KR20220007379A - 이중 필라멘트 구조의 엑스선관 및 스위칭 구조 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 이중 필라멘트 구조의 엑스선관 및 스위칭 구조는 메인 필라멘트와 보조 필라멘트를 포함하는 이중 필라멘트 구조의 엑스선관 및 메인 필라멘트가 비작동시 보조 필라멘트가 작동되도록 하는 스위칭 구조에 관한 것으로, 이중 필라멘트 구조의 엑스선관은 집속관, 상기 집속관의 하부에 형성되는 스템, 상기 스템을 통하여 상기 집속관 내부로 유입되는 제1 수전핀와 상기 제1 수전핀에 대응하는 제1 대응 수전핀에 상호 연결되는 제1 필라멘트, 상기 스템을 통하여 상기 집속관 내부로 유입되는 제2 수전핀과 상기 제1 수전핀에 상호 연결되는 제2 필라멘트, 상기 집속관 외주면 또는 내주면에 부착되는 접지핀 및 상기 제1 수전핀과 상기 접지핀에 상호 연결되는 접지 가이드를 포함한다.
Description
본 발명은 이중 필라멘트 구조의 엑스선관 및 스위칭 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 메인 필라멘트와 보조 필라멘트를 포함하는 이중 필라멘트 구조의 엑스선관 및 메인 필라멘트가 비작동시 보조 필라멘트가 작동되도록 하는 스위칭 구조에 관한 것이다.
현재, 반도체 공정, LCD 공정, OLED 공정과 같은 디스플레이 공정은 정전기를 제거하는 공정이 필수적이어서 엑스선을 이용한 제전방식이 널리 사용되고 있다. 엑스선 튜브, 즉 엑스선을 이용한 제전장치는 정전기 방전을 방지하기 위해서 사용되는 제전장치로서 발생된 엑스선의 조사로 양과 음의 가스 이온이 발생되어 대전된 물체를 중화시켜 정전기를 제거하게 된다.
도 1에는 본 출원인이 생산하여 시판중인 엑스선 조사 장치 중에서 고전압발생기와 연결되어 엑스선을 조사하는 엑스선관의 일례가 도시되어 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 엑스선관의 외형 구조는 유리관(10)과, 상기 유리관(10)의 일측 종단부에 결합되며, 금속(Be) 타겟(21)을 포함하는 X선 방사부(20), 상기 유리관(10)의 타측 종단부를 밀폐하도록 결합되는 유리로 된 스템(30)으로 이루어지며, X선 튜브는 유리관(10) 내부에 위치하여 전자를 집속시키는 역할을 수행하는 원통형의 집속관(11), 고전압발생기(미도시)에서 출력되는 약 -11kV의 전압이 인가되는 수전핀(12), 유리관(10) 내부로 삽입된 수전핀(12)를 상호 연결시키는 유리 재질의 클립(13), 일측이 원통 형상의 집속관(11) 외측에 부착되고 타측이 유리관(10) 내벽에 밀착되어 집속관(11)을 지지하는 가이드 스프링(14), 유리관(10) 내부의 진공 상태를 유지하기 위한 게터(15) 등과 같은 구성요소를 포함한다.
도 2는 종래의 엑스선관의 단면도의 일례로써, 도 2를 참조하면, 원통형의 유리관의 내부에는 원통형의 집속관(11)이 구비되고, 집속관(11)은 전자를 방출하는 필라멘트(16)를 에워싸는 방식으로 제공된다. 상기 스템(30)을 통하여 진공 유리관 내부로 유입된 적어도 2개의 수전핀(12)은 전자 방출용 필라멘트(16)를 통하여 상호 연결되어 있다. 따라서, 상기 수전핀(12)은 외부의 고전압발생기 연결되며, 이를 통해 상기 수전핀(12)과 연결된 필라멘트(16)에 전류가 인가됨으로써 필라멘트(16)의 전기 저항에 의해 열이 발생하며, 이러한 열전자는 집속관(11)에 집속하게 된다. 상기 필라멘트(16)로부터 방출된 열전자는 집속관(11)을 음극으로 하고, 타겟(21)을 양극으로 하여 상기 음극과 상기 양극 간의 전압차에 의해 가속됨으로써 전자빔을 형성하게 되고, 이러한 전자빔이 상기 타겟(21)과 충돌함으로써 엑스선이 발생하게 된다.
하지만, 상술한 바와 같이 종래의 반도체 공정이나 LED 및 OLED 디스플레이 공정 등에서 주위에 존재하는 정전기를 제거하기 위한 제전장치에 사용되는 엑스선을 발생시키는 X선 튜브는 하나의 필라멘트만 구비되어 사용되고 있다. 이와 같은 구조의 경우, 열화 등 각종 요인으로 인해 필라멘트가 작동하지 않게 되면 제전 작업상 불량이 발생하는 등 다양한 문제가 발생하는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한, 메인 필라멘트와 보조 필라멘트를 포함하는 엑스선관 및 메인 필라멘트가 비작동시 보조 필라멘트가 작동되도록 필라멘트 간 스위칭 구동을 통해 제전 작업의 중단을 방지할 수 있는 이중 필라멘트 구조의 엑스선관 및 스위칭 구조를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 이중 필라멘트 구조의 엑스선관은 집속관, 상기 집속관의 하부에 형성되는 스템, 상기 스템을 통하여 상기 집속관 내부로 유입되는 제1 수전핀와 상기 제1 수전핀에 대응하는 제1 대응 수전핀에 상호 연결되는 제1 필라멘트, 상기 스템을 통하여 상기 집속관 내부로 유입되는 제2 수전핀과 상기 제1 수전핀에 상호 연결되는 제2 필라멘트, 상기 집속관 외주면 또는 내주면에 부착되는 접지핀 및 상기 제1 수전핀과 상기 접지핀에 상호 연결되는 접지 가이드를 포함한다.
또한, 상기 집속관은 상기 스템과 상호 이격되어, 상기 제1 필라멘트 및 상기 제2 필라멘트와, 상기 제1 수전핀과 상기 제1 대응 수전핀과 상기 제2 수전핀의 일부를 수용하도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 접지 가이드는 상기 제1 수전핀과 상기 접지핀에 상호 연결되되, 상기 제1 필라멘트와 상기 제2 필라멘트 사이에 위치하게 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 이중 필라멘트 구조의 엑스선관은 집속관, 상기 집속관의 하부에 형성되는 스템, 상기 스템을 통하여 상기 집속관 내부로 유입되는 제1 수전핀와 상기 제1 수전핀에 대응하는 제1 대응 수전핀에 상호 연결되는 제1 필라멘트, 상기 스템을 통하여 상기 집속관 내부로 유입되는 제2 수전핀과 상기 제2 수전핀에 대응하는 제2 대응 수전핀에 상호 연결되는 제2 필라멘트, 상기 집속관의 외주면 또는 내주면에 부착되는 제1 접지핀 및 제2 접지핀, 상기 제1 수전핀과 상기 제1 접지핀에 상호 연결되는 제1 접지 가이드 및 상기 제2 수전핀과 상기 제2 접지핀에 상호 연결되는 제2 접지 가이드를 포함한다.
