KR20200036325A - 이온화 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광 이오나이저를 구성하는 엑스선관 모듈의 탈부착이 가능한 이온화 장치에 관한 것으로, 내부에 수납 공간이 형성되되, 상기 수납 공간 일부와 연통하는 하나 이상의 개구부가 외면에 형성되어 있는 바(bar) 형상의 몸체와;
상기 수납 공간에 장착되어 엑스선관 모듈로 전원을 공급하기 위한 급전측 전원공급단자가 상기 몸체의 길이방향으로 형성되어 있는 하나 이상의 전원공급모듈과, 외측에서 하나의 상기 개구부 내로 삽입 및 수평 이동하여 대응하는 상기 전원공급모듈의 급전측 전원공급단자에 삽입 결합되도록 수전측 전원공급단자가 형성되어 있는 엑스선관 모듈을 포함하는 광 이오나이저;를 포함함을 특징으로 한다.

Description

이온화 장치{IONIZATION APPARATUS}
본 발명은 광 이오나이저를 포함하는 이온화 장치에 관한 것으로, 특히 광 이오나이저를 구성하는 엑스선관 모듈의 탈부착이 가능한 이온화 장치에 관한 것이다.
이온화 장치는 연 엑스선(soft X-ray)을 대전체를 향해 방사하는 연 엑스선관을 포함하여 대전체 주변의 기체분자를 이온화(ionization)하여 대전체의 표면에 존재하는 정전기를 중화하는 장치이다.
이온화 장치는 한 방향으로 길게 형성된 막대(bar) 형상으로 형성되고 적어도 두 개의 광 이오나이저를 포함하며, 광 이오나이저는 하나의 연 엑스선관을 갖는다. 이때, 연 엑스선관은 음극과 양극을 각각 구비하며, 두 전극은 서로 절연되어 지지된다.
일반적인 연 엑스선관은 절연체로 된 용기 내부를 진공으로 만들고 진공의 용기 내부에 양극과 음극을 각각 대향하여 구비하며, 양극과 음극의 중심축에 수직하는 방향으로 발생하는 엑스선이 용이하게 방사될 수 있도록 엑스선 창을 구비한다. 양극과 음극 사이에 인가되는 전위차를 관전압이라 하는데, 관전압이 높을수록 물질에 대한 투과력이 강하고 파장이 짧은 엑스선인 경 엑스선(Hard X-ray)이 발생하고, 관전압이 낮을수록 물질에 대한 투과력이 상대적으로 약하고 파장이 긴 엑스선인 연 엑스선(Soft X-ray)이 발생한다.
공기를 이온화하기 위해서는 투과력이 약한 연 엑스선을 사용하는데, 연 엑스선을 발생하는 종래의 이온화 장치는 연 엑스선을 발생하는 연 엑스선관을 주기적으로 교체해야 한다. 이는, 전구의 수명이 닳는 것과 같은 맥락으로, 연 엑스선관도 시간이 지나면 필라멘트가 마모되어 수명을 다하기 때문이다.
그러나, 종래의 이온화 장치의 경우, 연 엑스선관에서 사용되는 고전압의 절연을 위해 몰딩되는 구조를 가지므로, 연 엑스선관이 이온화 장치로부터 쉽게 분리되지 않는다.
따라서, 연 엑스관의 교체를 위해 이온화 장치 자체를 새로운 것으로 교체해야 하며, 이로 인해 이온화 장치의 교체 비용이 많이 소요되고, 더 사용할 수 있는 부품을 함께 폐기해 버림으로써 불필요한 경제적 손실과 더불어 산업 폐기물이 양산된다는 단점이 있었다.
대한민국 공개특허공보 제10-2013-0119111호 대한민국 공개특허공보 제10-2011-0030989호
이에 본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위해 창안된 발명으로서, 본 발명의 주요 목적은 엑스선관에 이상이 발생했을 때 해당 엑스선관 모듈 부분만을 쉽게 분리하여 교체할 수 있도록 한 바(bar) 형태의 이온화 장치를 제공함에 있으며,
더 나아가 본 발명의 또 다른 목적은 엑스선관에 이상이 발생했을 때 해당 엑스선관 모듈 부분만을 쉽게 분리하여 교체할 수 있도록 하되, 진동 등에 의해 전압공급모듈로부터 엑스선관이 자연 이탈되는 것을 방지함은 물론, 엑스선관 모듈의 조립 및 결합이 용이한 구조로 설계된 바 형태의 이온화 장치를 제공함에 있다.
