TWI718582B - X 射線產生裝置 - Google Patents

X 射線產生裝置 Download PDF

Info

Publication number
TWI718582B
TWI718582B TW108124136A TW108124136A TWI718582B TW I718582 B TWI718582 B TW I718582B TW 108124136 A TW108124136 A TW 108124136A TW 108124136 A TW108124136 A TW 108124136A TW I718582 B TWI718582 B TW I718582B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
electron
tube
base end
ceramic
focusing
Prior art date
Application number
TW108124136A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202038280A (zh
Inventor
崔烘銖
金世勳
鄭謹洙
Original Assignee
南韓商奧爽樂股份有限公司
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 南韓商奧爽樂股份有限公司 filed Critical 南韓商奧爽樂股份有限公司
Publication of TW202038280A publication Critical patent/TW202038280A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI718582B publication Critical patent/TWI718582B/zh

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J35/00—X-ray tubes
    • H01J35/02—Details
    • H01J35/14—Arrangements for concentrating, focusing, or directing the cathode ray
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J35/00—X-ray tubes
    • H01J35/02—Details
    • H01J35/14—Arrangements for concentrating, focusing, or directing the cathode ray
    • H01J35/147—Spot size control
    • 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
    • H01J35/06—Cathodes
    • H01J35/064—Details of the emitter, e.g. material or structure
    • 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
    • H01J35/06—Cathodes
    • H01J35/065—Field emission, photo emission or secondary emission cathodes
    • 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
    • H01J35/06—Cathodes
    • H01J35/066—Details of electron optical components, e.g. cathode cups
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2201/00—Electrodes common to discharge tubes
    • H01J2201/30—Cold cathodes
    • H01J2201/304—Field emission cathodes
    • H01J2201/30446—Field emission cathodes characterised by the emitter material
    • H01J2201/30453—Carbon types
    • H01J2201/30469—Carbon nanotubes (CNTs)
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2235/00—X-ray tubes
    • H01J2235/06—Cathode assembly
    • H01J2235/062—Cold cathodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2235/00—X-ray tubes
    • H01J2235/16—Vessels

Landscapes

  • X-Ray Techniques (AREA)