또한, 상기 집속관은 상기 스템과 상호 이격되어, 상기 제1 필라멘트 및 상기 제2 필라멘트와, 상기 제1 수전핀과 상기 제1 대응 수전핀과 상기 제2 수전핀과 상기 제2 대응 수전핀의 일부를 수용하도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 필라멘트와 상기 제2 필라멘트는 상호 이격되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 이중 필라멘트 구조의 엑스선관은 제1 집속관 및 제2 집속관, 제1 집속관과 제2 집속관의 하부에 형성되는 스템, 상기 스템을 통하여 상기 제1 집속관 내부로 유입되는 제1 수전핀과 상기 제1 수전핀에 대응하는 제1 대응 수전핀에 상호 연결되는 제1 필라멘트, 상기 스템을 통하여 상기 제2 집속관 내부로 유입되는 제2 수전핀과 상기 제2 수전핀에 대응하는 제2 대응 수전핀에 상호 연결되는 제2 필라멘트, 상기 제1 집속관의 외주면 또는 내주면에 부착되는 제1 접지핀, 상기 제2 집속관의 외주면 또는 내주면에 부착되는 제2 접지핀, 상기 제1 수전핀과 상기 제1 접지핀에 상호 연결되는 제1 접지 가이드 및 상기 제2 수전핀과 상기 제2 접지핀에 상호 연결되는 제2 접지 가이드를 포함한다.
또한, 상기 제1 집속관 및 상기 제2 집속관은 각각 원통형으로 형성되되, 상기 제1 집속관의 외주면과 상기 제2 집속관의 외주면이 접면되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 집속관 및 상기 제2 집속관은 상기 스템과 상호 이격되어 형성되되, 상기 제 1 집속관은 상기 제1 필라멘트와, 상기 제1 수전핀과 상기 제1 대응 수전핀의 일부를 수용하도록 형성되며, 상기 제 2 집속관은 상기 제2 필라멘트와, 상기 제2 수전핀과 상기 제2 대응 수전핀의 일부를 수용하도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 따른 이중 필라멘트 구조의 엑스선관 스위칭 구조는, 엑스선관의 제1 필라멘트와 제2 필라멘트를 피드백 신호에 따라 단락하거나 개방시키는 필라멘트의 스위칭 회로를 구성하는 이중 필라멘트 구조의 엑스선관 스위칭 구조에 있어서, 내부가 진공이며, 중공 형성되는 집속관과, 상기 집속관의 하부에 형성되는 스템과, 상기 스템을 통하여 상기 집속관 내부로 유입되는 제1 수전핀과 상기 제1 수전핀에 대응하는 제1 대응 수전핀에 상호 연결되는 제1 필라멘트와, 상기 스템을 통하여 상기 집속관 내부로 유입되는 제2 수전핀과 상기 제1 수전핀에 상호 연결되는 제2 필라멘트와, 상기 집속관의 외주면 또는 내주면에 부착되는 접지핀 및 상기 제1 수전핀과 상기 접지핀에 상호 연결되는 접지 가이드를 포함하는 4핀 구조의 엑스선관과, 상기 스위칭 회로에 전류를 공급하는 전류공급장치와, 상기 전류공급장치로부터 공급받는 전류를 상기 제1 대응 수전핀 또는 상기 제2 수전핀으로 공급하도록 하는 스위칭 소자 및, 상기 전류공급장치와 상기 스위칭 소자 사이에 구비되며, 회로 내 피드백 신호에 기초하여 상기 제1 필라멘트 또는 상기 제2 필라멘트의 정상 작동 여부를 판단하고, 상기 제1 필라멘트 또는 상기 제2 필라멘트로 전류가 공급되도록 상기 스위칭 소자를 제어하는 제어부를, 포함하여, 메인 필라멘트인 상기 제1 필라멘트가 비작동시, 보조 필라멘트인 상기 제2 필라멘트가 작동되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어부는 상기 피드백 신호에 기초하여, 상기 제1 필라멘트가 정상 작동 중으로 판단할 경우, 상기 스위치 소자를 개방하도록 제어하고, 상기 제1 필라멘트가 비정상 작동 중으로 판단될 경우, 상기 제2 필라멘트가 동작하도록 상기 스위치 소자를 단락되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 다른 관점에 따른 이중 필라멘트 구조의 엑스선관 스위칭 구조는, 엑스선관의 제1 필라멘트와 제2 필라멘트를 피드백 신호에 따라 단락하거나 개방시키는 필라멘트의 스위칭 회로를 구성하는 이중 필라멘트 구조의 엑스선관 스위칭 구조에 있어서, 제1 수전핀와 상기 제1 수전핀에 대응하는 제1 대응 수전핀에 상호 연결되는 제1 필라멘트와, 제2 수전핀와 상기 제1 수전핀에 대응하는 제2 대응 수전핀에 상호 연결되는 제2 필라멘트와, 제1 접지핀 및 제2 접지핀과, 상기 제1 수전핀과 상기 제1 접지핀에 상호 연결되는 제1 접지 가이드 및 상기 제2 수전핀과 상기 제2 접지핀에 상호 연결되는 제2 접지 가이드를 포함하는 6핀 구조의 엑스선관과, 상기 스위칭 회로에 전류를 공급하는 전류공급장치와, 상기 전류공급장치로부터 공급받는 전류를 상기 제1 필라멘트 또는 상기 제2 필라멘트로 공급하도록 하는 스위칭 소자와, 상기 전류공급장치와 상기 스위칭 소자 사이에 구비되며, 회로 내 피드백 신호에 기초하여 상기 제1 필라멘트 또는 상기 제2 필라멘트의 정상 작동 여부를 판단하고, 상기 제1 필라멘트 또는 상기 제2 필라멘트로 전류가 공급되도록 상기 스위칭 소자를 제어하는 제어부를, 포함하여, 메인 필라멘트인 상기 제1 필라멘트가 비작동시, 보조 필라멘트인 상기 제2 필라멘트가 작동되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 엑스선관은 집속, 상기 집속관의 하부에 형성되는 스템, 상기 스템을 통하여 상기 집속관 내부로 유입되는 제1 수전핀과 상기 제1 수전핀에 대응하는 제1 대응 수전핀에 상호 연결되는 제1 필라멘트, 상기 스템을 통하여 상기 집속관 내부로 유입되는 제2 수전핀과 상기 제2 수전핀에 대응하는 제2 대응 수전핀에 상호 연결되는 제2 필라멘트, 상기 집속관의 외주면 또는 내주면에 부착되는 제1 접지핀 및 제2 접지핀, 상기 제1 수전핀과 상기 제1 접지핀에 상호 연결되는 제1 접지 가이드 및 상기 제2 수전핀과 상기 제2 접지핀에 상호 연결되는 제2 접지 가이드를 포함한다.
또한, 상기 엑스선관은 내부가 진공이며, 중공 형성되는 제1 집속관 및 제2 집속관, 제1 집속관과 제2 집속관의 하부에 형성되는 스템, 상기 스템을 통하여 상기 제1 집속관 내부로 유입되는 제1 수전핀과 상기 제1 수전핀에 대응하는 제1 대응 수전핀에 상호 연결되는 제1 필라멘트, 상기 스템을 통하여 상기 제2 집속관 내부로 유입되는 제2 수전핀과 상기 제2 수전핀에 대응하는 제2 대응 수전핀에 상호 연결되는 제2 필라멘트, 상기 제1 집속관의 외주면 또는 내주면에 부착되는 제1 접지핀, 상기 제2 집속관의 외주면 또는 내주면에 부착되는 제2 접지핀, 상기 제1 수전핀과 상기 제1 접지핀에 상호 연결되는 제1 접지 가이드 및 상기 제2 수전핀과 상기 제2 접지핀에 상호 연결되는 제2 접지 가이드를 포함한다.
