KR20170089386A - X-ray tube - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an X-ray tube. More specifically, the present invention relates to an X-ray tube which removes components required for electron beam focusing such as a magnetic lens etc. and generates X-ray with a simple structure and a nanometer-sized focal spot. According to the present invention the X-ray tube comprises: an electron beam generating part emitting an electron beam; a limitation electrode part limiting the electron beam emitted from the electron beam generating part; and a target part colliding with the limited electron beam, and including a target material emitting the X-ray. The limitation electrode part is composed of an electron beam limitation electrode which transmits a part of the electron beam among the emitted electron beam and delivers the same to the target part.

Description

엑스선 튜브{X-ray tube}X-ray tube}

본 발명은 엑스선 튜브에 관한 것으로, 구체적으로 자기 렌즈 등 전자빔 집속에 필요한 구성 요소를 제거하고, 단순한 구조로 나노미터 급 크기의 포컬 스팟(focal spot)을 갖는 엑스선을 발생시키는 엑스선 튜브에 관한 것이다. The present invention relates to an x-ray tube, and more particularly, to an x-ray tube for removing components necessary for electron beam focusing such as a magnetic lens and generating an x-ray having a focal spot of a nanometer scale in a simple structure.

반도체 칩 등 미세한 구조를 비파괴로 검사하기 위해서는 나노미터 급 포컬 스팟을 갖는 엑스선원(나노 포커스 엑스선원)이 필요하다. For non-destructive testing of microscopic structures such as semiconductor chips, an x-ray source (nanofocus x-ray source) with a nanometer-scale focal spot is needed.

나노 포커스 엑스선원은 일반적으로 전자빔을 발생시키는 전자원(캐소드)과, 전자원에서 방출되는 전자빔을 집속하는 집속부, 집속된 전자빔이 충돌하여 엑스선을 발생시키도록 하는 타겟(아노드) 등으로 구성된다. 이때, 전자빔은 진공 상태인 엑스선원의 내부에서 진행되므로, 전자원으로부터 타겟까지의 경로는 진공 용기에 의해 적절한 진공이 유지된다. The nanofocus X-ray source generally comprises an electron source (cathode) for generating an electron beam, a focusing unit for focusing an electron beam emitted from the electron source, a target (anode) for generating an X-ray by collision of the focused electron beam do. At this time, since the electron beam travels inside the X-ray source in a vacuum state, a proper vacuum is maintained in the path from the electron source to the target by the vacuum container.

집속부는 전자빔을 집속시키기 위한 렌즈 등으로 구성된다. 정전 렌즈는 수차 등의 원인으로 축소 능력에 한계가 있기 때문에, 전자빔을 고집속 시키기 위해 흔히 1단 이상의 자기 렌즈를 이용하여 전자빔을 나노미터 크기로 집속한다. 집속된 전자빔은 금속물질의 타겟에 충돌하여 나노 포커스 엑스선을 발생시키게 된다. The focusing unit is composed of a lens or the like for focusing the electron beam. Since the electrostatic lens has a limited ability to be reduced due to aberrations and the like, in order to highly concentrate the electron beam, the electron beam is focused to a nanometer size by using a magnetic lens having one or more stages. The focused electron beam collides with the target of the metal material to generate the nanofocus x-rays.

일반적으로 자기 렌즈는 부피가 크고 무거우며 자기장 형성을 위해 지속적으로 전류를 소모한다. 따라서, 집속부로써 자기 렌즈를 이용하는 종래 기술의 경우, 자기 렌즈로 인해 나노 포커스 엑스선원이 크고 무거운 형태를 갖는다는 문제가 있다.Generally, a magnetic lens is bulky and heavy, and continuously consumes current to form a magnetic field. Therefore, in the conventional technique using the magnetic lens as the focusing unit, there is a problem that the nanofocus X-ray source has a large and heavy shape due to the magnetic lens.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 렌즈와 같은 전자빔 집속에 필요한 장치를 제거하고, 단순한 구조로 나노 포커스 엑스선을 생성하는 엑스선 튜브를 구현할 수 있도록 한다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide an X-ray tube for generating a nanofocus X-ray with a simple structure by eliminating an apparatus necessary for focusing an electron beam.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 엑스선 튜브는, 전자빔을 방출하는 전자빔 발생부, 상기 전자빔 발생부에서 방출된 전자빔을 제한하는 제한 전극부 및 상기 제한된 전자빔이 충돌하여 엑스선을 방출하는 타겟 물질을 포함하는 타겟부로 구성되되, 상기 제한 전극부는, 상기 방출된 전자빔 중 일부의 전자빔을 통과시켜 상기 타겟부로 전달하는 전자빔 제한 전극으로 구성되는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an X-ray tube including: an electron beam generating unit that emits an electron beam; a limiting electrode unit that limits the electron beam emitted from the electron beam generating unit; The electron beam limiting electrode transmits the electron beam of a part of the emitted electron beam to the target portion.

또한, 상기 타겟부는, 상기 제한 전극부에 의하여 상기 타겟부로 전달된 상기 일부의 전자빔의 크기에 대응하는 포컬 스팟의 엑스선을 방출하는 것을 특징으로 한다.The target portion emits an X-ray of a focal spot corresponding to the size of the electron beam transmitted to the target portion by the limited electrode portion.

또한, 상기 제한 전극부는, 기설정된 직경의 제한 개구가 형성된 관통형 전자빔 제한 전극으로 구성되는 것을 특징으로 한다.The limiting electrode portion is characterized by being a through-type electron beam limiting electrode having a limiting opening of a predetermined diameter.

