KR101869768B1

KR101869768B1 - Rotary anode x-ray tube capable of pulse output generation

Info

Publication number: KR101869768B1
Application number: KR1020160141935A
Authority: KR
Inventors: 김한석; 박진근; 윤명훈; 이승우
Original assignee: 테크밸리 주식회사
Priority date: 2016-10-28
Filing date: 2016-10-28
Publication date: 2018-06-22
Also published as: KR20180046955A

Abstract

본 발명은, 회전과정에서 타겟과 전자빔의 충돌 과정을 기구적으로 개선하여 출력특성과 효율성을 향상할 수 있돌고 하는 펄스 출력이 가능한 회전양극형 엑스선관에 관한 것으로서, 제어전압의 인가에 따라 필라멘트에서 전자빔을 방출하는 전자발생부 및 샤프트에 의하여 회전되는 지지체와, 상기 지지체에 지지되되 회전방향으로 관통부와 교번하여 배치되어 전자빔의 충돌에 따라 간헐적으로 엑스선 출력을 발생하는 하나 이상의 타겟부로 구성되는 회전양극부를 포함하는 회전양극형 엑스선 발생장치를 제공한다.The present invention relates to a rotary anode type X-ray tube capable of pulse output capable of improving output characteristics and efficiency by mechanically improving the process of collision of a target and an electron beam in a rotation process, And at least one target portion which is supported by the support and alternately arranged with the penetrating portion in the rotating direction and intermittently generates X-ray output in response to the collision of the electron beam A rotating anode type x-ray generator including a rotating anode part is provided.

Description

펄스 출력이 가능한 회전양극형 엑스선 발생장치{ROTARY ANODE X-RAY TUBE CAPABLE OF PULSE OUTPUT GENERATION}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a rotary anode-type X-

본 발명은 엑스선 발생장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 회전과정에서 타겟과 전자빔의 충돌 과정을 기구적으로 개선하여 출력특성과 효율성을 향상할 수 있돌고 하는 펄스 출력이 가능한 회전양극형 엑스선관에 관한 것이다. The present invention relates to an X-ray generator, and more particularly, to a rotary anode type X-ray tube capable of pulse output capable of improving the output characteristic and efficiency by mechanically improving the process of collision between a target and an electron beam during a rotation process .

빠른 전자(電子, electron)를 물체에 충돌시키게 되면, 강한 복사선이 방출되는데 이 복사선을 엑스레이(X-ray)이라고 한다. 상기 엑스레이는 투과력이 강해서 물체의 내부를 관찰하는데 많이 사용된다. When fast electrons (electrons, electrons) collide with an object, strong radiation is emitted. This radiation is called X-ray. The x-rays are strong in transmission force and are often used for observing the inside of an object.

이러한 엑스레이를 이용하여 인체의 내부를 엑스레이 촬영해서 몸의 이상 여부를 진단하는 의료 영상기기나, 시료나 금속등의 내부 구조를 확인하는 검사장치를 개발하여 활용하고 있다. These x-rays are used to develop medical imaging devices that diagnose abnormalities of the body by x-raying the inside of the human body, and inspection devices that check the internal structures of samples and metals.

이와 같은 엑스레이를 발생시키기 위한 X선관(X-RAY TUBE) 장치의 기본 구조를 보면, 가열된 텅스텐 필라멘트에서 방출된 전자는 높은 진공의 관 내에서 음극과 양극에 가해진 높은 전압으로 가속되어 음극과 마주보는 양극의 타깃면에 충돌한다. 엑스레이는 이 충돌 부분에서 발생하여 임의의 방향으로 방사된다. 이 중 추출하기 쉬운 방향의 일부 엑스레이를 이용하고 다른 방향의 것은 엑스레이 방지용 용기로 피복하여 불필요한 엑스레이의 외부방출을 적게 한다.In the basic structure of an X-ray tube device for generating such an X-ray, electrons emitted from a heated tungsten filament are accelerated to a high voltage applied to the cathode and the anode in a high vacuum tube, The target collides with the target surface of the anode. The x-rays are generated in this collision part and are emitted in an arbitrary direction. Among these, some x-rays in an easy-to-extract direction are used, and those in other directions are covered with an x-ray prevention container to reduce the external emission of unnecessary x-rays.

