KR101042049B1 - 전자기식 그리드, 전자기식 그리드 제어 장치 및 이를 이용한 엑스선 장치 - Google Patents
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Abstract
엑스선 장치의 전자기식 그리드는 다수의 전자기장을 생성하는 전자기장 생성부 및 상기 생성된 다수의 전자기장에 의해 집적되어 다수의 벽을 형성하는 금속 입자를 가둘 수 있는 저장부를 포함할 수 있다.
Description
그리드의 각도를 용이하게 조절할 수 있을 뿐만 아니라 단순한 구조를 갖는 전자기식 그리드, 전자기식 그리드 제어 장치 및 이를 이용한 엑스선 검출기와 관련된다.
종래의 엑스선(X-RAY) 장치는 스크린/필름을 사용하여 촬영하고, 판독을 위해 그 필름을 인화하는 공정이 필요하였다. 따라서, 필름의 현상, 보관, 이송 등에 따른 각종 경제적, 시간적인 낭비가 심각했다.
이를 극복하기 위해, 최근 디지털 엑스선 장치는 필름을 대신하는 디지털 매체를 이용하여 이미지를 획득한다. 이와 같이, 이미지 획득의 디지털화는 자료를 전산화, 정보화하는데 매우 유익할 뿐만 아니라 여러 가지 영상 처리 기법을 적용함으로써 미세 음영의 가시도 개선과 정량적인 측정과 분석 등에 따른 진단 능력의 향상을 가져오고 있다. 또한, 엑스선 장치는 영상 획득부의 감도를 최대화함으로써 기존 필름 방식에 비해 더 적은 x-ray 조사량으로 우수한 화질을 얻을 수 있다. 따라서, 엑스선 장치는 신체의 피폭량을 줄일 뿐만 아니라 인화에 필요한 화학약품이 불필요함으로 보다 환경에 친화적이다. 또한, 엑스선 장치는 영상의 획득, 저장, 전송, 표시 등을 일원적으로 관리하는 PACS의 개발과 발달에 따라 획득된 영상을 실시간으로 컴퓨터에서 관리할 수 있으므로 기존의 필름 방식에 비해 보다 효율적으로 병원 내 진료의 질적 향상을 가져올 수 있다.
더 나아가, 최근에는 엑스선 장치에 이용되는 그리드 구조의 단순화 및 산란 방지 등과 같은 그리드의 성능 향상 기술에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
그리드의 각도를 용이하게 조절하고 구조를 단순화할 수 있는 전자기식 그리드, 전자기식 그리드 제어 장치 및 이를 이용한 엑스선 검출기가 개시된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 장치의 전자기식 그리드는 다수의 전자기장을 생성하는 전자기장 생성부 및 상기 생성된 다수의 전자기장에 의해 집적되어 다수의 벽을 형성하는 금속 입자를 가둘 수 있는 저장부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 전자기장 생성부는 제 1 전극들을 포함하는 상부 기판 및 제 2 전극들을 포함하는 하부 기판을 포함하고, 전원이 인가되면 제 1 전극들 및 제 2 전극들 사이에 다수의 전자지장을 생성할 수 있다.
여기서, 상기 저장부는 상기 상부 기판 및 상기 하부 기판 사이에 위치할 수 있다.
여기서, 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극은 상기 제 1 전극의 중심축과 상기 제 2 전극의 중심축이 일치되도록 상기 상부 기판 및 상기 하부 기판에 형성될 수 있다.
여기서, 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극은 상기 제 1 전극의 중심축과 상기 제 2 전극의 중심축이 어긋나도록 상기 상부 기판 및 상기 하부 기판에 형성될 수 있다.
여기서, 상기 저장부는 상기 금속 입자를 가둘 수 있는 밀폐된 상자, 상기 금속 입자를 가둘 수 있는 액체 및 기체 중 어느 하나일 수 있다.
여기서, 상기 다수의 벽들은 엑스선이 상기 전자기식 그리드 위에 놓여진 물체를 통과하면서 생성되는 산란선이 상기 저장부를 투과하는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 장치의 전자기식 그리드 제어 장치는 다수의 전자기장을 생성하는 전자기장 생성부와, 상기 생성된 다수의 전자기장에 의해 집적되어 다수의 벽을 형성하는 금속 입자를 가둘 수 있는 저장부를 포함하는 전자기식 그리드 및 상기 전자기장 생성부에 다수의 전자기장을 생성하기 위한 전원의 인가를 제어하는 전원 공급 제어부를 포함한다.
여기서, 상기 전자기장 생성부는 제 1 전극들을 포함하는 상부 기판과, 제 2 전극들을 포함하는 하부 기판을 포함하고, 전원이 인가되면 제 1 전극들 및 제 2 전극들 사이에 다수의 전자기장을 생성할 수 있다.
여기서, 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극은 상기 제 1 전극의 중심축과 상기 제 2 전극의 중심축이 어긋나도록 상기 상부 기판 및 상기 하부 기판에 형성될 수 있다.
여기서, 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극은 상기 제 1 전극의 중심축과 상기 제 2 전극의 중심축이 일치되도록 상기 상부 기판 및 상기 하부 기판에 형성될 수 있다.
여기서, 상기 전원 공급 제어부는 상기 전자기식 그리드의 금속 입자가 수직으로 집적되도록 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극에 전원을 동시 또는 순차적으로 인가할 수 있다.
여기서, 상기 전원 공급 제어부는 상기 제 1 전극들 및 상기 제 2 전극들 중 첫번째 위치한 전극들에 전원을 인가하고, 상기 제 1 전극들 및 상기 제 2 전극들 중 두번째 위치한 전극들에 전원을 인가하고, 상기 제 1 전극들 및 상기 제 2 전극들 중 세번째 위치한 전극들에 전원을 인가할 수 있다.
