KR101348840B1 - 컴팩트형 엑스레이 제어 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 원격 제어 엑스레이 장치를 공개한다. 이 장치는 하나 이상의 절연 기둥 및 복수개의 전극들을 구비하고 진공 상태에서 X-선을 방출시키는 엑스레이 발생부; 상기 복수개의 전극들에 각각 연결되어 직류 전원을 인가받아 승압한 후 궤환 전압 및 궤환 전류를 감지하고 상기 복수개의 전극들 각각에 인가되는 전력을 개별적으로 제어하는 전극 전력 제어부; 및 상기 엑스레이 발생부를 스위칭하는 온/오프 신호를 프로그래밍하고, 감지된 상기 궤환 전압 및 상기 궤환 전류를 인가받아 모니터링하여 상기 인가되는 전력의 전압 및 전류를 프로그래밍하는 제어부;를 구비하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 엑스레이 제어 장치에 관한 것으로서, 특히 디지털 전자빔을 이용한 치료용 디지털 방사선 기술을 이용하여 방사선 진단 시 피검체의 움직이는 장기의 영상의 화질을 극대화하고, 엑스레이 발생부로부터 방출되는 전자 궤적 변화를 용이하게 제어하며, 나노 소재를 이용한 전계 방출 방식의 엑스레이 소스를 사용하는 컴팩트형 엑스레이 제어 장치에 관한 것이다.
일반적으로 IT 융합 기술의 시대에 디지털화가 진행이 가장 느린 분야는 의료 영상 및 기술로, 향후 전 세계적으로 방사선 기술의 디지털화는 급속히 진행될 것이며, 디지털 기술 개발에 뒤처진다면 향후 20년 이내에 의료기기 시장 내에서 퇴출될 가능성이 큰 실정이다.
의료기기의 디지털화는 전자빔의 디지털화가 선행되어야 하며 세계의 유수 기업들은 디지털 전자빔 개발에 전력을 쏟고 있고, 국내의 굴지의 기업 연구소에서도 개발을 서두르고 있다.
이와 같이 디지털 전자빔을 이용한 치료용 디지털 방사선 기술은 차세대 의료기기 시장을 지배할 주요 기술로 부각되고 있음에도 불구하고 종래에는 치료 방사선 발생을 위해 거대한 입자 가속기인 싱크로트론(synchrotron; 시간에 따라 자기장과 전기 진동기의 진동수가 변하여 원운동을 하는 대전 입자의 반지름을 일정하게 유지하게 하는 입자 가속기), 고출력 레이저와 고체 타켓을 이용하는 레이저 플라즈마 가속기, 또는 열전자 방출소자 등을 이용하고 있는 실정이다.
하지만, 상기 종래의 아날로그 방식의 엑스레이 광원들은 높은 평균 출력을 제공할 수 있다는 장점은 있으나, 이를 위해서는 고전압을 공급받아야 하는데 엑스레이 소스의 애노드 전극에 급격한 고전압이 인가되는 경우 엑스레이 장비가 손상될 위험이 있고, 엑스레이 소스로부터 방출되는 X-선의 방사능 양이 엑스레이 소스에 공급되는 전압에 비례하여 과량 방출되어 피검체 및 측정자의 피폭 피해 정도가 심각해질 가능성이 있었다.
도 1은 종래 기술에 따른 원격 제어 엑스레이 장치의 개략적인 단면도로서, 엑스레이 디텍터(10), 메인 진공 챔버(20) 및 엑스레이 소스(50), 엑스레이 필터(30), 고전압 발생기(60), 제어부(70), 차폐물(80)을 구비하고, 제어부(70)는 제어 박스(72) 및 제어 컴퓨터(74)를 포함한다.
도 2는 도 1에 도시된 종래 기술에 따른 원격 제어 엑스레이 시스템 내 고전압 발생기(60)의 회로도로서, 9개의 핀들(P1 내지 P9), 2개의 가변저항들(VR1, VR2), 저항(R1), 전압계(62), 전류계(64), 제어 스위치(66), 트랜지스터(TR), 및 LED를 포함한다.
도 1 및 도 2를 참조하여 종래 기술에 따른 원격 제어 엑스레이 장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.
일반적으로 엑스레이 소스(50) 내 애노드 전극에 급격한 전압을 인가하는 경우, 엑스레이 장비가 손상되거나 X-선이 과량 방출되어 피폭 안전상 위험하다.
이에, 종래에는 제어 컴퓨터(74)가 고전압 발생기(60)의 안전한 고전압 발생을 프로그램하기 위하여 고전압 발생기(60)의 제4핀(P4)을 이용하여 시간에 따른 단위 시간당 상승 전압을 인가할 수 있었다.
또한, 제어 컴퓨터(74)가 고전압 발생기(60)의 안전한 출력 전류를 모니터링하기 위하여 고전압 발생기(60)의 제6핀(P6)을 이용하여 출력 전류의 최대값을 제한함으로써 고전압 발생기(60)에서 최대값 이상의 전류가 출력되는 것을 방지할 수 있었다.
한편, 엑스레이 장비의 장기간의 사용은 엑스레이 소스(50) 내 에미터의 수명을 변화시키고, 변화된 에미터의 수명은 고전압 발생기(60)로부터 엑스레이 소스(50)에 인가되는 전압의 변화를 요구하게 된다.
이에, 종래에는 제어 컴퓨터(74)가 고전압 발생기(60)의 안전한 출력 전압을 모니터링하기 위하여 고전압 발생기(60)의 제3핀(P3)을 이용하여 전류에 따른 전압 인가를 자동 변환하여 인가할 수 있었다.
하지만, 종래 기술에 따른 아날로그 방식의 원격 제어 엑스레이 시스템 내 제어 박스는 제어 컴퓨터의 명령에 응답하여 고전압 발생기의 출력 전압 및 출력 전류를 원격으로 제어함으로써 과전압 및 과전류 출력을 억제하여 엑스레이 소스(50)로부터 발생하는 X-선으로부터의 피폭 피해를 방지할 수 있기는 하지만, 전력 제어가 아날로그적으로 수행되어 장치의 사이즈가 커지고 소모 전력이 큰 문제점이 있었다.
또한, 엑스레이 소스 내 엑스레이 발생부의 온/오프 스위칭 동작과 움직이는 장기의 동기화가 어려워 고품질의 영상 획득이 쉽지 않고, CT나 각종 치료기와 같은 고부가가치 방사선 장비로의 응용으로의 확대를 도모하는 데 한계가 있었다.
