KR20160069516A - 모듈러 x-선 소스 - Google Patents

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KR20160069516A
KR20160069516A KR1020167004059A KR20167004059A KR20160069516A KR 20160069516 A KR20160069516 A KR 20160069516A KR 1020167004059 A KR1020167004059 A KR 1020167004059A KR 20167004059 A KR20167004059 A KR 20167004059A KR 20160069516 A KR20160069516 A KR 20160069516A
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에릭 드래퍼
존 바런
빈스 존스
에릭 밀러
더스틴 피터슨
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목스테크, 인크
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Abstract

x-선 튜브(6)가 케이스(11) 및 전원(19)에 탈착 가능 캡(14)에 의해 제거 가능하게 부착되는, 모듈러 x-선 소스 (10, 30, 40, 60, 70, 80, 90, 100, 120).

Description

모듈러 X-선 소스 {Modular X-Ray Source}
본 발명은 x-선 소스에 대한 것이다.
한 공동 x-선 튜브 및 전원 구성이 x-선 튜브와 전원을 에워싸는 연속적인, 전기 절연, 삽입 물질로 모두가 일체로 결합될 수 있도록 한다. x-선 튜브 및 전원은 통상적으로 접지 전압에서 케이스에 의해 에워싸일 수 있다. 이 같은 전기 절연 재는 x-선 튜브 및 전원의 높은 전압 컴포넌트를 케이스로부터 절연시킬 수 있다. x-선 튜브 및 전원을 이 같은 방식으로 일체로 결합시키기 위한 이유는 수 킬로 볼트의 큰 전압 차가 높은 전압 컴포넌트(가령, 캐소드, 캐소드와 전원을 연결시키는 도선, 그리고 일정 전원 컴포넌트)와 케이스 사이에 존재할 수 있다는 것이며, x-선 튜브와 전원 사이에서 아크방전에 의해 발생되는 고장 없이 탈착 가능 연결을 갖는 것이 곤란하다는 것이다.
x-선 튜브와 전원을 일체로 연결하는 문제는 만약 이들 두 장치 중 하나가 고장이라면, 둘 모두 제거되어야 한다는 것이다. x-선 튜브와 전원 사이 탈착 가능 연결을 가져서, 두 컴포넌트가 필요에 따라 연결되고 끊어지도록 하여, 이들 장치 중 하나를 다른 하나는 유지하면서 교체할 수 있도록 한다면-만약 아크방전으로 인한 고장 위험을 최소로 하면서 이 것이 수행될 수 있다면, 바람직할 것이다.
x-선 튜브의 용이한 제거 및 교체를 허용하는 것 또한 유익할 것이다. x-선 튜브가 제거 가능 하다면, 그리고 다수의 상이한 x-선 튜브가 특정 전원과 매치된다면, 사용자가 x-선 튜브를 전원에 올바르게 매치 시킬 수 있도록 하기 위한 메커니즘을 갖는 것이 유익할 것이다. x-선 공급의 다른 중요한 특징으로 열-스트레스 고장을 피하기 위해 x-선 튜브 애노드 또는 전자 컴포넌트에서 발생된 열의 열 전달과 사용자에게 x-선 차단을 제공함을 포함한다.
이들 또는 관련된 문제를 해결하기 위한 노력의 예로서, 미국 특허 US 5,949,849 및 US 7,660,097; 미국 특허 공보 2013/0163725; 한국 특허 KR 10 1163513; 그리고 국제 특허공보 WO2008/048019를 참고로 한다.
아크방전에 의해 발생되는 고장 위험을 줄이며, 연결된 전원으로 용이하게 제거 가능하며 대체 가능한 x-선 튜브를 갖는 것이 유익함이 인식되었다. 또한 사용자에게 x-선 차단을 제공하고 전자 장치와 애노드로부터 양호한 열 방출을 제공하여, 이들 컴포넌트로부터 열-스트레스 고장을 피하도록 하기 위해, x-선 튜브를 전원에 올바르게 매치하도록 함이 유익함이 또한 인식되었다. 본 발명은 이 같은 필요를 만족시키는 x-선 소스의 다양한 실시 예에 대한 것이다. 실시 예 각각은 이들 필요의 하나, 일부, 또는 모두를 만족시킬 수 있다.
x-선 소스는 전기 전도성 케이스 내에 담긴 x-선 튜브 및 전원을 포함한다. 케이스의 외부는 소켓을 포함한다. 전기 전도성 캡은 x-선 튜브의 애노드에 부착될 수 있으며 x-선 튜브를 지닐 수 있다. 상기 캡은 케이스의 소켓에 제거 가능하게 수용될 수 있으며, 캡과 케이스 사이 그리고 x-선 튜브 애노드와 캡 사이에서 전기적으로 그리고 열적으로 전도성 경로를 형성한다.
도 1은 x-선 소스(10)의 개략적인 단면도로서, 본 발명의 한 실시 예에 따라, 제거 가능 x-선 튜브(6)를 포함하는 도면.
도 2는 본 발명의 한 실시 예에 따라, 개별적인 컴포넌트(케이스(11), 캡(14), x-선 튜브 (6), 그리고 전원(19))를 분리하여 도시하는, x-선 소스(10)의 개략적인 단면도.
도 3은 도 1, 및 도 2에서 도시된 x-선 소스(10)와 유사하지만, 본 발명의 실시 예에 따라, (1) 전기 절연 재(31)를 포함하여 케이스(11)와 캡(14)로부터 고 전압 컴포넌트를 절연하도록 하고, 그리고 (2) x-선 튜브가 케이스(11)의 소켓(13)을 통하여 단지 부분적으로 연장되는, x-선 소스(30)의 개략적 단면도.
도 4는 도 1-3에서 도시된 x-선 소스(10 및 30)와 유사하지만, 본 발명의 실시 예에 따라, 캡(14)과 x-선 튜브(6) 사이에 제1 환상 갭(G1)이 존재하지 않는, x-선 소스 (40)의 개략적 단면도.
도 5는, 본 발명의 실시 예에 따라, 개별 컴포넌트(케이스(11), 캡(14), x-선 튜브 (6), 그리고 전원(19))를 분리하여 도시하는, x-선 소스(40)의 개략적인 단면도.
도 6는, 본 발명의 실시 예에 따라, 도 4-5에서 도시한 x-선 소스(40)와 유사하지만, 전기 절연 재(31)를 포함하여 케이스(11)와 캡(14)로부터 고 전압 컴포넌트를 절연하도록 하는, x-선 소스(40)의 개략적 단면도.
도 7-9는, 본 발명의 실시 예에 따라, 도 1-6 및 10-11에서 도시한 x-선 소스와 유사하지만, 캡(14)과 케이스(11) 사이에 상이한 커플링(4)을 갖는, x-선 소스(70, 80 및 90)의 개략적 단면도.
도 9는, 본 발명의 실시 예에 따라, 캡(14)의 중공 센터(24) 내에 배치된 x-선 튜브 (6)를 도시한 도면이기는 하나, 캡(14)의 내측 단부 오프닝(27)을 지나 또는 이를 통하여 연장되지는 않음을 도시한 도면.