또한, 상기 제1 집속관 및 상기 제2 집속관은 각각 원통형으로 형성되되, 상기 제1 집속관의 외주면과 상기 제2 집속관의 외주면이 접면되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어부는 상기 피드백 신호에 기초하여, 상기 제1 필라멘트가 정상 작동 중으로 판단할 경우, 상기 스위치 소자를 개방하도록 제어하고, 상기 제1 필라멘트가 비정상 작동 중으로 판단될 경우, 상기 제2 필라멘트가 동작하도록 상기 스위치 소자를 단락되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 이중 필라멘트 구조의 엑스선관 및 스위칭 구조는 메인 필라멘트인 제1 필라멘트와 보조 필라멘트인 제2 필라멘트를 포함하는 이중 필라멘트 구조의 엑스선관이 메인 필라멘트인 제1 필라멘트가 비작동시 보조 필라멘트인 제2 필라멘트가 작동되도록 하여, 종래의 열화 등 각종 요인으로 인해 필라멘트가 작동하지 않는 경우, 필라멘트 스위칭 구동을 통해 제전 작업의 중단이 방지되는 효과가 있다.
도 1은 본 출원인이 생산하여 시판중인 엑스선 조사 장치 중에서 고전압발생기와 연결되어 엑스선을 조사하는 엑스선관의 일례를 나타낸 예시도이다.
도 2는 종래의 엑스선관의 구조를 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이중 필라멘트 구조의 엑스선관을 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이중 필라멘트 구조의 엑스선관을 도시한 평면도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 이중 필라멘트 구조의 엑스선관을 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 이중 필라멘트 구조의 엑스선관을 도시한 평면도이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 이중 필라멘트 구조의 엑스선관을 도시한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 이중 필라멘트 구조의 엑스선관을 도시한 평면도이다.
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이중 필라멘트 구조의 엑스선관 스위칭 구조를 나타낸 예시도로서, 스위칭 소자가 개방되어 있는 상태를 나타낸 예시도이다.
도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이중 필라멘트 구조의 엑스선관 스위칭 구조를 나타낸 예시도로서, 스위칭 소자가 단락되어 있는 상태를 나타낸 예시도이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 이중 필라멘트 구조의 엑스선관 스위칭 구조를 나타낸 예시도로서, 스위칭 소자가 개방되어 있는 상태를 나타낸 예시도이다.
도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 이중 필라멘트 구조의 엑스선관 스위칭 구조를 나타낸 예시도로서, 스위칭 소자가 단락되어 있는 상태를 나타낸 예시도이다.
도 13은 본 발명의 제3 실시예에 따른 이중 필라멘트 구조의 엑스선관 스위칭 구조를 나타낸 예시도로서, 스위칭 소자가 개방되어 있는 상태를 나타낸 예시도이다.
도 14는 본 발명의 제3 실시예에 따른 이중 필라멘트 구조의 엑스선관 스위칭 구조를 나타낸 예시도로서, 스위칭 소자가 단락되어 있는 상태를 나타낸 예시도이다.
도 2는 종래의 엑스선관의 구조를 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이중 필라멘트 구조의 엑스선관을 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이중 필라멘트 구조의 엑스선관을 도시한 평면도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 이중 필라멘트 구조의 엑스선관을 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 이중 필라멘트 구조의 엑스선관을 도시한 평면도이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 이중 필라멘트 구조의 엑스선관을 도시한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 이중 필라멘트 구조의 엑스선관을 도시한 평면도이다.
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이중 필라멘트 구조의 엑스선관 스위칭 구조를 나타낸 예시도로서, 스위칭 소자가 개방되어 있는 상태를 나타낸 예시도이다.
도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이중 필라멘트 구조의 엑스선관 스위칭 구조를 나타낸 예시도로서, 스위칭 소자가 단락되어 있는 상태를 나타낸 예시도이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 이중 필라멘트 구조의 엑스선관 스위칭 구조를 나타낸 예시도로서, 스위칭 소자가 개방되어 있는 상태를 나타낸 예시도이다.
도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 이중 필라멘트 구조의 엑스선관 스위칭 구조를 나타낸 예시도로서, 스위칭 소자가 단락되어 있는 상태를 나타낸 예시도이다.
도 13은 본 발명의 제3 실시예에 따른 이중 필라멘트 구조의 엑스선관 스위칭 구조를 나타낸 예시도로서, 스위칭 소자가 개방되어 있는 상태를 나타낸 예시도이다.
도 14는 본 발명의 제3 실시예에 따른 이중 필라멘트 구조의 엑스선관 스위칭 구조를 나타낸 예시도로서, 스위칭 소자가 단락되어 있는 상태를 나타낸 예시도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
아래 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 상세히 설명한다. 도면에 관계없이 동일한 부재번호는 동일한 구성요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도있음은 물론이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이중 필라멘트 구조의 엑스선관을 도시한 사시도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 이중 필라멘트 구조의 엑스선관은 집속관(100), 상기 집속관(100) 하부에 형성되는 스템(200), 상기 스템(200)을 통하여 상기 집속관(100) 내부로 유입되는 제1 수전핀(310)와 상기 제1 수전핀(310)에 대응하는 제1 대응 수전핀(320)에 상호 연결되는 제1 필라멘트(300), 상기 스템(200)을 통하여 상기 집속관(100) 내부로 유입되는 제2 수전핀(410)과 상기 제1 수전핀(310)에 상호 연결되는 제2 필라멘트(400), 상기 집속관(100) 외주면 또는 내주면에 부착되는 접지핀(500), 상기 제1 수전핀(310)과 상기 접지핀(500)에 상호 연결되는 접지 가이드(600)를 포함한다.
상기 집속관(100)은 필라멘트(Filament)에서 발생된 열전자를 집속하여 베릴륨(Beryllium, Be) 재질의 타겟(도 2의 도면부호: 21 참조)으로 조사되도록 가이드 하는 부분으로서, 내부가 중공인 원통형 형상으로 형성된다. 상기 집속관(100)은 일반적으로 캐소드(Cathode) 관이라고도 한다.
상기 스템(200)은 상기 집속관(100) 하부에 형성되는 부분으로서, 재질은 유리 또는 세라믹 재질이 사용된다. 상기 스템(200)은 상기 집속관(100) 하부에 상호 이격되어 형성된다.
상기 제1 필라멘트(300)는 상기 스템(200)을 관통하여 일부가 상기 집속관(100) 내부로 유입되는 제1 수전핀(310)과 상기 제1 수전핀에 대응하는 제1 대응 수전핀(320)의 상단에 상기 제1 수전핀과 상기 제1 대응 수전핀에 상호 연결되게 형성된다.
상기 제2 필라멘트(400)는 상기 스템(200)을 관통하여 일부가 상기 집속관(100) 내부로 유입되는 제2 수전핀(410)과 상기 제1 수전핀(310)의 상단에 상기 제2 수전핀과 상기 제1 수전핀에 상호 연결되게 형성된다.
상기 집속관(100)이 집속관의 역할을 하기 위해서는, 상기 제1 필라멘트(300)와 상기 제2 필라멘트(400)가 상기 집속관(100) 내부에서 상기 집속관(100)과 일정한 거리를 유지하면서 안정적으로 그 형태를 유지해야 한다. 따라서, 이를 위해서 상기 제1 수전핀(310)과 상기 제1 대응 수전핀(320) 및 상기 제2 수전핀(410)은 다소 단단한 집속관 연결용 도전 와이어로 이루어지는 것이 바람직하며, 코바(kovar), 구리를 포함하는 전기가 잘 흐르는 재질로 이루어질 수 있으며, 유리와 열팽창 계수를 같게 만든 철, 니켈, 코발트의 합금인 코바가 사용되는 것이 바람직하다.