한편, 상기 종래의 아날로그 방식의 엑스레이 소스들은 가속된 전자들의 에너지가 불균일하기 때문에 발생하는 전자빔 또는 엑스선의 품질이 매우 낮고, 원하는 크기의 전자 방출 소자를 제공할 수 없으며, 초기 전자 방출 형태의 퍼짐 정도가 커서 포커싱 전극과 게이트 전극의 대형화를 가져오게 되는 단점이 있었다.
본 발명의 목적은 방사선 진단 시 피검체의 움직이는 장기의 영상을 보다 극대화하기 위한 디지털 방사선 기술을 이용하여 엑스레이 발생부의 각 전극에 공급되는 전력을 병렬적으로 제어할 수 있는 컴팩트형 엑스레이 제어 장치를 제공하는 것이다.
또한, 엑스레이 발생부 내 캐소드 전극 상에 제공되는 하나 이상의 절연 기둥을 통하여 전극들의 고정 위치 및 상호간의 간격을 조절하고 에미터로부터 방출되는 전자 궤적 변화를 용이하게 제어할 수 있는 컴팩트형 엑스레이 제어 장치를 제공하는 것이다.
또한, 엑스레이 소스에서 나노 소재를 이용한 전계 방출 방식의 엑스선 소스를 사용하는 컴팩트형 엑스레이 제어 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 컴팩트형 엑스레이 제어 장치는 하나 이상의 절연 기둥 및 복수개의 전극들을 구비하고 진공 상태에서 X-선을 방출시키는 엑스레이 발생부; 상기 복수개의 전극들에 각각 연결되어 직류 전원을 인가받아 승압한 후 궤환 전압 및 궤환 전류를 감지하고 상기 복수개의 전극들 각각에 인가되는 전력을 개별적으로 제어하는 전극 전력 제어부; 및 상기 엑스레이 발생부를 스위칭하는 온/오프 신호를 프로그래밍하고, 감지된 상기 궤환 전압 및 상기 궤환 전류를 인가받아 모니터링하여 상기 인가되는 전력의 전압 및 전류를 프로그래밍하는 제어부;를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 컴팩트형 엑스레이 제어 장치는 상기 엑스레이 발생부는, 캐소드 전극; 상기 캐소드 전극 상측에 형성되는 에미터; 상기 에미터 상측에 위치하는 애노드 전극; 상기 에미터와 상기 애노드 전극 사이에 위치하는 게이트 전극; 및 상기 에미터와 상기 애노드 전극 사이에 위치하는 제1 및 제2 포커싱 전극;을 포함하고, 상기 캐소드 전극에는 상기 게이트 전극 및 상기 제1 및 제2 포커싱 전극의 위치를 고정 및 조절할 수 있는 하나 이상의 절연 기둥이 제공되는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 컴팩트형 엑스레이 제어 장치는 상기 전력 제어부는
상기 직류 전원을 인가받아 승압하여 상기 애노드 전극에 출력하고, 상기 프로그래밍된 전압 및 전류에 응답하여 구동되는 제1 전극 전력 제어부;
상기 직류 전원을 인가받아 승압하여 상기 제2 포커싱 전극에 출력하고, 상기 프로그래밍된 전압 및 전류에 응답하여 구동되는 제2 전극 전력 제어부; 상기 직류 전원을 인가받아 승압하여 상기 제1 포커싱 전극에 출력하고, 상기 프로그래밍된 전압 및 전류에 응답하여 구동되는 제3 전극 전력 제어부; 및 상기 직류 전원을 인가받아 승압하여 상기 게이트 전극에 출력하고, 상기 프로그래밍된 전압 및 전류에 응답하여 구동되는 제4 전극 전력 제어부;를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 컴팩트형 엑스레이 제어 장치는 상기 전력 제어부는 상기 직류 전원을 인가받아 노이즈를 제거하고 펄스 형태로 변환하여 출력하는 전원 필터링 및 인버팅부; 상기 펄스 형태로 변환된 직류 전원을 인가받아 권선비에 의하여 변압하여 고전압을 출력하는 고전압 변압기; 상기 변압된 고전압을 인가받아 승압하고 분압하여 저전압을 출력하는 고전압 승압 및 분압부; 상기 분압된 저전압을 인가받아 상기 감지된 궤환 전압을 출력하고, 상기 변압된 고전압의 고전류를 인가받아 상기 감지된 궤환 전류를 출력하는 센서부; 및 상기 프로그래밍된 온/오프 신호, 상기 프로그래밍된 전압 및 전류를 인가받아 상기 인버터를 구동시키고, 상기 감지된 궤환 전압 및 상기 감지된 궤환 전류를 인가받아 상기 제어부에 출력하는 인버터 드라이버;를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 컴팩트형 엑스레이 제어 장치는 상기 전원 필터링 및 인버팅부는 DC 전원 발생부로부터 상기 직류 전원을 인가받아 노이즈를 제거하는 DC 입력 필터; 및 상기 노이즈가 제거된 직류 전원을 인가받아 상기 인버터 드라이버의 구동에 응답하여 상기 펄스 형태로 출력하는 인버터;를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 컴팩트형 엑스레이 제어 장치는 상기 고전압 승압 및 분압부는 상기 변압된 고전압을 인가받아 승압하여 승압된 고전압을 출력하는 고전압 부스터; 및 상기 승압된 고전압을 인가받아 내장된 복수개의 저항들을 이용하여 분압하여 분압된 상기 저전압을 출력하는 고전압 궤환 분압기;를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 컴팩트형 엑스레이 제어 장치는 상기 센서부는 분압된 상기 저전압을 인가받아 내장된 저항에서 전압을 감지하고 상기 궤환 전압을 출력하는 궤환 전압 센서; 및 상기 변압된 고전압의 고전류를 인가받아 내장된 저항에서 전류를 감지하고 상기 궤환 전류를 출력하는 궤환 전류 센서;를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 컴팩트형 엑스레이 제어 장치는 상기 고전압 부스터는 코크로프트-월턴(Cockroft Walton) 승압 회로인 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 컴팩트형 엑스레이 제어 장치는 상기 엑스레이 발생부는 하나의 단위 엑스레이 소스, 복수의 단위 엑스레이 소스 및 컴퓨터 단층 촬영기 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 컴팩트형 엑스레이 제어 장치는 상기 게이트 전극 및 상기 제1 및 제2 포커싱 전극은 상기 하나 이상의 절연 기둥이 관통될 수 있도록 구성되는 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 컴팩트형 엑스레이 제어 장치는 상기 에미터는 점광원 형태 및 면광원 형태 중 어느 하나 이상의 형태를 갖는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 컴팩트형 엑스레이 제어 장치는 상기 하나 이상의 절연 기둥은 그 내부가 빈 중공형 또는 꽉찬 기둥 형태로 형성되며, 그리고
상기 하나 이상의 절연 기둥이 빈 중공형일 경우, 상기 하나 이상의 절연 기둥의 내부에는 외부 전원과 연결된 전선이 위치하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 컴팩트형 엑스레이 제어 장치는 상기 하나 이상의 절연 기둥 각각에는 하나 이상의 제1홀이 제공되며, 상기 게이트 전극 및 상기 제1 및 제2 포커싱 전극 각각에는 하나 이상의 제2홀이 제공되며, 상기 제2홀 및 상기 제1홀을 관통하여 상기 전선에 접촉하는 전원 연결 부재를 통하여, 외부 전원으로부터 상기 게이트 전극 및 상기 제1 및 제2 포커싱 전극 각각에 전원을 인가하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 컴팩트형 엑스레이 제어 장치는 상기 게이트 전극과 상기 제1 및 제2 포커싱 전극 각각의 고정 위치를 상기 하나 이상의 절연 기둥을 통하여 조절함으로써, 상기 에미터로부터 방출되는 전자의 궤적을 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의할 경우, 전력 제어가 디지털 방식으로 수행되어 장치의 사이즈 및 소모 전력을 대폭 줄일 수 있고, 엑스레이 발생부의 온/오프 스위칭 동작과 피검체의 움직이는 장기의 동기화를 통하여 고품질의 영상 획득이 가능하다.