도 10은, 본 발명의 실시 예에 따라, 도 1-9에서 도시한 x-선 소스와 유사하지만, x-선 소스(100)가 측면-윈도우 x-선 소스 인, x-선 소스(100)의 개략적 단면도.
도 11은, 본 발명의 실시 예에 따라, 개별 컴포넌트(케이스(11), 캡(14), x-선 튜브 (6), 그리고 전원(19))를 분리하여 도시하는, x-선 소스(100)의 개략적인 단면도.
도 12는, 본 발명의 실시 예에 따라, 이전 도면에서 도시된 x-선 소스와 유사하지만, 캡(14)이 소켓을 채울 수 있음을 도시하고 제2 환상 갭(G2)이 존재하지 않음을 도시하는, x-선 소스(100)의 개략적인 단면도.
도 13은, 본 발명의 실시 예에 따라, 전원(19)으로 x-선 튜브(6)를 제거 가능하게 연결시키는 한 방법을 설명하는, x-선 소스(130)의 개략적인 단면을 도시한 도면.
* 본원 명세서에서 사용되는 바, 가령 "진공 인클로저(evacuated enclosure)" 또는 "진공, 전기 절연 인클로저"에서 용어 "진공"은 x-선 튜브에서 전형적으로 사용되는, 실질적인 진공의 인클로저를 의미하는 것이다.
* 본원 명세서에서 사용되는 바, 가령 "고 전압" 또는 "높은 고 전압"은 전압에 대한 DC 절대 값을 의미한다. 예를 들면, 네가티브 1kV 그리고 포지티브 1 kV 모두는 네가티브 또는 포지티브 1V에 대하여 "높은 전압"으로 간주 된다. 또 다른 예로서, 네가티브 40 kV는 0V 보다 "높은 전압"인 것으로 간주 된다.
도 1-12에서 설명된 바와 같이, x-선 소스(10, 30, 40, 60, 70, 80, 90, 100 및 120)는 전기 전도성 케이스(11)에 의해 지니게 된(carried) x-선 튜브(6) 그리고 전원(19)을 포함하는 것으로 도시된다. 캡(14)은 x-선 튜브(6)를 지닐 수 있으며 x-선 튜브(6)를 케이스(11)에 제거 가능하게 연결시킬 수 있다.
전원(19)은 완전히, 상당 부분, 또는 적어도 부분적으로 전기 전도성 케이스(11) 내에 배치될 수 있다. 도 1-8, 및 10-12에서 도시된 바와 같이, x-선 튜브(6)는 적어도 부분적으로 케이스(11)(케이스(11)의 소켓(13) 내를 포함하여) 내에 배치될 수 있다. x-선 튜브 (6)의 적어도 25%는 한 실시 예에서 케이스(11) 내에 배치될 수 있다. x-선 튜브(6)의 적어도 50%는 또 다른 실시 예에서 케이스(11) 내에 배치될 수 있다. x-선 튜브(6)의 적어도 70%는 또 다른 실시 예에서 케이스(11) 내에 배치될 수 있다. x-선 튜브(6)의 적어도 50% 및 90% 사이는 또 다른 실시 예에서 케이스(11) 내에 배치될 수 있다. 선택적으로, 도 9에서 x-선 소스(90)에서 도시된 바와 같이, x-선 튜브(6)는 캡(14) 내에 대부분 또는 완전히 배치될 수 있으며 x-선 튜브(6)는 케이스(11) 바깥에 완전히 배치되지만 캡(14)에 의해 케이스(11)에 부착될 수 있다.
x-선 튜브 사이즈, 전원(19)으로 x-선 튜브 전기적 연결의 타입, 캡(14)에 의한 x-선 차단의 효과, 바람직한 x-선 소스 외관, x-선 소스에 이용 가능한 공간, 그리고 케이스(11)로부터 캡(14)의 바람직한 돌출과 같은 요소들은 x-선 튜브(6)의 어느 정도가 케이스(11) 내에 배치되는 가를 결정하는 데에 고려될 수 있다. 케이스(11)로부터 연장된 캡(14) 돌출부는 x-선 튜브(6) 그리고 캡(14)의 용이한 제거를 허용할 수 있다.
x-선 튜브(6)는 캐소드(17)와 애노드(15)가 인클로저 (16)에 부착된 전기 절연 인클로저(16)를 포함할 수 있다. 인클로저(16)는 진공될 수 있다. 캐소드(17)와 애노드(15)는 인클로저(16)의 맞은 편 단부에 배치될 수 있다. 인클로저(16)는 세라믹 재 이거나 이를 포함할 수 있다. 전자 이미터(18)는 인클로저(16) 내에 배치될 수 있으며 캐소드(17)와 연결될 수 있다. 전자 이미터(18)는 필라민트일 수 있다. 전자 이미터(18)는 캐소드(17)에 부착될 수 있으며 캐소드(17)과 동일한 바이어스 전압을 가질 수 있다. 표적 재료(5)는 애노드(15)와 관련되며 전자 이미터(18)로부터 방출하는 전자(7)에 응답하여 x-레이(8)를 방출하도록 구성될 수 있다. 상기 표적 재료(5)는 실버, 골드, 또는 로듐의 박막과 같은 박막 재료일 수 있다.
전기 전도성 케이스(11)는 외부 또는 벽 내에 한 소켓(13)을 포함할 수 있다. 전기 전도성 캡(14)은 x-선 튜브(6)를 지닐 수 있다. 캡(14)은 케이스(11)의 소켓(13)에서 또는 그 내에서 제거 가능하게 수용될 수 있으며 캡(14)과 케이스(11) 사이 그리고 애노드(15)와 캡(14) 사이에서 전기적 및 열적 전도성 경로를 형성한다.
x-선 튜브(6)를 지니는 케이스(11) 그리고 캡(14)은 커플링(4)을 만들 수 있으며, 캡(14) 그리고 케이스(11)가 서로 맞아서(mate) x-선 튜브(6)를 전원(19)에 연결시키도록 한다. 캡 커플링(4c)은 케이스 커플링/소켓 커플링(4c)과 서로 맞아서 캡(14) 그리고 x-선 튜브(6)를 케이스(11)로 제거 가능하게 부착시키도록 한다. 커플링(4)은 전원(19)으로부터 x-선 튜브96)을 용이하게 부착하고 제거할 수 있도록 한다. 따라서, 이들 컴포넌트(x-선 튜브(6) 또는 전원(19)) 중 하나가 실패하면, 결함 컴포넌트는 여전히 작용하는 다른 컴포넌트(전원(19) 또는 x-선 튜브(6)) 손실 없이 결함 있는 컴포넌트가 대체될 수 있다.
케이스(11)의 소켓(13)은 캡(14)과 서로 맞을 수 있어서 커플링(4)을 형성하도록 한다. 예를 들면, 도 1-6 및 10-12에서 도시된 바와 같이, 소켓(13)은 암 나사산을 포함하고, 캡(14)은 수 나사산을 포함할 수 있으며, 캡(14)은 나사산 커플링(4)에 의해 소켓(13) 내에 제거 가능하게 수용될 수 있다. 쿼터-턴, BNC-유사 커넥터, 또는 프레스 맞춤이 커플링(4)으로서 사용될 수 있다. 도 7-9에서 도시된, 또 다른 커플링(4)이 케이스(11)의 한 면(11f)에서 커넥터 또는 케이스 커플링(4s)으로 나사산 결합되거나 서로 맞게 된다(mate with). 따라서, 도 1-12에서, 캡(14)은 소켓(13)에서 제거 가능하게 수용되며, 도 1-6 및 10-12에서, 캡(14)은 소켓(13)에서 제거 가능하게 수용된다.
