KR101493718B1 - Thin film deposition device - Google Patents

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Abstract

본 발명은 단위섬광체(10)의 표면에 반사체(12)를 증착하기 위한 단층 또는 다층 반사체 증착장치에 관한 것으로, 본 발명은 구동원과 연결되는 메인회전축(100)과, 상기 메인회전축(100)에 연결되어 회전되고 상기 메인회전축(100)으로부터 경사진 방향으로 연장되는 종동회전축(150)을 중심으로 증착공간 내부에서 회전되며 적어도 하나 이상의 단위섬광체(10)를 고정하는 고정어셈블리(300)를 포함하여 구성되고, 상기 고정어셈블리(300)는 상기 종동회전축(150)을 중심으로 회전되고 상기 단위섬광체(10)의 진동을 방지하기 위한 완충장치(400)가 구비되며, 상기 단위섬광체(10)에는 금속 또는 금속산화물의 반사체(12)가 단층 혹은 다층의 박막형태로 직접 증착하여 구성된다. 이와 같은 본 발명에서는 단위섬광체(10)를 고정하는 고정어셈블리(300)가 증착장치 내부에서 회전되면서 증착이 이루어지므로, 단위섬광체(10) 외면에 증착되는 반사체(12)의 균일도가 향상되고, 결과적으로 방사선 측정 모듈의 완성도가 높아지는 장점이 있다. The present invention relates to a single or multi-layer reflector deposition apparatus for depositing a reflector (12) on a surface of a unitary scintillator (10) And a stationary assembly 300 rotatably connected to the main rotating shaft 100 and rotating in the deposition space about a driven rotary shaft 150 extending in an inclined direction from the main rotating shaft 100 and fixing at least one or more unitary scintillators 10 The unitary scintillator 10 is provided with a shock absorber 400 for preventing vibration of the unitary scintillator 10 and rotatable about the driven rotary shaft 150. The unitary scintillator 10 is provided with a metal Or a metal oxide reflector 12 is directly vapor-deposited in the form of a single layer or a multilayer thin film. The uniformity of the reflector 12 deposited on the outer surface of the unitary scintillator 10 is improved, and the uniformity of the reflector 12 deposited on the outer surface of the unit scintillator 10 is improved. Which is advantageous in that the completeness of the radiation measurement module is increased.

Description

단층 또는 다층 단층 또는 다층 반사체 증착장치{Thin film deposition device}[0001] The present invention relates to a thin film deposition device,

본 발명은 박막 방사선 검출모듈을 제작하기 위한 코팅증착장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 내부에서 단위섬광체를 회전시키며 그 표면에 반사체를 증착시키는 단층 또는 다층 반사체 증착장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a coating deposition apparatus for manufacturing a thin film radiation detection module, and more particularly, to a single layer or multilayer reflector deposition apparatus that rotates a unit scintillator inside and deposits a reflector on a surface thereof.

방사선 검출을 위한 모듈에는 섬광체가 이용되는데, 섬광체(Scintillator)는 높은 유효원자번호로 이루어진 무기섬광체(Inorganic scintillator)와 낮은 원자번호로 이루어진 유기섬광체(Organic scintillator)로 나누어진다.Scintillators are divided into inorganic scintillators with high effective atomic numbers and organic scintillators with low atomic numbers.

무기섬광체는 에너지가 높고 투과력이 강한 감마선(Gamma ray)의 검출에 유리하고 유기섬광체는 투과력이 낮은 알파선(Alpha ray), 베타선(Beta ray)의 검출에 주로 사용이 된다.Inorganic scintillators are useful for the detection of gamma rays with high energy and high permeability. Organic scintillators are mainly used for detecting alpha rays and Beta rays with low permeability.

그리고, 무기섬광체를 사용한 방사선 검출기는 갑상선, 유방암 등 인체의 종양을 진단할 때 쓰이는 감마카메라와 인체의 생리, 화학적 기능적 영상을 3차원으로 나타낼 수 있는 양전자단층촬영기기(PET, Positron Emission Thomography) 등의 의료분야, 보안검사, 유전탐사, 원자력발전소 방사선량 측정, 환경방사선량 측정 등 산업분야, 입자 및 천체물리 등 기초과학 연구 분야 등에서 다양하게 응용되어 사용되고 있다.The radiation detector using an inorganic scintillator is composed of a gamma camera used for diagnosing a tumor of a human body such as thyroid and breast cancer, positron emission tomography (PET) capable of displaying physiological and chemical functional images of the body in three dimensions, and the like Medical field, security inspection, genetic exploration, measurement of radiation dose of nuclear power plant, measurement of environmental radiation dose, and basic scientific research fields such as particle and astrophysics.

그러나 현대 의·과학 기술에서는 더 높은 방사선 에너지 검출 효율 및 에너지 분해능, 정확하고 빠른 방사선 영상 이미지의 획득이 요구되며 그에 따른 방사선 측정 모듈의 고집적화·소형화 개발 및 다품종 대량생산 기술이 필요하다.However, in modern science and technology, it is required to acquire higher radiation energy detection efficiency and energy resolution, accurate and fast radiological image image, and accordingly, the development and miniaturization of radiation measurement module and the mass production of various products are required.

