KR20220124859A - 엑스선 조사장치 빔 정렬시스템 및 정렬방법 - Google Patents

엑스선 조사장치 빔 정렬시스템 및 정렬방법 Download PDF

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Abstract

엑스선조사 장치 빔 정렬시스템을 제공한다. 엑스선조사 장치 빔 정렬 시스템은 엑스선튜브가 탑재된 엑스선조사장치; 및 상기 엑스선튜브의 엑스선빔이 조사되는 대상물이 거치되는 거치유닛을 포함하며, 상기 엑스선조사장치와 상기 거치유닛은 상기 엑스선빔의 중심과 상기 대상물의 중심축이 동축선상에 위치되도록 세팅될 수 있다.

Description

엑스선 조사장치 빔 정렬시스템 및 정렬방법{X-RAY GENERATING DEVICE ADJUSTING SYSTEM AND ALIGNMENT METHOD THEREOF}
본 발명은 엑스선 조사장치 빔 정렬시스템 및 그 정렬방법에 관한 것이다.
엑스선 조사 장치는 원자력 발전소에서 사용되는 개인피폭 선량계에 대한 성능 시험용 방사선 조사 및 방사선 계측기의 에너지 반응도 등을 측정하는 데 사용될 수 있다. 조사 장치의 엑스선 튜브는 조사하고자 하는 선량계 또는 계측기와 엑스선빔 중심을 정렬하여 정확한 양의 엑스선이 정확한 부위에 조사됨을 보증하는 것이 필요하다. 통상적으로는 이를 위한 엑스선 튜브 정렬 시 엑스선 튜브 위치 조정 장치 없이, 수작업을 통한 정렬 후에 대상물과 영구 고정하는 방식을 적용한다. 특히 높이 및 각도를 조절할 수 없어 최초 정렬 시 어려움이 있으며, 경년 변화로 정렬 상태에 문제가 발생할 경우 본래의 상태에서 벗어난 정도를 알 수 없다. 아울러 엑스선 튜브와 대상물 상호간의 위치를 재 정렬시 관련된 고정장치 전반을 분해해야 한다. 결국 최초 정렬 시와 동일한 상태로 정렬되었음을 보장할 수 없는 문제점이 있다.
한국공개특허 제10-1137156호
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 엑스선 조사장치 제작 설치 시 튜브 중심 정렬 상태를 보증할 수 있는 엑스선 조사장치 빔 정렬시스템을 제공하는 것이다.
또한, 주기적인 점검으로 인하여 엑스선 조사장치 빔 정렬 상태 변화가 발생되는 경우에도 이로 인한 기준 조사 오류를 방지할 수 있는 엑스선 조사장치 빔 정렬시스템을 제공하는 것이다.
또한, 엑스선 조사장치의 다양한 위치 가변과, 대상물이 위치되는 거치수단 자체의 위치를 복합적으로 고려하여 보정할 수 있는 엑스선 조사장치 빔 정렬시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 면(aspect)에 따른 엑스선조사 장치 빔 정렬시스템은, 엑스선튜브가 탑재된 엑스선조사장치; 상기 엑스선튜브의 엑스선빔이 조사되는 대상물이 거치되는 거치유닛; 상기 엑스선빔의 중심과 상기 대상물의 중심축이 동축선상에 위치되도록 세팅되는, 엑스선조사장치를 포함할 수 있다.
또한, 상기 엑스선과 상기 대상물은 레이저빔 조사를 통하여 상기 동축선상으로 세팅되는 것일 수 있다.
또한, 상기 엑스선조사장치는, 상기 엑스선튜브를 위치 이동시키기 위한 위치조정유닛을 더 포함하며, 상기 엑스선과 상기 대상물은 상기 위치조정유닛의 작동을 기반으로 상기 동축선상에 세팅되는 것일 수 있다.
또한, 상기 위치조정유닛은 상기 엑스선튜브의 최하단에 위치되며, 상기 엑스선튜브를 수직 또는 수평방향 간에 위치 조정하기 위한 제1위치조정부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 위치조정유닛은 상기 제1위치조정부의 상부에 위치되며, 상기 엑스선튜브를 수직 또는 수평방향 간에 위치 조정하기 위한 제2위치조정부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 위치조정유닛은 상기 제2위치조정부의 상부에 위치되며, 상기 엑스선튜브를 설정각도로 위치 조정하기 위한 제3위치조정부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 위치조정유닛은 상기 제1위치조정부와 상기 제2위치조정부 중 적어도 어느 한 곳에는 높이 가변 상태를 측정하기 위한 제1측정부를 더 포함하되, 상기 제1측정부는 상기 동축선상 상태에서, 상기 높이 가변 상태를 측정하는 것일 수 있다.
또한, 상기 위치조정유닛은 상기 제1위치조정부와 상기 제2위치조정부 중 적어도 어느 하나의 진퇴 가변 상태를 측정하기 위한 제2측정부를 더 포함하되, 상기 제2측정부는 상기 동축선상에 상태에서, 상기 진퇴 가변 상태를 측정하는 것일 수 있다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 면(aspect)에 따른 엑스선조사장치 빔 정렬방법은 엑스선튜브가 탑재된 엑스선조사장치가 세팅되는 단계; 상기 엑스선튜브의 엑스선빔이 조사되는 대상물이 거치유닛에 세팅되는 단계; 및 상기 엑스선빔의 중심과 상기 대상물의 중심축이 동축선상에 위치되도록 세팅되는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 엑스선과 상기 대상물은 레이저빔 조사를 통하여 상기 동축선상으로 세팅되는 것일 수 있다.
또한, 상기 엑스선튜브는 상기 엑스선조사장치에 구비되는 위치조정유닛을 통해 위치 이동되며, 상기 엑스선과 상기 대상물은 상기 위치조정유닛의 작동을 기반으로 상기 동축선상에 세팅되는 것일 수 있다.