또한 본 발명은 종래 바 형태의 이온화 장치에 비해 부품 및 결합 공정의 수를 간소화하여 조립이 용이함은 물론 제조비용 단가를 절감할 수 있도록 설계된 바 형태의 이온화 장치를 제공함에 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 이온화 장치는,
내부에 수납 공간이 형성되되, 상기 수납 공간 일부와 연통하는 하나 이상의 개구부가 외면에 형성되어 있는 바(bar) 형상의 몸체와;
상기 수납 공간에 장착되어 엑스선관 모듈로 전원을 공급하기 위한 급전측 전원공급단자가 상기 몸체의 길이방향으로 형성되어 있는 하나 이상의 전원공급모듈과, 외측에서 하나의 상기 개구부 내로 삽입 및 수평 이동하여 대응하는 상기 전원공급모듈의 급전측 전원공급단자에 삽입 결합되도록 수전측 전원공급단자가 형성되어 있는 엑스선관 모듈을 포함하는 광 이오나이저;를 포함함을 특징으로 한다.
더 나아가 상술한 구성을 포함하는 이온화 장치는,
상기 개구부내로 삽입된 상기 엑스선관 모듈과 상기 몸체 사이의 절연을 위해 상기 몸체의 내측에 고정되는 절연체;를 더 포함하되, 상기 절연체 일 면에는 상기 개구부를 통해 삽입된 상기 엑스선관 모듈의 수전측 전원공급단자를 상기 급전측 전원공급단자로 안내하기 위한 하나 이상의 가이드 레일이 형성됨을 또 다른 특징으로 한다.
상술한 이온화 장치들에 있어서, 상기 엑스선관 모듈은,
전원 공급에 따라 연 엑스선을 생성하여 방출하는 엑스선관과, 한 단부에 상기 엑스선관이 연결된 플랜지부와, 상기 플랜지부에 연결된 상기 엑스선관이 관통하여 지지되고 상기 개구부를 덮도록 상기 몸체에 고정되는 엑스선관 지지덮개와, 상기 플랜지부에 연결된 상기 엑스선관 외부를 감싸는 엑스선관 몰드와, 상기 엑스선관 몰드의 외부를 감싸되 상기 엑스선관과 전기적으로 연결된 상기 수전측 전원공급단자가 상기 엑스선관 지지덮개와 평행한 방향으로 돌출 형성되어 있는 엑스선관 하우징을 포함함을 또 다른 특징으로 한다.
상술한 기술적 과제 해결 수단에 따르면, 본 발명의 실시예에 따른 광 이오나이저의 엑스선관 모듈은 전원공급모듈과 결합 및 착탈 가능한 구조를 가지므로, 엑스선관에 이상이 발생했을 때 해당 엑스선관 모듈 부분만을 쉽게 분리하여 교체할 수 있는 편리함이 있다.
더 나아가 본 발명의 실시예에 따른 광 이오나이저의 엑스선관 모듈에 형성된 수전측 전원공급단자와 전원공급모듈에 형성된 급전측 전원공급단자 모두는 바 형상 몸체의 길이방향으로 형성되어 있기 때문에, 양 전원공급단자가 수직 방향이 아닌 수평방향으로 결합되는 구조이다.
따라서 전압공급모듈에 형성된 전원공급단자와 엑스선관 모듈에 형성된 전원공급단자가 진동 등에 의해 자연 이탈되는 것을 방지할 수 있어 이온화 장치의 신뢰성을 보장할 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 이온화 장치를 구성하는 광 이오나이저는 모듈화된 전원공급모듈과 엑스선관 모듈을 포함함으로써, 종래 바 형태의 이온화 장치에 비해 부품 및 결합 공정의 수를 간소화하여 조립이 용이함은 물론 제조비용 단가를 절감할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이온화 장치의 외관 사시도.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이온화 장치를 구성하는 엑스선관 모듈(200)과 전원공급모듈(300)의 결합 상태를 예시한 도면.
