KR20210014006A - Jig for fabricating target of X-ray tube, and method for fabricating target of X-ray tube using the same - Google Patents

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KR20210014006A KR1020190091984A KR20190091984A KR20210014006A KR 20210014006 A KR20210014006 A KR 20210014006A KR 1020190091984 A KR1020190091984 A KR 1020190091984A KR 20190091984 A KR20190091984 A KR 20190091984A KR 20210014006 A KR20210014006 A KR 20210014006A
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Abstract

Disclosed are a jig for manufacturing an X-ray tube target in which a base is mounted to form an electron collision layer on a base of an X-ray tube target having a hollow, and a method for manufacturing an X-ray tube target using the same. The disclosed jig for manufacturing an X-ray tube target comprises: a plurality of spacer shafts which are detachably coupled to each other to be connected in a straight line, and in which each length is greater than the thickness of the base; a base support interposed between a pair of adjacent spacer shafts and having a diameter greater than that of the spacer shafts; and a turntable detachably coupled to a lower end surface of a spacer shaft disposed undermost among the plurality of spacer shafts. The hollow of the base is threaded through the spacer shaft disposed on the upper side of the base support, and the periphery of the hollow is supported by the base support so that the base is mounted on the jig for manufacturing an X-ray tube target. When the turntable rotates, the plurality of spacer shafts, the base support, and the base rotate together.

Description

엑스선관 타겟 제조용 지그, 및 이를 이용한 엑스선관 타겟 제조 방법{Jig for fabricating target of X-ray tube, and method for fabricating target of X-ray tube using the same}A jig for manufacturing an X-ray tube target, and a method for manufacturing an X-ray tube target using the same {Jig for fabricating target of X-ray tube, and method for fabricating target of X-ray tube using the same}

본 발명은 엑스선관에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전자 충돌에 의해 엑스선(X-ray)을 방출하는 엑스선관 타겟을 제조하는데 사용되는 지그와, 이를 이용한 엑스선관 타겟 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an X-ray tube, and more particularly, to a jig used to manufacture an X-ray tube target that emits X-rays by electron collision, and a method of manufacturing an X-ray tube target using the same.

전자가 고속으로 타겟(target)에 충돌하면 엑스선(X-ray)이 방출되는데, 엑스선관(X-ray tube)이 이러한 원리를 이용하여 의도적으로 엑스선을 방출시키는데 사용된다. 엑스선관을 내부에 포함하는 것으로, 방출되는 엑스선을 이용하여 예컨대, 인체 내부를 관찰하는 의료용 영상 기기로 사용되는 장치를 엑스선관 장치라고 한다. When electrons collide with a target at high speed, X-rays are emitted, and an X-ray tube is used to intentionally emit X-rays using this principle. A device that includes an X-ray tube inside and is used as a medical imaging device for observing, for example, the inside of a human body using emitted X-rays is called an X-ray tube device.

엑스선관은 양극(anode), 즉 타겟(target)과 음극(cathode)의 전위차에 의해 전자가 가속되어 타겟에 충돌하며, 이때 엑스선이 방출된다. 엑스선관 타겟은 내열성이 큰 몰리브덴(Mo) 또는 몰리브덴 합금으로 된 베이스(base)와, 상기 베이스 위에 적층된, 텅스텐(W) 또는 텅스텐 합금으로 된 전자 충돌층을 구비한다. In the X-ray tube, electrons are accelerated by a potential difference between an anode, that is, a target and a cathode, and collide with the target, at which time X-rays are emitted. The X-ray tube target includes a base made of molybdenum (Mo) or a molybdenum alloy having high heat resistance, and an electron collision layer made of tungsten (W) or a tungsten alloy stacked on the base.

통상적으로, 엑스선관 타겟은 분말야금에 의해 상기 베이스와 전자 충돌층을 일체로 형성하고, 강성 강화를 위해 단조 가공을 수행하여 제조된다. 한편, 대한민국 등록특허공보 제10-1902010호에는 엑스선관 타겟 제조의 생산성을 높이고 제조 비용을 절감하기 위하여 통해 모재를 기계 가공하여 베이스를 형성하고, 상기 베이스에 텅스텐(W)을 포함하는 금속 분말을 용사(溶射)하여 전자 충돌층을 형성하는 엑스선관 타겟 제조 방법이 개시되어 있다. 상기한 금속 분말을 용사하는 작업을 효율적으로 진행할 수 있도록 베이스를 지지하는 엑스선관 타겟 제조용 지그(jig)가 요구되는 실정이다. Typically, the X-ray tube target is manufactured by integrally forming the base and the electron collision layer by powder metallurgy, and performing a forging process to enhance rigidity. On the other hand, Korean Patent Publication No. 10-1902010 discloses that the base material is machined to form a base by machining the base material through in order to increase the productivity of manufacturing the X-ray tube target and reduce the manufacturing cost, and metal powder containing tungsten (W) is added to the base. A method of manufacturing an X-ray tube target in which an electron collision layer is formed by thermal spraying is disclosed. There is a need for a jig for manufacturing an X-ray tube target supporting the base so that the above-described metal powder spraying operation can be efficiently performed.

대한민국 등록특허공보 제10-1902010호Korean Registered Patent Publication No. 10-1902010

본 발명은, 엑스선관 타겟을 제조하는 과정 중에서 베이스에 금속 분말을 용사할 때 상기 베이스를 지지하는 엑스선관 타겟 제조용 지그, 및 이를 이용한 엑스선관 타겟 제조 방법을 제공한다.The present invention provides a jig for manufacturing an X-ray tube target supporting the base when metal powder is sprayed on a base during the process of manufacturing an X-ray tube target, and a method of manufacturing an X-ray tube target using the same.

본 발명은, 중공(中孔)이 형성된 엑스선관 타겟의 베이스(base)에 전자 충돌층을 형성하기 위하여 상기 베이스가 탑재되는 엑스선관 타겟 제조용 지그로서, 일직선을 따라 이어지도록 서로 착탈 가능하게 결합되며, 각각의 길이가 상기 베이스의 두께보다 큰 복수의 스페이서 샤프트(spacer shaft), 인접한 한 쌍의 스페이서 샤프트 사이에 개재되며, 상기 스페이서 샤프트의 직경보다 큰 직경을 갖는 베이스 받침, 및 상기 복수의 스페이서 샤프트 중 가장 아래에 배치된 스페이서 샤프트의 하단면에 착탈 가능하게 결합되는 턴테이블(turn table)을 구비하고, 상기 베이스 받침의 상측에 배치된 스페이서 샤프트에 상기 베이스의 중공이 꿰어지고 상기 베이스 받침에 상기 중공의 주변부가 지지되어서 상기 베이스가 상기 엑스선관 타겟 제조용 지그에 탑재되며, 상기 턴테이블이 회전하면, 상기 복수의 스페이서 샤프트, 상기 베이스 받침, 및 상기 베이스가 함께 회전하는 엑스선관 타겟 제조용 지그(jig)를 제공한다. The present invention is a jig for manufacturing an X-ray tube target on which the base is mounted to form an electron collision layer on a base of an X-ray tube target in which a hollow is formed, and is detachably coupled to each other so as to be connected along a straight line. , A plurality of spacer shafts each having a length greater than the thickness of the base, a base support interposed between a pair of adjacent spacer shafts and having a diameter greater than the diameter of the spacer shaft, and the plurality of spacer shafts It has a turntable that is detachably coupled to the lower end of the spacer shaft disposed at the bottom, and the hollow of the base is threaded through the spacer shaft disposed on the upper side of the base support, and the hollow The periphery of is supported so that the base is mounted on the jig for manufacturing the X-ray tube target, and when the turntable rotates, the plurality of spacer shafts, the base support, and a jig for manufacturing an X-ray tube target rotate together with the base. to provide.

상기 스페이서 샤프트 및 베이스 받침은 탄소(graphite) 소재로 형성될 수 있다. The spacer shaft and the base support may be formed of a carbon (graphite) material.

인접한 한 쌍의 스페이서 샤프트 중에서 하나의 스페이서 샤프트의 말단면에는 다른 하나의 스페이서 샤프트의 마주보는 말단면을 향해 돌출된 체결 돌기가 구비되고, 상기 다른 하나의 스페이서 샤프트의 마주보는 말단면에는 상기 체결 돌기가 끼워지는 체결 홀(hole)이 형성되고, 상기 베이스 받침에는 상기 체결 돌기가 끼워지는 중공(中孔)이 형성될 수 있다. Among a pair of adjacent spacer shafts, an end surface of one spacer shaft is provided with a fastening protrusion protruding toward the opposite end surface of the other spacer shaft, and the fastening protrusion is on the opposite end surface of the other spacer shaft. A fastening hole into which is inserted may be formed, and a hollow in which the fastening protrusion is inserted may be formed in the base support.

상기 체결 돌기의 외주면에는 수형 스크류 패턴(male screw pattern)이 형성되고, 상기 체결 홀의 내주면 및 상기 베이스 받침의 중공의 내주면에는 상기 체결 돌기 외주면의 수형 스크류 패턴에 대응되는 암형 스크류 패턴이 형성될 수 있다. A male screw pattern may be formed on the outer circumferential surface of the fastening protrusion, and a female screw pattern corresponding to the male screw pattern on the outer circumferential surface of the fastening protrusion may be formed on the inner circumferential surface of the fastening hole and the hollow inner circumferential surface of the base support. .

