beam transmission part for controlling and condensing the electron beam, and a housing part which has the beam transmission part which is penetrably inserted into the column and has a cooling chamber which is formed in the magnetic lens. A cooling fluid which directly touches the magnetic lens circulates around the cooling chamber.

Description

엑스레이 발생장치{X-RAY GENERATOR}X-RAY GENERATOR [0002]

본 발명은 엑스레이 발생장치에 관한 것이다.The present invention relates to an x-ray generator.

일반적으로, 엑스레이 발생장치는 전자비임의 집속 및 제어를 위해 마그네틱 렌즈를 이용하며, 마그네틱 렌즈는 구동시 코일 저항에 의해 열 발생이 수반된다. 종래의 엑스레이 발생장치는 마그네틱 렌즈 주변의 컬럼을 방열판으로 이용하여 간접적인 방식으로 마그네틱 렌즈를 냉각시켰다. 그러나, 이러한 엑스레이 발생장치는 방열판으로 이용되는 컬럼에서 고열에 따른 열변형이 일어날 수 있다. 컬럼의 열변형은 전자비임의 비임 포인트를 이동시켜 해상도에 악영향을 끼치는 문제가 있다.Generally, an x-ray generator uses a magnetic lens for focusing and controlling an electron beam, and a magnetic lens is accompanied by heat generation by a coil resistance upon driving. Conventional x-ray generators use a column around a magnetic lens as a heat sink to cool the magnetic lens indirectly. However, such an X-ray generator may cause thermal deformation due to high heat in a column used as a heat sink. The thermal deformation of the column has the problem of adversely affecting the resolution by moving the beam point of the electron beam.

열변형은 비임 포임트 및 포커스를 변화시켜 CT 촬영시 영상품질을 저하시킨다. 종래의 간접냉각, 즉, 방열판 방식은 열원 차단이 불가능하므로 컬럼의 열변형이 불가피하게 발생되는 문제가 있다.Thermal deformation degrades the image quality of CT images by changing the non-imaged and focus. Conventional indirect cooling, that is, a heat sink method, has a problem that thermal deformation of the column is inevitably generated because the heat source can not be cut off.

엑스레이 발생장치의 수요는 점점 고선량으로 추구되고 있어, 이를 위해 더욱 강한 마그네틱 렌즈가 요구되고 있다. 때문에, 엑스레이 발생장치에서, 마그네틱 렌즈는 발열량을 줄이기 위해 크기를 크게 하거나 또는 많은 전력을 인가하므로 높은 열이 필연적으로 발생할 수 밖에 없다.Demand for x-ray generators is increasingly being sought at high doses, and a stronger magnetic lens is required for this. Therefore, in the X-ray generator, the magnetic lens has to be increased in size in order to reduce the amount of heat generated, or a large amount of electric power is applied, so that high heat inevitably occurs.

이러한 문제를 해소하기 위해서는 엑스레이 발생장치에서 마그네틱 렌즈의 열원을 차단하는 시스템이 반드시 필요하다. 즉, 엑스레이 발생장치에서, 마그네틱 렌즈의 크기를 늘리지 않으면서 마그네틱 렌즈 주변의 냉각을 위한 근본적인 대책이 요구된다.To solve this problem, a system for blocking the heat source of the magnetic lens in the x-ray generator is indispensable. That is, in the x-ray generator, a fundamental countermeasure for cooling around the magnetic lens is required without increasing the size of the magnetic lens.

따라서, 본 발명의 목적은 마그네틱 렌즈의 크기를 늘리지 않고, 마그네틱 렌즈의 냉각 효율이 증대되는 엑스레이 발생장치를 제공하는 것이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide an x-ray generator in which the cooling efficiency of the magnetic lens is increased without increasing the size of the magnetic lens.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 전자비임을 타겟과 충돌시켜 엑스레이를 발생시키는 엑스레이 발생장치에 있어서, 상기 타겟 방향으로 상기 전자비임을 통과시키기 위한 비임 통과부가 마련된 컬럼, 상기 전자비임의 집속 및 제어를 위해 상기 비임 통과부를 둘러싸는 마그네틱 렌즈, 및 상기 비임 통과부가 관통된 상태로 상기 컬럼 내부에 삽입되며, 상기 마그네틱 렌즈가 내장되는 냉각챔버를 갖는 하우징부를 포함하며, 상기 냉각챔버에는 상기 마그네틱 렌즈와 직접 접촉하는 냉각유체가 순환하는 것을 특징으로 하는 엑스레이 발생장치를 제공한다.In order to achieve the above object, according to an embodiment of the present invention, there is provided an X-ray generating apparatus for generating X-rays by colliding an electron beam with a target, comprising: a column provided with a beam passing portion for passing the electron beam in the target direction; And a housing portion having a cooling chamber in which the magnetic lens is embedded and inserted into the column in a state where the beam passage portion is passed through the cooling chamber, Wherein the cooling fluid circulating in direct contact with the magnetic lens is circulated.

상기 하우징부는, 상기 냉각챔버를 구비하며, 상기 냉각챔버로 상기 마그네틱 렌즈를 삽입하기 위한 개구가 형성되는 하우징 본체, 및 상기 하우징 본체의 개구를 폐쇄하는 하우징 커버를 포함할 수 있다.The housing part may include a housing main body having the cooling chamber, an opening for inserting the magnetic lens into the cooling chamber, and a housing cover closing the opening of the housing main body.

