KR20210070205A - 엑스선 튜브 - Google Patents

엑스선 튜브 Download PDF

Info

Publication number
KR20210070205A
KR20210070205A KR1020200163945A KR20200163945A KR20210070205A KR 20210070205 A KR20210070205 A KR 20210070205A KR 1020200163945 A KR1020200163945 A KR 1020200163945A KR 20200163945 A KR20200163945 A KR 20200163945A KR 20210070205 A KR20210070205 A KR 20210070205A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
region
electrode
spacer
anode electrode
ray tube
Prior art date
Application number
KR1020200163945A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102467247B1 (ko
Inventor
송윤호
강준태
정진우
김재우
Original Assignee
한국전자통신연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전자통신연구원 filed Critical 한국전자통신연구원
Priority to DE102020131780.8A priority Critical patent/DE102020131780A1/de
Priority to US17/108,634 priority patent/US11404236B2/en
Priority to CN202011392890.7A priority patent/CN112908811A/zh
Priority to JP2020200299A priority patent/JP7305607B2/ja
Publication of KR20210070205A publication Critical patent/KR20210070205A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102467247B1 publication Critical patent/KR102467247B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J35/00—X-ray tubes
    • H01J35/02—Details
    • H01J35/16—Vessels; Containers; Shields associated therewith
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J35/00—X-ray tubes
    • H01J35/02—Details
    • H01J35/04—Electrodes ; Mutual position thereof; Constructional adaptations therefor
    • H01J35/08—Anodes; Anti cathodes

Landscapes

  • X-Ray Techniques (AREA)

Abstract

본 발명의 개념에 따른 엑스선 튜브는 캐소드 전극, 상기 캐소드 전극과 수직으로 이격하는 애노드 전극, 상기 캐소드 전극 상의 에미터, 상기 캐소드 전극과 상기 애노드 전극 사이에 위치하고 상기 에미터와 대응되는 위치에 개구부를 포함하는 게이트 전극, 및 상기 게이트 전극과 애노드 전극 사이에 제공되는 스페이서(Spacer)를 포함한다. 상기 스페이서는 절연체 및 상기 절연체 내에 도핑된 전도성 도펀트들을 포함한다.

