KR20230164783A - X-ray source - Google Patents

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KR20230164783A
KR20230164783A KR1020220063896A KR20220063896A KR20230164783A KR 20230164783 A KR20230164783 A KR 20230164783A KR 1020220063896 A KR1020220063896 A KR 1020220063896A KR 20220063896 A KR20220063896 A KR 20220063896A KR 20230164783 A KR20230164783 A KR 20230164783A
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clamp
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chip carrier
terminal
ray tube
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KR1020220063896A
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Inventor
이승호
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주식회사 나노엑스코리아
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J35/00X-ray tubes
    • H01J35/02Details
    • H01J35/04Electrodes ; Mutual position thereof; Constructional adaptations therefor
    • H01J35/06Cathodes
    • H01J35/064Details of the emitter, e.g. material or structure
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
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    • H01J35/02Details
    • H01J35/16Vessels; Containers; Shields associated therewith
    • H01J35/165Vessels; Containers; Shields associated therewith joining connectors to the tube

Abstract

본 발명에 따른 엑스레이 튜브는 절연소재로 이루어지고, 내부에 소정의 공간이 형성된 튜브 본체; 상기 튜브 본체의 일측단부에 배치되며, 타겟이 결합된 애노드 전극; 상기 튜브 본체의 타측단부에 상기 애노드 전극과 대향하도록 배치되며, 에미터 칩이 내장된 칩 캐리어가 결합된 캐소드 전극 및 절연 소재로 마련되고, 상기 튜브 본체를 밀폐하며 하나 이상의 전극 단자가 관통되는 밀폐부를 포함하되, 상기 캐소드 전극은, 절연소재로 마련되고, 상기 전극 단자가 연결되며, 상기 칩 캐리어가 그 상부에 고정되는 기재부와, 상기 전극 단자와 결합되고, 상기 칩 캐리어를 상기 기재부에 고정시키는 복수의 클램프를 포함한다.The X-ray tube according to the present invention includes a tube body made of an insulating material and having a predetermined space therein; an anode electrode disposed on one end of the tube body and coupled with a target; It is disposed at the other end of the tube body to face the anode electrode, and is provided with a cathode electrode and an insulating material combined with a chip carrier containing an emitter chip, and seals the tube body and has a seal through which one or more electrode terminals penetrate. The cathode electrode includes a base portion made of an insulating material, the electrode terminal is connected to the base portion, and the chip carrier is fixed to the upper portion, the cathode electrode is coupled to the electrode terminal, and the chip carrier is attached to the base portion. Includes a plurality of clamps for fastening.

Description

엑스레이 튜브{X-RAY SOURCE}X-ray tube{X-RAY SOURCE}

본 발명은 엑스레이 튜브에 관한 것이다. The present invention relates to an x-ray tube.

일반적인 엑스레이 발생장치는 전자빔을 발생시키는 캐소드(음극)와 캐소드에서 나온 전자빔이 높은 운동에너지를 가지고 충돌하여 엑스레이를 발생시키는 애노드(양극)으로 구성된다. A typical X-ray generator consists of a cathode (cathode) that generates an electron beam and an anode (anode) that generates X-rays when the electron beam from the cathode collides with high kinetic energy.

즉, 엑스레이 발생장치의 출력은 캐소드에서 나오는 전자빔의 전류(관전류)와 캐소드와 애노드 사이에 인가되는 전압(관전압)에 비례한다.In other words, the output of the X-ray generator is proportional to the current of the electron beam coming from the cathode (tube current) and the voltage applied between the cathode and anode (tube voltage).

이때 애노드에는 텅스텐, 몰리브데늄, 구리등의 원자번호가 높은 금속재질의 타겟을 형성하여 타겟에 부딪힌 전자가 타겟 원자들과의 전자기적 상호작용에 의한 가속을 겪으면서 엑스레이 복사를 방출한다. At this time, a target made of a metal material with a high atomic number such as tungsten, molybdenum, and copper is formed at the anode, and electrons that hit the target undergo acceleration due to electromagnetic interaction with the target atoms and emit X-ray radiation.

또는, 타겟 원자에 속박된 전자들이 타겟으로 부딪히는 전자들과 운동량과 에너지를 교환함으로써 여기되었다가 기저상태로 복귀할 때 여기상태와 기저상태 사이의 에너지 차이에 해당하는 전자기복사를 방출하는 방식으로 엑스레이를 생성한다. Alternatively, when electrons bound to a target atom are excited by exchanging momentum and energy with electrons hitting the target and then return to the ground state, they emit electromagnetic radiation corresponding to the energy difference between the excited state and the ground state. creates .

