KR20200033329A - Ｘ선 발생기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다수의 x선 소스들을 개별적으로 온/오프 스위칭하면서 각각의 x선 소스가 x선을 방출하는 시간을 가변적으로 제어하는 수단을 갖춘 x선 발생기와, 이 발생기를 작동시키는 방법은 물론 근사피치 크기 x선 발생기들에 관한 것이다. 이 x선 발생기는 전자경로를 생성하는 전자 이미터 어레이, 생성된 전자의 입사에 응답해 x선 광자를 방출하는 x선 광자생성물질을 함유한 표적물질, 및 상기 전자 경로들에 의한 x선 광자들의 생성을 줄이도록 하나 이상의 전자 경로를 x선 광자생성물질의 반대쪽 면으로 방향을 전환하도록 전자 이미터에서 생긴 전자 경로에 영향을 주는 자기장 발생기 어레이, 하나 이상의 전자 이미터에서 방출된 전하량을 측정하는 감지회로, 및 측정된 전하량에 응답해 자기장 발생기 어레이를 제어하는 컨트롤러를 포함한다.

Description

Ｘ선 발생기

본 발명은 x선 발생기에 관한 것으로, 구체적으로는 다수의 x선 소스들을 개별적으로 온/오프 스위칭하면서 각각의 x선 소스가 x선을 방출하는 시간을 가변적으로 제어하는 수단을 갖춘 x선 발생기와, 이 발생기를 작동시키는 방법은 물론 근사피치(close-pitch) 크기 x선 발생기들에 관한 것이다.

최근 몇년간 근사피치 크기 x선 소스들이 개발되어, 이제 간격이 100㎛ 내지 1㎝ 이상인 다수의 x선 소스들을 생산할 수 있게 되었다.

이런 2차원 x선 소스의 일례가 WO2011017645A2에 소개되었는데, 여기서는 모든 소스들이 동시에 동작되어, x선 전계방출의 시작점에서 표면전자가 전계 이미터 각각에서 생기고 전자가 표적물질에 부딪치는 여러 지점들로부터 x선 광자(제동복사)가 동시에 방출된다.

어떤 x선 촬영장치에서는, 다수의 x선 소스들 각각의 개별적 작동 순서를 제어하는 것이 바람직할 수 있다. 예컨대, x선 소스들을 (많은 전자촬영장치에서 사용되는 래스터 주사방식인) 1행씩 순차적으로 작동시키는 것이 유리할 수 있다.

WO2015132595A1은 고전압 스위칭에 의존하지 않는 메커니즘을 통해 다수의 x선 소스들의 개별적 동작을 선택적으로 제어하는 것을 소개하고 있다.

그러나, x선 광자를 생산하는데 사용된 다수의 전자방출원에서의 전류변동이 바로 x선 신호출력의 자속변동을 일으켜, x선 촬영장치의 정밀한 판독을 위한 x선의 유용성을 저하시킨다.

전류변동은 열잡음, 전기잡음, 진공요동, 고유 전자이미터 물리학 및 이들 인자간의 동시적인 상호간섭 등을 포함해 아주 다양한 현상에 기인한다. 전계보강 방출원에서는, 전압변동과 이미터 표면번화가 주원인일 수 있다.

본 발명의 목적은 이런 전류변동을 극복하는데 있다.

본 발명은 전자경로를 생성하는 전자 이미터 어레이, 생성된 전자의 입사에 응답해 x선 광자를 방출하는 x선 광자생성물질을 함유한 표적물질, 및 상기 전자 경로들에 의한 x선 광자들의 생성을 줄이도록 하나 이상의 전자 경로를 x선 광자생성물질 반대쪽 면으로 방향을 전환하도록 전자 이미터에서 생긴 전자 경로에 영향을 주는 자기장 발생기 어레이를 포함하는 x선 발생기를 제공한다. 이 발생기는 하나 이상의 전자 이미터에서 방출된 전하량을 측정하는 감지회로, 및 측정된 전하량에 응답해 자기장 발생기 어레이를 제어하는 컨트롤러를 더 포함한다.