또한, 멀티소스 배열이 가능하고 컴퓨터 프로그램을 통하여 전원 전류 및 전원 전압의 간편한 보정이 가능하여 고부가가치 방사선 장비로의 응용으로의 확대를 도모할 수 있게 된다.
또한, 엑스레이 발생부 내 절연 기둥을 통한 전극들의 위치 조절을 통하여 고효율의 전자 방출 특성 제어가 가능하고, 안정적인 전자 방출을 통하여 장비의 수명을 연장시켜 유지 비용을 감소시킬 수 있으며, X-선의 빔 직경 미세화를 통해 고분해능 및 출력 조절이 용이하다.
또한, 나노 소재를 이용한 엑스선 소스를 이용하므로 방출 전자의 운동 에너지가 거의 일정하고 전자 방출 방향성이 양호하여 정전기 렌즈 등을 통해 쉽게 초점 크기를 제어할 수 있으므로 매우 선명한 방사선 영상을 얻을 수 있다.
또한, 전계 방출 방식의 엑스선 소스를 이용하므로 정전기적으로 정밀하게 엑스선 초점크기를 조절할 수 있고, 회전축 유격에 의한 오차를 줄일 수 있으므로 경계의 흐림을 극단적으로 줄일 수 있어서 재구성 영상의 질적 향상을 획득할 수 있게 된다.
도 1은 종래 기술에 따른 원격 제어 엑스레이 장치의 개략적인 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 종래 기술에 따른 원격 제어 엑스레이 시스템 내 고전압 발생기(60)의 회로도이다.
도 3은 본 발명에 따른 컴팩트형 엑스레이 제어 장치가 적용되는 냉각 및 차폐 기능이 있는 엑스레이 소스의 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 냉각 및 차폐 기능이 있는 엑스레이 소스 내 엑스레이 발생부(100)를 아래에서 본 사시도이다.
도 5는 도 3에 도시된 냉각 및 차폐 기능이 있는 엑스레이 소스에 사용되는 절연 기둥(160)을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 컴팩트형 엑스레이 제어 장치의 구성도이다.
도 7은 도 6에 도시된 본 발명에 따른 컴팩트형 엑스레이 제어 장치 내 제1 전극 전력 제어부의 블록도이다.
도 8은 본 발명에 따른 컴팩트형 엑스레이 제어 장치를 통하여 획득한 엑스레이 작동 펄스의 시간의 변화에 따른 게이트 전압 및 캐소드 전압의 변화를 시뮬레이션한 결과 파형도이다.
도 2는 도 1에 도시된 종래 기술에 따른 원격 제어 엑스레이 시스템 내 고전압 발생기(60)의 회로도이다.
도 3은 본 발명에 따른 컴팩트형 엑스레이 제어 장치가 적용되는 냉각 및 차폐 기능이 있는 엑스레이 소스의 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 냉각 및 차폐 기능이 있는 엑스레이 소스 내 엑스레이 발생부(100)를 아래에서 본 사시도이다.
도 5는 도 3에 도시된 냉각 및 차폐 기능이 있는 엑스레이 소스에 사용되는 절연 기둥(160)을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 컴팩트형 엑스레이 제어 장치의 구성도이다.
도 7은 도 6에 도시된 본 발명에 따른 컴팩트형 엑스레이 제어 장치 내 제1 전극 전력 제어부의 블록도이다.
도 8은 본 발명에 따른 컴팩트형 엑스레이 제어 장치를 통하여 획득한 엑스레이 작동 펄스의 시간의 변화에 따른 게이트 전압 및 캐소드 전압의 변화를 시뮬레이션한 결과 파형도이다.
이하, 본 발명에 따른 컴팩트형 엑스레이 제어 장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 컴팩트형 엑스레이 제어 장치가 적용되는 냉각 및 차폐 기능이 있는 엑스레이 소스의 단면도로서, 엑스레이 발생부(100), 하나 이상의 절연 기둥(160), 밀폐용 튜브(170), 냉각부(180), 덮개(185), 차폐부(190) 및 외관부(195)를 구비한다.
도 4는 도 3에 도시된 냉각 및 차폐 기능이 있는 엑스레이 소스 내 엑스레이 발생부(100)를 아래에서 본 사시도로서, 캐소드 전극(110), 에미터(120), 애노드 전극(130), 게이트 전극(140), 포커싱 전극(150), 제1홀(151), 하나 이상의 절연 기둥(160)을 구비한다.
도 5는 도 3에 도시된 냉각 및 차폐 기능이 있는 엑스레이 소스에 사용되는 절연 기둥(160)을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 컴팩트형 엑스레이 제어 장치가 적용되는 냉각 및 차폐 기능이 있는 엑스레이 소스의 각 구성 요소의 기능을 설명하면 다음과 같다.