나사산 결합 커플링은 캡(14)과 케이스(11) 사이에서 큰 면적 접촉 장점을 가지며, 따라서 x-선 튜브(6)와 케이스(11) 사이에서 단단한 연결을 허용하고 x-선 튜브(6)가 제 위치에 단단하게 유지될 수 있도록 한다. 캡(14)과 케이스(11) 사이의 큰 접촉 면적을 갖는 나사산 연결 커플링은 또한 캡(14)로부터 케이스(11)로의 개선된 열 전달 장점, 그리고 캡(14)으로부터 케이스(11)로의 개선된 전기적 전달 장점을 가질 수 있다. 열과 전기적 전달의 양호한 연결은 수회의 연결과 제거 이후 발생될 수 있는 부식 또는 열악한 맞춤이 캡(14)와 케이스(11) 사이에서 바람직하지 않은 전압 또는 온도 차를 발생시킬 수 있기 때문에 중요하다. 또한, 애노드가 충돌 전자(7)의 플럭스가 크게 되어 가열될 수 있다. 이 같은 열은, 제거되지 않는다면, x-선 윈도우(9)에 손상을 줄 수 있다. 다른 커플링(4) 타입은 더욱 빠르고 제거가 용이한 다른 장점을 갖는다.
커플링(4)은 전원(19)에 대한 x-선 튜브의 적절한 매치(match)를 보장하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 커플링(4)은 x-선 튜브(6) 및 전원(19)이 제1 바이어스 전압으로 구성되는 때 제1 구성을 가질 수 있으며x-선 튜브(6) 및 전원(19)이 제2 바이어스 전압으로 구성되는 때 제2 구성을 가질 수 있다. 제1 구성에서 캡(14)과 케이스(11)는 다른 제2 구성에서의 커플링(4)의 케이스(11) 및 캡(14) 각각과는 맞지 않을 것이다. 이는 x-선 튜브(6)를 전원(19)에 올바르게 결합하는 것을 막을 것이다. 두 개 이상의 구성이 있을 수 있다. 예를 들면, 10 kV 전원에 10 kV x-선 튜브를 매치시키기 위한 한 커플링 타입이 있을 수 있고, 15 kV 전원에 15 kV x-선 튜브를 매치시키기 위한 다른 한 커플링 타입이 있을 수 있으며, 25 kV 전원에 25 kV x-선 튜브를 매치시키기 위한 또 다른 한 커플링 타입이 있을 수 있다. 다른 커플링들은 가령 스탠다드 및 리버스 나사산(threads), 또는 다른 피치의 나사산과 같은 다른 나사산일 수 있다. 케이스(11) 외부 그리고 캡(14) 외부에서의 매칭 표지는x-선 튜브(6)를 전원(19)에 매치시키도록 사용될 수 있다.
캐소드 전기 연결(3)은 x-선 튜브(6)의 전자 이미터(18)를 전원(19)에 전기적으로 연결시킬 수 있다. x-선 튜브(6), 캐소드 전기 연결(3), 또는 x-선 튜브(6)와 캐소드 전기 연결(3)은 함께 소켓(13)을 통해 연장될 수 있다. x-선 튜브(6)는 도 1-8 및 10-12에서 도시된 바와 같이 소켓(13) 내로 연장될 수 있다. x-선 튜브(6)는 도 1-2, 4-8 및 10-12에서 도시된 바와 같이 소켓(13)을 관통하여 연장될 수 있다. x-선 튜브(6) 그리고 캐소드 전기 연결(3)은 함께 도 3에서 도시된 바와 같이 소켓(13)을 통해 연장될 수 있다. 캐소드 전기 연결(3)은 도 3및 도9에서 도시된 바와 같이 소켓(13) 내로 연장될 수 있다. 캐소드 전기 연결(3)은 도 9에서 도시된 바와 같이 소켓(13)을 통해 연장될 수 있다.
캡(14)은 길다라며 환상일 수 있고 중공의 중심(24)을 갖는다(도 2, 5, 및 11 참조). 캡(4)은 외측 단부 오프닝(25) 그리고 내측 단부 오프닝(27)을 포함할 수 있다. 도 1-12에서 도시된 바와 같이, x-선 튜브(6)는 중공의 중심 내로 또는 이를 통해 연장되며; 캡(14)은 상기 x-선 튜브(6)는 지닌다; 그리고 캡(14)은 애노드(15)에서 상기 x-선 튜브(6)에 부착될 수 있다. 애노드(15)와 캡(14) 사이의 부착은 열 및 전기 전도 경로를 형성하며, 따라서 애노드(15)로부터 캡(14)으로 열이 전달되고 이들 모두를 공통 또는 접지 전압으로 유지시키도록 한다.
x-선 튜브(6)의 일 부분은 내측 단부 오프닝(27)을 향하여 캡(14)의 중공 부(24)를 통하여 연장된다(도 1-12 참조). x-선 튜브(6)의 일 부분은 캡(14)의 중공 부(24) 그리고 내측 단부 오프닝(27)을 통하여 연장된다(도 1-8 및 10-12 참조).
도 9에서 x-선 소스(90)에서 도시한 바와 같이, x-선 튜브는 캡(14)에 의해 둘러싸인다. 캡(14)은 측면(6s)에서 x-선 튜브(6)를 둘러쌀 수 있으며 그러나 두 단부(6e)에서는 둘러싸지 않을 수 있다. 인클로저(16) 및 캐소드(17)와 같은 x-선 튜브(6)의 일 부분은 캡(14)의 내측 단부 오프닝(27)을 향해 캡(14)의 중공 부(24)를 관통하며 그러나 상기 단부 오프닝을 관통하지는 않는다. 또한, 도 9의 x-선 소스(90)에서 도시하는 바와 같이, x-선 튜브(6)와 전원(19) 사이의 전기 연결은 소켓(13) 내로 그리고 이를 통과하도록 연장된다. 반면에, x-선 소스(10, 40, 60, 70, 80, 100, 및 120)의 x-선 튜브(6)는 소켓(13) 내로 그리고 이를 통과하도록 연장되며; 그리고 x-선 튜브(6) 그리고 캐소드 전기 연결(3)은 함께 x-선 소스(30) 내 소켓(13)을 통하여 연장된다. x-선 튜브(6)가 얼마나 소켓(13) 내로 또는 이를 통하여 연장되는 가를 결정하는 데 사용될 수 있는 요소들로는 요구된 x-선 튜브 길이, 요구된 캡(14) 길이, 그리고 요구된 커플링(4) 타입을 포함한다.