각각의 x선 소스가 동적으로 결정된 시간동안 계속 작동하고, 이렇게 동적으로 결정된 x선 작동시간은 감지회로가 관련 전자 이미터 전하가 소정 임계치를 넘는다고 판단할 때까지 계속된다. 이때문에 각각의 전자 이미터의 개별제어가 가능하여 각각의 전자 이미터에서 방출된 전자의 경로로부터 x선 광자의 생성을 제어할 수 있어, 각각의 이미터의 전원이 약간만이라도 달라 전자량과 x선이 인접 이미터에 비해 다르더라도 각각의 이미터에서 생성되는 총 전자량과 x선량을 제어할 수 있다.

요컨대, 이 시스템 없이, 일단의 x선 광자 값들이 필요하고 타이머를 이용해 광자의 발생을 제어하면, 일부 이미터들이 제기능을 못하고 일부는 총체적으로 일정한 광자 속도를 내지 못하고 과잉기능할 수 있다. 고가이면서 다루기 힘든 모든 이미터에 대해 일관성을 확보하기 위해 각각의 이미터의 전원을 관리해야만 하는 것을 피하기 위해, 본 시스템은 각각의 이미터를 개별적으로 모니터하고 x선을 내는 동작(예; 온, 오프)을 제어하여 좀더 간단하고 효과적인 해결책을 제시한다.

컨트롤러는 자기장 발생기 어레이를 제어해 하나 이상의 전자 경로에서 감지회로가 측정한 전하량이 소정 임계치를 넘을 때 전자 경로로부터의 x선 광자의 생성을 줄이도록 배치될 수 있다. 이때문에 x선 광자들이 전혀 생성되지 않을 수도 있다. 전자경로 각각은 자기장 발생기에 의해 제역할을 할 수 있다.

측정된 전하량은 전류의 적분값 Q=∫Idt이다. 전하 증폭기와 회로들을 사용할 수 있다. 또, 전류에 비례하고 적분되어 공급된 전기 특성을 측정할 수 있다. 다른 방법은 커패시터를 충전한 다음 하나 이상의 저항을 통한 방전시간을 측정해 커패시터에 있던 전하를 측정하는 것이다.

특정 시간동안 전류를 측정하는 것이 좋을 수 있다. 이를 위해 전류나 전하를 일정 시간(예; 100ms)내에 측정할 수 있지만, 간단한 전류측정법이 없어, 감지용 저항을 이용해 저항에서의 전압강하를 측정한다. 이 저항의 저항값이 시스템의 나머지 저항값보다 크게 작으면, 이 저항에서의 전압강하는 공급전압에 비해 작고 이런 측정이 장치의 기능을 방해하지도 않을 것이다.

감지회로를 전자 이미터의 전원과 전자 이미터 사이에 배치할 수 있다. 이 경우 공급전류에 비례하는 전압강하를 측정할 수 있어, 감지 저항의 전압강하를 측정할 수 있다. 또는, 감지회로를 전자이미터와 표적물질 사이에 및/또는 전자이미터와 이미터와 표적물질의 중간의 제어그리드 사이에 배치할 수도 있다. 이 경우, 감지회로가 실제 전류를 측정한다.

전자 감지회로가 다이오드나 삼극관 전원전류의 측정으로 관련 전자이미터 전하를 결정할 수 있다. 전자 감지회로가 다이오드나 삼극관 싱크 전류의 측정으로 관련 전자이미터 전하를 결정할 수도 있다. 전자 감지회로가 삼극관 그리드(게이트나 억제기로 알려짐) 전류의 측정으로 관련 전자이미터 전하를 결정할 수도 있다.

표적물질이 비-광자생성 물질을 포함하고, 자기장 발생기에 의해 전자경로의 방향이 비-광자생성 물질을 향해 상기 전자경로에 의한 x선 광자의 생성이 줄어들 수 있다. 비-광자생성 물질이 침입형 흡수재를 포함하거나 흡수재일 수도 있다. "비-광자생성 물질"이란 광자를 방출하지 않는 물질로 이해하면 되고, 일부 광자가 광자생성 물질에서 생성/방출되는 것보다 크게 낮은 속도로 방출되는 것도 포함할 수 있다. 비-광자생성 물질이 다른 표적 용역에 있을 때보다 더 낮은 에너지 광자들을 생성하는 낮은 원자수 물질들인 제1 부분과의 조합물을 포함할 수도 있다. 이런 광자들은 높은 원자수 물질을 갖춘 제2 부분에 흡수된다. 실제로, 충분한 두께의 단일 물질이 비-광자생성 물질로 기능할 수도 있다. 어떤 물질에 대해서도 전방향으로 방출되는 광자가 생성될 수 있다. 일부 광자는 전자 경로와 반대 방향으로 이동할 수 있다. 이런 "역방향" 광자는 촬영 자속에 기여하지 않아 관심의 대상이 아니다.