엑스레이 발생부(100)는 전극들 상호간의 간격을 조절하는 하나 이상의 절연 기둥(160)을 구비하고 에미터(120)로부터 방출되는 전자의 속도를 산란되지 않도록 가속하여 이동시켜 애노드 전극(130)에 충돌시킨 후 진공 상태에서 반사 또는 통과되는 X-선을 발생시킨다.
밀폐용 튜브(170)는 엑스레이 발생부(100)의 둘레를 밀폐하며 휘감는 튜브 타입의 구조물로서 엑스레이 소스의 상태를 고진공 상태로 유지시킨다.
냉각부(180)는 엑스레이 발생부(100) 및 밀폐용 튜브(170)의 외곽에 형성된 일정한 공간에 절연 오일 또는 순환 공기로 충전되어 애노드 전극(130)과 공기 간의 절연 상태를 유지하고, 애노드 전극(130) 및 밀폐용 튜브(170)에서 방출되는 열을 냉각하여 엑스레이 소스의 과열을 방지한다.
덮개(185)는 냉각부(180)의 외곽에 형성되어 냉각부(180) 내에 충전된 절연 오일의 누수를 방지한다.
차폐부(190)는 덮개(185)의 외곽에 형성되어 X-선 발생에 관여하는 부분 외의 영역을 납 성분을 이용하여 차폐하여 측정자의 피폭 노출을 최소화시킨다.
외관부(195)는 차폐부(190)의 외곽에 형성되어 금속 재질을 이용하여 차폐부(190)의 납 성분이 외관에 노출되지 않도록 피복한다.
도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 컴팩트형 엑스레이 제어 장치가 적용되는 냉각 및 차폐 기능이 있는 엑스레이 소스 내 엑스레이 발생부(100)의 동작을 설명하면 다음과 같다.
캐소드 전극(110)은 유리, 금속, 석영, 규소 또는 알루미나로 형성된 기판(도시 안됨)의 상부에 위치하는 것으로서, 캐소드 전극(110) 상에는 후술되는 점광원 형태 및/또는 면광원 형태의 에미터(120)가 위치하게 된다.
또한, 캐소드 전극(110)에는 하나 이상의 절연 기둥(160)이 제공되어, 후술되는 게이트 전극(140) 및 포커싱 전극(150)을 분리 및 고정시킴으로써, 상기 전극들의 위치 및 상호간의 간격을 용이하게 제어할 수 있게 되는데, 이에 대해서는 후술하기로 한다.
에미터(120)는 전자를 방출하는 역할을 수행하는 것으로서, 점광원 형태의 구성을 가지는 것으로 도시된다.
이러한 점광원 형태의 에미터(120)는 전자가 방출되는 선단이 뾰족한 형상을 가지는 한 그 형태가 특별히 제한되지는 않는다. 다만, 바람직하게는, 원뿔형, 사면체형 및 끝이 뾰족한 선단을 구비하는 원기둥형 및 끝이 뾰족한 선단을 구비하는 다면체형 중 어느 하나일 수 있다.
이러한 점광원 형태의 에미터(120)는 그 밑면의 지름이 약 0.1~4mm이며 그 높이가 수 nm 내지 수 cm 인 것을 특징으로 한다. 이러한 이유는 상술된 정도의 크기 및 규모를 가지는 경우에 점 광원으로서 전자를 효과적으로 방출할 수 있으며 본 발명에 따른 효과를 달성할 수 있기 때문이다.
또한 에미터(120)의 종류는 특별히 제한되지 않으나, 금속, 탄소계열 물질로 구성된 전도성 물질인 것이 바람직하다.
한편, 에미터(120)는 방출되는 전자의 궤적을 조절하거나 원하는 엑스레이 소스의 성능 등에 따라 점광원 형태뿐만 아니라 면광원 형태의 에미터가 사용될 수 있음을 유의한다. 이 경우, 면광원 형태의 에미터는 규소, 금속, 탄소계열 위에 형성된 탄소구조물 또는 금속인 것이 바람직하다.
애노드 전극(130)은 에미터(120)의 상측에 위치한다.
이러한 애노드 전극(130)의 재료는 일반적으로 구리, 텅스텐, 망간, 몰디브 및 이의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 재료로 형성되는 것이 바람직하다. 또한 박막형 엑스레이의 경우 애노드 전극(130)은 금속 박막으로 형성될 수 있음을 유의한다.
이러한 구성으로 인해, 상술된 에미터(120)가 전자를 방출하는 경우에 방출된 전자는 애노드 전극(130)을 구성하는 금속에 충돌한 후, 반사 또는 그 금속을 통과하면서 X-선을 발생시키게 된다.
게이트 전극(140)은 에미터(120)와 애노드 전극(130) 사이에 위치하게 된다. 이러한 게이트 전극(140)은 에미터(120)로부터 방출되는 전자의 방출량을 증가시키고 방출된 전자의 속도를 보다 가속시키는 역할을 수행한다.
제1 및 제2 포커싱 전극(150a, 150b)은 게이트 전극(140)과 애노드 전극(130) 사이에 위치하게 된다. 이러한 포커싱 전극(150)은 에미터(120)로부터 방출된 전자가 퍼지거나 산란되지 않고 애노드 전극(130)을 향하여 이동할 수 있게 한다.
도면에서는 이러한 게이트 전극(140)은 하나 존재하고, 제1 및 제2 포커싱 전극(150a, 150b)은 2개 존재하는 것으로 도시하였으나, 방출되는 전자의 궤적을 조절하거나 원하는 엑스레이 소스의 성능 등에 따라 게이트 전극(140) 및 제1 및 제2 포커싱 전극(150a, 150b)의 개수는 다양하게 변경될 수 있음을 유의한다.
또한, 이러한 게이트 전극(140) 및 제1 및 제2 포커싱 전극(150a, 150b)은 후술되는 하나 이상의 절연 기둥(160)으로부터 착탈 가능하게 구성되어 그 추출이 용이하게 된다.
한편, 게이트 전극(140) 및 제1 및 제2 포커싱 전극(150a, 150b)은 에미터(120)부터 방출되는 전자의 궤적에 따라 그 형태가 결정될 수 있다. 도면에서는 상기 전극들이 원형의 구멍이 존재하는 일정한 두께를 갖는 판 형태의 부재인 것으로 도시하였으나, 상기 전극들은 원형의 고리 형태 또는 내부에 구멍이 존재하는 원통형의 실린더와 같은 형태 또는 일정한 간격을 가지고 배치되는 일정한 두께를 가지는 판상의 형태 등으로 형성될 수 있음을 유의한다.