Description

엑스선 튜브{X-ray tube}
본 발명은 엑스선 튜브에 관한 것이다.
엑스선 튜브는 진공 용기 내부에서 전자를 발생시키고, 전자를 고전압이 인가된 애노드 전극 방향으로 가속시켜 애노드 전극 상의 금속 타겟에 충돌시킴으로써, 엑스선을 발생시킨다. 이 때 애노드 전극과 캐소드 전극 사이의 전압 차이가 전자를 가속하는 가속 전압으로 정의된다. 엑스선 튜브의 용도에 따라서, 수 내지 수백 kV의 가속 전압으로 전자를 가속한다. 애노드 전극과 캐소드 전극 사이에는 게이트 전극 등이 제공된다.
본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 고전압에서도 안정적으로 구동하는 엑스선 튜브의 구조를 제공하는 것이다.
본 발명의 개념에 따른 엑스선 튜브는 캐소드 전극, 상기 캐소드 전극과 수직으로 이격하는 애노드 전극, 상기 캐소드 전극 상의 에미터, 상기 캐소드 전극과 상기 애노드 전극 사이에 위치하고 상기 에미터와 대응되는 위치에 개구부를 포함하는 게이트 전극, 및 상기 게이트 전극과 애노드 전극 사이에 제공되는 스페이서(Spacer)를 포함하고, 상기 스페이서는 절연체 및 상기 절연체 내에 도핑된 전도성 도펀트들을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 따르면, 상기 스페이서는 109Ω·cm 1013Ω·cm 미만의 체적 저항률(Volume resistivity)을 가질 수 있다.
일부 실시예들에 따르면, 상기 절연체는 산화알루미늄(Al2O3)을 포함하고, 상기 전도성 도펀트들은 이산화 티타늄(TiO2)을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 따르면, 상기 스페이서는 1.64wt% 초과 2.44wt% 미만의 상기 전도성 도펀트들을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 따르면, 상기 절연체는 1013 Ω·cm이상의 비저항을 가지는 제1 금속산화물을 포함하고, 상기 전도성 도펀트들은 108Ω·cm 이하의 비저항을 가지는 제2 금속산화물을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 따르면, 상기 애노드 전극에 인가되는 전압은 70kV이상일 수 있다.
일부 실시예들에 따르면, 상기 게이트 전극은 상기 애노드 전극을 향하여 연장되는 돌출부를 더 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 따르면, 상기 스페이서는 1.64wt% 초과 2.44wt% 미만의 티타늄 산화물(TixOy, x=1~3, y=1~3)을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 따르면, 상기 스페이서는 93 wt% 내지 96wt%의 알루미늄 산화물을 포함할 수 있다.
본 발명의 개념에 따른 엑스선 튜브는 캐소드 전극, 상기 캐소드 전극과 수직으로 이격하는 애노드 전극, 상기 애노드 전극의 일면 상에 배치되는 타겟, 상기 애노드 전극의 일면은 상기 캐소드 전극과 마주하고, 상기 캐소드 전극 상의 에미터, 상기 캐소드 전극과 상기 애노드 전극 사이에 위치하고 상기 에미터와 대응되는 위치에 개구부를 포함하는 게이트 전극, 및 상기 게이트 전극과 애노드 전극 사이에 제공되는 스페이서(Spacer)를 포함하고, 상기 스페이서는 상기 게이트 전극 및 상기 애노드 전극 사이에서 제1 영역 및 제2 영역 및 이들 사이의 제3 영역을 포함하고, 상기 제1 영역은 상기 게이트 전극과 인접하고, 상기 제2 영역은 상기 애노드 전극과 인접하며, 상기 제1 영역 내지 상기 제3 영역은 절연체를 포함하고, 상기 제1 영역 및 제2 영역은 상기 절연체 내에 도핑된 전도성 도펀트들을 더 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 따르면, 상기 제1 영역의 체적 저항률 및 상기 제2 영역의 체적 저항률은 상기 제3 영역의 체적 저항률보다 작을 수 있다.
일부 실시예들에 따르면, 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역의 체적 저항률은 106Ω·cm 이상 109Ω·cm 미만이고, 상기 제3 영역은 1013Ω·cm 이상의 체적 저항률을 가질 수 있다.
일부 실시예들에 따르면, 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역은 3wt% 이상의 전도성 도펀트들을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 따르면, 상기 제3 영역은 절연체 내의 전도성 도펀트들을 포함하고, 상기 제1 영역은 상기 캐소드 전극으로부터 상기 애노드 전극을 향하는 제1 방향을 따라서, 상기 전도성 도펀트들의 농도가 감소하고, 상기 제2 영역은 상기 제1 방향을 따라서, 상기 전도성 도펀트들의 농도가 증가하고, 상기 제3 영역은 상기 제1 방향을 따라서, 상기 전도성 도펀트들의 농도가 감소하였다가 증가할 수 있다.
일부 실시예들에 따르면, 상기 제1 영역의 상기 캐소드 전극으로부터 상기 애노드 전극을 향하는 제1 방향에 따른 제1 길이 및 상기 제2 영역의 상기 제1 방향으로의 제2 길이의 각각은 상기 제3 영역의 상기 제1 방향으로의 제3 길이보다 작을 수 있다.
일부 실시예들에 따르면, 상기 제1 영역의 체적 및 상기 제2 영역의 체적의 합은 상기 제3 영역의 체적보다 작을 수 있다.
일부 실시예들에 따르면, 상기 제1 영역의 최상부의 레벨은 상기 게이트 전극의 최상부의 레벨보다 높고, 상기 제2 영역의 최하부의 레벨은 상기 애노드 전극의 최하부의 레벨보다 낮을 수 있다.
일부 실시예들에 따르면, 상기 게이트 전극 및 상기 애노드 전극 사이의 적어도 하나의 집속 전극을 더 포함하고, 상기 제1 영역의 최상부의 레벨은 상기 집속 전극 중 최상부의 레벨보다 높을 수 있다.
본 발명의 개념에 따른 엑스선 튜브는 절연체 및 상기 절연체 내에 일정 비율로 도핑된 전도성 도펀트들을 포함함으로써, 고전압에서도 안정적으로 구동이 가능하다.
도 1a는 본 발명의 개념에 따른 엑스선 튜브의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 1b는 일부 실시예에 따른 엑스선 튜브의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 2는 비교예에 따른 엑스선 튜브를 나타내는 단면도이다.
도 3은 일부 실시예에 따른 엑스선 튜브를 나타내는 단면도이다.
도 4a는 일부 실시예에 따른 엑스선 튜브를 나타내는 단면도이다.
도 4b는 일부 실시예에 따른 엑스선 튜브를 나타내는 단면도이다.
도 5는 일부 실시예들에 따른 엑스선 튜브를 도시한 단면도이다.
도 6은 비교예 1에 따른 엑스선 튜브의 인가 전압에 따른 방출 전류를 나타낸 그래프이다.
도 7은 비교예 2 및 비교예 3에 엑스선 튜브의 인가 전압에 따른 제2 스페이서를 흐르는 전류를 나타낸 그래프이다.
도 8a 및 도 8b는 각각 실험예 1의 엑스선 튜브의 인가 전압에 따른 방출 전류를 나타낸 그래프이다.