상기 하우징 본체에는, 상기 냉각챔버로 냉각유체를 투입하기 위한 투입부, 및 상기 냉각챔버로부터 냉각유체를 배출하기 위한 배출부가 각각 연통 가능하게 설치될 수 있다.The housing body may be provided with an inlet for injecting a cooling fluid into the cooling chamber and an outlet for discharging the cooling fluid from the cooling chamber, respectively.

상기 투입부는, 상기 하우징 본체에 형성된 투입홀에 연통 가능하게 체결되는 투입 피트, 및 상기 투입 피트와 냉각장치를 연결하는 투입 호스를 포함하며, 상기 배출부는, 상기 하우징부에 형성된 배출홀에 연통 가능하게 체결되는 배출 피트, 및 상기 배출 피트와 냉각장치를 연결하는 배출 호스를 포함할 수 있다.Wherein the charging unit includes a charging port that is communicably coupled to the charging hole formed in the housing main body and a charging hose that connects the charging pit and the cooling device and the discharging unit is capable of communicating with the discharging hole formed in the housing unit And a discharge hose connecting the discharge pit and the cooling device.

상기 하우징 본체는, 상기 비임 통과부에 끼워지는 제1 통부, 상기 제1 통부를 둘러싸는 제2 통부, 및 상기 하우징 커버의 맞은 편에 배치되며, 상기 제1 통부의 단부 및 상기 제2 통부의 단부로부터 연장된 베이스부를 포함할 수 있다.The housing main body includes a first tubular portion fitted to the beam passing portion, a second tubular portion surrounding the first tubular portion, and a second tubular portion disposed on the opposite side of the housing cover, the end portion of the first tubular portion, And a base portion extending from the end portion.

상기 투입홀은 상기 베이스부 일측에 형성되고, 상기 배출홀은 상기 베이스부 타측에 형성될 수 있다.The injection hole may be formed on one side of the base portion, and the discharge hole may be formed on the other side of the base portion.

상기 투입홀 및 상기 배출홀은 상기 베이스부의 중심축에서 일직선상으로 배치될 수 있다.The injection hole and the discharge hole may be arranged linearly on the central axis of the base part.

상기 제1 통부의 외벽에는 상기 제1 통부의 길이 방향을 따라 복수의 홈이 형성될 수 있다.A plurality of grooves may be formed on the outer wall of the first tube portion along the longitudinal direction of the first tube portion.

상기 제2 통부의 내벽에는 상기 제2 통부의 길이 방향을 따라 복수의 홈이 형성될 수 있다.And a plurality of grooves may be formed on the inner wall of the second tube portion along the longitudinal direction of the second tube portion.

상기 냉각챔버는 상기 마그네틱 렌즈가 상기 하우징부와 간격을 갖고 수용될 수 있는 크기로 형성될 수 있다.The cooling chamber may be formed to have a size such that the magnetic lens can be received at an interval from the housing part.

이상과 같은 본 발명의 다양한 실시예들에 따라, 엑스레이 발생장치에서 마그네틱 렌즈의 크기를 늘이지 않고 마그네틱 렌즈의 냉각 효율을 높일 수 있다.According to various embodiments of the present invention as described above, it is possible to increase the cooling efficiency of the magnetic lens without increasing the size of the magnetic lens in the x-ray generator.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스레이 발생장치가 도시된 개략적인 단면도이다.
도 2는 도 1의 마그네틱 렌즈와 하우징부가 도시된 개략적인 분해 사시도이다.
도 3은 도 2의 하우징 본체가 도시된 개략적인 사시도이다.
도 4는 도 2의 하우징 본체의 후면이 도시된 개략적인 도이다.
도 5는 도 1의 마그네틱 렌즈가 하우징 본체에 장착된 모습이 도시된 개략적인 단면도이다.
도 6은 도 1의 엑스레이 발생장치에서 냉각유체의 흐름이 도시된 개략적인 도이다.1 is a schematic sectional view showing an X-ray generator according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic exploded perspective view illustrating the magnetic lens and the housing of FIG.
Figure 3 is a schematic perspective view of the housing body of Figure 2;
Fig. 4 is a schematic view showing the rear surface of the housing main body of Fig. 2;
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing a state where the magnetic lens of FIG. 1 is mounted on the housing main body.
FIG. 6 is a schematic diagram showing the flow of cooling fluid in the X-ray generator of FIG. 1;

이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 엑스레이 발생장치의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the X-ray generator according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스레이 발생장치가 도시된 개략적인 단면도이다.1 is a schematic sectional view showing an X-ray generator according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 엑스레이 발생장치(10)는 컬럼(100), 마그네틱 렌즈(200), 하우징부(300), 타겟유닛(400), 및 냉각장치 연결부(520), 투입부(540), 및 배출부(570)를 포함한다.1, the X-ray generator 10 includes a column 100, a magnetic lens 200, a housing unit 300, a target unit 400, and a cooling unit connection unit 520, a charging unit 540, And a discharge unit 570.