x선 발생기가 전자 이미터 어레이에 대한 전원 변경 없이 x선 생성을 제어하도록 배열될 수 있다. 요컨대, 전자 이미터에 공급되는 전원을 오프하는 것과 같은 고전압 스위칭 없이 가능하다.

자기장 발생기가 여자화 가능한 솔레노이드 코일일 수 있다. 영구자석이나, 전자 이미터의 경로에 대해 영구자석을 움직이는 메커니즘과 같은 다른 종류의 자기장 발생기도 고려할 수 있다.

자기장 발생기가 전자경로의 초점을 흐리게 할 수도 있다.

표적물질의 x선 광자생성물질이 규칙적 패턴의 이산 영역들에 배치될 수 있다. 전자 이미터 어레이가 2차원으로 배열될 수 있다. 마찬가지로, 표적물질도 2차원일 수 있다.

표적물질의 상기 이산 영역들의 간격에 대한 이산 영역의 직경의 비가 1:100일 수 있지만, 1:50이나 1:200과 같은 다른 비율도 고려할 수 있다.

이런 이산 영역 각각이 직경 100㎛의 원일 수 있지만, 8각형이나 6각형과 같은 다른 형상도 가능할 수 있다.

표적물질은 텅스텐이 좋지만, 몰리브데늄, 금, 텅스텐 합금처럼 원자수가 비교적 높은 다른 물질도 가능하다. "비교적 높은"이란 철의 원자수보다 높은 것을 의미한다.

표적물질의 두께가 3~12 ㎛인 것이 좋지만 다른 범위도 가능하다.

비-광자생성 물질로는 실리콘이 좋지만, 탄소, 흑연, 탄소-흑연 복합체, 베릴륨-구리와 같은 베릴륨 합금, 알루미늄, 알루미늄 합금처럼 원자수가 낮은 물질이나 그 조합체를 사용할 수 있다. 낮은 원자수는 철보다 낮은 원자수를 의미한다.

실리콘이나 이런 낮은 원자수의 물질의 두께는 50~500 ㎛가 좋지만, 다른 범위도 고려할 수 잇다. 이런 실리콘 등은 높은 원자수 물질이 매립된 기판일 수도 있다.

표적물질이 전자 이미터의 반대쪽, 즉 표적물질 뒷쪽면에 위치한 박막형 x선 흡수재를 더 포함할 수 있다. x선 흡수재가 두께 0.1~1 cm의 알루미늄을 포함할 수 있지만 구리, 알루미늄-구리 복합체와 합금과 같은 다른 물질과 두께도 고려할 수 있다. 이런 박막은 고원자수 물질에 부딪치는 전자의 동작으로 생성된 아주 낮은 에너지의 x선 광자들을 흡수할 수 있다. 박막으로 인해, 영상 형성에 기여하지 않으면서도 환자나 표적에 대한 함량을 높이는 아주 낮은 에너지의 x선들을 흡수하여 스펙트럼의 "경화"나 "강화"를 할 수 있다. "이런 경화"층을 낮은 원자수 물질 영역에 병합할 수도 있다.

다수의 자기 렌즈들이 다수의 자기장 발생기들 옆에 위치하면서 사용시 전자 이미터 어레이의 중심을 향해 자속을 집중시키도록 배열될 수 있다.

컨트롤러가 자기장 발생기 각각을 제어할 수도 있다. 한편, 이 목적으로 별도의 컨트롤러를 사용할 수도 있다. 작동상태(온/오프) 및/또는 전자 이미터들에 대한 위치를 제어한다.

컨트롤러에 의해 인접한 자기장 발생기들이 1~5 ms 이내에 래스터 순서(raster sequence)로 동작할 수 있다.

또는, 컨트롤러가 다수의 자기장 발생기들을 동시에 작동시킬 수 있다. 이 경우, 각각의 자기장 발생기가 생성해야만 하는 자기장이 줄어들어, 피크전류 조작이 더 간단해지고 열분산이 더 쉬워진다. 또, 자기장을 이미터 영역에 한정하고 인접 이미터들에서의 기생자기장을 주리는데 도움이 된다.