도 9는 실험예 1 및 실험예 2의 엑스선 튜브의 인가 전압에 따른 제2 스페이서를 흐르는 전류를 나타낸 그래프이다.
본 발명의 구성 및 효과를 충분히 이해하기 위하여, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라, 여러 가지 형태로 구현될 수 있고 다양한 변경을 가할 수 있다. 단지, 본 실시예들의 설명을 통해 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다. 첨부된 도면에서 구성 요소들은 설명의 편의를 위하여 그 크기가 실제보다 확대하여 도시한 것이며, 각 구성 요소의 비율은 과장되거나 축소될 수 있다.
본 발명의 실시예들에서 사용되는 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 통상적으로 알려진 의미로 해석될 수 있다. 이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 예시적인 실시예들을 설명함으로써 본 발명을 상세히 설명한다.
실시예 1
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 튜브를 나타내는 단면도이다.
도 1a를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 튜브(1100)는 캐소드 전극(11), 에미터(12), 애노드 전극(14), 타겟 (15), 게이트 전극(13), 제1 스페이서 (SP1), 및 제2 스페이서(SP2)를 포함할 수 있다.
캐소드 전극(11) 및 애노드 전극(14)은 서로 마주하도록 위치하며 제1 방향(D1)을 따라서 이격할 수 있다. 본 명세서에서 제1 방향(D1)은 캐소드 전극(11)의 상면에 수직한 방향을 나타낸다. 또는 제1 방향(D1)은 캐소드 전극(11)으로부터 애노드 전극(14)을 향하는 방향을 지칭한다. 제2 방향(D2)은 캐소드 전극(11)의 상면에 평행한 방향을 나타낸다.
캐소드 전극(11), 애노드 전극(14), 및 게이트 전극(13)은 외부전원(미도시)과 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어 캐소드 전극(11)에는 양전압 또는 음전압이 인가되거나 접지 전원과 연결될 수 있다. 애노드 전극(14) 및 게이트 전극(13)에는 캐소드 전극(11)보다 더 높은 전위를 가지는 전압이 인가될 수 있다.
애노드 전극(14), 캐소드 전극(11), 및 게이트 전극(13)은 전도성 물질을 포함할 수 있고, 일 예로 전도성 물질은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 및 몰리브덴(Mo) 등의 금속 물질을 포함할 수 있다. 애노드 전극(14)은 일 방향으로 회전하는 회전형 애노드 전극 또는 고정형 애노드 전극일 수 있다.
게이트 전극(13)은 에미터(12) 및 애노드 전극(14) 사이에 위치할 수 있다. 게이트 전극(13)은 애노드 전극(14) 보다 에미터(12)에 인접하게 배치될 수 있다. 게이트 전극(13)은 캐소드 전극(11)의 상부에 위치하고, 에미터(12)와 대응되는 위치에 개구부(OP)를 포함할 수 있다. 캐소드 전극(11) 상에 복수개의 에미터들이 형성되는 경우 게이트 전극(13)은 복수개의 개구부(OP)들을 포함할 수 있다. 일 예로 게이트 전극(13)은 메쉬 형태를 가질 수 있다.
에미터(12)는 일 예로 탄소 나노 튜브(carbon nanotube)를 포함할 수 있다. 에미터(12)는 도트 어레이(Dot array) 형태로 배열되거나, 탄소 나노 튜브들이 꼬아져서 만든 얀(yarn)의 형태를 가질 수 있다.
애노드 전극(14)의 하부에는 타겟(15)이 제공될 수 있다. 타겟(15)의 하부면, 즉, 캐소드 전극(11)과 마주하는 표면(15S)은 기울어질 수 있다. 타겟(60)은 예를 들면 타겟(160)은 몰리브덴(Mo), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W), 구리(Cu), 금(Au) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
에미터(12)에서 방출된 전자 빔(E-beam)은 진공 상태에서 발생 및 가속될 수 있다. 에미터(12)로부터 방출된 전자빔(E-beam)은 게이트 전극(13)의 개구부(OP)를 통과하여 타겟(15)에 집속될 수 있다. 전자빔은 타겟(15)에 충돌하여 엑스선(x-ray)을 발생시킨다.
진공 상태를 만들기 위하여, 엑스선 튜브(1000)는 완전히 밀봉된 상태로 제작될 수 있다. 또는 제작되는 방법에 따라서, 엑스선 튜브(1000)는 외부에 연결된 진공 펌프(미도시)를 통해 그 내부가 진공 상태가 될 수 있다.
제1 스페이서(SP1) 및 제2 스페이서(SP2)는 각각 튜브(tube) 형태를 가질 수 있다. 제1 스페이서(SP1)는 캐소드 전극(11) 및 게이트 전극(13) 사이에 개재될 수 있다. 제2 스페이서(SP2)는 게이트 전극(13) 및 애노드 전극(14) 사이에 개재될 수 있다.
제1 스페이서(SP1) 및 제2 스페이서(SP2)는 진공 상태에서도 견고한 재질을 포함할 수 있다. 제1 스페이서(SP1)는 후술할 고저항 절연체, 중저항 절연체 및 저저항 절연체 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 일 예로 제1 스페이서(SP1)는 중저항 절연체(16M)를 포함할 수 있다.
제2 스페이서(SP2)는 중저항 절연체(16M)를 포함할 수 있다. 본 명세서에서 저저항 절연체, 중저항 절연체, 고저항 절연체는 체적저항률(Volume resistivity)(또는 비저항(resistivity))의 크기에 따라서 정의된다.
저저항 절연체는 106 이상 109Ω·cm 미만의 비저항을 가지는 물질, 중저항 절연체는 109Ω·cm 이상 1013Ω·cm 미만의 비저항을 가지는 물질, 고저항 절연체는 1013Ω·cm 이상의 비저항을 가지는 물질로 정의된다.
제2 스페이서(SP2)는 절연체와 상기 절연체 내에 분산된 전도성 도펀트(dopant)들을 포함할 수 있다. 전도성 도펀트들은 상기 절연체 내에서 균일하게 분포되어 있을 수 있다. 제2 스페이서(SP2)의 중저항 절연체(16M)의 특성은 절연체에 전도성 도펀트들이 일정 비율로 도핑됨으로써 형성될 수 있다. 일 예로, 제2 스페이서(SP2) 내에서 절연체는 93wt% 내지 96wt%일 수 있다. 제2 스페이서(SP2) 내에서 전도성 도펀트들의 양은 1.64wt% 내지 2.44wt%일 수 있다. 제2 스페이서(SP2)는 첨가제 및 기타 불순물을 더 포함할 수 있다. 제2 스페이서(SP2) 내에서 첨가제의 양의 총합은 1wt% 내지 4wt%일 수 있다. 제2 스페이서(SP2) 내에서 불순물의 양의 총합은 2wt% 미만일 수 있다.
절연체는 제1 금속 산화물을 포함하고, 전도성 도펀트들은 제2 금속 산화물을 포함할 수 있다. 제2 금속 산화물의 비저항은 제1 금속 산화물의 비저항보다 작을 수 있다. 일 예로 제1 금속 산화물은 산화알루미늄(Al2O3)을 포함할 수 있고, 제2 금속 산화물은 티타늄 산화물(TixOy, x=1~3, y=1~3)을 포함할 수 있다. 일 예로 제2 금속 산화물은 TiO2, Ti2O3, TiO 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 다른 일 예로, 제2 금속 산화물은 산화 크롬(Cr2O3)을 포함할 수 있다.