엑스레이 발생장치에서 전자빔은 에미터에서 발생되는데, 과거의 필라멘트 방식의 에미터와는 달리, 최근에는 CNT 소재 기반의 에미터나 스핀트(Spindt) 공정을 통해 제조된 FEA(Field Emitter Array) 형태의 냉음극 에미터들이 사용되고 있다.In an Cathode emitters are being used.

특히, 반도체 공정을 이용하여 제조된 FEA칩의 경우, 엑스레이 발생장치 내에 고정시키기 위해 기재부에 FEA칩을 본딩하여 고정하고, 각 핀과 FEA칩 간에 와이어 본딩을 진행하여 전극간 통전을 구현한다. In particular, in the case of an FEA chip manufactured using a semiconductor process, the FEA chip is fixed by bonding to the base material to be fixed in the X-ray generator, and wire bonding is performed between each pin and the FEA chip to realize electricity supply between electrodes.

FEA칩을 기재부에 고정하기 위해서는 일차적으로 FEA칩과 기재부의 본딩 공정을 수행하고, 이차적으로 FEA칩에 통전을 위한 와이어 본딩 공정이 수행된다.In order to fix the FEA chip to the base material, a bonding process is first performed between the FEA chip and the base material, and secondly, a wire bonding process for energizing the FEA chip is performed.

FEA칩을 기재부에 고정하기 위해서는 두 번의 공정이 수행되고, 각 공정마다 제약과 품질적으로 관리되어야 할 사항들이 많아 제작 시간이 길다. In order to fix the FEA chip to the base material, two processes are performed, and each process has many restrictions and quality control issues, so the production time is long.

그리고, 엑스레이 튜브의 제조 시 FEA 칩의 품질에 이상이 발생할 경우, FEA칩이 본딩으로 고정돼 있어 FEA칩 만 별도로 교체가 불가능하기 때문에, 다른 부품을 사용할 수 없다는 단점이 있으므로 이를 해결하기 위한 결합 구조가 요구된다.Also, if an issue occurs in the quality of the FEA chip during the manufacturing of the is required.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 클램프를 이용하여 결합 공정을 단순화한 엑스레이 발생장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.The present invention is intended to solve the above-mentioned problems, and its technical task is to provide an X-ray generator that simplifies the joining process using a clamp.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 상기한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 이하의 설명으로부터 본 발명의 또 다른 기술적 과제들이 도출될 수 있다.The technical problems to be achieved by the present invention are not limited to the above-described technical problems, and other technical problems of the present invention can be derived from the following description.

상술한 기술적 과제를 해결하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 실시예는, 절연소재로 이루어지고, 내부에 소정의 공간이 형성된 튜브 본체; 상기 튜브 본체의 일측단부에 배치되며, 타겟이 결합된 애노드 전극; 상기 튜브 본체의 타측단부에 상기 애노드 전극과 대향하도록 배치되며, 에미터 칩이 내장된 칩 캐리어가 결합된 캐소드 전극 및 절연 소재로 마련되고, 상기 튜브 본체를 밀폐하며 하나 이상의 전극 단자가 관통되는 밀폐부를 포함하되, 상기 캐소드 전극은, 절연소재로 마련되고, 상기 전극 단자가 연결되며, 상기 칩 캐리어가 그 상부에 고정되는 기재부와, 상기 전극 단자와 결합되고, 상기 칩 캐리어를 상기 기재부에 고정시키는 복수의 클램프를 포함한다.As a technical means for solving the above-described technical problem, an embodiment of the present invention includes: a tube body made of an insulating material and having a predetermined space therein; an anode electrode disposed on one end of the tube body and coupled with a target; It is disposed at the other end of the tube body to face the anode electrode, and is provided with a cathode electrode and an insulating material combined with a chip carrier containing an emitter chip, and seals the tube body and has a seal through which one or more electrode terminals penetrate. The cathode electrode includes a base portion made of an insulating material, the electrode terminal is connected to the base portion, and the chip carrier is fixed to the upper portion, the cathode electrode is coupled to the electrode terminal, and the chip carrier is attached to the base portion. Includes a plurality of clamps for fastening.

본 발명에 따르면 복수의 클램프를 이용하여 칩 캐리어를 고정해 공정 시간을 단축할 수 있다. According to the present invention, the process time can be shortened by fixing the chip carrier using a plurality of clamps.

특히, 본 발명에 따른 복수의 클램프에 의해 제조시 칩 캐리어에 이상이 발생할 경우 칩 캐리어만 교체할 수 있어 칩 캐리어 이외의 부품은 재사용할 수 있으므로 생산성을 향상시킬 수 있다.In particular, with the plurality of clamps according to the present invention, if a problem occurs in the chip carrier during manufacturing, only the chip carrier can be replaced, and parts other than the chip carrier can be reused, thereby improving productivity.