엑스레이 발생장치(10)는 전자비임을 타겟과 충돌시켜 엑스레이를 발생시키는 것으로, 개방형 또는 폐쇄형 장치가 될 수 있다. 본 실시예에서는 힌지부(12)를 통해 개폐 가능한 개방형에 한정하여 설명하겠다.The x-ray generating device 10 generates an x-ray by colliding an electron beam with a target, and can be an open or closed device. The present embodiment will be limited to an open type that can be opened and closed through the hinge portion 12. [

컬럼(100)은 원통 형상으로 이루어지며, 후술하는 마그네틱 렌즈(200)가 내부에 장착된다. 컬럼(100)에는 중심부에 전자총(미도시)에서 발생된 전자비임이 통과되는 비임 통과부(120)가 형성된다. 그리고, 컬럼(100)에는 후술하는 타겟유닛(400)과의 장착을 위한 컬럼 헤드(140)가 장착된다. 구체적으로 타겟유닛(400)은 컬럼 헤드(140) 전방에 장착되는 타겟유닛 장착부(160)에 장착된다. 타겟유닛 장착부(160)는 타겟을 고정하기 위한 타겟 하우징 역할을 하며, 또한, 비임 집속에도 관여한다.The column 100 has a cylindrical shape, and a magnetic lens 200 described later is mounted inside. In the column 100, a beam passing portion 120 through which an electron beam generated from an electron gun (not shown) passes is formed at a center portion. In the column 100, a column head 140 for mounting with a target unit 400, which will be described later, is mounted. Specifically, the target unit 400 is mounted on the target unit mounting portion 160 mounted in front of the column head 140. The target unit mounting portion 160 serves as a target housing for fixing the target, and is also involved in beam focusing.

컬럼(100), 컬럼 헤드(140), 및 타겟유닛 장착부(160)는 모두 금속 재질로 이루어지며, 본 실시예에서는 순철인 것으로 한정하여 설명하겠다. 컬럼(100)은 마그네틱 렌즈(200)에 전압이 인가되면 전자석으로 기능하며, 컬럼(100)에 대해서는 잘 알려져 있으므로, 이하, 자세한 설명은 생략한다.The column 100, the column head 140, and the target unit mounting portion 160 are all made of a metal material, and the present embodiment is limited to pure iron. The column 100 functions as an electromagnet when a voltage is applied to the magnetic lens 200. Since the column 100 is well known, a detailed description will be omitted.

마그네틱 렌즈(200)는 전자비임의 집속 및 제어를 위한 것으로, 비임 통과부(120)를 둘러싸는 형태로 배치된다. 마그네틱 렌즈(200)는 자기장을 형성하여 비임 통과부(120)를 통과하는 전자비임을 후술하는 타겟 방향으로 집속한다. 마그네틱 렌즈(200)는 에나멜 코일이 이용되며, 도넛 형상의 단면을 갖는다.The magnetic lens 200 is for focusing and controlling an electron beam, and is disposed in a form surrounding the beam passing portion 120. The magnetic lens 200 forms a magnetic field and focuses an electron beam passing through the beam passing portion 120 in a target direction described later. The magnetic lens 200 uses an enamel coil, and has a donut-shaped cross section.

마그네틱 렌즈(200)는 자기장 형성시 인가되는 전력에 의해 높은 열이 발생되는데, 이러한 높은 열로 인해 하우징부(300), 나아가 컬럼(100)의 열변형이 발생될 수 있다. 앞서 살펴본 바와 같이, 마그네틱 렌즈(200) 주변부의 열변형은 전자비임의 비임 포인트를 이동시켜 해상도에 악영향을 미친다. 본 실시예에 따른 엑스레이 발생장치(10)는 마그네틱 렌즈(200)의 냉각 효율을 개선하여 마그네틱 렌즈(200) 주변부에서 열변형이 생기는 것을 방지한다.In the magnetic lens 200, high heat is generated due to the electric power applied when the magnetic field is formed. Thermal deformation of the housing part 300 and further the column 100 may be caused by the high heat. As described above, the thermal deformation of the periphery of the magnetic lens 200 shifts the beam point of the electron beam, thereby adversely affecting the resolution. The X-ray generator 10 according to the present embodiment improves the cooling efficiency of the magnetic lens 200 and prevents thermal deformation from occurring in the periphery of the magnetic lens 200. [

하우징부(300)는 마그네틱 렌즈(200)가 내장되는 냉각챔버(도 2 및 도 3에 도시)를 가지며, 컬럼(100) 내에 장착된다. 즉, 앞서 설명한 마그네틱 렌즈(200)는 하우징부(300)에 내장되어, 하우징부(300)와 함께 컬럼(100) 내에 장착된다. 하우징(300)부에 대해서는 하기 도면들에서 자세히 설명하겠다.The housing part 300 has a cooling chamber (shown in FIGS. 2 and 3) in which the magnetic lens 200 is housed, and is mounted in the column 100. That is, the magnetic lens 200 described above is embedded in the housing part 300 and mounted in the column 100 together with the housing part 300. The housing 300 will be described in detail with reference to the drawings.

타겟유닛(400)은 타겟을 통해 마그네틱 렌즈(200)에 의해 시편으로 유도되는 전자비임과 충돌하여 엑스레이로 변환하는 것이다. 타겟은 전자비임을 통과시키면서 전자비임과 충돌하여 엑스레이로 변환하는 Cr, Fe, Co, Cu, Mo, Ag, 및 W과 같은 타겟 물질에 의해 형성된 타겟 물질막을 갖는 원판으로 구성된다. 이때, 원판은 베릴륨(Be), 알루미늄(Al), 또는 다이아몬드와 같은 엑스레이 투과 손실률이 거의 없는 물질에 의해 형성된 원형기판에 증착법 또는 스퍼터링법에 의해 타겟 물질막을 형성하는 것에 형성될 수 있다.The target unit 400 collides with an electron beam that is guided to the specimen by the magnetic lens 200 through the target, and converts it into x-rays. The target is composed of a disc having a target material film formed by a target material such as Cr, Fe, Co, Cu, Mo, Ag, and W which collide with an electron beam and pass through an electron beam and convert into an X-ray. At this time, the original plate can be formed by forming a target material film by a vapor deposition method or a sputtering method on a circular substrate formed of a material having almost no X-ray transmission loss ratio such as beryllium (Be), aluminum (Al), or diamond.