첨가제는 실리콘 산화물(SiO2) 및 이산화망간(MnO2)와 같이, 제2 스페이서(SP2)의 강성을 증가시키고, 후술할 브레이징 공정시의 전극들과의 접착력을 증가시키는 물질을 포함할 수 있다. 불순물은 탄소 및 기타 산화물을 포함할 수 있다.
산화 알루미늄의 비저항은 1014Ω·cm 일 수 있고, 이산화 티타늄(TiO2)의 비저항은 ~109Ω·cm 일 수 있다. Ti2O3의 비저항은 ~10-1Ω·cm 이고 TiO의 비저항은 ~10-4Ω·cm 일 수 있다.
에미터(12)에서 방출된 전자빔(E-beam)의 일부의 전자들은 게이트 전극(13)과 충돌하여 산란될 수 있다. 상기 산란된 전자들은 제2 스페이서(SP2)와 충돌할 수 있다. 전자빔(E-beam)의 일부의 전자들은 정상 궤도에서 벗어나서 제2 스페이서(SP2)와 충돌할 수 있다.
고전압 조건에서, 삼중점(triple point)(P1)에서 전자빔(E-beam) 외의 전자가 방출될 수 있다. 삼중점(P1)은 진공, 게이트 전극(13)의 금속, 제2 스페이서(SP2)의 절연체가 만나는 점으로써, 전계(electric field)가 강하게 인가되고, 금속에서 전자가 방출될 수 있다. 상기 방출된 전자들은 제2 스페이서(SP2)와 충돌할 수 있다.
본 발명의 개념에 따르면, 전자들이 제2 스페이서(SP2)와 충돌하더라도, 중저항 절연체(16M)는 고전압 조건에서 일정 수준의 낮은 전도성을 가짐으로써, 충돌 이후 별도의 2차 전자를 발생시키지 않는다. 전자들은 제2 스페이서(SP2)를 통해서 애노드 전극(14)을 향하여 이동할 수 있다.
본 발명의 개념에 따른 제2 스페이서(SP2)는 아래와 같은 방법을 통해서 형성된다. 일 예로 첨가제가 포함된 산화알루미늄(Al2O3) 절연체의 총량을 기준으로 하여, 2wt% 초과 2.5wt% 미만의 이산화 티타늄(TiO2)을 첨가하여 소결할 수 있다. 수소 기체 분위기에서, 고온의 열처리를 함으로써, 제2 스페이서(SP2)의 비저항을 낮출 수 있다. 이산화 티타늄(TiO2)의 적어도 일부는 수소 기체 분위기에서 환원되어 Ti2O3 및/또는 TiO를 형성할 수 있다.
아래의 표 1은 이산화 티타늄(TiO2) 도펀트를 4wt% 첨가한 경우의 산화알루미늄(Al2O3) 절연체의 전기적 특성 및 이를 수소 기체 분위기에서, 1300℃의 온도 조건에서 30분 동안 열처리한 후의 전기적 특성을 나타내었다.
전도성 도펀트가 첨가되지 않은 절연체의 전기적 특성 전도성 도펀트가 첨가된 절연체의 전기적 특성 상기 전도성 도펀트가 첨가된 절연체를 수소 분위기에서 열처리한 후의 전기적 특성
표면 저항 (Ω/sq) 2.2 x 1015 3.0 x 108
체적 저항 (Ω/cm) ~1014 9.25 x 1013
6.0 x 107
전기전도도 (S/cm) 1.12 x 10-14 1.9 x 10-8
상기 표 1을 참조하면, 절연체에 도펀트를 첨가하는 경우 체적 저항이 감소하고, 이후, 수소 분위기에서 열처리 하는 경우 체적 저항이 더 감소함을 알 수 있다. 추가적으로, 제2 스페이서(SP2)의 애노드 전극(14)과 접촉하는 부분, 및 게이트 전극(13)과 접촉하는 부분에 메탈라이징(Metallizing) 공정이 이루어질 수 있다. 메탈라이징 공정을 통하여 진공 상태에서 제2 스페이서(SP2)와 애노드 전극(14) 및 게이트 전극(13)의 접착력이 증가할 수 있다(브레이징 접합).
실시예 2
도 1b는 일부 실시예에 따른 엑스선 튜브의 구조를 나타내는 단면도이다. 이하에서 설명하는 것들을 제외하면 도 1a에서 설명하였으므로 생략하기로 한다.
도 1b를 참조하면, 게이트 전극(13)은 개구부(OP) 주변에서 애노드 전극(14)을 향하여 돌출된 돌출부(13U)를 더 포함할 수 있다. 돌출부(13U)는 제2 스페이서(SP2)와 제2 방향(D2)을 따라서 이격될 수 있다. 돌출부(13U)는 개구부(OP)를 통과한 전자빔(E-beam)이 타겟을 향하게끔 전자빔(E-beam)을 집속하는 역할을 할 수 있다.
고전압 조건에서, 돌출부(13U)의 에지(edge)(P2)에서 전계가 강하게 인가됨으로써 전자빔(E-beam) 외의 전자가 방출될 수 있다. 방출된 전자는 제2 스페이서(SP2)와 충돌할 수 있다. 충돌 이후 별도의 2차 전자를 발생시키지 않고, 전자는 애노드 전극(14)을 향하여 이동할 수 있다.
비교예
도 2는 비교예에 따른 엑스선 튜브를 나타내는 단면도이다.
비교예에 따른 엑스선 튜브(2000)는 고저항 절연체(16H)로 구성된 제2 스페이서(SP2)를 포함할 수 있다. 고저항 절연체(16H)는 전도성 도펀트을 포함하지 않는다. 기존 발명들의 경우, 70kV 이상의 높은 가속 전압(애노드 전극과 캐소드 전극 사이의 전압 차이)에서도 안정적인 구동을 위하여, 기존의 제2 스페이서(SP2)는 고저항 절연체(16H)를 사용함이 일반적이었다.
산란 전자들, 정상 궤도에서 벗어난 전자들, 삼중점(P1)에서 방출된 전자들은 제2 스페이서(SP2)와 충돌할 수 있다. 충돌로 인하여 2차 전자가 발생되고, 제2 스페이서(SP2)는 양전하로 대전(ex: 차징(charging) 현상)되고 아크(arc)가 발생할 위험이 있었다.
다시 도 1a 및 도 1b를 참조하면, 본 발명에 따른 엑스선 튜브(1100, 1200)는 제2 스페이서(SP2)가 중저항 절연체(16M)를 포함함으로써, 전자와의 충돌에도 불구하고 2차 전자를 발생시키지 않고 전자들을 애노드 전극(14) 방향으로 이동시킬 수 있다. 또한, 중저항 절연체(16M)는 삼중점(P1) 근처에서의 전계의 세기를 감소시키고, 삼중점(P1)에서의 전자 방출을 감소시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 개념에 따른 엑스선 튜브는 고전압 상태에서도 안정적으로 구동하게 됨으로써 신뢰성이 향상될 수 있다.
실시예 3
도 3은 일부 실시예에 따른 엑스선 튜브를 나타내는 단면도이다. 이하에서 설명하는 것들을 제외하면, 도 1에서 설명한 것과 중복되므로 생략하기로 한다.
도 3을 참조하면, 일부 실시예들에 따른 엑스선 튜브(1300)는 적어도 하나의 집속 전극(17)(focusing electrode)을 더 포함할 수 있다.
집속 전극(17)은 게이트 전극(13) 및 애노드 전극(14) 사이에 위치할 수 있다. 집속 전극(17)은 애노드 전극(14) 보다 게이트 전극(13)에 인접하게 배치될 수 있다. 집속 전극(17)은 게이트 전극(13)과 유사한 형상을 가질 수 있다.
엑스선 튜브(1300)는 제1 스페이서(SP1), 제2 스페이서(SP2) 및 제3 스페이서(SP3)를 포함할 수 있다. 제1 스페이서(SP1)는 애노드 전극(14) 및 게이트 전극(13) 사이에 개재될 수 있다. 제2 스페이서(SP2)는 게이트 전극(13) 및 집속 전극(17) 사이에 개재될 수 있다. 제3 스페이서(SP3)는 집속 전극(17) 및 애노드 전극(14) 사이에 개재될 수 있다. 제1 및 제2 스페이서(SP1, SP2)는 저저항 절연체, 중저항 절연체, 및 고저항 절연체 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 일 예로 제1 및 제2 스페이서(SP1, SP2)는 중저항 절연체(16M)를 포함할 수 있다.