Abstract

本發明提供一種包括由陶瓷類材料組成的聚焦電極且製造簡便、耐久性亦優異的X射線產生裝置。

Description

X射線產生裝置
本發明是有關於一種包括由陶瓷類材料組成的聚焦電極之X射線產生裝置。
廣泛用於醫療用、工業用、研究用等的X射線(X-ray)例如可在高能量的電子與金屬靶(target)碰撞時生成。於產生X射線時使用的電子源(electron source)，存在對金屬物質進行加熱來誘導電子發射的熱電子源(thermionic source)與利用奈米(nano)物質的電場發射(field emission)電子源。
熱電子源存在壽命較短，不易小型化，難以實現X射線的強度調節、積體化等問題點。
反之，於利用奈米物質的電場發射電子源的情況下，可具有各種電氣的、物理的形態，與熱電子源相比，具有如下優點：不僅可產生高功率的X射線，而且容易實現X射線的強度調節、積體化、小型化等。
此種電場發射電子源的一例為易於小型化的、管形態的X射線產生裝置。X射線產生裝置廣泛用於工業用缺陷及品質檢查系統(system)、醫療用近接治療及三維數位(digital)診斷影 像系統等。
另一方面，關於具有管形態的典型的X射線產生裝置的垂直截面的示意性結構於圖1中圖示。參照圖1，對X射線產生裝置的概略的結構與作動原理進行說明。
X射線產生裝置(1)可包括：發射器(emitter)(4)，於施加電壓時發射電子；陽極(anode)(5)，為若自發射器(4)發射的電子碰撞則發射X射線的部分；管(2)，於發射器(4)與陽極(5)之間提供電子移動路徑並保證電絕緣性；以及聚焦電極(3)，聚焦自發射器(4)發射的電子。
於先前的X射線產生裝置(1)中，管(2)包含加工容易且幾乎不吸收X射線的玻璃，且典型地使用鐵鎳鈷類的合金作為聚焦電極(3)。
如此，通常的X射線產生裝置(1)包含管(2)與聚焦電極(3)不同的兩種物質，為了其等的接合，先前對管(2)與聚焦電極(3)彼此相接的面執行進行金屬化(metallizing)處理後，再次進行硬焊(brazing)(6)處理的複雜的加工過程。
如此接合的管(2)及聚焦電極(3)構成X射線產生裝置(1)的本體，並且其等的內側形成一個連通的空心，且可形成可供電子自發射器(4)移動至陽極(5)的密閉的電子移動通道(c)，電子移動通道(c)內可保持為真空狀態。
但是，所述的先前的X射線產生裝置(1)於結構穩定性及製造製程的難易度方面存在技術性問題。
具體而言，包含玻璃的管(2)因機械強度弱而會容易破損。另外，即便進行金屬化與硬焊(6)處理，作為彼此不同的兩種物質的玻璃與金屬難以以所希望的水準例如，接合狀態不因外力而損傷的同時，亦不因於X射線產生裝置(1)中產生的熱而使接合狀態變形的水準進行接合。
進而，因作為彼此不同種類的物質的玻璃與金屬的熱膨脹係數差異，因管(2)與聚焦電極(3)的熱收縮引起的相對地強的應力可施加至接合面。該情況於X射線產生裝置(1)被反覆的或長時間使用時，會引起使管(2)與聚焦電極(3)的接合狀態損傷或變形的問題。
因此種原因，先前的X射線產生裝置(1)耐久性不夠優異，特別是因接合狀態的損傷及變形引起的電子移動通道(c)的密閉狀態下降，結果可導致真空度下降的問題。
於製造製程的難易度方面，金屬化及硬焊(6)加工屬於相當高難易度的精密的製程，藉此，根據先前的X射線產生裝置(1)製造繁瑣，特別是於小型地實現該裝置時存在不良發生率高的問題。於另一方面，於進行金屬化及硬焊(6)加工中，需要熟練的人力，所需的費用亦高，從而可成為X射線產生裝置(1)的成本上升的原因。
因此，事實上需要一種改善所述的技術性問題的新型的X射線產生裝置。
本發明的目的是提供一種一舉消除於所述中所認識到的先前問題的、具有新型的結構的X射線產生裝置。
於本發明的一方面中，X射線產生裝置包括分別包含陶瓷類材料的電子移動部及電子聚焦部。
此時，電子聚焦部可為聚焦電極，電子移動部可為具有空心的管形態。此種電子移動部及電子聚焦部可彼此結合而形成電子移動通道。
電子移動部及電子聚焦部均為陶瓷類材料，與玻璃相比強度優異，於與利用玻璃的管與金屬的聚焦電極的先前的情況進行比較時，可實質上解決因兩種材料間不同的熱膨脹係數引起的接合狀態的不穩定等結構問題。
另外，包含陶瓷類材料組成的電子移動部及電子聚焦部並不一定需要例如如金屬化與硬焊般難易度高且高費用的加工製程。
於一個例子中，電子移動部及電子聚焦部均包含陶瓷類材料，可藉由同種材料的陶瓷類接著劑容易地接合，於其他例子中，漿料形態的電子聚焦部亦可被硬化並接合至電子移動部。
根據此種方面，本發明可提供一種新型的X射線產生裝置，所述裝置消除先前所認識到的X射線產生裝置的結構不穩定性問題、即如因低的強度引起的破損及因熱膨脹係數差異引起的接合狀態損傷的問題，並將如用於進行兩種材料間接合的金屬化及硬焊的高難易度的加工製程最小化，同時亦可被簡便地製造。
於具體地對本發明進行說明之前，本說明書及申請專利範圍所使用的術語或單詞並不限定地解釋為通常的或詞典上的含義，而應立足於發明者為了以最佳方法說明其自身的發明而可適當地定義術語概念的原則，解釋為與本發明的技術性思想符合的含義與概念。
因此，本說明書所記載的實施例的構成僅為本發明的最佳的一個實施例，並不全部說明本發明的技術性思想，因此對於本申請方面，應理解可代替該些的各種均等物與變形例能夠存在。
於本說明書中，單數的表現於未於上下文明確地特別提及的情況下包括複數的表現。於本說明書中，「包含」、「包括」、或「具有」等術語是用於指定實施的特徵、數字、步驟、構成要素或其組合存在，且應理解為不提前排除一個或一個以上的其他特徵或數字、步驟、構成要素、或其組合的存在或附加可能性。
於本說明書中使用的術語「投入」可於本說明書內與「流入、注入」一同混用記載，可理解為意指使液體、氣體或熱等流入至或放至所需之處。
於本說明書中使用的術語「聚集」可在本說明書內與「集合、聚合、結合」一同混用記載，可理解為意指多個奈米碳管藉由π-π相互作用而彼此黏附的狀態。
於本說明書中，稱為「紗(yarn)」的術語是指奈米碳管成長形成為纖維形態或多個奈米碳管聚集、聚集及/或融合形成為纖維形態全部。
於本說明書中，「基端」可意指相對於任意的基準方向，朝向物體或對象物體的一側終端或該終端的方向，「前端」可意指相對於所述任意的基準方向，朝向另一側終端或該終端的方向，此時，基端可包括構成物體或對象物體的任一者的端部、末端及/或與端部表面非常鄰接的部位，「前端」可包括處於與所述基端對向的位置的端部、末端及/或與端部以及末端非常鄰接的部位。該些基端與前端彼此亦可被認知為一對的概念，並且可與除該些之外的其他端部、末端及/或與端部以及末端非常鄰接的部分進行區分。
於一個實施形態中，本發明提供一種X射線產生裝置，包括：電子移動部，為管形態且包括第一基端、第一前端及在所述第一基端與所述第一前端之間延長的第一空心部；電子聚焦部，為管形態且包括第二基端、第二前端及在所述第二基端與第二前端之間延長的第二空心部；電子移動通道，藉由所述電子移動部與所述電子聚焦部的結合而將所述第一空心部及所述第二空心部連通構成；發射器部，包括於所述電子移動通道內發射電子的發射器；以及X射線發射部，設置於所述第一前端，將藉由與通過所述電子移動通道的電子的碰撞產生的X射線發射至所述電子移動通道外部，且所述電子移動部及所述電子聚焦部分別包含導電性的陶瓷類材料。
於一個具體的例子中，可更包括陶瓷類密封材(sealing material)，所述陶瓷類密封材被添加至所述電子移動部及所述電 子聚焦部的鄰接的面之間，使所述鄰接的面接著及密封。
於一個具體的例子中，所述電子移動部包含陶瓷類材料，所述陶瓷類材料包含O且更包含選自由Al、Si、Cr、Mg、Y、及Zr組成的群組中的一種以上的元素。
於一個具體的例子中，所述電子聚焦部包含陶瓷類材料，所述陶瓷類材料包含：選自由Sn、Ga、In、Tl、As、Pb、Cd、Ba、Ce、Co、Fe、Gd、La、Mo、Nb、Pr、Sr、Ta、Ti、V、W、Y、Zr、Si、Sc、Ni、Al、Zn、Mg、Li、Ge、Rb、K、Hf及Cr組成的群組中的一種以上的金屬元素；以及選自由Si、B、C、O、S、P及N組成的群組中的一種以上的元素。
此種陶瓷類材料可具有至少1．102S/cm的導電度。
於一個具體的例子中，所述電子聚焦部為如下的聚焦電極：若自所述發射器部沿隨機的方向發射的電子到達所述電子聚焦部，則聚焦所述電子，並以使所述電子以朝向一方向的電子束(beam)的形態移動至所述電子移動部的方式進行誘導，所述發射器部的發射器可位於所述第二空心部內。
於一個具體的例子中，所述發射器部更包括安裝及固定所述發射器的導電性發射器固定器(holder)、及與所述發射器固定器連接的真空管，所述發射器固定器可位於所述第二空心部內。
於一個具體的例子中，所述X射線發射部包括金屬靶板及頂蓋(top cap)，於一個具體的例子中，所述金屬靶板包括第一表面及與第一表面為相反側的第二表面，且於所述第一表面的中 心部露出於所述電子移動通道的狀態下，除第一表面的中心部之外的第一表面的周緣部與所述電子移動部的端部可藉由硬焊接合。
於一個具體的例子中，所述頂蓋包括開放的開口，以使所述第二表面的中心部露出至所述電子移動通道外部，且能夠以包圍除所述第二表面的中心部之外的第二表面的周緣部及所述金屬靶板的側部的方式並以接觸的狀態與所述第二表面的周緣部藉由硬焊接合。
於一個具體的例子中，所述X射線發射部的所述金屬靶板與所述第一前端藉由硬焊接合，從而使所述第一前端密閉，於所述發射器部的發射器及發射器固定器位於所述第二空心部內的狀態下，所述第二空心部可為密閉的結構。
於一個具體的例子中，於與所述第一基端鄰接的所述電子移動部的內周面的至少一部分，呈向所述電子移動部的外周面方向彎入的結構的第一管槽可沿所述電子移動部的內周形成。
於一個具體的例子中，於與所述第二前端鄰接的所述電子聚焦部的外周面的至少一部分，呈向所述電子聚焦部的內周面方向彎入的結構的第一管臂(arm)可沿所述電子聚焦部的外周形成。
於一個具體的例子中，所述第一管槽與所述第一管臂可互補地契合。
於本發明的一方面中，可向所述第一管槽與所述第一管 臂互補地契合的面之間添加陶瓷類密封材，來將所述契合的面接著及密封。
於另一方面中，所述第一管槽與第一管臂互補地契合的面可為相互接合的狀態。
所述第一管槽及第一管臂可為如下狀態：例如，在第一管槽與第一管臂契合且電子移動部與電子聚焦部處於結合的狀態下，對其等進行燒製，使所述契合的面藉由熔融而相互接合。此時，燒製溫度可為至少500℃，詳細而言為700℃以上，更詳細而言為700℃至2,000℃。於一個具體的例子中，所述電子聚焦部更包括自所述第二基端的外周面向所述管的半徑方向外側突出形成的環形凸緣，除所述第二基端與所述凸緣之外的所述電子聚焦部的至少一部分位於所述第一空心部內，所述凸緣及所述第一基端的鄰接的面之間可添加有陶瓷類密封材，以使所述鄰接的面接著及密封。
於一個具體的例子中，所述X射線產生裝置可更包括尾蓋(end cap)。
於一個具體的例子中，所述尾蓋包括貫通口，所述貫通口作為使所述發射器部的所述真空管通過的貫通口，所述貫通口的內周面藉由硬焊與所述真空管接合，且所述尾蓋可與所述第二基端結合並使所述第二基端密閉。
於一個具體的例子中，所述尾蓋可包含陶瓷類材料，可向所述電子聚焦部及所述尾蓋的鄰接的面的至少一部分之間添加 陶瓷類密封材，使所述鄰接的面接著及密封。
於一個具體的例子中，所述尾蓋可包含陶瓷類材料或導電性金屬，所述電子聚焦部及尾蓋的鄰接的面的至少一部分可藉由硬焊彼此接合。
於一個具體的例子中，於與所述第二基端鄰接的所述電子聚焦部的外周面的至少一部分，呈沿所述電子聚焦部的內周面方向彎入的結構的第二管臂沿所述電子聚焦部的外周形成，於所述尾蓋的中央部形成有相對於所述第二管臂而為互補的形狀的槽，可向所述尾蓋的槽與所述第二管臂互補地契合的面之間添加陶瓷類密封材，使所述契合的面接著及密封。
於一個具體的例子中，於與所述第二基端鄰接的所述電子聚焦部的內周面，呈向所述管的半徑方向內側突出的結構的第三管臂沿所述電子聚焦部的內周形成，所述第三管臂的內周面與所述真空管藉由硬焊結合，並使所述第二基端密閉。
於一個具體的例子中，所述電子聚焦部可為使陶瓷類材料於特定的形狀的模具中形成的管塊(tube block)。
於一個具體的例子中，所述電子聚焦部可為使包括陶瓷類材料的陶瓷漿料於與所述第一基端鄰接的內周面的一部分及第一基端中硬化而形成的部件。
於一個具體的例子中，所述電子聚焦部可更包括使包括陶瓷類材料的陶瓷漿料於與所述第一基端鄰接的外周面的一部分中硬化而形成的尾部。
於一個具體的例子中，所述陶瓷類密封材可相對於所述陶瓷類材料而具有1N/mm2至50N/mm2的接著力。
於一個具體的例子中，所述陶瓷類密封材可包含O且更包含選自由Al、Si、Cr、Mg、Y、及Zr組成的群組中的一種以上的元素。
於一個具體的例子中，所述發射器可為包括奈米碳管的奈米碳管片。
如以上所說明般，根據本發明的X射線產生裝置包括分別包含陶瓷類材料的電子移動部及電子聚焦部。
於本發明中，電子聚焦部為聚焦電極，電子移動部為具有空心的管形態，該些電子移動部及電子聚焦部彼此結合而形成電子移動通道。
此種結構具有如下優點：電子移動部及電子聚焦部包含與玻璃相比強度優異的陶瓷類材料，即便長時間使用X射線產生裝置耐久性亦優異。
特別引人注目的方面是如下方面：構成電子移動通道的所述電子移動部及電子聚焦部可包含同種材料，其等間的熱膨脹係數差異幾乎不存在，因此，實質上可不發生如利用包含玻璃的管與金屬的聚焦電極的先前的情況般，具有彼此不同的熱膨脹係數的物質間的接合狀態因在X射線產生裝置中產生的熱而逐漸損傷的問題。
於另一方面中，包含陶瓷類材料的電子移動部及電子聚 焦部不需要例如如金屬化與硬焊般難易度高、且高費用的加工製程，可改善X射線產生裝置的製造製程上的難易度。
例如，於本發明中，電子移動部及電子聚焦部彼此可包含陶瓷類材料，可藉由同一類材料的陶瓷類接著劑容易地接合，於另一例中，漿料形態的電子聚焦部亦可於被塗佈於電子移動部後，於該處硬化而被容易地提供。
整理來看，本發明可提供一種新型的X射線產生裝置，所述裝置可消除先前認識到的X射線產生裝置的結構不穩定性問題、即如因低的強度引起的破損及因熱膨脹係數差異引起的接合狀態損傷的問題，且亦可被簡便地製造而無需用於兩種材料間接合的如金屬化及硬焊般的高難易度加工製程。
1、100、200、300、400、500、600、700:X射線產生裝置