냉각장치 연결부(520)는 냉각유체를 공급 및 회수하는 외부의 냉각장치(미도시)와 연결된다. 냉각장치는 수냉식 방식이며, 냉각유체는 냉각을 위한 다양한 유체가 이용될 수 있다. 본 실시예에서는 열용량을 높이기 위한 혼합물이 사용된다.The cooling device connection part 520 is connected to an external cooling device (not shown) for supplying and recovering the cooling fluid. The cooling device is a water-cooled type, and the cooling fluid can be various fluids for cooling. In this embodiment, a mixture for increasing the heat capacity is used.

냉각장치 연결부(520)는 일측에 외부의 냉각장치와의 연결을 위한 연결수단이 구비된다. 연결수단은 본 실시예에서는 후술하는 투입 호스 및 배출 호스가 연장된 것으로 한정하여 설명한다. 즉, 본 실시예에서는 투입 호스 및 배출 호스가 냉각 장치 연결부를 경유하여 외부의 냉각장치와 연결된다.The cooling device connection part 520 is provided at one side with connection means for connection with an external cooling device. In the present embodiment, the connection means is limited to a case in which the closing hose and the discharge hose described later are extended. That is, in this embodiment, the inlet hose and the discharge hose are connected to the external cooling device via the cooling device connection portion.

투입부(540)는 일측이 냉각장치 연결부(520)에 연결되며, 타측이 하우징부(300)의 일측에 관통된다. 구체적으로, 투입부(540)는 하우징 본체(320)의 일측 및 컬럼(100)의 일측에 관통 장착되는 투입 피트(550) 및 투입 피트(550)와 냉각장치 연결부(520)를 연결하는 투입 호스(560)를 포함한다.One side of the charging unit 540 is connected to the cooling device connection unit 520 and the other side is passed through one side of the housing unit 300. The input unit 540 includes an input pit 550 inserted through one side of the housing main body 320 and one side of the column 100 and an input pit 550 connecting the input pit 550 and the cooling device connection unit 520. [ (560).

배출부(570)는 일측이 냉각장치 연결부(520)에 연결되며, 타측이 하우징부(300)의 타측에 관통된다. 구체적으로, 배출부(570)는 상기 하우징 본체(320)의 타측 및 컬럼(100)의 타측에 관통되어 장착되는 배출 피트(580) 및 배출 피트(580)와 냉각장치 연결부(520)를 연결하는 배출 호스(590)를 포함한다.One side of the discharge portion 570 is connected to the cooling device connection portion 520, and the other side is passed through the other side of the housing portion 300. The discharge port 570 is connected to the other side of the housing main body 320 and the other side of the column 100 to connect the discharge pit 580 and the cooling device connection portion 520 And a discharge hose 590.

도 2는 도 1의 마그네틱 렌즈와 하우징부가 도시된 개략적인 분해 사시도이다.2 is a schematic exploded perspective view illustrating the magnetic lens and the housing of FIG.

도 2를 참조하면, 하우징부(300)는 하우징 본체(320) 및 하우징 커버(380)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the housing part 300 includes a housing body 320 and a housing cover 380.

하우징 본체(320)는 마그네틱 렌즈(200)가 내장되는 냉각챔버(C)를 갖는다. 냉각챔버(C)에는 냉각유체가 순환되며, 냉각챔버(C) 내에 수용된 마그네틱 렌즈(200)는 냉각유체와 직접 접촉된다.The housing main body 320 has a cooling chamber C in which the magnetic lens 200 is housed. The cooling fluid is circulated in the cooling chamber C, and the magnetic lens 200 accommodated in the cooling chamber C is in direct contact with the cooling fluid.

하우징 본체(320)는 제1 통부(330), 제2 통부(340), 및 베이스부(350)를 포함한다.The housing body 320 includes a first tubular portion 330, a second tubular portion 340, and a base portion 350.

제1 통부(330)는 내부가 중공인 원통 형상이며, 비임 통과부(120; 도 1에 개시)가 관통된 상태로 컬럼(100; 도 1에 개시) 내부에 삽입된다. 제1 통부(330)는 일단부측에 하우징 커버(380)와 결합되는 결합부(332)가 형성된다.The first cylindrical portion 330 is cylindrical in shape with a hollow interior and is inserted into the column 100 (shown in FIG. 1) with the non-passing portion 120 (shown in FIG. 1) passed therethrough. The first cylindrical portion 330 is formed with a coupling portion 332 which is coupled to the housing cover 380 at one end side.