여기서, 상기 전원 공급 제어부는 상기 전자기식 그리드의 금속 입자가 기울어져 집적되도록 상기 제 1 전극들 및 상기 제 2 전극들에 전원을 인가할 수 있다.
여기서, 상기 전원 공급 제어부는 상기 제 1 전극들 중 두번째 위치한 전극들 및 상기 제 2 전극들 중 첫번째 위치한 전극들에 전원을 인가하고, 상기 제 1 전극들 중 세번째 위치한 전극들 및 상기 제 2 전극들 중 두번째 위치한 전극들에 전원을 인가할 수 있다.
여기서, 상기 전원 공급 제어부는 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극이 다수 존재하는 경우, 상기 제 1 전극들 중 첫번째 위치한 전극들 및 상기 제 2 전극들 중 두번째 위치한 전극들에 전원을 인가하고, 상기 제 1 전극들 중 두번째 위치한 전극들 및 상기 제 2 전극들 중 세번째 위치한 전극들에 전원을 인가할 수 있다.
여기서, 그리드를 형성할 필요가 없는 경우, 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극들에 전원을 인가하지 않는다.
본 발명의 일 실시예에 따른 엑스선 장치는 다수의 전자기장을 생성하는 전자기장 생성부와, 상기 생성된 다수의 전자기장에 의해 집적되어 다수의 벽을 형성하는 금속 입자를 가둘 수 있는 저장부를 포함하는 전자기식 그리드와, 상기 전자기장 생성부에 다수의 전자기장을 생성하기 위한 전원의 인가를 제어하는 전원 공급 제어부; 및 상기 전자기식 그리드를 통과한 엑스선 신호를 검출할 수 있다.
여기서, 상기 전자기장 생성부는 제 1 전극들을 포함하는 상부 기판과, 제 2 전극들을 포함하는 하부 기판을 포함하고, 전원이 인가되면 제 1 전극들 및 제 2 전극들 사이에 다수의 전자기장을 생성할 수 있다.
여기서, 상기 저장부는 상기 상부 기판 및 상기 하부 기판 사이에 위치할 수 있다.
개시된 내용에 따르면, 엑스선 장치에 사용되는 그리드의 구조를 단순화할 수 있다.
또한, 집적되는 금속 입자의 형성 각도를 자유롭게 조절함으로써, 다양한 각도에서 조사되는 엑스선이 상기 전자기식 그리드 위에 놓여진 물체를 통과하면서 생성되는 산란선이 투과하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 전자기식 그리드를 사용함으로써, 엑스선 장치의 구조를 단순화할 수 있을 뿐만 아니라 질 높은 이미지를 획득할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예와 관련된 엑스선 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예와 관련된 엑스선 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 2의 전자기식 그리드에 포함된 금속 입자가 수직으로 형성되는 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 2의 전자기식 그리드에 포함된 금속 입자가 기울어져 형성되는 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 2의 전자기식 그리드에 포함된 금속 입자가 기울어져 형성되는 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기식 그리드에 포함된 전극의 전기적인 연결 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예와 관련된 엑스선 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 2의 전자기식 그리드에 포함된 금속 입자가 수직으로 형성되는 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 2의 전자기식 그리드에 포함된 금속 입자가 기울어져 형성되는 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 2의 전자기식 그리드에 포함된 금속 입자가 기울어져 형성되는 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기식 그리드에 포함된 전극의 전기적인 연결 관계를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예와 관련된 엑스선 장치의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 엑스선 장치(2000)는 전자기식 그리드(1000), 엑스선 디텍터(1100), 전원 공급 제어부(1200), 전원 공급부(1250) 및 엑스선 생성부(1300)를 포함한다.
전자기식 그리드(1000)는 전원이 인가되면, 다수의 전자기장을 생성할 수 있는 전자기장 생성부 및 상기 생성된 다수의 전자기장에 의해 집적되어 다수의 벽을 형성하는 금속 입자를 가둘 수 있는 저장부를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 전자기장 생성부는 다수의 전자기장을 생성할 수 있는 전극들을 포함할 수 있다. 전극들에 전압을 인가하면, 전극들 사이에 다수의 전자기장이 생성된다. 저장부에 포함된 금속 입자들은 생성된 다수의 전자기장 사이에 집적된다. 즉, 집적된 금속 입자들은 다수의 벽을 생성한다. 엑스선이 전자기식 그리드(1000)에 인가되면, 일부 엑스선은 다수의 벽 사이를 통해 투과되고, 일부 엑스선은 생성된 다수의 벽에 의해 차단된다. 이에 따라, 생성된 다수의 벽은 전자기식 그리드(1000) 위에 놓여진 물체를 엑스선이 통과하면서 생성되는 산란선이 투과되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 전극들에 전압이 인가되는 시간을 조절함으로써, 전극들 사이에 생성되는 전자기장의 형상을 변경할 수 있다. 예를 들면, 전극들에 인가되는 전압의 시간을 조절함으로써, 전자기장이 기울어져 생성될 수 있다. 이에 따라, 금속 입자들은 전자기장 사이에서 기울어져 집적될 수 있다. 이와 같이, 금속 입자들이 집적되는 각도를 전극들에 인가되는 전압을 조절함으로써, 용이하게 변경할 수 있다. 전자기식 그리드(1000)와 관련된 구체적인 설명은 이하의 첨부된 도면들을 참조하여 후술하겠다.
