KR102460837B1 - X-ray and ultraviolet generating apparatus - Google Patents

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KR102460837B1
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Abstract

개시된 본 발명에 의한 엑스레이 및 자외선 발생소자 및 장치는, 진공의 챔버부, 챔버부 내에 마련되어, 전자를 발생시키는 소스부 및, 챔버부 내에 마련되어, 소스부로부터 발생된 전자와 충돌하여 엑스레이 및 자외선을 발생시키는 발생부를 포함하며, 발생부는 전자와의 충돌에 의해 엑스레이 및 자외선을 각각 발생시키는 각각의 타겟이 한 몸체로 마련된다. 이러한 구성에 의하면, 하나의 기기를 통해 엑스레이 및 자외선을 발생시킬 수 있어, 사용 편의성과 다양성을 향상시킬 수 있게 된다. The disclosed X-ray and ultraviolet generating device and apparatus according to the present invention are provided in a vacuum chamber part, a chamber part, a source part for generating electrons, and a chamber part, and collide with electrons generated from the source part to generate X-rays and ultraviolet rays. It includes a generating unit for generating, and the generating unit is provided with each target generating X-rays and ultraviolet rays by collision with electrons, respectively, as one body. According to this configuration, it is possible to generate X-rays and ultraviolet rays through a single device, thereby improving ease of use and versatility.

Description

엑스레이 및 자외선 발생소자 및 장치{X-RAY AND ULTRAVIOLET GENERATING APPARATUS}X-ray and ultraviolet generating device and device {X-RAY AND ULTRAVIOLET GENERATING APPARATUS}

본 발명은 엑스레이 및 자외선 발생소자 및 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 하나의 타겟에 대해 전자가 충돌하여 엑스레이와 자외선을 동시에 발생시킬 수 있는 엑스레이 및 자외선 발생소자 및 장치에 관한 것이다. The present invention relates to an X-ray and UV-generating device and device, and more particularly, to an X-ray and UV-generating device and device capable of generating X-rays and UV rays simultaneously by colliding electrons with a single target.

엑스레이장치는 진공관 내에 음극과 양극으로 구성된 엑스레이 튜브를 이용하여 엑스레이를 발생시킨다. 여기서, 엑스레이 튜브는 전자방출원 즉, 전자 소스에 의해 발생된 전자가 타겟과 충돌하여 엑스레이를 발생시킨다. 이렇게 발생된 엑스레이는 식품생명공학, 식품검역분야, 재생의학분야 및 보건제품 위생분야 등과 같이, 다양한 분야에서 적용되고 있다. The X-ray apparatus generates X-rays using an X-ray tube composed of a cathode and an anode in a vacuum tube. Here, in the X-ray tube, electrons generated by an electron emission source, that is, an electron source collide with a target to generate X-rays. The generated X-rays are being applied in various fields, such as food biotechnology, food quarantine, regenerative medicine, and health product hygiene.

또한, 자외선은 특정 파장 대역의 빛을 발생시킬 수 있는 자외선 발생수단을 통해 발생된다. 이러한 자외선은 자외선 파장 대역내에서도 살균성이 우수한 UV-C, 광학적 성능이 우수하여 의료기기에 적용될 수 있는 UV-B 및, 경화성을 가짐으로써 잉크류, 레진류, 접착제류 등에 적용될 수 있는 UV-A으로 구분될 수 있다. In addition, ultraviolet rays are generated through an ultraviolet generating means capable of generating light of a specific wavelength band. These ultraviolet rays are UV-C, which has excellent sterilization properties even within the ultraviolet wavelength band, UV-B, which can be applied to medical devices because of its excellent optical performance, and UV-A, which can be applied to inks, resins, and adhesives because of its curability. can be distinguished.

이러한 엑스레이와 자외선은 각각 산업분야에서 다양하게 적용되고 있음에 따라, 적용 분야가 중첩된다. 이에 따라, 근래에는 엑스레이와 자외선에 대한 사용성을 향상시키기 위한 다양한 연구가 지속적으로 이루어지고 있는 추세이다. As these X-rays and ultraviolet rays are applied in various ways in each industrial field, the fields of application overlap. Accordingly, in recent years, various studies for improving the usability of X-rays and ultraviolet rays have been continuously conducted.

대한민국 등록특허공보 제10-0617603호Republic of Korea Patent Publication No. 10-0617603 일본 등록특허공보 제5183928호Japanese Patent Publication No. 5183928

본 발명의 목적은 엑스레이 및 자외선 발생소자 및 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 전자와 충돌하는 하나의 타겟을 이용해 엑스레이 및 자외선을 동시에 발생시킬 수 있는 엑스레이 및 자외선 발생장치를 제공하기 위한 것이다. An object of the present invention relates to an X-ray and ultraviolet generating device and device, and more specifically, to provide an X-ray and ultraviolet generating device capable of generating X-ray and ultraviolet light at the same time using a single target that collides with electrons.