2:管
3:聚焦電極
4:發射器
5:陽極
6、170、270、370、470、570、670:硬焊
110、210、310、410、510、610、710:電子移動部
111a、211a、311a、411a、511a、611a、711a:第一前端
111b、211b、311b、411b、511b、611b、711b:第一基端
112、212、312、412、512、612、712:第一空心部
114、214、314、714:第一管槽
120、220、320、420、520、620、720:電子聚焦部
121a、221a、321a、421a、521a、621a、721a:第二前端
121b、221b、321b、421b、521b、621b、721b:第二基端
122、222、322、422、522、622、722:第二空心部
124、224、324、424、724:第一管臂
130、230、330、430、530、630:發射器部
132、232、332、432、532、632:發射器
134、234、334、434、534:發射器固定器
136、236、336、436、536、636:真空管
140、240、340、440、540、640:X射線發射部
142、242、342、442、542、642:金屬靶板
142a、242a、342a、442a、542a、642a:第一表面
142b、242b、342b、442b、542b、642b:第二表面
144、244、344、444、544、644:頂蓋
150、250、450、550、650:尾蓋
152、252、452、552、652:貫通口
160、260、360、460:陶瓷類密封材
226:第二管臂
254:槽
326:第三管臂
328:空間
426:環形凸緣
628:尾部
1100a、1100b、1100':奈米碳管片
1101:角部
1110:單位紗
1120:單位管
1200:片/奈米碳管片
1200':片
1210:空心
1220:導電性配線
A-A'、B1-B1':軸
c、C1、C2、C3、C4、C5、C6:電子移動通道
fd1:外徑
fd2:外徑/第一外徑
fd3:外徑/第二外徑
H:切斷線
J1、J2:部分
md1:內徑/第一內徑
md2:內徑/第二內徑
md3:內徑
圖1是關於根據先前技術的X射線產生裝置的垂直截面的示意圖。
圖2是根據本發明的一實施例的X射線產生裝置的分解示意圖。
圖3是關於根據圖2的X射線產生裝置的垂直截面的示意圖。
圖4是關於圖2及圖3的電子移動通道的垂直截面的示意圖。
圖5是根據本發明的又一實施例的X射線產生裝置的分解示意圖。
圖6是關於根據圖5的X射線產生裝置的垂直截面的示意圖。
圖7是根據本發明的又一實施例的X射線產生裝置的分解示意圖。
圖8是關於根據圖5的X射線產生裝置的垂直截面的示意圖。
圖9是根據本發明的又一實施例的X射線產生裝置的分解示意圖。
圖10是關於根據圖9的X射線產生裝置的垂直截面的示意圖。
圖11是根據本發明的又一實施例的X射線產生裝置的分解示意圖。
圖12是關於根據圖11的X射線產生裝置的垂直截面的示意圖。
圖13是根據本發明的又一實施例的X射線垂直截面的示意圖。
圖14是根據本發明的又一實施例的X射線垂直截面的示意圖。
圖15是根據本發明的又一實施例的X射線垂直截面的示意圖。
圖16是根據本發明的又一實施例的X射線垂直截面的示意圖。
圖17是根據本發明的又一實施例的X射線垂直截面的示意圖。
圖18是根據本發明的又一實施例的用作發射器的奈米碳管 片的示意圖。
圖19是根據本發明的又一實施例的用作發射器的奈米碳管片的示意圖。
圖20是根據本發明的又一實施例的用作發射器的奈米碳管片的示意圖。
圖21是拍攝圖20的奈米碳管的照片。
圖22是根據本發明的又一實施例的用作發射器的奈米碳管片的示意圖。
圖23是根據本發明的又一實施例的用作發射器的奈米碳管片的示意圖。
<X射線產生裝置>
根據本發明的X射線產生裝置，其特徵在於可包括：電子移動部，為管形態且包括第一基端、第一前端及在所述第一基端與所述第一前端之間延長的第一空心部；電子聚焦部，為管形態且包括第二基端、第二前端及在所述第二基端與第二前端之間延長的第二空心部；電子移動通道，藉由所述電子移動部與電子聚焦部的結合而將所述第一空心部及所述第二空心部連通構成；發射器部，包括於所述電子移動通道內發射電子的發射器；以及X射線發射部，設置於所述第一前端，將藉由與通過所述電子移動通道的電子的碰撞產生的X射線發射至所述電子移動通道外部，且所述電子移動部及所述電子聚焦部分別包含導電性的陶瓷類材 料。
藉此，藉由以下非限制性例子詳細地對可在本發明的範疇中實施的X射線產生裝置的具體的結構進行說明。
於圖2中圖示根據本發明的一實施例的X射線產生裝置，於圖3中圖示其的垂直截面圖。另外，於圖4中圖示關於電子移動通道的示意圖。
同時參照該些圖，X射線產生裝置(100)包括電子移動部(110)、電子聚焦部(120)、包括於施加電壓時發射電子的發射器(132)的發射器部(130)、以及X射線發射部(140)。
X射線產生裝置(100)更包括電子移動部(110)與電子聚焦部(120)結合而形成的電子移動通道(C1)。
X射線產生裝置(100)亦更包括將電子移動部(110)與電子聚焦部(120)結合並自外部密封結合部位的陶瓷類密封材(160)。
陶瓷類密封材(160)可被添加至電子移動部(110)及電子聚焦部(120)鄰接的面之間，使所述鄰接的面接著及密封。 於本發明中，電子移動部(110)與電子聚焦部(120)均可包含陶瓷類材料，陶瓷類密封材(160)具有如下優點：可強力地將包含同種材料的電子移動部(110)與電子聚焦部(120)結合，同時亦使結合製程簡化。
所述陶瓷類密封材(160)可為相對於陶瓷類材料而具有1N/mm2至50N/mm2的接著力的物質，詳細而言可包括陶瓷類 材料，所述陶瓷類材料包含O且更包含選自由Al、Si、Cr、Mg、Y、及Zr組成的群組中的一種以上的元素。
電子移動部(110)為管形態且包括第一基端(111b)、第一前端(111a)、及在第一基端(111b)與第一前端(111a)之間延長的第一空心部(112)。電子移動部(110)亦可包含陶瓷類材料，所述陶瓷類材料包含O且更包含選自由Al、Si、Cr、Mg、Y、及Zr組成的群組中的一種以上的元素。
電子移動部(110)為所述陶瓷類材料於特定的形狀的模具中形成的管塊。
電子移動部(110)的外徑(fd1)可考慮欲實現的X射線產生裝置(100)的大小來設定，但較佳為可將通過其移動的電子的吸收或X射線的吸收最小化，同時亦可將機械強度的下降最小化的適當的大小。於此種方面中，電子移動部(110)的較佳的外徑(fd1)可為2mm至20cm。
於與第一基端(111b)鄰接的電子移動部(110)的內周面的至少一部分，呈向電子移動部(110)的外周面方向彎入的結構的第一管槽(114)沿電子移動部(110)的內周形成。此處，內周面與規定第一空心部(112)的內表面相對應，外周面可與以第一空心部(112)為基準而包圍其的電子移動部(110)的最外周表面相對應。
第一空心部(112)於根據圖3的垂直截面的形態中，於第一管槽(114)存在的部分包括階差。於第一空心部(112) 中，除階差以外的其他部分的內徑可考慮欲實現的X射線產生裝置(100)的大小與功率而以所希望的程度進行設定，例如可具有選自0.7mm至12cm中的至少一個的內徑(第一內徑)(md1)。
但是，於基於第一內徑(md1)而在階差處的內徑(第二內徑)(md2)過小的情況下，會使與之後說明的電子聚焦部(120)的結合力下降。其原因在於在第一管槽(114)能夠以與電子聚焦部(120)的一部分接觸的狀態結合時，於如上所述的情況下，使可與電子聚焦部(120)接觸的面積減少。另外，於第二內徑(md2)過大的情況下，可使電子移動部(110)的第一基端(111b)處的強度過度地下降，因此該情形亦欠佳。
藉此，本發明提供所述第二內徑的較佳的範圍，詳細而言第二內徑(md2)可相對於第一內徑(md1)而為110%至150%、詳細而言為120%至140%。
電子聚焦部(120)為如下的聚焦電極：若自所述發射器部(130)沿隨機的方向發射的電子到達所述電子聚焦部，則聚焦電子，並以使所述電子以朝向一方向的電子束(beam)的形態移動至電子移動部(110)的方式進行誘導。
電子聚焦部(120)為管形態且包括第二基端(121b)、第二前端(121a)及在所述第二基端(121b)與第二前端(121a)之間延長的第二空心部(122)。
電子聚焦部(120)可包含導電性陶瓷類材料，所述陶瓷類材料包含：選自由Sn、Ga、In、Tl、As、Pb、Cd、Ba、Ce、 Co、Fe、Gd、La、Mo、Nb、Pr、Sr、Ta、Ti、V、W、Y、Zr、Si、Sc、Ni、Al、Zn、Mg、Li、Ge、Rb、K、Hf及Cr組成的群組中的一種以上的金屬元素；以及選自由Si、B、C、O、S、P及N組成的群組中的一種以上的元素。
電子聚焦部(120)為所述陶瓷類材料於特定的形狀的模具中形成的管塊。
於與第二前端(121a)鄰接的電子聚焦部(120)的外周面的至少一部分，呈向電子聚焦部(120)的內周面方向彎入的結構的第一管臂(tube arm)(124)沿所述電子聚焦部(120)的外周形成。此處，內周面與規定第二空心部(122)的內表面相對應，外周面可與以第二空心部(122)為基準而包圍其的電子聚焦部(120)的最外周表面相對應。
於與第二前端(121a)鄰接的電子聚焦部(120)的外側面，於以根據圖3的垂直截面的形態為基準，在第一管臂(124)存在的部分包括階差。此時，除階差之外的電子聚焦部(120)的外徑，可考慮欲實現的X射線產生裝置(100)的大小與功率而以所希望的程度進行設定，例如可與電子移動部(110)的外徑相同，或者具有選自2mm至20cm中的至少一個的外徑(第一外徑)(fd2)。
但是，於基於第一外徑(fd2)而在電子聚焦部(120)的階差處的外徑(第二外徑)(fd3)過小的情況下，可使電子聚焦部(120)的第二前端(121a)、詳細而言第一管臂(124)的強 度過度地下降，因此欠佳。
反之，若第二外徑(fd3)過大，則可使電子聚焦部(120)及電子移動部(110)間結合的穩定性下降。
例如，電子聚焦部(120)的一部分(圖4的J1)能夠以與電子移動部(110)的基端(111b)上接觸的狀態結合，同時，第一管臂(124)的一部分(圖4的J2)能夠以與對面的第一管槽(114)接觸的狀態結合。
但是，若第二外徑(fd3)增加，則第一管臂(124)的一部分(J2)的面積相對擴大，前文的另外一部分(J1)的面積相對變窄，藉此於其等(J1、J2)各自處的對電子移動部(110)的結合力可大不相同。
如上所述，若於彼此不同部位處結合力不均衡加劇，則於具有略低的結合力的部分容易發生結合損傷，並且會導致結合結構整體被扭曲或自誘發結合損傷的部位向其他部位傳遞損傷的欠佳的形態。
因此，於防止所述的形態的方面中，第二外徑(fd3)過大的情況欠佳，本發明提供所述第二外徑(fd3)的較佳的範圍。 於關於其的例子中，第二外徑(fd3)可相對於第一外徑(fd2)而為50%至90%，詳細而言為60%至80%。
電子聚焦部(120)的內徑(md3)與和自發射器(132)發射的電子的距離具有密切的關係，其對電子的聚焦水準而言可作為重要的因素發揮作用，因此應慎重地選擇。
例如，若電子聚焦部(120)的內徑脫離固定水準而過大，則電子未被良好地聚焦且會自通過電子聚焦部(120)的、包含電子的束中過度地產生電子擴散現象，以此狀態到達陽極的電子難以表現出所希望的水準的X射線。
反之，若電子聚焦部(120)的內徑脫離固定水準而過小，則於與電子聚焦部(120)鄰接的部位將電子聚焦為束的力過強，反而會使束交叉，因此會產生電子的擴散現象。
因此，即便以相對大型的方式設計X射線產生裝置(100)的大小，電子聚焦部(120)的內徑(md3)亦可較佳為屬於特定的範圍。
於關於其的一個例子中，電子聚焦部(120)的內徑(md3)可相對於電子移動部(110)的第一內徑(md1)而為10%至99%，詳細而言為50%至90%。
電子移動部(110)與電子聚焦部(120)的結合可藉由使所述第一管槽(114)與所述第一管臂(124)彼此互補地契合來構成。此處，可向所述第一管槽(114)與所述第一管臂(124)互補地契合的面之間添加陶瓷類密封材(160)，添加的陶瓷類密封材(160)使契合的面接著並密封。
如圖4所示，視情況於第一管槽(114)與第一管臂(124)互補地契合時，以增加接著表面積及增加摩擦力為目的，可於所述第一管槽(114)及/或第一管臂(124)的表面形成微細凹凸。因於第一管槽(114)及/或第一管臂(124)的表面形成的微細凹 凸引起的表面粗糙度(平均粗糙度)可為約6μm以下、或約5μm以下、或約3μm以下。
如以上說明所述，若電子移動部(110)與電子聚焦部(120)結合，則第一空心部(112)與第二空心部(122)彼此連通並形成一個電子移動通道(C1)，並可使電子自發射器(132)發射之後被聚焦，發射器部(130)的發射器(132)位於所述第二空心部(122)內。
發射器部(130)包括安裝及固定發射器(132)的導電性的發射器固定器(134)及與發射器固定器(134)連接的真空管(136)。此時，發射器固定器(134)位於所述第二空心部(122)內。發射器固定器(134)具有導電性，並且可包含於高熱下亦不容易變形及熔融的金屬材料，詳細而言可包含鎢(W)、鐵(Fe)、鎳(Ni)、鈦(Ti)、銀(Ag)、銅(Cu)及鉻(Cr)中的任一種。
X射線發射部(140)包括圓形的金屬靶板(142)及導電性的頂蓋(top cap)(144)。金屬靶板(142)包括第一表面(142a)及與第一表面(142a)為相反側的第二表面(142b)。此時，於第一表面(142a)的中心部露出於電子移動通道(C1)的狀態下，除第一表面(142a)的中心部之外的第一表面(142a)的周緣部，藉由硬焊(170)與所述電子移動部(110)的端部接合而使電子移動通道(C1)的一側密封。
頂蓋(144)包括開放的圓形的開口，以使第二表面(142b)的中心部露出至所述電子移動通道(C1)外部。頂蓋(144) 以包圍除所述第二表面(142b)的中心部之外的第二表面(142b)的周緣部及所述金屬靶板(142)的側部的方式並以接觸的狀態與所述第二表面(142b)的周緣部藉由硬焊(170)接合。