도 1에서 도시한 바와 같이, x-선 튜브는 x-선 윈도우(9)를 통해서 뿐 아니라 x-선 튜브(6)의 측면(6s)를 통해서 x-선(8)을 방출한다. x-선 튜브(6)의 측면(6s)를 통해서 방출된 스트레이 x-선(8i)으로부터 사용자를 보호하는 것은 중요하다. 재료와 두께의 적절한 선택에 의해, 캡(14)이 이들 방출하는 스트레이 x-선(8i)을 차단할 수 있으며, 따라서 사용자를 보호한다. 캡(14)은 한 특징에 따라 20 KeV 이하의 에너지를 갖는 모든 나쁜 영향을 주는 x-선(8i)의 99.9%를 차단하며, 다른 한 특징에 따라 20 KeV 이하의 에너지를 갖는 모든 나쁜 영향을 주는 x-선(8i)의 99%를 차단한다. 차단된 x-선(8i)의 실재 크기는 캡(14) 두께와 재료 그리고 나쁜 영향을 주는 x-선(8i) 에너지에 달려 있다. 차단된 나쁜 영향을 주는 x-선(8i)의 요구된 크기는 x-선 에너지, x-선 에너지에 대한 사용자 근접도, 그리고 x-선(8i)을 차단하기 위해 다른 둘러싸는 재료가 있는지 여부에 달려있다.
x-선 튜브(6)는 외측 단부 오프닝(25)을 통하여 또는 이로부터 바깥 측을 향하여 x-선을 향하도록 조정된다. 예를 들면, 도 1-9에서 도시된 바와 같이, x-선 튜브(6)는 전송-표적 타입일 수 있으며 캡(14)은 외측 단부 오프닝(25)에서 애노드(15)를 지니거나 이에 부착될 수 있다. 상기 애노드(15)는 외측 단부 오프닝(25)을 채울 수 있다. 도면에서는 도시되지 않지만, x-선 튜브(6)는 외측 단부 오프닝(25) 보다 낮게 리세스 될 수 있다. 내측 단부 오프닝(27)은 캡(14)의 한 단부에 있을 수 있으며 외측 단부 오프닝(25)은 캡(14)의 반대편 단부에 있을 수 있다.
선택적으로, 도 10-12에서 도시된 바와 같이, x-선 튜브(6)는 측면-윈도우 타입일 수 있다. 캡(14)은 애노드(15)를 지닐 수 있거나 이에 부착될 수 있으나, 외측 단부 오프닝(25)에서는 그렇지 않다. x-선(8)은 윈도우(9)를 통과 하도록 방향이 정해질 수 있거나 외측 단부 오프닝(25)을 통해 또는 이로부터 바깥을 향할 수 있다. 외측 단부 오프닝(25)은 캡(14)의 측면에 배치될 수 있다.
도 1-3 및 도 8-12에서 도시된 바와 같이, 제1 환상 갭(G1)은 x-선 튜브(6) 일 부분을 캡(14) 일 부분으로부터 분리시킨다. 제1 환상 갭(G1)은 x-선 튜브(6) 상기 부분과 캡(14) 상기 부분 사이 전기 절연을 제공한다. 선택적으로, 도 4-7에서 도시된 바와 같이, x-선 튜브(6), 그리고 특히 애노드(15)는 캡(14)의 중공 중심을 완전해 채울 수 있다. 도 1-3 및 8-12의 디자인과 도 4-7의 디자인 사이 선택은 캡(14)의 깊이 그리고 애노드(15)의 길이에 따라 정해질 수 있다. 캡(14) 전체 깊이는 케이스(11) 외측 면(11f)을 지나 캡(14)이 연장되는 거리(D2) 그리고 요구된 커플링(4) 타입에 따라 정해진다. 애노드(15)의 요구된 길이는 x-선 초점 요구 및 x-선 튜브(6) 전체 디자인에 따라 정해진다.
도면에서 도시된 바와 같이, x-선 튜브(6) 및 캡(14)은 케이스(11)의 한 면(11f)을 지나 연장되어서 캡(14)과 x-선 튜브(6)를 용이하게 제거하도록 한다. 이는 사용자가 x-선 튜브(6) 또는 전원(19)을 이들 컴포넌트들 중 하나가 고장인 때 용이하게 교체할 수 있도록 한다. 캡(14)은 충분한 거리(D2)로 케이스(11)의 외측 면(11f)을 지나 연장되어, 캡을 잡음으로써 캡의 제거를 허용하고 도구 없이 손으로 회전을 허용하도록 한다. 캡(14)은 한 특징에 따라 적어도 3 밀리미터의 거리(D2)로, 다른 한 특징에 따라 적어도 4 밀리미터의 거리(D2)로, 또 다른 한 특징에 따라 적어도 6 밀리미터의 거리(D2)로, 그리고 또 다른 한 특징에 따라 적어도 9 밀리미터의 거리(D2)로 케이스의 외측 면을 지나 연장될 수 있다.
케이스(11)의 모두 또는 일부가 판 금속(가령, 약 1mm 두께)으로 만들어질 수 있다. 소켓(13)이 케이스의 다른 부분 보다 두껍도록 되는 케이스(11) 영역이 바람직하다. 이 같은 더욱 두꺼운 영역은 면 플레이트(face plate)(11p)라 불린다.
상대적으로 두꺼운 면 플레이트(11p)의 제1 이점은 캡(14)을 면 플레이트(11p)로 커플링(4)하기 위한 공간을 허용하는 것이다. 이는 특히 상기 커플링(4)이 면 플레이트(11p)의 소켓(13) 내로 스레드(나삿니 결합)되는 캡과의 스레드 커플링(threaded coupling )이라면 중요하다. 상대적으로 두꺼운 면 플레이트(11p)의 제2 이점은 캡(14) 과 x-선 튜브(6)의 부착을 위한 강한 지지를 제공한다는 것이다. 두꺼운 면 플레이트(11p)의 제3 이점은 열 용량이 증가한다는 것이다. 이 같이 증가된 열 용량은 캡(14)을 통하여 애노드(15)로부터 면 플레이트(11p)로 개선된 열 전달을 허용하며, 따라서 애노드(15) 온도를 줄이고 x-선 윈도우(9)에 대한 손상 위험을 줄인다. 상대적으로 두꺼운 면 플레이트(11p)의 제4 이점은 두꺼운 면 플레이트(11p)가 상기 면 플레이트(11p) 내로의 또는 이를 관통하는 드릴링 장착 구멍(3)을 위한 공간을 허용한다는 것이다. 이들 장착 구멍(3)은 x-선 소스를 지지 브레킷 또는 벽과 같은, 마운트 또는 서포트에 장착하도록 사용될 수 있다. 상기 장착 구멍(3)은 상기 마운트에 부착하기 위한 암 나사를 포함한다. 두꺼운 면 플레이트(11p)의 단점은 재료 비용의 상승 그리고 x-선 소스 무게의 증가를 포함한다. 두꺼운 면 플레이트(11p)의 장점은 특정 x-선 소스 디자인 각각에서의 단점과 비교 검토될 수 있다.
면 플레이트(11p)의 두께는 소켓과 같을 수 있다. 소켓(13)은 한 특징에서 적어도 4 밀리미터의 두께(D1), 다른 한 특징에서 적어도 8 밀리미터의 두께(D1), 다른 한 특징에서 적어도 10 밀리미터의 두께(D1), 그리고 또 다른 한 특징에서 적어도 15 밀리미터의 두께(D1)를 가질 수 있다.