또한, 상기 관통형 전자빔 제한 전극은, 상기 방출된 전자빔 중 상기 제한 개구를 통과한 일부의 전자빔을 상기 타겟부로 전달하는 것을 특징으로 한다. The through-beam type electron beam limiting electrode transmits a part of the emitted electron beam, which has passed through the limiting opening, to the target portion.

또한, 상기 관통형 전자빔 제한 전극은, 상기 타겟부와 동일한 전위를 갖도록 구성되는 것을 특징으로 한다.The penetrating electron beam limiting electrode is configured to have the same potential as that of the target portion.

또한, 상기 제한 전극부는, 기설정된 간격의 슬릿이 형성된 적어도 하나의 슬릿형 전자빔 제한 전극으로 구성되는 것을 특징으로 한다.The limiting electrode portion may include at least one slit-shaped electron beam limiting electrode having slits formed at predetermined intervals.

또한, 상기 적어도 하나의 슬릿형 전자빔 제한 전극은, 상기 기설정된 간격에 대응하는 두께를 갖는 적어도 하나의 스페이서 및 상기 적어도 하나의 스페이서에 의해 이격된 복수의 금속 전극을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. The at least one slit-shaped electron beam limiting electrode may include at least one spacer having a thickness corresponding to the predetermined interval, and a plurality of metal electrodes spaced apart by the at least one spacer .

또한, 상기 적어도 하나의 슬릿형 전자빔 제한 전극은, 상기 슬릿이 상호 기설정된 각도로 정렬되도록 배치되는 것을 특징으로 한다. The at least one slit-shaped electron beam limiting electrode may be arranged such that the slits are aligned at mutually predetermined angles.

또한, 상기 적어도 하나의 슬릿형 전자빔 제한 전극은, 상기 슬릿이 복수의 행과 열로 구성된 매트릭스 형태를 갖는 것을 특징으로 한다. The at least one slit-shaped electron beam limiting electrode is characterized in that the slit has a matrix shape composed of a plurality of rows and columns.

또한, 상기 슬릿은, 상기 방출된 전자빔의 입사면에서의 간격이 상기 일부의 전자빔이 상기 타겟부로 전달되는 출사면에서의 간격보다 넓게 형성되는 것을 특징으로 한다. In addition, the slit may be formed such that the interval of the emitted electron beam on the incident surface is wider than the interval of the electron beam transmitted to the target portion from the exit surface.

또한, 상기 제한 전극부는, 텅스텐, 몰리브덴, 금 중 어느 하나로 제조되는 적어도 하나의 전자빔 제한 전극으로 구성되는 것을 특징으로 한다.Also, the limiting electrode unit may be formed of at least one electron beam limiting electrode made of any one of tungsten, molybdenum, and gold.

또한, 상기 전자빔 발생부 및 상기 제한 전극부 사이에 배치되어, 상기 제한 전극부에 대한 상기 방출된 전자빔의 입사 위치를 제어하는 정전 편향기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The electrostatic deflector further includes an electrostatic deflector disposed between the electron beam generating unit and the limiting electrode unit and controlling an incident position of the emitted electron beam with respect to the limiting electrode unit.

또한, 상기 타겟부와 상기 엑스선이 전달되는 피사체 사이에 배치되고, 저에너지 엑스선을 제거하는 필터를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The apparatus may further include a filter disposed between the target portion and the subject to which the X-ray is transmitted, the filter removing the low-energy X-ray.

또한, 상기 필터는, 상기 타겟부와 일체형으로 구비되는 것을 특징으로 한다.Further, the filter is provided integrally with the target portion.

또한, 상기 전자빔 발생부 및 상기 제한 전극부 사이에 배치되어, 상기 제한 전극부에 의해 제한되는 나머지 전자빔에 의한 엑스선을 역행을 방지하는 도넛 형태의 전극을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The apparatus may further include a donut-shaped electrode disposed between the electron beam generating unit and the limited electrode unit to prevent backward X-rays caused by the remaining electron beams limited by the limited electrode unit.

또한, 상기 전자빔 발생부는, 상기 전자빔을 방출하는 캐소드로 구성되고, 상기 타겟부는, 아노드로 구성되는 것을 특징으로 한다.Further, the electron beam generating section is constituted by a cathode which emits the electron beam, and the target section is constituted by an anode.

또한, 상기 전자빔 발생부는, 상기 캐소드에서 방출된 전자빔을 마이크로미터 급으로 집속시키는 집속부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The electron beam generating unit may further include a focusing unit for focusing the electron beam emitted from the cathode in a micrometer scale.

본 발명은 렌즈 등 복잡한 구성 요소 없이 간단한 구조만으로 나노 포커스 엑스선 튜브를 구현할 수 있도록 한다. The present invention makes it possible to realize a nanofocus x-ray tube with a simple structure without a complicated component such as a lens.

도 1은 일반적인 엑스선 튜브의 구조를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 엑스선 튜브의 구조를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 엑스선 튜브의 구조를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에서, 슬릿형 전자빔 제한 전극의 구체적인 구조의 일 예를 나타낸 도면이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a view showing the structure of a general x-ray tube.
FIG. 2 is a view showing the structure of an X-ray tube according to a first embodiment of the present invention.
3 is a view showing the structure of an X-ray tube according to a second embodiment of the present invention.
4 is a view showing an example of a specific structure of a slit type electron beam limiting electrode in a second embodiment of the present invention.

본 명세서의 실시 예를 설명함에 있어 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 명세서의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명은 생략될 수 있다. In the description of the embodiments of the present invention, if it is determined that a detailed description of known configurations or functions related to the present invention can not be applied to the present invention, detailed description thereof may be omitted.