방사선 측정 모듈의 고집적화·소형화를 현실화하기 위해서는 크기가 작은 다량의 단위 섬광체(Scintillator)를 도 1과 같이 격자구조로 배열해야 하기 때문에 얇고 높은 반사율을 갖는 반사체를 사용해야 하며, 또한 이러한 반사체를 사용한 섬광체 배열모듈을 대량생산 하기 위해서는 단위 섬광체 표면에 반사효율이 뛰어난 금속 혹은 금속산화물 등의 물질을 진공증착 장비를 사용하여 박막 코팅을 해야 한다.In order to realize the high integration and miniaturization of the radiation measurement module, it is necessary to use a reflector having a thin and high reflectance in order to arrange a large number of small scale scintillators in a lattice structure as shown in Fig. 1, In order to mass-produce the module, a metal or metal oxide material having excellent reflection efficiency on the surface of the unit scintillator should be thin-coated using a vacuum deposition equipment.

그리고 이러한 박막코팅을 위해서 진공증착(Vacuum evaporation, 眞空蒸着) 기술이 널리 사용되고 있다. 일반적으로 진공증착이라 함은 금속 또는 비금속 물질을 진공 속에서 가열하여 그 증기를 물체 표면에 박막 형태로 응착 시키는 일 또는 화학적 방법에 의해 피막을 형성시켜 부착하는 공정 등을 의미한다. Vacuum evaporation (vacuum evaporation) technology is widely used for such thin film coating. Generally, vacuum deposition refers to a process of heating a metal or non-metal material in a vacuum to adhere the vapor to the surface of the object in the form of a thin film, or a process of forming and adhering a film by a chemical method.

이처럼 하나의 진공 장비 내에서 다량의 증착 시료를 균일한 증착 두께로 유지하며 증착하는 것이 중요한데, 증착 소스의 위치 및 각도에 따라 각각 증착 상태가 달라져 품질이 저하되는 문제점이 있다. As described above, it is important to deposit a large amount of deposition samples in a single vacuum apparatus while maintaining a uniform deposition thickness. However, the deposition state varies depending on the position and angle of the deposition source, thereby deteriorating the quality.

특히, 다수개의 코팅면을 갖는 구조에서는, 섬광체 표면에 반사체를 균일하게 증착하는 것이 더욱 어려운 면이 있다. Particularly, in a structure having a plurality of coated surfaces, it is more difficult to uniformly deposit a reflector on the scintillator surface.

그리고, 이와 같이 크기가 작은 다량의 단위 섬광체를 사용한 섬광체 배열모듈의 경우에는 불량 픽셀 발생 시에 전체 모듈을 교체해야 하므로 방사선 측정 모듈의 유지보수성이 떨어지는 문제점이 있다.
In the case of a scintillator array module using a large number of unit scintillators having a small size, maintenance of the radiation measurement module is deteriorated because the entire module must be replaced when defective pixels are generated.

본 발명은 섬광체의 표면을 금속 혹은 금속산화물 반사체를 이용하여 단층 혹은 다층으로 코팅함에 있어서 균일한 코팅이 이루어지도록 하는 것이다. The present invention is intended to uniformly coat the surface of a scintillator in a single layer or multilayer coating using a metal or metal oxide reflector.

본 발명의 다른 목적은 다수개의 단위섬광체로 구성되는 방사선 측정 모듈 에서 어느 하나의 단위섬광체가 손상된 경우에 손상된 단위섬광체만을 교체가능하도록 하는 것이다. Another object of the present invention is to replace only a damaged unit scintillator when any one unit scintillator is damaged in a radiation measuring module composed of a plurality of unit scintillators.

이와 같은 과제를 해결 하기 위하여, 본 발명은 단위섬광체의 표면에 반사체를 증착하기 위한 단층 또는 다층 반사체 증착장치에 있어서, 구동원과 연결되는 메인회전축과, 상기 메인회전축에 연결되어 회전되고 상기 메인회전축으로부터 경사진 방향으로 연장되는 종동회전축을 중심으로 증착공간 내부에서 회전되며 적어도 하나 이상의 단위섬광체를 고정하는 고정어셈블리를 포함하여 구성되고, 상기 고정어셈블리는 상기 종동회전축을 중심으로 회전되고 상기 단위섬광체의 진동을 방지하기 위한 완충장치가 구비되며, 상기 단위섬광체에는 금속 또는 금속산화물의 반사체가 단층 혹은 다층의 박막형태로 직접 증착하여 구성되고, 상기 단위 섬광체의 표면에 단층 반사체를 박막형태로 증착 코팅하는 경우 상기 반사체는 1～5㎛ 두께의 Al, Au, Ag, Pt, Ti, 또는 Cu 중 어느 하나이며, 상기 단위 섬광체의 표면에 다층 반사체를 박막형태로 증착 코팅하는 경우 상기 반사체는 5～15㎛ 두께의 SiO2, TiO2, MgF2 또는 Al2O3 중 어느 하나이다. According to an aspect of the present invention, there is provided a single layer or multilayer reflector vapor deposition apparatus for depositing a reflector on a surface of a unit scintillator, comprising: a main rotating shaft connected to a driving source; And a stationary assembly rotatable in the deposition space about a driven rotary axis extending in an oblique direction and fixing at least one or more unitary scintillators, wherein the stationary assembly is rotated about the driven rotary axis, And a reflector of metal or metal oxide is directly deposited on the unit scintillator in the form of a single layer or a multilayer thin film and the single layer reflector is deposited on the surface of the unit scintillator by vapor deposition The reflector is made of Al, Au, Ag, Pt Ti, or Cu. When a multi-layer reflector is deposited on the surface of the unit scintillator in the form of a thin film, the reflector may be any one of SiO 2 , TiO 2 , MgF 2, and Al 2 O 3 It is one.