하나 이상의 절연 기둥(160)은 캐소드 전극(110)에 상부에 제공되거나 또는 캐소드 전극(110)에 수직 방향으로 삽입되도록 제공되어, 상술된 게이트 전극(140) 및 제1 및 제2 포커싱 전극(150a, 150b)을 분리하는 역할을 수행하며 또한 게이트 전극(140) 및 제1 및 제2 포커싱 전극(150a, 150b)의 위치를 고정 및 조절하는 역할을 수행한다.
이러한 하나 이상의 절연 기둥(160)이 게이트 전극(140) 및 제1 및 제2 포커싱 전극(150a, 150b)의 위치를 제어하는 원리를 구체적으로 살펴보면 아래와 같다.
하나 이상의 절연 기둥(160)은 게이트 전극(140) 및 제1 및 제2 포커싱 전극(150a, 150b)을 관통하도록 구성된다. 즉 게이트 전극(140) 및 제1 및 제2 포커싱 전극(150a, 150b)에는 절연 기둥(160)이 관통될 수 있도록 절연 기둥(160)의 크기 및 모양에 상응하는 관통홀이 형성되게 된다. 또한, 절연 기둥(160)의 측면부에는 하나 이상의 제2홀(162)이 형성되게 되며, 게이트 전극(140) 및 제1 및 제2 포커싱 전극(150a, 150b) 각각에도 그 측면부에 하나 이상의 제1홀(151)이 형성되게 된다.
도면에서는, 원통형의 절연 기둥(160)의 측면부에 3개의 제2홀(162)이 형성되어 있지만 이는 예시적인 것에 불과하며, 또한 게이트 전극(140) 및 제1 및 제2 포커싱 전극(150a, 150b) 각각의 측면부에도 4개 이상의 제1홀(151)이 형성되어 있지만 이는 예시적인 것에 불과함을 유의한다.
이러한 제1홀(151) 및 제2홀(162)을 관통할 수 있는 전원 연결 부재(도시 안됨, 예를 들면, 일정한 형태의 나사 또는 조임 부재)를 사용하여 절연 기둥(160)과 각각의 전극을 고정함으로써, 게이트 전극(140) 및 제1 및 제2 포커싱 전극(150a, 150b)이 서로 분리되어 일정한 위치에서 유지될 수 있게 된다.
이때, 각 절연 기둥(160)에 형성되는 제2홀(162)의 위치를 선택적으로 조정함으로써 전극들 상호간의 간격을 용이하게 제어할 수 있게 된다.
한편, 하나 이상의 절연 기둥(160)은 내부가 꽉 찬 기둥형 형태일 수도 있으나, 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에서는, 하나 이상의 절연 기둥(160)은 그 내부가 빈 중공형으로 형성되며, 절연 기둥(160)의 내부에는 외부 전원과 연결된 전선(161)이 위치하게 된다.
이 경우, 전원 연결 부재가 제1홀(151) 및 제2홀(162)을 관통하여 절연 기둥(160) 내부에 위치하는 전선에 접촉함으로써 외부 전원으로부터 게이트 전극(140) 및 제1 및 제2 포커싱 전극(150a, 150b) 각각에 적절한 전원을 인가할 수 있게 된다.
예를 들어, 단위 엑스레이 소스에 사용되는 게이트 전극(140)이 하나이고 제1 및 제2 포커싱 전극(150a, 150b)이 2개인 경우에는 절연 기둥(160)은 3개가 있는 것이 바람직하다. 이때, 에미터(120)는 캐소드 전극(110)의 중심부에 위치하고 3개의 절연 기둥(160)은 에미터(120)를 둘러싸도록 위치하는 것이 바람직하지만 3개의 절연 기둥(160)의 위치가 반드시 이에 제한되는 것은 아님을 유의한다. 한편, 포커싱 전극이 하나 더 추가되는 경우에는 절연 기둥(160)은 4개가 위치하는 것이 바람직하다.
3개의 절연 기둥(160)의 내부에는 외부 전원과 연결되는 전선이 각각 위치하게 되며, 각 전극에 형성되는 제1홀(151) 및 각 절연 기둥(160)에 형성되는 제2홀(162)을 통하여 1개의 절연 기둥(160) 당 1개의 전극이 전원 연결 부재에 의해 연결 고정 됨으로써, 각 전극에 적절한 전원을 인가할 수 있게 된다.
한편, 절연 기둥(160)은 내부가 꽉 찬 기둥형 형태인 경우에는 각각의 전극에 전원을 인가하기 위한 후술하는 DC 전원 발생부가 제공되어 각각의 전극에 전원을 인가하도록 구성될 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 컴팩트형 엑스레이 제어 장치의 구성도로서, DC 전원 발생부(90), 엑스레이 발생부(100), 전극 전력 제어부(200) 및 제어부(300)를 구비하고, 엑스레이 발생부(100)는 캐소드 전극(110), 에미터(120), 애노드 전극(130), 게이트 전극(140), 포커싱 전극(150), 제1홀(151), 하나 이상의 절연 기둥(160)을 구비한다.
전극 전력 제어부(200)는 제1 내지 제4 전극 전력 제어부(220, 240, 260, 280)를 구비하고, 포커싱 전극(150)은 제1 및 제2 포커싱 전극(150a, 150b)을 구비한다.
도 6을 참조하여 본 발명에 따른 컴팩트형 엑스레이 제어 장치의 각 구성 요소의 기능을 설명하면 다음과 같다.
DC 전원 발생부(90)는 직류 전원을 발생한다.
엑스레이 발생부(100)는 전극들 상호간의 간격을 조절하는 하나 이상의 절연 기둥(160)을 구비하고 에미터(120)로부터 방출되는 전자의 속도를 산란되지 않도록 가속하여 이동시켜 애노드 전극(130)에 충돌시킨 후 진공 상태에서 반사 또는 통과되는 X-선을 발생시킨다.
제1 내지 제4 전극 전력 제어부(220, 240, 260, 280)는 엑스레이 발생부(100) 내 애노드 전극(130), 제1 및 제2 포커싱 전극(150a, 150b) 및 게이트 전극(140)에 각각 연결되어 직류 전원을 인가받아 승압하는 후 궤환 전압 및 궤환 전류를 감지하고 각 전극에 인가되는 전력을 개별적으로 제어한다.