회전형 X선관 장치 경우, 엑스레이를 발생시키는 양극 부분이 회전자와 상기 회전자를 자장에 의해 회전시키기 위하여 인서트튜브의 외부에서 결합되는 스테이터코일을 갖는 전동기 구성으로 이뤄지고, 회전자는 고진공, 고온에서 최대 10,800(RPM)까지 회전한다.In the case of a rotatable X-ray tube device, the anode part generating the x-ray is composed of a rotor and a motor configuration having a stator coil coupled outside the insert tube for rotating the rotor by a magnetic field, 10,800 (RPM).

한국등록특허공보 제10-1559002호는 종래기술의 회전양극형 X선관 장치를 개시하고 있으며, 도 1은 이에 대한 구성도이다.Korean Patent Publication No. 10-1559002 discloses a rotary anode type X-ray tube apparatus of the prior art, and Fig. 1 is a configuration diagram thereof.

도면에 도시된 바와 같이, 종래기술에 따른 회전형 X선관 장치는, 전자발생부(1)에서 공급된 전자빔이 엑스레이 발생부(2)의 타겟(10)에 고속으로 충돌하면 입사된 에너지의 일부는 X-레이를 발생시키고 나머지 열로 변환되어 방출된다. As shown in the drawing, a rotary type X-ray tube apparatus according to the related art has a structure in which when the electron beam supplied from the electron generation unit 1 collides with the target 10 of the X-ray generation unit 2 at high speed, Generates X-rays and is converted into the remaining heat and released.

이와 같이 타겟(10)의 온도가 급격히 상승하게 되면, 종래 기술에 따른 회전형 X선관 장치는, 타겟 표면이 열화되는 것을 방지하기 위하여 타겟(10)과 축연결된 회전자(20)를 3,200 ~ 9,600 rpm 으로 회전시켜 열전자가 충돌하는 면적을 고리형상의 트랙면(11)으로 증가시킴으로써 타겟(10)의 온도를 섭씨 약 1,100 도까지 저감시킬수 있다.When the temperature of the target 10 suddenly increases as described above, the rotary type X-ray tube apparatus according to the related art has a configuration in which the rotor 20 axially connected to the target 10 is rotated at a speed of 3,200 to 9,600 the temperature of the target 10 can be reduced to about 1,100 degrees Celsius by increasing the area where the hot electrons collide with the annular track surface 11. [

여기서, 상기 타겟(10)을 포함한 회전자를 회전시키는 스테이터 코일(고정자)을 포함하는 단상유도전동기는 기동토크가 없기 때문에 분상권선 전동기(split-phase motor), 커패시터형 유도전동기(capacitor-start motor), 영구분상-커패시터 유도전동기(permanent-split capacitor motor), 쉐이드 유도전동기(shaded pole motor)등의 기동방식이 적용되기도 한다. Since the single-phase induction motor including the stator coil (stator) that rotates the rotor including the target 10 has no starting torque, a split-phase motor, a capacitor-start motor ), Permanent-split capacitor motor, and shaded pole motor are also applied.

이러한 회전형의 X선관 장치는 타겟이 회전되는 연속면으로 형성되기 때문에 작동과정에서 적절한 엑스선의 생성을 위하여 전압에 대한 조정이 필요할 뿐만 아니라 전자빔 에너지중 90% 이상이 열로 전환되는바 이에 대한 방열대책이 요청되고 있다. Since the rotating type X-ray tube apparatus is formed by the continuous surface in which the target is rotated, not only adjustment of the voltage is required for generating an appropriate x-ray in the operation process, but more than 90% of the electron beam energy is converted into heat, This is being requested.