본 발명의 효과들은 상술한 효과들로 제한되지 않으며, 이하의 기재로부터 이해되는 모든 효과들을 포함한다.The effects of the present invention are not limited to the effects described above, and include all effects understood from the following description.

도 1은 본 발명의 일 실예에 따른 엑스레이 튜브의 정면도이다.
도 2는 도1에 도시된 B-B선을 따라 절단한 엑스레이 튜브의 단면도이다.
도 3은 캐소드 전극의 사시도이다.
도 4는 기재부의 사시도이다.
도 5는 클램프의 사시도 및 측단면도이다.
도 6은 전극 단자의 사시도이다.
1 is a front view of an X-ray tube according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a cross-sectional view of the X-ray tube cut along line BB shown in Figure 1.
Figure 3 is a perspective view of the cathode electrode.
Figure 4 is a perspective view of the equipment unit.
Figure 5 is a perspective view and side cross-sectional view of the clamp.
Figure 6 is a perspective view of an electrode terminal.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 다만, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 실시예들로 한정되는 것은 아니다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 도면에 나타난 각 구성요소의 크기, 형태, 형상은 다양하게 변형될 수 있다. 명세서 전체에 대하여 동일/유사한 부분에 대해서는 동일/유사한 도면 부호를 붙였다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. However, the present invention may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein. In addition, the attached drawings are only intended to facilitate understanding of the embodiments disclosed in this specification, and the technical idea disclosed in this specification is not limited by the attached drawings. In order to clearly explain the present invention in the drawings, parts not related to the description are omitted, and the size, shape, and shape of each component shown in the drawings may be modified in various ways. Throughout the specification, identical/similar parts are given identical/similar reference numerals.

이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부" 등은 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략하였다. The suffixes “module” and “part” for components used in the following description are given or used interchangeably only for the ease of preparing the specification, and do not have distinct meanings or roles in themselves. Additionally, in describing the embodiments disclosed in this specification, if it is determined that detailed descriptions of related known technologies may obscure the gist of the embodiments disclosed in this specification, the detailed descriptions are omitted.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉 또는 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결(접속, 접촉 또는 결합)"되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결 (접속, 접촉 또는 결합)"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함(구비 또는 마련)"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 "포함(구비 또는 마련)"할 수 있다는 것을 의미한다. Throughout the specification, when a part is said to be “connected (connected, contacted, or combined)” with another part, this means not only when it is “directly connected (connected, contacted, or combined),” but also when it has other members in between. It also includes cases where they are “indirectly connected (connected, contacted, or combined).” Additionally, when a part is said to "include (equip or provide)" a certain component, this does not exclude other components, unless specifically stated to the contrary, but rather "includes (provides or provides)" other components. It means that you can.

본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등과 같이 서수를 나타내는 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용되며, 구성 요소들의 순서나 관계를 제한하지 않는다. 예를 들어, 본 발명의 제1구성요소는 제2구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2구성요소도 제1구성 요소로 명명될 수 있다.Terms representing ordinal numbers, such as first, second, etc., used in this specification are used only for the purpose of distinguishing one component from another component and do not limit the order or relationship of the components. For example, the first component of the present invention may be named a second component, and similarly, the second component may also be named a first component.

도 1은 본 발명의 일 실예에 따른 엑스레이 튜브의 정면도이고, 도 2는 도1에 도시된 B-B선을 따라 절단한 엑스레이 튜브의 단면도이다. Figure 1 is a front view of an X-ray tube according to an embodiment of the present invention, and Figure 2 is a cross-sectional view of the X-ray tube cut along line B-B shown in Figure 1.

도 1 및 도2를 참조하면, 엑스레이 튜브(100)는 튜브 본체(110), 애노드 전극(120), 캐소드 전극(130), 전극 단자(140) 및 밀폐부(150) 를 포함한다.Referring to FIGS. 1 and 2 , the X-ray tube 100 includes a tube body 110, an anode electrode 120, a cathode electrode 130, an electrode terminal 140, and a sealing portion 150.

튜브 본체(110)는 절연소재로 이루어지고, 내부에 소정의 공간이 형성된다.The tube body 110 is made of an insulating material, and a predetermined space is formed inside.

애노드 전극(120)은 튜브 본체(110)의 일측단부에 배치되며, 타겟(125)이 결합된다.The anode electrode 120 is disposed on one end of the tube body 110, and the target 125 is coupled thereto.

애노드 전극(120)은 전기전도성과 열전도성이 높은 금속으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 애노드 전극(120)은 무산소 동(OFC: Oxygen-Free Copper)에 텅스텐(W) 및 몰리브데늄(Mo) 등과 같은 원자 번호가 높은 금속을 브레이징(Brazing) 접합한 합금으로 이루어질 수 있다.The anode electrode 120 may be formed of a metal with high electrical conductivity and thermal conductivity. For example, the anode electrode 120 may be made of an alloy obtained by brazing oxygen-free copper (OFC) and high-atomic number metals such as tungsten (W) and molybdenum (Mo). there is.