제어부(300)는 엑스레이 발생부(100)를 스위칭하는 온/오프 신호를 프로그래밍하고, 제1 내지 제4 전극 전력 제어부(220, 240, 260, 280)로부터 감지된 궤환 전압 및 궤환 전류를 인가받아 모니터링하여 엑스레이 발생부(100)에 인가되는 전력의 전압 및 전류를 프로그래밍한다.
도 7은 도 6에 도시된 본 발명에 따른 컴팩트형 엑스레이 제어 장치 내 제1 전극 전력 제어부(220)의 블록도로서, 전원 필터링 및 인버팅부, 고전압 변압기(330), 고전압 승압 및 분압부(340), 센서부(350) 및 인버터 드라이버(360)를 구비한다.
전원 필터링 및 인버팅부는 DC 입력 필터(310) 및 인버터(320)를 구비하고, 고전압 승압 및 분압부(340)는 고전압 부스터(342) 및 고전압 궤환 분압기(344)를 구비하며, 센서부(350)는 궤환 전압 센서(352) 및 궤환 전류 센서(354)를 구비한다.
도 7을 참조하여 본 발명에 따른 컴팩트형 엑스레이 제어 장치 내 제1 전극 전력 제어부(220)의 각 블록의 기능을 설명하면 다음과 같다.
이하에서는 제1 내지 제4 전극 전력 제어부(220, 240, 260, 280) 중 엑스레이 발생부(100) 내 애노드 전극(130)의 전력을 제어하는 1 전극 전력 제어부(220)에 대해서만 설명하지만, 나머지 제2 내지 제4 전극 전력 제어부(240, 260, 280)의 구성 및 동작도 1 전극 전력 제어부(220)와 동일하므로 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
DC 입력 필터(310)는 커패시터(C)를 구비하고, DC 전원 발생부(90)로부터 직류 전원을 인가받아 노이즈를 제거한다.
인버터(320)는 트랜지스터(Q)를 구비하고, DC 입력 필터(310)로부터 노이즈가 제거된 직류 전원을 인가받아 인버터 드라이버(360)의 구동에 응답하여 펄스 형태로 변환하여 출력한다.
고전압 변압기(330)는 인버터(320)로부터 펼스 형태로 변환된 직류 전원을 인가받아 1차 권선(N1)과 2차 권선(N2)의 비에 의하여 변압하여 고전압을 출력한다.
고전압 부스터(342)는 코크로프트-월턴(Cockroft Walton) 승압 회로로서, 고전압 변압기(330)로부터 변압된 고전압을 인가받아 승압하여 승압된 고전압을 출력한다. 상기 Cockroft Walton 승압 회로의 구성과 동작은 주지된 기술이므로 여기에서는 더 이상의 상세한 설명은 생략한다.
고전압 궤환 분압기(344)는 고전압 부스터(342)로부터 승압된 고전압을 인가받아 내장된 복수개의 저항들(미도시)을 이용하여 분압하여 분압된 저전압을 출력한다.
궤환 전압 센서(352)는 고전압 궤환 분압기(344)로부터 분압된 저전압을 인가받아 내장된 저항(미도시)에서 전압을 감지하고 분압하여 궤환 전압을 출력한다.
궤환 전류 센서(354)는 고전압 변압기(330)로부터 변압된 고전압의 고전류를 인가받아 내장된 저항(미도시)에서 전류를 감지하고 궤환 전류를 출력한다.
인버터 드라이버(360)는 제어부(300)에서 프로그래밍된 온/오프 신호, 전압 및 전류를 입력받아 인버터(320)를 구동한다. 또한, 궤환 전압 센서(352)로부터 궤환 전압을 인가받고 궤환 전류 센서(354)로부터 감지되는 궤환 전류를 인가받아 모니터링용으로 제어부(300)에 출력한다.
도 8은 본 발명에 따른 컴팩트형 엑스레이 제어 장치를 통하여 획득한 엑스레이 작동 펄스의 시간의 변화에 따른 게이트 전압 및 캐소드 전압의 변화를 시뮬레이션한 결과 파형도로서, 동작 주파수가 (A)는 1 Hz, (B)는 500 Hz, (C)는 1000 Hz, (D)는 5000 Hz인 경우이다.
도 8(A) 내지 도 8(D)에서의 엑스레이 작동 펄스는 인버터(320)가 DC 입력 필터(310)를 통하여 인가받은 노이즈가 제거된 입력 전원을 제어부(300)에서 프로그래밍된 온/오프 신호에 따라 펄스 형태로 변환하여 출력한 파형이다.
즉, 제어부(300)에서 온(ON) 신호가 프로그래밍되었다면 인버터(320)가 하이 레벨의 펄스를 출력하고 제어부(300)에서 오프 신호가 프로그래밍되었다면 인버터(320)가 로우 레벨의 펄스를 출력한다.
이때, 각 동작 주파수에서 소정의 하이 레벨 펄스와 다음 하이 레벨 펄스 사이의 시간인 엑스레이 작동 펄스의 주기는 도 8(A) 내지 도 8(D)에서 보는 바와 같이, 1 s, 2 ms, 1 ms, 0.5 ms로서, 동작 주파수가 증가할수록 대체적으로 주기가 감소함을 알 수 있다.
이는 곧 엑스레이 작동 펄스의 주기가 짧을수록 엑스레이 발생부(100)의 온/오프 스위칭 동작과 피검체의 움직이는 장기가 동기화되는 것을 의미한다.
도 6 내지 도 8을 참조하여 본 발명에 따른 컴팩트형 엑스레이 제어 장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.
먼저 제어부(300)는 엑스레이 발생부(100)의 온/오프 스위칭 동작, 엑스레이 발생부(100)에 인가되는 전압 및 전류를 프로그래밍한 상태로 가정한다.
DC 전원 발생부(90)가 직류 전원을 발생하면 제1 내지 제4 전극 전력 제어부(220, 240, 260, 280) 각각은 엑스레이 발생부(100) 내 애노드 전극(130), 제1 및 제2 포커싱 전극(150a, 150b) 및 게이트 전극(140)에 각각 연결되어 각 전극에 인가되는 전력을 개별적으로 제어한다.
즉, 제1 내지 제4 전극 전력 제어부(220, 240, 260, 280) 각각에서 DC 입력 필터(310)는 DC 전원 발생부(90)로부터 직류 전원을 인가받아 노이즈를 제거하고, 인버터(320)는 DC 입력 필터(310)로부터 노이즈가 제거된 직류 전원을 인가받아 펄스 형태로 변환하여 출력한다.