종래에는 이를 위하여 고전압발생기로부터 전자빔발생부에 인가되는 전압을 수시적으로 제어하는 방식을 사용하고 있었고, 열발생의 제어를 위하여 회전양극 부위에 방열핀 등의 적용을 위한 시도들이 있어왔다. 이와 관련하여 한국등록특허 제10-1140993호는 엑스선 발생장치의 양극에 방열구조를 적용한 경우를 개시하고 있다. Conventionally, a method of controlling the voltage applied to the electron beam generating unit from the high voltage generator has been used for this purpose, and attempts have been made to apply heat dissipation fins to the rotating anode region in order to control heat generation. Korean Patent Registration No. 10-1140993 discloses a case where a heat dissipation structure is applied to an anode of an X-ray generator.

이에 본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 엑스선 발생장치의 회전양극에서 연속적인 엑스선방출을 전압의 조정 없이 간단한 구조로 해결할 수 있도록 하는 회전양극형 엑스선 발생장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.It is therefore an object of the present invention to provide a rotary anode-type X-ray generator capable of solving the continuous X-ray emission in the rotating anode of the X-ray generator by a simple structure without adjusting the voltage do.

또한, 본 발명은 회전양극의 열발생을 최소화하고 열방출효율을 향상할 수 있는 회전양극형 엑스선 발생장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. Another object of the present invention is to provide a rotary anode type X-ray generator capable of minimizing the heat generation of the rotating anode and improving the heat emission efficiency.

본 발명은, 제어전압의 인가에 따라 필라멘트에서 전자빔을 방출하는 전자발생부 및 샤프트에 의하여 회전되는 지지체와, 상기 지지체에 지지되되 회전방향으로 관통부와 교번하여 배치되어 전자빔의 충돌에 따라 간헐적으로 엑스선 출력을 발생하는 하나 이상의 타겟부로 구성되는 회전양극부를 포함하는 회전양극형 엑스선 발생장치를 제공한다. 따라서, 기구적으로 펄스의 출력이 가능하므로 전압의 제어에 따른 부하가 저감된다.The present invention relates to an electrostatic latent image forming apparatus, comprising: a support rotatable by a shaft; an electron generating unit that emits an electron beam from a filament according to application of a control voltage; and a support member supported by the support member, And a rotating anode unit comprising at least one target portion for generating an X-ray output. Therefore, since the pulse can be mechanically output, the load due to the control of the voltage is reduced.

바람직하게는, 상기 지지체는 링 형태로 이루어지고, 상기 타겟부는 상기 지지체의 중심부위와 외곽을 연결하되 등간격으로 배치되어 그 사이에 관통부를 형성할 수 있다.Preferably, the support is in the form of a ring, and the target portion connects the central portion and the outer periphery of the support and is disposed at equal intervals to form a penetration portion therebetween.

또한, 상기 타겟부는 상기 지지체의 중심부위에서 십자 형태로 연장되어 지지체의 1회전에 따라 4번의 엑스선 방출과 정지가 반복되도록 할 수 있다. In addition, the target portion may extend in a cross shape on the center of the support so that the X-ray emission and the stop of the X-ray may be repeated four times according to one rotation of the support.

본 발명에 따라, 전자빔 충돌 및 엑스선 발생이 간헐적으로 이루어지므로 제어전압의 승하강 제어에 따른 부담이 최소화되고 회전에 따른 오작동 없이 기계적으로 단순한 구조로써 펄스출력이 가능하도록 하는 효과가 있다. According to the present invention, since the collision of the electron beam and the generation of the x-rays are intermittently performed, the burden due to the control voltage rising and falling control is minimized and the pulse output can be performed with a simple mechanical structure without malfunction due to rotation.

또한, 타겟의 연속적인 충돌에 따른 발열 및 열의 누적을 방지할 수 있어 발열의 제어에 효과적이며 관통홀 구조의 채택에 따라 방열면적이 극대화되어 방열효율이 향상될 수 있는 효과가 있다. 이에 따라, 회전양극부의 내구성 및 엑스선발생효율의 향상이 가능하다. Further, heat generation and heat accumulation due to continuous collision of the target can be prevented, and it is effective in controlling the heat generation, and as the through hole structure is adopted, the heat dissipation area is maximized and the heat radiation efficiency is improved. As a result, the durability of the rotating anode portion and the X-ray generation efficiency can be improved.