상기 접지핀(500)은 엑스선관 외부의 전압발생장치로부터 전원을 상기 집속관(100)에 인가하는 역할로써, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이중 필라멘트 구조의 엑스선관을 도시한 평면도로, 도 4를 참조하면, 상기 접지핀(500)은 상기 집속관(100) 외주면 또는 내주면에 부착되도록 형성된다.
상기 접지 가이드(600)는 상기 제1 수전핀(310)과 상기 접지핀(500)의 하부 (상기 집속관(100) 외부)에 상호 연결되되, 상기 제1 필라멘트(300)와 상기 제2 필라멘트(400) 사이에 위치하게 형성되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 접지핀(500)은 상기 집속관(100)과 외주면 또는 내주면에 접촉하고 있으므로, 상기 제1 수전핀(310)을 통해 인가된 전압은 상기 접지 가이드(600)와 상기 접지핀(500)을 통해 상기 집속관(100)에도 동전위로 인가된다.
따라서, 애노드로 작용하는 타겟과 캐소드인 상기 집속관(100) 사이에는 상술한 공급 전압에 대응되는 전위차가 발생하게 되며, 이러한 전위차에 대응되는 만큼 집속관(100) 내측에서 상기 제1 필라멘트(300) 또는 상기 제2 필라멘트(400)로부터 방출된 열전자가 가속되어 전자빔을 형성하게 된다.
상기 제1 수전핀(310)과 상기 제1 대응 수전핀(320) 및 상기 제2 수전핀(410)은 엑스선관 외부에 위치하는 전압발생장치와 연결되며, 이를 통해 연결된 상기 제1 필라멘트(300) 또는 상기 제2 필라멘트(400)에 전류가 인가됨으로써 상기 제1 필라멘트(300) 또는 상기 제2 필라멘트(400)의 전기 저항에 의해 열이 발생하며, 이러한 열전자는 상기 집속관(100)에 의해 집속된다.
따라서, 상기 열전자는 상기 집속관(100)을 음극으로 하고, 상기 타겟을 양극으로 하여 음극과 양극의 전압 차에 의해 가속됨으로써 전자빔을 형성하여, 상기 전자빔이 상기 타겟과 충돌함으로써 엑스선이 발생하게 된다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 이중 필라멘트 구조의 엑스선관을 도시한 사시도이고, 도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 이중 필라멘트 구조의 엑스선관을 도시한 평면도이다.
도 5 내지 6을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 이중 필라멘트 구조의 엑스선관은
집속관(100), 상기 집속관의 하부에 형성되는 스템(200), 상기 스템(200)을 통하여 상기 집속관(100) 내부로 유입되는 제1 수전핀(310)와 상기 제1 수전핀(310)에 대응하는 제1 대응 수전핀(320)에 상호 연결되는 제1 필라멘트(300), 상기 스템(200)을 통하여 상기 집속관(100) 내부로 유입되는 제2 수전핀(410)과 상기 제2 수전핀(410)에 대응하는 제2 대응 수전핀(420)에 상호 연결되는 제2 필라멘트(400), 상기 집속관(100)의 외주면 또는 내주면에 부착되는 제1 접지핀(500a) 및 제2 접지핀(500b), 상기 제1 수전핀(310)과 상기 제1 접지핀(500a)에 상호 연결되는 제1 접지 가이드(600a) 및 상기 제2 수전핀(410)과 상기 제2 접지핀(500b)에 상호 연결되는 제2 접지 가이드(600b)를 포함한다.
여기서, 상기 집속관(100), 상기 스템(200), 상기 제1 필라멘트(300)는 앞서 도 3 내지 4를 참조하여 설명한 바(제1 실시예)와 같은 기능적 구성을 가지므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
또한, 상기 제1 접지핀(500a)과 상기 제1 접지 가이드(600a)는 상술한 제1 실시예의 접지핀(500)과 접지가이드(600)에 대응되는 구성이나, 제1 실시예와 다르게 상기 제1 필라멘트(300)만 상기 제1 접지핀(500a)과 상기 제1 접지 가이드(600a)에 연결되는 구조를 가지므로, 상기 제1 수전핀(310)을 통해 인가된 전압으로 인해서는 상기 제1 필라멘트(300)만 전자빔을 형성하게 되는 것은 당연한 바이다.
제2 실시예에서의 상기 제2 필라멘트(400)는 제1 실시예에서의 제2 필라멘트(400)와 대응되는 구성이나 구조에서 차이가 있다.
이에 대하여 상세히 설명하자면, 제2 실시예에서의 제2 필라멘트(400)는 스템(200)을 관통하여 일부가 집속관(100) 내부로 유입되는 제2 수전핀(410)과 제2 대응 수전핀(420)의 상단에 상기 제2 수전핀(410)과 상기 제2 대응 수전핀(420)에 상호 연결되게 형성된다.
또한, 제2 실시예에 따른 이중 필라멘트 구조의 엑스선관은 상기 제2 접지핀(500b)이 상기 집속관(100)의 외주면 또는 내주면에 부착되도록 추가로 구비되며, 상기 제2 접지핀(500b)과 상기 제2 수전핀(410)의 하부(상기 집속관(100) 외부)에 상호 연결되는 제2 접지 가이드(600b)가 추가로 구비된다.
상기 접지핀(500)과 상기 제1 접지핀(500a)과 마찬가지로, 상기 제2 접지핀(500b)도 상기 집속관(100)과 접촉하고 있으므로, 상기 제2 수전핀(410)을 통해 인가된 전압은 상기 제2 접지 가이드(600b)와 상기 제2 접지핀(500b)을 통해 상기 집속관(100)에도 동전위로 인가되어 애노드로 작용하는 타겟과 캐스드인 상기 집속관(100) 사이에는 상술한 공급 전압에 대응되는 전위차가 발생하게 되며, 이러한 전위차에 대응되는 만큼 집속관(100) 내측에서 상기 제2 필라멘트(400)로부터 방출된 열전자가 가속되어 전자빔을 형성하게 된다.
즉, 제1 실시예에서의 이중 필라멘트 구조의 엑스선관은 제2 필라멘트(400)가 제1 수전핀(310)에 연결되는 구성으로 제1 수전핀(310), 제1 대응수전핀(320), 제2 수전핀(410), 접지핀(500)으로 이루어지는 4핀 구조의 이중 필라멘트 구조의 엑스선관을 의미하며, 제2 실시예에서는 제2 필라멘트(400)가 제2 수전핀(410)과 제2 대응 수전핀(420)에 상호 연결되어, 제1 수전핀(310), 제1 대응 수전핀(320), 제2 수전핀(410), 제2 대응 수전핀(420), 제1 접지핀(500a), 제2 접지핀(500b)으로 이루어지는 6핀 구조의 이중 필라멘트 구조의 엑스선관을 의미한다.
제1 실시예와 제2 실시예에 따른 이중 필라멘트 구조의 엑스선관은 기능적인 부분은 동일하며, 구조에서 다소 차이가 있다. 더불어, 상기 제1 접지핀(500a)과 제2 접지핀(500b)이 대응되는 위치에 형성될 수 있으며, 상기 제1 접지핀(500a)과 제2 접지핀(500b)에 의해 집속관(100)의 위치가 고정될 수 있는 효과가 있다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 이중 필라멘트 구조의 엑스선관을 도시한 사시도이고, 도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 이중 필라멘트 구조의 엑스선관을 도시한 평면도이다.