본 발명의 다른 목적은 자외선 파장 대역을 다양하게 발생시킬 수 있는 엑스레이 및 자외선 발생소자 및 장치를 제공하기 위한 것이다. Another object of the present invention is to provide an X-ray and ultraviolet generating device and device capable of generating various ultraviolet wavelength bands.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 엑스레이 및 자외선 발생장치는, 진공의 챔버부, 상기 챔버부 내에 마련되어, 전자를 발생시키는 소스부 및, 상기 챔버부 내에 마련되어, 상기 소스부로부터 발생된 전자와 충돌하여 엑스레이 및 자외선을 발생시키는 발생부를 포함하며, 상기 발생부는 상기 전자와의 충돌에 의해 상기 엑스레이 및 자외선을 각각 발생시키는 각각의 타겟이 한 몸체로 마련된다. An X-ray and ultraviolet generating apparatus according to the present invention for achieving the above object is provided in a vacuum chamber part, a source part for generating electrons in the chamber part, and a source part for generating electrons, and the electrons generated from the source part and It includes a generator that collides to generate X-rays and ultraviolet rays, and the generator includes each target generating the X-rays and ultraviolet rays by collision with the electrons as one body.

또한, 상기 소스부는 CNT 전자방출원에 전압을 인가하여 상기 전자를 발생시킬 수 있다. In addition, the source unit may generate the electrons by applying a voltage to the CNT electron emission source.

또한, 상기 발생부는, 상기 전자와 충돌하여 상기 엑스레이를 발생시키는 제1타겟층, 상기 제1타겟층에 적층되어, 상기 챔버부의 외부를 향해 상기 엑스레이 및 자외선을 반사시키는 반사층, 상기 반사층에 적층되어, 상기 전자와의 충돌에 의해 상기 자외선을 발생시키는 제2타겟층을 포함할 수 있다. In addition, the generating unit, the first target layer for generating the X-rays by colliding with the electrons, a reflective layer that is laminated on the first target layer, reflects the X-rays and ultraviolet rays toward the outside of the chamber part, is laminated on the reflective layer, the It may include a second target layer that generates the ultraviolet rays by collision with electrons.

또한, 상기 제2타겟층에는 발생된 상기 엑스레이와 자외선을 투과시켜, 상기 챔버부의 외부로 안내하는 윈도우가 적층되며, 상기 윈도우는 베릴륨, 사파이어 및 쿼츠 중 적어도 어느 하나의 재질로 마련될 수 있다. In addition, a window is stacked on the second target layer to transmit the generated X-rays and ultraviolet rays to guide the outside of the chamber, and the window may be made of at least one of beryllium, sapphire, and quartz.

또한, 상기 제1타겟층은 상기 소스부와 마주하며, 텅스텐 재질로 마련될 수 있다. Also, the first target layer may face the source part and may be made of a tungsten material.

또한, 상기 반사층은 알루미늄 재질로 마련될 수 있다. In addition, the reflective layer may be made of an aluminum material.

또한, 상기 제2타겟층은 발광 형광체로 마련되며, 서로 다른 파장 대역의 자외선을 각각 발생시키도록 복수의 영역으로 구획될 수 있다. In addition, the second target layer is provided with a light emitting phosphor, and may be divided into a plurality of regions to respectively generate ultraviolet rays of different wavelength bands.

또한, 상기 제2타겟층은 상기 전자와 충돌하여, UV-A, UV-B 및 UV-C 파장 대역의 자외선 중 적어도 어느 하나 또는 동시에 발생시킬 수 있다. In addition, the second target layer may collide with the electrons to generate at least one of UV-A, UV-B, and UV-C wavelength bands or at the same time.

또한, 상기 전자는 상기 제2타겟층의 구획된 복수의 영역 중 적어도 어느 한 영역 또는 복수의 영역과 충돌할 수 있다. Also, the electrons may collide with at least one or a plurality of regions among a plurality of partitioned regions of the second target layer.

또한, 상기 소스부는 상기 전자를 발생시키는 캐소드 및 상기 전자를 추출하는 게이트를 포함하며, 상기 캐소드 및 게이트는 일체로 마련될 수 있다. In addition, the source unit may include a cathode generating the electrons and a gate extracting the electrons, and the cathode and the gate may be integrally provided.

또한, 상기 챔버부는 세라믹 재질로 마련될 수 있다. Also, the chamber part may be made of a ceramic material.

또한, 상기 소스부에는 음극이 인가되고, 상기 제1타겟층에는 그라운드(Ground)가 연결될 수 있다. In addition, a cathode may be applied to the source part, and a ground may be connected to the first target layer.

본 발명의 다른 측면에 의한 엑스레이 및 자외선 발생소자는, 진공의 챔버부, 상기 챔버부 내에 마련되어, CNT 전자방출원에 전자를 발생시키는 소스부 및, 상기 챔버부 내에 상기 소스부와 마주하도록 마련되어, 상기 전자와 충돌에 의해 엑스레이 및 자외선을 발생시키는 발생부를 포함하며, 상기 발생부는 상기 엑스레이 및 자외선을 각각 발생시키는 엑스레이 타겟층 및 자외선 타겟층이 상호 적층되어 마련되며, 상기 전자가 엑스레이 타겟층 및 자외선 타겟층과 순차적으로 충돌한다. An X-ray and ultraviolet generating device according to another aspect of the present invention is provided in a chamber part of a vacuum, a source part provided in the chamber part, for generating electrons in a CNT electron emission source, and provided to face the source part in the chamber part, and a generator for generating X-rays and ultraviolet rays by collision with the electrons, wherein the generator is provided by stacking an X-ray target layer and an ultraviolet-ray target layer that generate the X-rays and ultraviolet rays, respectively, and the electrons sequentially with the X-ray target layer and the ultraviolet light target layer collide with

또한, 상기 챔버부는 세라믹 재질로 마련될 수 있다. Also, the chamber part may be made of a ceramic material.