作為參考，於本發明中，硬焊(170)可為如下操作：將金屬性硬焊材料、例如選自由銀、銅、及鈦組成的群組中的一種或兩種以上的合金材料加熱至攝氏700度至800度，從而使將要相接的物體與所述硬焊材料接合。
根據本發明的X射線產生裝置(100)更包括尾蓋(end cap)(150)。
尾蓋(150)包括貫通口(152)。於發射器部(130)的真空管(136)通過的狀態下，貫通口(152)的內周面藉由硬焊(170)與真空管(136)接合。如此，呈接合有真空管(136)的狀態的尾蓋(150)與電子聚焦部(120)的第二基端(121b)結合，而自外部在所述第二基端(121b)側密閉電子移動通道(C1)。
所述尾蓋(150)可包括陶瓷類材料，例如與電子移動部(110)的材料相同的材料，與前文的電子聚焦部(120)與電子移動部(110)的結合相似地，藉由陶瓷類密封材(160)與電子聚焦部(120)的第二基端(121b)結合。陶瓷類密封材(160)可被添加至電子聚集部(120)及尾蓋(150)鄰接的面的至少一部分之間，使所述鄰接的面接著及密封。
於圖5及圖6中，示意性地圖示根據本發明的又一實施例的X射線產生裝置。
同時參照該些圖，X射線產生裝置(200)包括電子移動部(210)、電子聚焦部(220)、包括於施加電壓時發射電子的發射器(232)的發射器部(230)、以及X射線發射部(240)。
X射線產生裝置(200)更包括電子移動部(210)與電子聚焦部(220)結合而形成的電子移動通道(C2)。
X射線產生裝置(200)亦更包括將電子移動部(210)與電子聚焦部(220)結合並自外部密封結合部位的陶瓷類密封材(260)。
陶瓷類密封材(260)可被添加至電子移動部(210)及電子聚焦部(220)鄰接的面之間，使所述鄰接的面接著及密封。 於本發明中，電子移動部(210)與電子聚焦部(220)均可包含陶瓷類材料，陶瓷類密封材(260)具有如下優點：可強力地將包含同種材料的電子移動部(210)與電子聚焦部(220)結合，同時亦使結合製程簡化。
所述陶瓷類密封材(260)可為相對於陶瓷類材料而具有1N/mm2至50N/mm2的接著力的物質，詳細而言可包括陶瓷類材料，所述陶瓷類材料包含O且更包含選自由Al、Si、Cr、Mg、Y、及Zr組成的群組中的一種以上的元素。
電子移動部(210)為管形態且包括第一基端(211b)、第一前端(211a)、及在第一基端(211b)與第一前端(211a)之間延長的第一空心部(212)。電子移動部(210)亦可包含陶瓷類材料，所述陶瓷類材料包含O且更包含選自由Al、Si、Cr、Mg、 Y、及Zr組成的群組中的一種以上的元素。
電子移動部(210)為所述陶瓷類材料於特定的形狀的模具中形成的管塊。
用以實現所述電子移動部的外徑及內徑可自關於圖2至圖4中所說明的較佳的範圍內適當地選擇。
於與第一基端(211b)鄰接的電子移動部(210)的內周面的至少一部分，呈向所述電子移動部(210)的外周面方向彎入的結構的第一管槽(214)可沿所述電子移動部(210)的內周形成。此處，內周面與規定第一空心部(212)的內表面相對應，外周面可與以第一空心部(212)為基準而包圍其的電子移動部(210)的最外周表面相對應。
第一空心部(212)於根據圖3的垂直截面的形態中，於第一管槽(214)存在的部分包括階差。
電子聚焦部(220)為如下的聚焦電極：若自所述發射器部(230)沿隨機的方向發射的電子到達電子聚焦部，則聚焦電子，並以使所述電子以朝向一方向的電子束(beam)的形態移動至電子移動部(210)的方式進行誘導。
電子聚焦部(220)為管形態且包括第二基端(221b)、第二前端(221a)及在所述第二基端(221b)與第二前端(221a)之間延長的第二空心部(222)。
電子聚焦部(220)可包含導電性陶瓷類材料，所述陶瓷類材料包含：選自由Sn、Ga、In、Tl、As、Pb、Cd、Ba、Ce、 Co、Fe、Gd、La、Mo、Nb、Pr、Sr、Ta、Ti、V、W、Y、Zr、Si、Sc、Ni、Al、Zn、Mg、Li、Ge、Rb、K、Hf及Cr組成的群組中的一種以上的金屬元素；以及選自由Si、B、C、O、S、P及N組成的群組中的一種以上的元素。
電子聚焦部(220)為所述陶瓷類材料於特定的形狀的模具中形成的管塊。
於與第二前端(221a)鄰接的電子聚焦部(220)的外周面的至少一部分，呈向所述電子聚焦部(220)的內周面方向彎入的結構的第一管臂(224)沿所述電子聚焦部(220)的外周形成。
另外，於與第二基端(221b)鄰接的電子聚焦部(220)的外周面的至少一部分，呈向電子聚焦部(220)的內周面方向彎入的結構的第二管臂(226)沿所述電子聚焦部(220)的外周形成。
此處，內周面與規定第二空心部(222)的內表面相對應，外周面可與以第二空心部(222)為基準而包圍其的電子聚焦部(220)的最外周表面相對應。
於與第二前端(221a)鄰接的電子聚焦部(220)的外側面，於以根據圖6的垂直截面的形態為基準，在第一管臂(224)存在的部分包括階差。
於與第二基端(221b)鄰接的電子聚焦部(220)的外側面，於以根據圖6的垂直截面的形態為基準，在第二管臂(226) 存在的部分包括另一階差。
用以實現所述電子聚焦部的外徑及內徑可自在圖2至圖4中說明的較佳的範圍內適當地選擇。
電子移動部(210)與電子聚焦部(220)的結合可藉由使所述第一管槽(214)與所述第一管臂(224)彼此互補地契合來構成。此處，可向所述第一管槽(214)與所述第一管臂(224)互補地契合的面之間添加陶瓷類密封材(260)，添加的陶瓷類密封材(260)使契合的面接著並密封。
視情況，於第一管槽(214)與第一管臂(224)互補地契合時，以增加接著表面積及增加摩擦力為目的，可於所述第一管槽(214)及/或第一管臂(224)的表面形成微細凹凸。此種微細凹凸與圖2至圖4說明的內容相同。
如以上說明所述，若電子移動部(210)與電子聚焦部(220)結合，則第一空心部(212)與第二空心部(222)彼此連通並形成一個電子移動通道(C2)，並可使電子自發射器(232)發射之後被聚焦，發射器部(230)的發射器(232)位於所述第二空心部(222)內。
發射器部(230)包括安裝及固定發射器(232)的導電性的發射器固定器(234)及與發射器固定器(234)連接的真空管(236)。此時，發射器固定器(234)位於所述第二空心部(222)內。發射器固定器(234)具有導電性，並且可包含於高熱下亦不容易變形及熔融的金屬材料，詳細而言可包含鎢(W)、鐵(Fe)、 鎳(Ni)、鈦(Ti)、銀(Ag)、銅(Cu)及鉻(Cr)中的任一種。
X射線發射部(240)包括圓形的金屬靶板(242)及導電性的頂蓋(244)。金屬靶板(242)包括第一表面(242a)及與第一表面(242a)為相反側的第二表面(242b)。此時，於第一表面(242a)的中心部露出於電子移動通道(C2)的狀態下，除第一表面(242a)的中心部之外的第一表面(242a)的周緣部，藉由硬焊(270)與所述電子移動部(210)的端部接合而使電子移動通道(C2)的一側密封。
頂蓋(244)包括開放的圓形的開口，以使第二表面(242b)的中心部露出至所述電子移動通道(C2)外部。頂蓋(244)以包圍除所述第二表面(242b)的中心部之外的第二表面(242b)的周緣部及所述金屬靶板(242)的側部的方式並以接觸的狀態與所述第二表面(242b)的周緣部藉由硬焊(270)接合。
作為參考，於本發明中，硬焊(270)可為如下操作：將金屬性硬焊材料、例如選自由銀、銅、及鈦組成的群組中的一種或兩種以上的合金材料加熱至攝氏700度至800度，從而使將要相接的物體與所述硬焊材料接合。
根據本發明的X射線產生裝置(200)更包括尾蓋(250)。
尾蓋(250)包括貫通口(252)。於發射器部(230)的真空管(236)通過的狀態下，貫通口(252)的內周面可藉由硬焊與真空管(236)接合。如此，呈接合有真空管(236)的狀態的尾蓋(250)與電子聚焦部(220)的第二基端(221b)結合， 而自外部在所述第二基端(221b)側密閉電子移動通道(C2)。
所述尾蓋(250)可包括陶瓷類材料，例如與電子移動部(210)的材料相同的材料，與前文的電子聚焦部(220)與電子移動部(210)的結合相似地，藉由陶瓷類密封材(260)與電子聚焦部(220)的第二基端(221b)結合。陶瓷類密封材(260)可被添加至電子聚焦部(220)及尾蓋(250)鄰接的面的至少一部分之間，使所述鄰接的面接著及密封。
於所述尾蓋(250)的中央部，形成相對於所述第二管臂(226)為互補的形狀的槽(254)。
因此，所述尾蓋(250)的槽(254)與所述第二管臂(226)可互補地契合。
所述陶瓷類密封材(260)於被添加至所述尾蓋(250)的槽(254)與所述第二管臂(226)互補地契合的間隙的狀態下，使所述契合的面接著及密封。
於圖7及圖8中，圖示根據本發明的又一實施例的X射線產生裝置的示意圖。
圖7及圖8所圖示的X射線產生裝置與前文說明的圖2至圖6相似，但於如下方面存在差異：以不包含尾蓋，代替地，電子聚焦部可起到尾蓋的功能的特有的結構構成。
具體地對其進行說明。
X射線產生裝置(300)包括電子移動部(310)、電子聚焦部(320)、包括於施加電壓時發射電子的發射器(332)的發 射器部(330)、以及X射線發射部(340)。
X射線產生裝置(300)更包括電子移動部(310)與電子聚焦部(320)結合而形成的電子移動通道(C3)。
X射線產生裝置(300)亦更包括將電子移動部(310)與電子聚焦部(320)結合並自外部密封結合部位的陶瓷類密封材(360)。
陶瓷類密封材(360)可被添加至電子移動部(310)及電子聚焦部(320)鄰接的面之間，使所述鄰接的面接著及密封。 於本發明中，電子移動部(310)與電子聚焦部(320)均可包含陶瓷類材料，陶瓷類密封材(360)具有如下優點：可強力地將包含同種材料的電子移動部(310)與電子聚焦部(320)結合，同時亦使結合製程簡化。
所述陶瓷類密封材(360)可為相對於陶瓷類材料而具有1N/mm2至50N/mm2的接著力的物質，詳細而言可包括陶瓷類材料，所述陶瓷類材料包含O且更包含選自由Al、Si、Cr、Mg、Y、及Zr組成的群組中的一種以上的元素。
電子移動部(310)為管形態且包括第一基端(311b)、第一前端(311a)、及在第一基端(311b)與第一前端(311a)之間延長的第一空心部(312)。
電子移動部(310)亦可包含陶瓷類材料，所述陶瓷類材料包含O且更包含選自由Al、Si、Cr、Mg、Y、及Zr組成的群組中的一種以上的元素。
電子移動部(310)為所述陶瓷類材料於特定的形狀的模具中形成的管塊。
用以實現所述電子移動部的外徑及內徑可自在圖2至圖4中說明的較佳的範圍內適當地選擇。
於與第一基端(311b)鄰接的電子移動部(310)的內周面的至少一部分，呈向電子移動部(310)的外周面方向彎入的結構的第一管槽(314)可沿所述電子移動部(310)的內周形成。 此處，內周面與規定第一空心部(312)的內表面相對應，外周面可與以第一空心部(312)為基準而包圍其的電子移動部(310)的最外周表面相對應。
第一空心部(312)於根據圖3的垂直截面的形態中，在第一管槽(314)存在的部分包括階差。
電子聚焦部(320)為如下的聚焦電極：若自所述發射器部(330)沿隨機的方向發射的電子到達所述電子聚焦部，則聚焦所述電子，並以使所述電子以朝向一方向的電子束(beam)的形態移動至電子移動部(310)的方式進行誘導。
電子聚焦部(320)為管形態且包括第二基端(321b)、第二前端(321a)及在所述第二基端(321b)與所述第二前端(321a)之間延長的第二空心部(322)。
電子聚焦部(320)可包含導電性陶瓷類材料，所述陶瓷類材料包含：選自由Sn、Ga、In、Tl、As、Pb、Cd、Ba、Ce、Co、Fe、Gd、La、Mo、Nb、Pr、Sr、Ta、Ti、V、W、Y、Zr、 Si、Sc、Ni、Al、Zn、Mg、Li、Ge、Rb、K、Hf及Cr組成的群組中的一種以上的金屬元素；以及選自由Si、B、C、O、S、P及N組成的群組中的一種以上的元素。
電子聚焦部(320)為所述陶瓷類材料於特定的形狀的模具中形成的管塊。
於與第二前端(321a)鄰接的電子聚焦部(320)的外周面的至少一部分，呈向電子聚焦部(320)的內周面方向彎入的結構的第一管臂(324)沿所述電子聚焦部(320)的外周形成。
此處，內周面與規定第二空心部(322)的內表面相對應，外周面可與以第二空心部(322)為基準而包圍其的電子聚焦部(320)的最外周表面相對應。
於與第二前端(321a)鄰接的電子聚焦部(320)的外側面，於以根據圖3的垂直截面的形態為基準，在第一管臂(324)存在的部分包括階差。
用以實現所述電子聚焦部的外徑及內徑可自在圖2至圖4中說明的較佳的範圍內適當地選擇。
電子移動部(310)與電子聚焦部(320)的結合可藉由使所述第一管槽(314)與所述第一管臂(324)彼此互補地契合來構成。此處，可向所述第一管槽(314)與所述第一管臂(324)互補地契合的面之間添加陶瓷類密封材(360)，添加的陶瓷類密封材(360)使契合的面接著並密封。
視情況，於第一管槽(314)與第一管臂(324)互補地 契合時，以增加接著表面積及增加摩擦力為目的，可於所述第一管槽(314)及/或第一管臂(324)的表面形成微細凹凸。此種微細凹凸與圖2至圖4說明的內容相同。
如以上說明所述，若電子移動部(310)與電子聚焦部(320)結合，則第一空心部(312)與第二空心部(322)彼此連通並形成一個電子移動通道(C3)，並可使電子自發射器(332)發射之後被聚焦，發射器部(330)的發射器(332)位於所述第二空心部(322)內。
發射器部(330)包括安裝及固定發射器(332)的導電性的發射器固定器(334)及與發射器固定器(334)連接的真空管(336)。此時，發射器固定器(334)位於所述第二空心部(322)內。發射器固定器(334)具有導電性，並且可包含於高熱下亦不容易變形及熔融的金屬材料，詳細而言可包含鎢(W)、鐵(Fe)、鎳(Ni)、鈦(Ti)、銀(Ag)、銅(Cu)及鉻(Cr)中的任一種。
