KR102136062B1 - Field emission type tomosynthesis system - Google Patents

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Abstract

개시된 본 발명에 의한 전계 방출형 토모신테시스 시스템은, 내부에 공간을 구비하는 진공의 몸체부, 각각 전자를 발생시키도록 몸체부의 내부에 복수개 마련되어 전자를 복수개 방출하는 소스부 및, 몸체부의 내부에 복수의 소스부와 각각 마주하도록 마련되어 복수의 전자와 각각 충돌되어 복수의 엑스레이를 각각 발생시키는 애노드부를 포함하며, 복수의 애노드부는 몸체부의 외부에 위치하는 대상체를 향해 발생된 복수의 엑스레이를 집중시키도록 각각 독립적으로 엑스레이 방출 각도 조정이 가능하다. 이러한 구성에 의하면, 대상체로 복수의 엑스레이가 집중 방출되어 획득된 정보의 합성을 통해, 대상체에 대한 정보의 신뢰도를 향상시킬 수 있게 된다. Field emission type tomosynthesis system according to the present invention disclosed, the body portion of the vacuum having a space therein, each provided in a plurality of inside the body portion to generate electrons source portion for emitting a plurality of electrons, and the interior of the body portion The plurality of source portions are provided to face each of the plurality of electrons, and each of the plurality of electrons collide with each other to include an anode portion for generating a plurality of X-rays, and the plurality of anode portions concentrate a plurality of X-rays generated toward an object located outside the body portion Each X-ray emission angle can be adjusted independently. According to this configuration, it is possible to improve the reliability of information on the object through synthesis of information obtained by intensively emitting a plurality of X-rays to the object.

Description

전계 방출형 토모신테시스 시스템{FIELD EMISSION TYPE TOMOSYNTHESIS SYSTEM}Field emission type TOMOSYNTHESIS SYSTEM

본 발명은 전계 방출형 토모신테시스 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 대상체에 대해 복수의 엑스레이를 방출하여 집중시킴으로써 촬영 영상의 3D 영상을 만들 수 있는 전계 방출형 토모신테시스 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a field emission type tomosynthesis system, and more particularly, to a field emission type tomosynthesis system capable of generating a 3D image of a captured image by emitting and focusing a plurality of X-rays on an object. .

일반적으로 X선관(X-ray tube)은 X선을 발생시키기 위한 진공관이다. 이러한 X선관의 음극은 텅스텐 필라멘트로 형성되며, 전류에 의해 가열되어 열 전자를 방출시킨다. 이에 대하여, 수만 볼트 이상의 고전압이 X선관의 양극에 인가되면, 음극에서 방출된 전자류가 고속으로 양극을 향해서 운동한다. 이때, 전자류가 양극의 텅스텐, 몰리브덴 등으로 만든 대항극에 충돌하였을 때 가지고 있는 에너지를 X선으로 방출한다.In general, an X-ray tube is a vacuum tube for generating X-rays. The cathode of the X-ray tube is formed of tungsten filament, and heated by an electric current to emit thermal electrons. In contrast, when a high voltage of tens of thousands of volts or more is applied to the positive electrode of the X-ray tube, electrons emitted from the negative electrode move toward the positive electrode at high speed. At this time, when the electrons collide with the counter electrode made of tungsten, molybdenum, etc. of the anode, the energy it has is emitted by X-rays.

방사선학적 접근법을 이용한 인간의 인체 조직 관측은 비침습성 등의 장점으로 인류 문명에 큰 혜택을 주고 있다. 또한, 생명 공학 및 의학 계열의 방사선학적 접근법으로 인해, 수 밀리미터부터 수 마이크로미터 크기 조직의 관찰은 많은 연구 개발 활동 및 인류 보건 향상에 큰 기여를 하고 있다.Observation of human tissues using a radiological approach has a great benefit to human civilization with advantages such as non-invasiveness. In addition, due to the biotechnological and medical departments' radiological approaches, observations of tissues ranging from millimeters to several micrometers have contributed greatly to many research and development activities and to improving human health.

그러나, 종래의 마이크로미터 크기의 해상도를 갖는 방사선기기는 공간 분해능의 부족으로 미세 조직의 관측이 어려워 입자가속기를 활용한 거대한 방사광을 이용하여 관측해야 하는 한계가 있었다. 또한, 종래의 마이크로 엑스레이 장치는 필라멘트 기반의 전자 방출원을 사용함으로써, 방출 엑스레이 선량(flux)이 부족하여 다양한 영상 기기로의 응용에 한계가 있었다. However, the conventional radiometer having a micrometer-sized resolution has a limitation in that it is difficult to observe microstructure due to a lack of spatial resolution, and thus, it must be observed using a huge radiation light utilizing a particle accelerator. In addition, the conventional micro x-ray apparatus has a limitation in application to various imaging devices due to a lack of emission x-ray flux by using a filament-based electron emission source.

이에 따라, 근래에는 고 해상도의 엑스레이 촬영을 위한 다양한 연구가 지속적으로 이루어지고 있는 추세이다.Accordingly, in recent years, various studies for high-resolution X-ray imaging have been continuously conducted.