그리고, 상기 완충장치는 하우징과, 상기 하우징 내외부로 입출되고 그 일단이 상기 단위섬광체에 접하는 입출피스톤과, 상기 하우징 내부에 구비되어 상기 입출피스톤에 탄성력을 제공하는 탄성부재를 포함하여 구성된다. The shock absorber comprises a housing, an input / output piston which is inserted into and out of the housing and whose one end is in contact with the unit scintillator, and an elastic member provided inside the housing to provide an elastic force to the input / output piston.

상기 고정어셈블리는 상기 종동회전축에 연결되는 원판형상의 상부플레이트와, 상기 상부플레이트와 이격되어 구비되는 원판형상의 하부플레이트와, 상기 상부플레이트 및 하부플레이트 사이에 위치되는 단위섬광체의 양단과 상기 상부플레이트 및 하부플레이트를 각각 연결하는 완충장치를 포함하여 구성된다. The fixing assembly includes a disc-shaped upper plate connected to the driven rotary shaft, a disc-shaped lower plate spaced apart from the upper plate, and both ends of the unit scintillator positioned between the upper plate and the lower plate, And a shock absorber connecting the lower plate and the lower plate, respectively.

상기 메인회전축에는 작동플레이트가 연결되어 회전되고, 상기 고정어셈블리에는 회전플레이트가 구비되며, 상기 작동플레이트와 상기 회전플레이트는 링크부에 의해 연결되어 상기 회전플레이트는 상기 작동플레이트에 연동되어 회전된다. The actuation plate is connected to the main rotation shaft, and the fixation assembly is provided with a rotation plate. The operation plate and the rotation plate are connected by a link portion, and the rotation plate is rotated by interlocking with the operation plate.

상기 작동플레이트, 회전플레이트 및 상기 링크부는 서로 맞물리는 기어로 구성된다. The operating plate, the rotating plate and the link portion are constituted by gears meshed with each other.

방사선 측정 모듈에 있어서, 상기 방사선 측정 모듈은 각각 독립된 육면체 형상의 단위 섬광체(Scintillator)에 금속 또는 금속산화물의 반사체를 단층 혹은 다층의 박막형태로 직접 증착하여 구성되고, 상기 단위 섬광체의 표면에 단층 반사체를 박막형태로 증착 코팅하는 경우 상기 반사체는 1～5㎛ 두께의 Al, Au, Ag, Pt, Ti, 또는 Cu 중 어느 하나이며, 상기 단위 섬광체의 표면에 다층 반사체를 박막형태로 증착 코팅하는 경우 상기 반사체는 5～15㎛ 두께의 SiO2, TiO2, MgF2 또는 Al2O3 중 어느 하나이고, 상기 단위 섬광체는 단층 또는 다층 반사체 증착장치에 의해 반사체가 증착 코팅되며, 상기 단층 또는 다층 반사체 증착장치는 구동원과 연결되는 메인회전축과, 상기 메인회전축에 연결되어 회전되고 상기 메인회전축으로부터 경사진 방향으로 연장되는 종동회전축을 중심으로 증착공간 내부에서 회전되며 적어도 하나 이상의 단위섬광체를 고정하는 고정어셈블리를 포함하여 구성되고, 상기 고정어셈블리는 상기 종동회전축을 중심으로 회전되고 상기 단위섬광체의 진동을 방지하기 위한 완충장치가 구비된다. In the radiation measuring module, the radiation measuring module may be constructed by directly depositing a metal or metal oxide reflector in a single or multi-layered thin film form on an independent hexahedral unit scintillator, The reflector is any one of Al, Au, Ag, Pt, Ti, and Cu with a thickness of 1 to 5 탆. When the multilayer reflector is deposited on the surface of the unit scintillator by vapor deposition The reflector may be any one of SiO 2 , TiO 2 , MgF 2, and Al 2 O 3 having a thickness of 5 to 15 μm, and the unit scintillator may be a reflector deposited by a single layer or multilayer reflector vapor deposition apparatus, The evaporation apparatus includes a main rotation shaft connected to a driving source, a rotation shaft connected to the main rotation shaft and extending in an inclined direction from the main rotation shaft And a fixing assembly rotatable in the deposition space around the rotation axis and fixing at least one or more unit scintillators, wherein the fixing assembly is rotated around the driven rotation axis, .

상기 단층 혹은 다층의 반사체가 코팅된 상기 단위 섬광체는 복수개가 서로 인접하도록 배열되어 하나의 방사선 측정 모듈을 구성하며, 상기 단위 섬광체에 증착되는 다층 반사체는 SiO2, TiO2, MgF2 또는 Al2O3 중에서 상대적으로 굴절률이 낮은 SiO2, MgF2 또는 Al2O3과, 상대적으로 굴절률이 높은 TiO2가 번갈아 증착된다. The unitary scintillators coated with the single or multi-layer reflector are arranged so that a plurality of unit scintillators are adjacent to each other to constitute one radiation measurement module. The multi-layer reflector deposited on the unit scintillator is made of SiO 2 , TiO 2 , MgF 2 or Al 2 O 3 in a relatively low refractive index are alternately deposited SiO 2, MgF 2 or Al 2 O 3 with a relatively high refractive index is TiO 2 in.