엑스선 디텍터(1100)는 상기 전자기식 그리드(1000)를 통과한 엑스선 신호를 검출한다. 엑스선 디텍터(1100)는 검출된 엑스선 신호에 기초하여 촬영된 이미지를 생성할 수 있다. 그리고, 엑스선 디텍터(1100)는 생성된 이미지를 디스플레이부(미도시)에 표시할 수 있다. 예를 들면, 엑스선 디텍터(1100)는 포토 다이오드 또는 신틸레이터 등을 사용하는 간접 방식 또는 포토 컨덕터를 사용하는 직접 방식 등으로 구현될 수 있다. 이 외에도, 엑스선 디텍터(1100)는 상기 전자기식 그리드(1000)를 통과한 엑스선 신호를 검출할 수 있는 다양한 방식이 사용될 수 있다.
전원 공급 제어부(1200)는 상기 전자기식 그리드(1000)에 포함된 전극에 인가되는 전원을 제어할 수 있다. 예를 들면, 전원 공급 제어부(1200)는 전자기식 그리드(1000)에 포함된 전극에 전원을 인가함으로써, 전자기식 그리드(1000)에 포함된 금속 입자가 수직 또는 기울어져 집적되도록 할 수 있다. 이에 대한 구체적인 설명은 이하에 첨부된 도면을 참조하여 후술하겠다.
전원 공급 제어부(1200)는 그리드를 형성할 필요가 있는 경우, 전자기식 그리드(1000)에 포함된 전극에 전원을 인가한다. 반면에, 전원 공급 제어부(1200)는 그리드를 형성할 필요가 없는 경우, 전자기식 그리드(1000)에 포함된 전극에 전원을 인가하지 않는다. 따라서, 전자기식 그리드(1000)에 포함된 금속 입자들이 집적되지 않으므로, 그리드는 형성되지 않는다. 그리드를 형성할 필요가 없는 경우, 상용자가 기계식 그리드를 엑스선 디텍터(1100)로부터 탈착해야 한다. 반면에, 그리드를 형성할 필요가 없는 경우, 전원 공급 제어부(1200)는 전자기식 그리드(1000)의 전극에 전원을 인가하지 않음으로써, 그리드가 없는 것과 동일한 효과를 얻을 수 있다. 따라서, 그리드를 형성할 필요가 없는 경우, 전자기식 그리드(1000)를 사용하면 그리드를 탈착할 필요가 없다.
전원 공급부(1250)는 전원을 전원 공급 제어부(1200)로 제공한다. 제공된 전원은 전원 공급 제어부(1200)에 의해 전자기식 그리드(1000)에 포함된 전극에 인가된다.
엑스선 생성부(1300)는 엑스선을 생성하고, 생성된 엑스선을 전자기식 그리드(1000) 및 엑스선 디텍터(1100) 방향으로 조사한다. 조사된 엑스선은 전자기식 그리드(1000)를 통과하여 엑스선 디텍터(1100)에 도달한다. 엑스선 디텍터(1100)는 도달된 엑스선을 검출한다. 엑스선 디텍터(1100)는 검출된 엑스선 신호에 기초하여 촬영된 이미지를 생성할 수 있다.
전자기식 그리드는 기계적인 그리드에 비해 구조가 단순하며 제조 방법이 간단하다.
또한, 전자기식 그리드는 전극에 인가되는 전압을 조절함으로써, 집적되는 금속 입자의 각도를 조절할 수 있다. 따라서, 다양한 각도에서 엑스선이 조사되는 경우, 전자기식 그리드는 집적되는 금속 입자의 각도를 조절함으로써, 전자기식 그리드(1000) 위에 놓여진 물체를 엑스선이 통과하면서 생성되는 산란선이 투과되는 것을 방지할 수 있다.
엑스선 장치는 전자기식 그리드를 사용함으로써, 구조를 단순화할 수 있을 뿐만 아니라 질 높은 이미지를 획득할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예와 관련된 엑스선 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 엑스선 장치(2000)는 전자기식 그리드(1000), 엑스선 디텍터(1100), 전원 공급 제어부(1200)를 포함한다.
이하에서는 전자기장 생성부가 전극으로 구현되는 경우를 기준으로 설명하겠으나 이에 한정되는 것은 아니다.
전자기식 그리드(1000)는 상부 기판(1010), 저장부(1020) 및 하부 기판(1030)을 포함할 수 있다. 여기서, 전자기장 생성부는 상부 기판(1010) 및 하부 기판(1030)을 포함한다. 상부 기판(1010)에는 다수의 제 1 전극(200, 201, 202, 203)이 형성될 수 있다. 상기 저장부(1020)는 금속 입자를 가둘 수 있다. 예를 들면, 금속 입자는 Fe, Co, Cu, Mn, Mo, Zn, Mg, Pt, Cd 또는 이들의 화합물일 수 있다. 저장부(1020)는 급속 입자들을 가둘 수 있는 액체 또는 기체일 수 있다. 예를 들면, 기체는 N, H, He, Si 등 일 수 있고, 액체는 si 계열 용액, 폴리이미드(polyimide) 용액 등 일 수 있다. 또는, 저장부(1020)는 금속 입자들을 가둘 수 있는 밀폐든 상자일 수 있다. 이외에도, 저장부(1020)는 금속 입자들을 가둘 수 있는 다양한 구조로 형성될 수 있다. 하부 기판(1030)에는 상기 제 1 전극들(200, 201, 202, 203)에 대향하여 형성되는 제 2 전극들(210, 211, 212, 213)이 형성될 수 있다. 또한, 도 2에서 전극(200, 201, 202, 203, 210, 211, 212, 213)을 측면에서 도시하여 1개로 표시하였으나, 여러 개의 전극으로 이루어질 수도 있다. 이에 대한 구체적인 형상은 이하의 도 6을 참조하여 설명하겠다.