도 7 내지 8을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 이중 필라멘트 구조의 엑스선관은 제1 집속관(100a), 제2 집속관(100b), 제1 집속관(100a)과 제2 집속관(100b)의 하부에 형성되는 스템(200), 상기 스템(200)을 통하여 상기 제1 집속관(100a) 내부로 유입되는 제1 수전핀(310)과 상기 제1 수전핀(310)에 대응하는 제1 대응 수전핀(320)에 상호 연결되는 제1 필라멘트(300), 상기 스템(200)을 통하여 상기 제2 집속관(100b) 내부로 유입되는 제2 수전핀(410)과 상기 제2 수전핀(410)에 대응하는 제2 대응 수전핀(420)에 상호 연결되는 제2 필라멘트(400), 상기 제1 집속관(100a)의 외주면 또는 내주면에 부착되는 제1 접지핀(500a), 상기 제2 집속관(100b)의 외주면 또는 내주면에 부착되는 제2 접지핀(500b), 상기 제1 수전핀(310)과 상기 제1 접지핀(500a)에 상호 연결되는 제1 접지 가이드(600a), 상기 제2 수전핀(410)과 상기 제2 접지핀(500b)에 상호 연결되는 제2 접지 가이드(600b)를 포함한다.
제3 실시예에서의 스템(200), 제1 필라멘트(300), 제1 수전핀(310), 제1 대응 수전핀(320), 제2 필라멘트(400), 제2 수전핀(410), 제2 대응 수전핀(420), 제1 접지핀(500a), 제2 접지핀(500b), 제1 접지 가이드(600a) 및 제2 접지 가이드(600b)는 앞서 상술한 제2 실시예에서의 스템(200), 제1 필라멘트(300), 제1 수전핀(310), 제1 대응 수전핀(320), 제2 필라멘트(400), 제2 수전핀(410), 제2 대응 수전핀(420), 제1 접지핀(500a), 제2 접지핀(500b), 제1 접지 가이드(600a) 및 제2 접지 가이드(600b)와 대응되는 구성으로 상세한 설명은 생략하도록 한다.
다만, 제3 실시예에서의 집속관은 제2 실시예에서의 집속관(100)과 달리 제3 실시예에서는 제1 집속관(100a)과 제2 집속관(100b)으로 2개의 집속관이 구비된다.
상기 제1 집속관(100a)은 내부에 제1 수전핀(310), 제1 대응 수전핀(320) 및 제1 필라멘트(300)를 수용하도록 형성되며, 상기 제2 집속관(100b)은 내부에 제2 수전핀(410), 제2 대응 수전핀(420) 및 제2 필라멘트(400)를 수용하도록 형성된다.
또한, 제3 실시예에서는 상기 제1 접지핀(500a)은 상기 제1 집속관(100a)의 외주면 또는 내주면에 부착되며, 상기 제2 접지핀(500b)은 상기 제2 집속관(100b)의 외주면 또는 내주면에 부착되는 것이 특징이다.
즉, 상기 제1 접지핀(500a)은 상기 제1 집속관(100a)과 접촉하고 있으므로, 상기 제1 수전핀(310)을 통해 인가된 전압은 상기 제1 접지 가이드(600a)와 상기 제1 접지핀(500a)을 통해 상기 제1 집속관(100a)에 동전위로 인가되며, 상기 제2 접지핀(500b)은 상기 제2 집속관(100b)과 접촉하고 있으므로, 상기 제2 수전핀(410)을 통해 인가된 전압은 상기 제2 접지 가이드(600b)와 상기 제2 접지핀(500b)을 통해 상기 제2 집속관(100b)에 동전위로 인가된다. 여기서 각각의 집속관 내측의 필라멘트로부터 방출된 열전자에 의해 전자빔을 형성하는 원리는 전술한 바와 동일한 원리로 상세한 설명은 생략하도록 한다.
상기 제1 집속관(100a)과 상기 제2 집속관(100b)은 각각 원통형으로 형성되며, 상기 제1 집속관(100a)의 외주면과 상기 제2 집속관(100b)의 외주면이 접면되도록 형성된다.
즉, 제3 실시예에 따른 이중 필라멘트 구조의 엑스선관은 제2 실시예 대비 각 필라멘트(제1 필라멘트와 제2 필라멘트) 별로 집속관이 구비되는 구조이다. 상기 제1 집속관(100a)과 상기 제2 집속관(100b)은 제2 실시예에서의 집속관(100) 대비 소형화되는 것이 바람직하다.
따라서, 제3 실시예에 따른 상기 제1 집속관(100a)과 상기 제2 집속관(100b)은 제1 실시예 또는 제2 실시예에 따른 단일 집속관(100) 대비 다소 체적된 것으로, 도 1에 도시된 바와 같이 기존의 동일한 크기의 유리관(10) 내측에 수용하는 것이 가능하다.
상술한 바와 같이 상기 제1 집속관(100a)과 상기 제2 집속관(100b)의 크기는 다소 축소된 반면, 그 내측에 구비된 제1 필라멘트(300)와 제2 필라멘트(400)에 인가되는 전압의 크기는 제1 실시예 및 제2 실시예와 동일한 바, 이 경우 크기가 다소 축전된 상기 제1 집속관(100a)과 상기 제2 집속관(100b)은 체적에 대응하여 전압 및 전류의 밀도 집중이 발생하게 되므로, 이로 인해 방전 등이 발생할 수 있다.
따라서, 인가 전압 전체가 상기 제1 접속관(100a)와 제2 집속관(100b)에 의해 어스(earth)되도록 방전 면적을 더 확보하기 위해서는, 상기 제1 집속관(100a)과 상기 제2 집속관(100b)이 상호 접촉되게 형성되어야 한다.
상술한 바와 같은 제3 실시예에 따른 이중 필라멘트 구조의 엑스선관은 각 필라멘트 별로 각 집속관에 의해 차폐되므로, 이에 대응하여 집속 효율이 더 높아지고, 어느 하나의 필라멘트로부터 발생하는 열은 각 집속관에 의해 차폐되므로, 이러한 열이 다른 필라멘트에 영향을 미치지 않게 되므로 열화를 최소화 할 수 있는 효과가 있다.
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이중 필라멘트 구조의 엑스선관 스위칭 구조를 나타낸 예시도로서, 스위칭 소자가 개방되어 있는 상태를 나타낸 예시도이고, 도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이중 필라멘트 구조의 엑스선관 스위칭 구조를 나타낸 예시도로서, 스위칭 소자가 단락되어 있는 상태를 나타낸 예시도이다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 이중 필라멘트 구조의 엑스선관 스위칭 구조는 도 9 내지 10에 도시된 바와 같이 엑스선관(1000)의 제1 필라멘트(300)와 제2 필라멘트(400)를 피드백 신호에 따라 단락하거나 개방시키는 필라멘트의 스위칭 회로로 구성된다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 이중 필라멘트 구조의 엑스선관 스위칭 구조는 크게 엑스선관(1000), 전류공급장치(2000), 스위칭 소자(3000), 제어부(4000)를 포함한다.
먼저, 상기 엑스선관(1000)은 내부가 진공이며, 중공 형성되는 집속관(100)과, 상기 집속관의 하부에 형성되는 스템과, 상기 스템을 통하여 상기 집속관 내부로 유입되는 제1 수전핀(310)과 상기 제1 수전핀에 대응하는 제1 대응 수전핀(320)에 상호 연결되는 제1 필라멘트(300)와, 상기 스템을 통하여 상기 집속관 내부로 유입되는 제2 수전핀(410)과 상기 제1 수전핀(310)에 상호 연결되는 제2 필라멘트(400)와, 상기 집속관 외주면 또는 내주면에 부착되는 접지핀(500) 및 상기 제1 수전핀과 상기 접지핀에 상호 연결되는 접지 가이드를 포함하여 4핀 구조로 형성된다. 이에 대해서는 앞서 도 3 내지 4를 참조하여 설명한 제1 실시예에 따른 이중 필라멘트 구조의 엑스선관과 동일한 구조로 상세한 설명은 생략하도록 한다.