또한, 상기 발생부는 상기 엑스레이 타겟층 및 상기 자외선 타겟층 사이에 마련되어, 상기 챔버부의 외부를 향해 상기 엑스레이 및 자외선을 반사시키는 반사층을 포함하며, 상기 반사층은 알루미늄 재질로 마련될 수 있다. In addition, the generator may include a reflective layer provided between the X-ray target layer and the UV target layer to reflect the X-rays and UV rays toward the outside of the chamber, and the reflective layer may be made of an aluminum material.

또한, 상기 자외선 타겟층에는 발생된 상기 엑스레이와 자외선을 투과시켜, 상기 챔버부의 외부로 안내하는 윈도우가 적층되며, 상기 윈도우는 베릴륨, 사파이어 및 쿼츠 중 적어도 어느 하나의 재질로 마련될 수 있다. In addition, a window for transmitting the generated X-rays and ultraviolet rays to the outside of the chamber is stacked on the UV target layer, and the window may be made of at least one of beryllium, sapphire, and quartz.

또한, 상기 엑스레이 타겟층은 상기 소스부와 마주하며, 텅스텐 재질로 마련되며, 상기 자외선 타겟층은 발광 형광체로 마련될 수 있다. In addition, the X-ray target layer may face the source unit and may be made of a tungsten material, and the UV target layer may be made of a light-emitting phosphor.

또한, 상기 자외선 타겟층은 서로 다른 파장 대역의 자외선을 각각 발생시키도록 복수의 영역으로 구획되며, 상기 전자는 상기 자외선 타겟층의 구획된 복수의 영역 중 적어도 어느 한 영역 또는 복수의 영역과 충돌할 수 있다. In addition, the ultraviolet target layer is divided into a plurality of regions to respectively generate ultraviolet rays of different wavelength bands, and the electrons may collide with at least one region or a plurality of regions among the plurality of regions of the ultraviolet target layer. .

또한, 상기 자외선 타겟층은 상기 전자와 충돌하여, UV-A, UV-B 및 UV-C 파장 대역의 자외선 중 적어도 어느 하나 또는 동시에 발생시킬 수 있다. In addition, the UV target layer may collide with the electrons to generate at least one of UV-A, UV-B, and UV-C wavelength bands or at the same time.

또한, 상기 소스부는 상기 전자를 발생시키는 캐소드 및 상기 전자를 추출하는 게이트를 포함하되, 상기 캐소드 및 게이트는 일체로 마련되며, 상기 소스부에는 음극이 인가되고, 상기 엑스레이 타겟층에는 그라운드(Ground)가 연결될 수 있다. In addition, the source unit includes a cathode generating the electrons and a gate extracting the electrons, the cathode and the gate are provided integrally, a cathode is applied to the source unit, and a ground is provided in the X-ray target layer. can be connected

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 첫째, 전자와 충돌하는 발생부가 단일 몸체로 마련되어 엑스레이 및 자외선을 동시에 발생 가능함으로써, 다양한 분야에 각각 독립적으로 적용되던 엑스레이 및 자외선 발생장치를 하나의 기기로 제공할 수 있게 된다. According to the present invention having the above configuration, first, the generating unit colliding with electrons is provided as a single body and can generate X-rays and ultraviolet rays at the same time, so that the X-ray and ultraviolet-ray generators, which have been independently applied to various fields, can be converted into one device. be able to provide

둘째, 엑스레이 및 자외선이 동시 발생 가능하여, 살균과 경화가 동시에 가능하다. Second, since X-rays and ultraviolet rays can be generated simultaneously, sterilization and curing are possible at the same time.

셋째, 사용 조건에 따라 발생되는 자외선 파장 대역을 조절할 수 있어, 다양한 응용 제품 및 적용분야 확보에 유리하다. Third, it is possible to adjust the wavelength band of ultraviolet rays generated according to the conditions of use, which is advantageous for securing various application products and fields of application.

넷째, 기존의 진공 챔버를 구비하는 엑스레이 튜브 구조에 자외선 발생구조를 부가할 수 있어, 기존 엑스레이 제조라인을 활용함에 따른 제조성도 향상시킬 수 있다. Fourth, it is possible to add an ultraviolet generating structure to the existing X-ray tube structure having a vacuum chamber, so that manufacturability can be improved by using the existing X-ray manufacturing line.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 엑스레이 및 자외선 발생장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 Ⅱ영역을 개략적으로 확대 도시한 확대도이다. 그리고,
도 3은 도 1에 도시된 발생부를 확대하여 엑스레이 및 자외선이 발생되는 동작을 설명하기 위한 도면이다. 1 is a cross-sectional view schematically showing an X-ray and ultraviolet generating apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view schematically showing area II shown in FIG. 1 . and,
FIG. 3 is a view for explaining an operation in which X-rays and ultraviolet rays are generated by enlarging the generator shown in FIG. 1 .

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 embodiments, and the spirit of the present invention may be proposed differently by addition, change, and deletion of components constituting the embodiment, but this is also included in the spirit of the invention will become

도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 엑스레이 및 자외선 발생장치(1)는 챔버부(10), 소스부(20) 및 발생부(30)를 포함한다. Referring to FIGS. 1 and 2 , an X-ray and ultraviolet generating apparatus 1 according to a preferred embodiment of the present invention includes a chamber unit 10 , a source unit 20 , and a generating unit 30 .