제2 통부(340)는 제1 통부(330)를 둘러싸며 제1 통부(330)와 같이 내부가 중공인 원통 형상으로 이루어진다. 제1 통부(330)와 제2 통부(340) 사이에는 마그네틱 렌즈(200)가 삽입 장착된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 통부(330)의 외벽(334)과 제2 통부(340)의 내벽(344) 사이의 간격(D1)은 마그네틱 렌즈(200)가 삽입될 수 있도록 마그네틱 렌즈(200)의 간격(D2)보다 크게 형성된다. 마그네틱 렌즈(200)는 앞서 살펴 본 바와 같이, 제1 통부(330)와 제2 통부(340) 사이에 장착되어 하우징 본체(320)에 내장된다.The second cylindrical portion 340 surrounds the first cylindrical portion 330 and has a hollow cylindrical shape like the first cylindrical portion 330. A magnetic lens 200 is inserted between the first cylindrical portion 330 and the second cylindrical portion 340. 2, the distance D1 between the outer wall 334 of the first cylindrical portion 330 and the inner wall 344 of the second cylindrical portion 340 is set so that the magnetic lens 200 can be inserted, (D2) of the first electrode (200). As described above, the magnetic lens 200 is mounted between the first cylindrical portion 330 and the second cylindrical portion 340 and is embedded in the housing main body 320.

베이스부(350)는 제1 통부(330)와 제2 통부(340)의 단부에서 연장되며, 하우징 커버(380)의 맞은 편에 배치되어 하우징 본체(320)의 후면을 형성한다.The base portion 350 extends from the ends of the first tubular portion 330 and the second tubular portion 340 and is disposed on the opposite side of the housing cover 380 to form the rear surface of the housing main body 320.

하우징 커버(380)은 하우징 본체(320)의 개구를 덮어, 하우징 본체(320) 내부를 실링한다. 하우징 커버(380)는 내부가 중공인 원판 형상이며, 제1 통부(330)의 결합부(332)와 나사 결합이나 끼움 장착을 통해 결합된다. 그리고, 하우징 커버(380)와 하우징 본체(320) 사이에는 도시되지는 않았지만 별도의 실링부재(예를 들어, 개스킷)가 장착된다.The housing cover 380 covers the opening of the housing main body 320 and seals the inside of the housing main body 320. The housing cover 380 is in the shape of a disk having a hollow interior and is coupled to the coupling portion 332 of the first cylindrical portion 330 by screwing or fitting. Although not shown, a separate sealing member (for example, a gasket) is mounted between the housing cover 380 and the housing main body 320.

하우징 본체(320)에 마그네틱 렌즈(200)가 수용된 후 하우징 커버(380)가 장착되면, 마그네틱 렌즈(200)가 수용된 하우징부(300) 내부가 실링된다. 이를 통해 본 실시예에 따른 엑스레이 발생장치(10; 도 1에 도시)는 하우징부(300) 내부의 냉각챔버(C)를 순환하는 냉각유체가 투입 피트(550; 도 1에 도시) 및 배출 피트(590; 도 1에 도시)를 제외한 나머지 부분에서 하우징부(300) 밖으로 새나가는 것이 방지될 수 있다.When the housing cover 380 is mounted in the housing main body 320 after the magnetic lens 200 is housed therein, the inside of the housing part 300 housing the magnetic lens 200 is sealed. 1), the cooling fluid circulating in the cooling chamber C inside the housing part 300 is supplied to the inlet pit 550 (shown in Fig. 1) and the outlet pit 550 It is possible to prevent a leak out of the housing part 300 in the remaining part except for the sealing part 590 (shown in Fig. 1).

도 3은 도 2의 하우징 본체가 도시된 개략적인 사시도이다.Figure 3 is a schematic perspective view of the housing body of Figure 2;

도 3을 참조하면, 하우징 본체(320)의 제1 통부(330)의 외벽(334)에는 제1 통부(330)의 길이 방향을 따라 복수의 홈(336)이 형성된다. 각각의 홈(336)은 일정 간격 이격되어 배치된다. 제1 통부(330)의 복수의 홈(336)은 냉각챔버(C; 도 2 및 도 3에 도시)에서의 냉각유체의 이동을 원할하게 하기 위한 것으로, 이에 대해서는 도 5에서 자세히 설명하겠다.Referring to FIG. 3, a plurality of grooves 336 are formed in the outer wall 334 of the first cylindrical portion 330 of the housing body 320 along the longitudinal direction of the first cylindrical portion 330. Each of the grooves 336 is disposed at a constant spacing. The plurality of grooves 336 of the first tubular portion 330 are for facilitating the movement of the cooling fluid in the cooling chamber C (shown in FIGS. 2 and 3), which will be described in detail in FIG.

하우징 본체(320)의 제2 통부(340)의 내벽(344)에는 제2 통부(340)의 길이 방향을 따라 제1 통부(330)와 같이 복수의 홈(346)이 형성된다. 각각의 홈(336)은 제1 통부(330)의 홈(336)과 같이 일정 간격 이격되어 배치된다. 제2 통부(340)의 복수의 홈(346)은 제1 통부(330)의 복수의 홈(336)과 같이 냉각챔버(C; 도 2 및 도 3에 도시)에서의 냉각유체의 이동을 원할하게 하기 위한 것으로, 이에 대해서도 도 5에서 자세히 설명하겠다.A plurality of grooves 346 are formed in the inner wall 344 of the second tubular portion 340 of the housing main body 320 along the longitudinal direction of the second tubular portion 340 like the first tubular portion 330. Each of the grooves 336 is disposed at a predetermined distance from the groove 336 of the first cylinder 330. The plurality of grooves 346 of the second tubular portion 340 desire movement of the cooling fluid in the cooling chamber C (shown in FIGS. 2 and 3), such as the plurality of grooves 336 of the first tubular portion 330 This will be described in detail with reference to FIG.