하우징(11h)이라 불리는, 케이스(11)의 또 다른 부분은 적어도 4개의 연속된 측면 벽을 포함할 수 있다. 상기 하우징(11h)은 적어도 4개의 인접한 측면 벽을 갖는 전원(19)을 에워싼다. 하우징(11h)의 이 같은 인접한 측면 벽은 또한 x-선 튜브(6)의 적어도 일부를 에워싼다.
면 플레이트(11p)는 하우징(11h)의 인접한 측면 벽의 오픈 단부에 배치된다. 상기 면 플레이트(11p)와 하우징(11h)은 기계가공에 의해 단일 조각의 금속으로부터 만들어질 수 있으며, 그러나 이는 비싸다. 따라서, 제조 비용을 절감하기 위해, 하우징(11h)이 바른 형상으로 접힌 판 금속(즉, 약 1mm 두께)일 수 있다. 상기 면 플레이트(11p)는 하우징(11h)으로부터 분리하여 생산될 수 있으며(가령, 두꺼운 금속 조각으로부터 일정 형상으로 잘려서) 다음에 하우징(11h)의 측면 벽에 부착된다. 면 플레이트(11p) 그리고 하우징(11h)와 관련하여 "부착된"다라 함은 면 플레이트(11p)가 분리하여 생산되며(가령, 면 플레이트가 형상으로 절단되고 하우징이 형상으로 구부려짐) 다음에 용접, 패스너 또는 접착제에 의해 하우징(11h)에 부착됨을 의미한다.
캡(14)과 x-선 튜브(6) 사이, 제1 환상 갭(G1)은 한 특징에 따라 공기로 채워질 수 있다. 선택적으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 환상의 전기 절연성 솔리드 플러그(31a)는 제1 환상 갭(G1) 내에 배치될 수 있다. 플러그(31a)는 제1 환상 갭(G1)을 채우거나 부분적으로 채운다. 플러그(31a), 또는 플러그(31) 재는 공기 보다 큰 전기 저항을 가질 수 있다. 공기 및/또는 플러그는 x-선 튜브(6)의 한 부분으로부터 캡(14)을 전기적으로 절연시킨다. 플러그(31a)는 케이스(11)로 부착되거나 밀봉될 수 있으며 캡(14)과 x-선 튜브(6)가 케이스(11)로부터 제거되는 때 케이스(11)에 남아 있는다.
도 1, 4, 6 및 10에 도시된 바와 같이, 소켓(13)의 영역은 케이스(11) 외부로부터 부분적으로 케이스(11) 내부를 향하여 연장되며, 외측 영역(So)을 만든다. 소켓(13)의 영역은 케이스(11) 내부로부터 부분적으로 케이스(11) 외부를 향하여 연장되며, 내측 영역(Si)을 만든다. 소켓의 상대적으로 큰 깊이(D2)는 열 전달과 장착을 허용하며, 결국 외측 영역(So)과 내측 영역(Si) 모두를 가질 수 있도록 한다. 캡(14)은 소켓(13)의 외측 영역(So)에 배치될 수 있다. x-선 튜브(6)는 외측 영역을 통해, 그리고 내측 영역(Si) 내로 또는 이를 통해, 캡(14)으로부터 연장될 수 있다.
제2 환상 갭(G2)은 x-선 튜브(6)와 케이스(11) 사이에 존재할 수 있다. 도 1-6 및 10에서 도시한 바와 같이, x-선 튜브(6)가 내측 영역(Si) 내로 또는 이를 통하여 연장되면, 그러면 제2 환상 갭(G2)은 내측 영역(Si) 에서 x-선 튜브(6)를 케이스(11)로부터 분리시킬 수 있다. 도 7-8에서 도시한 바와 같이, 비록 캡(14)이 케이스(11)의 면(11f)에 부착된다 해도 x-선 튜브(6)와 케이스(11) 사이에 제2 환상 갭(G2)이 있을 수 있으며, 캡(14)은 소켓(13) 내로 연장되지 않으며, 소켓은 외측 영역(So)과 내측 영역(Si)으로 나뉘지 않는다. 도 7에서 도시한 바와 같이, 제1 환상 갭(G1) 없이 제2 환상 갭(G2)이 있을 수 있다.
환상의 전기-절연성 솔리드 플러그(31b)가 제2 환상 갭(G2) 내에 배치되고, 이를 통해 또는 그 속으로 연장될 수 있다. 제2 환상 갭(G2) 내 플러그(31b)는 내측 영역(Si)에서 x-선 튜브(6) 일 부분을 케이스(11)로부터 전기적으로 절연시킬 수 있으며, 소켓(13) 내에서 x-선 튜브(6) 일 부분을 케이스(11)로부터 전기적으로 절연시킬 수 있고, 제1 환상 갭(G1) 내에서 플러그(31a)의 연장 일 수 있으며 따라서 제1 환상 갭(G1)에서 플러그(31a)로서 동일한 전기 절연 재(31)로 만들어질 수 있다. 상기 플러그(31a, 31b)는 케이스(11)에 부착되거나 밀봉될 수 있으며 캡(14)과 x-선 튜브(6)가 케이스(11)로부터 제거되는 때 케이스(11)에 남아 있는다.
도 1-8 및 도 10-11은 제2 환상 갭(G2)을 갖는 x-선 소스를 도시한다(공기로 채워지거나 적어도 부분적으로 솔리드 전자-절연 재(31b)로 채워진다). 도 9에서 도시한 바와 같이, 제2 환상 갭(G2)은 완전히 캡(14) 내에 x-선 튜브를 배치시킴에 의해 피하여진다. 도 12에 도시한 바와 같이, 제2 환상 갭(G2)은 소켓(13)을 통과하여 연장되는 긴 캡(14)을 가짐에 의해, 또는 소켓(13)의 깊이(D1)를 줄임에 의해 피하여진다. 제2 환상 캡(G2)을 제거하는 장점은 x-선 튜브(6)와 케이스(11) 사이에 아크방전 위험을 줄인다는 것이다. 제2 환상 갭(G2)은 면 플레이트(11p)/소켓 깊이(D1) 증가의 자연적인 결과이다. 더욱 두꺼운 면 플레이트(11p)의 여러 장점이 앞서 언급된 바 있다.
전기 절연 재(31)는 주변으로 연장되며 전원(19) 전부 또는 일 부분(적어도 일 부분)과 케이스(11) 사이 전기 절연(31c)을 제공할 수 있다. 상기 전기 절연 재(31)는 케이스(11)에 부착되거나 밀봉되며, 전원(19)에 부착되거나 밀봉될 수 있으며, 및/또는 캡(14)과 x-선 튜브(6)가 케이스(11)로부터 제거되는 때 케이스(11)에 남아 있는다.