X射線發射部(340)包括圓形的金屬靶板(342)及導電性的頂蓋(344)。金屬靶板(342)包括第一表面(342a)及與第一表面(342a)為相反側的第二表面(342b)。此時，於第一表面(342a)的中心部露出於電子移動通道(C3)的狀態下，除第一表面(342a)的中心部之外的第一表面(342a)的周緣部，藉由硬焊(370)與所述電子移動部(310)的端部接合而使電子移動通道(C3)的一側密封。
頂蓋(344)包括開放的圓形的開口，以使第二表面 (342b)的中心部露出至所述電子移動通道(C3)外部。頂蓋(344) 以包圍除所述第二表面(342b)的中心部之外的第二表面(342b)的周緣部及所述金屬靶板(342)的側部的方式並以接觸的狀態與所述第二表面(342b)的周緣部藉由硬焊(370)接合。
作為參考，於本發明中，硬焊(370)可為如下操作：將金屬性硬焊材料、例如選自由銀、銅、及鈦組成的群組中的一種或兩種以上的合金材料加熱至攝氏700度至800度，從而使將要相接的物體與所述硬焊材料接合。
另一方面，於與第二基端(321b)鄰接的所述電子聚焦部(320)的內周面，呈向所述管的半徑方向內側突出的結構的第三管臂(326)沿所述電子聚焦部(320)的內周形成。換言之，第三管臂(326)可為如下的結構：於與第二基端(321b)鄰接的電子聚焦部(320)的內周面，朝向貫通第二空心部的虛設的中心軸(A-A')，並相對於該軸(A-A')而實質上垂直地突出。
第三管臂(326)可代替例如形成於圖2至圖4的尾蓋的貫通口。具體而言，於藉由利用所述第三管臂(326)的內周面規定的特定的空間(328)供發射器部(330)的真空管(336)通過的狀態下，該真空管(336)與第三管臂(326)的內周面可藉由硬焊(370)結合而使第二基端(321b)密閉。
如此，圖7及圖8所圖示的X射線產生裝置不需要尾蓋，代替地，作為聚焦電極的電子聚焦部發揮尾蓋的功能，並具有因省略尾蓋引起的材料及加工費用的節省，組裝過程的簡化等 製造製程上的優點，同時具有其結構緊密且可為輕量的結構性優點。
於圖9及圖10中，圖示根據本發明的又一實施例的X射線產生裝置的示意圖。
圖9及圖10所圖示的X射線產生裝置包括如下特徵：電子移動部為不包括第一管槽的管形態，電子聚焦部更包括環形凸緣。
具體地對其進行說明。
X射線產生裝置(400)包括電子移動部(410)、電子聚焦部(420)、包括於施加電壓時發射電子的發射器(432)的發射器部(430)、以及X射線發射部(440)。
X射線產生裝置(400)更包括電子移動部(410)與電子聚焦部(420)結合而形成的電子移動通道(C4)。
X射線產生裝置(400)亦更包括將電子移動部(410)與電子聚焦部(420)結合並自外部密封結合部位的陶瓷類密封材(460)。
陶瓷類密封材(460)可被添加至電子移動部(410)及電子聚焦部(420)鄰接的面之間，使所述鄰接的面接著及密封。 於本發明中，電子移動部(410)與電子聚焦部(420)均可包含陶瓷類材料，陶瓷類密封材(460)具有如下優點：可強力地將包含同種材料的電子移動部(410)與電子聚焦部(420)結合，同時亦使結合製程簡化。
所述陶瓷類密封材(460)可為相對於陶瓷類材料而具有1N/mm2至50N/mm2的接著力的物質，詳細而言可包括陶瓷類材料，所述陶瓷類材料包含O且更包含選自由Al、Si、Cr、Mg、Y、及Zr組成的群組中的一種以上的元素。
電子移動部(410)為管形態且包括第一基端(411b)、第一前端(411a)、及在第一基端(411b)與第一前端(411a)之間延長的第一空心部(412)。
電子移動部(410)亦可包含陶瓷類材料，所述陶瓷類材料包含O且更包含選自由Al、Si、Cr、Mg、Y、及Zr組成的群組中的一種以上的元素。
電子移動部(410)為所述陶瓷類材料於特定的形狀的模具中形成的管塊。
用以實現所述電子移動部的外徑及內徑可自在圖2至圖4中說明的較佳的範圍內適當地選擇。
電子聚焦部(420)為如下的聚焦電極：若自所述發射器部(430)沿隨機的方向發射的電子到達所述電子聚焦部，則聚焦電子，並以使所述電子以朝向一方向的電子束(beam)的形態移動至所述電子移動部(410)的方式進行誘導。
電子聚焦部(420)為管形態且包括第二基端(421b)、第二前端(421a)及在所述第二基端(421b)與第二前端(421a)之間延長的第二空心部(422)。
電子聚焦部(420)可包含導電性陶瓷類材料，所述陶 瓷類材料包含：選自由Sn、Ga、In、Tl、As、Pb、Cd、Ba、Ce、Co、Fe、Gd、La、Mo、Nb、Pr、Sr、Ta、Ti、V、W、Y、Zr、Si、Sc、Ni、Al、Zn、Mg、Li、Ge、Rb、K、Hf及Cr組成的群組中的一種以上的金屬元素；以及選自由Si、B、C、O、S、P及N組成的群組中的一種以上的元素。
電子聚焦部(420)為所述陶瓷類材料於特定的形狀的模具中形成的管塊。
於與第二前端(421a)鄰接的電子聚焦部(420)的外周面的至少一部分，呈向所述電子聚焦部(420)的內周面方向彎入的結構的第一管臂(424)沿所述電子聚焦部(420)的外周形成。
此處，內周面與規定第二空心部(422)的內表面相對應，外周面可與以第二空心部(422)為基準而包圍其的最外周表面相對應。
於與第二前端(421a)鄰接的電子聚焦部(420)的外側面，於以根據圖3的垂直截面的形態為基準，在第一管臂(424)存在的部分包括階差。
用以實現所述電子聚焦部的外徑及內徑可自在圖2至圖4中說明的較佳的範圍內適當地選擇。
所述電子聚焦部(420)亦更包括環形凸緣(426)，所述環形凸緣為如下的結構：自第二基端(421b)的外周面向所述管的半徑方向的外側突出形成，即以與連通第二空心部(422)的 方向平行的虛設的中心軸(A-A')為基準外向突出，相對於第一管臂(424)而構成一體並延長。
環形凸緣(426)的平面像形態可與電子移動部(410)的第一基端(421b)的平面像形態對應，且各自的平面像面積可實質上相同或幾乎相似。
電子移動部(410)與電子聚焦部(420)的結合為如下形態：於除所述第二基端(422b)與所述環形凸緣(426)之外的所述電子聚焦部(420)的至少一部分、即第一管臂(424)位於所述第一空心部(412)內的狀態下，所述環形凸緣(426)及所述第一基端(421b)的鄰接的面之間添加有陶瓷類密封材(460)，以使所述鄰接的面接著及密封。
視情況，以增加接著表面積及增加摩擦力為目的，可於所述環形凸緣(426)及所述第一基端(421b)的表面形成微細凹凸。此種微細凹凸與圖2至圖4說明的內容相同。
如以上說明所述，若電子移動部(410)與電子聚焦部(420)結合，則第一空心部(412)與第二空心部(422)彼此連通並形成一個電子移動通道(C4)，並可使電子自發射器(432)發射之後被聚焦，發射器部(430)的發射器(432)位於所述第二空心部(422)內。
另外，電子聚焦部(420)的第一管臂(424)不與第一空心部(412)的內表面接觸，且與所述內表面隔開特定的距離定位。
另一方面，發射器部(430)包括安裝及固定發射器(432)的導電性的發射器固定器(434)及與發射器固定器(434)連接的真空管(436)。此時，發射器固定器(434)位於所述第二空心部(422)內。發射器固定器(434)具有導電性，並且可包含於高熱下亦不容易變形及熔融的金屬材料，詳細而言可包含鎢(W)、鐵(Fe)、鎳(Ni)、鈦(Ti)、銀(Ag)、銅(Cu)及鉻(Cr)中的任一種。
X射線發射部(440)包括圓形的金屬靶板(442)及導電性的頂蓋(444)。金屬靶板(442)包括第一表面(442a)及與第一表面(442a)為相反側的第二表面(442b)。此時，在第一表面(442a)的中心部露出於電子移動通道(C4)的狀態下，除第一表面(442a)的中心部之外的第一表面(442a)的周緣部，藉由硬焊(470)與所述電子移動部(410)的端部接合而使電子移動通道(C4)的一側密封。
頂蓋(444)包括開放的圓形的開口，以使第二表面(442b)的中心部露出至所述電子移動通道(C4)外部。頂蓋(444)以包圍除所述第二表面(442b)的中心部之外的第二表面(442b)的周緣部及所述金屬靶板(442)的側部的方式並以接觸的狀態與所述第二表面(442b)的周緣部藉由硬焊(470)接合。
作為參考，於本發明中，硬焊(470)可為如下操作：將金屬性硬焊材料、例如選自由銀、銅、及鈦組成的群組中的一種或兩種以上的合金材料加熱至攝氏700度至800度，從而使將 要相接的物體與所述硬焊材料接合。
尾蓋(450)包括貫通口(452)。於發射器部(430)的真空管(436)通過的狀態下，貫通口(452)的內周面可藉由硬焊與真空管(436)接合。如此，呈接合有真空管(436)的狀態的尾蓋(450)與電子聚焦部(420)的第二基端(421b)結合，而自外部在所述第二基端(421b)側密閉電子移動通道(C4)。
所述尾蓋(450)可包括陶瓷類材料，例如與電子移動部(410)的材料相同的材料，與前文的電子聚焦部(420)與電子移動部(410)的結合相似地，藉由陶瓷類密封材(460)與電子聚焦部(420)的第二基端(421b)結合。陶瓷類密封材(460)可被添加至電子聚集部(420)及尾蓋(450)鄰接的面的至少一部分之間，使所述鄰接的面接著及密封。
於圖11及圖12中，示意性地圖示根據本發明的又一實施例的X射線產生裝置。
同時參照該些圖，X射線產生裝置(500)包括電子移動部(510)、電子聚焦部(520)、包括於施加電壓時發射電子的發射器(532)的發射器部(530)、X射線發射部(540)、以及尾蓋(550)。
X射線產生裝置(500)更包括電子移動部(510)與電子聚焦部(520)結合而形成的電子移動通道(C5)。
電子移動部(510)為管形態且包括第一基端(511b)、第一前端(511a)、及在第一基端(511b)與第一前端(511a)之 間延長的第一空心部(512)。
電子移動部(510)亦可包含陶瓷類材料，所述陶瓷類材料包含O且更包含選自由Al、Si、Cr、Mg、Y、及Zr組成的群組中的一種以上的元素。
電子移動部(510)為所述陶瓷類材料於特定的形狀的模具中形成的管塊。
用以實現所述電子移動部的外徑及內徑可自在圖2至圖4中說明的較佳的範圍內適當地選擇。
電子聚焦部(520)為如下的聚焦電極：若自發射器部(530)沿隨機的方向發射的電子到達電子聚焦部，則聚焦電子，並以使所述電子以朝向一方向的電子束(beam)的形態移動至電子移動部(510)的方式進行誘導。
電子聚焦部(520)為管形態且包括第二基端(521b)、第二前端(521a)及在所述第二基端(521b)與第二前端(521a)之間延長的第二空心部(522)。
電子聚焦部(520)可包含導電性陶瓷類材料，所述陶瓷類材料包含：選自由Sn、Ga、In、Tl、As、Pb、Cd、Ba、Ce、Co、Fe、Gd、La、Mo、Nb、Pr、Sr、Ta、Ti、V、W、Y、Zr、Si、Sc、Ni、Al、Zn、Mg、Li、Ge、Rb、K、Hf及Cr組成的群組中的一種以上的金屬元素；以及選自由Si、B、C、O、S、P及N組成的群組中的一種以上的元素。
所述電子聚焦部(520)亦能夠以如下的結構構成：於 包括所述陶瓷類材料的陶瓷漿料與所述第一基端(511b)鄰接的內周面的一部分、即與第一基端(511b)鄰接的第一空心部(512)的內周面上，以及在第一基端(511b)上硬化。
於第一空心部(512)的內周面上硬化的電子聚焦部(520)的一部分包括第二前端(521a)，於第一基端(511b)上硬化的電子聚焦部(520)的另外一部分可與第二基端(521b)相對應，電子聚焦部(520)自第二前端(521a)至第二基端(521b)的末端為止延長為一體。
於本實施例中的電子聚焦部(520)與如前文說明般的X射線產生裝置的電子聚焦部於製程方面可存在差異。
具體而言，於如下方面存在差異：與於前文的實施例中電子聚焦部為陶瓷類材料預先射出成型的現成的管塊的情況相反，於本實施例中的電子聚焦部(520)為將包括陶瓷類材料的漿料塗佈於電子移動部(510)的特定部位並硬化形成。
根據本實施例的優點，可僅藉由漿料的塗佈與硬化實現電子聚焦部(520)，且於電子移動部(510)與電子聚焦部(520)的結合處不要求陶瓷類密封材等附加材料，結果基於所述優點，X射線產生裝置(500)具有如下優點：其製造簡便，同時亦於製造時更為輕量且結構緊密。
作為參考，於此種結構的X射線產生裝置(500)中，電子聚焦部(520)的外徑與內徑亦可自關於圖2至圖4說明的較佳的範圍內適當地選擇。
視情況，以增加電子移動部(510)與電子聚焦部(520)的結合面積與提高結合力為目的，可於第一空心部(512)的內周面及第一基端(511b)上形成微細凹凸，此種微細凹凸可與關於圖2至圖4說明的內容實質上相同。
如以上說明所述，若電子移動部(510)與電子聚焦部(520)結合，則第一空心部(512)與第二空心部(522)彼此連通並形成一個電子移動通道(C5)，並可使電子自發射器(532)發射之後被聚焦，發射器部(530)的發射器(532)位於所述第二空心部(522)內。
發射器部(530)包括安裝及固定發射器(532)的導電性的發射器固定器(534)及與發射器固定器(534)連接的真空管(536)。此時，發射器固定器(534)位於所述第二空心部(522)內。發射器固定器(534)具有導電性，並且可包含於高熱下亦不容易變形及熔融的金屬材料，詳細而言可包含鎢(W)、鐵(Fe)、鎳(Ni)、鈦(Ti)、銀(Ag)、銅(Cu)及鉻(Cr)中的任一種。
X射線發射部(540)包括圓形的金屬靶板(542)及導電性的頂蓋(544)。金屬靶板(542)包括第一表面(542a)及與第一表面(542a)為相反側的第二表面(542b)。此時，於第一表面(542a)的中心部露出於電子移動通道(C5)的狀態下，除第一表面(542a)的中心部之外的第一表面(542a)的周緣部，藉由硬焊(570)與所述電子移動部(510)的端部接合而使電子移動通道(C5)的一側密封。
頂蓋(544)包括開放的圓形的開口，以使第二表面(542b)的中心部露出至所述電子移動通道(C5)外部。頂蓋(544)以包圍除所述第二表面(542b)的中心部之外的第二表面(542b)的周緣部及所述金屬靶板(542)的側部的方式並以接觸的狀態與所述第二表面(542b)的周緣部藉由硬焊(570)接合。