참고로, 본 발명에서 설명하는 엑스레이 및 자외선 발생장치(1)는 도 3과 같이, 엑스레이(X)와 자외선(U)을 발생시키는 일종의 엑스레이 및 자외선 발생소자이다. 이에 따라, 본 실시예에서는 엑스레이 및 자외선 발생장치(1)로 기재하여 설명하나, 엑스레이 및 자외선 발생소자로써 적용될 수 있음은 당연하다. For reference, the X-ray and ultraviolet generating device 1 described in the present invention is a kind of X-ray and ultraviolet generating device that generates X-rays (X) and ultraviolet (U) as shown in FIG. 3 . Accordingly, in the present embodiment, the description will be given as an X-ray and ultraviolet generating device 1, but it is natural that it may be applied as an X-ray and ultraviolet generating device.

챔버부(10)는 진공의 챔버로써, 내부가 비워진 원통 또는 컵(Cup) 형상을 가진다. 챔버부(10)는 자세히 도시되지 않았지만, 진공 패키징 공정을 통해 내부를 진공 상태로 유지하고, 진공 게터(getter)를 장착하여 내부가 장시간 동안 진공상태를 유지할 수 있다. 또한, 챔버부(10)는 기밀성이 우수한 세라믹을 포함하는 재질 및 형상을 가짐이 좋다. 이러한 챔버부(10)는 세라믹과 같은 비금속성 재질로 형성됨으로써, 후술할 소스부(20)로부터 발생되는 전자(E)(도 3 참조)와의 전기적 간섭을 방지함이 좋다. The chamber part 10 is a vacuum chamber, and has a cylindrical or cup shape with an empty interior. Although not shown in detail, the chamber part 10 may maintain the inside in a vacuum state through a vacuum packaging process, and may maintain a vacuum state for a long time inside by mounting a vacuum getter. In addition, the chamber part 10 preferably has a material and a shape containing ceramic excellent in airtightness. Since the chamber part 10 is formed of a non-metallic material such as ceramic, it is good to prevent electrical interference with electrons E (refer to FIG. 3 ) generated from the source part 20 to be described later.

참고로, 챔버부(10)는 제한된 면적에서 대면적 방출을 위해, 포커싱 컵 구조를 포함하는 외부 세라믹 스페이서로 마련될 수 있다. For reference, the chamber unit 10 may be provided as an external ceramic spacer including a focusing cup structure for large-area emission in a limited area.

한편, 챔버부(10)의 일측에는 내부에서 외부로 방출되는 엑스레이(X)(도 3 참조) 및 자외선(U)(도 3 참조)의 출입구인 윈도우(11)가 마련된다. 이러한 윈도우(11)는 베릴륨, 사파이어, 쿼츠 등과 같은 엑스레이 및 자외선을 포함하는 광의 투과력이 우수한 금속 및 산화물 재질로 마련될 수 있다. 본 실시예에서는 윈도우(11)가 베릴륨으로 마련되어 소정 파장 이하의 엑스레이(X)만을 방출하도록 필터링하는 것으로 예시하나, 꼭 이에 한정되지 않는다. On the other hand, one side of the chamber unit 10 is provided with a window 11 that is an exit of the X-ray (X) (see FIG. 3) and ultraviolet (U) (refer to FIG. 3) emitted from the inside to the outside. The window 11 may be made of a metal or oxide material having excellent transmittance of light including X-rays and ultraviolet rays, such as beryllium, sapphire, quartz, and the like. In the present embodiment, the window 11 is made of beryllium and is exemplified as filtering to emit only X-rays X of a predetermined wavelength or less, but is not limited thereto.

소스부(20)는 챔버부(10)의 내에 마련되어, CNT(carbon nanotube, 탄소나노튜브) 전자방출원에 전압을 인가하여 전자(E)를 발생시킨다. 소스부(20)는 엑스레이(X)와 자외선(U) 발생을 위한 전자(E)를 발생시키는 전자방출 모듈 또는 전자총을 포함한다. 이러한 소스부(20)는 챔버부(10)의 하부에 마련되어, 챔버부(10)의 상부에 마련된 발생부(30)를 향해 전자(E)를 방출한다. The source unit 20 is provided in the chamber unit 10, applies a voltage to a CNT (carbon nanotube, carbon nanotube) electron emission source to generate electrons (E). The source unit 20 includes an electron emission module or an electron gun for generating electrons (E) for generating X-rays (X) and ultraviolet rays (U). The source unit 20 is provided at the lower portion of the chamber unit 10 , and emits electrons E toward the generator unit 30 provided at the upper portion of the chamber unit 10 .