제3 스페이서(SP3)는 중저항 절연체(16M)를 포함할 수 있다. 삼중점(P1)은 제3 스페이서(SP3), 집속 전극(17) 및 진공이 만나는 점에서 형성될 수 있다. 고전압 조건에서, 삼중점(P1)에서 전자빔(E-beam) 외의 전자가 방출될 수 있다. 상기 방출된 전자들은 제3 스페이서(SP3)와 충돌할 수 있다. 충돌 이후 전자들은 제3 스페이서(SP3)를 통해서 애노드 전극(14)을 향하여 이동할 수 있다.
실시예 4, 5
도 4a는 일부 실시예들에 따른 엑스선 튜브를 도시한 단면도이다. 도 4b는 일부 실시예들에 따른 엑스선 튜브를 도시한 단면도이다. 이하에서 설명하는 것을 제외하면, 도 1에서 설명한 것과 중복되는 구성은 생략한다.
도 4a를 참조하면, 일부 실시예들에 따른 엑스선 튜브(1300)는 제1 방향(D1)을 따라서 배치되는 제1 영역(R1), 제2 영역(R2), 및 제3 영역(R3)을 포함하는 제2 스페이서(SP2)를 포함할 수 있다.
제1 영역(R1)은 게이트 전극(13)과 인접한 부분이고, 제2 영역(R2)은 애노드 전극(14)과 인접한 부분일 수 있다. 제3 영역(R3)은 제1 영역(R1) 및 제2 영역(R2) 사이에 개재될 수 있다.
제1 영역(R1) 및 제2 영역(R2)은 도 1a에서 설명한 산란 전자들, 정상 궤도에서 벗어난 전자들, 삼중점(P1)에서 방출된 전자들이 상대적으로 많이 충돌하는 제2 스페이서(SP2)의 부분들일 수 있다.
제1 영역(R1)의 최상부(R1U)의 레벨은 게이트 전극(13)의 최상부의 레벨보다 높을 수 있다. 제2 영역(R2)의 최하부(R2B)의 레벨은 타겟(15)의 하부면(15S)의 레벨보다 낮을 수 있다.
제1 영역(R1), 제2 영역(R2), 및 제3 영역(R3)은 각각 제1 방향(D1)에 따른 제1 길이, 제2 길이, 및 제3 길이를 가질 수 있다. 제3 길이는 제1 길이 및 제2 길이보다 클 수 있다.
제1 영역(R1) 및 제2 영역(R2)은 저저항 절연체(16L)를 포함할 수 있다. 제3 영역(R3)은 고저항 절연체(16H)를 포함할 수 있다. 제1 영역(R1)의 제1 체적저항률 및 제2 영역(R2)의 제2 체적저항률은 제3 영역(R3)의 제3 체적저항률보다 작을 수 있다.
제1 영역(R1) 및 제2 영역(R2)은 절연체와 상기 절연체 내에 분산된 전도성 도펀트들을 포함할 수 있다. 제1 영역(R1) 및 제2 영역(R2)은 각각 3wt%를 초과하는 전도성 도펀트들을 포함할 수 있다. 제3 영역(R3)은 절연체를 포함하고, 전도성 도펀트들을 실질적으로 포함하지 않을 수 있다. 즉, 제1 영역(R1) 및 제2 영역(R2)은 선택적으로 전도성 도펀트들을 포함할 수 있다. 일부 실시예에 따르면, 제3 영역(R3)은 전도성 도펀트들을 1wt% 미만으로 포함할 수 있다.
절연체는 제1 금속 산화물을 포함하고, 전도성 도펀트들은 제2 금속 산화물을 포함할 수 있다. 일 예로 제1 금속 산화물은 산화알루미늄(Al2O3)을 포함할 수 있고, 제2 금속 산화물은 티타늄 산화물(TixOy, x=1~3, y=1~3)을 포함할 수 있다. 제2 금속 산화물은 TiO2, Ti2O3, TiO 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
제1 내지 제3 영역(R3)이 모두 티타늄 산화물(TixOy, x=1~3, y=1~3)을 포함하는 경우,
제1 영역(R1) 및 제2 영역(R2)의 각각의 내의 Ti2O3, 및/또는 TiO의 농도는 제3 영역(R3) 내의 Ti2O3, 및/또는 TiO의 농도보다 클 수 있다.
본 발명의 개념에 따르면, 도 1a에서 설명한 산란 전자들, 정상 궤도에서 벗어난 전자들, 삼중점(P1)에서 방출된 전자들은, 도 4a의 제1 영역(R1) 및 제2 영역(R2)과 충돌하더라도 2차 전자의 발생이 감소될 수 있다. 또한 제1 영역(R1)은 저저항 절연체(16L)를 포함함으로써, 삼중점(P1)에서의 전자들의 방출이 감소할 수 있다.
도 4b와 같이, 일부 실시예들에 따르면, 게이트 전극(13)은 돌출부(13U)를 더 포함할 수 있다. 제1 영역(R1)의 최상부(R1U)의 레벨은 돌출부(13U)의 최상부의 레벨보다 높을 수 있다. 돌출부(13U)의 에지(edge)(P2)에서 방출된 전자들은 제1 영역(R1) 및/또는 제2 영역(R2)에서 상대적으로 많이 충돌할 수 있고, 충돌하더라도 2차 전자의 발생이 감소될 수 있다.
본 발명의 개념에 따른 제2 스페이서(SP2)는 아래와 같은 방법을 통해서 형성된다. 일 예로, 산화알루미늄(Al2O3) 절연체의 제1 영역(R1) 및 제2 영역(R2) 내에 선택적으로 이산화 티타늄(TiO2)을 3% 이상 첨가하여 소결할 수 있다. 이후 수소 환원 분위기 하에서 상기 제1 영역(R1) 및 제2 영역(R2)에 열처리를 할 수 있다.
일부 실시예들에 따르면, 제1 영역(R1) 및 제2 영역(R2)에 해당하는 부분에만 수소 농도를 증가시키거나, 열처리 온도를 높게 하거나, 열처리 시간 등을 증가시켜서, 제1 영역(R1) 및 제2 영역(R2) 내의 이산화 티타늄(TiO2)의 환원 반응을 촉진시킬 수 있다. 환원 반응이 촉진되면, Ti2O3, 및/또는 TiO의 농도가 증가할 수 있다.
실시예 6
도 5는 일부 실시예들에 따른 엑스선 튜브를 도시한 단면도이다. 도 4a에서 설명한 것과 중복되는 구성은 생략한다.
도 5를 참조하면, 일부 실시예들에 따른 엑스선 튜브(1600)는 제1 방향(D1)을 따라서 점진적으로 전도성 도펀트의 양이 변화하는 제2 스페이서(SP2)를 포함할 수 있다.
제1 영역(R1) 내지 제3 영역(R3)은 절연체 및 전도성 도펀트들을 포함할 수 있다.
제1 영역(R1)은 제1 방향(D1)을 따라서 비저항이 증가할 수 있다. 제1 영역(R1)은 게이트 전극(13)과 인접한 부분에서 저저항 절연체(16L)를 포함하고, 제3 영역(R3)과 인접한 부분에서 중저항 절연체(16M)를 포함할 수 있다.
제1 영역(R1) 내에서, 전도성 도펀트들의 농도는 제1 방향(D1)을 따라서 감소할 수 있다. 즉, 제1 영역(R1) 내에서 전도성 도펀트들의 농도는 게이트 전극(13)과 인접한 부분에서 가장 크고, 제3 영역(R3)과 인접한 부분에서 가장 작을 수 있다.
일부 실시예에 따르면, 제1 영역(R1) 내에서 Ti2O3, 및/또는 TiO의 농도는 게이트 전극(13)과 인접한 부분에서 가장 크고 제3 영역(R3)과 인접한 부분에서 가장 작을 수 있다.
제2 영역(R2)은 제1 방향(D1)을 따라서 비저항이 감소할 수 있다. 제2 영역(R2)은 제3 영역(R3)과 인접한 부분에서 중저항 절연체(16M)를 포함하고, 애노드 전극(14)에 가까운 부분에서 저저항 절연체(16L)를 포함할 수 있다.
제2 영역(R2) 내에서, 전도성 도펀트들의 농도는 제1 방향(D1)을 따라서 증가할 수 있다. 즉, 제2 영역(R2) 내에서 전도성 도펀트들의 농도는 제3 영역(R3)과 인접한 부분에서 가장 작고, 애노드 전극(14)과 인접한 부분에서 가장 클 수 있다.