상기 베이스 받침은 자신의 상측 및 하측의 스페이서 샤프트 중 하나와 분리되지 않게 일체로 결합될 수 있다. The base support may be integrally coupled so as not to be separated from one of its upper and lower spacer shafts.

본 발명의 엑스선관 타겟 제조용 지그는, 상기 복수의 스페이서 샤프트 중 가장 아래에 배치된 스페이서 샤프트와 상기 턴테이블 사이에 개재되며, 상기 스페이서 샤프트의 직경보다 큰 직경을 갖는 최하층 베이스 받침을 더 구비할 수 있다. The jig for manufacturing an X-ray tube target of the present invention may further include a lowermost base support having a diameter greater than a diameter of the spacer shaft and interposed between the spacer shaft disposed at the bottom of the plurality of spacer shafts and the turntable. .

또한 본 발명은, 중공이 형성된 엑스선관 타겟의 베이스를 준비하는 베이스 준비 단계, 상기한 엑스선관 타겟 제조용 지그에 상기 베이스를 탑재하되, 상기 베이스 받침에 일대일로 대응되도록 상기 베이스를 탑재하는 베이스 탑재 단계, 상기 턴테이블을 회전시켜 상기 베이스를 회전시키는 베이스 회전 단계, 및 상기 베이스가 회전하는 동안에 용사 토치(torch)를 이용하여 텅스텐(W)을 포함하는 금속의 분말을 상기 베이스에 용사(溶射)하고 냉각하여 상기 베이스의 표면에 전자 충돌층을 적층 형성하는 전자 충돌층 형성 단계를 구비하는, 엑스선관 타겟 제조용 지그를 이용한 엑스선관 타겟 제조 방법을 제공한다. In the present invention, a base preparation step of preparing a base of an X-ray tube target having a hollow formed thereon, a base mounting step of mounting the base to the jig for manufacturing the X-ray tube target, and mounting the base to correspond to the base support in a one-to-one manner. , The base rotation step of rotating the base by rotating the turntable, and while the base is rotating, a metal powder containing tungsten (W) is sprayed onto the base using a spray torch and cooled. Thus, there is provided a method for manufacturing an X-ray tube target using a jig for manufacturing an X-ray tube target, comprising the step of forming an electron collision layer in which an electron collision layer is stacked on the surface of the base.

상기 베이스 준비 단계에서 상기 베이스는 복수 개가 준비되고, 상기 베이스 탑재 단계에서 상기 엑스선관 타겟 제조용 지그에 상기 복수의 베이스가 탑재되며, 상기 전자 충돌층 형성 단계에서 상기 용사 토치가 상기 베이스의 개수보다 작거나 같은 개수로 복수 개가 준비되어서, 상기 용사 토치의 개수와 같은 개수의 베이스에 동시에 상기 전자 충돌층이 형성될 수 있다. In the base preparation step, a plurality of bases are prepared, the plurality of bases are mounted on the jig for manufacturing the X-ray tube target in the base mounting step, and the thermal spray torch is smaller than the number of the bases in the electron collision layer forming step. Or, a plurality of the same number may be prepared, so that the electron collision layer may be formed on the same number of bases as the number of the thermal spray torches.

상기 베이스 준비 단계는, 상기 베이스의 표면에 복수의 결합 강화 홈(groove)을 형성하는 결합 강화 홈 형성 단계를 더 구비하고, 상기 전자 충돌층 형성 단계에서 형성된 전자 충돌층은, 상기 복수의 결합 강화 홈에 상기 용사된 금속이 채워지고 경화된 표면 침투부, 및 상기 베이스의 일 표면 상에 적층되며 상기 표면 침투부와 일체로 형성된 표면 적층부를 구비할 수 있다. The base preparation step further includes a coupling reinforcement groove forming step of forming a plurality of coupling reinforcement grooves on the surface of the base, and the electron collision layer formed in the electron collision layer forming step includes the plurality of coupling reinforcement A surface penetration portion filled with the sprayed metal and cured in the groove, and a surface lamination portion laminated on one surface of the base and formed integrally with the surface penetration portion may be provided.

본 발명에 따른 엑스선관 타겟 제조용 지그를 이용한 엑스선관 타겟 제조 방법은, 상기 전자 충돌층 형성 단계에 앞서서, 상기 베이스가 회전하는 동안에 용사 토치를 이용하여 텅스텐(W) 분말, 또는 텅스텐(W) 분말과 몰리브덴(Mo) 분말을 혼합한 혼합 금속 분말을 상기 베이스에 용사하고 냉각하여 상기 베이스의 표면에 버퍼층(buffer layer)을 적층 형성하는 버퍼층 형성 단계를 더 구비하고, 상기 전자 충돌층 형성 단계에서 상기 전자 충돌층은 상기 버퍼층 상에 적층될 ㅅ 있다.In the method of manufacturing an X-ray tube target using a jig for manufacturing an X-ray tube target according to the present invention, prior to the step of forming the electron collision layer, tungsten (W) powder or tungsten (W) powder using a thermal spray torch while the base is rotating. And a buffer layer forming step of laminating and forming a buffer layer on the surface of the base by spraying and cooling a mixed metal powder in which a mixture of and molybdenum (Mo) powder is applied to the base, and in the electron collision layer forming step, the An electron collision layer may be deposited on the buffer layer.

본 발명의 엑스선관 타겟 제조용 지그를 이용하면, 엑스선관 타겟의 베이스를 안정적으로 지지하고 회전시킬 수 있어서, 상기 베이스의 표면에 금속 분말을 용사하여 전자 충돌층을 형성하는 작업의 속도가 빨라져서 생산성이 향상되고, 작업의 신뢰성이 향상되어 엑스선관 타겟의 불량율이 낮아진다. When the jig for manufacturing an X-ray tube target of the present invention is used, the base of the X-ray tube target can be stably supported and rotated, so that the speed of the operation of forming an electron collision layer by spraying metal powder on the surface of the base is increased, thereby increasing productivity. It is improved, reliability of work is improved, and the defect rate of the X-ray tube target is lowered.

또한, 복수의 용사 토치를 이용하여 복수의 베이스에 동시에 용사 작업을 진행하는 본 발명의 실시예에 따르면, 엑스선관 타겟의 제조 속도가 더욱 빨라져서 생산성이 더욱 향상된다. In addition, according to an embodiment of the present invention in which the thermal spraying operation is simultaneously performed on a plurality of bases using a plurality of thermal spraying torches, the manufacturing speed of the X-ray tube target is further increased, thereby further improving productivity.

도 1은 본 발명의 실시예에 엑스선관 타겟 제조용 지그의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 엑스선관 타겟 제조용 지그의 단면도로서, 복수의 엑스선관 타겟의 베이스를 지지하고 있는 모습을 도시한 도면이다.
도 3은 도 2의 용사 토치(torch)의 내부를 개략적으로 도시한, 용사 토치의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 엑스선관 타겟 제조 방법에 의해 제조된 엑스선관 타겟의 단면도이다. 1 is an exploded perspective view of a jig for manufacturing an X-ray tube target according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a jig for manufacturing an X-ray tube target of FIG. 1, illustrating a state in which bases of a plurality of X-ray tube targets are supported.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a thermal spray torch, schematically showing the interior of the thermal spray torch of FIG. 2.
4 is a cross-sectional view of an X-ray tube target manufactured by a method of manufacturing an X-ray tube target according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 엑스선관 타겟 제조용 지그, 및 이를 이용한 엑스선관 타겟 제조 방법을 상세하게 설명한다. 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자 또는 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, a jig for manufacturing an X-ray tube target and a method of manufacturing an X-ray tube target using the same according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Terms used in the present specification are terms used to properly express preferred embodiments of the present invention, which may vary according to the intention of a user or operator or customs in the field to which the present invention belongs. Accordingly, definitions of these terms should be made based on the contents throughout the present specification.

도 1은 본 발명의 실시예에 엑스선관 타겟 제조용 지그의 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 엑스선관 타겟 제조용 지그의 단면도로서, 복수의 엑스선관 타겟의 베이스를 지지하고 있는 모습을 도시한 도면이고, 도 3은 도 2의 용사 토치(torch)의 내부를 개략적으로 도시한, 용사 토치의 단면도이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 엑스선관 타겟 제조 방법에 의해 제조된 엑스선관 타겟의 단면도이다. 도 4를 참조하면, 엑스선관 타겟(10)은 엑스선관(X-ray tube)(미도시) 내부에 고속 회전 가능하게 설치되는 디스크(disk) 형태의 부재로서, 베이스(base)(11)와 전자 충돌층(20)을 구비한다. 1 is an exploded perspective view of a jig for manufacturing an X-ray tube target according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the jig for manufacturing an X-ray tube target of FIG. 1, showing a state in which bases of a plurality of X-ray tube targets are supported. 3 is a cross-sectional view of a thermal spraying torch schematically showing the interior of the thermal spraying torch of FIG. 2, and FIG. 4 is a view of an X-ray tube target manufactured by a method of manufacturing an X-ray tube target according to an embodiment of the present invention. It is a cross-sectional view. Referring to FIG. 4, the X-ray tube target 10 is a disk-shaped member installed in an X-ray tube (not shown) so as to rotate at high speed, and includes a base 11 and a An electron collision layer 20 is provided.