한편, 애노드 전극(120)은 회전형 전극으로 형성될 수 있다. 구체적으로, 애노드 전극(120)은 회전형 전극에 구비된 타겟(125)과 이를 지지하는 로터(미도시) 및 회전축(미도시)으로 구성될 수 있다. 이에 따라, 엑스선 발생시 타겟(125)이 회전함으로써 전자빔 충돌영역이 원형 트랙으로 형성되어 높은 출력의 엑스선을 발생시킬 수 있다.Meanwhile, the anode electrode 120 may be formed as a rotating electrode. Specifically, the anode electrode 120 may be composed of a target 125 provided on a rotating electrode, a rotor (not shown) supporting the target, and a rotation shaft (not shown). Accordingly, as the target 125 rotates when X-rays are generated, the electron beam collision area is formed into a circular track, thereby generating high output X-rays.

또한, 애노드 전극(120)의 전자빔 충돌부위에는 타겟(125)이 애노드 전극(120)과 접합하도록 형성될 수 있다. Additionally, a target 125 may be formed at the electron beam impact area of the anode electrode 120 to be bonded to the anode electrode 120.

여기서, 타겟(125)은 용융점이 높고, 원자번호가 높은 원소로 형성된 물질로 전자빔이 충돌하면 높은 효율로 엑스레이를 발생시킬 수 있다. 타겟(125)은 텅스텐 등의 재료로 형성될 수 있다. 예시적으로 타겟(125)은 투과형 또는 반사형으로 형성될 수 있다. Here, the target 125 is a material made of an element with a high melting point and high atomic number, and can generate X-rays with high efficiency when an electron beam collides with it. The target 125 may be formed of a material such as tungsten. For example, the target 125 may be formed as a transmissive or reflective type.

반사형의 경우, 튜브 본체(110)에는 내부에서 외부로 방출되는 엑스선의 출입구인 윈도우가 형성될 수 있다. 예를 들어 윈도우는 베릴륨, 알루미늄 등의 금속재질 또는 형광물질이 도포된 유리재질로 형성될 수 있다. 윈도우가 베릴륨 등의 금속 재질로 형성되는 경우에는, 소정 파장 이하의 엑스선만 방출되도록 필터링될 수 있다. In the case of the reflective type, a window, which is an entrance/exit of X-rays emitted from the inside to the outside, may be formed in the tube body 110. For example, the window may be made of a metal material such as beryllium or aluminum, or a glass material coated with a fluorescent material. If the window is made of a metal material such as beryllium, it may be filtered to emit only X-rays of a predetermined wavelength or less.

반면, 윈도우가 형광물질이 도포된 유리재질로 형성되는 경우에는 윈도우를 통하여 가시광선이 방출될 수 있다.On the other hand, when the window is made of glass material coated with a fluorescent material, visible light can be emitted through the window.

애노드 전극(120)은 둘레에 튜브 본체(10)의 외측면으로 절곡된 플랜지(121)를 포함할 수 있다. 이와 같은 플랜지(121)는 열팽창계수가 튜브 본체(110)의 재료와 비슷한 KOVAR 등의 재료로 형성될 수 있다. The anode electrode 120 may include a flange 121 bent around the outer surface of the tube body 10. Such a flange 121 may be formed of a material such as KOVAR, which has a coefficient of thermal expansion similar to the material of the tube body 110.

따라서, 플랜지(121)를 통해 튜브 본체(110)와 애노드 전극(120)이 접합하는 경우, 접합부위가 고온과 저온 사이의 폭넓은 온도변화에도 접합의 완전성과 진공 기밀성이 유지될 수 있다.Therefore, when the tube body 110 and the anode electrode 120 are joined through the flange 121, the integrity of the joint and vacuum tightness can be maintained despite wide temperature changes between high and low temperatures at the joint area.

도 3은 도 2에 도시된 캐소드 전극의 사시도이고, 도 4는 도 3에 도시된 기재부의 사시도이며, 도 5는 도 3에 도시된 클램프의 사시도 및 측단면도이고, 도 6은 도 3에 도시된 전극 단자의 사시도이다.FIG. 3 is a perspective view of the cathode electrode shown in FIG. 2, FIG. 4 is a perspective view of the base portion shown in FIG. 3, FIG. 5 is a perspective view and side cross-sectional view of the clamp shown in FIG. 3, and FIG. 6 is shown in FIG. 3. This is a perspective view of the electrode terminal.