도 4는 도 1 중 바 형태의 몸체(100) 단면 예시도.
도 5는 도 2 중 엑스선관 모듈(200)을 구성하는 엑스선관(205)과 플랜지부(202)의 결합 상태 예시도.
도 6은 도 2 중 엑스선관 모듈(200)을 구성하는 엑스선관 하우징(220)의 예시도.
도 7은 도 2 중 엑스선관 모듈(200)을 구성하는 엑스선관(205), 엑스선관 지지덮개(250), 엑스선관 하우징(220)의 결합 과정을 설명하기 위한 도면.
도 8은 도 6에 도시한 엑스선관 하우징(220)의 상부 커버(240) 예시도.
도 9는 도 2에 도시한 엑스선관 모듈(200)의 결합상태 예시도.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 혹은 구성이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. 참고적으로 하기에서는 설명의 편의상 하나의 광 이오나이저를 포함하는 이온화 장치를 도시하였으나, 복수의 광 이오나이저를 포함할 수 있는 것으로 이해하는 것이 바람직하다.
우선 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이온화 장치의 외관 사시도를 도시한 것이며, 도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이온화 장치를 구성하는 엑스선관 모듈(200)과 전원공급모듈(300)의 결합 상태를 예시한 도면이다.
도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 이온화 장치는 내부에 수납 공간(110)이 형성되되, 상기 수납 공간(100) 일부와 연통하는 하나 이상, 바람직하게는 복수 개의 개구부(120)가 외면에 형성되어 있는 바(bar) 형상의 몸체(100)와,
상기 수납 공간(110)에 장착되어 엑스선관 모듈(200)로 전원을 공급하기 위한 급전측 전원공급단자(310)가 상기 몸체(100)의 길이방향으로 형성되어 있는 하나 이상의 전원공급모듈(300)과, 외측에서 하나의 상기 개구부(120) 내로 삽입 및 수평 이동하여 상기 몸체(100)에 고정되되 대응하는 상기 전원공급모듈(300)로부터 공급되는 전원에 의해 연 엑스선을 발생할 수 있도록 상기 급전측 전원공급단자(310)와 결합되는 수전측 전원공급단자(210)가 상기 몸체(100)의 길이방향으로 형성되어 있는 엑스선관 모듈(200)을 포함하는 광 이오나이저를 포함한다.
참고적으로 도 1에 도시하지는 않았지만 바 형상의 몸체(100)에는 이온화 장치의 동작 상태를 나타내는 발광부, 광 이오나이저를 선택하는 선택 스위치, 외부장치와 통신하기 위한 통신연결부, 그리고 신호의 입력 또는 출력을 위한 입출력 연결부가 더 구비될 수 있다. 이러한 이온화 장치는 측부 브라켓(A)에 의해 외부 구조물에 부착될 수 있다.
한편 본 발명의 실시예에 따른 이온화 장치의 몸체(100) 외면에는 도 1에 도시한 바와 같이 복수 개의 개구부(120)가 형성되어 있고, 이러한 개구부(120)를 통해 후술할 엑스선관 모듈(200)이 도 2에 도시한 바와 같이 몸체(100) 내로 수직방향으로 삽입되고, 도 3에 도시한 바와 같이 상기 수직방향과 직교하는 수평방향으로 다시 이동하여 전원공급모듈(300)의 급전측 전원공급단자(310)에 전기적으로 연결될 수 있도록 설계됨으로써, 상기 전원공급모듈(300)로부터 공급되는 전원에 의해 엑스선관 모듈(200)은 연 엑스선을 생성하여 방출할 수 있는 상태가 되는 것이며, 만약 엑스선관 모듈(200)에 장애가 발생한다면 상기와 역순에 의해 상기 엑스선관 모듈(200)을 몸체(100)에서 분리하여 교체할 수 있는 편의성을 제공한다.