대한민국 등록특허공보 제10-1227353호Republic of Korea Registered Patent Publication No. 10-1227353 대한민국 공개특허공보 제10-2005-0001090호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2005-0001090

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 복수의 엑스레이를 대상체로 집중시켜 정보 합성을 통해 해상도를 향상시킬 수 있는 전계 방출형 토모신테시스 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been devised in view of the above problems, and has an object to provide a field emission type tomosynthesis system capable of improving resolution through information synthesis by concentrating a plurality of X-rays as an object.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 전계 방출형 토모신테시스 시스템은, 내부에 공간을 구비하는 진공의 몸체부, 각각 전자를 발생시키도록 상기 몸체부의 내부에 복수개 마련되어, 상기 전자를 복수개 방출하는 소스부 및, 상기 몸체부의 내부에 상기 복수의 소스부와 각각 마주하도록 마련되어, 상기 복수의 전자와 각각 충돌되어 복수의 엑스레이를 각각 발생시키는 애노드부를 포함하며, 상기 복수의 애노드부는 상기 몸체부의 외부에 위치하는 대상체를 향해 발생된 복수의 상기 엑스레이를 집중시키도록 각각 독립적으로 상기 엑스레이 방출 각도 조정이 가능하다. The field emission type tomosynthesis system according to the present invention for achieving the above object is provided with a plurality of body parts inside the body so as to generate electrons, and a plurality of electrons emitting the plurality of electrons. It includes a source portion and an anode portion that is provided to face the plurality of source portions, respectively, inside the body portion, and collides with the plurality of electrons to generate a plurality of X-rays, respectively, and the plurality of anode portions are outside the body portion The X-ray emission angle can be adjusted independently to focus a plurality of the X-rays generated toward the object located at.

또한, 상기 복수의 소스부는 탄소나노튜브(CNT)를 포함하여 상기 복수의 전자를 각각 발생시키며, 상기 복수의 엑스레이에 의해 촬영된 상기 대상체의 정보의 컴퓨터 합성이 가능할 수 있다. In addition, the plurality of source units may each generate the plurality of electrons, including carbon nanotubes (CNT), and computer synthesis of information of the object photographed by the plurality of X-rays may be possible.

또한, 상기 복수의 소스부는 상호 나란하게 일렬로 복수개 배치되며, 상기 복수의 애노드부는 상기 소스부에 대응하여 상호 나란하게 일렬로 배치될 수 있다. In addition, a plurality of the source portions may be arranged in parallel with each other, and the plurality of anode portions may be arranged in parallel with each other corresponding to the source portion.

또한, 상기 복수의 소스부 및 애노드부는 각각 5개 내지 100개 마련될 수 있다. In addition, 5 to 100 of the plurality of source parts and the anode parts may be provided, respectively.

또한, 상기 복수의 애노드부는 상기 전자와 충돌되는 반사면을 각각 구비하며, 상기 복수의 애노드부가 상기 몸체부에 지지된 상태로 회전되어 상기 반사면의 각도가 각각 조정 가능할 수 있다. In addition, each of the plurality of anode parts may have a reflective surface that collides with the electrons, and the plurality of anode parts may be rotated while being supported on the body part, and angles of the reflective surface may be respectively adjustable.

또한, 상기 복수의 소스부는 소스 지지체에 동시에 지지되어 상기 몸체부에 소스 고정체를 통해 고정되며, 상기 복수의 애노드부는 애노드 지지체에 동시에 지지되어 상기 몸체부에 애노드 고정체를 통해 고정될 수 있다. In addition, the plurality of source portions are simultaneously supported on the source support and fixed to the body through the source fixture, and the plurality of anode portions are simultaneously supported on the anode support and fixed to the body through the anode fixture.

또한, 상기 복수의 애노드부는 상기 애노드 지지체에 대해 각각 회전 가능하게 지지되어, 상기 엑스레이의 반사 각도 조정이 각각 독립적으로 이루어질 수 있다. In addition, the plurality of anode units are rotatably supported with respect to the anode support, so that the angle of reflection of the X-rays can be adjusted independently.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 전계 방출형 토모신테시스 시스템은, 전자를 발생시키며, 복수개 마련되는 소스부 및 상기 전자가 충돌되어 엑스레이를 방출시키는 반사면이 각각 마련되어, 상기 복수의 소스부에 각각 마주하도록 복수개 마련되는 애노드부를 포함하며, 상기 복수의 애노드부 각각의 반사면은 상기 복수의 애노드부로부터 각각 방출된 복수의 상기 엑스레이가 한 지점을 향하도록 독립적으로 각도 조정 가능하다. The field emission type tomosynthesis system according to an exemplary embodiment of the present invention generates electrons, and a plurality of source parts and reflective surfaces for emitting electrons to emit X-rays are respectively provided, and the plurality of source parts A plurality of anode portions are provided to face each of the plurality of anodes, and the reflective surfaces of the plurality of anode portions can be independently angled so that the plurality of X-rays respectively emitted from the plurality of anode portions face a point.

또한, 상기 복수의 소스부 및 애노드부는 내부에 공간을 구비하는 몸체부의 내부에 마련되어, 상기 몸체부에 관통 형성된 방출구를 통해 상기 복수의 엑스레이를 방출시킬 수 있다. In addition, the plurality of source portions and the anode portion may be provided inside the body portion having a space therein, and the plurality of X-rays may be emitted through an outlet formed through the body portion.

또한, 상기 복수의 소스부는 탄소나노튜브(CNT)를 포함하여 상기 전자를 각각 발생시키며, 상기 복수의 엑스레이는 촬영하고자 하는 대상체로 집중되어 방출되어 획득된 정보의 합성이 가능할 수 있다. In addition, each of the plurality of source units includes the carbon nanotube (CNT) to generate the electrons, and the plurality of X-rays may be focused and emitted to an object to be photographed to synthesize information obtained.

또한, 상기 복수의 소스부는 상호 나란하게 일렬로 복수개 배치되고, 상기 복수의 애노드부는 상기 소스부에 대응하여 상호 나란하게 일렬로 배치되되, 상기 복수의 소스부와 애노드부는 각각 5개 내지 100개 마련될 수 있다. In addition, the plurality of source parts are arranged in parallel with each other, and the plurality of anode parts are arranged in parallel with each other corresponding to the source part, wherein the plurality of source parts and the anode parts are provided with 5 to 100 pieces, respectively. Can be.