컨트롤러가 클록신호로 동기화된대로 다수의 자기장 발생기들을 동시에 작동시킬 수도 있다.

본 발명은 물체의 x선 영상을 구하는 방법도 제공하고, 이 방법은 전술한 x선 발생기를 제공하는 단계와, x선 발생기를 작동시켜 x선 소스 어레이와 x선 디텍터 사이에 위치한 물체에 x선 광자들을 통과시키는 단계를 포함한다.

감지회로가 하나 이상의 전자 이미터에서 방출된 전하량을 측정하고, 컨트롤러가 측정된 전하량에 응답해 자기장 발생기 어레이를 제어할 수 있다.

컨트롤러가 자기장 발생기 어레이를 제어해 각각의 전자 이미터에서 방출되는 전하량을 특정할 수 있다. 요컨대, 컨트롤러는 이미 방출된 전하량이 소정 임계치에 이르면 전자 이미터로부터의 전하의 방출을 정지할 수 있다.

전자가 초점이 흐려지거나 방향이 전환되는지 여부는 전자 이미터들의 정렬에 대한 자기장 발생기들의 정렬로 결정될 수 있다. 자기장 발생기들이 전자 이미터들과 표적영역에 대해 축방향으로 정렬되면, 자기장 발생기들을 통해 인가된 전류로 인해 전자들이 초점이 맞춰진다. 자기장 발생기들이 공간적으로 전자 이미터들과 표적영역의 직접적 정렬 사이에서 옆으로 오프셋되면, 인가된 전류로 인해 전자들이 초점이 흐려지고 방향전환된다.

전자이미터에 대해 자기장 발생기들을 오프셋하면 솔레노이드 코일인 자기장 발생기들을 통해 필요한 전류밀도를 낮춰, 주어진 비율의 전자들이 솔레노이드 코일을 통해 인가되는 전류가 없을 경우의 경로에서 충분히 벗어날 수 있음을 발견했다. 이런 이유로, 솔레노이드 코일들을 전자 이미터에서 오프셋시키는 것이 좋지만, 정렬시키는 것도 본 발명의 범위에 속하지만 더 높은 솔레노이드 전류가 필요하다. 오프셋 코일의 다른 장점은 자기장 발생기들이 x선 경로를 방해하지 않기 때문에 x선의 출구경로가 선명해진다는데 있다. 바람직한 오프셋은 자기장 발생기와 표적 형상의 함수이고 1~3 mm 범위가 좋지만 다른 범위도 가능하다.

"초점이 흐려짐(초점흐림)"이란 자기장 발생기의 영향으로 전자 단면분산 면적이나 직경의 증가를 의미한다. 최적의 초점흐림에 대한 오프셋의 비는 표적크기, 표적의 거리(음극-양극 간격) 및 이미터 피치 등에 좌우될 수 있다. 실제로, 솔레노이드 "온", "오프" 상태들 사이에서 방출된 광자수에서 높은 콘트라스트 비가 될 때까지 자기장 발생기들과 표적 변수들을 조정할 수 있다. 이 비는 1:100이 보통이지만, 다른 값도 가능하다.

전자의 경로는 능동적으로나 수동적으로 자기장 발생기들에 의해 x선 광자생성물질에 부딪치도록 방향전환된다. 요컨대, x선 생성물질을 향하도록 전자의 방향이 바뀌거나 안바뀔 수 있다.

도 1은 x선 발생기의 개략도;
도 2는 전자이미터와 관련 솔레노이드 코일의 개략도;
도 3은 회로도의 일례.

도 1의 X선 발생기(10)는 전자 이미터(20) 어레이와 전원(200)을 포함하고, 사용시 각각의 전자 이미터이 전자 경로(60,80)를 생성할 수 있다. 전자경로(60)가 표적(30)에 위치한 X선 광자생성물질(32)에 부딪치면, X선 광자(70)가 생긴다. 그러나, 전자경로(80)가 표적(30)에 위치한 흡수재(34) 영역에 부딪치면 x선 광자가 생기지 않는다.