이하 바 형상의 몸체(100)내에 위치하는 전원공급모듈(300)과, 상기 전원공급모듈(300)과 전기적으로 연결되는 엑스선관 모듈(200)의 구성 및 구조, 위치 등을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 4는 도 1 중 바 형태의 몸체(100) 단면을 예시한 것으로, 상기 몸체(100) 내부에는 광 이오나이저를 구성하는 전원공급모듈(300)이 고정 설치되기 위한 수납 공간(110)이 형성되어 있다.
전원공급모듈(300)은 고정 혹은 지지수단에 의해 상기 수납 공간내에 위치 고정될 수 있다. 전원공급모듈(300)은 일반적인 이온화 장치에서와 같이 외부로부터 전원을 공급받아 후술할 엑스선관(205)을 동작시키기에 적합한 고전압으로 승압하여 제공하는 전압발생부를 포함한다. 또한 전압공급모듈(300)은 케이블을 통해 상기 전압발생부에 연결되는 급전측 전원공급단자(310)를 포함하되, 이러한 급전측 전원공급단자(310)는 후술할 엑스선관 모듈(200)에 돌출 형성되어 있는 수전측 전원공급단자(210)와 상기 몸체(100)의 길이방향으로 결합될 수 있도록 몸체(100)의 길이방향으로 형성되어 있다.
참고적으로 본 발명에서 사용되는 용어 중 급전측 전원공급단자(310)와 수전측 전원공급단자(210)는 단순히 도전체를 의미하는 것이 아니라 상호간 결합되어 전기적 및 물리적으로 연결될 수 있는 도전체와 그 도전체 주변의 암/수 결합부(320)를 포함하는 개념으로 해석하는 것이 바람직하다. 즉, 급전측 전원공급단자(310)와 수전측 전원공급단자(210)는 일 예로서 잭 연결방식을 통해 상호간 물리적이고 전기적으로 연결될 수 있는 것이다. 물론 급전측 전원공급단자(310)를 피메일(female)측으로 형성할 수도 있고, 메일(male)측으로 형성할 수도 있다. 이는 곧 수전측 전원공급단자(210)와 급전측 전원공급단자(310) 중 어느 하나가 상대측 전원공급단자에 삽입 결합되는 구조를 갖는다는 것을 의미한다.
한편 바 형상의 몸체(100)에 형성된 개구부(120) 내로 삽입된 엑스선관 모듈(200)과 몸체(100) 사이의 절연을 위해서 도 4의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같이 몸체(100)의 내측(개구부(120)가 형성된 곳과 마주하는 몸체(100)의 내측 면)에는 절연체(400)가 형성된다. 이러한 절연체(400)의 일 면에는 상기 개구부(120)를 통해 삽입된 상기 엑스선관 모듈(200)을 상기 전원공급모듈(300)로, 보다 구체적으로는 수전측 전원공급단자(210)를 급전측 전원공급단자(310)로 안내하기 위한 가이드 홈(410)이 형성된다. 개구부(120) 내로 삽입되어 상기 가이드 홈(410)에 엑스선관 모듈(200)의 상부 면이 안착되면 엑스선관 모듈(200)의 수전측 전원공급단자(210)와 전원공급모듈(300)의 급전측 전원공급단자(310)는 몸체(100)의 길이방향인 수평방향으로 정렬된 상태를 유지하며 정상적으로 결합될 수 있는 상태가 된다. 변형 가능한 방법으로서는 가이드 홈(410) 대신에 절연체(400)의 일 면 양측에 가이드 레일을 형성하고, 이러한 가이드 레일에 형합되는 레일결합돌기를 엑스선관 하우징(220)의 상부 커버(240) 면에 형성하는 것도 가능하다 할 것이다.
변형 가능한 또 다른 실시예로서 상기 몸체(100)의 내측에 형성되는 상기 절연체(400)는 전원공급모듈(300)의 일측 끝단에서 연장 형성되는 절연체일 수 있으며, 전원공급모듈(300)의 일측 끝단에서 연장되는 바디에 부착 형성되는 절연체로 구현될 수도 있을 것이다.