이때, 인버터(320)의 구동은 제어부(300)에서 프로그래밍된 온/오프 신호, 전압 및 전류를 입력받은 인버터 드라이버(360)에 의해 수행된다.
고전압 변압기(330)가 인버터(320)로부터 펼스 형태로 변환된 직류 전원을 인가받아 1차 권선(N1)과 2차 권선(N2)의 비에 의하여 변압하여 고전압을 출력하면, 고전압 부스터(342)가 고전압 변압기(330)로부터 변압된 고전압을 인가받아 승압하여 승압된 고전압을 출력한다.
제1 내지 제4 전극 전력 제어부(220, 240, 260, 280) 각각의 고전압 부스터(342)에서 출력된 승압된 고전압은 엑스레이 발생부(100) 내 애노드 전극(130), 제1 및 제2 포커싱 전극(150a, 150b) 및 게이트 전극(140)에 각각 인가되어 개별적으로 전력 제어되어 엑스레이 발생부(100)를 구동시켜 X-선을 발생시킨다.
한편, 고전압 궤환 분압기(344)는 복수개의 저항들(미도시)을 구비하고 고전압 부스터(342)로부터 승압된 고전압을 인가받아 궤환 전압 센서(352)에 내장된 저항(미도시)과의 전압 분배를 통하여 분압하여 분압된 저전압을 출력한다.
궤환 전압 센서(352)는 고전압 궤환 분압기(344)로부터 분압된 저전압을 인가받아 내장된 저항(미도시)에서 전압을 감지하여 감지된 궤환 전압을 인버터 드라이버(360)에 출력하고, 궤환 전류 센서(354)는 고전압 변압기(330)로부터 변압된 고전압의 고전류를 인가받아 내장된 저항(미도시)에서 전류를 감지하여 감지된 궤환 전류를 인버터 드라이버(360)에 출력한다.
인버터 드라이버(360)는 궤환 전압 센서(352)로부터 감지된 궤환 전압을 인가받고 궤환 전류 센서(354)로부터 감지된 궤환 전류를 인가받아 출력하면 제어부(300)는 이를 인가받아 모니터링하여 엑스레이 발생부(100)에 재인가될 전압 및 전류를 다시 프로그래밍한다.
이와 같이 상기 모니터링 및 프로그래밍을 반복하여 전원 전류 및 전원 전압을 간편하게 보정하면서 엑스레이 발생부(100)의 온/오프 스위칭 동작과 피검체의 움직이는 장기의 동기화를 통하여 고품질의 영상을 획득할 수 있게 된다.
따라서, 본 발명에 따른 컴팩트형 엑스레이 제어 장치는 방사선 진단 시 피검체의 움직이는 장기의 영상의 화질을 극대화하기 위한 디지털 방사선 기술을 이용하여 엑스레이 소스의 각 전극에 공급되는 전력을 병렬적으로 제어할 수 있는 컴팩트형 엑스레이 제어 장치를 제공함으로써 전력 제어가 디지털 방식으로 수행되어 장치의 사이즈 및 소모 전력을 대폭 줄일 수 있고, 엑스레이 소스의 온/오프 스위칭 동작과 피검체의 움직이는 장기의 동기화를 통하여 고품질의 영상 획득이 가능하다.
또한, 멀티소스 배열이 가능하고 컴퓨터 프로그램을 통하여 전원 전류 및 전원 전압의 간편한 보정이 가능하여 고부가가치 방사선 장비로의 응용으로의 확대를 도모할 수 있게 된다.
또한, 엑스레이 발생부 내 캐소드 전극 상에 제공되는 하나 이상의 절연 기둥을 통하여 전극들의 고정 위치 및 상호간의 간격을 조절하고 에미터로부터 방출되는 전자 궤적 변화를 용이하게 제어함으로써 고효율의 전자 방출 특성 제어가 가능하고, 안정적인 전자 방출을 통하여 장비의 수명을 연장시켜 유지 비용을 감소시킬 수 있으며, 엑스레이의 빔 직경 미세화를 통해 고분해능 및 출력 조절이 용이하다.
또한, 엑스레이 발생부에서 나노 소재를 이용한 전계 방출 방식의 엑스선 광원을 사용함으로써 방출 전자의 운동 에너지가 거의 일정하고 전자 방출 방향성이 양호하여 정전기 렌즈 등을 통해 쉽게 초점 크기를 제어할 수 있으므로 매우 선명한 방사선 영상을 얻을 수 있으며, 정전기적으로 정밀하게 엑스선 초점크기를 조절할 수 있고, 회전축 유격에 의한 오차를 줄일 수 있으므로 경계의 흐림을 극단적으로 줄일 수 있어서 재구성 영상의 질적 향상을 획득할 수 있게 된다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 엑스레이 발생부
110: 캐소드 전극
120: 에미터
130: 애노드 전극
140: 게이트 전극
150: 포커싱 전극
151: 제1홀
160: 절연 기둥
200: 전극 전력 제어부
300: 제어부
110: 캐소드 전극
120: 에미터
130: 애노드 전극
140: 게이트 전극
150: 포커싱 전극
151: 제1홀
160: 절연 기둥
200: 전극 전력 제어부
300: 제어부
Claims (14)
- 하나 이상의 절연 기둥 및 복수개의 전극들을 구비하고 진공 상태에서 X-선을 방출시키는 엑스레이 발생부;
상기 복수개의 전극들에 각각 연결되어 직류 전원을 인가받아 승압한 후 궤환 전압 및 궤환 전류를 감지하고 상기 복수개의 전극들 각각에 인가되는 전력을 개별적으로 제어하는 전극 전력 제어부; 및
상기 엑스레이 발생부를 스위칭하는 온/오프 신호를 프로그래밍하고, 감지된 상기 궤환 전압 및 상기 궤환 전류를 인가받아 모니터링하여 상기 인가되는 전력의 전압 및 전류를 프로그래밍하는 제어부;
를 구비하고,
상기 전극 전력 제어부는
상기 직류 전원을 인가받아 노이즈를 제거하고 펄스 형태로 변환하여 출력하는 전원 필터링 및 인버팅부;
상기 펄스 형태로 변환된 직류 전원을 인가받아 권선비에 의하여 변압하여 고전압을 출력하는 고전압 변압기;
상기 변압된 고전압을 인가받아 승압하고 분압하여 저전압을 출력하는 고전압 승압 및 분압부;
상기 분압된 저전압을 인가받아 상기 감지된 궤환 전압을 출력하고, 상기 변압된 고전압의 고전류를 인가받아 상기 감지된 궤환 전류를 출력하는 센서부; 및
상기 프로그래밍된 온/오프 신호, 상기 프로그래밍된 전압 및 전류를 인가받아 인버터를 구동시키고, 상기 감지된 궤환 전압 및 상기 감지된 궤환 전류를 인가받아 상기 제어부에 출력하는 인버터 드라이버;
를 구비하는 것을 특징으로 하는,
컴팩트형 엑스레이 제어 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 엑스레이 발생부는,
캐소드 전극;
상기 캐소드 전극 상측에 형성되는 에미터;
상기 에미터 상측에 위치하는 애노드 전극;
상기 에미터와 상기 애노드 전극 사이에 위치하는 게이트 전극; 및
상기 에미터와 상기 애노드 전극 사이에 위치하는 제1 및 제2 포커싱 전극;을 포함하고,
상기 캐소드 전극에는 상기 게이트 전극 및 상기 제1 및 제2 포커싱 전극의 위치를 고정 및 조절할 수 있는 상기 하나 이상의 절연 기둥이 제공되는 것을 특징으로 하는,
컴팩트형 엑스레이 제어 장치.