상기 메인회전축에는 작동플레이트가 연결되어 회전되고, 상기 고정어셈블리에는 회전플레이트가 구비되며, 상기 작동플레이트와 상기 회전플레이트는 링크부에 의해 연결되어 상기 회전플레이트는 상기 작동플레이트에 연동되어 회전된다. The actuation plate is connected to the main rotation shaft, and the fixation assembly is provided with a rotation plate. The operation plate and the rotation plate are connected by a link portion, and the rotation plate is rotated by interlocking with the operation plate.

상기 단층 혹은 다층의 반사체가 코팅된 상기 단위 섬광체는 복수개가 서로 인접하도록 배열되어 하나의 방사선 측정 모듈을 구성하며, 상기 단위 섬광체에 증착되는 다층 반사체는 SiO2, TiO2, MgF2 또는 Al2O3 중에서 상대적으로 굴절률이 낮은 SiO2, MgF2 또는 Al2O3과, 상대적으로 굴절률이 높은 TiO2가 번갈아 증착된다. The unitary scintillators coated with the single or multi-layer reflector are arranged so that a plurality of unit scintillators are adjacent to each other to constitute one radiation measurement module. The multi-layer reflector deposited on the unit scintillator is made of SiO 2 , TiO 2 , MgF 2 or Al 2 O 3 in a relatively low refractive index are alternately deposited SiO 2, MgF 2 or Al 2 O 3 with a relatively high refractive index is TiO 2 in.

상기 복수개의 단위 섬광체를 배열하기 위한 배열틀은 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA, Polymethy Methacrylate), 탄소섬유, 알루미늄 중 어느 하나의 재질로 형성된다. The array frame for arranging the plurality of unit scintillators is formed of any one material of polymethyl methacrylate (PMMA), carbon fiber, and aluminum.

상기 단위 섬광체는 LYSO, LSO, BGO, YAG, CsI:Na, NaI:TI, 또는 CsI:TI 중 어느 하나 또는 복수개로 구성된다.
The unit scintillator is composed of any one or a plurality of LYSO, LSO, BGO, YAG, CsI: Na, NaI: TI, or CsI: TI.

본 발명에 의한 단층 또는 다층 반사체 증착장치에 의하면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다. According to the single or multi-layer reflector deposition apparatus of the present invention, the following effects can be expected.

본 발명에서는 단위섬광체를 고정하는 고정어셈블리가 증착장치 내부에서 회전되면서 증착이 이루어지므로, 단위섬광체 외면에 증착되는 반사체의 균일도가 향상되고, 결과적으로 방사선 측정 모듈의 완성도가 높아지는 효과가 있다. According to the present invention, since the deposition assembly is performed while the fixing assembly for fixing the unit scintillator is rotated inside the deposition apparatus, the uniformity of the reflector deposited on the outer surface of the unit scintillator is improved, and as a result, the completeness of the radiation measurement module is enhanced.

특히, 일정 각도 경사진 상태로 회전되는 고정어셈블리로 인하여 다수개의 단위섬광체를 하나의 증착장치 내에서 증착작업하더라도 다수개의 단위섬광체의 품질이 균일하게 유지될 수 있다. Particularly, due to the fixing assembly rotated in a tilted state at a constant angle, the quality of a plurality of unit scintillators can be uniformly maintained even when a plurality of unit scintillators are deposited in one deposition apparatus.

그리고, 본 발명에서는 고정어셈블리의 회전과 동시에 각각의 단위섬광체가 개별적으로 회전되므로, 단위섬광체의 모든 외면에 고른 증착이 이루어질 수 있다. In the present invention, since each unit scintillator is individually rotated simultaneously with the rotation of the stationary assembly, uniform deposition can be performed on all outer surfaces of the unit scintillator.

또한, 본 발명에서는 단위 섬광체에 증착되는 반사체 두께를 1～5㎛로 줄이고 90％ 이상의 반사율을 얻을 수 있어, 고분해능 방사선 영상장치에 적합한 방사선 측정 모듈의 제작이 가능하며, 반사체를 섬광체의 5면에 증착함으로써 검출 효율이 증가되는 효과가 있다. Further, in the present invention, the thickness of the reflector deposited on the unit scintillator can be reduced to 1 to 5 占 퐉 and the reflectance of 90% or more can be obtained. Thus, a radiation measurement module suitable for a high resolution radiographic imaging apparatus can be manufactured. There is an effect that detection efficiency is increased by deposition.

특히, 단위 섬광체에 단층 박막 반사체를 적용할 경우 약 90～92％까지의 반사율을 획득할 수 있고, 다층 박막 반사체를 18층 이상 증착하였을 경우 96％ 이상의 반사율을 갖게 되며 26층 이상 증착하였을 경우 98％ 이상의 반사율을 갖게 된다. In particular, when a monolayer thin film reflector is applied to a unit scintillator, a reflectance of up to about 90% to 92% can be obtained. When the multilayer thin film reflector is deposited by 18 layers or more, the reflectance is 96% or more. % Or more.