본 명세서에서 사용되는 "포함한다," "포함할 수 있다." 등의 표현은 개시된 해당 기능, 동작, 구성요소 등의 존재를 가리키며, 추가적인 하나 이상의 기능, 동작, 구성요소 등을 제한하지 않는다. 또한, 본 명세서에서, "포함하다." 또는 "가지다." 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 　Quot ;, " include, "" include," as used herein. And the like are intended to indicate the presence of disclosed features, operations, components, etc., and are not intended to limit the invention in any way. Also, in this specification, "include." Or "have." , Etc. are intended to designate the presence of stated features, integers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof, may be combined with one or more other features, steps, operations, components, It should be understood that they do not preclude the presence or addition of combinations thereof.

본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.As used herein, the singular forms "a", "an" and "the" include plural referents unless the context clearly dictates otherwise.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 일반적인 엑스선 튜브의 구조를 나타낸 도면이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a view showing the structure of a general x-ray tube.

도 1을 참조하면, 일반적인 엑스선 튜브(100)는 전자빔을 방출하는 전자원(110), 전자원(110)에서 방출된 전자빔을 집속하는 집속부(120) 및 집속부(120)에서 집속된 전자빔이 충돌하여 엑스선을 방출하는 타겟 물질로 구성된 타겟부(130)를 포함하여 구성된다. 1, a typical X-ray tube 100 includes an electron source 110 for emitting an electron beam, a focusing unit 120 for focusing an electron beam emitted from the electron source 110, And a target portion 130 composed of a target material that emits an X-ray.

상기한 구성 요소들은 전자빔이 진공 환경에서 발생하고 가속될 수 있도록 완전 밀봉되거나 진공 펌프를 통해 지속적으로 내부 진공도가 유지되는 진공 용기 내에 설치된다. 진공 용기는 고전압 특성이 우수하고 진공 용기로 적합한 세라믹 혹은 유리 물질 등(산화알루미늄, 질화알루미늄, 유리 등)의 재료로 구성될 수 있다. These components are installed in a vacuum container which is sealed completely or can be continuously accelerated through a vacuum pump so that the electron beam can be generated and accelerated in a vacuum environment. The vacuum container may be made of a material having excellent high-voltage characteristics and suitable for a vacuum container such as ceramic or glass material (aluminum oxide, aluminum nitride, glass, etc.).

일반적으로, 전자원(110)은 캐소드로 구성되어 음극 전원에 연결되고, 타겟부(130)는 아노드로 구성되어 양극 전원에 연결된다. 캐소드에서 방출되는 전자는 캐소드의 음극 전위와 아노드의 양극 전위 간 차이에 의해 캐소드로부터 아노드로 가속되어 전자빔(1)을 형성한다. 아노드에 도달한 전자는 아노드의 금속 타겟에 충돌하여 엑스선(3)을 발생시킨다. 다양한 실시 예에서, 아노드와 캐소드 사이에는 전자빔의 양을 제어하기 위한 게이트가 추가로 구비될 수 있다. Generally, the electron source 110 is composed of a cathode and is connected to a cathode power source, and the target portion 130 is composed of an anode and is connected to a cathode power source. The electrons emitted from the cathode are accelerated from the cathode to the anode by the difference between the cathode potential of the cathode and the anode potential of the anode to form the electron beam 1. [ The electrons reaching the anode collide with the metal target of the anode to generate the X-ray 3. In various embodiments, a gate may be additionally provided between the anode and the cathode for controlling the amount of the electron beam.

집속부(120)는 전자원(110)에서 방출된 전자빔(1)을 요구되는 크기로 집속시키기 위한 적어도 하나의 집속 렌즈를 포함한다. 예를 들어, 집속부(120)는 정전 렌즈나 자기 렌즈 등을 포함하여 구성될 수 있다. The focusing unit 120 includes at least one focusing lens for focusing the electron beam 1 emitted from the electron source 110 to a desired size. For example, the focusing unit 120 may include an electrostatic lens, a magnetic lens, or the like.

일반적으로 정전 렌즈는 크기를 축소시키는데 한계가 있으며, 자기 렌즈 역시 부피가 크고 무거우며 지속적인 전류를 소모한다는 단점을 갖는다. Generally, the electrostatic lens has a limitation in reducing the size, and the magnetic lens also has a disadvantage that it is bulky, heavy, and consumes a constant current.

반도체 칩 등 미세한 구조의 비파괴 검사에 있어서, 나노미터 급 포컬 스팟을 갖는 엑스선(나노 포커스 엑스선)을 발생시키기 위해서는, 집속부(120)에서 전자빔(1)을 충분히 집속시킬 수 있어야 한다. 그러나 이를 위하여 집속부(120)에 크기가 큰 복수의 집속 렌즈를 실장하게 되면, 엑스선 튜브(100)의 전체적인 크기가 커지게 된다. In the nondestructive inspection of a fine structure such as a semiconductor chip, in order to generate an X-ray (nano-focus X-ray) having a focal spot of a nanometer scale, it is necessary to sufficiently focus the electron beam 1 at the focusing unit 120. However, if a plurality of condenser lenses having a large size are mounted on the focusing unit 120, the overall size of the X-ray tube 100 is increased.

이하에서는, 이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 기술적 특징으로, 집속 렌즈 없이 나노 포커스 엑스선을 형성할 수 있는 엑스선 튜브 구조를 설명한다. Hereinafter, an X-ray tube structure capable of forming a nanofocus X-ray without a focusing lens will be described in the technical features of the present invention to solve such problems.