참고적으로 도 4의 (a)는 바 형상의 몸체(100) 단면도를 예시한 것이며, 도 4의 (b)는 개구부(120) 안쪽에 위치하는 절연체(400) 및 가이드 홈(410)을 설명하기 위한 몸체(100)의 저면도를, 도 4의 (c)는 몸체(100)의 길이방향으로 형성되어 있는 급전측 전원공급단자(310)를 보여 주기 위한 측면 예시도를 도시한 것이다. 도 4의 (a)에서 참조번호 111은 상기 개구부(120)를 막는 동시에 엑스선관 모듈(200)을 몸체(100)에 고정시키기 위한 엑스선관 지지덮개(250)를 관통하는 볼트를 고정시키기 위한 볼트 결합부를 예시한 것이다.
이하 상술한 바 형상의 몸체(100) 내에 삽입되어 전원공급모듈(300)로부터 전원을 공급받아 연 엑스선을 방출하는 엑스선관 모듈(200)에 대해 부연 설명하면,
우선 도 5는 도 2 중 엑스선관 모듈(200)을 구성하는 엑스선관(205)과 플랜지부(202)의 결합 상태를 예시한 것이다.
우선 바 형상의 몸체(100) 내부의 수납 공간에 위치하는 광 이오나이저는 엑스선관 모듈(200)을 포함하는데, 상기 엑스선관 모듈(200)은 기본적으로 도 5의 (b)에 도시한 바와 같이 엑스선관(205), 엑스선관 결합부(209)와 플랜지부(202)를 포함한다.
엑스선관(205)은 엑스선관 결합부(209)를 통해 플랜지부(202)의 한 단부에 연결되어 위치하며, 엑스선관(205)의 상부에는 도 5의 (c)에 도시한 바와 같이 수전측 전원공급단자(210)와 전기적으로 연결되는 두 개의 전극(207)이 돌출 형성되어 있다. 이러한 전극들(207)은 납땜과 같은 방법으로 수전측 전원공급단자(210)와 전기적으로 연결되는데, 전기적 연결부분의 절연을 위해 엑스선관(205) 주변은 몰딩 처리된다.
한편 엑스선관(205)은 상기 전극들(207)을 통해 인가되는 구동전압에 의해 연 엑스선(Soft X-ray)을 생성하여 외부로 방출하는데, 방출된 연 엑스선은 플랜지부(202)에 형성된 엑스선 출력창을 통해 외부로 출력된다. 엑스선 생성원리는 이미 공지된 사실이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
플랜지부(202)는 이미 설명한 것과 같이 한 단부에 엑스선관(205)이 연결되며, 후술할 엑스선관 지지덮개(250) 및 엑스선관 하우징(220)과 결합하기 위한 볼트 관통공(204)이 형성되어 플랜지부(202)의 한 단면에 엑스선관(205)이 결합됨은 물론, 후술할 엑스선관 지지덮개(250)에 상기 플랜지부(202)와 엑스선관(205)이 결합되어 일체화된 구조를 갖게 된다.
도 6은 도 2 중 엑스선관 모듈(200)을 구성하는 엑스선관 하우징(220)의 외관도를 예시한 것이다.
엑스선관(205)을 외부 충격으로부터 보호하고 절연하기 위한 엑스선관 하우징(220)의 본체 하부에는 (b)에 도시한 바와 같이 엑스선관 지지덮개(250)와 결합하기 위한 하부 결합부(230)가 형성되어 있고, 본체 상부의 일측에는 내부에 위치하는 수전측 전원공급단자(210)를 보호하기 위한 단자 보호부(225)가 수평방향, 즉 바 형상 몸체(100)의 길이방향으로 돌출 형성되어 있다.
상기 하부 결합부(230)에는 (d)에 도시한 바와 같이 플랜지부(202)와 엑스선관 지지덮개(250)에 형성된 관통공(204)을 통해 인입되는 볼트(260)가 관통하는 관통공(235)이 형성됨으로써, 상기 볼트(260) 결합에 의해 엑스선관 하우징(220) 역시 엑스선관 지지덮개(250)에 일체화될 수 있다.
