KR20170037002A - 초소형 엑스선발생장치의 엑스선헤드의 쉴드형성 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엑스선 발생장치의 엑스선헤드의 절연체를 확실히 절연시키기 위한 엑스선헤드의 실드 형성방법에 관한 것으로써, 본 발명에 따른 초소형 엑스선헤드의 쉴드형성 방법은, 전극이 형성된 튜브를 감싸면서 상기 튜브 상부로 절연체를 밀봉하는 단계, 절연 에폭시를 상기 절연체에 충진하는 단계, 진공탈포하는 단계, 소정시간 상기 에폭시를 경화시키는 단계, 상기 절연체를 감싸면서 바디를 밀봉하는 단계 및 케이블그랜드의 일단이 상기 바디와 결합하고 타단을 밀폐하는 단계를 포함한다. 이에따라 엑스선헤드내의 절연체의 절연 기능을 확실하게 유지시켜 제품 불량을 효과적으로 방지할 수 있다.

Description

초소형 엑스선발생장치의 엑스선헤드의 쉴드형성 방법{Shielding method of X-ray head of a small sized X-ray generating apparatus}

본 발명은 엑스선헤드의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 초소형 엑스선 발생장치중 엑스선튜브를 포함하는 엑스선헤드의 제조공정중 절연체와 세라믹 바디간 쉴드 형성방법에 관한 것이다.

일반적으로, 엑스선(X-ray) 발생장치는 진공관 내부에 설치된 음극으로부터 발생된 전자가 양극 구조체의 타겟에 충돌하면서 엑스선을 발생시키는 장치로서, 비파괴 검사용이나 의료 진단용 또는 화학분석용 등 다양한 검사장치 또는 진단장치에 응용되어 폭넓게 사용되고 있다.

엑스선 발생장치의 일종인 광이오나이저는 엑스선튜브에서 생성된 엑스선을 대전체를 향하여 방사, 기체분자를 이온화시켜 제전대상 물체표면의 정전기를 중화시킬 수 있는 장치로 반도체 또는 패널 제조공정에서 정전기 제거를 목적으로 활용하는 장치이다. 특히 최근에는 광이오나이저를 노즐내에 장착시켜 미세먼지를 더욱 용이하게 제거할 수 있도록 하고 있다. 그러나 반도체 또는 패널 기판내의 선폭이 더욱 축소되면서 광이오나이저 및 엑스선튜브의 크기도 더욱 작아져 가고 있다. 이러한 광이오나이저에 사용되는 엑스선튜브는 음극과 양극을 구비하며 이 두 전극은 서로 절연되어 지지되고 절연체로 된 용기 내부를 진공으로 만들고 그 내부에 양극과 음극이 각각 대향하도록 위치하고 양극과 음극의 중심축과 수직한 방향으로 발생한 엑스선이 용이하게 방사될 수 있도록 엑스선창을 구비하고 있다.

한편 엑스선 발생장치는 엑스선관을 포함하는 헤드부와 콘트롤러 및 고전압단을 포함하여 구성된다. 초소형 엑스선 발생장치를 제조할 때 엑스선헤드를 얼마나 작게 만들 수 있는지 여부가 엑스선 발생장치의 크기와 직결된다.

이러한 엑스선헤드내에는 엑스선튜브외에도 전극, 절연체, 세라믹 바디 및 케이블그랜드등을 포함하는데 제조공정중 특히 절연체를 확실히 절연시키고 접지를 잡아주는 공정인 엑스선헤드의 쉴드방법은 매우 중요한 공정중의 하나이다. 만일 이러한 공정에서 쉴드가 제대로 이루어지지 않을 경우, 절연체에 충진된 에폭시의 점도로 인해 절연체와 세라믹간에 공기가 형성될 수 있으며 이러한 공기는 엑스선에 의해 이온화가 될 경우, Current Path가 발생할 수 있고 이로 인해 절연기능이 파괴되어 그 기능을 수행할 수 없게 된다. 이느 결국 제품의 불량의 원인이 될 수 있기 때문에 이러한 공정은 매우 중요하다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 문제점을 감안한 것으로써, 초소형 엑스선 발생장치중 엑스선헤드의 제조과정에서 발생될 수 있는 절연체의 파괴를 방지할 수 있는 초소형 엑스선헤드의 쉴드 형성방법을 제공한다.

본 발명의 일 특징에 따른 초소형 엑스선헤드의 쉴드형성 방법은, 전극이 형성된 튜브를 감싸면서 상기 엑스선튜브 상부로 절연체를 삽입하는 단계, 절연 에폭시를 상기 절연체에 충진하는 단계, 진공탈포하는 단계, 상기 에폭시를 소정시간 경화하는 단계, 상기 절연체를 감싸면서 바디를 삽입하는 단계 및 케이블그랜드의 일단이 상기 바디의 일단과 결합하는 단계를 포함한다.

상기 케이블그랜드의 타단을 레이저로 용접하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 진공탈포하는 단계는 20분~30분 이내로 한다.

상기 에폭시를 소정시간 경화하는 단계에서는, 대기상태에서 적어도 24시간 이상 경화시킬 수 있다.