이하의 실시 예들에서, 본 발명은 집속부(120)가 전자원(110)에서 방출된 전자빔(1) 중 일부의 전자빔만이 타겟부(130)에 도달시키고 나머지 전자빔(1)은 차단시킬 수 있도록 채널을 구비하는 전자빔 제한 전극으로 구성되는 것을 특징으로 한다. In the following embodiments, the present invention is characterized in that the focusing unit 120 allows only some of the electron beams 1 emitted from the electron source 110 to reach the target portion 130 and block the remaining electron beams 1 And an electron beam confinement electrode having a channel.

도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 엑스선 튜브의 구조를 나타낸 도면이다. FIG. 2 is a view showing the structure of an X-ray tube according to a first embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 엑스선 튜브(200)는 전자빔을 방출하는 전자빔 발생부(210), 전자빔 발생부(210)에서 방출된 전자빔을 제한하는 제한 전극부(220) 및 제한 전극부(220)를 통과한 제한된 크기의 전자빔이 충돌하여 엑스선을 방출하는 타겟 물질로 구성된 타겟부(230)를 포함하여 구성된다. 2, an X-ray tube 200 according to the first embodiment of the present invention includes an electron beam generating unit 210 for emitting an electron beam, a limiting electrode unit 220 for limiting an electron beam emitted from the electron beam generating unit 210, And a target portion 230 composed of a target material that collides with a limited-sized electron beam passing through the limited electrode portion 220 to emit an X-ray.

상기한 구성 요소들은 전자빔이 진공 환경에서 발생하고 가속될 수 있도록 완전 밀봉되거나 진공 펌프를 통해 지속적으로 내부 진공도가 유지되는 진공 용기 내에 설치된다. 진공 용기는 고전압 특성이 우수하고 진공 용기로 적합한 세라믹 혹은 유리 물질 등(산화알루미늄, 질화알루미늄, 유리 등)의 재료로 구성될 수 있다. These components are installed in a vacuum container which is sealed completely or can be continuously accelerated through a vacuum pump so that the electron beam can be generated and accelerated in a vacuum environment. The vacuum container may be made of a material having excellent high-voltage characteristics and suitable for a vacuum container such as ceramic or glass material (aluminum oxide, aluminum nitride, glass, etc.).

전자빔 발생부(210)는 음극 전원에 연결되어 전자를 전자빔 형태로 방출하는 캐소드로 구성된다. 또한, 전자빔 발생부(210)는 캐소드에서 방출된 전자빔이 일정한 크기, 예를 들어 마이크로미터 급 크기를 갖도록 집속하는 집속부를 포함할 수 있다. 전자빔 발생부(210)에는 전자빔의 양을 제어하기 위한 게이트가 추가로 구비될 수 있다. The electron beam generating unit 210 is composed of a cathode connected to a negative electrode power source to emit electrons in the form of an electron beam. Further, the electron beam generating unit 210 may include a focusing unit in which electron beams emitted from the cathode are concentrated to have a certain size, for example, a micrometer-scale size. The electron beam generating unit 210 may further include a gate for controlling the amount of the electron beam.

타겟부(230)는 아노드로 구성되어 양극 전원에 연결된다. 전자빔 발생부(210)에서 발생된 전자빔은 아노드의 금속 타겟에 충돌하여 엑스선을 발생시킨다. 다양한 실시 예에서, The target portion 230 is configured as an anode and is connected to the positive electrode power source. The electron beam generated by the electron beam generating unit 210 collides with the metal target of the anode to generate X-rays. In various embodiments,

나노 포커스 엑스선을 생성하는 엑스선 튜브(200)에서는 타겟부(230)에 도달하는 전자빔의 전류가 수 내지 수십 마이크로 암페어(μA)로 비교적 크지 않기 때문에, 전류 밀도가 충분히 높으면서 나노미터 직경을 가지도록, 집속된 전자빔의 직경을 제한하는 방식으로 나노 포커스 엑스선을 발생시키는 것이 가능하다. In the x-ray tube 200 that generates the nanofocus x-rays, the current density of the electron beam reaching the target portion 230 is relatively small, ranging from several to several tens of microamperes (μA) It is possible to generate the nanofocus X-ray in a manner that limits the diameter of the focused electron beam.

본 발명의 제1 실시 예에서는, 제한 전극부(220)가 기설정된 직경의 제한 개구(222)가 형성된 관통형 전자빔 제한 전극(221)으로 구성된다. 제한 개구(222)의 직경은 엑스선 튜브(200)에서 생성하고자 하는 엑스선의 포컬 스팟 크기에 따라 결정될 수 있다. 일 예로, 본 발명의 제1 실시 예에서 제한 개구(222)는 나노미터 급 직경을 가질 수 있으며, 이 경우, 엑스선 튜브(200)는 나노 포커스 엑스선 생성이 가능하다. In the first embodiment of the present invention, the limiting electrode portion 220 is composed of a through-type electron beam limiting electrode 221 having a limiting opening 222 of a predetermined diameter. The diameter of the limiting opening 222 may be determined according to the focal spot size of the x-ray to be generated in the x-ray tube 200. For example, in a first embodiment of the present invention, the confinement opening 222 may have a nanometer-scale diameter, in which case the x-ray tube 200 is capable of generating nanofocus x-rays.