한편, 자세히 도시되지 않았으나, 소스부(20)는 외부 세라믹 스페이서로 마련되는 챔버부(10)에 대해 캐소드와 게이트가 일체로 조립되도록 마련될 수 있다. 여기서, 캐소드는 고전압의 음극(Negative electrode) 전자(E)를 발생시키는 소스원으로써, 외부 전원과 연결되어 전원이 인가될 수 있다. 이러한 캐소드는 챔버부(10)가 진공에서 작동하기 때문에, 캐소드의 재료로써 니켈, 철, 코발트 등과 같은 합금이나, 단일 전이금속을 포함할 수 있다. 또한, 게이트는 캐소드로부터 발생된 전자(E)를 추출하기 위한 것으로서, 본 실시예에서는 캐소드와 게이트가 박판 형상을 가지고 상호 적층되어 일체로 마련된다. 이러한 게이트 또한, 금속 재질로 마련되며, 추출된 전자(E)의 통로인 게이트홀이 관통 형성될 수 있다. Meanwhile, although not shown in detail, the source unit 20 may be provided such that the cathode and the gate are integrally assembled with the chamber unit 10 provided as an external ceramic spacer. Here, the cathode is a source source for generating negative electrode electrons E of high voltage, and may be connected to an external power source to apply power. Since the chamber unit 10 operates in a vacuum, the cathode may include an alloy such as nickel, iron, cobalt, or a single transition metal as a material of the cathode. In addition, the gate is for extracting electrons (E) generated from the cathode, and in this embodiment, the cathode and the gate have a thin plate shape and are stacked on each other to be integrally provided. This gate is also made of a metal material, and a gate hole, which is a passage for the extracted electrons (E), may be formed therethrough.

참고로, 소스부(20)가 CNT 전자방출원에 의해 전자(E)를 발생시키는 구성은 본 발명의 요지가 아니므로, 자세한 도시 및 설명은 생략한다. For reference, since the configuration in which the source unit 20 generates electrons E by the CNT electron emission source is not a gist of the present invention, detailed illustration and description will be omitted.

발생부(30)는 챔버부(10) 내에 마련되어, 소스부(20)로부터 발생된 전자(E)와의 충돌에 의해 엑스레이(X) 및 자외선(U)을 발생시킨다. 이를 위해, 발생부(30)는 도 2 및 도 3의 도시와 같이, 전자(E)와의 충돌에 의해 엑스레이(X) 및 자외선을 각각 발생시키는 일종의 타겟이 상호 적층되어 다층 구조의 한 몸체로 마련된다. 즉, 발생부(30)는 제1타겟층(31), 반사층(32) 및 제2타겟층(33)을 포함하여, 한 몸체로 마련된다. The generating unit 30 is provided in the chamber unit 10 and generates X-rays (X) and ultraviolet (U) by collision with electrons (E) generated from the source unit 20 . To this end, as shown in FIGS. 2 and 3 , the generator 30 is provided as a single body of a multilayer structure by stacking a kind of target that generates X-rays (X) and ultraviolet rays, respectively, by collision with electrons (E). do. That is, the generator 30 includes a first target layer 31 , a reflective layer 32 , and a second target layer 33 , and is provided as a single body.

제1타겟층(31)은 전자(E)와 충돌하여 엑스레이(X)를 발생시킨다. 여기서, 제1타겟층(31)은 엑스레이(X)를 발생시키기 위한 엑스레이 타겟인 애노드로써, 텅스텐 재질로 마련될 수 있으나, 제1타겟층(31) 재질이 이에 한정되지 않음은 당연하다. 참고로, 제1타겟층(31)은 그라운드(Ground) 전원으로 마련되어, 음극인 소스부(20)의 전자(E) 발생에 의한 열을 외부에서 강제 냉각시킴에 용이하다. The first target layer 31 collides with the electrons E to generate X-rays X. Here, the first target layer 31 is an anode serving as an X-ray target for generating X-rays X, and may be made of a tungsten material, but the material of the first target layer 31 is not limited thereto. For reference, the first target layer 31 is provided as a ground power source, so it is easy to forcibly cool the heat caused by the generation of electrons E of the source unit 20 , which is the cathode, from the outside.

반사층(32)은 제1타겟층(31)에 적층되어, 엑스레이(X)와 자외선(U)을 챔버부(10)의 외부로 반사시킨다. 보다 구체적으로, 반사층(32)은 전자(E)를 자외선(33)으로 안내시킴과 아울러, 발생된 엑스레이(X) 및 자외선(U)을 윈도우(11)를 향해 반사시킨다. 즉, 반사층(32)은 전자(E), 엑스레이(X) 및 자외선(U)이 윈도우(11)가 마련된 전방이 아닌 후방을 향해 누설되지 않도록, 윈도우(11)를 향해 반사시켜 안내시킨다. 이러한 반사층(32)은 알루미늄 재질로 마련될 수 있다.The reflective layer 32 is laminated on the first target layer 31 to reflect X-rays (X) and ultraviolet (U) to the outside of the chamber unit 10 . More specifically, the reflective layer 32 guides the electrons E to the ultraviolet rays 33 , and reflects the generated X-rays X and the ultraviolet rays U toward the window 11 . That is, the reflective layer 32 reflects and guides the electrons (E), X-rays (X) and ultraviolet (U) toward the window 11 so that they do not leak toward the rear rather than the front where the window 11 is provided. The reflective layer 32 may be made of an aluminum material.

제2타겟층(33)은 반사층(32)에 적층되어, 전자(E)와의 충돌에 의해 자외선(U)을 발생시킨다. 이러한 제2타겟층(33)은 도 3의 도시와 같이, 전자(E)와 충돌되어 자외선(U)을 발광할 수 있는 발광 형광물질(33a)로 마련된다. 또한, 제2타겟층(33)은 도 2의 도시와 같이, 서로 다른 파장 대역의 자외선(U)을 각각 발생시키도록 복수의 영역으로 구획된다. The second target layer 33 is laminated on the reflective layer 32 to generate ultraviolet (U) by collision with electrons (E). As shown in FIG. 3 , the second target layer 33 is made of a light-emitting fluorescent material 33a capable of emitting ultraviolet light U by colliding with electrons E. In addition, as shown in FIG. 2 , the second target layer 33 is divided into a plurality of regions to respectively generate ultraviolet rays U of different wavelength bands.