作為參考，於本發明中，硬焊(570)可為如下操作：將金屬性硬焊材料、例如選自由銀、銅、及鈦組成的群組中的一種或兩種以上的合金材料加熱至攝氏700度至800度，從而使將要相接的物體與所述硬焊材料接合。
尾蓋(550)可包含陶瓷類材料或導電性金屬。陶瓷類材料可包含例如與電子移動部(510)的材料相同的材料。所述導電性金屬可為選自由銅、鎳及錫組成的群組中的一種以上。
所述電子聚焦部(520)與尾蓋(550)的結合可使所述電子聚焦部(520)及尾蓋(550)的鄰接的面的至少一部分藉由硬焊(570)而彼此接合。
尾蓋(550)可包括貫通口(552)，於發射器部(530)的真空管(536)通過的狀態下，貫通口(552)的內周面可藉由硬焊與真空管(536)接合。如此，呈接合有真空管(536)的狀態的尾蓋(550)與電子聚焦部(520)的第二基端(521b)結合，而自外部在所述第二基端(521b)側密閉電子移動通道(C5)。
於圖13中示意性地圖示根據本發明的又一實施例的X射線產生裝置。
同時參照該些圖，X射線產生裝置(600)包括電子移動部(610)、電子聚焦部(620)、包括於施加電壓時發射電子的發射器(632)的發射器部(630)、X射線發射部(640)、以及尾蓋(650)。
X射線產生裝置(600)更包括電子移動部(610)與電子聚焦部(620)結合而形成的電子移動通道(C6)。
電子移動部(610)為管形態且包括第一基端(611b)、第一前端(611a)、及在第一基端(611b)與第一前端(611a)之間延長的第一空心部(612)。
電子移動部(610)亦可包含陶瓷類材料，所述陶瓷類材料包含O且更包含選自由Al、Si、Cr、Mg、Y、及Zr組成的群組中的一種以上的元素。
電子移動部(610)為所述陶瓷類材料於特定的形狀的模具中形成的管塊。
用以實現所述電子移動部的外徑及內徑可自在圖2至圖4中說明的較佳的範圍內適當地選擇。
電子聚焦部(620)為如下的聚焦電極：若自所述發射器部(630)沿隨機的方向發射的電子到達所述電子聚焦部，則聚焦電子，並以使所述電子以朝向一方向的電子束(beam)的形態移動至電子移動部(610)的方式進行誘導。
電子聚焦部(620)為管形態且包括第二基端(621b)、第二前端(621a)及在所述第二基端(621b)與所述第二前端(621a) 之間延長的第二空心部(622)。
電子聚焦部(620)可包含導電性陶瓷類材料，所述陶瓷類材料包含：選自由Sn、Ga、In、Tl、As、Pb、Cd、Ba、Ce、Co、Fe、Gd、La、Mo、Nb、Pr、Sr、Ta、Ti、V、W、Y、Zr、Si、Sc、Ni、Al、Zn、Mg、Li、Ge、Rb、K、Hf及Cr組成的群組中的一種以上的金屬元素；以及選自由Si、B、C、O、S、P及N組成的群組中的一種以上的元素。
所述電子聚焦部(620)亦能夠以如下的結構構成：於包括所述陶瓷類材料的陶瓷漿料與所述第一基端(611b)鄰接的內周面的一部分、即與第一基端(611b)鄰接的第一空心部(612)的內周面上，以及於第一基端(611b)上硬化。進而，電子聚焦部(620)更包括包含陶瓷類材料的陶瓷漿料於與所述第一基端(621b)鄰接的外周面的一部分硬化形成的尾部(628)。
於第一空心部(612)的內周面上硬化的電子聚焦部(620)的一部分包括第二前端(621a)，於第一基端(611b)上硬化的電子聚焦部(620)的另外一部分可與第二基端(621b)相對應，電子聚焦部(620)自第二前端(621a)經由第二基端(621b)的末端到尾部(628)的末端為止延長為一體。
於本實施例中的電子聚焦部(620)與如前文說明般的X射線產生裝置的電子聚焦部於製程方面可存在差異。具體而言，於如下方面存在差異：與於前文的實施例中電子聚焦部為陶瓷類材料預先射出成型的現成的管塊的情況相反，於本實施例中的電 子聚焦部(620)為將包括陶瓷類材料的漿料塗佈於電子移動部(610)的特定部位並硬化形成。根據本實施例的優點，可僅藉由漿料的塗佈與硬化實現電子聚焦部(620)，且於電子移動部(610)與電子聚焦部(620)的結合處不要求陶瓷類密封材等附加材料，結果基於所述優點，X射線產生裝置(600)具有如下優點：其製造簡便，同時亦於製造時更為輕量且結構緊密。
作為參考，於此種結構的X射線產生裝置(600)中，電子聚焦部(620)的外徑與內徑亦可自在圖2至圖4中說明的較佳的範圍內適當地選擇。
視情況，以增加電子移動部(610)與電子聚焦部(620)的結合面積與提高結合力為目的，可於第一空心部(612)的內周面、與第一基端(611b)鄰接的表面、以及第一基端(611b)上形成微細凹凸，此種微細凹凸可與在圖2至圖4中說明的內容實質上相同。
如以上說明所述，若電子移動部(610)與電子聚焦部(620)結合，則第一空心部(612)與第二空心部(622)彼此連通並形成一個電子移動通道(C6)，並可使電子自發射器(632)發射之後被聚焦，發射器部(630)的發射器(632)位於所述第二空心部(622)內。
發射器部(630)包括安裝及固定發射器(632)的導電性的發射器固定器(634)及與發射器固定器(634)連接的真空管(636)。此時，發射器固定器(634)位於所述第二空心部(622) 內。發射器固定器(634)具有導電性，並且可包含於高熱下亦不容易變形及熔融的金屬材料，詳細而言可包含鎢(W)、鐵(Fe)、鎳(Ni)、鈦(Ti)、銀(Ag)、銅(Cu)及鉻(Cr)中的任一種。
X射線發射部(640)包括圓形的金屬靶板(642)及導電性的頂蓋(644)。金屬靶板(642)包括第一表面(642a)及與第一表面(642a)為相反側的第二表面(642b)。此時，於第一表面(642a)的中心部露出於電子移動通道(C6)的狀態下，除第一表面(642a)的中心部之外的第一表面(642a)的周緣部，藉由硬焊(670)與所述電子移動部(610)的端部接合而使電子移動通道(C6)的一側密封。
頂蓋(644)包括開放的圓形的開口，以使第二表面(642b)的中心部露出至所述電子移動通道(C6)外部。頂蓋(644)以包圍除所述第二表面(642b)的中心部之外的第二表面(642b)的周緣部及所述金屬靶板(642)的側部的方式並以接觸的狀態與所述第二表面(642b)的周緣部藉由硬焊(670)接合。
作為參考，於本發明中，硬焊(670)可為如下操作：將金屬性硬焊材料、例如選自由銀、銅、及鈦組成的群組中的一種或兩種以上的合金材料加熱至攝氏700度至800度，從而使將要相接的物體與所述硬焊材料接合。
尾蓋(650)可包含陶瓷類材料或導電性金屬。陶瓷類材料可包含例如與電子移動部(610)的材料相同的材料。所述導電性金屬可為選自由銅、鎳及錫組成的群組中的一種以上。
所述電子聚焦部(620)與尾蓋的結合可使所述電子聚焦部(620)及尾蓋的鄰接的面的至少一部分藉由硬焊(670)而彼此接合。
尾蓋(650)可包括貫通口(652)，於發射器部(630)的真空管(636)通過的狀態下，貫通口(652)的內周面可藉由硬焊與真空管(636)接合。如此，呈接合有真空管(636)的狀態的尾蓋(650)與電子聚焦部(620)的第二基端(621b)結合，而自外部在所述第二基端(621b)側密閉電子移動通道(C6)。
於圖14中示意性地圖示根據本發明的又一實施例的X射線產生裝置。
根據圖14的X射線產生裝置(700)與根據前文說明的圖2至圖4的裝置實質上以相同的形態構成，但於如下方面存在差異：不包括「用於電子移動部與電子聚焦部結合的陶瓷類密封材」，且即便不使用陶瓷類密封材亦使電子移動部與電子聚焦部結合。
因此，對於電子移動部與電子聚焦部的結構與結合原理於以下進行詳述，但省略關於除此之外的其他構成的說明。
參照圖14，電子移動部(710)為管形態且包括第一基端(711b)、第一前端(711a)、及在第一基端(711b)與第一前端(711a)之間延長的第一空心部(712)。
於本實施例中，電子移動部(710)可包含陶瓷類材料，所述陶瓷類材料包含O且更包含選自由Al、Si、Cr、Mg、Y、及 Zr組成的群組中的一種以上的元素。
此種電子移動部(710)為所述陶瓷類材料於特定的形狀的模具中形成的管塊。
於與第一基端(711b)鄰接的電子移動部(710)的內周面的至少一部分，呈向電子移動部(710)的外周面方向彎入的結構的第一管槽(714)可沿電子移動部(710)的內周形成。此處，內周面與規定第一空心部(712)的內表面相對應，外周面可與以第一空心部(712)為基準而包圍其的電子移動部(710)的最外周表面相對應。
電子聚焦部(720)為管形態且包括第二基端(721b)、第二前端(721a)及在所述第二基端(721b)與第二前端(721a)之間延長的第二空心部(722)。
於本實施例中，電子聚焦部(720)可包含導電性陶瓷類材料，所述陶瓷類材料包含：選自由Sn、Ga、In、Tl、As、Pb、Cd、Ba、Ce、Co、Fe、Gd、La、Mo、Nb、Pr、Sr、Ta、Ti、V、W、Y、Zr、Si、Sc、Ni、Al、Zn、Mg、Li、Ge、Rb、K、Hf及Cr組成的群組中的一種以上的金屬元素；以及選自由Si、B、C、O、S、P及N組成的群組中的一種以上的元素。
此種電子聚焦部(720)為所述陶瓷類材料於特定的形狀的模具中形成的管塊。
於與第二前端(721a)鄰接的電子聚焦部(720)的外周面的至少一部分，呈向電子聚焦部(720)的內周面方向彎入的 結構的第一管臂(724)沿所述電子聚焦部(720)的外周形成。 此處，內周面與規定第二空心部(722)的內表面相對應，外周面可與以第二空心部(722)為基準而包圍其的電子聚焦部(720)的最外周表面相對應。
電子移動部(710)與電子聚焦部(720)的結合可藉由使第一管槽(714)與第一管臂(724)彼此互補地契合來實現。
更詳細而言，若使構成電子移動部(710)及電子聚焦部(720)的各自的陶瓷類材料於特定的形狀的模具中同時成型，則能夠以使第一管槽(714)與第一管臂(724)彼此互補地契合的狀態製造電子移動部(710)及電子聚焦部(720)。
若於約700℃以上的溫度，詳細而言700℃至2,000℃的溫度下對如上所述般製造並呈相互接著的狀態的電子移動部(710)與電子聚焦部(720)進行燒製，則可於第一管槽(714)與第一管臂(724)契合的面誘發熔融接合而結合，可使分別構成電子移動部(710)與電子聚焦部(720)的陶瓷類材料進一步硬化並強化機械強度。
本實施例於不使用陶瓷類密封材以及電子移動部與電子聚焦部的製造及其等的組裝同時進行的方面，具有可簡化X射線產生裝置的製造製程的優點。
於圖15至圖17中圖示根據具有此種優點的又一實施例的X射線產生裝置的示意圖。圖15所示的X射線產生裝置(800)包括電子移動部(810)、電子聚焦部(820)。圖16所示的X射線 產生裝置(900)包括電子移動部(910)、電子聚焦部(920)。圖17所示的X射線產生裝置(1000)包括電子移動部(1010)、電子聚焦部(1020)。
若除「用於電子移動部與電子聚焦部的結合的陶瓷類密封材」之外，圖15與圖5及圖6、圖16與圖7及圖8、圖17與圖9及圖10實質上相對應。
但是，該些圖分別圖示的X射線產生裝置於根據與前文圖14實質上相同的方法製造、組裝及結合電子移動部與電子聚焦部的方面存在差異，於不使用陶瓷類密封材以及同時進行電子移動部與電子聚焦部的製造及其等的組裝的方面，具有可簡化X射線產生裝置的製造製程的優點。
<發射器>
本發明的發射器可包括奈米碳管。
於一個具體的例子中，發射器可為包括多個奈米碳管的奈米碳管片。
根據本發明的一實施例的發射器、即奈米碳管片於圖18中圖示。
根據圖18的奈米碳管片(1100a)包括包含奈米碳管且呈沿橫方向延長的結構的多個單位紗(1110)，且包括於多個單位紗(1110)中的一個單位紗(1110)與鄰接的另一單位紗(1110)的側部彼此鄰接的狀態下，所述單位紗(1110)並排地定位的排列沿縱方向重覆的排列結構。
根據本發明的又一實施例的發射器、即奈米碳管片於圖19中圖示。
參照圖19，奈米碳管片(1100b)包括呈沿橫方向延長的結構的多個單位紗，且包括以使多個單位紗(1110)形成空心的方式排列的單位管(1120)。
奈米碳管片(1100b)亦包括於多個單位管(1120)中的一個單位管(1120)與鄰接的另一單位管(1120)的側部彼此鄰接的狀態下，所述單位管(1120)並排地定位的排列沿縱方向重覆的排列結構。
可將如以上說明所述般的奈米碳管片(1100a、1100b)全部加工為例如，如圖20所示，沿切斷線(H)切斷兩個角部而在平面上具有三個內角的三角形的奈米碳管片(1100')。其用於例示，當然亦可加工為如具有四個以上內角的多邊形般各種形態。
引人注目的方面是，沿橫方向延長的單位紗(1110)中的任一個的一側末端構成所述多邊形的角部中的至少一個角部(1101)，或者能夠以自所述角部延長的方式執行奈米碳管片的切斷，包括此種奈米碳管片(1100')的X射線產生裝置能夠以使角部(1101)朝向X射線產生裝置的陽極的方式進行設置，藉此所有單位紗(1110)的前端可朝向陽極。
另一方面，圖18及圖19圖示的奈米碳管片(1100a、1100b)均如圖22所示，以虛設的軸(B1-B1')為基準纏繞，並變形為包括空心(1210)的結構的片(1200)，可用作本發明的X射 線產生裝置的發射器。此時，虛設的軸(B1-B1')可與單位紗(1110)延長的橫方向實質上平行。
另外，如圖23所示，可變形為於圖22圖示的經變形的奈米碳管片(1200)的空心(1210)內，插入有導電性配線(1220)的又一結構的片(1200')，可用作本發明的X射線產生裝置的發射器。
以上，參照本發明的實施例進行了說明，但若為本發明所屬的技術領域內具有常識者，則可以所述內容為基礎，於本發明的範疇內進行各種應用及變形。
100:X射線產生裝置
110:電子移動部
111a:第一前端
111b:第一基端
112:第一空心部
120:電子聚焦部
121a:第二前端
121b:第二基端
122:第二空心部
124:第一管臂
130;發射器部
132:發射器
140:X射線發射部
142:金屬靶板
144:頂蓋
150:尾蓋
152:貫通口