캐소드 전극(130)은 튜브 본체(110)의 타측 단부에 애노드 전극(120)과 대향하도록 배치되며, 에미터 칩이 결합 또는 내장된 칩 캐리어(131)가 결합되며, 기재부(132)와 복수의 클램프(133)를 포함한다.The cathode electrode 130 is disposed at the other end of the tube body 110 to face the anode electrode 120, is coupled with a chip carrier 131 on which an emitter chip is coupled or embedded, and is connected to the base portion 132 and a plurality of Includes clamp 133.

에미터 칩은 음극 전자를 발생시키고, 방출되는 전자의 궤적을 조절하는 전극이다. 에미터 칩은 필드 에미터 어레이(field emitter arrays, FEA)로 구성되는 것으로, 스핀트(Spindt) 형으로 형성된 것일 수 있다. The emitter chip is an electrode that generates negative electrons and controls the trajectory of the emitted electrons. The emitter chip is composed of field emitter arrays (FEA) and may be formed in a Spindt type.

또한, 에미터 칩은 나노 소재인 탄소나노튜브(Carbon Nano Tube, CNT)와 같은 금속, 탄소계열 물질로 구성되는 전도성 물질을 포함할 수 있다. 그러나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.Additionally, the emitter chip may include a conductive material made of metal or carbon-based materials such as carbon nanotubes (CNTs), which are nanomaterials. However, the present invention is not limited to this.

칩 캐리어(131)는 판 상형의 직육면체 형상으로 마련되고, 상면에 에미터 칩이 결합된다. 그리고, 칩 캐리어(131)는 상면에 복수의 전극 단자를 포함한다.The chip carrier 131 is provided in the shape of a plate-shaped rectangular parallelepiped, and an emitter chip is coupled to the upper surface. Additionally, the chip carrier 131 includes a plurality of electrode terminals on its upper surface.

기재부(132)는 절연체로 마련되고, 하부에 전극 단자(140)가 연결되며, 상면에 칩 캐리어(131)가 고정된다.The base portion 132 is made of an insulator, an electrode terminal 140 is connected to the bottom, and a chip carrier 131 is fixed to the top.

기재부(132)는 상면에 칩 캐리어(131) 및 복수의 클램프(133)가 안착되는 안착홈(132a)이 형성되고, 전극 단자(140)가 관통하는 복수의 제1 관통홀(132b)이 형성된다.The base unit 132 has a seating groove 132a formed on the upper surface into which the chip carrier 131 and a plurality of clamps 133 are seated, and a plurality of first through holes 132b through which the electrode terminal 140 passes. is formed

클램프(133)는 전극 단자(140)와 결합되어 칩 캐리어(131)를 기재부(132)에 고정시킨다.The clamp 133 is coupled to the electrode terminal 140 and fixes the chip carrier 131 to the base portion 132.

클램프(133)는 측단면이 ㄷ 형상으로 마련되고, 상부 단자(133a), 하부 단자(133b) 및 중심축(133c)을 포함한다.The clamp 133 has a C-shaped side cross-section and includes an upper terminal 133a, a lower terminal 133b, and a central axis 133c.

상부 단자(133a)는 칩 캐리어(131)의 상면에 형성된 전극을 가압하고, 하부 단자(133b)는 일측면이 칩 캐리어(131)의 측면에 밀착하며, 중심축(133c)은 상부 단자(133a)와 하부 단자(133b)를 연결한다.The upper terminal 133a presses the electrode formed on the upper surface of the chip carrier 131, one side of the lower terminal 133b is in close contact with the side of the chip carrier 131, and the central axis 133c is connected to the upper terminal 133a. ) and the lower terminal (133b).

여기서, 상부 단자(133a)는 하부 단자(133b) 보다 중심축(133c)으로부터 소정 길이만큼 더 길게 형성된다. 따라서, 칩 캐리어(131)의 상면에 안정적으로 밀착될 수 있다.Here, the upper terminal 133a is formed to be longer than the lower terminal 133b by a predetermined length from the central axis 133c. Therefore, it can be stably and closely adhered to the upper surface of the chip carrier 131.

그리고, 상부 단자(133a)와 하부 단자(133b)에는 전극 단자(140)가 관통하는 제2 관통홀(133d)이 형성된다.And, a second through hole 133d through which the electrode terminal 140 penetrates is formed in the upper terminal 133a and the lower terminal 133b.

전극 단자(140)는 캐소드 전극(130)과 전기적으로 결합되고, 지지부(141), 결합부(142) 및 체결 수단(143)을 포함한다.The electrode terminal 140 is electrically coupled to the cathode electrode 130 and includes a support portion 141, a coupling portion 142, and a fastening means 143.

지지부(141)는 기재부(132)의 하부에서 기재부(132)를 지지하고, 결합부(142)는 지지부(141)의 일측에 소정 길이만큼 나사산(142a)이 형성된다. The support portion 141 supports the base portion 132 at the lower portion of the base portion 132, and the coupling portion 142 has a thread 142a formed at a predetermined length on one side of the support portion 141.