상기 베이스(11)는 몰리브덴(Mo)을 포함하는 금속, 즉 순수 몰리브덴이나 몰리브덴을 주재료로 포함하는 몰리브덴 합금으로 이루어진다. 베이스(11)에는 엑스선관의 샤프트(shaft)(미도시)가 관통하도록 중공(中孔)(12)이 형성된다. 전자 충돌층(20)은 베이스(11)의 일 표면(15)에 적층 형성된다. 구체적으로, 베이스(11)의 상측면은 상기 중공(12)에 상대적으로 가까운 내주부 상측면(14)과, 상기 내주부 상측면(14)보다 상기 중공(12)에서 멀리 이격되며 상기 내주부 상측면(14)에 대해 경사진 외주부 상측면(15)으로 구분되며, 상기 전자 충돌층(20)은 상기 외주부 상측면에 적층 형성된다. 상기 전자 충돌층(20)은 텅스텐(W)을 포함하는 금속, 즉 순수 텅스텐(W)이나 텅스텐을 주재료로 포함하는 텅스텐 합금으로 이루어진다. The base 11 is made of a metal containing molybdenum (Mo), that is, a molybdenum alloy containing pure molybdenum or molybdenum as a main material. A hollow 12 is formed in the base 11 so that a shaft (not shown) of the X-ray tube passes through. The electron collision layer 20 is laminated on one surface 15 of the base 11. Specifically, the upper side of the base 11 is spaced farther from the hollow 12 than the inner circumferential upper side 14 and the inner circumferential upper side 14 relatively close to the hollow 12 and the inner circumferential portion It is divided into an upper surface 15 of an outer circumferential inclined with respect to the upper surface 14, and the electron collision layer 20 is laminated on the upper surface of the outer circumferential part. The electron collision layer 20 is made of a metal containing tungsten (W), that is, pure tungsten (W) or a tungsten alloy containing tungsten as a main material.

엑스선관의 음극(cathode)(미도시)에서 고속 투사된 전자(electron)가 상기 전자 충돌층(20)에 충돌하여 엑스선(X-ray)이 방출된다. 도 4에 도시되진 않았으나, 엑스선관 타겟(10)은 방열 촉진을 위하여 상기 베이스(11) 아래에 흑연(graphite)이나 C-C 복합체(Carbon-Carbon composite)로 된 방열층을 더 구비할 수도 있다. Electrons projected at a high speed from a cathode (not shown) of the X-ray tube collide with the electron collision layer 20 and X-rays are emitted. Although not shown in FIG. 4, the X-ray tube target 10 may further include a heat dissipation layer made of graphite or C-C composite under the base 11 to promote heat dissipation.

도 1 및 도 2를 함께 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 엑스선관 제조용 지그(30)는 엑스선관 타겟(10)(도 4 참조)의 베이스(11)에 전자 충돌층(20)을 형성하기 위해 용사 작업을 할 때 상기 베이스(11)가 탑재되는 지그(jig)이다. 상기 지그(30)는 복수의 스페이서 샤프트(spacer shaft)(31), 턴테이블(turn table)(41), 및 복수의 베이스 받침(36, 46)을 구비한다. 1 and 2 together, the jig 30 for manufacturing an X-ray tube according to an embodiment of the present invention forms an electron collision layer 20 on the base 11 of the X-ray tube target 10 (see FIG. 4). In order to do so, it is a jig on which the base 11 is mounted when performing thermal spraying. The jig 30 includes a plurality of spacer shafts 31, a turn table 41, and a plurality of base supports 36 and 46.

복수의 스페이서 샤프트(31)는 일직선, 즉 축선(CX)을 따라 이어지도록 서로 착탈 가능하게 결합된다. 각각의 스페이서 샤프트(31)는 원기둥 형상이며, Z축과 평행한 방향으로 스페이서 샤프트(31)의 길이가 상기 베이스(11)의 두께보다 크다. 각각의 스페이서 샤프트(31)가 베이스(11)의 중공(12)(도 4 참조)을 관통할 수 있도록 스페이서 샤프트(31)의 직경(DS1)은 상기 중공(12)의 내경(inner diameter)과 같거나 약간 작다. The plurality of spacer shafts 31 are detachably coupled to each other so as to be connected in a straight line, that is, along the axis line CX. Each spacer shaft 31 has a cylindrical shape, and the length of the spacer shaft 31 in a direction parallel to the Z axis is greater than the thickness of the base 11. The diameter DS1 of the spacer shaft 31 is equal to the inner diameter of the hollow 12 so that each spacer shaft 31 can penetrate the hollow 12 of the base 11 (see FIG. 4). Equal or slightly smaller.

축선(CX)을 따라 인접한 한 쌍의 스페이서 샤프트(31) 중에서 하측에 위치한 스페이서 샤프트(31)는, 자신의 상단면에 자신보다 상측에 위치한 스페이서 샤프트(31)의 하단면을 향해 Z축과 평행하게 돌출된 체결 돌기(32)를 구비한다. 상기 하측의 스페이서 샤프트(31)의 상단면을 마주보는 상측의 스페이서 샤프트(31)의 하단면에는 상기 체결 돌기(32)가 끼워지는 체결 홀(hole)(34)이 형성된다. 상기 체결 돌기(32)의 외주면에는 수형 스크류 패턴(male screw pattern)(미도시)이 형성되고, 상기 체결 돌기(32)가 끼워지는 체결 홀(34)의 내주면에는 상기 체결 돌기(32)의 수형 스크류 패턴에 대응되는 암형 스크류 패턴(female screw pattern)(미도시)이 형성된다. The spacer shaft 31 located at the lower side of the pair of spacer shafts 31 adjacent along the axis line CX is parallel to the Z axis toward the lower end of the spacer shaft 31 located above itself on its top surface. It has a fastening protrusion 32 protruding so as to. A fastening hole 34 into which the fastening protrusion 32 is fitted is formed on a bottom surface of the upper spacer shaft 31 facing the upper end of the lower spacer shaft 31. A male screw pattern (not shown) is formed on the outer circumferential surface of the fastening protrusion 32, and a male screw pattern (not shown) is formed on the inner circumferential surface of the fastening hole 34 into which the fastening protrusion 32 is inserted. A female screw pattern (not shown) corresponding to the screw pattern is formed.

턴테이블(41)은 복수의 스페이서 샤프트(31) 중에서 가장 아래에 배치된 스페이서 샤프트(31)의 하단면에 착탈 가능하게 결합된다. 턴테이블(41)은 Z축과 평행하게 상향 돌출된 체결 돌기(42)를 구비하고, 상기 체결 돌기(42)는 상기 가장 아래에 배치된 스페이서 샤프트(31)의 하단면에 형성된 체결 홀(34)에 끼워진다. 상기 가장 아래 배치된 스페이서 샤프트(31)의 체결 홀(34) 내주면에도 암형 스크류 패턴(미도시)이 형성되고, 상기 턴테이블(41)의 체결 돌기(42) 외주면에는 상기 암형 스크류 패턴에 대응되는 수형 스크류 패턴(미도시)이 형성된다. The turntable 41 is detachably coupled to the lower end of the spacer shaft 31 disposed at the bottom of the plurality of spacer shafts 31. The turntable 41 has a fastening protrusion 42 protruding upward parallel to the Z-axis, and the fastening protrusion 42 is a fastening hole 34 formed on a lower surface of the spacer shaft 31 disposed at the bottom. Fits in A female screw pattern (not shown) is formed on the inner circumferential surface of the fastening hole 34 of the lowermost spacer shaft 31, and a male type corresponding to the female screw pattern is formed on the outer circumferential surface of the fastening protrusion 42 of the turntable 41. A screw pattern (not shown) is formed.

복수의 베이스 받침(36, 46)은 상기 가장 아래에 배치된 스페이서 샤프트(31)와 턴테이블(41) 사이에 개재되는 최하층 베이스 받침(46)과, 상기 최하층 베이스 받침(46)의 상측에 마련된 상층 베이스 받침(36)으로 구분된다. 상기 상층 베이스 받침(36)은 축선(CX)을 따라 이어진 복수의 스페이서 샤프트(31) 중에서 인접한 한 쌍의 스페이서 샤프트(31) 사이에 개재된다. The plurality of base supports (36, 46) are the lowermost base support 46 interposed between the spacer shaft 31 and the turntable 41 disposed at the bottom, and an upper layer provided on the upper side of the lowermost base support 46 It is divided into a base support (36). The upper base support 36 is interposed between a pair of adjacent spacer shafts 31 among a plurality of spacer shafts 31 connected along the axis CX.