또한, 상기 복수의 애노드부는 애노드 지지체에 회전 가능하게 지지되어, 상기 복수의 애노드부 각각의 반사면의 각도 조정이 독립적으로 이루어질 수 있다. In addition, the plurality of anode parts are rotatably supported on the anode support, and angle adjustment of the reflective surfaces of the plurality of anode parts can be independently performed.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 첫째, 복수의 소스부가 각각 전자를 방출하여 복수의 애노드부가 이를 각각 방출하여, 복수의 엑스레이를 하나의 대상체로 집중시킬 수 있게 된다. 이로 인해, 엑스레이와 같은 전계 방출시의 누설을 최소화시킬 수 있게 된다. According to the present invention having the above configuration, first, a plurality of source units emit electrons, respectively, and a plurality of anode units emit each of them, so that a plurality of X-rays can be focused on one object. Due to this, it is possible to minimize leakage during field emission such as X-rays.

둘째, 대상체로 집중된 복수의 엑스레이로 촬영된 정보를 합성함으로써, 고 해상도의 3D 영상 정보 획득이 가능해진다. Second, it is possible to obtain high resolution 3D image information by synthesizing information captured by a plurality of X-rays focused on an object.

셋째, 고 해상도의 엑스레이 촬영을 통해 폐암과 같은 조기 진단이 어려운 질환의 조기 검진이 가능해진다. Third, high-resolution X-ray imaging enables early examination of diseases that are difficult to diagnose early, such as lung cancer.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 전계 방출형 토모신테시스 시스템을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 전계 방출형 토모신테시스 시스템이 대상체와 마주하는 상태를 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 전계 방출형 토모신테시스 시스템의 내부를 개략적으로 분해 도시한 분해 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 전계 방출형 토모신테시스 시스템의 복수의 소스부 중 하나를 개략적으로 확대 도시한 사시도이다.
도 5는 도 3에 도시된 소스부의 게이트 전극과 포커서가 상호 분리된 상태를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 6은 도 5에 도시된 Ⅵ영역을 확대하여 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 7은 도 3에 도시된 전계 방출형 토모신테시스 시스템의 복수의 애노드부를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8은 도 3에 도시된 소스부와 애노드부가 상호 마주한 상태를 애노드부측에서 바라본 도면이다. 그리고,
도 9는 도 7에 도시된 애노드부를 개략적으로 도시한 사시도이다. 1 is a perspective view schematically showing a field emission type tomosynthesis system in a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side view schematically showing a state in which the field emission tomosynthesis system shown in FIG. 1 faces an object.
3 is an exploded perspective view schematically exploding the interior of the field emission type tomosynthesis system shown in FIG. 1.
FIG. 4 is a perspective view schematically enlarged and showing one of a plurality of source parts of the field emission type tomosynthesis system shown in FIG. 3.
5 is a plan view schematically illustrating a state in which the gate electrode and the focuser of the source unit shown in FIG. 3 are separated from each other.
FIG. 6 is a plan view schematically showing an enlarged area VI in FIG. 5.
7 is a view schematically showing a plurality of anode parts of the field emission type tomosynthesis system shown in FIG. 3.
8 is a view of the source portion and the anode portion shown in FIG. 3 facing each other as viewed from the anode portion side. And,
9 is a perspective view schematically showing the anode unit shown in FIG. 7.

이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 설명한다. 다만, 본 발명의 사상이 그와 같은 실시예에 제한되지 않고, 본 발명의 사상은 실시예를 이루는 구성요소의 부가, 변경 및 삭제 등에 의해서 다르게 제안될 수 있을 것이나, 이 또한 발명의 사상에 포함되는 것이다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the spirit of the present invention is not limited to such an embodiment, and the spirit of the present invention may be proposed differently by adding, changing, and deleting elements constituting the embodiment, but this is also included in the spirit of the invention Will be.

도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 전계 방출형 토모신테시스 시스템(1)은 몸체부(10), 소스부(20) 및 애노드부(30)를 포함한다. 1 to 3, the field emission type tomosynthesis system 1 according to a preferred embodiment of the present invention includes a body portion 10, a source portion 20, and an anode portion 30 .

참고로, 도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 전계 방출형 토모신테시스 시스템(1)을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 전계 방출형 토모신테시스 시스템(1)이 대상체(O)와 마주하여 촬영하는 상태를 개략적으로 도시한 측면도이다. 아울러, 도 3은 도 1에 도시된 전계 방출형 토모신테시스 시스템(1)의 내부를 개략적으로 분해 도시한 분해 사시도이다. For reference, FIG. 1 is a perspective view schematically showing a field emission type tomosynthesis system 1 according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a field emission type tomosynthesis system shown in FIG. 1 (1) This is a side view schematically showing a state in which the object O is photographed. In addition, FIG. 3 is an exploded perspective view schematically exploding the inside of the field emission type tomosynthesis system 1 shown in FIG. 1.

몸체부(10)는 도 1 및 도 2의 도시와 같이, 내부에 공간이 마련되며 진공인 일종의 진공관이다. 이러한 몸체부(10)의 내부는 후술할 소스부(20)와 애노드부(30)가 마련되며, 몸체부(10)는 이들을 감싸 지지하여 보호한다. 또한, 몸체부(10)는 대략 직육면체 형상을 가지며, 일측에 대상체(O)를 향해 개방된 방출구(11)가 관통 형성된다. 이러한 방출구(11)를 통해 전자파 중 하나인 엑스레이(X-Ray)(X)가 대상체(O)로 방출된다. The body portion 10 is a kind of vacuum tube that is provided with a space therein, as shown in FIGS. 1 and 2. The inside of the body portion 10 is provided with a source portion 20 and an anode portion 30, which will be described later, and the body portion 10 is wrapped to protect them. In addition, the body portion 10 has a substantially rectangular parallelepiped shape, and an outlet 11 opened toward the object O is formed through one side. Through this emission port 11, one of electromagnetic waves, X-ray (X), is emitted to the object (O).