본 발명의 제1 실시 예에서, 전자빔 발생부(210)로부터 방출된 전자빔(1)은 마이크로미터 급 직경을 가질 수 있다. 전자빔 발생부(210)로부터 방출된 전자빔(1)은 제한 전극부(220)로 전달된다. 제한 전극부(220)에서는 제한 개구(222)를 통과한 일부의 전자빔(2)만 타겟부(230)에 도달하고, 나머지 전자빔은 관통형 전자빔 제한 전극(221)에 의해 제한되어 타겟부(230)에 도달하지 못한다. 이때, 제한 개구(222)의 직경이 나노미터 급이면, 타겟부(230)에 도달하는 전자빔(2)은 나노미터 급 직경을 갖게 되며, 결과적으로 타겟부(230)에서는 전자빔(2) 충돌에 의해 나노미터 급 포컬 스팟을 갖는 엑스선(3)이 방출될 수 있다. In the first embodiment of the present invention, the electron beam 1 emitted from the electron beam generating portion 210 may have a micrometer-scale diameter. The electron beam 1 emitted from the electron beam generating unit 210 is transmitted to the limiting electrode unit 220. Only the part of the electron beam 2 that has passed through the restriction opening 222 reaches the target portion 230 and the remaining electron beam is restricted by the penetrating electron beam limiting electrode 221 so that the target portion 230 ). ≪ / RTI > At this time, if the diameter of the limiting opening 222 is a nanometer scale, the electron beam 2 reaching the target portion 230 has a nanometer-order diameter, and as a result, the electron beam 2 collides with the target portion 230 X-rays 3 having nanometer-scale focal spots can be emitted.

관통형 전자빔 제한 전극(221)이 금속 전극 형태인 경우, 관통형 전자빔 제한 전극(221)에 충돌하여 제한된 나머지 전자빔이 엑스선 튜브(200) 내부에서 불필요한 엑스선을 발생시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 다양한 실시 예에서, 관통형 전자빔 제한 전극(221)은 제한된 나머지 전자빔에 의해 발생하는 엑스선을 차폐시킬 수 있는 물질 및 두께로 제조될 수 있다. 일 예로, 관통형 전자빔 제한 전극(221)은 텅스텐, 몰리브덴, 금 등 엑스선 차폐 능력이 좋은 물질로 구성될 수 있다. When the through-type electron beam limiting electrode 221 is in the form of a metal electrode, the remaining remaining electron beams collide with the through-type electron beam limiting electrode 221 to generate unnecessary X-rays inside the X-ray tube 200. Thus, in various embodiments of the present invention, the penetrating electron beam limiting electrode 221 can be made of a material and a thickness that can shield the x-rays generated by the limited remaining electron beam. For example, the through-type electron beam limiting electrode 221 may be made of a material having good x-ray shielding ability such as tungsten, molybdenum, and gold.

또한, 본 발명의 다양한 실시 예에서, 관통형 전자빔 제한 전극(221)은 타겟부(230)와 동일한 전위를 갖도록 구성될 수 있다. Further, in various embodiments of the present invention, the penetrating electron beam limiting electrode 221 may be configured to have the same potential as the target portion 230.

본 발명의 제1 실시 예에 따른 관통형 전자빔 제한 전극(221)을 제조하기 위해서는, 엑스선을 차폐할 수 있는 단단하고 두꺼운 물질에 기설정된 직경, 예를 들어 나노미터 급 직경을 갖는 제한 개구(222)를 세밀하게 뚫어야 한다. 이러한 제조 과정은 고도의 기술 수준과 정밀도를 요구하기 때문에 제조상의 효율이 떨어질 수 있다. In order to manufacture the through-beam type electron beam limiting electrode 221 according to the first embodiment of the present invention, it is necessary to form a hard and thick material capable of shielding the X-ray, a limiting opening 222 having a predetermined diameter, for example, ). Such a manufacturing process requires a high level of skill and precision, which may reduce the manufacturing efficiency.

이하에서는, 이러한 제조상의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시 예에 의한 나노 포커스 엑스선 구조를 설명한다. Hereinafter, a nanofocus X-ray structure according to another embodiment of the present invention for solving such manufacturing problems will be described.

도 3은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 엑스선 튜브의 구조를 나타낸 도면이다.3 is a view showing the structure of an X-ray tube according to a second embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 엑스선 튜브(300)는 전자빔을 방출하는 전자빔 발생부(310), 전자빔 발생부(310)에서 방출된 전자빔을 제한하는 제한 전극부(320) 및 제한 전극부(320)를 통과한 제한된 크기의 전자빔이 충돌하여 엑스선을 방출하는 타겟 물질로 구성된 타겟부(330)를 포함하여 구성된다.3, an X-ray tube 300 according to a second embodiment of the present invention includes an electron beam generating unit 310 for emitting an electron beam, a limiting electrode unit 320 for limiting an electron beam emitted from the electron beam generating unit 310, And a target portion 330 composed of a target material that collides with a limited-sized electron beam passing through the limited electrode portion 320 to emit an X-ray.

상기한 구성 요소들은 전자빔이 진공 환경에서 발생하고 가속될 수 있도록 완전 밀봉되거나 진공 펌프를 통해 지속적으로 내부 진공도가 유지되는 진공 용기 내에 설치된다. 진공 용기는 고전압 특성이 우수하고 진공 용기로 적합한 세라믹 혹은 유리 물질 등(산화알루미늄, 질화알루미늄, 유리 등)의 재료로 구성될 수 있다. These components are installed in a vacuum container which is sealed completely or can be continuously accelerated through a vacuum pump so that the electron beam can be generated and accelerated in a vacuum environment. The vacuum container may be made of a material having excellent high-voltage characteristics and suitable for a vacuum container such as ceramic or glass material (aluminum oxide, aluminum nitride, glass, etc.).

전자빔 발생부(310)는 음극 전원에 연결되어 전자를 전자빔 형태로 방출하는 캐소드로 구성된다. 또한, 전자빔 발생부(310)는 캐소드에서 방출된 전자빔이 일정한 크기, 예를 들어 마이크로미터 급 크기를 갖도록 집속하는 집속부를 포함할 수 있다. 전자빔 발생부(310)에는 전자빔의 양을 제어하기 위한 게이트가 추가로 구비될 수 있다. The electron beam generating unit 310 is composed of a cathode connected to a negative electrode power source to emit electrons in the form of an electron beam. Also, the electron beam generating unit 310 may include a focusing unit in which electron beams emitted from the cathode are concentrated to have a certain size, for example, a micrometer-scale size. The electron beam generating unit 310 may further include a gate for controlling the amount of the electron beam.