- 제2항에 있어서,
상기 전극 전력 제어부는
상기 직류 전원을 인가받아 승압하여 상기 애노드 전극에 출력하고, 상기 프로그래밍된 전압 및 전류에 응답하여 구동되는 제1 전극 전력 제어부;
상기 직류 전원을 인가받아 승압하여 상기 제2 포커싱 전극에 출력하고, 상기 프로그래밍된 전압 및 전류에 응답하여 구동되는 제2 전극 전력 제어부;
상기 직류 전원을 인가받아 승압하여 상기 제1 포커싱 전극에 출력하고, 상기 프로그래밍된 전압 및 전류에 응답하여 구동되는 제3 전극 전력 제어부; 및
상기 직류 전원을 인가받아 승압하여 상기 게이트 전극에 출력하고, 상기 프로그래밍된 전압 및 전류에 응답하여 구동되는 제4 전극 전력 제어부;
를 구비하는 것을 특징으로 하는,
컴팩트형 엑스레이 제어 장치.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 전원 필터링 및 인버팅부는
DC 전원 발생부로부터 상기 직류 전원을 인가받아 노이즈를 제거하는 DC 입력 필터; 및
상기 노이즈가 제거된 직류 전원을 인가받아 상기 인버터 드라이버의 구동에 응답하여 상기 펄스 형태로 출력하는 상기 인버터;
를 구비하는 것을 특징으로 하는,
컴팩트형 엑스레이 제어 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 고전압 승압 및 분압부는
상기 변압된 고전압을 인가받아 승압하여 승압된 고전압을 출력하는 고전압 부스터; 및
상기 승압된 고전압을 인가받아 내장된 복수개의 저항들을 이용하여 분압하여 분압된 상기 저전압을 출력하는 고전압 궤환 분압기;
를 구비하는 것을 특징으로 하는,
컴팩트형 엑스레이 제어 장치.
- 제6항에 있어서,
상기 센서부는
상기 분압된 저전압을 인가받아 내장된 저항에서 전압을 감지하고 상기 궤환 전압을 출력하는 궤환 전압 센서; 및
상기 변압된 고전압의 고전류를 인가받아 내장된 저항에서 전류를 감지하고 상기 궤환 전류를 출력하는 궤환 전류 센서;
를 구비하는 것을 특징으로 하는,
컴팩트형 엑스레이 제어 장치.
- 제6항에 있어서,
상기 고전압 부스터는
코크로프트-월턴(Cockroft Walton) 승압 회로인 것을 특징으로 하는,
컴팩트형 엑스레이 제어 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 엑스레이 발생부는
하나의 단위 엑스레이 소스, 복수의 단위 엑스레이 소스 및 컴퓨터 단층 촬영기 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는,
컴팩트형 엑스레이 제어 장치.
- 제2항에 있어서,
상기 게이트 전극 및 상기 제1 및 제2 포커싱 전극은
상기 하나 이상의 절연 기둥이 관통될 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는,
컴팩트형 엑스레이 제어 장치.
- 제2항에 있어서,
상기 에미터는
점광원 형태 및 면광원 형태 중 어느 하나의 형태를 갖는 것을 특징으로 하는,
컴팩트형 엑스레이 제어 장치.
- 제2항에 있어서,
상기 하나 이상의 절연 기둥은
그 내부가 빈 중공형 또는 꽉찬 기둥 형태로 형성되며, 그리고
상기 하나 이상의 절연 기둥이 빈 중공형일 경우, 상기 하나 이상의 절연 기둥의 내부에는 외부 전원과 연결된 전선이 위치하는 것을 특징으로 하는,
컴팩트형 엑스레이 제어 장치.
- 제12항에 있어서,
상기 하나 이상의 절연 기둥 각각에는
하나 이상의 제1홀이 제공되며,
상기 게이트 전극 및 상기 제1 및 제2 포커싱 전극 각각에는 하나 이상의 제2홀이 제공되며,
상기 제2홀 및 상기 제1홀을 관통하여 상기 전선에 접촉하는 전원 연결 부재를 통하여, 외부 전원으로부터 상기 게이트 전극 및 상기 제1 및 제2 포커싱 전극 각각에 전원을 인가하는 것을 특징으로 하는,
컴팩트형 엑스레이 제어 장치.
- 제13항에 있어서,
상기 게이트 전극과 상기 제1 및 제2 포커싱 전극 각각의 고정 위치를 상기 하나 이상의 절연 기둥을 통하여 조절함으로써, 상기 에미터로부터 방출되는 전자의 궤적을 제어하는 것을 특징으로 하는,
컴팩트형 엑스레이 제어 장치.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020120078414A KR101348840B1 (ko) | 2012-07-18 | 2012-07-18 | 컴팩트형 엑스레이 제어 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020120078414A KR101348840B1 (ko) | 2012-07-18 | 2012-07-18 | 컴팩트형 엑스레이 제어 장치 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR101348840B1 true KR101348840B1 (ko) | 2014-01-08 |
Family
ID=50144881
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020120078414A KR101348840B1 (ko) | 2012-07-18 | 2012-07-18 | 컴팩트형 엑스레이 제어 장치 |
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| KR (1) | KR101348840B1 (ko) |
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-
2012
- 2012-07-18 KR KR1020120078414A patent/KR101348840B1/ko active IP Right Grant
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