다음, 상기 전류공급장치(2000)는 상기 스위칭 회로에 전류를 공급하는 역할로, 바람직하게는 제1 수전핀(310), 제1 대응수전핀(320), 제2 수전핀(410) 및 접지핀(500)에 전류를 공급하여 상기 제1 필라멘트(300) 또는 상기 제2 필라멘트(400)로 전류가 인가되도록 한다.
다음, 상기 스위칭 소자(3000)는 상기 전류공급장치(2000)로부터 공급받는 전류를 상기 제1 대응 수전핀(320) 또는 상기 제2 수전핀(410)으로 공급하도록 개방 또는 단락된다.
다음, 상기 제어부(4000)는 상기 전류공급장치(2000)와 상기 스위칭 소자(3000) 사이에 구비되며, 회로 내 피드백 신호에 기초하여 상기 제1 필라멘트(300) 또는 상기 제2 필라멘트(400)의 정상 작동 여부를 판단하고, 상기 제1 필라멘트(300) 또는 상기 제2 필라멘트(400)로 전류가 공급되도록 상기 스위칭 소자(3000)를 개방 또는 단락되도록 제어한다.
상기 제어부(4000)는 도 9에 도시된 바와 같이 상기 스위칭 회로의 피드백 신호에 기초하여, 상기 제1 필라멘트(300)가 정상 작동 중으로 판단할 경우 또는 상시에, 상기 스위치 소자(3000)를 개방하도록 제어하고, 도 10에 도시된 바와 같이 상기 제1 필라멘트(300)가 비정상 작동 중으로 판단될 경우, 상기 제2 필라멘트(400)가 동작하도록 상기 스위치 소자(3000)를 단락되도록 제어한다.
즉, 본 발명의 제1 실시예에 따른 이중 필라멘트 구조의 엑스선관 스위칭 구조는 4핀으로 구성되는 이중 필라멘트 구조의 엑스선관에 있어서, 메인 필라멘트인 상기 제1 필라멘트(300)가 비작동시, 보조 필라멘트인 상기 제2 필라멘트(400)가 작동되도록 스위칭 하는 것이 가능하다.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 이중 필라멘트 구조의 엑스선관 스위칭 구조를 나타낸 예시도로서, 스위칭 소자가 개방되어 있는 상태를 나타낸 예시도이고, 도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 이중 필라멘트 구조의 엑스선관 스위칭 구조를 나타낸 예시도로서, 스위칭 소자가 단락되어 있는 상태를 나타낸 예시도이다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 이중 필라멘트 구조의 엑스선관 스위칭 구조는 도 11 내지 12에 도시된 바와 같이 엑스선관(1000)의 제1 필라멘트(300)와 제2 필라멘트(400)를 피드백 신호에 따라 단락하거나 개방시키는 필라멘트의 스위칭 회로로 구성된다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 이중 필라멘트 구조의 엑스선관 스위칭 구조는 크게 엑스선관(1000), 전류공급장치(2000), 스위칭 소자(3000), 제어부(4000)를 포함한다.
상기 엑스선관(1000)은 집속관(100), 상기 집속관의 하부에 형성되는 스템, 상기 스템을 통하여 상기 집속관 내부로 유입되는 제1 수전핀(310)과 상기 제1 수전핀에 대응하는 제1 대응 수전핀(320)에 상호 연결되는 제1 필라멘트(300), 상기 스템을 통하여 상기 집속관 내부로 유입되는 제2 수전핀(410)과 상기 제2 수전핀에 대응하는 제2 대응 수전핀(420)에 상호 연결되는 제2 필라멘트(400), 상기 집속관 외주면 또는 내주면에 부착되는 제1 접지핀(500a) 및 제2 접지핀(500b), 상기 제1 수전핀과 상기 제1 접지핀에 상호 연결되는 제1 접지 가이드 및 상기 제2 수전핀과 상기 제2 접지핀에 상호 연결되는 제2 접지 가이드를 포함하여 6핀 구조로 형성된다. 이에 대해서는 앞서 도 5 내지 6을 참조하여 설명한 제2 실시예에 따른 이중 필라멘트 구조의 엑스선관과 동일한 구조로 상세한 설명은 생략하도록 한다.
다음, 상기 전류공급장치(2000)는 상기 스위칭 회로에 전류를 공급하는 역할로, 바람직하게는 제1 수전핀(310), 제1 대응수전핀(320), 제2 수전핀(410), 제2 대응 수전핀(420), 제1 접지핀(500a) 및 제2 접지핀(500b)에 전류를 공급하여 상기 제1 필라멘트(300) 또는 상기 제2 필라멘트(400)로 전류가 인가되도록 한다.
다음, 상기 스위칭 소자(3000)는 상기 전류공급장치(2000)로부터 공급받는 전류를 상기 제1 필라멘트(300) 또는 상기 제2 필라멘트(400)로 공급하도록 개방 또는 단락된다.
다음, 상기 제어부(4000)는 상기 전류공급장치(2000)와 상기 스위칭 소자(3000) 사이에 구비되며, 회로 내 피드백 신호에 기초하여 상기 제1 필라멘트(300) 또는 상기 제2 필라멘트(400)의 정상 작동 여부를 판단하고, 상기 제1 필라멘트(300) 또는 상기 제2 필라멘트(400)로 전류가 공급되도록 상기 스위칭 소자(3000)를 개방 또는 단락되도록 제어한다.
상기 제어부(4000)는 도 11에 도시된 바와 같이 상기 스위칭 회로의 피드백 신호에 기초하여, 상기 제1 필라멘트(300)가 정상 작동 중으로 판단할 경우 또는 상시에, 상기 스위치 소자(3000)를 개방하도록 제어하고, 도 12에 도시된 바와 같이 상기 제1 필라멘트(300)가 비정상 작동 중으로 판단될 경우, 상기 제2 필라멘트(400)가 동작하도록 상기 스위치 소자(3000)를 단락되도록 제어한다.
즉, 본 발명의 제2 실시예에 따른 이중 필라멘트 구조의 엑스선관 스위칭 구조는 6핀으로 구성되는 이중 필라멘트 구조의 엑스선관에 있어서, 메인 필라멘트인 상기 제1 필라멘트(300)가 비작동시, 보조 필라멘트인 상기 제2 필라멘트(400)가 작동되도록 스위칭 하는 것이 가능하다.
도 13은 본 발명의 제3 실시예에 따른 이중 필라멘트 구조의 엑스선관 스위칭 구조를 나타낸 예시도로서, 스위칭 소자가 개방되어 있는 상태를 나타낸 예시도이고, 도 14는 본 발명의 제3 실시예에 따른 이중 필라멘트 구조의 엑스선관 스위칭 구조를 나타낸 예시도로서, 스위칭 소자가 단락되어 있는 상태를 나타낸 예시도이다.
도 13 내지 14를 참조하면, 본 발명에 따른 제3 실시예에 따른 이중 필라멘트 구조의 엑스선관 스위칭 구조는, 앞서 도 11 내지 12를 참조하여 설명한 제2 실시예에 따른 이중 필라멘트 구조의 엑스선관 스위칭 구조와 엑스선관(1000)의 구조에 차이가 있으며, 그 외 구성은 동일한 구조로 이루어진다.