참고로, 몸체부(10)는 세라믹 및 유리와 같은 비금속성 즉, 절연 재질로 형성됨으로써, 후술할 소스부(20)로부터 발생되는 전자(E)와의 전기적 간섭을 방지함이 좋다. For reference, the body portion 10 is formed of a non-metallic material such as ceramic and glass, that is, an insulating material, and thus it is good to prevent electrical interference with electrons E generated from the source portion 20 to be described later.

소스부(20)는 몸체부(10)의 내부에 마련되어, 전계 방출을 위한 전자(E)(도 3 참고)를 발생시킨다. 이러한 소스부(20)는 도 3의 도시와 같이, 복수개가 상호 나란하게 일렬로 마련되어, 몸체부(10)의 내부에 지지된다. 보다 구체적으로, 도 4의 도시와 같이, 소스부(20)는 상호 나란하게 이웃하게 배치되도록 복수개가 일렬로 소스 지지체(21)에 지지된다. 또한, 소스 지지체(21)는 복수의 소스부(20)를 지지한 상태로 소스 고정체(22)에 고정되어, 몸체부(10)의 내부에 고정되게 된다. The source portion 20 is provided inside the body portion 10, and generates electrons E for electric field emission (see FIG. 3). As shown in FIG. 3, a plurality of such source portions 20 are provided in line with each other, and are supported inside the body portion 10. More specifically, as illustrated in FIG. 4, a plurality of source portions 20 are supported on the source support 21 in a line such that they are arranged next to each other side by side. In addition, the source support 21 is fixed to the source fixture 22 in a state in which the plurality of source portions 20 are supported, and is fixed to the interior of the body portion 10.

한편, 본 실시예에서는 소스부(20)가 상호 일렬로 나란하게 복수개 배치되는 것으로 도시 및 예시하나, 꼭 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 소스부(20)가 다열 및 다행으로 배치되거나 원주방향으로 상호 이웃하게 복수개 배치되는 것과 같이 다양한 변형 실시예가 가능함은 당연하다. On the other hand, in this embodiment, a plurality of source units 20 are shown and illustrated as being arranged in parallel with each other, but is not limited thereto. That is, it is natural that various modified embodiments are possible, such as the source portions 20 being arranged in multiple rows and multiple rows, or a plurality of mutually adjacent circumferential directions.

여기서, 도 3의 도시와 같이, 소스 지지체(21)는 복수의 소스부(20)가 일렬로 배치됨을 지지하도록 길이방향으로 연장되는 직사각형의 플레이트 형상을 가지며, 소스 고정체(22)에 고정된다. 또한, 소스 고정체(22)는 소스 지지체(21)에 대응되는 플레이트 형상을 가지고 소스 지지체(21)에 결합된다. 아울러, 소스 고정체(22)는 몸체부(10)의 내부에 소스 고정돌기(22a)와의 결합을 통해 몸체부(10)에 고정되게 된다. 이러한 소스 지지체(21)와 소스 고정체(22)에 의해 복수의 소스부(20)들은 상호 일렬로 나란하게 몸체부(10)의 내부에 자세 고정된다. Here, as shown in FIG. 3, the source support 21 has a rectangular plate shape extending in the longitudinal direction to support a plurality of source portions 20 arranged in a line, and is fixed to the source fixture 22 . In addition, the source fixture 22 has a plate shape corresponding to the source support 21 and is coupled to the source support 21. In addition, the source fixing body 22 is fixed to the body portion 10 through coupling with the source fixing protrusion 22a inside the body portion 10. The plurality of source portions 20 are fixed in the posture of the body portion 10 in parallel with each other by the source support 21 and the source fixture 22.

한편, 복수의 소스부(20)는 도 4의 도시와 같이, 음극기판 전극(23), 에미터(24), 게이트 전극(25) 및 포커서(28)를 포함하여, 전자(E)를 발생시킨다. 이러한 음극기판 전극(23), 에미터(24), 게이트 전극(25) 및 포커서(28)는 상호 적층되며, 연결체(27)에 의해 소스 지지체(21)에 연결되어 고정된다. 여기서, 에미터(24)는 자세히 도시되지 않았으나, 탄소나노튜브(CNT)를 포함하여, 전자(E)를 발생시킬 수도 있다. Meanwhile, as shown in FIG. 4, the plurality of source units 20 include the cathode substrate electrode 23, the emitter 24, the gate electrode 25, and the focuser 28 to generate electrons E. Order. The cathode substrate electrode 23, the emitter 24, the gate electrode 25 and the focuser 28 are stacked with each other, and are connected to and fixed to the source support 21 by a connecting body 27. Here, the emitter 24 is not shown in detail, but may include carbon nanotubes (CNT) to generate electrons (E).

또한, 도 5의 도시와 같이, 게이트 전극(25)은 복수개 마련되어 제1소스 지지체(21a)에 지지되며, 포커서(28)는 복수개 마련되어 제2소스 지지체(21b)에 지지된다. 이때, 제1소스 지지체(21a)에 지지된 게이트 전극(25)은 에미터(24)와 마주하며, 제2소스 지지체(21b)에 지지된 포커서(28)는 제1소스 지지체(21a)에 적층되어 게이트 전극(25)과 마주하게 된다. In addition, as shown in FIG. 5, a plurality of gate electrodes 25 are provided to be supported by the first source support 21a, and a plurality of focusers 28 are provided to be supported by the second source support 21b. At this time, the gate electrode 25 supported by the first source support 21a faces the emitter 24, and the focuser 28 supported by the second source support 21b is connected to the first source support 21a. They are stacked to face the gate electrode 25.