보다 구체적으로 제2타겟층(33)은 전자(E)와 충돌하여, UV-A, UV-B 및 UV-C 파장 대역의 자외선 중 적어도 어느 하나 또는 동시에 발생시킨다. 설명의 편의를 위해, 제2타겟층(33)의 UV-A 파장 대역의 자외선(U)을 발생시키는 영역을 A영역(331)으로 지칭하고, UV-B 파장 대역의 자외선(U)을 발생시키는 영역을 B영역(332)으로 지칭한다. 또한, 제2타겟층(33)의 UV-C 파장 대역의 자외선(U)을 발생시키는 영역을 C영역(333)으로 지칭하여 설명한다. 여기서, A, B 및 C영역(331)(332)(333)은 각각 상호 이웃하도록 나란하게 마련되며, A, B 및 C영역(331)(332)(333)의 크기, 개수 및 위치 등은 도 2에 도시된 예로 한정되지 않는다. More specifically, the second target layer 33 collides with the electrons (E), and generates at least one of UV-A, UV-B, and UV-C wavelength bands or at the same time. For convenience of explanation, the region for generating ultraviolet rays (U) of the UV-A wavelength band of the second target layer 33 is referred to as the A region 331, and the region for generating ultraviolet rays (U) of the UV-B wavelength band The area is referred to as a B area 332 . In addition, a region that generates ultraviolet (U) of the UV-C wavelength band of the second target layer 33 will be referred to as a C region 333 . Here, the A, B, and C regions 331, 332, and 333 are provided side by side so as to be adjacent to each other, and the sizes, numbers, and positions of the A, B and C regions 331, 332, and 333 are It is not limited to the example shown in FIG. 2 .

한편, 발생부(30)는 사용목적에 따라 엑스레이(X) 및 자외선(U) 중 적어도 어느 하나를 발생시키는 제어수단(미도시)을 더 포함할 수 있다. 이러한 제어수단(미도시)은 제2타겟층(33)이 A, B 및 C영역(331)(332)(333)으로 구분됨에 따라, 전자(E)가 A, B 및 C영역(331)(332)(333) 중 적어도 어느 하나와 충돌되도록 제어 가능하다. 예컨대, 사용자의 사용목적에 따라, UV-A + UV-B, UV-B + UV-C, UV-A + 엑스레이(X), UV-B + 엑스레이(X), UV-C + 엑스레이(X), UV-A + UV-B + UV-C + 엑스레이, UV-A + UV-B + 엑스레이(X), UV-B + UV-C + 엑스레이(X) 및, UV-A + UV-C + 엑스레이(X) 등과 같이 다양한 조합으로 엑스레이(X)와 자외선(U) 방출이 가능한 것이다. On the other hand, the generator 30 may further include a control means (not shown) for generating at least one of the X-rays (X) and the ultraviolet (U) according to the purpose of use. This control means (not shown) is, as the second target layer 33 is divided into A, B, and C regions 331, 332, 333, electrons E in A, B and C regions 331 ( It is controllable to collide with at least one of 332 and 333. For example, depending on the user's purpose of use, UV-A + UV-B, UV-B + UV-C, UV-A + X-ray (X), UV-B + X-ray (X), UV-C + X-ray (X) ), UV-A + UV-B + UV-C + X-rays, UV-A + UV-B + X-rays (X), UV-B + UV-C + X-rays (X), and UV-A + UV-C It is possible to emit X-rays (X) and ultraviolet (U) in various combinations such as + X-rays (X).

이하에서는, 도 1 내지 도 3을 참고하여, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 엑스레이 및 자외선 발생장치(1)의 엑스레이(X) 및 자외선(U) 발생동작을 설명한다. Hereinafter, an X-ray (X) and ultraviolet (U) generating operation of the X-ray and ultraviolet generating apparatus 1 according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3 .

우선, 도 1의 도시와 같이, 진공의 챔버부(10) 내에 마련된 소스부(20)로부터 CNT 전자방출원에 의해 전자(E)가 발생된다. 발생된 전자(E)는 마주하는 발생부(30)를 향해 가속됨으로써, 도 2 및 도 3의 도시와 같이, 발생부(30)와 충돌한다. First, as shown in FIG. 1 , electrons E are generated by the CNT electron emission source from the source unit 20 provided in the vacuum chamber unit 10 . The generated electrons (E) are accelerated toward the generating unit 30 facing them, and collide with the generating unit 30 as shown in FIGS. 2 and 3 .