본 발명에 따른 제3 실시예에 따른 이중 필라멘트 구조의 엑스선관 스위칭 구조의 엑스선관은 도 7 내지 8을 참조하여 설명한 본 발명의 제3 실시예에 따른 이중 필라멘트 구조의 엑스선관 즉, 2개의 집속관으로 이루어지는 6핀으로 구성되는 이중 필라멘트 구조의 엑스선관 구조를 가지며, 본 발명에 따른 제3 실시예에 따른 이중 필라멘트 구조의 엑스선관 스위칭 구조 또한, 역시 메인 필라멘트인 상기 제1 필라멘트(300)가 비작동시, 보조 필라멘트인 상기 제2 필라멘트(400)가 작동되도록 스위칭 하는 것이 가능한 것은 물론이다. 이에 대해서는 상술한 도 7과 도 8에 대한 설명과 도 13 내지 14를 참조하도록 하며 상세한 설명은 생략하도록 한다.
다만, 도 14를 참조하면, 스위칭 소자(3000)가 단락된 상태에서는 상기 제1 집속관(100a)과 상기 제2 집속관(100b)이 전술한 바와 같이 상호 접촉되게 형성됨으로써, 시계 방향을 따라 전류가 전압발생장치(2000) 측으로 순환되는 것이 가능하다.
이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해되어야 한다.
100: 집속관
200: 스템
300: 제1 필라멘트 310: 제1 수전핀
320: 제1 대응 수전핀 400: 제2 필라멘트
410: 제2 수전핀 420: 제2 대응 수전핀
500: 접지핀 500a: 제1 접지핀
500b: 제2 접지핀 600: 접지 가이드
600a: 제1 접지 가이드 600b: 제2 접지 가이드
1000: 엑스선관 2000: 전압발생장치
3000: 스위칭 소자 4000: 제어부
300: 제1 필라멘트 310: 제1 수전핀
320: 제1 대응 수전핀 400: 제2 필라멘트
410: 제2 수전핀 420: 제2 대응 수전핀
500: 접지핀 500a: 제1 접지핀
500b: 제2 접지핀 600: 접지 가이드
600a: 제1 접지 가이드 600b: 제2 접지 가이드
1000: 엑스선관 2000: 전압발생장치
3000: 스위칭 소자 4000: 제어부
Claims (16)
- 집속관;
상기 집속관의 하부에 형성되는 스템;
상기 스템을 통하여 상기 집속관 내부로 유입되는 제1 수전핀와 상기 제1 수전핀에 대응하는 제1 대응 수전핀에 상호 연결되는 제1 필라멘트;
상기 스템을 통하여 상기 집속관 내부로 유입되는 제2 수전핀과 상기 제1 수전핀에 상호 연결되는 제2 필라멘트;
상기 집속관 외주면 또는 내주면에 부착되는 접지핀; 및
상기 제1 수전핀과 상기 접지핀에 상호 연결되는 접지 가이드;를 포함하는 이중 필라멘트 구조의 엑스선관.
- 제1항에 있어서,
상기 집속관은,
상기 스템과 상호 이격되어, 상기 제1 필라멘트 및 상기 제2 필라멘트와,
상기 제1 수전핀과 상기 제1 대응 수전핀과 상기 제2 수전핀의 일부를 수용하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 이중 필라멘트 구조의 엑스선관.
- 제1항에 있어서,
상기 접지 가이드는,
상기 제1 수전핀과 상기 접지핀에 상호 연결되되,
상기 제1 필라멘트와 상기 제2 필라멘트 사이에 위치하게 형성되는 것을 특징으로 하는 이중 필라멘트 구조의 엑스선관.
- 집속관;
상기 집속관의 하부에 형성되는 스템;
상기 스템을 통하여 상기 집속관 내부로 유입되는 제1 수전핀와 상기 제1 수전핀에 대응하는 제1 대응 수전핀에 상호 연결되는 제1 필라멘트;
상기 스템을 통하여 상기 집속관 내부로 유입되는 제2 수전핀과 상기 제2 수전핀에 대응하는 제2 대응 수전핀에 상호 연결되는 제2 필라멘트;
상기 집속관의 외주면 또는 내주면에 부착되는 제1 접지핀 및 제2 접지핀;
상기 제1 수전핀과 상기 제1 접지핀에 상호 연결되는 제1 접지 가이드; 및
상기 제2 수전핀과 상기 제2 접지핀에 상호 연결되는 제2 접지 가이드;를 포함하는 이중 필라멘트 구조의 엑스선관.
- 제4항에 있어서,
상기 집속관은,
상기 스템과 상호 이격되어, 상기 제1 필라멘트 및 상기 제2 필라멘트와,
상기 제1 수전핀과 상기 제1 대응 수전핀과 상기 제2 수전핀과 상기 제2 대응 수전핀의 일부를 수용하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 이중 필라멘트 구조의 엑스선관.
- 제4항에 있어서,
상기 제1 필라멘트와 상기 제2 필라멘트는 상호 이격되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 이중 필라멘트 구조의 엑스선관.
- 제1 집속관 및 제2 집속관;
제1 집속관과 제2 집속관의 하부에 형성되는 스템;
상기 스템을 통하여 상기 제1 집속관 내부로 유입되는 제1 수전핀과 상기 제1 수전핀에 대응하는 제1 대응 수전핀에 상호 연결되는 제1 필라멘트;
상기 스템을 통하여 상기 제2 집속관 내부로 유입되는 제2 수전핀과 상기 제2 수전핀에 대응하는 제2 대응 수전핀에 상호 연결되는 제2 필라멘트;
상기 제1 집속관의 외주면 또는 내주면에 부착되는 제1 접지핀;
상기 제2 집속관의 외주면 또는 내주면에 부착되는 제2 접지핀;
상기 제1 수전핀과 상기 제1 접지핀에 상호 연결되는 제1 접지 가이드; 및
상기 제2 수전핀과 상기 제2 접지핀에 상호 연결되는 제2 접지 가이드;를 포함하는 이중 필라멘트 구조의 엑스선관.
- 제7항에 있어서,
상기 제1 집속관 및 상기 제2 집속관은 각각 원통형으로 형성되되,
상기 제1 집속관의 외주면과 상기 제2 집속관의 외주면이 접면되는 것을 특징으로 하는 이중 필라멘트 구조의 엑스선관.
- 제7항에 있어서,
상기 제1 집속관 및 상기 제2 집속관은,
상기 스템과 상호 이격되어 형성되되,
상기 제 1 집속관은 상기 제1 필라멘트와,
상기 제1 수전핀과 상기 제1 대응 수전핀의 일부를 수용하도록 형성되며,
상기 제 2 집속관은 상기 제2 필라멘트와,
상기 제2 수전핀과 상기 제2 대응 수전핀의 일부를 수용하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 이중 필라멘트 구조의 엑스선관.