복수의 게이트 전극(25)은 도 4 및 도 6의 도시와 같이, 에미터(24)로부터 발생된 전자(E)가 통과하는 홀(26)이 중앙 마련되며, 이 홀(26)에는 전자(E)를 추출하기 위한 메쉬(26)가 마련된다. 또한, 복수의 포커서(28)는 복수의 게이트 전극(25)에 각각 마주하도록 적층되며 중앙에 포커싱 홀(29)이 관통 형성되어, 발생된 전자(E)가 퍼지거나 산란되지 않고 애노드부(30)를 향해 이동할 수 있도록 포커싱시킨다. 4 and 6, the holes 26 through which electrons E generated from the emitters 24 pass are provided at the center of the plurality of gate electrodes 25, and the holes 26 are provided with electrons ( E) A mesh 26 for extracting is provided. In addition, the plurality of focusers 28 are stacked so as to face each of the plurality of gate electrodes 25, and the focusing hole 29 is formed through the center, so that the generated electrons E are not spread or scattered, and the anode portion 30 is formed. ) So that it can be moved toward.

한편, 이러한 음극기판 전극(23), 탄소나노튜브(CNT)를 포함하는 에미터(24), 게이트 전극(25) 및 포커서(28)를 포함하는 소스부(20)는 엑스레이(X)를 발생시키기 위한 전자(E)를 방출하는 전자방출 모듈 내지 전자총을 포함할 수 있다. 이러한 소스부(20)의 음극기판 전극(23), 에미터(24), 게이트 전극(25) 및 포커서(28)의 구성은 엑스레이(X)를 방출시키는 공지 기술로부터 이해 가능함과 아울러, 본 발명의 요지가 아니므로 자세한 설명은 생략한다. Meanwhile, the cathode substrate electrode 23, the emitter 24 including the carbon nanotube (CNT), the gate electrode 25 and the source part 20 including the focuser 28 generate X-rays (X). It may include an electron emission module to emit electrons (E) to the electron gun. The configuration of the cathode substrate electrode 23, the emitter 24, the gate electrode 25, and the focuser 28 of the source unit 20 is understood from known techniques for emitting X-rays X, and the present invention. It is not the subject matter of the detailed description is omitted.

애노드부(30)는 도 3의 도시와 같이, 복수의 소스부(20)와 각각 대응되어 마주하도록 복수개가 상호 나란하게 몸체부(10)에 마련된다. 본 실시예에서는 상호 이웃하게 일렬로 나란하게 마련되는 복수의 소스부(20)의 구성에 대응하여, 애노드부(30)도 상호 이웃하게 일렬로 나란하게 복수개 마련되는 것으로 예시한다. 그러나, 애노드부(30)는 도시된 예로만 한정되지 않으며, 소스부(20)와 마찬가지로 다열 및 다행으로 복수개 마련되거나, 원주방향으로 이웃하도록 복수개 마련되는 것과 같은 다양한 변형예가 가능함은 당연하다. As shown in FIG. 3, the anode part 30 is provided in the body part 10 in parallel with each other so as to face each of the plurality of source parts 20 and face each other. In this embodiment, in correspondence to the configuration of the plurality of source units 20 arranged in parallel to each other, the anode units 30 are also illustrated as being provided in plurality in parallel to each other. However, the anode unit 30 is not limited to the illustrated example, and it is natural that various modifications such as a plurality of rows and rows or a plurality of rows are provided in the circumferential direction as in the source section 20 are possible.

참고로, 본 실시예에서 설명하는 소스부(20) 및 애노드부(30)는 각각 대략 85개 가량 마련되어 상호 일렬로 배치되는 것으로 설명한다. 그러나, 소스부(20)와 애노드부(30)의 개수는 각각 대략 5개 내지 100개 사이에서 필요에 따라 조절 가능하다. For reference, it is described that the source portion 20 and the anode portion 30 described in this embodiment are provided in about 85, respectively, and are arranged in a line with each other. However, the number of the source portion 20 and the anode portion 30 can be adjusted as needed between approximately 5 to 100, respectively.

애노드부(30)는 전자(E)가 충돌된 후 반사시키는 반사면(30a)(도 9 참고)이 마련된다. 그로 인해, 애노드부(30)는 소스부(20)로부터 방출된 전자(E)와 충돌함으로써, 전자파 중 하나인 엑스레이(X)를 발생시켜 몸체부(10)의 외부에 마련되는 대상체(O)로 방출시킨다. The anode unit 30 is provided with a reflective surface 30a (see FIG. 9) that reflects after the electron E collides. Therefore, the anode portion 30 collides with the electrons E emitted from the source portion 20 to generate X-rays X, which is one of electromagnetic waves, and the object O provided outside the body portion 10 To release.

즉, 본 발명에서 설명하는 전계 방출형 토모신테시스 시스템(1)은 대상체(O)에 대해 엑스레이(X)를 방출하여 원하는 화상을 획득할 수 있는 엑스레이 촬영기기를 포함하는 것으로 예시한다. 그러나, 꼭 이에 한정되는 것은 아니며, 소스부(20)와 애노드부(30)가 엑스레이(X)가 아닌 전자파를 방출시키기 위한 다양한 전자파 소스 시스템 중 어느 하나로 채용될 수도 있다. That is, the field emission type tomosynthesis system 1 described in the present invention is illustrated as including an X-ray imaging apparatus capable of acquiring a desired image by emitting X-rays X with respect to the object O. However, the present invention is not limited thereto, and the source unit 20 and the anode unit 30 may be employed as any one of various electromagnetic wave source systems for emitting electromagnetic waves other than X-rays (X).

한편, 복수의 애노드부(30)는 도 7의 도시와 같이, 대략 직사각형의 플레이트 형상을 가지는 애노드 지지체(31)에 상호 나란하게 일렬로 배치되어 지지된다. 애노드 지지체(31)는 복수의 애노드부(30)를 지지한 상태로 애노드 고정체(32)를 통해 몸체부(10)의 내부에 고정된다. 이러한 애노드 지지체(31)와 애노드 고정체(32)의 구성은 상술한 소스 지지체(21) 및 소스 고정체(22)와 유사한 재질 및 특성을 가질 수 있다. Meanwhile, as shown in FIG. 7, the plurality of anode units 30 are arranged and supported in parallel with each other on the anode support 31 having a substantially rectangular plate shape. The anode support 31 is fixed to the inside of the body portion 10 through the anode fixture 32 while supporting the plurality of anode portions 30. The configuration of the anode support 31 and the anode fixture 32 may have similar materials and properties to the source support 21 and the source fixture 22 described above.