도 4는 도 2의 하우징 본체의 후면이 도시된 개략적인 도이다.Fig. 4 is a schematic view showing the rear surface of the housing main body of Fig. 2;

도 4를 참조하면, 하우징 본체(320)의 후면에 배치되는 베이스부(350)는 일측에 투입 피트(550; 도 1에 도시)가 장착되는 투입홀(352)이 형성되며, 타측에 배출 피트(580; 도 1에 도시)가 장착되는 배출홀(354)이 형성된다.4, a base portion 350 disposed on the rear surface of the housing main body 320 is formed with a charging hole 352 through which the charging pit 550 (shown in FIG. 1) is mounted on one side, A discharge hole 354 in which the discharge tube 580 (shown in Fig. 1) is mounted is formed.

투입홀(352) 및 배출홀(354)은 베이스부(350)의 중심축(a)에서 일직선상으로 배치된다. 본 실시예에서는 투입홀(352) 및 배출홀(354)이 상하 방향으로 형성되나, 이는 예시적인 것일 뿐 중심축(a)에서 일직선상으로 배치된다면 좌우 방향이나 사선 방향으로 배치되는 것도 가능하다. 이러한 배치를 통해 투입홀(352) 및 배출홀(354)은 서로 가장 먼 거리로 배치될 수 있고, 냉각유체는 하우징 본체(320) 내부의 냉각챔버(C; 도 2 및 도 3에 도시)에서 골고루 순환될 수 있다.The injection hole 352 and the discharge hole 354 are arranged in a straight line on the central axis a of the base portion 350. In this embodiment, the injection hole 352 and the discharge hole 354 are formed in the vertical direction, but this is merely an example, and it is also possible that the injection hole 352 and the discharge hole 354 are arranged in the left-right direction or the diagonal direction if arranged in a straight line on the central axis a. This arrangement allows the inlet hole 352 and the outlet hole 354 to be disposed at the greatest distance from each other and the cooling fluid is discharged from the cooling chamber C (shown in FIGS. 2 and 3) inside the housing main body 320 Can be circulated evenly.

도 5는 도 1의 마그네틱 렌즈가 하우징 본체에 장착된 모습이 도시된 개략적인 단면도이다.FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing a state where the magnetic lens of FIG. 1 is mounted on the housing main body.

도 5를 참조하면, 마그네틱 렌즈(200)는 하우징 본체(320)에 거의 피트되게 장착된다. 냉각유체는 하우징 본체(320) 내에서 마그네틱 렌즈(200)와 하우징 본체(320) 사이에 형성된 냉각챔버(C; 도 2 및 도 3에 도시) 내를 흐르며 순환한다.Referring to FIG. 5, the magnetic lens 200 is mounted on the housing main body 320 with a close fit. The cooling fluid circulates in the housing main body 320 through the cooling chamber C (shown in FIGS. 2 and 3) formed between the magnetic lens 200 and the housing main body 320.

제1 통부(330)의 복수의 홈(336) 및 제2 통부(340)의 복수의 홈(346)은 하우징 본체(320) 내부에서의 냉각유체의 순환을 더욱 용이하게 한다. 각각의 홈(336, 346)은 하우징 본체(320)의 길이방향(도 4에 도시)을 따라 배치되므로, 냉각유체는 이러한 홈들(336, 346) 내에서 순환할 수 있다. 즉, 냉각유체는 하우징 본체(320) 내부 순환시 각각의 홈(336, 346) 내부에 채워지므로, 더 많은 양의 냉각유체가 하우징 본체(320) 내부를 순환할 수 있다. 이를 통해 본 실시예에서는 마그네틱 렌즈(200)의 냉각 효율이 더욱 증대될 수 있다.The plurality of grooves 336 of the first tubular portion 330 and the plurality of grooves 346 of the second tubular portion 340 further facilitate the circulation of the cooling fluid within the housing body 320. Each of the grooves 336 and 346 is disposed along the longitudinal direction of the housing body 320 (shown in FIG. 4), so that the cooling fluid can circulate in these grooves 336 and 346. That is, since the cooling fluid is filled in the respective grooves 336 and 346 when circulating inside the housing main body 320, a larger amount of cooling fluid can circulate inside the housing main body 320. Accordingly, in this embodiment, the cooling efficiency of the magnetic lens 200 can be further increased.

한편, 본 실시예에서는 복수의 홈이 제1 통부 및 제 2 통부 모두에 형성된 것으로 설명하였으나, 이는 예시적인 것일 뿐 제1 통부 및 제2 통부 중 어느 하나에만 형성되는 것도 가능하다.In this embodiment, a plurality of grooves are formed on both the first and second tubular portions. However, the grooves may be formed on only one of the first tubular portion and the second tubular portion.

도 6은 도 1의 엑스레이 발생장치에서 냉각유체의 흐름이 도시된 개략적인 도이다.FIG. 6 is a schematic diagram showing the flow of cooling fluid in the X-ray generator of FIG. 1;

이하, 도 6을 참조하여 냉각유체의 순환을 자세히 설명하겠다. 도 6에서 냉각유체의 경로는 화살표로 도시된다.Hereinafter, the circulation of the cooling fluid will be described in detail with reference to FIG. The path of the cooling fluid in Fig. 6 is shown by arrows.