도 1은 종래기술의 회전양극형 X선관 장치에 대한 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 펄스 출력이 가능한 회전양극형 엑스선 발생장치를 설명하기 위한 구성도이다.
도 3은 본 발명의 펄스 출력이 가능한 회전양극형 엑스선 발생장치에서 회전양극의 바람직한 실시예를 설명하기 위한 정면도이다.1 is a configuration diagram of a rotating anode type X-ray tube apparatus according to the prior art.
FIG. 2 is a block diagram for explaining a rotating anode type X-ray generator capable of pulse output according to the present invention.
3 is a front view for explaining a preferred embodiment of a rotating anode in a rotating anode type X-ray generator capable of pulse output according to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 펄스 출력이 가능한 회전양극형 엑스선 발생장치를 상세히 설명한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are included to provide a further understanding of the invention and are incorporated in and constitute a part of this specification, illustrate embodiments of the invention and, together with the description, serve to explain the principles of the invention.

이하 설명에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자나 장치를 사이에 두고 연결되어 있는 경우를 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '포함'한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In the following description, when a part is referred to as being 'connected' to another part, it includes not only a direct connection but also a case where another part or device is connected in between. In addition, when a part is referred to as including an element, it is to be understood that the element may include other elements, not the exclusion of any other element, unless specifically stated otherwise.

본 발명은 기본적으로, 본 발명은 캐소드 전극이 형성되어 전자빔을 방출하는 전자발생부 및 샤프트에 의하여 회전되는 지지체와 상기 지지체에 지지되되 회전방향으로 관통부와 교번하여 배치되어 전자빔의 충돌에 따라 간헐적으로 엑스선 출력을 발생하는 타겟부로 구성되는 회전양극부를 포함하는 펄스 출력이 가능한 회전양극형 엑스선 발생장치를 제공한다. According to the present invention, basically, the present invention is characterized in that the present invention basically comprises a support which is formed by a cathode electrode and emits an electron beam and which is rotated by a shaft and a support which is supported by the support and which alternates with the penetration in the rotation direction, And a rotating anode including a target portion for generating an X-ray output by the X-ray generator.

본 발명의 설명에 있어서, 길이방향이란 전자발생부로부터 회전양극부의 타겟부에서 전자의 충돌부위에 이르는 전자빔의 경로의 방향을 의미하는 것으로 정의된다. In the description of the present invention, the longitudinal direction is defined as the direction of the path of the electron beam from the electron generating portion to the impact portion of the electrons from the target portion of the rotating anode portion.

도 2는 본 발명에 따른 펄스 출력이 가능한 회전양극형 엑스선 발생장치를 설명하기 위한 구성도이다.FIG. 2 is a block diagram for explaining a rotating anode type X-ray generator capable of pulse output according to the present invention.

본 발명에서는 필라멘트(121)를 구비하는 전자발생부(120)와, 타겟부(210)를 구비하는 회전양극부(200)로 구성되는 예가 제시되고 있으나, 상기 전자발생부(120)와 회전양극부(200)는 내부가 중공으로 형성되는 튜브(미도시)의 내부에 수용되는 형태로 배치될 수 있으며 이러한 튜브는 소정의 하우징 내부에 인서트방식으로 구성되어 내부 진공을 유지할 수 있다. 다만, 본 발명의 개념은 오픈타입 내지는 클로즈드 타입의 엑스선 발생장치의 유형에 구분되지 않고 적용될 수 있을 것이다.An electron generating portion 120 having a filament 121 and a rotating anode portion 200 having a target portion 210 are provided in the present invention. The unit 200 may be disposed inside the hollow tube (not shown). The tube may be inserted in a predetermined housing to maintain an internal vacuum. However, the concept of the present invention can be applied to open-type or closed-type X-ray generators without discrimination.

전자발생부(120)는 음극을 구성하게 되며, 외부로부터 고전압을 인가하기 위항 전기적 구조를 형성하게 된다. 소정의 아답터 및 단자에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 한다.The electron generator 120 constitutes a cathode and forms an electrical structure for applying a high voltage from the outside. A detailed description of the predetermined adapter and terminal will be omitted.