그리고, 결합부(142)는 제1 관통홀(132a) 및 제2 관통홀(133d)을 통과하여 클램프(133)의 상측으로 돌출된다.Then, the coupling portion 142 passes through the first through hole 132a and the second through hole 133d and protrudes toward the upper side of the clamp 133.

여기서, 지지부(141) 단면의 크기는, 제1 관통홀(132a)의 크기보다 크고, 결합부(142) 단면의 크기는 제2 관통홀(133d)의 크기보다 작다.Here, the cross-sectional size of the support portion 141 is larger than the size of the first through-hole 132a, and the cross-sectional size of the coupling portion 142 is smaller than the size of the second through-hole 133d.

따라서, 결합부(142)가 제1 관통홀(132a) 및 제2 관통홀(133d)을 통과하면, 지지부(141)가 기재부(132)의 하측에서 기재부(132)를 지지할 수 있다.Accordingly, when the coupling portion 142 passes through the first through hole 132a and the second through hole 133d, the support portion 141 can support the base portion 132 from the lower side of the base portion 132. .

체결 수단(143)은 결합부(142)가 제1 관통홀(132a) 및 제2 관통홀(133d)을 통과한 상태에서 결합부(142)의 나사산(142a)과 결합된다.The fastening means 143 is coupled to the thread 142a of the coupling portion 142 while the coupling portion 142 passes through the first through hole 132a and the second through hole 133d.

체결 수단(143)이 결합부(142)에 결합되면, 체결 수단(143)은 클램프(133)를 가압하고, 지지부(141)는 기재부(132)의 아래에서 기재부(132)를 지지하여 칩 캐리어(131)가 기재부(132)에 고정될 수 있다.When the fastening means 143 is coupled to the coupling portion 142, the fastening means 143 presses the clamp 133, and the support portion 141 supports the base portion 132 below the base portion 132. The chip carrier 131 may be fixed to the substrate 132.

여기서, 체결 수단(143)의 결합 위치를 조절하여 클램프(133)의 가압 정도를 조절할 수 있고, 이에 따라 칩 캐리어(131)가 기재부(132)에 고정되는 정도를 조절할 수 있다.Here, the degree of pressurization of the clamp 133 can be adjusted by adjusting the coupling position of the fastening means 143, and thus the degree to which the chip carrier 131 is fixed to the base portion 132 can be adjusted.

본 발명의 실시예에서 복수의 클램프(133)는 제1 내지 제4 클램프(133-1, 133-2, 133-3, 133-4)로 구분되고, 칩 캐리어(131)의 측면에 배치된다.In an embodiment of the present invention, the plurality of clamps 133 are divided into first to fourth clamps 133-1, 133-2, 133-3, and 133-4 and are disposed on the side of the chip carrier 131. .

칩캐리어(131)의 제1 측면에는 제1 클램프(133-1)와 제2 클램프(133-2)가 배치되고, 제2 측면에는 제3 클램프(133-3) 및 제4 클램프(133-4)가 배치된다.A first clamp 133-1 and a second clamp 133-2 are disposed on the first side of the chip carrier 131, and a third clamp 133-3 and a fourth clamp 133-2 are disposed on the second side. 4) is placed.

그리고, 대각방향으로 마주보는 제1 클램프(133-1)와 제4 클램프(133-4)에는 전극 단자(140)를 통해 게이트 전압(40V 이하)이 인가되고, 제2 클램프(133-2) 및 제3 클램프(133-3)에는 전극 단자(140)를 통해 캐소드 전압(GND)이 인가된다. 게이트 전압은 에미터 칩의 게이트에 인가되어, 에미터로부터의 전자 방출을 유도한다.In addition, a gate voltage (40V or less) is applied to the first clamp 133-1 and the fourth clamp 133-4, which face each other diagonally, through the electrode terminal 140, and the second clamp 133-2 And the cathode voltage (GND) is applied to the third clamp 133-3 through the electrode terminal 140. A gate voltage is applied to the gate of the emitter chip, causing electron emission from the emitter.

여기서, 제1 내지 제4 클램프(133-1, 133-2, 133-3, 133-4)의 배치 구조와 전압이 인가되는 구조는 이에 한정되는 것은 아니다. Here, the arrangement structure of the first to fourth clamps 133-1, 133-2, 133-3, and 133-4 and the structure to which the voltage is applied are not limited to this.

추가적으로, 캐소드 전극(130)은 에미터 칩으로부터 방출된 전자빔을 애노드 전극(120)으로 집속시키는 집속 렌즈(134)를 더 포함할 수 있다.Additionally, the cathode electrode 130 may further include a focusing lens 134 that focuses the electron beam emitted from the emitter chip to the anode electrode 120.