전자경로는 전자 이미터(20)에 대해 표적(30) 뒤에 배치된 자기장 발생기(40)에 의해 제어된다. 자기장 발생기(40)는 표적(30)에 대해 전자 이미터(20) 뒷쪽에 배치되거나 전자 이미터 대신에 배치될 수 있고, 전자 이미터 바로 옆에 배치될 수도 있다.

전자 이미터(20)과 표적(30) 사이에 전계방출을 제어하는 제어 그리드(50)가 위치할 수 있다.

발생기(10)의 컨트롤러(90)는 제어라인들(120,130)을 통해 전자 이미터(20)과 자기장 발생기(40)에 연결되어, 전자 이미터과 자기장 발생기를 각각 독립적이고 개별적으로 제어한다.

또, 하나 이상의 전자 이미터(20)에서 방출된 전하량을 측정하는 (파단선으로 표시된) 전자감지회로(110)도 발생기(10)에 있다. 전하량은 감지 저항에서의 전압강하와 공급전류를 측정해 결정된다. 이 회로는 전원(200)과 전자 이미터(20) 사이에 연결되거나, 다이오드 배열의 표적(30)이나 삼극관 배열의 제어그리드(50)와 이미터(20) 사이에 연결될 수 있다.

자기장 발생기가 2차원 8X8 어레이로 배열된 64개의 솔레노이드 코일들을 포함할 수 있다. 이 경우, 피치가 1cm인 솔레노이드 코일들을 전자 이미터(20)에 대해 x선 이미터 뒤에 이들을 배치할 수 있다. 일반 배열의 mxn x선 이미터를 고려할 수도 있는데, 이때 코일배열은 ixj이다. 일례로, 코일 배열이 m+1 x n+1(i=m+1, j=n+1)일 수 있다. 이런 어레이를 x선 이미터에서 일정 간격을 두고 배치하면, 코일에서 생긴 자기장이 전자빔을 원하는대로 전환시키거나 초점을 맞추거나 흐릴 수 있다. 또는 7x7 그리드와 같은 다른 배열도 고려할 수 있다. 이런 어레이는 41x41 어레이의 코일을 따라 있는 40x40 그리드의 x선 이미터처럼 더 클 수 있다. 물론, 다른 구성의 x선 이미터와 자기장 발생기도 고려할 수 있다. x선은 코일들 사이의 표적에서부터 이동할 수 있다.

필요한 자기장을 생성하고 제어하는 방법은 많다. 코일과 전원의 경우, 여러가지 제어 메커니즘을 고려할 수 있다. 솔레노이드 코일은 개별 코일구동 IC를 통해 전기를 받고, 이런 IC는 각 코일을 통해 생긴 전력량은 물론 이 코일에서 생긴 자력을 조절할 수 있다. IC의 특성과 기능은 컨트롤러(90)에 의해 유도된다. 솔레노이드 코일들이 개별적으로 작동하거나, 4개 단위로 구동되어 사중극을 형성할 수도 있다. 물론, 다른 구성이나 조합을 이용해 필요한 자기장을 만들 수도 있다.

개별 전력선을 통해 대형 스위칭 어레이로 작용하는 멀티플렉서 소자들을 사용하는 다른 방법도 있다. 각각의 솔레노이드에 독립적으로 전력을 공급해 촬영 목적에 맞는 스캔 순서를 달성하는데 다른 메커니즘과 소자들을 이용할 수도 있다.

도 2의 구성에서는, 4개의 솔레노이드 코일들(40A~D) 중의 2개(40A~B)는 위로, 나머지 2개(40C~D)는 아래로 각각의 전자 이미터(20) 둘레에 배열된다. 이미터 위아래로 각각 4개씩 솔레노이드 코일들이 배치되도록 4개의 솔레노이드 코일들(40E~H)을 더 이용할 수도 있다. 이런 배열에서는 원하는 이미터 영역 밖에서의 자기장 억압을 더 할 수 있다.

코일을 다양한 배열로 극성화(+/-)하여 여러 방향으로 전자빔을 향하게 할 수도 있다. 예를 들어, 코일들(40F,40A,40C,40D)는 +2.8A로 극성화하고, 코일들(40E,40B,40H,40G)는 -2.8A로 극성화할 수 있다.