또한, 반사체가 증착된 섬광체를 배열틀에 넣어서 섬광체 모듈을 제작할 경우 제조공정상에 불량률을 낮출 수 있으며 고선량 노출 시 발생하는 방사선 피로, 충격에 의한 파손 등 섬광배열이 변형되어도 손상되지 않은 섬광체를 재사용 할 수 있는 효과가 있다.
In addition, when a scintillator module in which a reflector is deposited is placed in an arrangement frame, a defect rate can be lowered to a normal manufacturing process, and even if a scintillation array is deformed due to radiation fatigue or impact caused by exposure to a high dose, There is an effect that can be done.

도 1은 본 발명에 의한 단층 또는 다층 반사체 증착장치를 이용하여 단위섬광체의 표면에 반사체가 다층 박막 코팅된 모습을 보인 사시도.
도 2는 본 발명에 의한 단층 또는 다층 반사체 증착장치를 이용하여 제조된 방사선 측정 모듈의 구성을 보인 사시도.
도 3은 본 발명에 의한 단층 또는 다층 반사체 증착장치의 바람직한 실시예의 구성을 보인 개념도.
도 4는 본 발명에 의한 단층 또는 다층 반사체 증착장치를 구성하는 케이스가 생략된 모습을 보인 개념도.
도 5는 본 발명 실시예를 구성하는 작동플레이트의 구성을 보인 분해도.
도 6은 본 발명 실시예를 구성하는 회전플레이트의 구성을 보인 분해도.
도 7은 본 발명 실시예를 구성하는 링크부의 구성을 보인 분해도.
도 8은 본 발명 실시예를 구성하는 고정어셈블리의 구성을 보인 개념도.
도 9는 본 발명 실시예를 구성하는 완충장치의 구성을 보인 구조도.
도 10은 도 9의 완충장치를 구성하는 입출피스톤 및 탄성부재의 구성을 보인 분해도.1 is a perspective view showing a multilayer thin film coating of a reflector on the surface of a unitary scintillator using a single layer or multi-layer reflector deposition apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a configuration of a radiation measurement module manufactured using a single or multi-layer reflector deposition apparatus according to the present invention. FIG.
3 is a conceptual view showing a configuration of a preferred embodiment of a single or multi-layer reflector deposition apparatus according to the present invention.
FIG. 4 is a conceptual view showing a case in which a case constituting the single-layer or multi-layer reflector deposition apparatus according to the present invention is omitted. FIG.
5 is an exploded view showing the configuration of an actuation plate constituting an embodiment of the present invention.
6 is an exploded view showing a configuration of a rotation plate constituting an embodiment of the present invention.
7 is an exploded view showing a configuration of a link portion constituting an embodiment of the present invention.
8 is a conceptual view showing a configuration of a stationary assembly constituting an embodiment of the present invention.
9 is a structural view showing a configuration of a shock absorber constituting an embodiment of the present invention.
10 is an exploded view showing a configuration of an input-output piston and an elastic member constituting the shock absorber of FIG.

도 1에는 기본섬광체(11) 표면에 단층 또는 다층 반사체 증착장치를 이용하여 금속산화물(SiO2, TiO2, AlO3 등)로된 반사체(12)가 다층으로 박막 코팅된 단위섬광체(10)가 도시되어 있다. 이때, 상기 단위섬광체(10) 표면에는 단층 또는 다층 반사체 증착장치를 이용하여 금속(Al, Au, Ag, Pt, Ti, Cu 등)으로된 단층의 반사체(12)가 박막 증착될 수도 있다. 1 shows a unitary scintillator 10 in which a reflector 12 made of a metal oxide (SiO 2 , TiO 2 , AlO 3 or the like) is coated on the surface of a basic scintillator 11 in a multilayer thin film by using a single layer or multilayer reflector vapor deposition apparatus Respectively. At this time, a single layer reflector 12 made of a metal (Al, Au, Ag, Pt, Ti, Cu, etc.) may be deposited on the surface of the unitary scintillator 10 using a single layer or multilayer reflector deposition apparatus.

도 1에서 보듯이, 반사체(12)가 다층인 경우 반사물질은 굴절률이 낮은 물질(MgF2, SiO2, Al2O3)과 굴절률이 높은 물질(TiO2)을 번갈아가며 다층으로 증착하여 고반사율 필름을 형성한다. As shown in FIG. 1, when the reflector 12 is multilayered, the reflective material is deposited in multiple layers alternately with a material having a low refractive index (MgF 2 , SiO 2 , Al 2 O 3 ) and a material having a high refractive index (TiO 2 ) .

그리고, 단층 박막 반사체(12) 코팅 시 금속의 코팅 두께는 가시광선에 대한 표면깊이(Skin Depth)를 계산하여 90～92％의 반사율을 갖게 하며 박막 두께는 1～5㎛로 제작하며, 다층 박막 반사체(12) 코팅 시 96～99％의 반사율을 갖게 하기 위해 18층～26층 이상의 박막을 증착함이 바람직하다. The coating thickness of the metal during the coating of the single-layer thin film reflector 12 is 90 to 92% of reflectance by calculating the skin depth with respect to the visible light, the thickness of the thin film is 1 to 5 μm, It is preferable to deposit a thin film of 18 layers to 26 layers or more in order to have a reflectance of 96 to 99% when the reflector 12 is coated.