집속 렌즈(134)는 일반적으로 홀 형태를 사용하여 제작되거나, 렌즈 위에 한층 또는 여러 층의 그래핀을 전사하여 제작될 수 있다. 집속 렌즈(134)는 2개 이상 사용될 수 있다.The focusing lens 134 is generally manufactured using a hole shape, or can be manufactured by transferring one or several layers of graphene onto the lens. Two or more focusing lenses 134 may be used.

밀폐부(150)는 튜브 본체(110)의 하부를 밀폐하고, 절연소재로 이루어지며, 하나 이상의 전극 단자(140)가 관통된다. 여기서, 밀폐부(150)의 상부면은 소정 두께의 금속층이 적층된 것이다.The sealing portion 150 seals the lower portion of the tube body 110, is made of an insulating material, and has one or more electrode terminals 140 passing through it. Here, the upper surface of the sealing portion 150 is formed by lamination of a metal layer with a predetermined thickness.

그리고, 절연 소재는 세라믹으로 이루어질 수 있으며, 이에 한정된 것은 아니며 유리 또는 실리콘 등의 절연 물질로 이루어질 수 있다.Additionally, the insulating material may be made of ceramic, but is not limited thereto and may be made of an insulating material such as glass or silicon.

추가적으로, 전극 단자(140) 중 하나를 진공 배기용 배기관 단자로 대체하면 전극 단자(140)를 1개 감소시킬 수 있다.Additionally, if one of the electrode terminals 140 is replaced with an exhaust pipe terminal for vacuum exhaust, the number of electrode terminals 140 can be reduced by one.

또한, 전극 단자(140)의 삽입을 위해 밀폐부(150)에 형성되는 홀 개수를 줄일 수 있어 엑스레이 튜브(100)의 생산 단가를 낮추고 생산 수율을 향상시킬 수 있다.In addition, the number of holes formed in the sealing portion 150 for insertion of the electrode terminal 140 can be reduced, thereby lowering the production cost of the X-ray tube 100 and improving production yield.

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 상술한 설명을 기초로 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해되어야만 한다.Those of ordinary skill in the technical field to which the present invention pertains will be able to understand that the present invention can be easily modified into other specific forms without changing the technical idea or essential features of the present invention based on the above description. Therefore, the embodiments described above should be understood in all respects as illustrative and not restrictive.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다. The scope of the present invention is indicated by the patent claims described below, and all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention.

본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present application is indicated by the claims described below rather than the detailed description above, and all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present application.

110: 튜브 본체
120: 애노드 전극
125: 타겟
130: 캐소드 전극
131: 칩 캐리어
132: 기재부
132a: 안착홈
132b: 제1 관통홀
133: 클램프
133a: 상부 단자
133b: 하부 단자
133c: 중심축
133d: 제2 관통홀
140: 전극단자
141: 지지부
142: 결합부
143: 체결 수단
150: 밀폐부
110: Tube body
120: anode electrode
125: Target
130: cathode electrode
131: Chip carrier
132: Ministry of Strategy and Finance
132a: Seating groove
132b: first through hole
133: clamp
133a: upper terminal
133b: lower terminal
133c: central axis
133d: second through hole
140: Electrode terminal
141: support part
142: coupling part
143: fastening means
150: sealing part

Claims (10)