열전기 결정의 윗면에 도전막을 코팅하여 전자 이미터를 형성할 수 있다. 하나 이상의 날카로운 피크나 마루를 갖는 열전기 결정내 마이크로미터 크기의 노출 영역들로 형성된 다수의 자기장 이미터들을 열전기 결정이 포함할 수 있다. 열전기 결정이 인근 히터/쿨러에 의해 수분의 주기로 교대로 가열 및 냉각되면서 자발적 전하분극을 일으킬 수 있다. 자발적 전하분극에 의해 열전기 결정의 위아랫 면들에 수직 전기장이 발생되고, 이 경우 열전기 결졍의 노출면에서 날카로운 피크나 마루에 의해 전기장이 보강되어, 이 위치로부터의 표면 전자들의 전계 방출이 일어난다. 열전기 결정이 니오브산리튬일 수 있다.

전자의 속도/가속도는 음극과 양극 사이 또는 게이트가 있을 경우 음극과 게이트와 양극 사이의 전위차의 영향을 받는다.

도 3의 감지회로(110)에서, 컨트롤러(90)에 의해 제어라인(130)을 통해 코일들(40)이 제어된다. 컨트롤러(90)는 비교회로(170)로부터 라인(100)을 통해 정보를 받고, 비교회로는 집적회로(150)로부터 입력을 받는다. 비교회로는 집적회로(150)에서 받은 전체 측정전하들을 메모리 저장수단이나 고체상태요소(140)가 제공한 임계치와 비교한다. 비교회로가 연산증폭기, 트랜지스터, 및 저항과 커패시터의 조합을 포함할 수도 있다.

집적회로(150)는 전류측정 저항(160)으로부터 정보를 받고, 이 저항은 고전압원(200)과 전자 이미터(20) 사이에 연결된다. 전류측정(감지) 저항에 걸린 전압은 집적회로(150)에서 집적된다. 집적회로는 연산증폭기, 트랜지스터 및 저항/커패시터의 조합을 포함할 수 있다. 이미터(음극)(20)는 표적(양극)에 끌려가는 전자들을 방출한다. 이미터(20)와 코일(40) 사이에 게이트(180)를 배치할 수도 있다. 코일(40)은 컨트롤러(90)의 제어를 받고 비교회로(170)에 의해 정보를 받은 컨트롤러에 응답해 특정 표적물질을 향해서나 반대쪽으로 전자의 흐름 방향을 바꾸며, 필요량(임계치)의 전하가 전자 이미터에 의해 소멸된다. 임계치에 달할 때까지 전자경로는 다른 경로를 따라 다른 표적물질에 부딪칠 수 있는데, 이는 컨트롤러의 명령에 응답해 코일에서 생성되거나 생성되지 않은 자속에 의해 제어된다. 요컨대, 자기장 발생기에 의해 생성된 자기장/자속은 표적 뒷쪽으로부터 도달하고 하나 이상의 전자 경로의 방향에 영향을 준다.

Claims (24)