- 엑스선관의 제1 필라멘트와 제2 필라멘트를 피드백 신호에 따라 단락하거나 개방시키는 필라멘트의 스위칭 회로를 구성하는 이중 필라멘트 구조의 엑스선관 스위칭 구조에 있어서,
내부가 진공이며, 중공 형성되는 집속관과, 상기 집속관의 하부에 형성되는 스템과, 상기 스템을 통하여 상기 집속관 내부로 유입되는 제1 수전핀과 상기 제1 수전핀에 대응하는 제1 대응 수전핀에 상호 연결되는 제1 필라멘트와, 상기 스템을 통하여 상기 집속관 내부로 유입되는 제2 수전핀과 상기 제1 수전핀에 상호 연결되는 제2 필라멘트와, 상기 집속관의 외주면 또는 내주면에 부착되는 접지핀 및 상기 제1 수전핀과 상기 접지핀에 상호 연결되는 접지 가이드를 포함하는 4핀 구조의 엑스선관;
상기 스위칭 회로에 전류를 공급하는 전류공급장치;
상기 전류공급장치로부터 공급받는 전류를 상기 제1 대응 수전핀 또는 상기 제2 수전핀으로 공급하도록 하는 스위칭 소자; 및
상기 전류공급장치와 상기 스위칭 소자 사이에 구비되며, 회로 내 피드백 신호에 기초하여 상기 제1 필라멘트 또는 상기 제2 필라멘트의 정상 작동 여부를 판단하고, 상기 제1 필라멘트 또는 상기 제2 필라멘트로 전류가 공급되도록 상기 스위칭 소자를 제어하는 제어부;를 포함하여,
메인 필라멘트인 상기 제1 필라멘트가 비작동시, 보조 필라멘트인 상기 제2 필라멘트가 작동되는 것을 특징으로 하는 이중 필라멘트 구조의 엑스선관 스위칭 구조.
- 제10항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 피드백 신호에 기초하여, 상기 제1 필라멘트가 정상 작동 중으로 판단할 경우, 상기 스위치 소자를 개방하도록 제어하고,
상기 제1 필라멘트가 비정상 작동 중으로 판단될 경우, 상기 제2 필라멘트가 동작하도록 상기 스위치 소자를 단락되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 이중 필라멘트 구조의 엑스선관 스위칭 구조.
- 엑스선관의 제1 필라멘트와 제2 필라멘트를 피드백 신호에 따라 단락하거나 개방시키는 필라멘트의 스위칭 회로를 구성하는 이중 필라멘트 구조의 엑스선관 스위칭 구조에 있어서,
제1 수전핀와 상기 제1 수전핀에 대응하는 제1 대응 수전핀에 상호 연결되는 제1 필라멘트와, 제2 수전핀와 상기 제1 수전핀에 대응하는 제2 대응 수전핀에 상호 연결되는 제2 필라멘트와, 제1 접지핀 및 제2 접지핀과, 상기 제1 수전핀과 상기 제1 접지핀에 상호 연결되는 제1 접지 가이드 및 상기 제2 수전핀과 상기 제2 접지핀에 상호 연결되는 제2 접지 가이드를 포함하는 6핀 구조의 엑스선관;
상기 스위칭 회로에 전류를 공급하는 전류공급장치;
상기 전류공급장치로부터 공급받는 전류를 상기 제1 필라멘트 또는 상기 제2 필라멘트로 공급하도록 하는 스위칭 소자;
상기 전류공급장치와 상기 스위칭 소자 사이에 구비되며, 회로 내 피드백 신호에 기초하여 상기 제1 필라멘트 또는 상기 제2 필라멘트의 정상 작동 여부를 판단하고, 상기 제1 필라멘트 또는 상기 제2 필라멘트로 전류가 공급되도록 상기 스위칭 소자를 제어하는 제어부;를 포함하여,
메인 필라멘트인 상기 제1 필라멘트가 비작동시, 보조 필라멘트인 상기 제2 필라멘트가 작동되는 것을 특징으로 하는 이중 필라멘트 구조의 엑스선관 스위칭 구조.
- 제12항에 있어서,
상기 엑스선관은,
집속관;
상기 집속관의 하부에 형성되는 스템;
상기 스템을 통하여 상기 집속관 내부로 유입되는 제1 수전핀과 상기 제1 수전핀에 대응하는 제1 대응 수전핀에 상호 연결되는 제1 필라멘트;
상기 스템을 통하여 상기 집속관 내부로 유입되는 제2 수전핀과 상기 제2 수전핀에 대응하는 제2 대응 수전핀에 상호 연결되는 제2 필라멘트;
상기 집속관의 외주면 또는 내주면에 부착되는 제1 접지핀 및 제2 접지핀;
상기 제1 수전핀과 상기 제1 접지핀에 상호 연결되는 제1 접지 가이드; 및
상기 제2 수전핀과 상기 제2 접지핀에 상호 연결되는 제2 접지 가이드;를 포함하는 이중 필라멘트 구조의 엑스선관 스위칭 구조.
- 제12항에 있어서,
상기 엑스선관은,
내부가 진공이며, 중공 형성되는 제1 집속관 및 제2 집속관;
제1 집속관과 제2 집속관의 하부에 형성되는 스템;
상기 스템을 통하여 상기 제1 집속관 내부로 유입되는 제1 수전핀과 상기 제1 수전핀에 대응하는 제1 대응 수전핀에 상호 연결되는 제1 필라멘트;
상기 스템을 통하여 상기 제2 집속관 내부로 유입되는 제2 수전핀과 상기 제2 수전핀에 대응하는 제2 대응 수전핀에 상호 연결되는 제2 필라멘트;
상기 제1 집속관의 외주면 또는 내주면에 부착되는 제1 접지핀;
상기 제2 집속관의 외주면 또는 내주면에 부착되는 제2 접지핀;
상기 제1 수전핀과 상기 제1 접지핀에 상호 연결되는 제1 접지 가이드; 및
상기 제2 수전핀과 상기 제2 접지핀에 상호 연결되는 제2 접지 가이드;를 포함하는 이중 필라멘트 구조의 엑스선관 스위칭 구조.
- 제14항에 있어서,
상기 제1 집속관 및 상기 제2 집속관은 각각 원통형으로 형성되되,
상기 제1 집속관의 외주면과 상기 제2 집속관의 외주면이 접면되는 것을 특징으로 하는 이중 필라멘트 구조의 엑스선관 스위칭 구조.
- 제12항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 피드백 신호에 기초하여, 상기 제1 필라멘트가 정상 작동 중으로 판단할 경우, 상기 스위치 소자를 개방하도록 제어하고,
상기 제1 필라멘트가 비정상 작동 중으로 판단될 경우, 상기 제2 필라멘트가 동작하도록 상기 스위치 소자를 단락되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 이중 필라멘트 구조의 엑스선관 스위칭 구조.
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|---|---|---|---|
| KR1020200085518A KR20220007379A (ko) | 2020-07-10 | 2020-07-10 | 이중 필라멘트 구조의 엑스선관 및 스위칭 구조 |
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|---|---|---|---|
| KR1020200085518A KR20220007379A (ko) | 2020-07-10 | 2020-07-10 | 이중 필라멘트 구조의 엑스선관 및 스위칭 구조 |
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|---|---|---|---|
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|---|---|
| KR (1) | KR20220007379A (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20240030009A (ko) | 2022-08-29 | 2024-03-07 | 주식회사 레메디 | 필라멘트 제조 방법, 그에 의해 제조된 필라멘트 및 이를 구비하는 엑스선 튜브 |
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| KR101439208B1 (ko) | 2013-04-30 | 2014-09-12 | (주)선재하이테크 | X선관 튜브 구조 |
| KR20200031795A (ko) | 2018-09-17 | 2020-03-25 | (주)선재하이테크 | 연엑스선 튜브 |
-
2020
- 2020-07-10 KR KR1020200085518A patent/KR20220007379A/ko not_active Application Discontinuation
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| KR20240030009A (ko) | 2022-08-29 | 2024-03-07 | 주식회사 레메디 | 필라멘트 제조 방법, 그에 의해 제조된 필라멘트 및 이를 구비하는 엑스선 튜브 |
| WO2024048843A1 (ko) | 2022-08-29 | 2024-03-07 | 주식회사 레메디 | 필라멘트 제조 방법, 그에 의해 제조된 필라멘트 및 이를 구비하는 엑스선 튜브 |
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