각각의 베이스 받침(36, 46)은 디스크(disk) 형상의 부재이며, 중앙에 체결 돌기(32, 42)가 끼워지는 중공(37)이 형성된다. 상기 중공(37)의 내주면에는 상기 체결 돌기(32, 42)의 외주면에 형성된 수형 스크류 패턴에 대응되는 암형 스크류 패턴(미도시)이 형성된다. 베이스 받침(36, 46)의 직경(DS2)은 스페이서 샤프트(31)의 직경(DS1)보다 크다. 베이스 받침(36, 46)의 상측면의 영역 중에서 상기 스페이서 샤프트(31)의 직경(DS1)보다 큰 영역인 외주부(39)에 베이스(11)가 지지된다. 상기 외주부(39) 내측의 영역인 중공 주변부(38)에는 베이스 받침(36, 46)의 바로 위에 위치한 스페이서 샤프트(31)의 하단면이 지지된다. Each of the base supports 36 and 46 is a disk-shaped member, and a hollow 37 into which the fastening projections 32 and 42 are fitted is formed in the center. A female screw pattern (not shown) corresponding to the male screw pattern formed on the outer peripheral surfaces of the fastening protrusions 32 and 42 is formed on the inner peripheral surface of the hollow 37. The diameter DS2 of the base supports 36 and 46 is larger than the diameter DS1 of the spacer shaft 31. The base 11 is supported on the outer circumferential portion 39 which is an area larger than the diameter DS1 of the spacer shaft 31 among the areas on the upper side of the base support 36 and 46. A lower end surface of the spacer shaft 31 located directly above the base supports 36 and 46 is supported on the hollow peripheral portion 38 that is an area inside the outer peripheral portion 39.

복수의 스페이서 샤프트(31) 및 복수의 베이스 받침(36, 46)은 방열 특성이 우수한 탄소(graphite) 소재로 형성된다. 방열 엑스선관 타겟 제조용 지그(30)에 복수의 베이스(11)를 탑재하고, 용사 작업을 수행할 때 베이스(11)에서 고열이 발생하는데, 탄소 소재로 형성된 베이스 받침(36, 46)과 스페이서 샤프트(31)가 상기 베이스(11)에서 발생한 고열의 원활한 방열을 돕는다. The plurality of spacer shafts 31 and the plurality of base supports 36 and 46 are formed of a graphite material having excellent heat dissipation properties. When a plurality of bases 11 are mounted on the jig 30 for manufacturing a heat dissipation X-ray tube target, high heat is generated from the base 11 when the thermal spraying operation is performed, and the base supports 36 and 46 formed of carbon material and the spacer shaft (31) helps smooth heat dissipation of the high heat generated in the base (11).

상기 엑스선관 타겟 제조용 지그(30)는 복수의 베이스(11)를 상기 지그(30)에 탑재함과 동시에 조립된다. 먼저, 최하층 베이스 받침(46)의 중공(47)을 턴테이블(41)의 체결 돌기(42)에 대해 정렬하고 상기 베이스 받침(46)의 중공(47) 내주면의 암형 스크류 패턴과 상기 체결 돌기(42) 외주면의 수형 스크류 패턴이 치합되도록 상기 베이스 받침(46)을 상기 체결 돌기(42)에 대해 회전하여 상기 베이스 받침(46)을 턴테이블(41)에 고정 결합한다. The jig 30 for manufacturing the X-ray tube target is assembled at the same time as mounting the plurality of bases 11 on the jig 30. First, the hollow 47 of the lowermost base support 46 is aligned with the fastening protrusion 42 of the turntable 41, and the female screw pattern of the inner circumferential surface of the hollow 47 of the base support 46 and the fastening protrusion 42 ) The base support 46 is fixedly coupled to the turntable 41 by rotating the base support 46 with respect to the fastening protrusion 42 so that the male screw pattern on the outer circumferential surface is engaged.

그리고, 하나의 스페이서 샤프트(31)의 체결 홀(34)을 턴테이블(41)의 체결 돌기(42)에 대해 정렬하고 상기 스페이서 샤프트(31)의 체결 홀(34) 내주면의 암형 스크류 패턴과 상기 체결 돌기(42) 외주면의 수형 스크류 패턴이 치합되도록 상기 스페이서 샤프트(31)를 상기 체결 돌기(42)에 대해 회전하여 상기 스페이서 샤프트(31)를 턴테이블(41)에 고정 결합한다. 그리하면, 상기 턴테이블(41) 위에 제1 층의 스페이서 샤프트(31)가 Z축과 평행하게 세워진다. 그리고, 상기 제1 층의 스페이서 샤프트(31)가 하나의 베이스(11)의 중공(12)에 끼워지도록 상기 베이스(11)를 상기 제1 층 스페이서 샤프트(31)에 꿰고, 상기 베이스(11)를 상기 베이스 받침(46)에 지지되도록 내린다. 그리하면, 상기 베이스(11)의 중공(12)의 주변부 하측면이 상기 베이스 받침(46)의 외주부(49)에 접촉 지지되면서 상기 베이스(11)가 상기 베이스 받침(46)에 탑재된다.And, the fastening hole 34 of one spacer shaft 31 is aligned with the fastening protrusion 42 of the turntable 41, and the fastening hole 34 of the spacer shaft 31 is aligned with the female screw pattern on the inner circumferential surface of the spacer shaft 31. The spacer shaft 31 is rotated with respect to the fastening protrusion 42 so that the male screw pattern on the outer circumferential surface of the protrusion 42 is engaged, and the spacer shaft 31 is fixedly coupled to the turntable 41. Then, the spacer shaft 31 of the first layer is erected on the turntable 41 in parallel with the Z axis. Further, the base 11 is threaded through the first layer spacer shaft 31 so that the spacer shaft 31 of the first layer is fitted into the hollow 12 of one base 11, and the base 11 Is lowered so as to be supported by the base support 46. Then, the base 11 is mounted on the base support 46 while the lower surface of the periphery of the hollow 12 of the base 11 is supported in contact with the outer peripheral part 49 of the base support 46.

다음으로, 하나의 상층 베이스 받침(36)의 중공(37)을 상기 제1 층 스페이서 샤프트(31)의 체결 돌기(32)에 대해 정렬하고 상기 베이스 받침(36)의 중공(37) 내주면의 암형 스크류 패턴과 상기 체결 돌기(32) 외주면의 수형 스크류 패턴이 치합되도록 상기 베이스 받침(36)을 상기 체결 돌기(32)에 대해 회전하여 상기 베이스 받침(36)을 제1 층 스페이서 샤프트(31)에 고정 결합한다. Next, the hollow 37 of one upper base support 36 is aligned with the fastening protrusion 32 of the first layer spacer shaft 31, and the female shape of the inner circumferential surface of the hollow 37 of the base support 36 The base support (36) is rotated with respect to the fastening protrusion (32) so that the screw pattern and the male screw pattern on the outer circumferential surface of the fastening protrusion (32) are engaged with each other so that the base support (36) is attached to the first layer spacer shaft (31). It is fixed and combined.

그리고, 다른 하나의 스페이서 샤프트(31)의 체결 홀(34)을 제1 층 스페이서 샤프트(31)의 체결 돌기(22)에 대해 정렬하고 상기 스페이서 샤프트(31)의 체결 홀(34) 내주면의 암형 스크류 패턴과 상기 제1 층 스페이서 샤프트(31)의 체결 돌기(32) 외주면의 수형 스크류 패턴이 치합되도록 상기 스페이서 샤프트(31)를 상기 체결 돌기(32)에 대해 회전하여 상기 스페이서 샤프트(31)를 제1 층 스페이서 샤프트(31)에 고정 결합한다. 그리하면, 상기 제1 층 스페이서 샤프트(31) 위에 제2 층의 스페이서 샤프트(31)가 Z축과 평행하게 세워진다. 그리고, 상기 제2 층 스페이서 샤프트(31)가 다른 하나의 베이스(11)의 중공(12)에 끼워지도록 상기 베이스(11)를 상기 제2 층 스페이서 샤프트(31)에 꿰고, 상기 베이스(11)를 제1 층 및 제2 층 스페이서 샤프트(31) 사이에 개재된 베이스 받침(36)에 지지되도록 내린다. 그리하면, 상기 베이스(11)의 중공(12)의 주변부 하측면이 상기 베이스 받침(36)의 외주부(39)에 접촉 지지되면서 상기 베이스(11)가 상기 베이스 받침(36)에 탑재된다.In addition, the fastening hole 34 of the other spacer shaft 31 is aligned with the fastening protrusion 22 of the first layer spacer shaft 31, and the female shape of the inner circumferential surface of the fastening hole 34 of the spacer shaft 31 The spacer shaft 31 is rotated with respect to the fastening protrusion 32 so that the screw pattern and the male screw pattern on the outer circumferential surface of the fastening protrusion 32 of the first layer spacer shaft 31 are engaged. It is fixedly coupled to the first layer spacer shaft 31. Then, the spacer shaft 31 of the second layer is erected on the spacer shaft 31 of the first layer parallel to the Z axis. In addition, the second layer spacer shaft 31 is threaded through the second layer spacer shaft 31 so that the base 11 is fitted into the hollow 12 of the other base 11, and the base 11 Is lowered to be supported by the base support 36 interposed between the first layer and the second layer spacer shaft 31. Then, the base 11 is mounted on the base support 36 while the lower surface of the periphery of the hollow 12 of the base 11 is in contact with the outer peripheral part 39 of the base support 36.