또한, 상기 위치조정유닛은 상기 엑스선튜브의 최하단에 위치되며, 상기 엑스선튜브를 수직 또는 수평방향 간에 위치 조정하기 위한 제1위치조정부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 위치조정유닛은 상기 제1위치조정부의 상부에 위치되며, 상기 엑스선튜브를 수직 또는 수평방향 간에 위치 조정하기 위한 제2위치조정부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 위치조정유닛은 상기 제2위치조정부의 상부에 위치되며, 상기 엑스선튜브를 설정각도로 위치 조정하기 위한 제3위치조정부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 위치조정유닛은 상기 제1위치조정부와 상기 제2위치조정부 중 적어도 어느 한 곳에는 높이 가변 상태를 측정하기 위한 제1측정부를 더 포함하되, 상기 제1측정부는 상기 동축선상에 위치된 상태에서, 상기 높이 가변 상태를 측정할 수 있다.
또한, 상기 위치조정유닛은 상기 제1위치조정부와 상기 제2위치조정부 중 적어도 어느 하나의 진퇴 가변 상태를 측정하기 위한 제2측정부를 더 포함하되, 상기 제2측정부는 상기 동축선상에 위치된 상태에서, 상기 진퇴 가변 상태를 측정할 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 엑스선 조사장치 빔 정렬시스템 및 정렬방법에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.
본 발명에 따르면 엑스선 조사장치 제작 설치 시 튜브 중심 정렬 상태를 보증할 수 있는 엑스선 조사장치 빔 정렬시스템을 제공할 수 있다.
또한, 주기적인 점검으로 인하여 엑스선 조사장치 빔 정렬 상태 변화가 발생되는 경우에도 이로 인한 기준 조사 오류를 방지할 수 있는 엑스선 조사장치 빔 정렬시스템을 제공할 수 있다.
또한, 엑스선 조사장치의 다양한 위치 가변과, 대상물이 위치되는 거치수단 자체의 위치를 복합적으로 고려하여 보정할 수 있는 엑스선 조사장치 빔 정렬시스템을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스선조사 장치 빔 정렬방법을 순차적으로 도시한 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스선조사 장치의 구성들을 도시한 도면이다.
도 3은 도 1에 따른 구성 중 일부를 도시한 도면이다.
도 4는 도 1에 따른 구성들 중 일부를 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓일 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 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, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 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, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스선조사 장치 빔 정렬 방법(S100)은, 엑스선조사장치 세팅단계(S110), 거치유닛 세팅단계(S110), 중심축 세팅단계(S130)를 포함할 수 있다.
여기서 상기 S110은 엑스선튜브(110)가 탑재된 엑스선조사장치(100)가 세팅될 수 있다. 상기 S120은 상기 엑스선튜브(110)의 엑스선빔(B)이 조사되는 대상물(T)이 거치유닛(200)에 세팅될 수 있다(도 2 및 S110 참조).
상기 S130은 상기 엑스선빔(B)의 중심과 상기 대상물(T)의 중심축이 동축선상에 위치되도록 세팅될 수 있다. 이때 상기 엑스선빔(B)과 상기 대상물(T)은 레이저빔(L) 등의 조사를 통하여 상기 동축선상으로 세팅될 수 있다. (도 2 및 S130 참조)
상기 엑스선튜브(110)는 상기 엑스선조사장치(100)에 구비되는 위치조정유닛(210)을 통해 위치 이동될 수 있다. 상기 엑스선빔(B)과 상기 대상물(T)은 상기 위치조정유닛(210)의 작동을 기반으로 상기 동축선상에 세팅되는 것일 수 있다(도 2 참조).
여기서 상기 위치조정유닛(210)의 상기 엑스선튜브(110)의 최하단에 위치되는 제1위치조정부(121)는 상기 엑스선튜브(110)를 수직 또는 수평방향 간에 위치 조정할 수 있다(도 3 및 도4 참조).
아울러 상기 위치조정유닛(210)의 제3위치조정부(123)는 상기 제2위치조정부(122)의 상부에 위치되며, 상기 엑스선튜브(110)를 설정각도로 위치 조정할 수 있다. 상기 위치조정유닛(210)의 제1측정부(130)는 상기 제1위치조정부(121)와 상기 제2위치조정부(122) 중 적어도 어느 한 곳에 위치될 수 있다. (도 3 및 도4 참조).
상기 제1측정부(121)는 상기 제1위치조정부(121)와 상기 제2위치조정부(122) 중 적어도 어느 하나의 높이 가변 상태를 측정할 수 있다. 여기서 상기 제1측정부(130)는 상기 동축선상의 위치 상태에서, 상기 높이 가변 상태를 확정적으로 측정할 수 있다(도 2 내지 도 4 참조).
상기 위치조정유닛(210)의 제2측정부(140)는 상기 제1위치조정부(121)와 상기 제2위치조정부(122) 중 적어도 어느 하나의 전후 또는 좌우간의 진퇴(進退) 가변 상태를 측정할 수 있다. 여기서 상기 제2측정부(140)는 상기 동축선상의 위치 상태에서, 상기 진퇴 가변 상태를 확정적으로 측정할 수 있다(도 2 내지 도 4 참조).