일부 실시예에 따르면, 제2 영역(R2) 내에서 Ti2O3, 및/또는 TiO의 농도는 애노드 전극(14)과 인접한 부분에서 가장 크고 제3 영역(R3)과 인접한 부근에서 가장 작을 수 있다.
제3 영역(R3)은 제1 방향(D1)을 따라서 비저항이 증가하였다가 감소할 수 있다 제3 영역(R3)은 제1 영역(R1) 및 제2 영역(R2)과 가까운 부분에서 중저항 절연체(16M)를 포함하고, 중간 부분에서 고저항 절연체(16H)를 포함할 수 있다.
제3 영역(R3) 내에서, 전도성 도펀트들의 농도는 제1 방향(D1)을 따라서 감소하였다가, 다시 증가할 수 있다. 제3 영역(R3) 내에서 전도성 도펀트들의 농도는 제1 영역(R1), 및 제2 영역(R2)에 인접한 부분에서 가장 크고, 중간 부분에서 가장 작을 수 있다. 일부 실시예에 따르면, 제3 영역(R3) 내에서 Ti2O3, 및/또는 TiO의 농도는 제1 영역(R1)과 인접한 부분 및 제2 영역(R2)과 인접한 부분에서 가장 크고, 이들 사이의 부분에서 가장 작을 수 있다.
하기의 표 2는 전도성 도펀트의 첨가량에 따른 제2 스페이서의 체적 저항률의 실험값들을 나타낸 것이다. 95~96wt%의 산화 알루미늄(Al2O3) 내에 이산화 티타늄(TiO2)의 양을 다르게 첨가하고, 성형, 소결 등을 통하여 시편들을 제작하였다. 이후 상기 시편들의 체적 저항률들을 측정하였다.
TiO2 첨가량 체적 저항률 Rv(Ω·cm ) 시험 방법
1wt% 4.6x1013 ASTM D257
2wt% 6.8x1012 ASTM D257
3wt% 7.1 x109 ASTM D257
4wt% 6.0x107 ASTM D991
도 6은 비교예 1에 따른 엑스선 튜브의 인가 전압에 따른 방출 전류를 나타낸 그래프이다. 비교예 1에 따른 엑스선 튜브는 전도성 도펀트를 포함하지 않는 Al2O3로 구성된 제2 스페이서를 포함한다.
도 6을 참조하면, 엑스선 튜브에 0.5mA의 전류를 가하고, 10kV에서 60kV로 단계적으로 전압을 증가시켰다. 인가 전압은 3분동안 유지시켰으며, 0.1msW, 1sP의 조건에서 엑스선 튜브를 구동하였다. 60kV에서는 화살표가 나타내는 바와 같이 전류가 급격하게 증가하여 아크가 발생하였다. 위와 같은 경우 튜브 파손의 위험이 있다.
도 7은 비교예 2 및 비교예 3의 에 엑스선 튜브의 인가 전압에 따른 제2 스페이서를 흐르는 전류를 나타낸 그래프이다.
도 7을 참조하면, 비교예 2는 이산화 티타늄(TiO2)을 2wt%을 첨가한 제2 스페이서를 포함한다. 비교예 3은 이산화 티타늄(TiO2)을 2.5wt%을 첨가한 제2 스페이서를 포함한다. 상기 이산화 티타늄의 첨가량은, 이산화 티타늄 첨가 전의 제2 스페이서의 총 중량을 기준으로 나타내었다. 이산화 티타늄(TiO2) 첨가 전의 제2 스페이서는 94wt% 내지 96wt%의 Al2O3 및 1wt% 내지 4wt%의 첨가제를 포함한다. 도 7을 참조하면, 비교예 2에서는 고전압(70kV) 하에서 전류가 거의 흐르지 않고, 비교예 3에서는 고전압(70kV)에서 200μA의 과량의 전류가 흐르는 것이 관찰되었다. 이산화 티타늄(TiO2)의 첨가량은 2wt% 초과 2.5wt% 미만이 바람직함을 알 수 있다.
도 7 및 표 1을 참조하면, 제2 스페이서는 TiO2가 2wt% 내지 3wt% 사이인 경우 6.8x1012 Ω·cm 내지 7.1 x109 Ω·cm 의 체적 저항률을 가짐을 알 수 있다. 제2 스페이서의 체적 저항률은 이산화 티타늄(TiO2)을 1.64wt% 내지 2.44wt%으로 포함하는 경우에, 약 109Ω·cm 이상 1013Ω·cm 미만의 체적 저항률을 가짐을 알 수 있다.
도 8a 및 도 8b는 각각 실험예 1 및 실험예 2에 따른 엑스선 튜브의 인가 전압에 따른 전류를 나타낸 그래프이다.
도 8a 및 도 8b는 각각 실험예 1의 엑스선 튜브의 인가 전압에 따른 방출 전류를 나타낸 그래프이다. 실험예 1은 이산화 티타늄(TiO2)을 2.15wt%을 첨가한 제2 스페이서를 포함한다. 이산화 티타늄(TiO2) 첨가 전의 제2 스페이서는 94wt% 내지 96wt%의 Al2O3 및 1wt 내지 4wt%의 첨가제를 포함하였다. 도 8a는 실험예 1에 20mA, 1msW, 100msP, 120kV의 전압의 조건을3분동안 유지하였을 때의 방출 전류를 나타내었다. . 도 8b는 실험예 1에 10mA, 100msW, 6sP, 120kV의 전압의 조건을 10분동안 유지하였을 때의 방출 전류를 나타내었다. 도 8a 및 도 8b를 참조하면 실험예 1은 120kV라는 고전압 조건에서도 방출전류가 안정적으로 유지됨을 알 수 있다.
도 9는 실험예 1 및 실험예 2의 엑스선 튜브의 인가 전압에 따른 제2 스페이서를 흐르는 전류를 나타낸 그래프이다. 실험예 1(A)은 이산화 티타늄(TiO2)을 2.15wt%을 첨가한 제2 스페이서를 포함한다. 실험예 2(B)는 이산화 티타늄(TiO2)을 2.25wt%을 첨가한 제2 스페이서를 포함한다.
실험예 1(A) 및 실험예 2(B) 모두 이산화 티타늄(TiO2) 첨가 전의 제2 스페이서는 94wt% 내지 96wt%의 Al2O3 및 1wt 내지 4wt%의 첨가제를 포함하였다.
실험예 1(A)은 150kV에서 5분동안 유지 결과 0.8uA의 전류를 유지하였다. 실험예 2(B)는 150kV에서 5분동안 유지 결과 23uA에서 37uA로 전류가 상승하였다. 실험예 1(A) 및 실험예 2(B) 모두 고전압 조건에서 제2 스페이서는 본 발명에서 목적하는 일정 수준의 낮은 전도성을 가짐을 알 수 있다.
구성 성분 질량비(wt%)
절연체 Al2O3 94.0
첨가제 MgO 0.76
SiO2 2.37
전도성 도펀트 TiO2(그 밖의 Ti 산화물) 1.77
불순물 Fe2O3-, Na2O, K2O, ZrO2, ZnO, C 등 1.11
상기 표 3은 95~96wt%의 Al2O3 및 약 4wt%의 첨가제를 포함하는 제2 스페이서의 총량을 기준으로, 2.15wt%을 TiO2를 첨가하여 수소 분위기 하에서 제2 스페이서를 소결한 후의 제2 스페이서의 성분비를 나타낸 것이다. 상기 표 3을 참조하면, 2.15wt%의 TiO2를 첨가하는 경우, 최종 제2 스페이서는 1.77wt%의 티탄 산화물을 포함하는 것이 관찰되었다. 또한 최종 제2 스페이서는 94wt%의 Al2O3를 포함하는 것이 관찰되었다.
위와 같은 방식으로 2wt%의 TiO2를 첨가하는 경우에 최종 제2 스페이서는 약 1.64wt%의 티탄산화물, 2.5wt%의 TiO2를 첨가하는 경우에 최종 제2 스페이서는 약 2.44wt%의 티탄 산화물을 포함한다.
이상, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명하였지만, 본 발명은 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수도 있다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야 한다.
11: 캐소드 전극
12: 에미터
13: 게이트 전극
14: 애노드 전극
15: 타겟
SP2: 제2 스페이서
16M: 중저항 절연체