엑스선 디텍터(1100)는 상기 전자기식 그리드(1000)를 통과한 엑스선 신호를 검출한다. 엑스선 디텍터(1100)는 검출된 엑스선 신호에 기초하여 촬영된 이미지를 생성할 수 있다. 그리고, 엑스선 디텍터(1100)는 생성된 이미지를 디스플레이부(미도시)에 표시할 수 있다.
전원 공급 제어부(1200)는 상기 전자기식 그리드(1000)에 포함된 제 1 전극(200, 201, 202, 203) 및 제 2 전극(210, 211, 212, 213)에 인가되는 전원을 제어할 수 있다. 예를 들면, 전원 공급 제어부(1200)는 제 1 전극들(200, 201, 202, 203) 및 상기 제 2 전극(210, 211, 212, 213)들에 전원을 인가할 수 있다. 이와 같이 전원을 인가하면, 전극들(200, 201, 202, 203, 210, 211, 212, 213) 사이에 전자기장이 형성되고, 형성된 전자기장 사이에 금속 입자가 집적되어 벽을 형성한다. 이때, 전원 공급 제어부(1200)는 집적되는 금속 입자가 수직으로 형성되거나 기울어져 형성되도록 전극들(200, 201, 202, 203, 210, 211, 212, 213)에 전원을 인가할 수 있다. 예를 들면, 엑스선이 수직으로 조사되는 경우, 전원 공급 제어부(1200)는 집적되는 금속 입자가 수직으로 형성되도록 전극들(200, 201, 202, 203, 210, 211, 212, 213)에 전원을 동시에 또는 순차적으로 인가할 수 있다. 반면에, 엑스선이 기울어져 조사되는 경우, 전원 공급 제어부(1200)는 집적되는 금속 입자가 기울어져 형성 되도록 전극들(200, 201, 202, 203, 210, 211, 212, 213)에 전원을 시간 차이를 두어 인가할 수 있다. 이에 대한 구체적인 설명은 이하의 도 3내지 도 5를 참조하여 후술하겠다. 이에 따라, 엑스선이 조사되는 각도에 따라, 전자기식 그리드의 형태를 변형함으로써, 전자기식 그리드(1000) 위에 놓여진 물체를 엑스선이 통과하면서 생성되는 산란선이 투과되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
전자기식 그리드는 기계적인 그리드에 비해 구조가 단순하며 제조 방법이 간단하다.
엑스선 장치는 전자기식 그리드를 사용함으로써, 구조를 단순화할 수 있을 뿐만 아니라 질 높은 이미지를 획득할 수 있다.
도 3은 도 2의 전자기식 그리드에 포함된 금속 입자가 수직으로 형성되는 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 엑스선 장치는 전자기식 그리드(1000), 엑스선 디텍터(1100) 및 전원 공급 제어부(1200)를 포함할 수 있다.
전자기식 그리드(1000)는 상부 기판(1010), 저장부(1020) 및 하부 기판(1030)을 포함할 수 있다. 상부 기판(1010)에는 다수의 제 1 전극(200, 201, 202, 203)이 형성될 수 있다. 상기 저장부(1020)는 금속 입자를 가둘 수 있다. 하부 기판(1030)에는 상기 제 1 전극들(200, 201, 202, 203)에 대향하여 형성되는 제 2 전극들(210, 211, 212, 213)이 형성될 수 있다. 이때, 제 1 전극(200, 201, 202, 203) 및 제 2 전극들(210, 211, 212, 213)은 중심축들(300, 301, 302, 303)과 일치되게 형성될 수 있다.
엑스선 디텍터(1100)는 입사되는 엑스선 신호를 전기적인 신호를 변환할 수 있는 신호변환부(1110) 및 변환된 전기적인 신호를 읽을 수 있는 리드 아웃 장치(1120)를 포함할 수 있다. 그리고, 엑스선 디텍터(1100)는 생성된 이미지를 디스플레이부(미도시)에 표시할 수 있다.
이하에서, 전원 공급 제어부(1200)가 전자기식 그리드(1000)에 포함된 금속 입자가 수직으로 형성되도록 전극들을 제어하는 방법을 설명하겠다.
전원 공급 제어부(1200)가 제 1 전극(200, 201, 202, 203) 및 제 2 전극들(210, 211, 212, 213)에 전원을 동시 또는 순차적으로 인가할 수 있다. 예를 들면, 전원 공급 제어부(1200)는 제 1 전극(200, 201, 202, 203) 및 제 2 전극들(210, 211, 212, 213)에 전원을 동시에 인가하여 전자기장을 생성할 수 있다. 또 다른 예를 들면, 전원 공급 제어부(1200)는 제 1 전극(200) 및 제 2 전극(210)에 전원을 인가하고, 제 1 전극(201) 및 제 2 전극(211)에 전원을 인가하고, 제 1 전극(202) 및 제 2 전극(212)에 전원을 인가하고, 제 1 전극(203) 및 제 2 전극(213)에 전원을 인가하여 전자기장을 생성할 수 있다. 이와 같이, 전원 공급 제어부(1200)는 제 1 전극(200, 201, 202, 203) 및 제 2 전극들(210, 211, 212, 213)에 전원을 순차적으로 인가할 수 있다. 위와 같이 전극들에 전원이 인가되면, 제 1 전극(200, 201, 202, 203) 및 제 2 전극들(210, 211, 212, 213) 사이에 전자기장이 생성되고, 저장부(1020)에 포함된 금속 입자들은 생성된 전자기장의 내부에 집적된다. 즉, 집적된 금속 입자들은 다수의 벽을 형성한다. 엑스선이 조사되는 경우, 일부 엑스선은 생성된 벽들 사이를 투과하여 엑스선 디텍터(1100)에 도달하고, 일부 엑스선은 생성된 벽들에 의해서 차단된다.