예를 들어, 소정의 절연기능을 가지는 부싱 내부에 전극핀이 구비되고 이에 연결된 집속캡의 말단에는 필라멘트(121)가 배치될 수 있다. 상기 필라멘트(121)는 제어전압에 의하여 가열되어 전자를 방출하는 기능을 수행하게 된다. 상기 전극핀들은 필라멘트(121)는 지지하는 동시에 도선의 기능을 수행할 수 있으며, 집속캡은 필라멘트(121)에 의하여 전자빔을 집속하는 기능을 수행할 수 있다. 다만, 경우에 따라 상기 집속캡과 동일한 기능을 수행하는 부재가 전자빔의 경로에 배치되는 경우도 고려될 수 있을 것이다.For example, an electrode pin may be provided in a bushing having a predetermined insulation function, and a filament 121 may be disposed at a distal end of the focusing cap. The filament 121 is heated by a control voltage to emit electrons. The electrode pins support the filament 121 and can function as a lead, and the focusing cap can perform the function of focusing the electron beam by the filament 121. However, in some cases, a member that performs the same function as the focusing cap may be disposed in the path of the electron beam.

회전양극부(200)는 양극을 구성하게 되는데, 지지체(260)에 회전동력을 전달하기 위한 샤프트(250)가 소정의 전동기(미도시)에 연결될 수 있다. 이러한 샤프트(250)의 회전을 지지하기 위하여 두 개소 이상의 베어링지지부위가 형성될 수 있다. 종래에는 회전양극에서 전자빔의 충돌에 따라 에너지의 대부분이 열로 소실될 수 있음은 상술한 바와 같고, 이러한 열은 엑스선의 방출효율 저하뿐만 아니라 회전양극을 구성하는 부품들의 변형이나 베어링의 마모의 가속화를 가져올 수도 있다. 이와 관련하여 본 발명에서는 타겟부(210)와 관통부(220)를 회전방향으로 교번하여 구성하게 되는바 발열의 제한 내지는 방열의 효율과 관련하여서는 후술하도록 한다.The rotating anode part 200 constitutes an anode. A shaft 250 for transmitting rotational power to the support body 260 may be connected to a predetermined electric motor (not shown). In order to support the rotation of the shaft 250, two or more bearing support portions may be formed. Conventionally, as described above, most of the energy can be lost to heat due to collision of the electron beam at the rotating anode. Such heat degrades the emission efficiency of the X-ray as well as accelerates deformation of components constituting the rotating anode and wear of the bearing. You can import it. In this regard, in the present invention, the target portion 210 and the penetrating portion 220 are alternately arranged in the rotating direction, and the efficiency of heat generation or restriction of heat generation will be described later.

예를 들어, 상기 전자발생부(120)는 캐소드(Cathode)를 포함하는 것으로, 다공질의 텅스텐 등의 금속에 바륨옥사이드(BaO)를 도포한 것일 수 있다. 또한, 타겟부(210)는 탄소재질로 이루어지며, 상층에 텅스텐 등의 엑스선 발생을 위한 코팅이 형성될 수 있다. For example, the electron generating part 120 includes a cathode, and may be formed by applying barium oxide (BaO) to a porous metal such as tungsten. In addition, the target portion 210 may be made of a carbon material, and a coating for generating X-rays such as tungsten may be formed on the upper layer.

본 발명의 개념에서는 샤프트(250)의 중심축을 기준으로 대략 원반 내지는 링 형태의 지지체(260)가 구성되고, 필라멘트(121)가 배치되는 위치에 대응되는 충돌위치를 기준으로 타겟부(210)가 회전에 따라 간헐적으로 배치될 수 있도록 한다.In the concept of the present invention, a support body 260 having a substantially disk or ring shape is formed on the basis of the central axis of the shaft 250, and a target portion 210 is formed on the basis of a collision position corresponding to a position where the filament 121 is disposed So that they can be intermittently arranged along with the rotation.

도시된 상태에서는 샤프트(250) 및 지지체(260)의 회전된 위치에서 타겟부(210)가 전자빔에 충돌되어 엑스선을 방사할 수 있는 경우를 나타내며 이에 엑스선의 방출이 이루어지게 된다. In the illustrated state, the target portion 210 collides with the electron beam to emit the X-ray at the rotated position of the shaft 250 and the support body 260, and the X-ray is emitted therefrom.