전기 절연 재(31)는 x-선 튜브(6) 및/또는 전원(19) 내 전자 컴포넌트로부터 열을 제거하도록 사용될 수 있다. 이 같은 개선된 열 전달은 전자 컴포넌트의 스트레스와 불안정을 줄일 수 있다. 따라서, 전기 절연 재(31)는 상대적으로 높은 열 전도 도를 가질 수 있다. 예를 들면, 전기 절연 재(31)는 한 특징에 따라
Figure pct00001
보다 큰 열 전도 도를 가질 수 있으며, 다른 한 특징에 따라
Figure pct00002
보다 큰 열 전도 도를 가질 수 있고, 또 다른 한 특징에 따라
Figure pct00003
보다 큰 열 전도 도를 가질 수 있으며, 또 다른 한 특징에 따라
Figure pct00004
과
Figure pct00005
사이 열 전도 도를 가질 수 있다.
x-선 튜브(6)와 캡(14) 사이의 매우 높은 수준의 전기 절연은 플러그(31a)와 x-선 튜브(6) 사이 솔리드 재가 없는(통상 공기로 채워지는) 제3의 환상 갭(G3)을 가짐에 의해 달성될 수 있다. 도 3 및 6에서 도시된 바와 같이, x-선 튜브(6)를 마주하는 전기 절연 재(31)의 내부 표면에는 리브(32)가 있을 수 있다. 이 같이 개선된 전기 절연은 전자가 애노드(15)와 캐소드(17) 사이에서 이동하여야 하는 플러그 표면을 따라 일정 거리를 증가시킴에 의해 달성될 수 있다. 이 같은 디자인은 x-선 튜브(6)와 캡(14) 그리고 케이스(11) 사이에서 매우 양호한 전기 절연을 제공할 수 있다. 아크방전 실패를 피하기 위해, 공기 보다 높은 전기 저항을 갖는 전기 절연 재(31)가 선택될 수 있으며; 리브(32)가 전기 절연 재(31)를 따라 형성되어 표면 거리를 증가시키도록 할 수 있고; 그리고 갭(G3)이 작은 포켓 내에 공기를 트랩(trap)함을 막을 수 있다. 작은 포켓 내에 공기를 트랩함은 그와 같은 작은 포켓 내 공기가 높은 전압 변화로 인해 이온화되며, 따라서 공기의 저항을 줄이므로 바람직하지 않을 수 있다.
리브(32) 및 제3 환상 갭(G3)은 제1 환상 갭(G1) 영역 내 플러그(31a)와 x-선 튜브(6) 사이에 배치될 수 있다. 리브(32)와 제3 환상 갭(G3)은 또한 또는 선택적으로 제2 환상 갭(G2) 영역 내 플러그(31b)와 x-선 튜브(6) 사이에 배치될 수 있다. 리브(32)와 제3 환상 갭(G3)은 또한 또는 선택적으로 케이스(11) 내 영역 내(소켓(13) 내가 아니라) 플러그(31c)와 x-선 튜브(6) 사이에 배치될 수 있다.
도 2, 5, 11은 개별 컴포넌트(케이스(11), 캡(14), x-선 튜브(6), 그리고 전원(19))를 분리하여 도시한다. 생산 또는 어셈블리는 제1 단계(1) 그리고 제2 단계(2)를 포함할 수 있다. 제1 단계(1)는 케이스(11) 내 전원(19)을 설치하고 캡(14) 내에 x-선 튜브(6)를 설치함을 포함한다. 제2 단계(2)는 컴포넌트의 어셈블리를 포함한다-캡(14)을 케이스(11)에 부착하고(앞서 설명된 커플링(4)에 대하여) 캐소드 전기 연결(3)을 통하여 전원(19)으로 x-선 튜브(6)를 전기적으로 연결시킴.
제1 단계(1)의 일부로서, 전원(19)은 케이스(11)에 설치되거나 부착될 수 있다. 다음에 전기적으로 절연 삽입 물질(31)은 케이스 내 전원(19)을 에워싸는 영역 및/또는 소켓(13)의 요구된 영역 내로 삽입되며, 다음에 경화된다. 스페이서 플러그는 일시적인 필러로서 사용되어 캡(14)과 x-선 튜브(6)의 추후 삽입을 위한 공간을 확보하도록 한다. 스페이서 플러그에서 비-스틱 스프레이가 사용되어 경화된 삽입물질로부터 스페이스 플러그를 분리시키도록 한다.
또한 제1 단계(1)의 일부로서, x-선 튜브(6)는 캡(14)에 연결될 수 있으며, 이는 다양한 수단에 의해 수행된다. 예를 들면, x-선 튜브(6)는 세트 나사에 의해 캡(14)에 연결될 수 있으며, 이는 x-선 튜브(6)가 고장인 때 캡(14)을 재 사용할 수 있도록 한다. x-선 튜브(6)는 가령 수지 내 서스펜드 실버로 구성된 접착제와 같은 접착제에 의해 캡(14)에 연결될 수 있다. 접착제는 캡(14)와 관련하여 x-선 튜브(6) 이동 또는 진동을 제한 할 수 있는 매우 견고한 부착을 제공할 수 있다.
단계(2)에서는 앞서 설명한 바, 캡(14)을 케이스(11)로 커플링(4)하고, x-선 튜브(6)를 전원(19)에 탈착 가능하게 부착시킴이 포함된다. x-선 튜브(6)를 전원(19)에 제거 가능하게 부착시키기 위한 한 선택이 도 13에서 x-선 소스(130) 에서 도시되며, 본원 명세서에서 원용되는 2014년 7월 8일 출원된 미국 특허 출원 14/325,896에서 더욱 상세히 설명된다. 내측 튜브(134i)와 외측 튜브(134o)를 포함하는 이중-동심(dual-concentric) 이미터 튜브(134)가 전자 이미터(18) 서포트로서 사용될 수 있다. 내측 튜브(134i)와 외측 튜브(134o)는 또한 캐소드 전기 연결(3)의 일부를 형성할 수 있다.
캐소드 전기 연결(3)은 또한 제1 전원 연결(3i)과 제2 전원 연결(3o)을 포함할 수 있다. 내측 튜브(134i)는 리프 스프링(leaf spring)(135)과 같은 다양한 수단에 의해, 제1 전원 연결(3i)로의 전기적 연결을 만들 수 있다. 외측 튜브(134o)는 나선형 스프링(132)을 포함하는 다양한 수단에 의해, 제2 전원 연결(3o)로의 전기적 연결을 만들 수 있다. 나선형 스프링(132)은 캐소드(17)로 캡 오프(capped off)된 전기 전도성 컵(133) 내에 완전히 내포(enclosed)될 수 있다. 컵(133)은 코로나 가드(corona guard)로서 작용하여 나선형 스프링(132), 리프 스프링(135) 및/또는 이중 동심 이미터 튜브(134)의 예리한 에지를 차단하도록 한다. 상기 코로나 가드 컵(133)은 이들 컴포넌트와 에워싸는 또는 인접한 컴포넌트 사이 아크방전을 막도록 할 수 있다. 리프 스프링을 위한 전기적 연결(또는 내측 튜브(134i)를 위한 다른 전기적 연결)은 컵(133)의 전기 절연 영역(136)을 통하여 또는 전기 절연 도선(3i)에 의해 컵(133)으로 들어갈 수 있다.