타겟부(330)는 아노드로 구성되어 양극 전원에 연결된다. 전자빔 발생부(310)에서 발생된 전자빔은 아노드의 금속 타겟에 충돌하여 엑스선을 발생시킨다. 다양한 실시 예에서, The target portion 330 is configured as an anode and is connected to the positive electrode power source. The electron beam generated by the electron beam generating unit 310 collides with the metal target of the anode to generate an X-ray. In various embodiments,

본 발명의 제2 실시 예에서는, 제한 전극부(320)가 복수의 슬릿형 전자빔 제한 전극(321, 322)으로 구성된다. 복수의 슬릿형 전자빔 제한 전극(321, 322)은 기설정된 간격의 슬릿을 포함하여 구성될 수 있다. In the second embodiment of the present invention, the limiting electrode portion 320 is composed of a plurality of slit-shaped electron beam limiting electrodes 321 and 322. The plurality of slit-shaped electron beam limiting electrodes 321 and 322 may be configured to include slits at predetermined intervals.

일례로, 복수의 슬릿형 전자빔 제한 전극(321, 322)은 기설정된 두께를 갖는 적어도 하나의 스페이서(321a, 322a)에 의해 이격된 복수의 금속 전극(321b, 322b)을 포함하여 구성된다. 적어도 하나의 스페이서(321a, 322a)의 두께는 슬릿의 간격을 결정하며, 슬릿의 간격은 엑스선 튜브(300)에서 생성하고자 하는 엑스선의 포컬 스팟 크기에 따라 결정될 수 있다. 일 예로, 본 발명의 제2 실시 예에서 적어도 하나의 스페이서(321a, 322a)는 나노미터 급 두께를 가질 수 있으며, 이 경우, 엑스선 튜브(300)는 나노 포커스 엑스선 생성이 가능하다. In one example, the plurality of slit-shaped electron beam limiting electrodes 321 and 322 include a plurality of metal electrodes 321b and 322b spaced apart by at least one spacer 321a and 322a having a predetermined thickness. The thickness of at least one of the spacers 321a and 322a determines the spacing of the slits and the spacing of the slits may be determined according to the focal spot size of the x-ray to be generated in the x-ray tube 300. For example, in a second embodiment of the present invention, at least one spacer 321a, 322a may have a nanometer-scale thickness, in which case the x-ray tube 300 is capable of generating nanofocus x-rays.

상기에서는, 복수의 슬릿형 전자빔 제한 전극(321, 322)이 적어도 하나의 스페이서(321a, 322a)와 복수의 금속 전극(321b, 322b)의 조립체로 구성된 예를 설명하였으나, 이에 한정되지 않으며, 다양한 실시 예에서, 복수의 슬릿형 전자빔 제한 전극(321, 322)은 기설정된 두께의 슬릿이 형성된 하나의 구성품으로 제조될 수도 있다. In the above description, the example in which the plurality of slit-shaped electron beam limiting electrodes 321 and 322 are composed of the assembly of the at least one spacer 321a and 322a and the plurality of metal electrodes 321b and 322b has been described. However, In the embodiment, the plurality of slit-shaped electron beam limiting electrodes 321 and 322 may be made of a single component in which a slit having a predetermined thickness is formed.

본 발명의 다양한 실시 예에서, 복수의 슬릿형 전자빔 제한 전극(321, 322)은 각각의 슬릿형 전자빔 제한 전극(321, 322)에 형성된 슬릿이 상호 임의의 각도로 정렬되도록 배치될 수 있다. 일 예로, 엑스선 튜브(300)가 두 개의 슬릿형 전자빔 제한 전극(321, 322)으로 구성되는 경우, 두 개의 슬릿형 전자빔 제한 전극(321, 322)은 도 3에 도시된 바와 같이 슬릿이 상호 직교하여 정렬되도록 배치될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 복수의 슬릿의 정렬 각도는 타겟부(330)에 도달하는 전자빔(3)의 전류량이 최대로 측정되는 각도로 설정될 수 있다. In various embodiments of the present invention, the plurality of slit-shaped electron beam limiting electrodes 321 and 322 may be arranged such that the slits formed in the respective slit-shaped electron beam limiting electrodes 321 and 322 are aligned with each other at an arbitrary angle. For example, when the X-ray tube 300 is composed of two slit-shaped electron beam limiting electrodes 321 and 322, the two slit-shaped electron beam limiting electrodes 321 and 322 are arranged such that the slits are mutually orthogonal As shown in FIG. In various embodiments, the alignment angle of the plurality of slits may be set to an angle at which the amount of current of the electron beam 3 reaching the target portion 330 is maximally measured.