Claims (23)

  1. 一種X射線產生裝置，包括：電子移動部，為管形態且包括第一基端、第一前端及在所述第一基端與所述第一前端之間延長的第一空心部；電子聚焦部，為管形態且包括第二基端、第二前端及在所述第二基端與所述第二前端之間延長的第二空心部；電子移動通道，藉由所述電子移動部與所述電子聚焦部的結合而將所述第一空心部及所述第二空心部連通構成；發射器部，包括於所述電子移動通道內發射電子的發射器；以及X射線發射部，設置於所述第一前端，將藉由與通過所述電子移動通道的電子的碰撞產生的X射線發射至所述電子移動通道的外部，其中所述電子移動部與所述電子聚焦部由相同的材料製成，相同的材料為陶瓷類材料，且其中所述電子聚焦部包含導電性的陶瓷類材料。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的X射線產生裝置，更包括陶瓷類密封材，所述陶瓷類密封材被添加至所述電子移動部及所述電子聚焦部的鄰接的面之間，使所述鄰接的面接著及密封。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的X射線產生裝置，其中所述電子移動部包含陶瓷類材料，所述電子移動部包含的陶瓷類材料包含O且更包含選自由Al、Si、Cr、Mg、Y、及Zr組成的群 組中的一種以上的元素；所述電子聚焦部包含陶瓷類材料，所述電子聚焦部包含的陶瓷類材料包含：選自由Sn、Ga、In、Tl、As、Pb、Cd、Ba、Ce、Co、Fe、Gd、La、Mo、Nb、Pr、Sr、Ta、Ti、V、W、Y、Zr、Si、Sc、Ni、Al、Zn、Mg、Li、Ge、Rb、K、Hf及Cr組成的群組中的一種以上的金屬元素；以及選自由Si、B、C、O、S、P及N組成的群組中的一種以上的元素。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的X射線產生裝置，其中所述電子聚焦部為以如下的聚焦電極：若自所述發射器部沿隨機的方向發射的電子到達所述電子聚焦部，則聚焦所述電子，並以使所述電子以朝向一方向的電子束的形態移動至所述電子移動部的方式進行誘導，所述發射器部的所述發射器位於所述第二空心部內。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的X射線產生裝置，其中所述發射器部更包括安裝及固定所述發射器的導電性發射器固定器、以及與所述發射器固定器連接的真空管，所述發射器固定器位於所述第二空心部內。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的X射線產生裝置，其中所述X射線發射部包括金屬靶板及頂蓋，所述金屬靶板包括第一表面及與所述第一表面為相反側的第二表面，且於所述第一表面的中心部露出於所述電子移動通道的狀態下，除所述第一表面的中心部之外的所述第一表面的周緣部 與所述電子移動部的端部藉由硬焊接合，所述頂蓋包括開放的開口，以使所述第二表面的中心部露出至所述電子移動通道的外部，且以包圍除所述第二表面的中心部之外的所述第二表面的周緣部及所述金屬靶板的側部的方式並以接觸的狀態與所述第二表面的周緣部藉由硬焊接合。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的X射線產生裝置，其中所述X射線發射部的所述金屬靶板與所述第一前端藉由硬焊接合，從而使所述第一前端密閉，於所述發射器部的所述發射器及發射器固定器位於所述第二空心部內的狀態下，所述第二空心部為密閉的結構。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的X射線產生裝置，其中於與所述第一基端鄰接的所述電子移動部的外周面的至少一部分，呈向所述電子移動部的外周面方向彎入的結構的第一管槽沿所述電子移動部的內周形成。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的X射線產生裝置，其中於與所述第二前端鄰接的所述電子聚焦部的外周面的至少一部分，呈向所述電子聚焦部的內周面方向彎入的結構的第一管臂沿所述電子聚焦部的外周形成。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的X射線產生裝置，其中所述第一管槽與所述第一管臂互補地契合。
  11. 如申請專利範圍第10項所述的X射線產生裝置，其中在所述第一管槽與所述第一管臂互補地契合的面之間添加有陶 瓷類密封材，將所述契合的面接著及密封。
  12. 如申請專利範圍第1項所述的X射線產生裝置，其中所述電子聚焦部更包括自所述第二基端的外周面向所述電子聚焦部的管的半徑方向外側突出形成的環形凸緣，除所述第二基端與所述凸緣之外的所述電子聚焦部的至少一部分位於所述第一空心部內，所述凸緣及所述第一基端的鄰接的面之間添加有陶瓷類密封材，以使所述鄰接的面接著及密封。
  13. 如申請專利範圍第5項所述的X射線產生裝置，其中所述X射線產生裝置更包括尾蓋，所述尾蓋包括貫通口，所述貫通口作為使所述發射器部的所述真空管通過，所述貫通口的內周面藉由硬焊與所述真空管接合，且所述尾蓋與所述第二基端結合並使所述第二基端密閉。
  14. 如申請專利範圍第13項所述的X射線產生裝置，其中所述尾蓋包含陶瓷類材料，在所述電子聚焦部及所述尾蓋的鄰接的面的至少一部分之間添加有陶瓷類密封材，使所述鄰接的面接著及密封。
  15. 如申請專利範圍第13項所述的X射線產生裝置，其中所述尾蓋包含陶瓷類材料或導電性金屬，所述電子聚焦部及所述尾蓋的鄰接的面的至少一部分藉由硬焊彼此接合。
  16. 如申請專利範圍第13項所述的X射線產生裝置，其中於與所述第二基端鄰接的所述電子聚焦部的外周面的至少一部分，呈沿所述電子聚焦部的內周面方向彎入的結構的第二管臂沿所述電子聚焦部的外周形成，於所述尾蓋的中央部形成有相對於所述第二管臂而為互補的形狀的槽，在所述尾蓋的槽及所述第二管臂互補地契合的面之間添加有陶瓷類密封材，使所述契合的面接著及密封。
  17. 如申請專利範圍第5項所述的X射線產生裝置，其中於與所述第二基端鄰接的所述電子聚焦部的內周面，呈向所述電子聚焦部的管的半徑方向內側突出的結構的第三管臂沿所述電子聚焦部的內周形成，所述第三管臂的內周面與所述真空管藉由硬焊結合，並使所述第二基端密閉。
  18. 如申請專利範圍第1項所述的X射線產生裝置，其中所述電子聚焦部為使陶瓷類材料於特定的形狀的模具中形成的管塊。
  19. 如申請專利範圍第1項所述的X射線產生裝置，其中所述電子聚焦部是使包括陶瓷類材料的陶瓷漿料於與所述第一基端鄰接的內周面的一部分及所述第一基端中硬化而形成的部件。
  20. 如申請專利範圍第19項所述的X射線產生裝置，其中所述電子聚焦部更包括使包括陶瓷類材料的陶瓷漿料於與所述 第一基端鄰接的外周面的一部分硬化而形成的尾部。
  21. 如申請專利範圍第2項、第11項、第12項、第14項及第16項中任一項所述的X射線產生裝置，其中所述陶瓷類密封材相對於陶瓷類材料而具有1N/mm2至50N/mm2的接著力。
  22. 如申請專利範圍第21項所述的X射線產生裝置，其中所述陶瓷類密封材包括陶瓷類材料，所述陶瓷類密封材包括的陶瓷類材料包含O且更包含選自由Al、Si、Cr、Mg、Y、及Zr組成的群組中的一種以上的元素。
  23. 如申請專利範圍第1項所述的X射線產生裝置，其中所述發射器為包括奈米碳管的奈米碳管片。
TW108124136A 2019-04-04 2019-07-09 X 射線產生裝置 TWI718582B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2019-0039773 2019-04-04
KR1020190039773A KR102099410B1 (ko) 2019-04-04 2019-04-04 세라믹계 소재로 이루어진 집속전극을 포함하는 x-선 발생장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202038280A TW202038280A (zh) 2020-10-16
TWI718582B true TWI718582B (zh) 2021-02-11