외부의 냉각장치(미도시)는 냉각유체를 냉각장치 연결부(520)로 공급한다. 이후, 냉각유체는 투입 호스(560) 및 투입 피트(550)를 거쳐 하우징부(300) 내부의 냉각챔버(C; 도 2 및 도 3에 개시)로 공급된다. 냉각유체는 냉각챔버(C; 도 2 및 도 3에 개시)를 채워 마그네틱 렌즈(200)를 냉각시킨다.An external cooling device (not shown) supplies the cooling fluid to the cooling device connection part 520. Thereafter, the cooling fluid is supplied to the cooling chamber C (disclosed in FIGS. 2 and 3) inside the housing portion 300 via the inlet hose 560 and the inlet pit 550. The cooling fluid fills the cooling chamber C (disclosed in FIGS. 2 and 3) to cool the magnetic lens 200.

이후, 냉각유체는 배출 피트(580) 및 배출 호스(590)를 거쳐 냉각장치 연결부(520)로 이동되며, 냉각장치 연결부(520)에서 외부의 냉각장치(미도시)로 배출된다.Thereafter, the cooling fluid is transferred to the cooling device connection part 520 via the discharge pit 580 and the discharge hose 590, and is discharged from the cooling device connection part 520 to an external cooling device (not shown).

결국, 냉각유체는 외부의 냉각장치(미도시)와 연동하여 앞서 살펴 본 이동경로를 통해 지속적으로 순환된다.As a result, the cooling fluid interlocks with the external cooling device (not shown) and circulates continuously through the above-mentioned movement path.

엑스레이 발생장치(10)는 마그네틱 렌즈(200)가 수용되는 하우징부(300) 내부에서 냉각유체가 순환되므로, 마그네틱 렌즈(200)가 냉각유체에 의해 직접적으로 냉각된다.In the x-ray generator 10, since the cooling fluid is circulated inside the housing part 300 in which the magnetic lens 200 is accommodated, the magnetic lens 200 is directly cooled by the cooling fluid.

이에 따라, 본 실시예에 따른 엑스레이 발생장치(10)는 마그네틱 렌즈(200)의 냉각 효율이 증대될 수 있다. 그러므로, 본 실시예에 따른 엑스레이 발생장치(10)는 비임 포인트의 이동량을 줄일 수 있어, 엑스레이 발생장치(10)의 해상도 저하를 막을 수 있다.Accordingly, the cooling efficiency of the magnetic lens 200 can be increased in the X-ray generator 10 according to the present embodiment. Therefore, the X-ray generating apparatus 10 according to the present embodiment can reduce the amount of movement of the beam point, thereby preventing the resolution of the X-ray generating apparatus 10 from deteriorating.

그리고, 본 실시예에 따른 엑스레이 발생장치(10)는 인가되는 전력량에 따라 마그네틱 렌즈(200)에 높은 열이 발생되는 경우라도, 하우징부(300)의 냉각챔버(C)에 의해 마그네틱 렌즈(200)를 직접적으로 냉각시킬 수 있어, 간접적인 냉각방식에 비해 마그네틱 렌즈(200)의 냉각 효율이 증대될 수 있다.The X-ray generator 10 according to the present embodiment is capable of controlling the temperature of the magnetic lens 200 by the cooling chamber C of the housing unit 300 even when high heat is generated in the magnetic lens 200 according to the amount of power applied. Can be directly cooled, and the cooling efficiency of the magnetic lens 200 can be increased as compared with the indirect cooling method.

일반적으로 마그네틱 렌즈(200)는 자기력이 렌즈의 크기에 비례한다. 그러므로, 렌즈의 크기가 줄어드는 경우, 기존과 동일한 자기력 형성을 위해서는 인가되는 전력이 높아지는 것이 요구된다. 본 실시예에 따른 엑스레이 발생장치(10)는 직접 냉각방식을 통해 우수한 냉각 효율을 가지므로, 상대적으로 마그네틱 렌즈(200)의 크기를 줄일 수 있어, 장치의 소형화 및 경량화를 도모할 수 있다.Generally, the magnetic force of the magnetic lens 200 is proportional to the size of the lens. Therefore, when the size of the lens is reduced, it is required that the applied power is increased for forming the same magnetic force as the conventional one. Since the X-ray generator 10 according to the present embodiment has excellent cooling efficiency through the direct cooling method, the size of the magnetic lens 200 can be relatively reduced, and the size and weight of the apparatus can be reduced.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해돼서는 안 될 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limiting the scope of the invention as defined by the appended claims. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention.

10: 엑스레이 발생장치 100: 컬럼
200: 마그네틱 렌즈 300: 하우징부
320: 하우징 본체 330: 제1 통부
340: 제2 통부 350: 베이스부
380: 하우징 커버 520: 냉각장치 연결부
540: 투입부 550: 투입 피트
560: 투입 호스 570: 배출부
580: 배출 피트 590: 배출 호스
C: 냉각챔버10: X-ray generator 100: column
200: Magnetic lens 300: Housing part
320: housing body 330: first cylinder
340: second cylinder portion 350: base portion
380: Housing cover 520: Cooling unit connection
540: input portion 550: input port
560: Input hose 570:
580: Exhaust pit 590: Discharge hose
C: cooling chamber

Claims (10)