본 발명의 제2 실시 예에서, 전자빔 발생부(310)로부터 방출된 전자빔(1)은 마이크로미터 급 직경을 가질 수 있다. 전자빔 발생부(310)로부터 방출된 전자빔(1)은 제한 전극부(320)로 전달된다. 제한 전극부(320)에서는 복수의 슬릿형 전자빔 제한 전극(321, 322)에 형성된 슬릿을 통과한 일부의 전자빔(3)만 타겟부(330)에 도달하고, 나머지 전자빔은 슬릿형 전자빔 제한 전극(321, 322)에 의해 제한되어 타겟부(330)에 도달하지 못한다. 이때, 슬릿의 간격이 나노미터 급이면, 타겟부(330)에 도달하는 전자빔(3)은 나노미터 급 직경을 갖게 되며, 결과적으로 타겟부(330)에서는 전자빔(3) 충돌에 의해 나노미터 급 포컬 스팟을 갖는 엑스선(4)이 방출될 수 있다. In the second embodiment of the present invention, the electron beam 1 emitted from the electron beam generating portion 310 may have a micrometer-class diameter. The electron beam 1 emitted from the electron beam generating unit 310 is transmitted to the limiting electrode unit 320. Only a part of the electron beams 3 passing through the slits formed in the plurality of slit-shaped electron beam limiting electrodes 321 and 322 reach the target portion 330 and the remaining electron beams reach the slit-shaped electron beam limiting electrode 321, and 322 and does not reach the target portion 330. [ At this time, if the interval of the slits is a nanometer level, the electron beam 3 reaching the target portion 330 has a nanometer-order diameter. As a result, in the target portion 330, X-rays 4 having focal spots can be emitted.

도 3의 실시 예에서는, 제한 전극부(320)로 전달된 전자빔(1) 중 제1 슬릿형 전자빔 제한 전극(321)에 형성된 x축 방향의 슬릿을 통과한 일부의 전자빔(2)이 제2 슬릿형 전자빔 제한 전극(322)에 도달한다. 또한, 제2 슬릿형 전자빔 제한 전극(322)에 도달한 전자빔(2) 중 제2 슬릿형 전자빔 제한 전극(322)에 형성된 y축 방향의 슬릿의 통과한 일부의 전자빔(3)이 타겟부(330)에 도달한다. X축 방향과 y축 방향의 슬릿을 모두 통과하여 타겟부(330)에 도달하는 일부의 전자빔(3)은, 도 3에 도시된 바와 같이 나노미터 급 직경을 갖는 형태를 갖는다. 3, a portion of the electron beam 2 that has passed through the slit in the x-axis direction formed in the first slit-shaped electron beam limiting electrode 321 of the electron beam 1 transmitted to the limiting electrode portion 320, Reaches the slit-shaped electron beam limiting electrode 322. [ A part of the electron beam 3 passing through the slit in the y-axis direction formed in the second slit-shaped electron beam limiting electrode 322 out of the electron beams 2 reaching the second slit-shaped electron beam limiting electrode 322 passes through the target portion 330, respectively. A part of the electron beam 3 passing through the slit in the X-axis direction and the y-axis direction and reaching the target portion 330 has a shape having a nanometer-scale diameter as shown in Fig.

엑스선 튜브(300)에서 타겟부(330)의 한 곳에 높은 에너지의 전자빔이 오랜 시간 집중되면, 타겟 물질에 손상을 줄 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명의 다양한 실시 예에서, 복수의 슬릿형 전자빔 제한 전극(321, 322)은 복수의 행과 열로 이루어진 매트릭스 형태(격자 형태)의 슬릿으로 구성될 수 있다. 이 경우, 각각의 행과 열이 교차하는 복수의 교차점들 중 한 곳에만 선택적으로 전자빔을 편향 입사시키고 해당 위치의 교차점을 통과하는 전자빔이 도달하는 타겟 물질의 스폿(spot)이 손상될 경우 다른 교차점에 전자빔을 옮겨 편향 입사시킴으로써 새로운 타겟 물질의 스폿에 전자빔이 도달하도록 함으로써 타겟 물질의 사용 기간이 길어질 수 있다. If a high energy electron beam is focused on the target portion 330 in the X-ray tube 300 for a long time, the target material may be damaged. In order to solve such a problem, in various embodiments of the present invention, the plurality of slit-shaped electron beam limiting electrodes 321 and 322 may be composed of a matrix (grating) slit of a plurality of rows and columns. In this case, if a spot of the target material arriving at the electron beam passing through the intersection of the selected point is selectively damaged by a deflection of the electron beam at only one of the intersections where the respective rows and columns cross each other, By moving the electron beam and deflecting it into the electron beam, the electron beam reaches the spot of the new target material, so that the use period of the target material can be prolonged.

제1 실시 예에서와 마찬가지로, 제2 실시 예에서의 슬릿형 전자빔 제한 전극(321, 322)은 제한된 나머지 전자빔에 의해 발생하는 엑스선을 차폐시킬 수 있는 물질 및 충분한 두께로 제조될 수 있다. As in the first embodiment, the slit-shaped electron beam limiting electrodes 321 and 322 in the second embodiment can be made of a material capable of shielding the X-rays generated by the limited remaining electron beams and a sufficient thickness.

본 발명의 다양한 실시 예에서, 복수의 금속 전극(321b, 322b)의 슬릿을 형성하는 면, 즉 상호 마주보는 면은 나노미터 간격의 슬릿을 만들기에 충분하도록 표면이 매끄럽게 가공될 수 있다. 또한, 각 슬릿의 간격을 결정하는 스페이서(321a, 322b)는 화학 기상 증착법이나 물리 기상 증착법 등 박막 또는 후막 형성 방법으로 정밀하게 제작될 수 있다. In various embodiments of the present invention, the surfaces forming the slits of the plurality of metal electrodes 321b, 322b, i.e., the mutually opposing surfaces, can be machined smoothly enough to create a slit with nanometer spacing. Further, the spacers 321a and 322b for determining the interval between the slits can be precisely fabricated by a thin film or thick film formation method such as a chemical vapor deposition method or a physical vapor deposition method.