또한, 복수의 애노드부(30)는 도 7 및 도 8의 도시와 같이, 각각 경사지게 애노드 지지체(31)에 지지됨으로써, 대상체(O)를 향하는 반사면(30a)의 각도가 조정 가능하다. 이를 위해, 복수의 애노드부(30)는 도 8 및 도 9의 도시와 같이, 애노드 돌기(33)를 각각 구비한 상태로 애노드 지지체(31)에 지지된다. 여기서, 애노드 돌기(33)는 원기둥 형상을 가지고 애노드 지지체(31)에 연결됨으로써, 애노드부(30)가 애노드 돌기(33)를 중심으로 도 9와 같이 R방향으로 회전하여, 반사면(30a)의 각도가 조절된다. In addition, as shown in FIGS. 7 and 8, the plurality of anode units 30 are supported by the anode support 31 at an angle, so that the angle of the reflective surface 30a facing the object O is adjustable. To this end, the plurality of anode parts 30 are supported on the anode support 31 in a state where each of the anode protrusions 33 is provided, as shown in FIGS. 8 and 9. Here, the anode projection 33 has a cylindrical shape and is connected to the anode support 31, so that the anode portion 30 rotates in the R direction as shown in FIG. 9 around the anode projection 33, and the reflective surface 30a The angle of is adjusted.

이와 같이, 복수의 애노드부(30)는 애노드 지지체(31)에 지지된 상태에서 애노드 돌기(33)를 중심으로 R방향으로 각각 회전되어 반사면(30a)의 각도가 각각 조절됨으로써, 소스부(20)로부터 발생된 전자(E)가 충돌되어 엑스레이(X)로 방출되는 반사 각도를 각각 조정할 수 있게 된다. 이러한 복수의 애노드부(30)의 자세 조정은 작업자에 의해 수동으로 이루어지거나, 전자식 제어에 의해 이루어질 수 있다. 또한, 복수의 애노드부(30)의 경사진 각도도 도시된 예로만 한정되지 않으며, 대상체(O)의 위치, 크기 및 거리 등을 따라 다양하게 변경 가능하다. As described above, the plurality of anode parts 30 are respectively rotated in the R direction around the anode protrusions 33 while being supported by the anode support 31, so that the angles of the reflection surfaces 30a are adjusted, respectively, and the source parts ( The electrons E generated from 20) collide and each of the reflection angles emitted to the X-rays X can be adjusted. The posture adjustment of the plurality of anode units 30 may be performed manually by an operator or may be performed by electronic control. In addition, the inclined angles of the plurality of anode units 30 are not limited to the illustrated example, and can be variously changed according to the position, size, and distance of the object O.

한편, 도 2의 도시와 같이, 대상체(O)는 촬영하고자 하는 환자(H)를 사이에 두고 전계 방출형 토모신테시스 시스템(1)과 마주하는 디텍터(detector)를 포함하는 것으로 예시한다. 이 경우, 애노드부(30)는 원뿔 즉, 콘(Cone)과 같은 V빔 형태로 대상체(O)로 엑스레이(X)를 방출시킬 수 있다. 이러한 V빔 형태로 방출된 엑스레이(X)는 디텍터인 대상체(O)의 전체 면적을 커버하도록 방출되게 된다. 그로 인해, 도 3과 같이, 대상체(O)가 어떠한 면적 및 크기를 가지더라도 엑스레이(X)는 대상체(O)의 중심을 향해 집중될 수 있게 된다. Meanwhile, as illustrated in FIG. 2, the object O is illustrated as including a detector facing the field emission type tomosynthesis system 1 with the patient H to be photographed therebetween. In this case, the anode unit 30 may emit X-rays X to the object O in the form of a cone, that is, a V beam such as a cone. The X-rays X emitted in the form of V-beams are emitted to cover the entire area of the object O as a detector. Accordingly, as shown in FIG. 3, the X-rays X may be focused toward the center of the object O even if the object O has any area and size.

또한, 복수의 애노드부(30) 각각의 반사면(30a) 경사진 각도는 대상체(O)의 중심을 마주하여, 엑스레이(X)을 수직하게 방출시킬 수 있는 각도이다. 그로 인해, 도 7과 같이, 상호 일렬로 배치된 복수의 애노드부(30) 중에서 대상체(O)의 중심과 마주하는 애노드부(30)를 사이에 양측의 애노드부(30)들은 각각 대상체(O), 즉 디텍터의 중심을 향해 경사지게 반사면(30a)의 각도가 조정되게 된다. 참고로, 도 7의 도시로 애노드부(30)의 각도가 한정되지 않으며, 대상체(O)의 위치에 따라 조정 가능하다. In addition, the angle of inclination of the reflective surface 30a of each of the plurality of anode units 30 is an angle capable of vertically emitting X-rays X facing the center of the object O. Therefore, as shown in FIG. 7, the anode portions 30 on both sides between the anode portions 30 facing the center of the object O among the plurality of anode portions 30 arranged in a line with each other are the object O ), that is, the angle of the reflective surface 30a is adjusted to be inclined toward the center of the detector. For reference, the angle of the anode unit 30 is not limited to the illustration of FIG. 7 and is adjustable according to the position of the object O.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 전계 방출형 토모신테시스 시스템(1)의 엑스레이 방출 동작을 도 2 및 도 3을 참고하여 설명한다. The X-ray emission operation of the field emission type tomosynthesis system 1 according to the present invention having the above configuration will be described with reference to FIGS. 2 and 3.