도시된 상태의 회전양극부(200)의 하측에는 타겟부(210)가 배치되어 있지 않음이 나타나 있으며 이렇게 타겟부(210)가 배치되지 않은 부위가 전자빔의 경로상에 배치되는 경우에는 전자빔이 충돌되지 않거나 충돌되더라도 엑스선이 발생되지 않게 된다. When the portion where the target portion 210 is not disposed is disposed on the path of the electron beam, the electron beam does not collide with the target portion 210. In the case where the target portion 210 is not disposed below the rotating anode portion 200 in the illustrated state, X-rays will not be generated even if they are not collided or collided.

이는 연속적인 제어전압의 입력에 의하더라도 간헐적으로 엑스선이 발생됨을 의미하므로 엑스선의 펄스출력이 가능하도록 하는 이점을 가진다. 본 발명에서는 시료의 내부 구성을 파악하기 위하여 펄스출력이 필요한 경우 전압의 상승 및 하강에 대한 제어 없이도 타겟부(210)의 배치에 의하여 이의 달성이 가능하므로 추가적인 제어회로 또는 알고리즘의 구비가 불필요하고 기계적으로 정확한 펄스파의 출력이 가능할 것이다.This means that even when the continuous control voltage is input, the X-ray is generated intermittently, and thus the pulse output of the X-ray is enabled. In the present invention, since it is possible to accomplish this by the arrangement of the target portion 210 without controlling the rise and fall of the voltage when pulse output is required in order to grasp the internal structure of the sample, it is unnecessary to provide an additional control circuit or algorithm, The output of the correct pulse wave will be possible.

이러한 펄스파의 출력은 지지체(260)의 회전수와, 타겟부(210)의 배열방법과 타겟부(210)의 폭 등에 의하여 결정될 수 있을 것이다. 이는 타겟부(210)와 타겟부(210)가 배치되지 않은 공간, 더욱 정확하게는 회전각도의 정의에 따라 펄스의 듀레이션(Duration)에 대한 조정이 가능함을 의미한다. The output of the pulsed wave may be determined by the number of rotations of the supporter 260, the method of arranging the target portion 210, the width of the target portion 210, and the like. This means that it is possible to adjust the duration of the pulse according to the definition of the space in which the target portion 210 and the target portion 210 are not arranged, more precisely, the rotation angle.

한편, 전자발생부(120)에 의하여 발생된 전자빔이 타겟부(210)에 충돌되는 경우 이는 고열의 발생 및 누적을 의미하게 되는데, 본 발명에서는 타겟부(210)가 전자빔에 대하여 간헐적으로 충돌이 가능하기 때문에 휴지기간 동안에는 열이 발생되지 않을 수 있다. 이는 발열 및 열의 누적이 정지되는 간격이 존재함을 의미하며 회전양극부(200) 전체적으로 시간에 따른 발열은 종래에 비하여 비약적으로 줄어들 수 있을 것임을 예상할 수 있다. When the electron beam generated by the electron generator 120 collides with the target portion 210, it means generation and accumulation of high temperature. In the present invention, the target portion 210 intermittently collides with the electron beam Heat may not be generated during the rest period. This means that there is a gap where heat generation and accumulation of heat are stopped. It can be expected that the heat generation over time of the rotating anode part 200 as a whole can be significantly reduced as compared with the conventional case.

방열효율의 증가를 위하여 타겟부(210)를 지지하는 지지체(260)는 열전달 및 방출효율이 상대적으로 우수한 재질 및 구조가 선택될 수 있다.A material and a structure having a relatively high heat transfer and emission efficiency may be selected for the support 260 supporting the target portion 210 for increasing the thermal efficiency.

도 3은 본 발명의 펄스 출력이 가능한 회전양극형 엑스선 발생장치에서 회전양극의 바람직한 실시예를 설명하기 위한 정면도이다.3 is a front view for explaining a preferred embodiment of a rotating anode in a rotating anode type X-ray generator capable of pulse output according to the present invention.