이하에서는 전술한 내용을 기반으로 하는 엑스선조사 장치 빔 정렬 시스템에 대하여 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스선조사 장치 빔 정렬 시스템의 구성들을 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스선조사 장치 빔 정렬 시스템은 엑스선조사장치(100), 거치유닛(200)을 포함할 수 있다. 상기 엑스선조사장치(100)는 엑스선튜브(110) 및 위치조정유닛(120)을 포함할 수 있다.
상기 위치조정유닛(120)은 제1위치조정부(121), 제2위치조정부(122), 제3위치조정부(123), 제1측정부(130) 및 제2측정부(140)를 포함할 수 있다. 상기 거치유닛(200)은 이송부(210), 거치몸체(220) 및 가변몸체(230)를 포함할 수 있다.
엑스선조사장치(100)는 상기 엑스선튜브(110)가 탑재되어 대상물(T)에 대한 엑스선빔(B)의 조사가 가능하다. 상기 거치유닛(200)은 상기 엑스선튜브(110)의 엑스선빔(B)이 조사되는 대상물(T)이 거치될 수 있다.
여기서 상기 엑스선빔(B)의 중심과 상기 대상물(T)의 중심축이 동축선상에 위치되도록 세팅될 수 있다. 이러한 세팅은 상기 엑스선빔(B)이 상기 대상물(T)에 정확하게 조사될 수 있도록 하기 위한 것이다. 이를 위하여 상기 엑스선튜브(110)의 중심과 상기 대상물(T)의 중심이 일치하도록 해주는 것이다.
상기 엑스선빔(B)과 상기 대상물(T)은 별도의 조사수단(미도시)을 통해 예컨데 레이저빔(L) 등의 조사를 사전에 실시하여 상기 동축선상으로의 세팅이 수행되도록 할 수 있다.
상기 위치조정유닛(120)은 상기 엑스선조사장치(100)에 구비될 수 있다. 이러한 상기 위치조정유닛(120)은 상기 엑스선튜브(110)를 위치이동 시키기 위한 것이다.
상기 엑스선빔(B)과 상기 대상물(T)은 상기 위치조정유닛(210)의 작동을 기반으로 상기 동축선상에 세팅될 수 있다.
상기 위치조정유닛(210)의 상기 제1위치조정부(121)는 상기 엑스선튜브(110)의 최하단에 위치될 수 있다. 상기 제1위치조정부(121)는 상기 엑스선튜브(110)를 수직 또는 수평방향 간에 위치 이동시키기 위한 것이다.
상기 위치조정유닛(210)의 상기 제2위치조정부(122)는 상기 제1위치조정부의 상부에 위치되며, 상기 엑스선튜브(110)를 수직 또는 수평방향 간에 위치 조정하기 위한 것이다.
여기서 상기 제1위치조정부(121)와 상기 제2위치조정부(122)는 상호간에 순차적 혹은 비순차적으로 조합되어 상기 동축선상의 상태를 구현할 수 있다. 물론, 상기 제1위치조정부(121)와 상기 제2위치조정부(122)는 선택적으로 단일 구동되는 것도 가능하다.
상기 위치조정유닛(210)의 상기 제3위치조정부(123)는 상기 제2위치조정부(122)의 상부에 위치되며, 상기 엑스선튜브(110)를 설정각도로 위치 조정할 수 있다. 예컨데 전후방향에서 대각으로 유동되거나, 좌우방향에서 대각으로 유동되는 것이 가능하다.
상기 위치조정유닛(210)은의 상기 제1측정부(130)는 상기 제1위치조정부(121)와 상기 제2위치조정부(122) 중 적어도 어느 한 곳에 구비될 수 있다.
이러한 상기 제1측정부(130)는 상기 제1위치조정부(121) 또는 상기 제2위치조정부(122)의 수평방향 유동시 이들의 높이 가변 상태를 측정하기 위한 것이다.
특히 상기 제1측정부(130)는 상기 동축선상의 위치 상태에서, 상기 높이 가변 상태를 측정할 수 있다. 이를 통해 상기 동축선상의 위치 상태를 사후적으로 정확하게 반복 구현하는데 활용할 수 있다.
상기 위치조정유닛(210)의 상기 제2측정부(140)는 상기 제1위치조정부(121)와 상기 제2위치조정부(122) 중 적어도 어느 하나에 구비될 수 있다. 상기 제2측정부(140)는 상기 제1위치조정부(121)와 상기 제2위치조정부(122)의 진퇴 가변 상태를 측정할 수 있다.
특히 상기 제2측정부(140)는 상기 동축선상에서, 상기 진퇴 가변 상태를 측정할 수 있다. 이를 통해 상기 동축선상의 위치 상태를 사후적으로 정확하게 반복 구현하는데 활용할 수 있다.
상기 거치유닛(200)의 상기 이송부(210)는 상부에 위치되는 대상을 전방과 후방으로 이동시키기 위한 것이다. 예컨데 컨베이어 방식, 슬라이딩 방식 등 다양한 방식이 적용될 수 있다.
여기서 상기 거치유닛(200)의 상기 거치몸체(220)는 상기 이송부(210)상에서 이동되는 대상에 해당된다. 이러한 상기 거치몸체(220)의 형태는 상기 이송부(210)의 형태를 고려하여 다양하게 구비될 수 있다.
상기 거치유닛(200)의 상기 가변몸체(230)는 상기 거치몸체(220)상에 구비되며 기본적으로 상하간에 높이 조절이 가능하게 구동된다. 이러한 상기 가변몸체(230)의 상부에는 상기 엑스선빔(B) 조사를 위한 대상물(T)이 위치될 수 있다.
상기 가변몸체(230)는 상기 거치몸체(220)상에서 일정범위로 슬라이딩방식으로 진퇴유동 가능하게 구비될 수 있다. 여기서 상기 대상물(T)은 예컨데 선량계, 방사선 계측기 등을 포함하는 것일 수 있다.
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 이해해야만 한다.
100: 엑스선조사장치
110: 엑스선튜브
120: 위치조정유닛
121: 제1위치조정부
122: 제2위치조정부
123: 제3위치조정부
200: 거치유닛
210: 이송부
211: 지지다리
220: 거치몸체
230: 가변몸체
T: 대상물
B: 엑스선빔
L: 레이저빔