도 2와 같이, 대상체(O)와 마주하도록 배치된 전계 방출형 토모신테시스 시스템(1)이 배치된다. 그러면, 도 3과 같이, 일렬로 복수개 배치된 소스부(20)로부터 복수의 전자(E)가 발생되고, 발생된 전자(E)는 마주하는 복수의 애노드부(30)의 반사면(30a)에 각각 충돌되어 복수의 엑스레이(X)로 전환된다. 이렇게 복수의 애노드부(30)에서 발생된 엑스레이(X)는 복수의 애노드부(30) 각각의 경사진 설치 각도로 인해 각각 서로 다른 반사 각도를 가진다. 그로 인해 도 3 및 도 7과 같이, 복수의 애노드부(30)는 반사되는 엑스레이(X)를 대상체(O)를 향해 한 지점으로 집중시켜 방출시킨다. As shown in FIG. 2, a field emission type tomosynthesis system 1 disposed to face the object O is disposed. Then, as shown in FIG. 3, a plurality of electrons E are generated from the source units 20 arranged in a row, and the generated electrons E are the reflective surfaces 30a of the plurality of anode units 30 facing each other. Each is collided with and converted into a plurality of X-rays (X). The X-rays X generated in the plurality of anode units 30 have different reflection angles due to the inclined installation angle of each of the plurality of anode units 30. Therefore, as shown in FIGS. 3 and 7, the plurality of anode units 30 concentrate and emit the reflected X-rays X toward one point toward the object O.

대상체(O)로 방출된 복수의 엑스레이(X)는 대상체(O)의 정보를 각각 촬영하게 되고, 이렇게 복수의 엑스레이(X)에 의해 촬영된 정보가 컴퓨터에 의해 합성됨으로써 최종적으로 대상체(O)에 대한 고해상도의 3D 영상 정보를 획득할 수 있게 된다. The plurality of X-rays X emitted to the object O respectively captures information of the object O, and thus the information photographed by the plurality of X-rays X is synthesized by a computer to finally obtain the object O It is possible to obtain high-resolution 3D image information for.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described above, although described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. You can understand that you can.

1: 전계 방출형 토모신테시스 시스템 10: 몸체부
11: 방출구 20: 소스부
21: 소스 지지체 22: 소스 고정체
30: 애노드부 31: 애노드 지지체
32: 애노드 고정체 33: 애노드 돌기1: Field emission type tomosynthesis system 10: Body part
11: outlet 20: source
21: source support 22: source fixture
30: anode section 31: anode support
32: anode fixture 33: turning the anode

Claims (12)