Claims (18)

  1. 캐소드 전극;
    상기 캐소드 전극과 수직으로 이격하는 애노드 전극;
    상기 캐소드 전극 상의 에미터;
    상기 캐소드 전극과 상기 애노드 전극 사이에 위치하고 상기 에미터와 대응되는 위치에 개구부를 포함하는 게이트 전극; 및
    상기 게이트 전극과 애노드 전극 사이에 제공되는 스페이서(Spacer)를 포함하고,
    상기 스페이서는 절연체 및 상기 절연체 내에 도핑된 전도성 도펀트들을 포함하는 엑스선 튜브.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스페이서는 109 Ω·cm 이상 1013 Ω·cm 미만의 체적 저항률(Volume resistivity)을 가지는 엑스선 튜브.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 절연체는 산화알루미늄(Al2O3)을 포함하고,
    상기 전도성 도펀트들은 이산화 티타늄(TiO2)을 포함하는 엑스선 튜브.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 스페이서는 1.64wt% 초과 2.44wt% 미만의 상기 전도성 도펀트들을 포함하는 엑스선 튜브.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 절연체는 1013Ω·cm 이상의 비저항을 가지는 제1 금속산화물을 포함하고,
    상기 전도성 도펀트들은 108Ω·cm 이하의 비저항을 가지는 제2 금속산화물을 포함하는 엑스선 튜브.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 애노드 전극에 인가되는 전압은 70kV이상인 엑스선 튜브.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 게이트 전극은 상기 애노드 전극을 향하여 연장되는 돌출부를 더 포함하는 엑스선 튜브.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 스페이서는 1.64wt% 초과 2.44wt% 미만의 티타늄 산화물(TixOy, x=1~3, y=1~3)을 포함하는 엑스선 튜브.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 스페이서는 93 wt% 내지 96wt%의 알루미늄 산화물을 포함하는 엑스선 튜브.
  10. 캐소드 전극;
    상기 캐소드 전극과 수직으로 이격하는 애노드 전극;
    상기 애노드 전극의 일면 상에 배치되는 타겟, 상기 애노드 전극의 일면은 상기 캐소드 전극과 마주하고;
    상기 캐소드 전극 상의 에미터;
    상기 캐소드 전극과 상기 애노드 전극 사이에 위치하고 상기 에미터와 대응되는 위치에 개구부를 포함하는 게이트 전극; 및
    상기 게이트 전극과 애노드 전극 사이에 제공되는 스페이서(Spacer)를 포함하고,
    상기 스페이서는 상기 게이트 전극 및 상기 애노드 전극 사이에서 제1 영역 및 제2 영역 및 이들 사이의 제3 영역을 포함하고,
    상기 제1 영역은 상기 게이트 전극과 인접하고,
    상기 제2 영역은 상기 애노드 전극과 인접하며,
    상기 제1 영역 내지 상기 제3 영역은 절연체를 포함하고,
    상기 제1 영역 및 제2 영역은 상기 절연체 내에 도핑된 전도성 도펀트들을 더 포함하는 엑스선 튜브.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 영역의 체적 저항률 및 상기 제2 영역의 체적 저항률은 상기 제3 영역의 체적 저항률보다 작은 엑스선 튜브.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제1 영역 및 상기 제2 영역의 체적 저항률은 106Ω·cm 이상 109Ω·cm 미만이고,
    상기 제3 영역은 1013 Ω·cm 이상의 체적 저항률을 가지는 엑스선 튜브.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 제1 영역 및 상기 제2 영역은 3wt% 이상의 전도성 도펀트들을 포함하는 엑스선 튜브.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 제3 영역은 절연체 내의 전도성 도펀트들을 포함하고,
    상기 제1 영역은 상기 캐소드 전극으로부터 상기 애노드 전극을 향하는 제1 방향을 따라서, 상기 전도성 도펀트들의 농도가 감소하고,
    상기 제2 영역은 상기 제1 방향을 따라서, 상기 전도성 도펀트들의 농도가 증가하고,
    상기 제3 영역은 상기 제1 방향을 따라서, 상기 전도성 도펀트들의 농도가 감소하였다가 증가하는 엑스선 튜브.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 제1 영역의 상기 캐소드 전극으로부터 상기 애노드 전극을 향하는 제1 방향에 따른 제1 길이 및 상기 제2 영역의 상기 제1 방향으로의 제2 길이의 각각은 상기 제3 영역의 상기 제1 방향으로의 제3 길이보다 작은 엑스선 튜브.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 제1 영역의 체적 및 상기 제2 영역의 체적의 합은 상기 제3 영역의 체적보다 작은 엑스선 튜브.
  17. 제10항에 있어서, 상기 제1 영역의 최상부의 레벨은 상기 게이트 전극의 최상부의 레벨보다 높고,
    상기 제2 영역의 최하부의 레벨은 상기 애노드 전극의 최하부의 레벨보다 낮은 엑스선 튜브.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 게이트 전극 및 상기 애노드 전극 사이의 적어도 하나의 집속 전극을 더 포함하고,
    상기 제1 영역의 최상부의 레벨은 상기 집속 전극 중 최상부의 레벨보다 높은 엑스선 튜브.