만약 엑스선이 수직으로 조사되는 경우, 전원 공급 제어부(1200)는 전자기식 그리드(1000)에 포함된 금속 입자가 수직으로 형성되도록 전극들에 전원을 인가할 수 있다.
전자기식 그리드는 전극에 인가되는 전압을 조절함으로써, 집적되는 금속 입자의 각도를 조절할 수 있다. 따라서, 다양한 각도에서 엑스선이 조사되는 경우, 전자기식 그리드는 집적되는 금속 입자의 각도를 조절하여 전자기식 그리드(1000) 위에 놓여진 물체를 엑스선이 통과하면서 생성되는 산란선이 투과되는 것을 방지할 수 있다.
도 4는 도 2의 전자기식 그리드에 포함된 금속 입자가 기울어져 형성되는 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 엑스선 장치는 전자기식 그리드(1000), 엑스선 디텍터(1100) 및 전원 공급 제어부(1200)를 포함할 수 있다.
전자기식 그리드(1000)는 상부 기판(1010), 저장부(1020) 및 하부 기판(1030)을 포함할 수 있다. 상부 기판(1010)에는 다수의 제 1 전극(200, 201, 202, 203)이 형성될 수 있다. 상기 저장부(1020)는 금속 입자를 가둘 수 있다. 하부 기판(1030)에는 상기 제 1 전극들(200, 201, 202, 203)에 대향하여 형성되는 제 2 전극들(210, 211, 212, 213)이 형성될 수 있다. 이때, 제 1 전극(200, 201, 202, 203) 및 제 2 전극들(210, 211, 212, 213)은 중심축들(300, 301, 302, 303)과 일치되게 형성될 수 있다.
엑스선 디텍터(1100)는 입사되는 엑스선 신호를 전기적인 신호를 변환할 수 있는 신호변환부(1110) 및 변환된 전기적인 신호를 읽을 수 있는 리드 아웃 장치(1120)를 포함할 수 있다. 그리고, 엑스선 디텍터(1100)는 생성된 이미지를 디스플레이부(미도시)에 표시할 수 있다.
이하에서, 전원 공급 제어부(1200)가 전자기식 그리드(1000)에 포함된 금속 입자가 기울어져 형성되도록 전극들을 제어하는 방법을 설명하겠다.
전원 공급 제어부(1200)는 전자기식 그리드(1000)에 포함된 금속 입자가 기울어져 형성되도록 전극들을 제어한다. 예를 들면, 전원 공급 제어부(1200)는 제 1 전극들 중 두번째 위치한 전극(201) 및 제 2 전극들 중 첫번째 위치한 전극(210)에 전원을 인가하고, 제 1 전극들 중 세번째 위치한 전극(220) 및 제 2 전극들 중 두번째 위치한 전극(211)에 전원을 인가한다. 이와 같은 방법에 따라, 전원 공급 제어부(1200)는 제 1 전극들(200, 201, 202, 203) 및 제 2 전극들(210, 211, 212, 213)에 전원을 인가한다. 그러면, 제 1 전극들(200, 201, 202, 203) 및 제 2 전극들(210, 211, 212, 213) 사이에 전자기장이 기울어져 생성된다. 그러면, 금속 입자들이 기울어진 전자기장에 의해서 기울어져 집적된다. 이에 따라, 전자기식 그리드(1000)에 기울어진 벽들이 형성된다. 엑스선이 기울어져 조사되는 경우, 일부 엑스선은 생성된 벽들 사이를 투과하여 엑스선 디텍터(1100)에 도달하고, 일부 엑스선은 생성된 벽들에 의해서 차단된다.
또 다른 예를 들면, 전원 공급 제어부(1200)는 제 1 전극들 중 첫번째 위치한 전극(200) 및 제 2 전극들 중 두번째 위치한 전극(211)에 전원을 인가하고, 제 1 전극들 중 두번째 위치한 전극(201) 및 제 2 전극들 중 세번째 위치한 전극(212)에 전원을 인가한다. 이와 같은 방법에 따라, 전원 공급 제어부(1200)는 제 1 전극들(200, 201, 202, 203) 및 제 2 전극들(210, 211, 212, 213)에 전원을 인가한다. 그러면, 제 1 전극들(200, 201, 202, 203) 및 제 2 전극들(210, 211, 212, 213) 사이에 전자기장이 기울어져 생성된다. 그러면, 금속 입자들이 기울어진 전자기장에 의해서 기울어져 집적된다. 이때, 전자기장의 모양은 도 4에 도시된 전자기장과 세로축을 기준으로 대칭될 것이다. 이에 따라, 전자기식 그리드(1000)에 기울어진 벽들이 형성된다. 기울어져 조사되는 일부 엑스선은 생성된 벽들 사이를 투과하여 엑스선 디텍터(1100)에 도달하고, 일부 엑스선은 생성된 벽들에 의해서 차단된다.
엑스선이 기울어져 조사되는 경우, 전원 공급 제어부(1200)는 전자기식 그리드(1000)에 포함된 금속 입자가 기울어져 형성되도록 전극들에 전원을 인가할 수 있다.