Family

ID=70275778

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW108124136A TWI718582B (zh) 2019-04-04 2019-07-09 X 射線產生裝置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10643816B1 (zh)
KR (1) KR102099410B1 (zh)
TW (1) TWI718582B (zh)
WO (1) WO2020204290A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102099411B1 (ko) * 2019-07-26 2020-04-09 어썸레이 주식회사 구조적 안정성이 우수한 전계 방출 장치 및 이를 포함하는 x-선 튜브
JP6927368B1 (ja) * 2020-06-05 2021-08-25 株式会社明電舎 電界放射装置，電界放射方法，位置決め固定方法
KR102369692B1 (ko) * 2021-07-23 2022-03-03 주식회사 코닉스 엑스선 발생기에 적용되는 세라믹 튜브 및 그 제조 장치

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002293629A (ja) * 2001-04-03 2002-10-09 Fujitsu Ltd 導電性セラミックス材料、電極部品、静電偏向器及び荷電粒子ビーム露光装置
WO2003012816A2 (en) 2001-07-30 2003-02-13 Moxtek, Inc. Mobile miniature x-ray source
US20110116603A1 (en) * 2007-12-17 2011-05-19 Electronics And Telecommunications Research Institute Microminiature x-ray tube with triode structure using a nano emitter
KR20160102743A (ko) * 2015-02-23 2016-08-31 주식회사바텍 전계 방출 엑스선 소스 장치
WO2017119717A1 (ko) * 2016-01-05 2017-07-13 주식회사바텍 전계 방출 엑스선 소스 장치
TW201731347A (zh) * 2014-07-18 2017-09-01 佳能股份有限公司 陽極、以及ｘ射線產生管、ｘ射線產生設備與使用其的放射線攝影系統
CN107452584A (zh) * 2016-05-23 2017-12-08 佳能株式会社 X射线发生管、x射线发生装置和放射线照相系统

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05347142A (ja) 1992-06-15 1993-12-27 Matsushita Electric Works Ltd 光放射電子管
EP0609477B1 (en) * 1993-02-05 1999-05-06 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH Ceramic discharge vessel for high-pressure lamps, method of manufacturing same, and related sealing material
US20030002627A1 (en) 2000-09-28 2003-01-02 Oxford Instruments, Inc. Cold emitter x-ray tube incorporating a nanostructured carbon film electron emitter
US7521851B2 (en) 2003-03-24 2009-04-21 Zhidan L Tolt Electron emitting composite based on regulated nano-structures and a cold electron source using the composite
KR100721921B1 (ko) 2005-10-13 2007-05-28 주식회사 포스코 천이원소 금속이 나노 코팅된 전계방출 발광소재용탄소나노튜브 제조방법
CN100555529C (zh) 2005-11-04 2009-10-28 清华大学 一种场发射元件及其制备方法
US8709372B2 (en) 2007-10-02 2014-04-29 Los Alamos National Security, Llc Carbon nanotube fiber spun from wetted ribbon
BRPI1014162A2 (pt) 2009-04-10 2016-04-26 Applied Nanostructured Sols método e aparelho para uso de um forno vertical para infundir nanotubos de carbono á fibra
JP2011148689A (ja) 2009-12-25 2011-08-04 Mefs Kk カーボンナノチューブから成る集合体および糸条体の製造方法
JP5825848B2 (ja) 2010-05-27 2015-12-02 矢崎総業株式会社 誘導モータの回転子の製造方法
KR20120090383A (ko) 2011-02-07 2012-08-17 숭실대학교산학협력단 탄소나노튜브 섬유제조
KR101284226B1 (ko) 2012-05-31 2013-07-09 경희대학교 산학협력단 탄소나노튜브 복합체 전계방출원 및 제조방법
KR101560483B1 (ko) 2013-06-18 2015-10-14 주식회사 엘지화학 탄소나노튜브섬유 제조장치 및 이를 이용한 탄소나노튜브섬유 제조방법
KR101547516B1 (ko) * 2014-01-13 2015-08-26 (주) 브이에스아이 원통형 3극 전계 방출 x-선관
JP6388387B2 (ja) * 2014-08-25 2018-09-12 東芝電子管デバイス株式会社 Ｘ線管
KR101716584B1 (ko) 2014-10-28 2017-03-27 주식회사 엘지화학 탄소나노튜브섬유의 제조장치 및 이를 이용한 탄소나노튜브섬유 제조방법
JP6462458B2 (ja) 2015-03-31 2019-01-30 日立造船株式会社 カーボンナノチューブ集合体の製造方法
KR20160118637A (ko) * 2015-04-02 2016-10-12 주식회사바텍 전계 방출 엑스선 소스 장치
JP6482966B2 (ja) 2015-06-25 2019-03-13 日立造船株式会社 カーボンナノチューブウェブの製造方法、カーボンナノチューブ集合体の製造方法およびカーボンナノチューブウェブの製造装置
KR102043009B1 (ko) 2015-10-07 2019-11-12 주식회사 엘지화학 탄소나노튜브 기상합성장비
JP6649100B2 (ja) 2016-02-04 2020-02-19 日立造船株式会社 Ｃｎｔ積層体の製造方法およびカーボンナノチューブ撚糸の製造方法
KR101718784B1 (ko) 2016-02-11 2017-03-22 전남대학교산학협력단 고순도 및 고밀도 탄소나노튜브 섬유 제조장치
KR102133624B1 (ko) 2016-10-21 2020-07-13 주식회사 엘지화학 탄소나노튜브 섬유 집합체 제조 방법
KR101876076B1 (ko) * 2016-11-16 2018-07-06 경희대학교 산학협력단 디지털 광원장치
KR101956153B1 (ko) 2018-10-04 2019-06-24 어썸레이 주식회사 탄소나노튜브를 포함하는 얀의 제조방법 및 이로부터 제조된 얀
KR101962215B1 (ko) 2018-11-30 2019-03-26 어썸레이 주식회사 일 방향으로 정렬된 얀을 포함하는 탄소나노튜브 시트를 제조하는 방법 및 이에 의해 제조된 탄소나노튜브 시트

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002293629A (ja) * 2001-04-03 2002-10-09 Fujitsu Ltd 導電性セラミックス材料、電極部品、静電偏向器及び荷電粒子ビーム露光装置
WO2003012816A2 (en) 2001-07-30 2003-02-13 Moxtek, Inc. Mobile miniature x-ray source
US20110116603A1 (en) * 2007-12-17 2011-05-19 Electronics And Telecommunications Research Institute Microminiature x-ray tube with triode structure using a nano emitter
TW201731347A (zh) * 2014-07-18 2017-09-01 佳能股份有限公司 陽極、以及ｘ射線產生管、ｘ射線產生設備與使用其的放射線攝影系統
KR20160102743A (ko) * 2015-02-23 2016-08-31 주식회사바텍 전계 방출 엑스선 소스 장치
WO2017119717A1 (ko) * 2016-01-05 2017-07-13 주식회사바텍 전계 방출 엑스선 소스 장치
CN107452584A (zh) * 2016-05-23 2017-12-08 佳能株式会社 X射线发生管、x射线发生装置和放射线照相系统

Also Published As

Publication number Publication date
WO2020204290A1 (en) 2020-10-08
US10643816B1 (en) 2020-05-05
TW202038280A (zh) 2020-10-16
KR102099410B1 (ko) 2020-04-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI718582B (zh) X 射線產生裝置
US3531853A (en) Method of making a ceramic-to-metal seal
US3061664A (en) Glass-to-metal seals and method of fabricating same
EP1544889B1 (en) Hermetical lamp sealing techniques and lamp having uniquely sealed components
ES2749948T3 (es) Vidrio multicapa al vacío y procedimiento de fabricación de vidrio multicapa al vacío
JP6456172B2 (ja) 陽極及びこれを用いたｘ線発生管、ｘ線発生装置、ｘ線撮影システム
TW544707B (en) Electron tube and a method for manufacture same
JPS5857247A (ja) Ｘ線管用回転陽極およびその製造方法
KR100638934B1 (ko) 전기 백열 램프
JPH0143815Y2 (zh)
JP2016095917A (ja) 陽極及びこれを用いたｘ線発生管、ｘ線発生装置、ｘ線撮影システム
US3805019A (en) Energy distribution system
JP2007103361A (ja) 照明装置、特に高圧メタルハライドランプ
CN100550269C (zh) X射线管阴极组件和界面反应连接工艺方法
CN108305823A (zh) X射线管装置
EP0367652B1 (fr) Tube électronique de construction compacte et procédé de fabrication
JPH0372178B2 (zh)
US2883575A (en) Electron tube
TW434633B (en) Glass and metal junction electronic part
WO2023067860A1 (ja) 保護キャップ、電子装置及び保護キャップの製造方法
KR900005805B1 (ko) 전자관용 음극 구조체 및 제조방법
TW202139370A (zh) 接合體之製造方法及接合體
JP2021068578A (ja) 放電ランプおよび放電ランプの製造方法
JP3137605U (ja) 冷陰極放電管および冷陰極放電管用電極組立体
KR100473069B1 (ko) 전자총캐소드의펠렛지지구조