이와 같은 초소형 엑스선헤드의 쉴드 형성방법에 따르면, 절연체에 충진되는 절연 에폭시의 점도에 의한 공기 형성을 억제하여 세라믹과 절연체사이에 Current Path 형성을 미연에 차단시키기 때문에 엑스선헤드내의 절연체의 절연 기능을 확실하게 유지시켜 제품 불량을 효과적으로 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 초소형 엑스선튜브의 외부에 전극을 부착한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 절연체이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 바디이다.
도 4 내지 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 초소형 엑스선헤드의 쉴드방법을 설명하기 위한 도면이다.

상술한 본 발명의 특징 및 효과는 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다.

도 1 내지 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극이 부착된 초소형 엑스선튜브, 절연체 및 바디를 도시한 도면이며 도 4 내지 7은 초소형 엑스선헤드의 쉴드방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 초소형 엑스선튜브(110)는 원통형의 형상을 갖추고 있으며 엑스선 튜브(110)의 외주면을 감싸면서 하측으로 금속선(120)이 각각 연장된 양/음 전극을 형성한다. 한편, 엑스선튜브(110)는 원통형으로 도시되었으나, 그 형상은 원통 형상으로 한정되는 것은 아니며, 사각통 형상 등 다양한 형상으로 구성될 수 있다. 그리고 도 2에 도시된 절연체(200)를 엑스선튜브(110) 전체와 연장된 전극(120)의 일부를 감싸면서 도 4에 도시된 것처럼 엑스선튜브(110) 외주면을 감싸도록 하여 하부로 부터 끼운다. 한편 절연체(200)는 절연체(200)의 내 외부 공간을 절연시킬 수 있는 재질이면 무관하며 특히 무기 절연체를 사용하는 것이 바람직하다.

그리고 나서 절연체(200)에 절연 에폭시(미도시)를 충진하고 소정시간의 진공탈포를 통해 절연 에폭시가 모세관 현상에 의해 새어 나오지 않도록 완전히 충진되도록 한다. 이러한 진공탈포과정은 통상 20분 내지 30분 정도가 적절하며 그 이내에 진공탈포를 종료할 시에는 절연체와 이후 봉입될 세라믹 재질의 바디(300)간에 간극사이에 공기층이 형성될 수 있고 이러한 공기층은 엑스선이 투과될 경우, 공기층의 이온화 현상으로 인해 Current Path가 발생될 수 있기 때문에 적어도 20~30분 정도 탈포를 하는 것이 바람직하다. 또한 진공 탈포 공정이 지나면 절연 에폭시가 완전히 경화될 수 있도록 적어도 대기 조건하에서 24시간 경화과정을 거쳐야 한다. 만일 24시간 이내에 경화과정을 마칠 경우, 경화가 제대로 되지 않는 경우가 발생하기 때문에 본 발명의 실시예에서는 대기 조건하에서 24시간 경화하는 것이 바람직하다.

이러한 진공탈포 및 경화공정이 완료되면 도 3에 도시된 세라믹 재질의 바디(300)를 도 5에 도시된 것처럼 절연체(200)를 완전히 덮도록 하여 씌운다. 이러한 단계가 완료되면 엑스선튜브 상부쪽에 위치한 바디(300) 일단을 용접을 통하여 완전히 밀폐 고정시킨다. 이때 일반적으로 레이저로 용접하는 것이 바람직하다.

그리고 나서 도 6에 도시된 것처럼 케이블그랜드(400)의 일단을 전극이 연장된 방향으로 바디(300)와 결합하고 타단은 레이저로 용접하여 밀폐시킨다. 케이블그랜드(400)는 접지를 화길히 하기위해 메탈 재질로 형성하는 것이 바람직하다.

이상과 같이, 엑스선 발생장치, 그중에서도 초소형 엑스선 발생장치를 구성하는데 있어 핵심 부품인 엑스선 튜브를 포함한 엑스선 헤드의 쉴드방법을 통해, 엑스선헤드내의 절연체의 절연 기능을 확실하게 유지시켜 제품 불량을 효과적으로 방지할 수 있다..

앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

110 : 엑스선튜브 120 : 전극(양/음)
200 : 절연체 300 : 바디
400 : 케이블그랜드

Claims (4)

1. 전극이 형성된 엑스선튜브를 감싸면서 절연체를 삽입하는 단계;
   절연 에폭시를 상기 절연체에 충진하는 단계;
   진공탈포하는 단계;
   소정시간 상기 에폭시를 경화시키는 단계;
   상기 절연체를 감싸면서 바디를 삽입하는 단계;
   케이블그랜드의 일단이 상기 바디의 일단과 결합하고 타단을 밀폐하는 단계를 포함하는 초소형 엑스선 발생장치의 엑스선헤드 쉴드형성 방법.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 케이블그랜드의 타단을 밀폐하는 단계이후에 레이저로 용접하는 단계를 더 포함하는 초소형 엑스선 발생장치의 엑스선헤드 쉴드형성 방법.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 진공탈포하는 단계에서는,
   20분~30분 이내로 이루어지는 것을 특징으로 하는 초소형 엑스선 발생장치의 엑스선헤드 쉴드형성 방법.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 에폭시를 소정시간 경화하는 단계에서는,
   대기상태에서 적어도 24시간 이상 경화하는 것을 특징으로 하는 초소형 엑스선 발생장치의 엑스선헤드 쉴드형성 방법.
   

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