전자기식 그리드는 전극에 인가되는 전압을 조절함으로써, 집적되는 금속 입자의 각도를 조절할 수 있다. 따라서, 다양한 각도에서 엑스선이 조사되는 경우, 전자기식 그리드는 집적되는 금속 입자의 각도를 조절하여 전자기식 그리드(1000) 위에 놓여진 물체를 엑스선이 통과하면서 생성되는 산란선이 투과되는 것을 방지할 수 있다.
도 5는 도 2의 전자기식 그리드에 포함된 금속 입자가 기울어져 형성되는 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 엑스선 장치는 전자기식 그리드(1000), 엑스선 디텍터(1100) 및 전원 공급 제어부(1200)를 포함할 수 있다.
전자기식 그리드(1000)는 상부 기판(1010), 저장부(1020) 및 하부 기판(1030)을 포함할 수 있다. 상부 기판(1010)에는 다수의 제 1 전극(200, 201, 202, 203)이 형성될 수 있다. 상기 저장부(1020)는 금속 입자를 가둘 수 있다. 하부 기판(1030)에는 상기 제 1 전극들(200, 201, 202, 203)에 대향하여 형성되는 제 2 전극들(210, 211, 212, 213)이 형성될 수 있다. 이때, 제 1 전극들(200, 201, 202, 203) 및 제 2 전극들(210, 211, 212, 213)은 제 1 전극의 중심축들(501, 503, 505, 507)과 제 2 전극의 중심축들(500, 502, 504, 506)이 일치되지 않게 형성될 수 있다.
엑스선 디텍터(1100)는 입사되는 엑스선 신호를 전기적인 신호를 변환할 수 있는 신호변환부(1110) 및 변환된 전기적인 신호를 읽을 수 있는 리드 아웃 장치(1120)을 포함할 수 있다. 그리고, 엑스선 디텍터(1100)는 생성된 이미지를 디스플레이부(미도시)에 표시할 수 있다.
이하에서, 전원 공급 제어부(1200)가 전자기식 그리드(1000)에 포함된 금속 입자가 수직으로 형성되도록 전극들을 제어하는 방법을 설명하겠다.
전원 공급 제어부(1200)가 제 1 전극(200, 201, 202, 203) 및 제 2 전극들(210, 211, 212, 213)에 전원을 동시 또는 순차적으로 인가할 수 있다. 예를 들면, 전원 공급 제어부(1200)는 제 1 전극(200, 201, 202, 203) 및 제 2 전극들(210, 211, 212, 213)에 전원을 동시에 인가하여 전자기장을 생성할 수 있다. 또 다른 예를 들면, 전원 공급 제어부(1200)는 제 1 전극(200) 및 제 2 전극(210)에 전원을 인가하고, 제 1 전극(201) 및 제 2 전극(211)에 전원을 인가하고, 제 1 전극(202) 및 제 2 전극(212)에 전원을 인가하고, 제 1 전극(203) 및 제 2 전극(213)에 전원을 인가하여 전자기장을 생성할 수 있다. 이와 같이, 전원 공급 제어부(1200)는 제 1 전극(200, 201, 202, 203) 및 제 2 전극들(210, 211, 212, 213)에 전원을 순차적으로 인가할 수 있다. 위와 같이 전극들에 전원이 인가되면, 제 1 전극(200, 201, 202, 203) 및 제 2 전극들(210, 211, 212, 213)의 중심축이 일치되지 않게 기판(1010, 1030)에 형성되었으므로, 제 1 전극(200, 201, 202, 203) 및 제 2 전극들(210, 211, 212, 213) 사이에 전자기장이 기울어져 생성된다. 따라서, 저장부(1020)에 포함된 금속 입자들은 기울어져 생성된 전자기장의 내부에 집적된다. 즉, 집적된 금속 입자들은 기울어진 다수의 벽을 형성한다. 엑스선이 기울어져 조사되는 경우, 일부 엑스선은 생성된 벽들 사이를 투과하여 엑스선 디텍터(1100)에 도달하고, 일부 엑스선은 생성된 벽들에 의해서 차단된다.
만약 엑스선이 기울어져 조사되는 경우, 전원 공급 제어부(1200)는 전자기식 그리드(1000)에 포함된 금속 입자가 수직으로 형성되도록 전극들에 전원을 인가할 수 있다.
전자기식 그리드는 전극에 인가되는 전압을 조절함으로써, 집적되는 금속 입자의 각도를 조절할 수 있다. 따라서, 다양한 각도에서 엑스선이 조사되는 경우, 전자기식 그리드는 집적되는 금속 입자의 각도를 조절하여 전자기식 그리드(1000) 위에 놓여진 물체를 엑스선이 통과하면서 생성되는 산란선이 투과되는 것을 방지할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기식 그리드에 포함된 전극의 전기적인 연결 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 2 및 도 6을 참조하면, 엑스선 장치(2000)는 전원 공급 제어부(1200), 전원 공급부(1250) 및 전자기식 그리드(1000)를 포함한다. 전자기식 그리드(1000)는 4개의 제 1 전극(600), 4개의 제 2 전극(601), 4개의 제 3 전극(602), 4개의 제 4 전극(603)을 포함하는 상부 기판(1010) 및 4개의 제 5 전극(610), 4개의 제 6 전극(611), 4개의 제 7 전극(612), 4개의 제 8 전극(613)을 포함하는 하부 기판(1030)을 포함한다. 다만, 전극들의 개수는 본 실시예에 한정되는 것은 아니다.