상술한 단계를 반복하여 제2 층 스페이서 샤프트(31) 위에 베이스 받침(36)을 고정 결합할 수 있고, 그 위에 제3 층 스페이서 샤프트(31)를 고정하여 세울 수 있으며, 상기 제2 층과 제3 층 스페이서 샤프트(31) 사이에 개재된 베이스 받침(36)에 또 다른 하나의 베이스(11)를 탑재할 수 있다. 이와 같은 방법으로, 복수의 베이스 받침(36, 46)의 상측에 배치된 스페이서 샤프트(31)에 복수의 베이스(11)의 중공(12)이 꿰어지고 상기 복수의 베이스 받침(36, 46)에 베이스(11)의 중공(12) 주변부 하측면(13)이 지지되어서 상기 복수의 베이스(11)가 엑스선관 타겟 제조용 지그(30)에 탑재된다. By repeating the above-described steps, the base support 36 may be fixedly coupled to the second layer spacer shaft 31, and the third layer spacer shaft 31 may be fixed and erected thereon, and the second layer and the second layer Another base 11 may be mounted on the base support 36 interposed between the three-layer spacer shaft 31. In this way, the hollows 12 of the plurality of bases 11 are threaded through the spacer shaft 31 disposed on the upper side of the plurality of base supports 36 and 46, and the plurality of base supports 36 and 46 The lower surface 13 of the periphery of the hollow 12 of the base 11 is supported so that the plurality of bases 11 are mounted on the jig 30 for manufacturing an X-ray tube target.

상기 턴테이블(41)이 화살표 방향(RD)으로 회전하면, 상기 지그(30)를 구성하는 복수의 스페이서 샤프트(31) 및 복수의 베이스 받침(36, 46)과, 상기 복수의 베이스 받침(36, 46)에 탑재된 복수의 베이스(11)가 함께 회전하게 된다. 복수의 베이스(11)는 중공(12)의 내주면이 복수의 스페이서 샤프트(31)의 외주면에 마찰 접촉되고, 상기 중공(12)의 주변부 하측면(13)이 복수의 베이스 받침(36, 46)의 외주부(49)에 마찰 접촉되어서 상기 턴테이블(41)이 회전할 때 함께 회전할 수 있다. 다만, 도시되어 있지 않지만, 복수의 베이스(11)가 신뢰성 있게 턴테이블(41)의 회전에 동조하여 회전하도록, 각각의 스페이서 샤프트(31)의 하부 외주면에 돌기가 형성되고, 각각의 베이스(11)의 중공(12) 내주면에는 상기 돌기가 끼워지는 돌기 끼움 홈(groove) 또는 슬롯(slot)이 형성될 수도 있다. When the turntable 41 rotates in the arrow direction RD, a plurality of spacer shafts 31 and a plurality of base supports 36 and 46 constituting the jig 30, and the plurality of base supports 36, The plurality of bases 11 mounted on 46) rotate together. In the plurality of bases 11, the inner circumferential surface of the hollow 12 is in frictional contact with the outer circumferential surfaces of the plurality of spacer shafts 31, and the lower surface 13 of the peripheral portion of the hollow 12 is a plurality of base supports (36, 46). It is in frictional contact with the outer circumference 49 of the turntable 41 and can rotate together when the turntable 41 rotates. However, although not shown, projections are formed on the lower outer circumferential surface of each spacer shaft 31 so that the plurality of bases 11 reliably rotate in synchronization with the rotation of the turntable 41, and each base 11 A protrusion fitting groove or a slot into which the protrusion is inserted may be formed on the inner circumferential surface of the hollow 12.

한편, 스페이서 샤프트(31)와 턴테이블(41)에 형성된 체결 돌기(32, 42)와 체결 홈(34)은, 도 2 및 도 3에 도시된 실시예와 반대 방향으로 형성될 수도 있다. 다시 말해서, 체결 돌기가 스페이서 샤프트이 하단면에서 아래로 돌출되고, 상기 체결 돌기가 끼워지는 체결 홈이 스페이서 샤프트의 상단면과 턴테이블에 형성될 수도 있다. Meanwhile, the fastening protrusions 32 and 42 and the fastening groove 34 formed on the spacer shaft 31 and the turntable 41 may be formed in a direction opposite to the embodiment shown in FIGS. 2 and 3. In other words, the fastening protrusion may protrude downward from the lower end of the spacer shaft, and a fastening groove into which the fastening protrusion is fitted may be formed in the upper surface of the spacer shaft and the turntable.

또 한편, 베이스 받침(36, 46)은 스페이서 샤프트(31) 및 턴테이블(41)과 분리되지 않게 일체로 결합될 수 있다. 이러한 형상의 부재는 예컨대, 탄소 재질의 블록을 기계 가공하여 형성할 수 있다. 구체적으로, 상층 베이스 받침(36)은 자신의 아래에 위치하는 스페이서 샤프트(31)에 일체로 결합되고, 최하층 베이스 받침(46)은 턴테이블(41)과 일체로 결합될 수 있다. 또는, 모든 베이스 받침(36, 46)은 자신의 위에 위치하는 스페이서 샤프트(31)에 일체로 결합될 수 있다. On the other hand, the base support (36, 46) may be integrally coupled so as not to be separated from the spacer shaft 31 and the turntable 41. A member having such a shape can be formed by machining, for example, a block made of carbon. Specifically, the upper base support 36 may be integrally coupled to the spacer shaft 31 positioned below it, and the lowermost base support 46 may be integrally coupled to the turntable 41. Alternatively, all of the base supports 36 and 46 may be integrally coupled to the spacer shaft 31 located thereon.

이하에서, 도 1 내지 도 4를 함께 참조하여 상기 엑스선관 타겟 제조용 지그(30)를 이용한 엑스선관 타겟(10)의 제조 방법을 상세하게 설명한다. 상기 엑스선관 타겟(10)의 제조 방법은, 베이스 준비 단계, 베이스 탑재 단계, 베이스 회전 단계, 및 전자 충돌층 형성 단계를 구비한다. 상기 베이스 준비 단계는, 중공(12)이 형성된 엑스선관 타겟(10)의 베이스(11)를 준비하는 단계이다. Hereinafter, a method of manufacturing the X-ray tube target 10 using the jig 30 for manufacturing the X-ray tube target will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 4 together. The manufacturing method of the X-ray tube target 10 includes a base preparation step, a base mounting step, a base rotation step, and an electron collision layer forming step. The base preparation step is a step of preparing the base 11 of the X-ray tube target 10 in which the hollow 12 is formed.

상기 베이스 준비 단계는, 몰리브덴(Mo)을 포함하는 금속, 즉 순수 몰리브덴 또는 몰리브덴 합금으로 된 모재(母材)를 기계 가공하여 중공(12)이 형성된 베이스(11)을 형성하는 단계를 구비할 수 있다. 상기 기계 가공에는, 모재를 타격하여 베이스(11)의 형태와 유사한 디스크(disk) 형태로 변형함과 동시에 강성을 강화하는 단조(鍛造) 가공 단계가 포함될 수 있다. 상기 단조 가공된 모재는 대량 생산된 기성품을 구매할 수 있고, 엑스선관 타겟(10)의 제조자는 상기 단조 가공된 모재를 예컨대, 절삭, 그라인딩(grinding)과 같은 마무리 기계 가공을 하여 베이스(11)로 제조할 수 있다. The base preparation step may include forming a base 11 having a hollow 12 formed by machining a metal containing molybdenum (Mo), that is, a base material made of pure molybdenum or a molybdenum alloy. have. The machining may include a forging step of striking the base material to transform it into a disk shape similar to the shape of the base 11 and at the same time strengthening the rigidity. The forged base material can be purchased in a mass-produced ready-made product, and the manufacturer of the X-ray tube target 10 performs finishing machining such as cutting or grinding the forged base material to the base 11. Can be manufactured.

상기 베이스 준비 단계는, 베이스(11)의 표면, 구체적으로 외주부 상측면(15)에 복수의 결합 강화 홈(groove)(16)을 형성하는 결합 강화 홈 형성 단계를 더 구비할 수 있다. 상기 결합 강화 홈(16)은 한 쌍의 측면(18)과 바닥면(17)에 의해 한정된다. 그리고, 결합 강화 홈(16)의 입구의 폭(WG2)이 상기 결합 강화 홈(16)의 입구와 바닥면(17) 사이에 결합 강화 홈(16)의 폭이 최대(WG1)가 되는 지점이 존재하고, 상기 결합 강화 홈(16)의 최대 폭(WG1)은 결합 강화 홈(16)의 입구의 폭(WG2)보다 크다. The base preparation step may further include a step of forming a coupling reinforcing groove in which a plurality of coupling reinforcing grooves 16 are formed on the surface of the base 11, specifically, the upper surface 15 of the outer circumferential portion. The engagement reinforcing groove 16 is defined by a pair of side surfaces 18 and a bottom surface 17. In addition, the point where the width of the entrance of the coupling reinforcement groove 16 (WG2) is the maximum width (WG1) of the coupling reinforcement groove 16 between the entrance of the coupling reinforcement groove 16 and the bottom surface 17 Is present, and the maximum width WG1 of the engagement reinforcing groove 16 is greater than the width WG2 of the entrance of the engagement reinforcement groove 16.