참고적으로 도 6의 (a)에 도시한 바와 같이 단자 보호부(225) 내에 위치하는 수전측 전원공급단자(210)의 일측은 엑스선관 하우징(220) 본체 내로 일부 돌출됨으로써, 엑스선관(205)의 상부에 돌출된 두 개의 전극(207)과 와이어링 연결되거나 직접 연결되어 납땜되는 방식으로 연결될 수 있다.
이하 엑스선관 모듈(200)을 구성하는 엑스선관 하우징(220), 엑스선관 지지덮개(250) 및 엑스선관(205)이 결합된 플랜지부(202)가 결합되는 과정을 부연 설명하기로 한다.
우선 도 7은 도 2 중 엑스선관 모듈(200)을 구성하는 엑스선관(205) 결합된 플랜지부(202), 엑스선관 지지덮개(250), 엑스선관 하우징(220)의 결합 과정을 설명하기 위한 도면이며, 도 8은 도 6에 도시한 엑스선관 하우징(220)의 상부 커버(240) 예시도를 각각 도시한 것이다.
도 7을 참조하면, 우선 몸체(100)에 형성된 개구부(120)를 덮을 수 있도록 형상화된 엑스선관 지지덮개(250)에는 엑스선관(205)을 관통시키기 위한 엑스선관 관통부(252)가 형성되어 있으며, 더 나아가 플랜지부(202)를 결합하기 위해 필요한 제1볼트 관통공(254) 및 엑스선관 지지덮개(250)를 몸체(100)에 고정시키기 위한 제2볼트 관통공(256)이 더 형성되어 있다.
이러한 엑스선관 지지덮개(250)는 도 1에 도시한 바와 같이 몸체(100)에 형성된 개구부(120)를 덮을 수 있도록 플랫 타입의 형상을 가질 수 있으며, 몸체(100)에 형성된 개구부(120)와 몸체(100)의 형상에 따라 다양하게 변형될 수 있다.
참고적으로 엑스선관 관통부(252)는 엑스선관(205)의 직경과 대응되는 크기로 형성된 구멍으로서, 엑스선관(205)이 결합되어 있는 플랜지부(202)를 엑스선관 지지덮개(250)의 하부에 위치시킨후 엑스선관(205)이 상기 엑스선관 관통부(252)를 관통하도록 결합하고, 이어서 엑스선관 하우징(220) 내로 엑스선관(205)이 수용되도록 엑스선관 지지덮개(250)의 상부에 엑스선관 하우징(220)을 정렬하여 볼트(260) 결합하면, 결과적으로 도 9의 (b)에 도시한 바와 같은 엑스선관 모듈(200)이 만들어진다.
이러한 엑스선관 모듈(200)은 아직 미완성 상태의 엑스선관 모듈(200)로서, 도 7에 도시된 엑스선관(205) 결합된 플랜지부(202), 엑스선관 지지덮개(250), 엑스선관 하우징(220)을 정렬 결합하여 볼트(260)를 이용해 상호간을 결합하면, 엑스선관(205) 결합된 플랜지부(202)와 엑스선관 지지덮개(250)와 엑스선관 하우징(220)이 일체화된 구조를 얻게 된다.
이러한 미완성 상태의 엑스선관 모듈(200)을 조립하는 과정에서 엑스선관(205) 상부에 돌출 형성되어 있는 전극들(207)과 수전측 전원공급단자(210)가 도 9의 (a)와 (b)에 도시한 바와 같이 전기적으로 연결될 수 있도록 조립한 후 납땜한다. 물론 별도의 와이어 혹은 케이블을 통해 전극들(207)과 수전측 전원공급단자(210)를 전기적으로 연결할 수도 있을 것이다.
전극들(207)과 수전측 전원공급단자(210)가 전기적으로 도통되도록 연결 작업한 후 엑스선관 하우징(220) 내로 실리콘과 같은 몰딩재를 주입하여 엑스선관(205) 주변을 감싸도록 몰드 처리한다. 이러한 몰드 작업에 의해 전극들(207)과 수전측 전원공급단자(210)의 전기적 연결부분의 절연 및 안전성이 확보될 수 있다.
이후 엑스선관 하우징(220) 상부에 형성된 개구부에 도 7에 도시한 하우징 상부 커버(240)를 결합하면 도 9의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같은 완성형의 엑스선관 모듈(200)이 얻어질 수 있다.