전원 공급 제어부(1200)의 첫번째 전원 라인(620)은 4개의 제 1 전극(600) 과 전기적으로 연결된다. 전원 공급 제어부(1200)의 두번째 전원 라인(621)은 4개의 제 2 전극(601)과 전기적으로 연결된다. 전원 공급 제어부(1200)의 세번째 전원 라인(622)은 4개의 제 3 전극(602)과 전기적으로 연결된다. 전원 공급 제어부(1200)의 네번째 전원 라인(623)은 4개의 제 4 전극(603)과 전기적으로 연결된다. 전원 공급 제어부(1200)의 다섯번째 전원 라인(624)은 4개의 제 5 전극(610)과 전기적으로 연결된다. 전원 공급 제어부(1200)의 여섯번째 전원 라인(625)은 4개의 제 6 전극(611)과 전기적으로 연결된다. 전원 공급 제어부(1200)의 일곱번째 전원 라인(626)은 4개의 제 7 전극(612)과 전기적으로 연결된다. 전원 공급 제어부(1200)의 여덜번째 전원 라인(627)은 4개의 제 8 전극(613)과 전기적으로 연결된다.
도 2 또는 도 6을 참조하면, 제 1 전극(600)은 도 2의 제 1 전극(200)에 대응되고, 제 2 전극(601)은 도 2의 제 1 전극(201)에 대응되고, 제 3 전극(602)은 도 2의 제 1 전극(202)에 대응하고, 제 4 전극(603)은 도 2의 제 1 전극(230)에 대응된다. 또한, 제 5 전극(610)은 도 2의 제 2 전극(210)에 대응하고, 제 6 전극(611)은 도 2의 제 2 전극(211)에 대응하고, 도 7 전극(612)은 도 2의 제 2 전극(212)에 대응하고, 도 8 전극(613)은 도 2의 제 2 전극(213)에 대응된다.
전극들에 전원이 공급되는 과정을 예를 들어 설명하면, 전원 공급 제어부(1200)는 모든 전원 라인(620, 621, 622, 623)을 통해 모든 전극(600, 601, 602, 603, 610, 611, 612, 613)에 전원을 동시에 인가할 수 있다. 이렇게 함으로써, 금속 입자들이 수직으로 집적되도록 할 수 있다.
또 다른 예를 들면, 전원 공급 제어부(1200)는 첫번째 전원 라인(620) 및 다섯번째 전원 라인(624)을 통해 제 1 전극(600) 및 제 5 전극(610)에 전원을 인가하고, 두번째 전원 라인(621) 및 여섯번째 전원 라인(625)을 통해 제 2 전극(601) 및 제 6 전극(611)에 전원을 인가하고, 세번째 전원 라인(622) 및 일곱번째 전원 라인(626)을 통해 제 3 전극(602) 및 제 7 전극(612)에 전원을 인가하고, 네번째 전원 라인(623) 및 여덜번째 전원 라인(627)을 통해 제 4 전극(603) 및 제 8 전극(613)에 전원을 인가할 수 있다. 이렇게 함으로써, 금속 입자들이 수직으로 집적되도록 할 수 있다.
또 다른 예를 들면, 전원 공급 제어부(1200)는 전원 라인들을 이용하여 전극들에 시간차이를 두어 전원을 인가할 수도 있다. 이렇게 함으로써, 금속 입자들이 기울어져 집적되도록 할 수 있다.
전극의 전기적인 연결 관계에 대한 또 다른 예를 들면, 위에서는 하나의 전원 라인에 여러 개의 전극이 연결된 경우를 설명하였으나, 전원 공급 제어부(1200)와 전자기식 그리드(1000)의 전극들은 개별적으로 연결될 수도 있다. 이 경우, 전원 라인의 개수는 전자기식 그리드(1000)에 포함된 전극의 개수와 동일할 것이다. 도 5에서의 전원 라인의 개수가 총 32개가 필요할 것이다.
또 다른 예를 들면, 전원 공급 제어부(1200)의 1개의 전원 라인에 상부 기판(1010)에 존재하는 전극 1개와 하부 기판(1030)에 존재하는 전극 1개가 같이 연결될 수 있다. 예를 들면, 첫번째 전원 라인(500)에 제 1 전극(541) 중 1개의 전극 및 제 5 전극(551) 중 1개의 전극이 같이 연결될 수 있다. 이 경우, 도 5에서의 전원 라인의 개수는 총 16개가 필요할 것이다.
이외에도 다양한 방식에 의해 전원 공급 제어부(1200) 및 전자기식 그리드(1000)에 포함된 전극이 전기적으로 연결될 수 있다.
설명된 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
또한, 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술사상의 범위에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 전술한 방법은, 프로그램이 기록된 매체에 프로세서가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 프로세서가 읽을 수 있는 매체의 예로는, ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다.
Claims (20)
- 다수의 전자기장을 생성하는 전자기장 생성부; 및
상기 생성된 다수의 전자기장에 의해 집적되어 다수의 벽을 형성하는 금속 입자를 가둘 수 있는 저장부를 포함하는 엑스선 장치의 전자기식 그리드.
- 제 1 항에 있어서,
상기 전자기장 생성부는,
제 1 전극들을 포함하는 상부 기판; 및
제 2 전극들을 포함하는 하부 기판을 포함하고, 전원이 인가되면 제 1 전극들 및 제 2 전극들 사이에 다수의 전자기장을 생성하는 엑스선 장치의 전자기식 그리드.
- 제 2 항에 있어서,
상기 저장부는,
상기 상부 기판 및 상기 하부 기판 사이에 위치하는 엑스선 장치의 전자기식 그리드.