이때, 단위섬광체(10) 중 GSO(Gd2SiO5, Gadolinium oxyorthsilicate), LuYAP(Ce)((Lux - Y1-x )AlO3(Ce), Cerium doped Lutetium Yttrium Perovskite), LSO(Lu2SiO5,Lutetium Oxyorthosilicate), LYSO(Lu(2-x)YxSiO5, Lutetium Yttrium Orthosilicate)는 18층 이상의 박막을 증착하고 BGO(Bi4Ge3O12, Bismuth germanate), YAG(Ce)(Y3Al5O12, Yttrium aluminium garnet), CsI(TI)(Thallium doped cesium iodide)는 26층 이상의 박막을 증착 하여야 한다. 또한 박막의 총 두께는 10～15㎛가 됨이 바람직하다. At this time, the unit scintillator 10 of the GSO (Gd 2 SiO 5, Gadolinium oxyorthsilicate), LuYAP (Ce) ((Lux - Y1-x) AlO 3 (Ce), Cerium doped Lutetium Yttrium Perovskite), LSO (Lu 2 SiO 5 , Lutetium Oxyorthosilicate), LYSO (Lu (2-x) Y x SiO 5, Lutetium Yttrium Orthosilicate) is deposited over 18 layer films and BGO (Bi 4 Ge 3 O 12 , Bismuth germanate), YAG (Ce) (Y 3 Al 5 O 12 , Yttrium aluminum garnet) and CsI (Thallium-doped cesium iodide) should be deposited over 26 layers. The total thickness of the thin film is preferably 10 to 15 mu m.

도 2에서 보듯이, 반사체(12)가 코팅된 단위섬광체(10) 들은 어떤 형태로든 복수개의 섬광체가 모여 하나의 배열 섬광체를 형성할 수 있으며, 배열된 단위섬광체(10) 중 불량 섬광체 발생 시 언제든지 쉽게 분해하여 새로운 코팅된 단위섬광체(10)로 교체가 가능하다.
As shown in FIG. 2, the unit scintillators 10 coated with the reflector 12 may form a single arrayed scintillator by gathering a plurality of scintillators in any form, and at any time when a scintillator among the arranged unit scintillations 10 is generated It can be easily disassembled and replaced with a new coated unit scintillator 10.

이하에서는 이와 같은 본 발명에 의한 단층 또는 다층 반사체 증착장치를 살펴보기로 한다. Hereinafter, a single or multi-layer reflector deposition apparatus according to the present invention will be described.

도 3에서 보듯이, 단층 또는 다층 반사체 증착장치는 케이스(C)와 상기 케이스(C) 내부에 위치되는 고정어셈블리(300)를 포함하고, 상기 고정어셈블리(300)는 메인회전축(100)의 회전력을 전달받아 회전되면서 다수개의 단위섬광체(10) 외면에 반사체(12)가 증착될 수 있도록 한다. 3, the apparatus for depositing a single layer or multilayer reflector includes a case C and a fixing assembly 300 positioned inside the case C, and the fixing assembly 300 includes a rotating shaft So that the reflectors 12 can be deposited on the outer surfaces of the plurality of unit scintillators 10.

보다 구체적으로는, 상기 단층 또는 다층 반사체 증착장치는 회전력을 제공하는 구동원(미도시)과 연결되는 메인회전축(100)과, 상기 메인회전축(100)에 연결되어 회전되고 상기 메인회전축(100)으로부터 경사진 방향으로 연장되는 고정하는 종동회전축(150)을 중심으로 증착공간 내부에서 회전되며 적어도 하나 이상의 단위섬광체(10)를 고정어셈블리(300)를 포함하여 구성된다. More specifically, the monolayer or multilayer reflector deposition apparatus includes a main rotation shaft 100 connected to a driving source (not shown) for providing a rotational force, and a main rotating shaft 100 connected to the main rotation shaft 100 and rotated from the main rotation shaft 100 And at least one or more unitary scintillators 10 rotated in the deposition space about a fixed driven rotary shaft 150 extending in an oblique direction and fixed to the stationary assembly 300.

여기서 상기 고정어셈블리(300)는 상기 종동회전축(150)을 중심으로 회전되고 상기 단위섬광체(10)의 진동을 방지하기 위한 완충장치(400)가 구비되는데, 이는 아래에서 다시 상세하게 설명하기로 한다. Here, the fixing assembly 300 includes a shock absorber 400 that is rotated about the driven shaft 150 and prevents vibration of the unitary scintillator 10, which will be described in detail below .

상기 고정어셈블리(300)는 상기 종동회전축(150)에 연결되는 원판형상의 상부플레이트(310)와, 상기 상부플레이트(310)와 이격되어 구비되는 원판형상의 하부플레이트(320), 그리고 상기 상부플레이트(310) 및 하부플레이트(320) 사이에 위치되는 완충장치(400)를 포함한다. The fixing assembly 300 includes a disc-shaped upper plate 310 connected to the driven rotation shaft 150, a disc-shaped lower plate 320 spaced apart from the upper plate 310, And a shock absorber 400 positioned between the upper plate 310 and the lower plate 320.

상기 상부플레이트(310)와 하부플레이트(320) 사이에는 다수개의 단위섬광체(10)가 위치하여 상기 고정어셈블리(300)와 함께 회전하게 되며, 경우에 따라 상기 메인회전축(100)의 회전력을 전달받아 각각의 단위섬광체(10)가 독립적으로 회전될 수도 있다. A plurality of unit scintillators 10 are positioned between the upper plate 310 and the lower plate 320 to rotate together with the fixing assembly 300. The rotating force of the main rotating shaft 100 is transmitted Each unit scintillator 10 may be independently rotated.