참고적으로 도 8은 엑스선관 하우징(220)의 상부 커버(240)를 여러 방향에서보았을 때의 외관을 예시한 것이다. 이러한 형상의 엑스선관 하우징(220)의 상부 커버(240)는 몸체(100)에 형성된 개구부(120) 내로 엑스선관 모듈(200)이 삽입될 경우 도 4에 도시한 바와 같은 절연체(400)의 가이드 홈(410)에 안착되어 수평 이동 가능한 상태가 된다. 상기 가이드 홈(410)에 엑스선관 하우징(220)의 상부 커버(240)가 안착함으로써, 개구부(120)를 통해 삽입된 엑스선관 모듈(200)의 수전측 전원공급단자(210)는 급전측 전원공급단자(310)로 안내 가능한 상태가 됨은 물론, 수전측 전원공급단자(210)와 급전측 전원공급단다(310)는 정렬 상태를 유지하면서 상호 결합될 수 있는 상태가 된다.
도 9는 도 2에 도시한 엑스선관 모듈(200), 보다 구체적으로는 도 7에 분리 도시된 여러 구성부분들을 상호 결합하여 완성된 엑스선관 모듈(200)의 결합상태를 예시한 것이다.
보다 구체적으로 도 9의 (a)는 엑스선관 하우징(220) 내에 위치하는 구성요소들(205,207,210) 상호간의 결합관계를 보여주기 위한 단면도를 도시한 것이며, (b)는 엑스선관 모듈(200)을 구성하는 모든 구성요소들(202,250,205,220,207,210,240,260)의 결합관계를 보여주기 위한 정면 방향에서의 단면도를 도시한 것이고, (c)는 수전측 전원공급단자(210)가 나타나도록 측면 방향에서 바라본 엑스선관 모듈(200)의 측면도를 예시한 것이다.
도 9에 도시한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 이온화 장치를 구성하는 광 이오나이저의 엑스선관 모듈(200)은,
전원 공급에 따라 연 엑스선을 생성하여 방출하는 엑스선관(205)과, 한 단부에 상기 엑스선관(205)이 연결된 플랜지부(202)와, 상기 플랜지부(202)에 연결된 상기 엑스선관(205)이 관통하여 지지되고 몸체(100)에 형성된 개구부(120)를 덮도록 바 형상의 몸체(100)에 고정되는 엑스선관 지지덮개(250)와, 상기 플랜지부(202)에 연결된 엑스선관(205) 외부를 감싸는 엑스선관 몰드(280)와, 상기 엑스선관 몰드(280)의 외부를 감싸되 상기 엑스선관(205)(보다 구체적으로는 엑스선관의 전극들)과 전기적으로 연결된 수전측 전원공급단자(210)가 상기 엑스선관 지지덮개(250)와 평행한 방향(몸체(100)의 길이방향)으로 돌출 형성되어 있는 엑스선관 하우징(220)을 포함한다.
이하 도 9에 도시한 엑스선관 모듈(200)을 바 형상의 몸체(100)에 결합하는 과정을 도 2 및 도 3을 참조하여 부연 설명하면,
우선 도 9에 도시한 엑스선관 모듈(200)을 도 2에 도시한 바와 같이 바 형상의 몸체(100) 외측에서 상기 몸체(100)에 형성된 하나의 개구부(120) 내로 삽입(①방향)한다. 이러한 경우 엑스선관 모듈(200)을 구성하는 엑스선관 하우징(220)의 상부에 위치하는 상부 커버(240)는 절연체(400)에 형성된 가이드 홈(410)에 삽입 안착된다. 이때 수전측 전원공급단자(210)와 급전측 전원공급단자(310)는 비연결 상태를 유지하지만 일직선상에 정렬된 상태가 된다.
도 3에 도시한 바와 같이 절연체(400)에 형성된 가이드 홈(410)에 엑스선관 모듈(200)의 상부 면(즉, 상부 커버(240))을 안착시킨 상태에서 작업자는 엑스선관 모듈(200)을 ② 방향, 즉 바 형상 몸체(100)의 길이방향으로 수평 이동시키게 되면, 정렬 상태에 놓여 있는 수전측 전원공급단자(210)가 급전측 전원공급단자(310) 내로 삽입되어 결합됨으로써, 엑스선관 모듈(200)은 전원공급모듈(300)로부터 구동전원을 제공받을 수 있는 상태가 된다.