도시된 예에서는 샤프트(250)가 배치되는 중심부위를 기준으로 외곽측에 링 형태의 지지체(260)가 배치되고 지지체(260)와 중심부위를 연결하는 형태로서 타겟부(210)가 원주방향을 따라 등간격으로 배치되는 경우를 나타내고 있다.In the illustrated example, the ring-shaped support body 260 is disposed on the outer side with respect to the central portion where the shaft 250 is disposed, and the support body 260 and the central portion are connected to each other. Are arranged at regular intervals along the longitudinal direction.

이러한 타겟부(210)의 배열의 사이에는 간극이 형성되고 이는 관통부(220)로 정의하기로 한다. 상기 관통부(220)는 물리적으로 관통된 형태일 수 있으나 경우에 따라 전자빔의 투과가 가능한 재질 또는 전자빔의 흡수가 가능한 재질이 선택되어 배치될 수도 있을 것이다. 또한, 상기 관통부(220)와 지지체(260)는 동일한 재질로 형성되고 타겟부(210)가 엑스선의 방출이 가능한 양극으로 형성되는 경우도 고려될 수 있을 것이다.A gap is formed between the array of the target portions 210, and this is defined as a penetration portion 220. The penetration portion 220 may be physically penetrated, but a material capable of transmitting an electron beam or a material capable of absorbing an electron beam may be selected and disposed according to circumstances. The penetration portion 220 and the support member 260 may be formed of the same material and the target portion 210 may be formed of a positive electrode capable of emitting x-rays.

본 실시예에서 타겟부(210)는 샤프트(250)가 배치되는 중심부위를 기준으로 십자 형태로 형성되는 경우를 나타내고 있으나 반드시 이러한 형상에 한정되지는 않을 것이다. In the present embodiment, the target portion 210 is formed in a cross shape based on a center portion where the shaft 250 is disposed, but the target portion 210 is not necessarily limited to such a shape.

본 실시예의 경우 상기 지지체의 중심부위에서 십자 형태로 배치되어 지지체의 1회전에 따라 4번의 엑스선 방출과 정지가 반복될 수 있는데, 경우에 따라 다양한 배열방식에서 등간격으로 타겟부(210)가 배치되지 않은 경우도 고려해볼 수 있을 것이다. 또한, 타겟부(210) 자체의 회전폭이 균등하게 형성되지 않을 수도 있음은 물론이다.In this embodiment, four X-ray emitting and stopping operations may be repeated in accordance with one rotation of the support arranged in a cross shape on the center of the support. In some cases, the target portion 210 is arranged at equal intervals If you do not, you may want to consider. It goes without saying that the rotational width of the target portion 210 itself may not be uniformly formed.

또한, 전자빔의 충돌 위치가 중심측에서 대략 외곽으로 치우친 부위에 형성되는 것이 바람직할 수 있으므로 타겟부(210)는 지지체(260)의 중심부위의 연결부위의 일부에만 형성되는 경우도 고려될 수 있다. In addition, since it is preferable that the collision position of the electron beam be formed at a position deviated from the center side to the outer periphery, the target portion 210 may be formed only in a part of the connection portion of the center portion of the support body 260 .

한편, 상기 타겟부(210)는 회전되는 과정을 고려하면 부채꼴 형태의 일부로서 형성될 수도 있으며, 타겟을 이루는 재질의 소진을 고려하여 지지체(260)에 교체 가능하도록 배치되는 것이 바람직하다.The target portion 210 may be formed as a part of a fan shape considering the rotating process, and may be arranged to be replaceable with respect to the supporter 260 in consideration of exhaustion of a material constituting the target.

다만, 관통부(220)와 타겟부(210)의 배치되는 반드시 도시된 형태에 한정되는 것은 아니며 다양한 선택된 배열과 형상이 적용될 수 있을 것이다.However, the arrangements of the penetrating portion 220 and the target portion 210 are not necessarily limited to the illustrated shapes, and various selected arrangements and shapes may be applied.