한편, 상기 메인회전축(100)에는 작동플레이트(130)가 연결되어 회전되고, 상기 고정어셈블리(300)에는 회전플레이트(160)가 구비되며, 상기 작동플레이트(130)와 상기 회전플레이트(160)는 링크부(200)에 의해 연결되어 상기 회전플레이트(160)는 상기 작동플레이트(130)에 연동되어 회전된다. The actuating plate 130 is connected to the main rotating shaft 100 and the rotating plate 160 is provided in the fixing assembly 300. The actuating plate 130 and the rotating plate 160 And the rotation plate 160 is connected to the link unit 200 to be rotated with the operation plate 130 interlocked.

그리고, 상기 작동플레이트(130), 회전플레이트(160) 및 상기 링크부(200)는 서로 맞물리는 기어로 구성될 수 있다. 보다 정확하게는, 도 5 내지 도 7에서 보듯이, 상기 작동플레이트(130)는 작동축(120)을 회전중심으로 회전되고, 상기 회전플레이트(160)는 종동축(150)을 중심으로 경사지게 회전되며, 이들 사이는 링크부(200)에 의해 연결된다. The actuating plate 130, the rotation plate 160, and the link unit 200 may be configured to be meshed with each other. 5 to 7, the actuating plate 130 is rotated about the actuating axis 120 and the rotary plate 160 is inclined about the follower axis 150 , And they are connected by the link portion 200.

여기서, 상기 링크부(200)는 링크축(210)을 회전중심으로 하여 각각 제1기어부(220)와 제2기어부(230)를 포함한다. 상기 제1기어부(220)는 상기 작동플레이트(130)와 맞물리고, 상기 제2기어부(230)는 상기 회전플레이트(160)와 맞물려, 이들 사이에 회전력을 전달하게 된다. 미설명부호 170 및 180은 보호캡부를 나타낸다.The link unit 200 includes a first gear unit 220 and a second gear unit 230 with the link shaft 210 as a rotational center. The first gear portion 220 is engaged with the actuating plate 130 and the second gear portion 230 is engaged with the rotation plate 160 to transmit rotational force therebetween. Reference numerals 170 and 180 denote protection cap portions.

이와 같은 구조를 통하여, 메인회전축(100)은 고정어셈블리(300)를 포함하는 전체 구조를 회전시키게 되고, 고정어셈블리(300)는 상기 작동플레이트(130), 회전플레이트(160) 및 상기 링크부(200)의 연동을 통해 독자적으로 회전(자전)하면서 단위섬광체(10)에 증착이 이루어질 수 있도록 한다. The main rotation shaft 100 rotates the entire structure including the fixing assembly 300 and the fixing assembly 300 is rotated by the operation plate 130, the rotation plate 160, The unit scintillator 10 can be independently rotated (rotated) through the interlocking of the unit scintillators 10 and 200.

한편, 상기 완충장치(400)는 상기 단위섬광체(10)의 양단과 상기 상부플레이트(310) 및 하부플레이트(320)를 각각 연결하여 완충기능을 수행한다. 도 9 및 도 10에서 보듯이, 상기 완충장치(400)는 하우징(410)과, 상기 하우징(410) 내외부로 입출되고 그 일단이 상기 단위섬광체(10)에 접하는 입출피스톤(430), 그리고 상기 하우징(410) 내부에 구비되어 상기 입출피스톤(430)에 탄성력을 제공하는 탄성부재(480)를 포함하여 구성된다. 본 발명 실시예에서 상기 탄성부재(480)는 스프링으로 구성된다. The buffer device 400 couples both ends of the unitary scintillator 10 to the upper plate 310 and the lower plate 320 to perform buffering function. 9 and 10, the shock absorber 400 includes a housing 410, an input / output piston 430 which is inserted into and out of the housing 410 and one end of which is in contact with the unitary scintillator 10, And an elastic member 480 provided in the housing 410 to provide an elastic force to the input / output piston 430. In the embodiment of the present invention, the elastic member 480 is composed of a spring.

그리고, 상기 입출피스톤(430)에는 탄성부재(480)가 걸어지는 스토퍼(438)가 구비되며, 상기 입출피스톤(430)의 일단에 형성된 헤드부(435)에는 상기 단위섬광체(10)가 결합된다. The input / output piston 430 is provided with a stopper 438 to which the elastic member 480 is hooked, and the unitary scintillator 10 is coupled to the head portion 435 formed at one end of the input / output piston 430 .

이와 같은 완충장치(400)는 외부의 충격이나 고정어셈블리(300)의 회전과정에서 발생될 수 있는 외력이 상기 단위섬광체(10)에 전달되는 것을 방지하여 안정적이고 정교한 증착이 이루어질 수 있도록 한다. Such a shock absorber 400 prevents an external shock or an external force, which may be generated during the rotation of the fixing assembly 300, from being transmitted to the unitary scintillator 10, thereby enabling stable and precise deposition.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.
It is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiment, but is capable of many modifications and variations within the scope of the appended claims. It is self-evident.