내부에 공간을 구비하는 진공의 몸체부;
각각 전자를 발생시키도록 상기 몸체부의 내부에 상호 나란하게 일렬로 복수개 마련되어, 상기 전자를 복수개 방출하는 소스부; 및
상기 몸체부의 내부에 상기 복수의 소스부와 각각 마주하도록 상기 복수의 소스부에 각각 대응하여 상호 나란하게 일렬로 복수개 마련되어, 상기 복수의 전자와 각각 충돌되어 복수의 엑스레이를 각각 발생시키는 애노드부;
를 포함하며,
상기 복수의 애노드부는 상기 몸체부의 외부에 위치하는 대상체를 향해 발생된 상기 복수의 엑스레이를 집중시키도록 각각 독립적으로 상기 엑스레이 방출 각도가 조정되고,
상기 복수의 엑스레이에 의해 촬영된 상기 대상체의 정보가 합성되고,
상기 복수의 소스부는 상호 나란하고 이웃하게 배치되도록 복수개가 일렬로 소스 지지체에 동시에 지지되고, 상기 몸체부에 소스 고정체를 통해 고정되되, 상기 소스 고정체는 상기 몸체부의 내부에 소스 고정돌기와의 결합을 통해 고정되고,
상기 소스부는 음극기판 전극과, 에미터와, 게이트 전극와, 포커서를 포함하고, 상기 게이트 전극은 상호 나란하고 이웃하게 배치되도록 복수개가 일렬로 마련되어 제1 소스 지지체에 지지되며, 상기 포커서는 상호 나란하고 이웃하게 배치되도록 복수개가 일렬로 마련되어 제2 소스 지지체에 지지되고,
상기 제1 소스 지지체에 지지된 상기 게이트 전극은 상기 에미터와 마주하고, 상기 제2 소스 지지체에 지지된 포커서는 상기 제1 소스 지지체에 적층되어 상기 게이트 전극과 마주하며,
상기 복수의 애노드부는 각각 원기둥 형상의 애노드 돌기를 구비한 상태로 애노드 지지체에 동시에 지지되어 상기 몸체부에 애노드 고정체를 통해 고정되며,
상기 복수의 애노드부는 상기 몸체부에 지지된 상태로 상기 애노드 지지체에 대해 상기 애노드 돌기를 중심으로 각각 회전되어, 상기 전자와 충돌되는 반사면의 상기 엑스레이의 반사 각도 조정이 각각 독립적으로 이루어지는 전계 방출형 토모신테시스 시스템. A body part of a vacuum having a space therein;
A plurality of source parts which are provided in parallel to each other inside the body part to generate electrons, and emit a plurality of electrons; And
An anode unit provided in a plurality of lines in parallel to each other in correspondence with the plurality of source units to respectively face the plurality of source units in the body portion, and colliding with the plurality of electrons to generate a plurality of X-rays, respectively;
It includes,
The plurality of anode portions are each independently adjusted to the X-ray emission angle so as to focus the plurality of X-rays generated toward the object located outside the body portion,
Information of the object photographed by the plurality of X-rays is synthesized,
The plurality of source portions are simultaneously supported on the source support in a row so that they are arranged next to each other and adjacent to each other, and are fixed to the body through a source fixture, and the source fixture is coupled to a source fixing protrusion inside the body portion. Is fixed through,
The source portion includes a cathode substrate electrode, an emitter, a gate electrode, and a focuser, and the gate electrodes are supported in a first source support in a plurality of rows so that they are arranged side by side and adjacent to each other, and the focusers are side by side. A plurality of are arranged in a line so as to be arranged adjacently and supported by the second source support,
The gate electrode supported on the first source support faces the emitter, and a focuser supported on the second source support is stacked on the first source support to face the gate electrode,
Each of the plurality of anode parts is simultaneously supported on the anode support in a state having a cylindrical anode protrusion, and is fixed through the anode fixture to the body part,
The plurality of anode parts are rotated around the anode protrusion with respect to the anode support in a state supported by the body part, so that the angle of reflection of the X-rays of the reflective surface colliding with the electrons is independently adjusted, respectively. Tomosynthesis system. 제1항에 있어서,
상기 복수의 소스부는 탄소나노튜브(CNT)를 포함하여 상기 복수의 전자를 각각 발생시키는 전계 방출형 토모신테시스 시스템. According to claim 1,
The plurality of source parts include a carbon nanotube (CNT) field emission type tomosynthesis system for generating each of the plurality of electrons. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 복수의 소스부 및 애노드부는 각각 5개 내지 100개 마련되는 전계 방출형 토모신테시스 시스템.According to claim 1,
The plurality of source portions and the anode portion is a field emission type tomosynthesis system provided with 5 to 100 each. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 전자를 발생시키며, 상호 나란하게 일렬로 복수개 마련되는 소스부; 및
상기 전자가 충돌되어 엑스레이를 방출시키는 반사면이 각각 마련되어, 상기 복수의 소스부에 각각 마주하도록 상기 복수의 소스부에 각각 대응하여 상호 나란하게 일렬로 복수개 마련되는 애노드부;
를 포함하며,
상기 복수의 애노드부 각각의 반사면은 상기 복수의 애노드부로부터 각각 방출된 복수의 상기 엑스레이가 한 지점을 향하도록 독립적으로 각도가 조정되고,
상기 복수의 엑스레이에 의해 촬영된 상기 대상체의 정보가 컴퓨터 합성되고,
상기 복수의 소스부는 상호 나란하고 이웃하게 배치되도록 복수개가 일렬로 소스 지지체에 동시에 지지되어 소스 고정체에 고정되고,
상기 소스부는 음극기판 전극과, 에미터와, 게이트 전극와, 포커서를 포함하고, 상기 게이트 전극은 상호 나란하고 이웃하게 배치되도록 복수개가 일렬로 마련되어 제1 소스 지지체에 지지되며, 상기 포커서는 상호 나란하고 이웃하게 배치되도록 복수개가 일렬로 마련되어 제2 소스 지지체에 지지되고,
상기 제1 소스 지지체에 지지된 상기 게이트 전극은 상기 에미터와 마주하고, 상기 제2 소스 지지체에 지지된 포커서는 상기 제1 소스 지지체에 적층되어 상기 게이트 전극과 마주하며,
상기 복수의 애노드부는 각각 원기둥 형상의 애노드 돌기를 구비한 상태로 애노드 지지체에 동시에 지지되어 애노드 고정체에 고정되며,
상기 복수의 애노드부는 상기 애노드 지지체에 대해 상기 애노드 돌기를 중심으로 각각 회전되어, 상기 전자와 충돌되는 반사면의 상기 엑스레이의 반사 각도 조정이 각각 독립적으로 이루어지는 전계 방출형 토모신테시스 시스템. A source unit that generates electrons and is provided in a plurality in line with each other; And
An anode unit provided with a plurality of reflecting surfaces for colliding the electrons to emit X-rays, and corresponding to the plurality of source portions, respectively, in parallel with each other so as to face the plurality of source portions;
It includes,
The reflective surfaces of each of the plurality of anode portions are independently adjusted so that the plurality of X-rays emitted from the plurality of anode portions face one point,
The information of the object photographed by the plurality of X-rays is computer-synthesized,
The plurality of source portions are simultaneously supported on the source support in a row so that they are arranged next to each other and are fixed to the source fixture,
The source portion includes a cathode substrate electrode, an emitter, a gate electrode, and a focuser, and the gate electrodes are supported in a first source support in a plurality of rows so that they are arranged side by side and adjacent to each other, and the focusers are side by side. A plurality of are arranged in a line so as to be arranged adjacently and supported by the second source support,
The gate electrode supported on the first source support faces the emitter, and a focuser supported on the second source support is stacked on the first source support to face the gate electrode,
Each of the plurality of anode parts is simultaneously supported on the anode support in a state having a cylindrical anode protrusion, and is fixed to the anode fixture.
The plurality of anode parts are rotated around the anode protrusion relative to the anode support, and the field emission type tomosynthesis system in which the angle of reflection of the X-rays of the reflective surface colliding with the electrons is independently adjusted. 제8항에 있어서,
상기 복수의 소스부 및 애노드부는 내부에 공간을 구비하는 진공의 몸체부의 내부에 마련되어, 상기 몸체부에 관통 형성된 방출구를 통해 상기 복수의 엑스레이를 방출시키는 전계 방출형 토모신테시스 시스템.The method of claim 8,
The plurality of source portions and the anode portion is provided in the body portion of the vacuum having a space therein, the field emission type tomosynthesis system for emitting the plurality of X-rays through the discharge hole formed through the body portion. 제8항에 있어서,
상기 복수의 소스부는 탄소나노튜브(CNT)를 포함하여 상기 전자를 각각 발생시키는 전계 방출형 토모신테시스 시스템.The method of claim 8,
The plurality of source parts include a carbon nanotube (CNT) field emission type tomosynthesis system that generates each of the electrons. 제8항에 있어서,
상기 복수의 소스부와 애노드부는 각각 5개 내지 100개 마련되는 전계 방출형 토모신테시스 시스템.The method of claim 8,
The plurality of source portions and the anode portion is a field emission type tomosynthesis system provided with 5 to 100 each. 삭제delete
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