경우에 따라 지지체(260)의 일부의 하나의 개소에만 타겟부(210)가 적용되고 나머지에서는 엑스선을 발생하지 않을 수 있는데, 이 경우에도 전자빔의 충돌 위치 관점에서 회전에 따라 타겟부(210)와 타겟부가 배치되지 않은 부위가 교번하여 배치되는 것으로 볼 수 있을 것이다.In some cases, the target portion 210 may be applied to only one portion of a portion of the support 260, and the X-ray may not be generated at the other portions. In this case, It can be seen that the portions where the target portions are not disposed are alternately arranged.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 펄스 출력이 가능한 회전양극형 엑스선 발생장치에 의하여, 전자빔 충돌 및 엑스선 발생이 간헐적으로 이루어지므로 제어전압의 승하강 제어에 따른 부담이 최소화되고 회전에 따른 오작동 없이 기계적으로 단순한 구조로써 펄스출력이 가능하도록 하는 이점이 있다.As described above, the rotary anode type X-ray generator capable of pulse output according to the present invention intermittently generates electron beam collisions and X-rays, thereby minimizing the burden of control voltage up / down control and mechanically There is an advantage in that pulse output is possible with a simple structure.

또한, 타겟의 연속적인 충돌에 따른 발열 및 열의 누적을 방지할 수 있어 발열의 제어에 효과적이며 관통홀 구조의 채택에 따라 방열면적이 극대화되어 방열효율이 향상될 수 있다. 이는 회전양극부의 내구성 및 엑스선발생효율의 유지에 기여할 수 있음을 의미한다. In addition, heat generation and heat accumulation due to the continuous collision of the target can be prevented, so that it is effective in controlling the heat generation. By adopting the through hole structure, the heat radiation area can be maximized and the heat radiation efficiency can be improved. This means that the durability of the rotating anode part and the maintenance of the X-ray generation efficiency can be contributed.

이상에서, 본 발명은 실시예 및 첨부도면에 기초하여 상세히 설명되었다. 그러나, 이상의 실시예들 및 도면에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않으며, 본 발명의 범위는 후술한 특허청구범위에 기재된 내용에 의해서만 제한될 것이다.In the foregoing, the present invention has been described in detail based on the embodiments and the accompanying drawings. However, the scope of the present invention is not limited by the above embodiments and drawings, and the scope of the present invention will be limited only by the content of the following claims.

120...전자발생부 121...필라멘트
200...회전양극부 210...타겟부
220...관통부 250...샤프트
160...지지체120 ... electron generating portion 121 ... filament
200 ... rotating anode part 210 ... target part
220 ... penetration part 250 ... shaft
160 ... support

Claims

제어전압의 인가에 따라 필라멘트에서 전자빔을 방출하는 전자발생부; 및
샤프트에 의하여 회전되는 지지체와, 상기 지지체에 지지되되 회전방향으로 관통부와 교번하여 배치되어 전자빔의 충돌에 따라 간헐적으로 엑스선 출력을 발생하는 하나 이상의 타겟부로 구성되는 회전양극부;를 포함하며,
상기 지지체는, 링 형태로 이루어지고,
상기 타겟부는, 상기 지지체의 중심부위와 외곽을 연결하되 등간격으로 배치되어 그 사이에 관통부를 형성하도록 하는 회전양극형 엑스선 발생장치.
An electron generating unit for emitting an electron beam from the filament according to application of a control voltage; And
And a rotating anode part composed of a support rotated by the shaft and one or more target parts arranged alternately with the penetrating part in the rotating direction and generating an X-ray output intermittently in response to the collision of the electron beam,
The support has a ring shape,
Wherein the target portion connects the central portion and the outer periphery of the support and is arranged at regular intervals to form a penetration portion therebetween.

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제1항에 있어서,
상기 타겟부는,
상기 지지체의 중심부위에서 십자 형태로 배치되어 지지체의 1회전에 따라 4번의 엑스선 방출과 정지가 반복되도록 하는 회전양극형 엑스선 발생장치.The method according to claim 1,
The target portion,
Wherein the X-ray generator is arranged in a cross shape on the center of the support so that four X-ray emission and stoppage are repeated according to one rotation of the support.