10: 단위섬광체 100: 메인회전축
300: 고정어셈블리 400: 완충장치 10: unit scintillator 100: main rotating shaft
300: Fixing assembly 400: Shock absorber

Claims (10)

단위섬광체의 표면에 반사체를 증착하기 위한 단층 또는 다층 반사체 증착장치에 있어서,
구동원과 연결되는 메인회전축과,
상기 메인회전축에 연결되어 회전되고 상기 메인회전축으로부터 경사진 방향으로 연장되는 종동회전축을 중심으로 증착공간 내부에서 회전되며 적어도 하나 이상의 단위섬광체를 고정하는 고정어셈블리를 포함하여 구성되고,
상기 고정어셈블리는 상기 종동회전축을 중심으로 회전되고 상기 단위섬광체의 진동을 방지하기 위한 완충장치가 구비되며,
상기 단위섬광체에는 금속 또는 금속산화물의 반사체가 단층 혹은 다층의 박막형태로 직접 증착하여 구성되고,
상기 단위 섬광체의 표면에 단층 반사체를 박막형태로 증착 코팅하는 경우 상기 반사체는 1～5㎛ 두께의 Al, Au, Ag, Pt, Ti, 또는 Cu 중 어느 하나이며,
상기 단위 섬광체의 표면에 다층 반사체를 박막형태로 증착 코팅하는 경우 상기 반사체는 5～15㎛ 두께의 SiO2, TiO2, MgF2 또는 Al2O3 중 어느 하나이고,
상기 완충장치는
하우징과,
상기 하우징 내외부로 입출되고 그 일단이 상기 단위섬광체에 접하는 입출피스톤과,
상기 하우징 내부에 구비되어 상기 입출피스톤에 탄성력을 제공하는 탄성부재를 포함하여 구성되며,
상기 고정어셈블리는
상기 종동회전축에 연결되는 원판형상의 상부플레이트와,
상기 상부플레이트와 이격되어 구비되는 원판형상의 하부플레이트와,
상기 상부플레이트 및 하부플레이트 사이에 위치되는 단위섬광체의 양단과 상기 상부플레이트 및 하부플레이트를 각각 연결하는 완충장치를 포함하여 구성되고,
상기 각각의 단위섬광체는 상기 메인회전축의 회전력을 전달받아 서로 독립적으로 회전됨을 특징으로 하는 단층 또는 다층 반사체 증착장치.
A single layer or multilayer reflector vapor deposition apparatus for depositing a reflector on the surface of a unit scintillator,
A main rotating shaft connected to the driving source,
And a fixing assembly rotatably connected to the main rotation shaft and rotated in the deposition space about a driven rotation axis extending in an inclined direction from the main rotation axis and fixing at least one or more unitary scintillation members,
Wherein the fixing assembly is provided with a shock absorber which is rotated about the driven rotation axis and prevents vibration of the unit scintillator,
Wherein the unit scintillator is formed by directly depositing a metal or metal oxide reflector in the form of a single layer or a multilayer thin film,
When the single-layer reflector is deposited and coated on the surface of the unit scintillator in the form of a thin film, the reflector is any one of Al, Au, Ag, Pt, Ti,
When a multi-layer reflector is deposited on the surface of the unit scintillator in the form of a thin film, the reflector is any one of SiO 2 , TiO 2 , MgF 2, and Al 2 O 3 having a thickness of 5 to 15 μm,
The buffer
A housing,
An input / output piston which is inserted into and out of the housing and whose one end is in contact with the unit scintillator,
And an elastic member provided in the housing to provide an elastic force to the input / output piston,
The fastening assembly
A disk-shaped upper plate connected to the driven rotary shaft,
A lower plate spaced from the upper plate,
And a shock absorber connecting both ends of a unit scintillator positioned between the upper plate and the lower plate and the upper plate and the lower plate,
Wherein each of the unit scintillators receives rotation force of the main rotation shaft and rotates independently of each other.
제 1 항에 있어서, 상기 메인회전축에는 작동플레이트가 연결되어 회전되고, 상기 고정어셈블리에는 회전플레이트가 구비되며, 상기 작동플레이트와 상기 회전플레이트는 링크부에 의해 연결되어 상기 회전플레이트는 상기 작동플레이트에 연동되어 회전됨을 특징으로 하는 단층 또는 다층 반사체 증착장치.
[2] The apparatus according to claim 1, wherein the main rotation shaft is connected to an operating plate and is rotated, the fixing assembly is provided with a rotation plate, the operation plate and the rotation plate are connected by a link portion, And is rotatable with respect to the substrate.
제 2 항에 있어서, 상기 작동플레이트의 회전과 동시에, 상기 작동플레이트와 상기 회전플레이트의 연동을 통해 상기 각각의 단위섬광체는 개별적으로 회전됨을 특징으로 하는 단층 또는 다층 반사체 증착장치.
3. The single-layer or multi-layer reflector according to claim 2, wherein each unit scintillator is individually rotated through interlocking of the operation plate and the rotation plate simultaneously with rotation of the operation plate.
제 3 항에 있어서, 상기 작동플레이트, 회전플레이트 및 상기 링크부는 서로 맞물리는 기어로 구성됨을 특징으로 하는 단층 또는 다층 반사체 증착장치.

The single-layer or multi-layer reflector deposition apparatus according to claim 3, wherein the actuating plate, the rotating plate, and the linking portion are gears meshed with each other.

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