KR1020200163945A 2019-12-03 2020-11-30 엑스선 튜브 KR102467247B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020131780.8A DE102020131780A1 (de) 2019-12-03 2020-12-01 Röntgenröhre
US17/108,634 US11404236B2 (en) 2019-12-03 2020-12-01 X-ray tube
CN202011392890.7A CN112908811A (zh) 2019-12-03 2020-12-02 X射线管
JP2020200299A JP7305607B2 (ja) 2019-12-03 2020-12-02 Ｘ線チューブ

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190159316 2019-12-03
KR20190159316 2019-12-03

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210070205A true KR20210070205A (ko) 2021-06-14
KR102467247B1 KR102467247B1 (ko) 2022-11-17

Family

ID=76417670

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200163945A KR102467247B1 (ko) 2019-12-03 2020-11-30 엑스선 튜브

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102467247B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102464225B1 (ko) * 2022-01-14 2022-11-04 오준용 전계 방출 장치 및 전계 방출 방법
KR102515091B1 (ko) * 2021-12-14 2023-03-29 한국전기연구원 전계 방출형 엑스선원 전원 공급 장치

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130012337A (ko) * 2011-07-25 2013-02-04 한국전자통신연구원 게터 내장형 전계방출 엑스선관 장치
US20130129046A1 (en) * 2011-11-18 2013-05-23 Canon Kabushiki Kaisha Radiation generating tube and radiation generating apparatus using the same
KR20130141790A (ko) * 2012-06-18 2013-12-27 한국전자통신연구원 전계 방출 엑스선원 및 이를 이용한 전자 빔 집속 방법
KR20170022852A (ko) * 2015-08-21 2017-03-02 한국전자통신연구원 엑스선 소스
US20190116653A1 (en) * 2015-09-25 2019-04-18 Moxtek, Inc. X-ray Tube Integral Heatsink
KR20190080906A (ko) * 2016-11-02 2019-07-08 탈레스 알루미나-세라믹계 전기 절연체, 그 절연체를 제조하기 위한 방법, 및 그 절연체를 포함하는 진공 튜브

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130012337A (ko) * 2011-07-25 2013-02-04 한국전자통신연구원 게터 내장형 전계방출 엑스선관 장치
US20130129046A1 (en) * 2011-11-18 2013-05-23 Canon Kabushiki Kaisha Radiation generating tube and radiation generating apparatus using the same
KR20130141790A (ko) * 2012-06-18 2013-12-27 한국전자통신연구원 전계 방출 엑스선원 및 이를 이용한 전자 빔 집속 방법
KR20170022852A (ko) * 2015-08-21 2017-03-02 한국전자통신연구원 엑스선 소스
US20190116653A1 (en) * 2015-09-25 2019-04-18 Moxtek, Inc. X-ray Tube Integral Heatsink
KR20190080906A (ko) * 2016-11-02 2019-07-08 탈레스 알루미나-세라믹계 전기 절연체, 그 절연체를 제조하기 위한 방법, 및 그 절연체를 포함하는 진공 튜브

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102515091B1 (ko) * 2021-12-14 2023-03-29 한국전기연구원 전계 방출형 엑스선원 전원 공급 장치
KR102464225B1 (ko) * 2022-01-14 2022-11-04 오준용 전계 방출 장치 및 전계 방출 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR102467247B1 (ko) 2022-11-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102467247B1 (ko) 엑스선 튜브
US9734980B2 (en) Graphene serving as cathode of X-ray tube and X-ray tube thereof
US3374386A (en) Field emission cathode having tungsten miller indices 100 plane coated with zirconium, hafnium or magnesium on oxygen binder
JP5099756B2 (ja) 電子線発生装置およびその制御方法
JP2013051152A (ja) ターゲット構造体及びｘ線発生装置
KR20090065108A (ko) Ｃｎｔ를 이용한 삼극형 구조의 초소형 ｘ 선관
CN102148121B (zh) X射线电子束产生器及其阴极
JP2013109884A (ja) 放射線管及びそれを用いた放射線発生装置
US11404236B2 (en) X-ray tube
US6661014B2 (en) Methods and apparatus for oxygen implantation
JP7069203B2 (ja) ダイヤモンド半導体装置
JP2019536206A (ja) アルミナセラミックを主成分とする電気絶縁体、その絶縁体を製造する方法およびその絶縁体を含む真空管
CN109473326B (zh) 场发射电子源及其用途与真空电子器件及装置
KR20220148725A (ko) 엑스선 튜브
US20220351929A1 (en) X-ray tube
US20230036147A1 (en) X-ray tube
KR20230017718A (ko) 엑스선 튜브
KR20170003083A (ko) 전계 방출 엑스선 소스 장치의 제조 방법
JP4922884B2 (ja) Ｘ線管
JP4414114B2 (ja) 蛍光表示管及びその駆動方法並びに駆動回路
US2497109A (en) Electrode for electron tubes
WO2018016291A1 (ja) 電子放出材料および電子放出素子
Stewart et al. 20. Recent developments in broad area field emission cold cathodes
KR102464225B1 (ko) 전계 방출 장치 및 전계 방출 방법
JP5625965B2 (ja) Ｘ線管

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right