- 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극은
상기 제 1 전극의 중심축과 상기 제 2 전극의 중심축이 일치되도록 상기 상부 기판 및 상기 하부 기판에 형성되는 엑스선 장치의 전자기식 그리드.
- 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극은
상기 제 1 전극의 중심축과 상기 제 2 전극의 중심축이 어긋나도록 상기 상부 기판 및 상기 하부 기판에 형성되는 엑스선 장치의 전자기식 그리드.
- 제 1 항에 있어서,
상기 저장부는 상기 금속 입자를 가둘 수 있는 밀폐된 상자, 상기 금속 입자를 가둘 수 있는 액체 및 기체 중 어느 하나인 엑스선 장치의 전자기식 그리드.
- 제 1 항에 있어서,
상기 다수의 벽들은 엑스선이 상기 전자기식 그리드 위에 놓여진 물체를 통과하면서 생성되는 산란선이 상기 저장부를 투과하는 것을 방지하는 엑스선 장치의 전자기식 그리드.
- 다수의 전자기장을 생성하는 전자기장 생성부와, 상기 생성된 다수의 전자기장에 의해 집적되어 다수의 벽을 형성하는 금속 입자를 가둘 수 있는 저장부를 포함하는 전자기식 그리드; 및
상기 전자기장 생성부에 다수의 전자기장을 생성하기 위한 전원의 인가를 제어하는 전원 공급 제어부를 포함하는 엑스선 장치의 전자기식 그리드 제어 장치.
- 제 8 항에 있어서,
상기 전자기장 생성부는,
제 1 전극들을 포함하는 상부 기판과, 제 2 전극들을 포함하는 하부 기판을 포함하고, 전원이 인가되면 제 1 전극들 및 제 2 전극들 사이에 다수의 전자기장을 생성하는 엑스선 장치의 전자기식 그리드 제어 장치.
- 제 9 항에 있어서,
상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극은,
상기 제 1 전극의 중심축과 상기 제 2 전극의 중심축이 어긋나도록 상기 상부 기판 및 상기 하부 기판에 형성되는 엑스선 장치의 전자기식 그리드 제어 장치.
- 제 9 항에 있어서,
상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극은,
상기 제 1 전극의 중심축과 상기 제 2 전극의 중심축이 일치되도록 상기 상부 기판 및 상기 하부 기판에 형성되는 엑스선 장치의 전자기식 그리드 제어 장치.
- 제 9 항에 있어서,
상기 전원 공급 제어부는,
상기 전자기식 그리드의 금속 입자가 수직으로 집적되도록 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극에 전원을 동시 또는 순차적으로 인가하는 엑스선 장치의 전자기식 그리드 제어 장치.
- 제 12 항에 있어서,
상기 전원 공급 제어부는,
상기 제 1 전극들 및 상기 제 2 전극들 중 첫번째 위치한 전극들에 전원을 인가하고, 상기 제 1 전극들 및 상기 제 2 전극들 중 두번째 위치한 전극들에 전원을 인가하고, 상기 제 1 전극들 및 상기 제 2 전극들 중 세번째 위치한 전극들에 전원을 인가하는 엑스선 장치의 전자기식 그리드 제어 장치.
- 제 9 항에 있어서,
상기 전원 공급 제어부는,
상기 전자기식 그리드의 금속 입자가 기울어져 집적되도록 상기 제 1 전극들 및 상기 제 2 전극들에 전원을 인가하는 엑스선 장치의 전자기식 그리드 제어 장치.
- 제 14 항에 있어서,
상기 전원 공급 제어부는,
상기 제 1 전극들 중 두번째 위치한 전극들 및 상기 제 2 전극들 중 첫번째 위치한 전극들에 전원을 인가하고, 상기 제 1 전극들 중 세번째 위치한 전극들 및 상기 제 2 전극들 중 두번째 위치한 전극들에 전원을 인가하는 엑스선 장치의 전자기식 그리드 제어 장치.
- 제 14 항에 있어서,
상기 전원 공급 제어부는,
상기 제 1 전극들 중 첫번째 위치한 전극들 및 상기 제 2 전극들 중 두번째 위치한 전극들에 전원을 인가하고, 상기 제 1 전극들 중 두번째 위치한 전극들 및 상기 제 2 전극들 중 세번째 위치한 전극들에 전원을 인가하는 엑스선 장치의 전자기식 그리드 제어 장치.
- 제 9 항에 있어서,
상기 전원 공급 제어부는,
그리드를 형성할 필요가 없는 경우, 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극들에 전원을 인가하지 않는 엑스선 장치의 전자기식 그리드 제어 장치.
- 다수의 전자기장을 생성하는 전자기장 생성부와, 상기 생성된 다수의 전자기장에 의해 집적되어 다수의 벽을 형성하는 금속 입자를 가둘 수 있는 저장부를 포함하는 전자기식 그리드;
상기 전자기장 생성부에 다수의 전자기장을 생성하기 위한 전원의 인가를 제어하는 전원 공급 제어부; 및
상기 전자기식 그리드를 통과한 엑스선 신호를 검출하는 엑스선 디텍터를 포함하는 엑스선 장치.
- 제 17 항에 있어서,
상기 전자기장 생성부는,
제 1 전극들을 포함하는 상부 기판과, 제 2 전극들을 포함하는 하부 기판을 포함하고, 전원이 인가되면 제 1 전극들 및 제 2 전극들 사이에 다수의 전자기장을 생성하는 엑스선 장치.
- 제 17 항에 있어서,
상기 저장부는,
상기 상부 기판 및 상기 하부 기판 사이에 위치하는 엑스선 장치.
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