발생부(30)는 전자(E)와 제1 및 제2타겟층(31)(33)이 순차적으로 충돌함으로써, 제1타겟층(31)에서 엑스레이(X)가 발생되고 제2타겟층(33)에서는 발광 형광물질(33a)에 의해 자외선(U)이 방출된다. 이렇게 제1타겟층(31)과 제2타겟층(33)에서 발생된 엑스레이(X) 및 자외선(U)은 윈도우(11)를 통과하여 챔버부(10)의 외부로 방출되게 된다. 이때, 엑스레이(X) 및 자외선(U)은 반사층(32)에 의해 진행 방향이 윈도우(11)를 향해 안내될 수 있다. 또한, 도 2의 도시와 같이, 사용자의 사용 목적에 따라, 자외선(U)은 UV-A, UV-B 및 UV-C 파장 중 적어도 어느 하나의 파장대역으로 발생된다. In the generator 30, the electrons E and the first and second target layers 31 and 33 sequentially collide, so that X-rays X are generated in the first target layer 31 and in the second target layer 33 Ultraviolet (U) is emitted by the light emitting fluorescent material 33a. In this way, the X-rays (X) and ultraviolet (U) generated in the first target layer 31 and the second target layer 33 are emitted to the outside of the chamber unit 10 through the window 11 . In this case, the traveling direction of the X-rays (X) and the ultraviolet (U) may be guided toward the window 11 by the reflective layer 32 . In addition, as shown in FIG. 2 , according to the purpose of use of the user, ultraviolet (U) is generated in at least one wavelength band of UV-A, UV-B, and UV-C wavelengths.

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 can variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the following claims. You will understand that it can be done.

1: 엑스레이 및 자외선 발생장치.
10: 챔버부
11: 윈도우
20: 소스부
30: 발생부
31: 제1타겟층
32: 반사층
33: 제2타겟층
33a: 발광 형광물질
331: A영역
332: B영역
333: C영역1: X-ray and ultraviolet generator.
10: chamber part
11: Windows
20: source part
30: generator
31: first target layer
32: reflective layer
33: second target layer
33a: luminescent fluorescent substance
331: Area A
332: Area B
333: C area

Claims (20)