1. 전자경로를 생성하는 전자 이미터 어레이, 생성된 전자의 입사에 응답해 x선 광자를 방출하는 x선 광자생성물질을 함유한 표적물질, 및 상기 전자 경로들에 의한 x선 광자들의 생성을 줄이도록 하나 이상의 전자 경로를 x선 광자생성물질의 반대쪽 면으로 방향을 전환하도록 전자 이미터에서 생긴 전자 경로에 영향을 주는 자기장 발생기 어레이를 포함하는 x선 발생기에 있어서:
   하나 이상의 전자 이미터에서 방출된 전하량을 측정하는 감지회로, 및 측정된 전하량에 응답해 자기장 발생기 어레이를 제어하는 컨트롤러;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 x선 발생기
2. 제1항에 있어서, 상기 컨트롤러가 자기장 발생기 어레이를 제어해 하나 이상의 전자 경로에서 감지회로가 측정한 전하량이 소정 임계치를 넘을 때 전자 경로로부터의 x선 광자의 생성을 줄이게 하는 것을 특징으로 하는 x선 발생기.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 감지회로가 전자 이미터의 전원과 전자 이미터 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 x선 발생기.
4. 제1항 내지 제3항 중의 어느 하나에 있어서, 전자 이미터와 표적물질 사이에 위치하는 전계방출 제어그리드를 더 포함하고, 상기 감지회로가 전자 이미터의 전원과 제어그리드 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 x선 발생기.
5. 제1항 내지 제4항 중의 어느 하나에 있어서, 상기 표적물질이 비-광자생성 물질을 포함하고, 자기장 발생기에 의해 전자경로의 방향이 비-광자생성 물질을 향해 상기 전자경로에 의한 x선 광자의 생성이 줄어드는 것을 특징으로 하는 x선 발생기.
6. 제1항 내지 제5항 중의 어느 하나에 있어서, 전자 이미터 어레이에 대한 전원 변경 없이 x선 생성을 제어하도록 배열된 것을 특징으로 하는 x선 발생기.
7. 제1항 내지 제6항 중의 어느 하나에 있어서, 자기장 발생기가 여자화 가능한 솔레노이드 코일인 것을 특징으로 하는 x선 발생기.
8. 제1항 내지 제7항 중의 어느 하나에 있어서, 자기장 발생기가 전자경로의 초점을 흐리게 하는 것을 특징으로 하는 x선 발생기.
9. 제1항 내지 제8항 중의 어느 하나에 있어서, 표적물질의 x선 광자생성물질이 규칙적 패턴의 이산 영역들에 배치되는 것을 특징으로 하는 x선 발생기.
10. 제9항에 있어서, 표적물질의 상기 이산 영역들의 간격에 대한 이산 영역의 직경의 비가 1:100인 것을 특징으로 하는 x선 발생기.
11. 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 이산 영역 각각이 직경 100㎛의 원인 것을 특징으로 하는 x선 발생기.
12. 제1항 내지 제11항 중의 어느 하나에 있어서, 상기 표적물질의 두께가 3~12 ㎛인 것을 특징으로 하는 x선 발생기.
13. 제5항 내지 제12항 중의 어느 하나에 있어서, 상기 비-광자생성 물질이 실리콘인 것을 특징으로 하는 x선 발생기.
14. 제13항에 있어서, 상기 실리콘의 두께가 50~500 ㎛인 것을 특징으로 하는 x선 발생기.
15. 제1항 내지 제14항 중의 어느 하나에 있어서, 표적물질이 전자 이미터 반대쪽 면에 위치한 박막형 x선 흡수재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 x선 발생기.
16. 제15항에 있어서, 상기 x선 흡수재가 두께 0.1~1 cm의 알루미늄을 포함하는 것을 특징으로 하는 x선 발생기.
17. 제1항 내지 제16항 중의 어느 하나에 있어서, 다수의 자기 렌즈들이 다수의 자기장 발생기들 옆에 위치하면서 사용시 전자 이미터 어레이의 중심을 향해 자속을 집중시키도록 배열된 것을 특징으로 하는 x선 발생기.
18. 제1항 내지 제17항 중의 어느 하나에 있어서, 상기 컨트롤러가 자기장 발생기 각각을 제어하는 것을 특징으로 하는 x선 발생기.
19. 제18항에 있어서, 상기 컨트롤러에 의해 인접한 자기장 발생기들이 1~5 ms 이내에 래스터 순서(raster sequence)로 동작하는 것을 특징으로 하는 x선 발생기.
20. 제18항 또는 제19항에 있어서, 상기 컨트롤러가 다수의 자기장 발생기들을 동시에 작동시키는 것을 특징으로 하는 x선 발생기.
21. 제20항에 있어서, 상기 컨트롤러가 클록신호로 동기화된대로 다수의 자기장 발생기들을 동시에 작동시키는 것을 특징으로 하는 x선 발생기.
22. 물체의 x선 영상을 구하는 방법에 있어서:
    제1항 내지 제21항 중의 어느 하나에 따른 x선 발생기를 제공하는 단계; 및
    상기 x선 발생기를 작동시켜 x선 소스 어레이와 x선 디텍터 사이에 위치한 물체에 x선 광자들을 통과시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
23. 제22항에 있어서, 감지회로가 하나 이상의 전자 이미터에서 방출된 전하량을 측정하고, 컨트롤러가 측정된 전하량에 응답해 자기장 발생기 어레이를 제어하는 것을 특징으로 하는 방법.
24. 제22항 또는 제23항에 있어서, 상기 컨트롤러가 자기장 발생기 어레이를 제어해 각각의 전자 이미터에서 방출되는 전하량을 특정하는 것을 특징으로 하는 방법.

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