전자비임을 타겟과 충돌시켜 엑스레이를 발생시키는 엑스레이 발생장치에 있어서,
상기 타겟 방향으로 상기 전자비임을 통과시키기 위한 비임 통과부가 마련된 컬럼;
상기 전자비임의 집속 및 제어를 위해 상기 비임 통과부를 둘러싸는 마그네틱 렌즈; 및
상기 비임 통과부가 관통된 상태로 상기 컬럼 내부에 삽입되며, 상기 마그네틱 렌즈가 내장되는 냉각챔버를 갖는 하우징부;를 포함하며,
상기 냉각챔버에는 상기 마그네틱 렌즈와 직접 접촉하는 냉각유체가 순환하는 것을 특징으로 하는 엑스레이 발생장치.An X-ray generating apparatus for generating an X-ray by colliding an electron beam with a target,
A column provided with a beam passing portion for passing the electron beam in the target direction;
A magnetic lens surrounding the beam passing portion for focusing and controlling the electron beam; And
And a housing portion having a cooling chamber in which the magnetic lens is embedded, the housing portion being inserted into the column with the beam passage portion penetrated therethrough,
Wherein a cooling fluid directly contacting the magnetic lens is circulated in the cooling chamber. 제1항에 있어서,
상기 하우징부는,
상기 냉각챔버를 구비하며, 상기 냉각챔버로 상기 마그네틱 렌즈를 삽입하기 위한 개구가 형성되는 하우징 본체; 및
상기 하우징 본체의 개구를 폐쇄하는 하우징 커버;를 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스레이 발생장치.The method according to claim 1,
The housing part,
A housing body having the cooling chamber and having an opening for inserting the magnetic lens into the cooling chamber; And
And a housing cover which closes an opening of the housing main body. 제2항에 있어서,
상기 하우징 본체에는,
상기 냉각챔버로 냉각유체를 투입하기 위한 투입부, 및 상기 냉각챔버로부터 냉각유체를 배출하기 위한 배출부가 각각 연통 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 엑스레이 발생장치.3. The method of claim 2,
In the housing main body,
Wherein an inlet for injecting a cooling fluid into the cooling chamber and an outlet for discharging a cooling fluid from the cooling chamber are provided so as to communicate with each other. 제3항에 있어서,
상기 투입부는,
상기 하우징 본체에 형성된 투입홀에 연통 가능하게 체결되는 투입 피트; 및
상기 투입 피트와 냉각장치를 연결하는 투입 호스;를 포함하며,
상기 배출부는,
상기 하우징에 형성된 배출홀에 연통 가능하게 체결되는 배출 피트; 및
상기 배출 피트와 냉각장치를 연결하는 배출 호스;를 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스레이 발생장치.The method of claim 3,
Wherein,
A pouring pit which is communicably coupled to a pouring hole formed in the housing main body; And
And a charging hose connecting the charging pit and the cooling device,
The discharge portion
A discharge port communicably coupled to the discharge hole formed in the housing; And
And a discharge hose connecting the discharge pit and the cooling device. 제4항에 있어서,
상기 하우징 본체는,
상기 비임 통과부에 끼워지는 제1 통부;
상기 제1 통부를 둘러싸는 제2 통부; 및
상기 하우징 커버의 맞은 편에 배치되며, 상기 제1 통부의 단부 및 상기 제2 통부의 단부로부터 연장된 베이스부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스레이 발생장치.5. The method of claim 4,
The housing main body includes:
A first tubular portion fitted to the beam passage portion;
A second tubular portion surrounding the first tubular portion; And
And a base portion disposed on the opposite side of the housing cover and extending from an end of the first tube portion and an end of the second tube portion. 제5항에 있어서,
상기 투입홀은 상기 베이스부 일측에 형성되고, 상기 배출홀은 상기 베이스부 타측에 형성되는 것을 특징으로 하는 엑스레이 발생장치.6. The method of claim 5,
Wherein the injection hole is formed at one side of the base portion, and the discharge hole is formed at the other side of the base portion. 제6항에 있어서,
상기 투입홀 및 상기 배출홀은 상기 베이스부의 중심축에서 일직선상으로 배치되는 것을 특징으로 하는 엑스레이 발생장치.The method according to claim 6,
Wherein the injection hole and the discharge hole are arranged in a straight line on the central axis of the base portion. 제5항에 있어서,
상기 제1 통부의 외벽에는 상기 제1 통부의 길이 방향을 따라 복수의 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 엑스레이 발생장치.6. The method of claim 5,
Wherein a plurality of grooves are formed on an outer wall of the first tube portion along a longitudinal direction of the first tube portion. 제5항 또는 제8항에 있어서,
상기 제2 통부의 내벽에는 상기 제2 통부의 길이 방향을 따라 복수의 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 엑스레이 발생장치.9. The method according to claim 5 or 8,
And a plurality of grooves are formed on the inner wall of the second tube portion along the longitudinal direction of the second tube portion. 제1항에 있어서,
상기 냉각챔버는 상기 마그네틱 렌즈가 상기 하우징부와 간격을 갖고 수용될 수 있는 크기로 형성되는 것을 특징으로 하는 엑스레이 발생장치.The method according to claim 1,
Wherein the cooling chamber is formed to have a size such that the magnetic lens can be received at a distance from the housing part.
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DE102018107952A1 (en) * 2018-04-04 2019-10-10 Yxlon International Gmbh Aperture holder for a lens hood of an X-ray tube, lens hood and X-ray tube

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