Claims (6)

  1. 엑스선튜브가 탑재된 엑스선조사장치가 세팅되는 단계;
    상기 엑스선튜브의 엑스선빔이 조사되는 대상물이 거치유닛에 세팅되는 단계; 및
    상기 엑스선빔의 중심과 상기 대상물의 중심축이 동축선상에 위치되도록 세팅되는 단계를 포함하는, 엑스선조사 장치 빔 정렬 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 엑스선과 상기 대상물은 레이저빔 조사를 통하여 상기 동축선상으로 세팅되는 것인, 엑스선조사 장치 빔 정렬 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 엑스선튜브는 상기 엑스선조사장치에 구비되는 위치조정유닛을 통해 위치이동되며,
    상기 엑스선과 상기 대상물은 상기 위치조정유닛의 작동을 기반으로 상기 동축선상에 세팅되는 것인, 엑스선조사 장치 빔 정렬 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 위치조정유닛은 상기 엑스선튜브의 최하단에 위치되며, 상기 엑스선튜브를 수직 또는 수평방향 간에 위치 조정하기 위한 제1위치조정부를 포함하는, 엑스선조사 장치 빔 정렬 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 위치조정유닛은 상기 제1위치조정부의 상부에 위치되며, 상기 엑스선튜브를 수직 또는 수평방향 간에 위치 조정하기 위한 제2위치조정부를 더 포함하는, 엑스선조사 장치 빔 정렬 방법.
  6. 엑스선튜브가 탑재된 엑스선조사장치; 및
    상기 엑스선튜브의 엑스선빔이 조사되는 대상물이 거치되는 거치유닛을 포함하며,
    상기 엑스선조사장치와 상기 거치유닛은 상기 엑스선빔의 중심과 상기 대상물의 중심축이 동축선상에 위치되도록 세팅되는, 엑스선조사 장치 빔 정렬 시스템.
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