진공의 챔버부;
상기 챔버부 내에 마련되어, 전자를 발생시키는 소스부; 및
상기 챔버부 내에 마련되어, 상기 소스부로부터 발생된 전자와 충돌하여 엑스레이 및 자외선을 발생시키는 발생부;
를 포함하며,
상기 발생부는 상기 전자와의 충돌에 의해 상기 엑스레이 및 자외선을 각각 발생시키는 각각의 타겟이 한 몸체로 마련되고,
상기 발생부는,
상기 전자와 충돌하여 상기 엑스레이를 발생시키는 제1타겟층;
상기 제1타겟층에 적층되어, 상기 챔버부의 외부를 향해 상기 엑스레이 및 자외선을 반사시키는 반사층;
상기 반사층에 적층되어, 상기 전자와의 충돌에 의해 상기 자외선을 발생시키는 제2타겟층;
을 포함하며,
상기 제2타겟층은 발광 형광체로 마련되며, 서로 다른 파장 대역의 자외선을 각각 발생시키도록 복수의 영역으로 구획되되, 상기 제2타겟층은 상기 전자와 충돌하여, UV-A, UV-B 및 UV-C 파장 대역의 자외선 중 적어도 어느 하나 또는 동시에 발생시키며,
상기 전자는 상기 제2타겟층의 구획된 복수의 영역 중 적어도 어느 한 영역 또는 복수의 영역과 충돌하는 엑스레이 및 자외선 발생장치. vacuum chamber;
a source unit provided in the chamber unit to generate electrons; and
a generating unit provided in the chamber unit and colliding with electrons generated from the source unit to generate X-rays and ultraviolet rays;
includes,
The generating unit is provided with each target generating the X-rays and the ultraviolet rays by collision with the electrons as one body,
The generator is
a first target layer colliding with the electrons to generate the X-rays;
a reflective layer laminated on the first target layer to reflect the X-rays and UV rays toward the outside of the chamber part;
a second target layer laminated on the reflective layer to generate the ultraviolet rays by collision with the electrons;
includes,
The second target layer is provided with a light emitting phosphor, and is divided into a plurality of regions to generate ultraviolet rays of different wavelength bands, respectively, and the second target layer collides with the electrons to cause UV-A, UV-B and UV- At least one of the ultraviolet rays of the C wavelength band or at the same time,
The electrons collide with at least one region or a plurality of regions among a plurality of partitioned regions of the second target layer. 제1항에 있어서,
상기 소스부는 CNT 전자방출원에 전압을 인가하여 상기 전자를 발생시키는 엑스레이 및 자외선 발생장치.According to claim 1,
The source unit applies a voltage to the CNT electron emission source to generate the electrons X-ray and ultraviolet generator. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제2타겟층에는 발생된 상기 엑스레이와 자외선을 투과시켜, 상기 챔버부의 외부로 안내하는 윈도우가 적층되며,
상기 윈도우는 베릴륨, 사파이어 및 쿼츠 중 적어도 어느 하나의 재질로 마련되는 엑스레이 및 자외선 발생장치.According to claim 1,
A window is stacked on the second target layer to transmit the generated X-rays and ultraviolet rays to guide the outside of the chamber,
The window is an X-ray and ultraviolet generator that is provided with at least one of beryllium, sapphire, and quartz. 제1항에 있어서,
상기 제1타겟층은 상기 소스부와 마주하며, 텅스텐 재질로 마련되는 엑스레이 및 자외선 발생장치.According to claim 1,
The first target layer faces the source unit, and an X-ray and ultraviolet generating device made of a tungsten material. 제1항에 있어서,
상기 반사층은 알루미늄 재질로 마련되는 엑스레이 및 자외선 발생장치.According to claim 1,
The reflective layer is an X-ray and UV generator made of an aluminum material. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 소스부는 상기 전자를 발생시키는 캐소드 및 상기 전자를 추출하는 게이트를 포함하며, 상기 캐소드 및 게이트는 일체로 마련되는 엑스레이 및 자외선 발생장치.According to claim 1,
The source unit includes a cathode for generating the electrons and a gate for extracting the electrons, wherein the cathode and the gate are integrally provided. 제1항에 있어서,
상기 챔버부는 세라믹 재질로 마련되는 엑스레이 및 자외선 발생장치.According to claim 1,
The chamber part is an X-ray and ultraviolet generating device provided with a ceramic material. 제1항에 있어서,
상기 소스부에는 음극이 인가되고, 상기 제1타겟층에는 그라운드(Ground)가 연결되는 엑스레이 및 자외선 발생장치. According to claim 1,
An X-ray and ultraviolet generating device in which a cathode is applied to the source unit and a ground is connected to the first target layer. 진공의 챔버부;
상기 챔버부 내에 마련되어, CNT 전자방출원에 의해 전자를 발생시키는 소스부; 및
상기 챔버부 내에 상기 소스부와 마주하도록 마련되어, 상기 전자와 충돌에 의해 엑스레이 및 자외선을 발생시키는 발생부;
를 포함하며,
상기 발생부는 상기 엑스레이 및 자외선을 각각 발생시키는 엑스레이 타겟층 및 자외선 타겟층이 상호 적층되어 마련되며, 상기 전자가 엑스레이 타겟층 및 자외선 타겟층과 순차적으로 충돌하며,
상기 발생부는 상기 엑스레이 타겟층 및 상기 자외선 타겟층 사이에 마련되어, 상기 챔버부의 외부를 향해 상기 엑스레이 및 자외선을 반사시키는 반사층을 포함하며,
상기 자외선 타겟층은 서로 다른 파장 대역의 자외선을 각각 발생시키도록 복수의 영역으로 구획되며, 상기 전자는 상기 자외선 타겟층의 구획된 복수의 영역 중 적어도 어느 한 영역 또는 복수의 영역과 충돌하며,
상기 자외선 타겟층은 상기 전자와 충돌하여, UV-A, UV-B 및 UV-C 파장 대역의 자외선 중 적어도 어느 하나 또는 동시에 발생시키는 엑스레이 및 자외선 발생소자. vacuum chamber;
a source unit provided in the chamber unit to generate electrons by a CNT electron emission source; and
a generating unit provided to face the source unit in the chamber unit and generating X-rays and ultraviolet rays by collision with the electrons;
includes,
The generating unit is provided by stacking an X-ray target layer and an UV target layer that generate the X-rays and UV rays, respectively, and the electrons collide with the X-ray target layer and the UV target layer sequentially,
The generator includes a reflective layer provided between the X-ray target layer and the UV target layer to reflect the X-rays and UV rays toward the outside of the chamber part,
The ultraviolet target layer is partitioned into a plurality of regions to respectively generate ultraviolet rays of different wavelength bands, and the electrons collide with at least one region or a plurality of regions among the plurality of partitioned regions of the ultraviolet target layer,
The UV target layer collides with the electrons, and an X-ray and UV-generating device for generating at least one of UV-A, UV-B, and UV-C wavelength bands or at the same time. 제13항에 있어서,
상기 챔버부는 세라믹 재질로 마련되는 엑스레이 및 자외선 발생소자.14. The method of claim 13,
The chamber part is an X-ray and ultraviolet generating device made of a ceramic material. 제13항에 있어서,
상기 반사층은 알루미늄 재질로 마련되는 엑스레이 및 자외선 발생소자.14. The method of claim 13,
The reflective layer is an X-ray and UV-generating device made of an aluminum material. 제13항에 있어서,
상기 자외선 타겟층에는 발생된 상기 엑스레이와 자외선을 투과시켜, 상기 챔버부의 외부로 안내하는 윈도우가 적층되며,
상기 윈도우는 베릴륨, 사파이어 및 쿼츠 중 적어도 어느 하나의 재질로 마련되는 엑스레이 및 자외선 발생소자.14. The method of claim 13,
A window is stacked on the UV target layer to transmit the generated X-rays and UV rays, and to guide the outside of the chamber unit,
The window is an X-ray and UV-generating device made of at least one of beryllium, sapphire, and quartz. 제13항에 있어서,
상기 엑스레이 타겟층은 상기 소스부와 마주하며, 텅스텐 재질로 마련되며,
상기 자외선 타겟층은 발광 형광체로 마련되는 엑스레이 및 자외선 발생소자.14. The method of claim 13,
The X-ray target layer faces the source part and is made of a tungsten material,
The UV target layer is an X-ray and UV-generating device provided with a light-emitting phosphor. 삭제delete 삭제delete 제13항에 있어서,
상기 소스부는 상기 전자를 발생시키는 캐소드 및 상기 전자를 추출하는 게이트를 포함하되, 상기 캐소드 및 게이트는 일체로 마련되며,
상기 소스부에는 음극이 인가되고, 상기 엑스레이 타겟층에는 그라운드(Ground)가 연결되는 엑스레이 및 자외선 발생소자.14. The method of claim 13,
The source unit includes a cathode for generating the electrons and a gate for extracting the electrons, wherein the cathode and the gate are integrally provided,
An X-ray and UV-generating device in which a cathode is applied to the source and a ground is connected to the X-ray target layer.
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