엑스레이 튜브에 있어서,
절연소재로 이루어지고, 내부에 소정의 공간이 형성된 튜브 본체;
상기 튜브 본체의 일측단부에 배치되며, 타겟이 결합된 애노드 전극;
상기 튜브 본체의 타측단부에 상기 애노드 전극과 대향하도록 배치되며, 에미터 칩이 내장된 칩 캐리어가 결합된 캐소드 전극 및
절연 소재로 마련되고, 상기 튜브 본체를 밀폐하며 하나 이상의 전극 단자가 관통되는 밀폐부를 포함하되
상기 캐소드 전극은,
절연소재로 마련되고, 상기 전극 단자가 연결되며, 상기 칩 캐리어가 그 상부에 고정되는 기재부와,
상기 전극 단자와 결합되고, 상기 칩 캐리어를 상기 기재부에 고정시키는 복수의 클램프를 포함하는 것인, 엑스레이 튜브.
In the x-ray tube,
A tube body made of an insulating material and having a predetermined space therein;
an anode electrode disposed on one end of the tube body and coupled with a target;
A cathode electrode disposed at the other end of the tube body to face the anode electrode and coupled with a chip carrier containing an emitter chip, and
It is made of an insulating material, and includes a sealing portion that seals the tube body and through which one or more electrode terminals penetrate.
The cathode electrode is,
a base portion made of an insulating material, to which the electrode terminal is connected, and on which the chip carrier is fixed;
An X-ray tube that is coupled to the electrode terminal and includes a plurality of clamps that secure the chip carrier to the base unit.
제1항에 있어서,
상기 클램프는,
측단면이 ㄷ 형상으로 마련되고,
상기 칩 캐리어의 상면에 형성된 전극을 가압하는 상부 단자;
일측면이 상기 칩 캐리어의 측면에 밀착하는 하부 단자; 및
상기 상부 단자와 상기 하부 단자를 연결하는 중심축
을 포함하는, 엑스레이 튜브.
According to paragraph 1,
The clamp is,
The side cross section is provided in a U shape,
an upper terminal that presses an electrode formed on the upper surface of the chip carrier;
a lower terminal with one side in close contact with the side of the chip carrier; and
A central axis connecting the upper terminal and the lower terminal
Containing an x-ray tube.
제2항에 있어서,
상기 상부단자는,
상기 하부단자 보다 상기 중심축으로부터 소정 길이만큼 더 긴 것인, 엑스레이 튜브.
According to paragraph 2,
The upper terminal is,
An X-ray tube that is longer than the lower terminal by a predetermined length from the central axis.
제2항에 있어서,
상기 기재부에는
상기 전극 단자가 관통하는 복수의 제1 관통홀이 형성되고,
상기 클램프에는,
상기 상부 단자 및 상기 하부 단자에 상기 전극 단자가 관통하는 제2 관통홀이 형성된, 엑스레이 튜브.
According to paragraph 2,
In the Ministry of Strategy and Finance,
A plurality of first through holes through which the electrode terminal passes are formed,
In the clamp,
An X-ray tube in which a second through hole through which the electrode terminal passes is formed in the upper terminal and the lower terminal.
제4항에 있어서,
상기 전극 단자는,
상기 캐소드 전극을 지지하는 지지부; 및
상기 지지부의 일측에 소정 길이만큼 나사산이 형성된 결합부
를 포함하고,
상기 결합부는, 상기 제1 관통홀 및 상기 제2 관통홀을 통과하여 상기 클램프의 상측으로 돌출되며,
상기 결합부에 체결되어 상기 클램프를 가압하는 체결수단을 더 포함하는, 엑스레이 튜브.
According to paragraph 4,
The electrode terminal is,
a support portion supporting the cathode electrode; and
A coupling part in which a thread is formed for a predetermined length on one side of the support part.
Including,
The coupling portion passes through the first through hole and the second through hole and protrudes upward from the clamp,
An X-ray tube further comprising a fastening means fastened to the coupling portion to press the clamp.
제5항에 있어서,
상기 지지부 단면의 크기는, 상기 제1 관통홀의 크기보다 크고,
상기 결합부 단면의 크기는, 상기 제2 관통홀의 크기보다 작은, 엑스레이 튜브.
According to clause 5,
The size of the cross section of the support portion is larger than the size of the first through hole,
The size of the cross section of the coupling portion is smaller than the size of the second through hole.
제5항에 있어서,
상기 결합부에 결합된 상기 체결 수단의 위치를 조절하여 상기 클램프의 가압 정도를 조절하는, 엑스레이 튜브.
According to clause 5,
An X-ray tube that adjusts the degree of pressurization of the clamp by adjusting the position of the fastening means coupled to the coupling portion.
제1항에 있어서,
상기 기재부는,
상면에 상기 칩 캐리어 및 상기 복수의 클램프가 안착되는 안착홈이 형성된, 엑스레이 튜브.
According to paragraph 1,
The Ministry of Strategy and Finance,
An X-ray tube having a seating groove formed on the upper surface into which the chip carrier and the plurality of clamps are seated.
제1항에 있어서,
상기 칩 캐리어는,
판 상형의 직육면체 형상을 가지고,
상기 칩 캐리어의 제 1측면에 제 1 클램프 및 제 2 클램프가 배치되며,
상기 칩 캐리어의 제 2 측면에 제 3 클램프 및 제 4 클램프가 배치되는 것인, 엑스레이 튜브.
According to paragraph 1,
The chip carrier is,
It has a plate-shaped rectangular parallelepiped shape,
A first clamp and a second clamp are disposed on the first side of the chip carrier,
An X-ray tube, wherein a third clamp and a fourth clamp are disposed on the second side of the chip carrier.
제9항에 있어서,
대각 방향으로 마주보는 상기 제 1 클램프 및 상기 제 4 클램프에는 게이트 전압이 인가되고, 상기 제 2 클램프 및 상기 제 3 클램프에는 캐소드 전압이 인가되는 것인, 엑스레이 튜브.
According to clause 9,
A gate voltage is applied to the first clamp and the fourth clamp facing diagonally, and a cathode voltage is applied to the second clamp and the third clamp.
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