전원(19)은 애노드(15)로 제3 전기 연결(138)을 제공할 수 있다. 이 같은 제3 전기 연결(138)은 전원(19)으로부터 케이스(11)로 이어지며, 다음에 케이스(11)로부터 캡(14)으로 그리고 이를 통해 만들어질 수 있다. 이 같은 제3 전기 연결(138)은 접지 전위(137)일 수 있다. 따라서, 캡(14), 애노드(15) 그리고 케이스(11)는 접지 전압(137)이도록 구성되거나 유지될 수 있다.
전원(19)은 제1 및 제2 캐소드 전기 연결(3i 및 3o)을 가로질러 일정한 전압(대개 수 볼트)을 제공할 수 있으며, 전기 흐름이 전자 이미터(18)를 통해 흐르고 이를 가열하도록 할 수 있다. 전원(19)은 캐소드 전기 연결(3)과 제3 전기 연결(138) 사이에서 수 킬로 볼트와 같은 큰 바이어스 전압을 애노드(15)로 제공할 수 있다. 캐소드 전기 연결(3)은 마이너스 수십 킬로볼트의 바이어스 전압을 가질 수 있다. 전자 이미터(18)의 열 그리고 전자 이미터(18)와 애노드(15) 사이의 큰 바이어스 전압은 전자(7)가 전자 이미터(18)로부터 애노드(15)를 향하여 나아가게 할 수 있다. 애노드(15)의 표적 재료(5)상에 전자(7)의 충돌은 x-선(8)이 x-선 소스로부터 방출되도록 할 수 있다.

Claims (20)

  1. a. 적어도 부분적으로 전기 전도성 케이스 내 배치되며 이에 의해 지니게 되는 x-선 튜브 및 전원;
    b. i. 폐쇄부에 부착된 캐소드 및 애노드를 갖는 전기-절연 인클로저 ;
    ii. 상기 폐쇄부에 배치되며 캐소드와 연결된 전자 방출기; 그리고
    iii. 애노드와 연결되고 전자 이미터로부터의 전자충돌에 응답하여 x-선을 방출하도록 구성된 표적 재료를 포함하는 x-선 튜브;
    c. 외부에 소켓을 포함하고, 소켓이 8 밀리미터 이상의 깊이를 갖는 전기 전도성 케이스;
    d. 소켓 내로 연장되는 x-선 튜브;
    e. i. x-선 튜브 를 지니며;
    ii. 캡과 케이스 사이 전기 및 열 전도 경로를 형성하는 케이스 소켓 내에 탈착 가능하게 수용되고;
    iii. 중공부를 갖는 길다라며 환상이고;
    iv. 외측 단부 오프닝 그리고 내측 단부 오프닝을 갖으며;
    v. 3 밀리미터 이상의 거리로 케이스의 외측 면을 지나 연장되어, 캡을 잡음으로써 캡의 제거를 허용하고 도구 없이 손으로 회전을 허용하는 전기 전도성 캡;
    f. 캡에 부착되고 캡과 애노드 사이 열 및 전기 전도성 경로를 형성하는 x-선 튜브 의 애노드;
    g. 외측 단부 오프닝으로부터 외측으로 x-선을 향하게 하는 x-선 튜브 ;
    h. 제1 환상 갭이 x-선 튜브 일 부분을 캡의 일 부분으로부터 분리시키는 그리고 캡의 부분과 x-선 튜브 부분 사이 전기 절연을 제공하는 내측 단부 오프닝을 향하여 캡의 중공부를 통하여 연장되는 x-선 튜브 일 부분;
    i. x-선 튜브 와 캡 사이 제1 환상 갭 내에 배치된 환상, 전기 절연성 솔리드 플러그;
    j. 플러그 재료("전기 절연 재료")가 둘레로 연장되며 전원 적어도 일 부분과 케이스 사이 전기 절연을 제공하며;
    k. 전기 절연 재가
    Figure pct00006
    이상의 열 전도 도를 갖고;
    l. 전기 절연 재가 케이스 및 전원에 대하여 밀봉(seal)되며 캡과 x-선 튜브 가 케이스로부터 제거되는 때 케이스 및 전원과 함께 있게 되며;
    m. x-선 튜브 를 마주하는 플러그 내부 표면 상에 리브(rib)를 갖는, 플러그와 x-선 튜브 사이 공기로 채워진 제3 환상 갭을 포함하는 x-선 소스.
  2. a. 전기 전도성 케이스에 의해 지니게 되는 x-선 튜브 및 전원;
    b. 적어도 부분적으로 전기 전도성 케이스 내 배치되는 전원;
    c. i. 폐쇄부에 부착된 캐소드 및 애노드를 갖는 전기-절연 인클로저 ;
    ii. 상기 폐쇄부에 배치되며 캐소드와 연결된 전자 방출기; 그리고
    iii. 애노드와 연결되고 전자 이미터로부터의 전자충돌에 응답하여 x-선을 방출하도록 구성된 표적 재료를 포함하는 x-선 튜브;
    d. 외부에 소켓을 포함하는 전기 전도성 케이스;
    e. x-선 튜브, x-선 튜브와 전원 사이 전기 연결, 또는 x-선 튜브와 전기 연결이 함께 소켓 내로 연장되며;
    f. i. x-선 튜브 를 지니며 x-선 튜브 를 케이스에 부착시키고;
    ii. 캡과 케이스 사이 전기 및 열 전도 경로를 형성하는 케이스 소켓 내에 탈착 가능하게 수용되고;
    iii. 중공부를 갖는 길다라며 환상이고; 그리고
    iv. 외측 단부 오프닝 그리고 내측 단부 오프닝을 갖는 전기 전도성 캡;
    g. 캡에 부착되고 캡과 애노드 사이 열 및 전기 전도성 경로를 형성하는 x-선 튜브 의 애노드;
    h. 외측 단부 오프닝으로부터 외측으로 x-선을 향하게 하는 x-선 튜브;
    i. 제1 환상 갭이 x-선 튜브 일 부분을 캡의 일 부분으로부터 분리시키는 그리고 캡의 부분과 x-선 튜브 부분 사이 전기 절연을 제공하는 내측 단부 오프닝을 향하여 캡의 중공부를 통하여 연장되는 x-선 튜브 일 부분을 포함하는 x-선 소스.
  3. 제2 항에 있어서, 방출하는 모든 x-선의 캡 블록 99.9%가 20 KeV 이하의 에너지를 가짐을 특징으로 하는 x-선 소스.
  4. 제 2항에 있어서,
    a. x-선 튜브를 지니는 캡과 케이스가 커플링을 만들고 캡과 케이스가 x-선 튜브 를 전원에 결합하도록 맞춰지며;
    b. x-선 튜브와 전원이 제1 바이어스 전압을 위해 구성되는 때 상기 커플링이 제1 구성을 가지며;
    c. x-선 튜브와 전원이 제2 바이어스 전압을 위해 구성되는 때 상기 커플링이 제2 구성을 가지며;
    d. 제1 구성 내 캡과 케이스가 상이한 제2 구성 내 커플링의 갭과 케이스 각각과 맞춰질 수 없음을 특징으로 하는 x-선 소스.
  5. 제2 항에 있어서, 상기 소켓이 10 밀리미터 이상의 깊이를 가짐을 특징으로 하는 x-선 소스.