상기 복수의 결합 강화 홈(16)은, 엔드밀(end mill)(미도시)을 절삭 공구로 사용하여 베이스(11)의 외주부 상측면(15)을 절삭 가공하여 형성할 수 있다. 상기 절삭 가공 방법 외에, 레이저 빔(lager beam)을 베이스(11)의 외주부 상측면(15)에 조사하여 복수의 결합 강화 홈(16)을 형성할 수 있고, 포토레지스트 도포 단계, 마스킹 단계, 현상 단계, 및 식각 단계를 포함하는 포토리소그래피 공정을 통해서도 복수의 결합 강화 홈(16)을 형성할 수 있다. The plurality of coupling reinforcing grooves 16 may be formed by cutting the upper surface 15 of the outer peripheral portion of the base 11 using an end mill (not shown) as a cutting tool. In addition to the above cutting method, a laser beam can be irradiated to the upper surface 15 of the outer circumference of the base 11 to form a plurality of coupling reinforcing grooves 16, and a photoresist application step, masking step, and development A plurality of bonding reinforcement grooves 16 may also be formed through a photolithography process including a step and an etching step.

상기 베이스 탑재 단계는, 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 엑스선관 타겟 제조용 지그(30)에 복수의 베이스(11)를 탑재하되, 복수의 베이스 받침(36, 46)에 일대일로 대응되도록 복수의 베이스(11)를 탑재하는 단계이다. 상기 지그(30)를 조립함과 동시에 상기 지그(30)에 복수의 베이스(11)를 탑재하는 방법은 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 바 있으므로 중복되는 언급은 생략한다. In the base mounting step, a plurality of bases 11 are mounted on the jig 30 for manufacturing an X-ray tube target described with reference to FIGS. 1 and 2, but a plurality of bases 11 are mounted on a one-to-one correspondence with the plurality of base supports 36 and 46. This is the step of mounting the base 11. The method of assembling the jig 30 and mounting the plurality of bases 11 on the jig 30 at the same time has been described with reference to FIGS. 1 and 2, and thus redundant reference will be omitted.

상기 베이스 회전 단계는, 턴테이블(41)을 도 1 및 도 2의 화살표 방향(RD)으로 회전시켜 상기 지그(30)에 탑재된 복수의 베이스(11)를 회전시키는 단계이다. 상기 전자 충돌층 형성 단계는, 상기 지그(30)에 탑재된 복수의 베이스(11)가 회전하는 동안에 복수의 용사 토치(torch)(60)를 이용하여 텅스텐(W)을 포함하는 금속의 분말을 각각의 베이스(11)의 외주부 상측면(15)에 용사(溶射)하고 냉각하여 상기 베이스(11)의 외주부 상측면(15)에 전자 충돌층(20)을 형성하는 단계이다. The base rotation step is a step of rotating the plurality of bases 11 mounted on the jig 30 by rotating the turntable 41 in the direction RD of FIGS. 1 and 2. In the electron collision layer forming step, while the plurality of bases 11 mounted on the jig 30 rotates, a metal powder including tungsten (W) is formed using a plurality of thermal spraying torches 60. This is a step of forming an electron collision layer 20 on the upper surface 15 of the outer peripheral portion of the base 11 by spraying and cooling the upper surface 15 of the outer peripheral portion of each base 11.

도 2에서는 지그(30)에 탑재된 베이스(11)의 개수와 같은 개수의 용사 토치(60)가 준비되어 지그(30)에 탑재된 모든 베이스(11)에 동시에 용사 작업이 진행되며 전자 충돌층(20)이 형성된다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지는 않으며, 하나의 용사 토치(60)를 이용하여 복수의 베이스(11)에 순차적으로 용사 작업을 진행하여 순차적으로 베이스(11)에 전자 충돌층(20)을 형성할 수도 있다. In FIG. 2, a thermal spraying torch 60 having the same number as the number of bases 11 mounted on the jig 30 is prepared, and the thermal spraying operation is simultaneously performed on all the bases 11 mounted on the jig 30, and the electronic collision layer (20) is formed. However, the present invention is not limited thereto, and a thermal spraying operation is sequentially performed on a plurality of bases 11 using one thermal spraying torch 60 to sequentially form an electron collision layer 20 on the base 11. May be.

부연하면, 상기 전자 충돌층 형성 단계는 상기 텅스텐(W)을 포함하는 금속의 분말을 플라즈마(plasma)에 실어서, 상기 금속의 분말을 녹이면서 베이스(11)의 외주부 상측면(15)에 분사하는 플라즈마 용사 단계를 구비할 수 있다. 상기 용사 토치(60)는 소위 플라즈마 용사 토치일 수 있다. Incidentally, in the step of forming the electron collision layer, the metal powder containing the tungsten (W) is placed in a plasma, and the metal powder is melted and sprayed onto the upper surface 15 of the outer peripheral portion of the base 11. It may be provided with a plasma spraying step. The thermal spraying torch 60 may be a so-called plasma thermal spraying torch.

도 3을 참조하면, 각각의 용사 토치(60)는 중앙부에 핀(pin) 형태로 돌출된 음극 전극(cathode)(61)과, 음극 전극(61) 주변을 감싸며 음극 전극(61)의 전방에 노즐 개구(64)가 형성된 양극 전극(anode)(62)을 구비한다. 아르곤, 수소, 질소, 헬륨과 같은 불활성 가스가 음극 전극(61) 주변의 불활성 가스 공급부(67)를 통해 공급되어 음극 전극(61)과 양극 전극(62) 사이에서 플라즈마화되고, 노즐 개구(64)를 통해 상기 용사 토치(60)의 전방으로 플라즈마 제트(plasma jet)가 분사된다. 상기 용사 토치(60)의 과열을 방지하기 위해 양극 전극(62)의 주변부로는 냉각수 공급부(68)를 통해 냉각수가 공급된다. Referring to FIG. 3, each of the thermal spraying torch 60 is a cathode electrode 61 protruding in the form of a pin at the center, and surrounds the cathode electrode 61 in front of the cathode electrode 61. It includes an anode 62 in which the nozzle opening 64 is formed. An inert gas such as argon, hydrogen, nitrogen, and helium is supplied through the inert gas supply unit 67 around the cathode electrode 61 to become plasma between the cathode electrode 61 and the anode electrode 62, and the nozzle opening 64 A plasma jet is sprayed in front of the thermal spraying torch 60 through ). In order to prevent the thermal spraying torch 60 from overheating, cooling water is supplied to the periphery of the anode electrode 62 through the cooling water supply unit 68.

상기 용사 토치(60) 전면의 분말 투입부(66)를 통해 텅스텐(W)을 포함하는 금속의 분말이 투입되면 상기 플라즈마 제트에 의해 용융되고, 상기 용융된 금속은 상기 플라즈마 제트에 실려 상기 용사 토치(60)의 전방으로 투사되어 베이스(11)의 외주부 상측면(15)에 코팅(coating)되고 냉각되면서 전자 충돌층(20)이 형성된다. 바람직한 실시예에서, 상기 텅스텐(W)을 포함하는 금속은 텅스텐 합금이고, 그 성분에는 3 내지 10wt%의 라듐(Ra)이 포함될 수 있다. 상기 라듐(Ra)은 용사된 텅스텐 합금이 베이스(11)의 외주부 상측면(15)에 부착되는 부착력을 향상시켜 베이스(11)와 전자 충돌층(20) 간의 결합력을 높여준다. When a metal powder containing tungsten (W) is injected through the powder input unit 66 on the front of the thermal spray torch 60, it is melted by the plasma jet, and the molten metal is carried by the plasma jet to the thermal spray torch. It is projected to the front of 60, coated on the upper surface 15 of the outer circumference of the base 11, and cooled to form the electron collision layer 20. In a preferred embodiment, the metal containing tungsten (W) is a tungsten alloy, and the component may contain 3 to 10 wt% of radium (Ra). The radium (Ra) improves the adhesion of the thermally sprayed tungsten alloy to the upper surface 15 of the outer circumference of the base 11, thereby increasing the bonding force between the base 11 and the electron collision layer 20.

상기 전자 충돌층 형성 단계에서 형성된 전자 충돌층(20)은, 복수의 결합 강화 홈(16)에 상기 용사된 금속이 채워지고 경화된 표면 침투부(21), 및 베이스(11)의 외주부 상측면(15) 상에 적층되며 상기 표면 침투부(21)와 일체로 형성된 표면 적층부(23)를 구비한다. 다시 말해서, 용사 토치(60) 전방으로 투사된 용융 금속이 상기 결합 강화 홈(35)에 채워져 경화되면 표면 침투부(21)가 되고, 그 위에 적층되어 경화되면 표면 적층부(23)가 되며, 상기 표면 침투부(21)와 표면 적층부(23)는 일체로 합쳐져 경화된다. The electron collision layer 20 formed in the electron collision layer forming step includes a surface penetration portion 21 filled with the sprayed metal and cured in a plurality of coupling reinforcement grooves 16, and an upper surface of the outer peripheral portion of the base 11 It is laminated on (15) and includes a surface lamination portion 23 formed integrally with the surface penetration portion 21. In other words, when the molten metal projected to the front of the thermal spraying torch 60 is filled in the bonding reinforcing groove 35 and hardened, it becomes the surface penetration part 21, and when it is laminated and hardened, it becomes the surface laminated part 23, The surface penetration portion 21 and the surface lamination portion 23 are integrally combined and cured.