이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 광 이오나이저의 엑스선관 모듈(200)은 전원공급모듈(300)과 결합 및 착탈 가능한 구조를 가지므로, 엑스선관(205)에 이상이 발생했을 때 해당 엑스선관 모듈(200) 부분만을 쉽게 분리하여 교체할 수 있는 편리함이 있다.
더 나아가 본 발명의 실시예에 따른 광 이오나이저의 엑스선관 모듈(200)에 형성된 수전측 전원공급단자(210)와 전원공급모듈(300)에 형성된 급전측 전원공급단자(310) 모두는 바 형상 몸체(100)의 길이방향으로 형성되어 있기 때문에, 양 전원공급단자(210,310)가 수직 방향이 아닌 수평방향으로 결합되는 구조이다. 따라서 전압공급모듈(300)에 형성된 전원공급단자(310)와 엑스선관 모듈(200)에 형성된 전원공급단자(210)가 진동 등에 의해 자연 이탈되는 것을 방지할 수 있어 이온화 장치의 신뢰성을 보장할 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 이온화 장치를 구성하는 광 이오나이저는 모듈화된 전원공급모듈(300)과 엑스선관 모듈(200)을 포함함으로써, 종래 바 형태의 이온화 장치에 비해 부품 및 결합 공정의 수를 간소화하여 조립이 용이함은 물론 제조비용 단가를 절감할 수 있는 이점이 있다.
이상 본 발명은 도면에 도시된 실시예들을 참고로 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (4)

  1. 내부에 수납 공간이 형성되되, 상기 수납 공간 일부와 연통하는 하나 이상의 개구부가 외면에 형성되어 있는 바(bar) 형상의 몸체와;
    상기 수납 공간에 장착되어 엑스선관 모듈로 전원을 공급하기 위한 급전측 전원공급단자가 상기 몸체의 길이방향으로 형성되어 있는 하나 이상의 전원공급모듈과, 외측에서 하나의 상기 개구부 내로 삽입 및 수평 이동하여 대응하는 상기 전원공급모듈의 급전측 전원공급단자에 삽입 결합되도록 수전측 전원공급단자가 형성되어 있는 엑스선관 모듈을 포함하는 광 이오나이저;를 포함함을 특징으로 하는 이온화 장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 개구부 내로 삽입된 상기 엑스선관 모듈과 상기 몸체 사이의 절연을 위해 상기 몸체의 내측에 형성되는 절연체;를 더 포함하되, 상기 절연체 일 면에는 상기 개구부를 통해 삽입된 상기 엑스선관 모듈의 수전측 전원공급단자를 상기 급전측 전원공급단자로 안내하면서 전원공급단자 상호 간을 정렬시키기 위한 가이드 홈이 형성됨을 특징으로 하는 이온화 장치.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 엑스선관 모듈은,
    전원 공급에 따라 연 엑스선을 생성하여 방출하는 엑스선관과, 한 단부에 상기 엑스선관이 연결된 플랜지부와, 상기 플랜지부에 연결된 상기 엑스선관이 관통하여 지지되고 상기 개구부를 덮도록 상기 몸체에 고정되는 엑스선관 지지덮개와, 상기 플랜지부에 연결된 상기 엑스선관 외부를 감싸는 엑스선관 몰드와, 상기 엑스선관 몰드의 외부를 감싸되 상기 엑스선관과 전기적으로 연결된 상기 수전측 전원공급단자가 상기 엑스선관 지지덮개와 평행한 방향으로 돌출 형성되어 있는 엑스선관 하우징을 포함함을 특징으로 하는 이온화 장치.
  4. 청구항 2에 있어서, 상기 개구부 내로 삽입된 상기 엑스선관 모듈의 상부 면은 상기 가이드 홈에 안착되어 수평 이동됨을 특징으로 하는 이온화 장치.
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