  6. 제 2항에 있어서,
    a. 케이스가 4개의 연속 측면 벽 그리고 상기 연속 측면 벽 개방 단부에서 한 면 플레이트(face plate)로 전원을 둘러싸는 하우징을 포함하며;
    b. 상기 면 플레이트가 개방 단부를 가로질러 연속된 측면 벽에 부착되고;
    c. 상기 소켓이 상기 면 플레이트 내에 배치되며;
    d. 상기 소켓이 8밀리미터 이상의 깊이를 가짐을 특징으로 하는 x-선 소스.
  7. 제2항에 있어서, 캡이 3밀리미터 이상의 거리로 케이스의 외측 면을 지나 연장되어, 캡을 잡음으로써 캡의 제거를 허용하고 도구 없이 손으로 회전을 허용하는 x-선 소스.
  8. 제2항에 있어서, x-선 튜브 가 레진 내에 서스펜트된 실버를 포함하는 접착제에 의해 캡에 연결됨을 특징으로 하는 x-선 소스.
  9. 제2항에 있어서, x-선 튜브 와 캡 사이 제1 환상의 캡 내에 배치된 환상의, 전기 절연성 솔리드 플러그를 더욱 포함함을 특징으로 하는 x-선 소스.
  10. 제2 항에 있어서,
    a. x-선 튜브가 소켓 내로 연장되며;
    b. 케이스의 내부를 향하여 케이스의 외부로부터 부분적으로 연장된 소켓의 한 영역이 외측 영역을 만들고;
    c. 케이스의 외부를 향하여 케이스의 내부로부터 부분적으로 연장된 소켓의 한 영역이 내측 영역을 만들며;
    d. 배치된 캡이 적어도 부분적으로 소켓의 외측 영역 내에 있으며 x-선 튜브가 상기 외측 영역을 통하여 그리고 상기 내측 영역을 통하여, 캡으로부터 연장되고;
    e. 제2 환상 갭이 상기 내측 영역에서 케이스로부터 x-선 튜브를 분리시키고; 그리고
    f. 환상의, 전기-절연, 솔리드 플러그가 제1 환상 갭 그리고 제2 환상 갭 내에 배치되며, x-선 튜브를 내측 영역에서 케이스로부터 전기 절연시키며 x-선 튜브 일 부분을 케이스로부터 그리고 x-선 튜브 일 부분을 캡으로부터 전기 절연시킴을 특징으로 하는 x-선 소스.
  11. 제10항에 있어서, 플러그 재(전기 절연재)가 주위로 연장되고 전원 적어도 일 부분과 케이스 사이의 전기 절연을 제공함을 특징으로 하는 x-선 소스.
  12. 제11항에 있어서, 전기 절연 재가
    Figure pct00007
    이상의 열 전도 도를 가짐을 특징으로 하는 x-선 소스.
  13. 제10항에 있어서,
    c. 플러그와 x-선 튜브 사이 공기로 채워진 환상 갭; 그리고
    d. 상기 x-선 튜브를 마주하는 플러그 내부 표면 상의 리브(rib)를 더욱 포함함을 특징으로 하는 x-선 소스.
  14. 제2 항에 있어서, 캡이 케이스의 소켓 내에 탈착 가능하게 수용됨을 특징으로 하는 x-선 소스.
  15. 제2항에 있어서, 애노드가 캡의 오프닝 외측 단부에 배치됨을 특징으로 하는 x-선 소스.
  16. a. 전기 전도성 케이스에 의해 지니게 되는 x-선 튜브 및 전원;
    b. 적어도 부분적으로 전기 전도성 케이스 내 배치되는 전원;
    c. i. 폐쇄부에 부착된 캐소드 및 애노드를 갖는 전기-절연 인클로저 ;
    ii. 상기 폐쇄부에 배치되며 캐소드와 연결된 전자 방출기; 그리고
    iii. 애노드와 연결되고 전자 이미터로부터의 전자충돌에 응답하여 x-선을 방출하도록 구성된 표적 재료를 포함하는 x-선 튜브;
    d. 외부에 소켓을 포함하는 전기 전도성 케이스;
    e. x-선 튜브, x-선 튜브와 전원 사이 전기 연결, 또는 이들 모두가 소켓 내로 연장되며; 그리고
    f. i. 중공부 내에 x-선 튜브를 지니며;
    ii. 케이스 소켓 내에 탈착 가능하게 수용되고;
    iii. 캡과 애노드 사이 그리고 캡과 케이스 사이 전기 및 열 전도 경로를 형성하며; 그리고
    iv. 3 밀리미터 이상의 거리로 케이스의 외측 면을 지나 연장되어, 캡을 잡음으로써 캡의 제거를 허용하고 도구 없이 손으로 회전을 허용하는
    한 중공부를 갖는 환상의 전기 전도성 캡을 포함하는 x-선 소스.
  17. 제16항에 있어서, 상기 소켓이 10 밀리미터 이상의 깊이를 가짐을 특징으로 하는 x-선 소스.
  18. 제16항에 있어서,
    a. 전기 전도성 캡이 길다라며 외측 단부 오프닝 그리고 내측 단부 오프닝을 포함하고, 외측 단부 오프닝이 애노드가 있는 중공부이며;
    b. x-선 튜브가 내측 단부 오프닝을 향하여 외측 단부 오프닝으로부터 연장되고;
    c. 제1 환상 갭이 x-선 튜브 일 부분을 캡의 일 부분으로부터 분리시키며 캡의 부분과 x-선 튜브 부분 사이 전기 절연을 제공하고; 그리고
    d. 환상의, 전기 절연 솔리드 플러그가 상기 제 1 환상 갭에 배치됨을 특징으로 하는 x-선 소스.
  19. 제18항에 있어서,
    a. x-선 튜브가 소켓 내로 연장되며;
    b. 케이스의 내부를 향하여 케이스의 외부로부터 부분적으로 연장된 소켓의 한 영역이 외측 영역을 만들고;
    c. 케이스의 외부를 향하여 케이스의 내부로부터 부분적으로 연장된 소켓의 한 영역이 내측 영역을 만들며;
    d. 배치된 캡이 적어도 부분적으로 소켓의 외측 영역 내에 있으며 x-선 튜브가 상기 외측 영역을 통하여 그리고 상기 내측 영역을 통하여, 캡으로부터 연장되고;
    e. 제2 환상 갭이 상기 내측 영역에서 케이스로부터 x-선 튜브를 분리시키고; 그리고
    f. 플러그가 제2 환상 갭 내로 연장되고 내측 영역에서 케이스로부터 x-선 튜브 를 전기적으로 절연하고 케이스로부터 x-선 튜브 일 부분과 캡으로부터 x-선 튜브 일 부분을 전기적으로 절연함을 특징으로 하는 x-선 소스.
  20. 제19항에 있어서, 플러그 재("전기 절연 재")가:
    a. 주위로 연장되고 전원 적어도 일 부분과 케이스 사이의 전기 절연을 제공하고; 그리고
    b. 전기 절연 재가
    Figure pct00008
    이상의 열 전도 도를 가짐을 특징으로 하는 x-선 소스.
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