엑스선관의 음극에서 방출된 전자는 전자 충돌층(20)에 충돌하는데, 특히 전자 충돌층(20)의 중간 영역에 빈번하게 충돌한다. 상기 전자 충돌층(20)의 중간 영역은 베이스(11)의 내주부 상측면(14)에 근접한 내측 영역과, 베이스(11)의 외주 모서리에 근접한 외측 영역 사이에 위치한 영역을 가리킨다. 따라서, 적층된 전자 충돌층(20)의 두께가 일정하면, 상기 중간 영역에서 전자 충돌층(20)이 상기 내측 영역 및 외측 영역보다 빨리 마모되어 엑스선관 타겟(10)의 내구성이 저하될 수 있다. 그러므로, 상기 전자 충돌층(20)의 중간 영역의 두께(TL2)가 상기 전자 충돌층(20)의 내측 영역의 두께(TL1) 및 외측 영역의 두께(TL3)보다 두껍게 형성되는 것이, 엑스선관 타겟(10)의 내구성 향상을 위하여 바람직하다. Electrons emitted from the cathode of the X-ray tube collide with the electron collision layer 20, and particularly, frequently collide with the intermediate region of the electron collision layer 20. The middle region of the electron collision layer 20 refers to a region located between an inner region close to the upper surface 14 of the inner peripheral portion of the base 11 and an outer region close to the outer peripheral edge of the base 11. Therefore, if the thickness of the stacked electron collision layer 20 is constant, the electron collision layer 20 in the intermediate region wears faster than the inner region and the outer region, and durability of the X-ray tube target 10 may be reduced. . Therefore, when the thickness TL2 of the middle region of the electron collision layer 20 is formed thicker than the thickness TL1 of the inner region and the thickness TL3 of the outer region of the electron collision layer 20, the X-ray tube target It is preferable for improving the durability of (10).

한편, 도면에 도시되어 있지는 않지만, 본 발명의 다른 실시예에 따른 엑스선관 타겟 제조 방법은 상기 전자 충돌층 형성 단계에 앞서서 버퍼층(buffer layer) 형성 단계를 구비할 수 있다. 상기 버퍼층 형성 단계는, 상기 턴테이블(41)이 회전하여 상기 지그(30)에 탑재된 복수의 베이스(11)가 회전하는 동안에 용사 토치(60)를 이용하여 텅스텐(W) 분말을 베이스(11)의 외주부 상측면(15)에 용사하고 냉각하여 상기 외주부 상측면(15)에 버퍼층(미도시)을 형성하는 단계이다. 본 발명의 엑스선관 타겟 제조 방법이 상기 버퍼층 형성 단계를 구비하는 경우에, 상기 전자 충돌층 형성 단계에서 상기 전자 충돌층은 상기 버퍼층 상에 적층된다. 상기 버퍼층 형성 단계에서 텅스텐(W)을 분말을 대신하여 텅스텐(W) 분말과 몰리브덴(Mo) 분말을 혼합한 혼합 금속 분말을 베이스(11)의 외주부 상측면(15)에 용사할 수도 있다. Meanwhile, although not shown in the drawings, the method of manufacturing an X-ray tube target according to another embodiment of the present invention may include a step of forming a buffer layer prior to the step of forming the electron collision layer. In the step of forming the buffer layer, while the turntable 41 rotates and the plurality of bases 11 mounted on the jig 30 rotate, the tungsten (W) powder is applied to the base 11 using a thermal spraying torch 60. It is a step of forming a buffer layer (not shown) on the upper surface 15 of the outer peripheral part by spraying and cooling it on the upper surface 15 of the outer circumferential part. When the method of manufacturing an X-ray tube target of the present invention includes the step of forming the buffer layer, in the step of forming the electron collision layer, the electron collision layer is stacked on the buffer layer. In the step of forming the buffer layer, a mixed metal powder obtained by mixing tungsten (W) powder and molybdenum (Mo) powder instead of tungsten (W) powder may be sprayed onto the upper surface 15 of the outer peripheral portion of the base 11.

상기 버퍼층의 열팽창 계수는 베이스(11)의 열팽창 계수와 전자 충돌층의 열팽창 계수의 중간 정도의 크기를 가지며, 전자 충돌층과 베이스(11) 사이의 접합력을 높여준다. 따라서, 전자 충돌로 엑스선관 타겟(10)에 높은 열이 발생하더라도 전자 충돌층이 베이스(11)에서 분리되거나 전자 충돌층에 크랙(crack)이 발생하지 않게 된다. 도 2에 도시된 결합 강화 홈(16)을 베이스(11)의 외주부 상측면(15)에 형성하지 않더라도, 상기 외주부 상측면(15)에 레이저 빔을 조사하거나 널링(knurling)과 같은 기계 가공을 수행하여 표면 조도(surface roughness)를 크게 한 후에 상기 버퍼층 형성 단계와 전자 충돌층 형성 단계를 수행하면, 상기 전자 충돌층과 베이스(11) 사이의 접합력이 더욱 향상될 수 있다. The coefficient of thermal expansion of the buffer layer is about the middle of the coefficient of thermal expansion of the base 11 and that of the electron collision layer, and increases the bonding force between the electron collision layer and the base 11. Therefore, even if high heat is generated in the X-ray tube target 10 due to electron collision, the electron collision layer is separated from the base 11 or a crack does not occur in the electron collision layer. Even if the coupling reinforcing groove 16 shown in FIG. 2 is not formed on the upper surface 15 of the outer peripheral portion of the base 11, a laser beam is irradiated onto the upper surface 15 of the outer peripheral portion or machining such as knurling is performed. If the buffer layer forming step and the electron collision layer forming step are performed after increasing the surface roughness by performing the step, the bonding strength between the electron collision layer and the base 11 may be further improved.

이상에서 설명한 엑스선관 타겟 제조용 지그(30)를 이용하면, 엑스선관 타겟(10)의 베이스(11)를 안정적으로 지지하고 회전시킬 수 있어서, 상기 베이스(11)의 표면에 금속 분말을 용사하여 전자 충돌층(20)을 형성하는 작업의 속도가 빨라져서 생산성이 향상되며, 작업의 신뢰성이 향상되어 엑스선관 타겟(10)의 불량율이 낮아진다. 또한, 도 2에 도시된 바와 같이 복수의 용사 토치(60)를 이용하여 상기 지그(30)에 탑재된 복수의 베이스(11)에 동시에 용사 작업을 진행하면, 엑스선관 타겟(10)의 제조 속도가 더욱 빨라져서 생산성이 더욱 향상된다.When the jig 30 for manufacturing the X-ray tube target described above is used, the base 11 of the X-ray tube target 10 can be stably supported and rotated, so that the metal powder is sprayed on the surface of the base 11 The speed of the operation of forming the collision layer 20 is increased, so that productivity is improved, the reliability of the operation is improved, and the defect rate of the X-ray tube target 10 is lowered. In addition, as shown in FIG. 2, when the thermal spraying operation is simultaneously performed on the plurality of bases 11 mounted on the jig 30 using a plurality of thermal spraying torches 60, the manufacturing speed of the X-ray tube target 10 Is faster and productivity is further improved.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다. The present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but these are merely exemplary, and those of ordinary skill in the art will appreciate that various modifications and other equivalent embodiments are possible therefrom. Therefore, the true scope of protection of the present invention should be determined only by the appended claims.

10: 엑스선관 타겟 11: 베이스
20: 전자 충돌층 30: 엑스선관 타겟 제조용 지그
31: 스페이서 샤프트 32: 체결 돌기
36, 46: 베이스 받침 41: 턴테이블10: X-ray tube target 11: base
20: electron collision layer 30: a jig for manufacturing an X-ray tube target
31: spacer shaft 32: fastening projection
36, 46: base support 41: turntable

Claims (10)

중공(中孔)이 형성된 엑스선관 타겟의 베이스(base)에 전자 충돌층을 형성하기 위하여 상기 베이스가 탑재되는 엑스선관 타겟 제조용 지그로서,
일직선을 따라 이어지도록 서로 착탈 가능하게 결합되며, 각각의 길이가 상기 베이스의 두께보다 큰 복수의 스페이서 샤프트(spacer shaft); 인접한 한 쌍의 스페이서 샤프트 사이에 개재되며, 상기 스페이서 샤프트의 직경보다 큰 직경을 갖는 베이스 받침; 및, 상기 복수의 스페이서 샤프트 중 가장 아래에 배치된 스페이서 샤프트의 하단면에 착탈 가능하게 결합되는 턴테이블(turn table);을 구비하고,
상기 베이스 받침의 상측에 배치된 스페이서 샤프트에 상기 베이스의 중공이 꿰어지고 상기 베이스 받침에 상기 중공의 주변부가 지지되어서 상기 베이스가 상기 엑스선관 타겟 제조용 지그에 탑재되며,
상기 턴테이블이 회전하면, 상기 복수의 스페이서 샤프트, 상기 베이스 받침, 및 상기 베이스가 함께 회전하는 것을 특징으로 하는 엑스선관 타겟 제조용 지그(jig). A jig for manufacturing an X-ray tube target on which the base is mounted to form an electron collision layer on a base of an X-ray tube target in which a hollow is formed,
A plurality of spacer shafts detachably coupled to each other so as to be connected along a straight line, each of which length is greater than the thickness of the base; A base support interposed between a pair of adjacent spacer shafts and having a diameter greater than that of the spacer shaft; And a turn table detachably coupled to a lower end surface of the spacer shaft disposed at the bottom of the plurality of spacer shafts; and
The hollow of the base is threaded through a spacer shaft disposed on the upper side of the base support, and the periphery of the hollow is supported by the base support so that the base is mounted on a jig for manufacturing the X-ray tube target,
When the turntable rotates, the plurality of spacer shafts, the base support, and the base rotate together, characterized in that the jig for manufacturing an X-ray tube target. 제1 항에 있어서,
상기 스페이서 샤프트 및 베이스 받침은 탄소(graphite) 소재로 형성된 것을 특징으로 하는 엑스선관 타겟 제조용 지그. The method of claim 1,
The spacer shaft and the base support jig for manufacturing an X-ray tube target, characterized in that formed of a carbon (graphite) material. 제1 항에 있어서,
인접한 한 쌍의 스페이서 샤프트 중에서 하나의 스페이서 샤프트의 말단면에는 다른 하나의 스페이서 샤프트의 마주보는 말단면을 향해 돌출된 체결 돌기가 구비되고,
상기 다른 하나의 스페이서 샤프트의 마주보는 말단면에는 상기 체결 돌기가 끼워지는 체결 홀(hole)이 형성되고,
상기 베이스 받침에는 상기 체결 돌기가 끼워지는 중공(中孔)이 형성된 것을 특징으로 하는 엑스선관 타겟 제조용 지그.The method of claim 1,
A fastening protrusion protruding toward the opposite end surface of the other spacer shaft is provided on an end surface of one spacer shaft among a pair of adjacent spacer shafts,
A fastening hole into which the fastening protrusion is inserted is formed on an end surface facing the other spacer shaft,
A jig for manufacturing an X-ray tube target, characterized in that a hollow (中孔) into which the fastening protrusion is fitted is formed in the base support. 제3 항에 있어서,
상기 체결 돌기의 외주면에는 수형 스크류 패턴(male screw pattern)이 형성되고, 상기 체결 홀의 내주면 및 상기 베이스 받침의 중공의 내주면에는 상기 체결 돌기 외주면의 수형 스크류 패턴에 대응되는 암형 스크류 패턴이 형성된 것을 특징으로 하는 엑스선관 타겟 제조용 지그.The method of claim 3,
A male screw pattern is formed on the outer circumferential surface of the fastening protrusion, and a female screw pattern corresponding to the male screw pattern on the outer circumferential surface of the fastening protrusion is formed on the inner circumferential surface of the fastening hole and the hollow inner circumferential surface of the base support. A jig for manufacturing an X-ray tube target. 제1 항에 있어서,
상기 베이스 받침은 자신의 상측 및 하측의 스페이서 샤프트 중 하나와 분리되지 않게 일체로 결합된 것을 특징으로 하는 엑스선관 타겟 제조용 지그.The method of claim 1,
The base support is a jig for manufacturing an X-ray tube target, characterized in that integrally coupled to one of the spacer shaft on the upper side and the lower side thereof so as not to be separated. 제1 항에 있어서,
상기 복수의 스페이서 샤프트 중 가장 아래에 배치된 스페이서 샤프트와 상기 턴테이블 사이에 개재되며, 상기 스페이서 샤프트의 직경보다 큰 직경을 갖는 최하층 베이스 받침;을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 엑스선관 타겟 제조용 지그.The method of claim 1,
A jig for manufacturing an X-ray tube target, further comprising: a lowermost layer base support interposed between a spacer shaft disposed at the bottom of the plurality of spacer shafts and the turntable and having a diameter greater than a diameter of the spacer shaft. 중공이 형성된 엑스선관 타겟의 베이스를 준비하는 베이스 준비 단계;
제1 항 내지 제6 항 중 어느 한 항의 엑스선관 타겟 제조용 지그에 상기 베이스를 탑재하되, 상기 베이스 받침에 일대일로 대응되도록 상기 베이스를 탑재하는 베이스 탑재 단계;
상기 턴테이블을 회전시켜 상기 베이스를 회전시키는 베이스 회전 단계; 및,
상기 베이스가 회전하는 동안에 용사 토치(torch)를 이용하여 텅스텐(W)을 포함하는 금속의 분말을 상기 베이스에 용사(溶射)하고 냉각하여 상기 베이스의 표면에 전자 충돌층을 적층 형성하는 전자 충돌층 형성 단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는, 엑스선관 타겟 제조용 지그를 이용한 엑스선관 타겟 제조 방법.A base preparation step of preparing a base of an X-ray tube target in which a hollow is formed;
A base mounting step of mounting the base on a jig for manufacturing an X-ray tube target according to any one of claims 1 to 6, and mounting the base to correspond to the base support in a one-to-one manner;
A base rotation step of rotating the turntable to rotate the base; And,
An electron collision layer in which metal powder including tungsten (W) is sprayed onto the base using a thermal spray torch while the base is rotating, and cooled to form an electron collision layer on the surface of the base. A method of manufacturing an X-ray tube target using a jig for manufacturing an X-ray tube target, comprising: forming step. 제7 항에 있어서,
상기 베이스 준비 단계에서 상기 베이스는 복수 개가 준비되고,
상기 베이스 탑재 단계에서 상기 엑스선관 타겟 제조용 지그에 상기 복수의 베이스가 탑재되며,
상기 전자 충돌층 형성 단계에서 상기 용사 토치가 상기 베이스의 개수보다 작거나 같은 개수로 복수 개가 준비되어서, 상기 용사 토치의 개수와 같은 개수의 베이스에 동시에 상기 전자 충돌층이 형성되는 것을 특징으로 하는, 엑스선관 타겟 제조용 지그를 이용한 엑스선관 타겟 제조 방법.The method of claim 7,
In the base preparation step, a plurality of the bases are prepared,
In the base mounting step, the plurality of bases are mounted on the jig for manufacturing the X-ray tube target,
In the electron collision layer forming step, a plurality of the thermally sprayed torches are prepared in a number smaller than or equal to the number of the bases, so that the electron impinging layers are simultaneously formed on the same number of bases as the number of the thermally sprayed torches, A method of manufacturing an X-ray tube target using a jig for manufacturing an X-ray tube target. 제7 항에 있어서,
상기 베이스 준비 단계는, 상기 베이스의 표면에 복수의 결합 강화 홈(groove)을 형성하는 결합 강화 홈 형성 단계를 더 구비하고,
상기 전자 충돌층 형성 단계에서 형성된 전자 충돌층은, 상기 복수의 결합 강화 홈에 상기 용사된 금속이 채워지고 경화된 표면 침투부, 및 상기 베이스의 일 표면 상에 적층되며 상기 표면 침투부와 일체로 형성된 표면 적층부를 구비하는 것을 특징으로 하는, 엑스선관 타겟 제조용 지그를 이용한 엑스선관 타겟 제조 방법. The method of claim 7,
The base preparation step further includes a coupling reinforcement groove forming step of forming a plurality of coupling reinforcement grooves on the surface of the base,
The electron collision layer formed in the electron collision layer forming step is laminated on one surface of the base and a surface penetrating portion filled with the sprayed metal and cured in the plurality of bonding reinforcing grooves, and integrally with the surface penetrating portion. A method for manufacturing an X-ray tube target using a jig for manufacturing an X-ray tube target, characterized in that it comprises a formed surface stacking portion. 제7 항에 있어서,
상기 전자 충돌층 형성 단계에 앞서서, 상기 베이스가 회전하는 동안에 용사 토치를 이용하여 텅스텐(W) 분말, 또는 텅스텐(W) 분말과 몰리브덴(Mo) 분말을 혼합한 혼합 금속 분말을 상기 베이스에 용사하고 냉각하여 상기 베이스의 표면에 버퍼층(buffer layer)을 적층 형성하는 버퍼층 형성 단계;를 더 구비하고,
상기 전자 충돌층 형성 단계에서 상기 전자 충돌층은 상기 버퍼층 상에 적층되는 것을 특징으로 하는, 엑스선관 타겟 제조용 지그를 이용한 엑스선관 타겟 제조 방법.The method of claim 7,
Prior to the step of forming the electron collision layer, while the base is rotating, tungsten (W) powder or a mixed metal powder obtained by mixing tungsten (W) powder and molybdenum (Mo) powder is sprayed onto the base using a spray torch. Cooling to form a buffer layer on the surface of the base by laminating a buffer layer; further comprising,
In the electron collision layer forming step, the electron collision layer is stacked on the buffer layer. A method of manufacturing an X-ray tube target using a jig for manufacturing an X-ray tube target.
KR1020190091984A 2019-07-29 2019-07-29 Jig for fabricating target of X-ray tube, and method for fabricating target of X-ray tube using the same KR102248748B1 (en)

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