본 발명의 제2 실시 예에서, 복수의 슬릿형 전자빔 제한 전극(321, 322)에 입사되는 마이크로미터 급 직경의 전자빔(1)은 슬릿이 형성된 위치에 정확하게 입사되어야 한다. 슬릿형 전자빔 제한 전극(321, 322)에서 전자빔(1)이 통과하는 입구는 매우 좁은 슬릿 형태이므로, 해당 위치에 전자빔(1)을 정확히 위치시키는 것이 어려울 수 있다. 또한, 입사되는 전자빔(1)에 비해 복수의 슬릿을 통과하는 전자빔(3)의 양이 적어 엑스선(4)을 발생시키기에 전자빔(3)의 전류가 충분하지 않을 수 있다. In the second embodiment of the present invention, the micrometer-sized electron beam 1 incident on the plurality of slit-shaped electron beam confining electrodes 321 and 322 must be accurately incident at the position where the slit is formed. Since the entrance through which the electron beam 1 passes in the slit-shaped electron beam confining electrodes 321 and 322 is in a very narrow slit shape, it may be difficult to accurately locate the electron beam 1 at that position. Further, the amount of the electron beam 3 passing through the plurality of slits is smaller than that of the incident electron beam 1, so that the current of the electron beam 3 may not be sufficient to generate the X-ray 4.

이러한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명의 다양한 실시 예에서는, 복수의 전자빔 제한 전극(321, 322)과 전자빔 발생부(310) 사이에 4극 이상의 정전 편향기를 배치하여, 전자빔 발생부(310)로부터 방출된 전자빔(1)의 전자빔 제한 전극(321, 322) 입사 위치를 정밀하게 조절하도록 할 수 있다. In order to solve such a problem, in various embodiments of the present invention, four or more electrostatic deflectors are disposed between a plurality of electron beam limiting electrodes 321 and 322 and an electron beam generating unit 310, The incident position of the electron beam limiting electrodes 321 and 322 of the emitted electron beam 1 can be precisely controlled.

또는, 본 발명의 다양한 실시 예에서는, 슬릿형 전자빔 제한 전극(420)이 도 4에 도시된 형태를 가질 수 있다. 구체적으로, 슬릿형 전자빔 제한 전극(420)은 전자빔의 입사면에서의 슬릿의 간격(C)이 넓게 형성되고, 전자빔의 출사면에서 슬릿의 간격(D)이 좁게 형성되는 형태를 가질 수 있다. 이때, 출사면에서의 슬릿의 간격(D)은 엑스선 튜브(300)에서 생성하고자 하는 엑스선의 포컬 스팟 크기에 따라 결정될 수 있으며, 일 예로, 출사면에서의 슬릿의 간격(D)은 나노미터 급일 수 있다. Alternatively, in various embodiments of the present invention, the slit-shaped electron beam limiting electrode 420 may have the shape shown in FIG. Specifically, the slit-shaped electron beam limiting electrode 420 may have a configuration in which the interval C of the slits on the incident surface of the electron beam is wide and the interval D of the slits is narrow on the emission surface of the electron beam. At this time, the interval D of the slits on the exit surface can be determined according to the focal spot size of the X-ray to be generated in the X-ray tube 300. For example, the interval D of the slits on the exit surface is, .

이 경우, 슬릿형 전자빔 제한 전극(420)의 전자빔 진행 방향에 대한 전체 길이(B)와 전체 길이(B) 중 출사면에서의 슬릿의 간격(C)을 갖는 슬릿의 길이(A)가, 제한되는 엑스선을 충분히 차폐할 수 있도록 기설정된 값으로 형성될 수 있다. In this case, the length (A) of the slit having the total length (B) of the slit-shaped electron beam limiting electrode (420) with respect to the electron beam advancing direction and the interval (C) Ray radiation can be formed to a predetermined value so as to sufficiently shield the X-ray.

도 4의 실시 예에서, 전자빔 발생부(310)로부터 방출된 전자빔(1)의 일부는 입사면으로부터 출사면으로 진행되는 동안, 슬릿의 내벽에 충돌하여 손실될 수 있다. 그러나 슬릿의 내벽에 충돌한 전자빔 중 일부는 슬릿으로 반사되어 최종적으로 슬릿을 통과할 수 있다. 따라서, 도 4에 도시된 형태의 슬릿형 전자빔 제한 전극(420)은 도 3에 도시된 슬릿형 전자빔 제한 전극(321, 322)보다 출사면에서 더 많은 양의 전자빔이 출사되도록 한다. 이 경우, 도 4의 슬릿형 전자빔 제한 전극(420)에 입사되는 전자빔의 직경은 입사면에서의 슬릿 간격(C)보다 좁게 형성되는 것이 바람직하다. In the embodiment of FIG. 4, a part of the electron beam 1 emitted from the electron beam generating portion 310 may collide with the inner wall of the slit and may be lost while proceeding from the incident surface to the exit surface. However, some of the electron beams impinging on the inner wall of the slit may be reflected by the slit and finally pass through the slit. Therefore, the slit-shaped electron beam limiting electrode 420 of the type shown in FIG. 4 allows a larger amount of electron beam to be emitted from the exit surface than the slit-shaped electron beam limiting electrodes 321 and 322 shown in FIG. In this case, it is preferable that the diameter of the electron beam incident on the slit-shaped electron beam limiting electrode 420 in Fig. 4 is formed to be narrower than the slit interval C on the incident surface.

도 4의 실시 예에서, 고에너지로 입사되는 전자빔의 대부분이 슬릿형 전자빔 제한 전극(420)에 충돌하여 많은 열을 발생시킬 수 있다. 이때, 발생된 열은 슬릿형 전자빔 제한 전극(420)의 물리적인 형태를 변형시킬 수 있으므로, 엑스선 튜브(300) 내부의 온도 상승을 방지하고 외부로 열이 배출될 수 있도록 슬릿형 전자빔 제한 전극(420)은 진공 용기 외부로 돌출된 방열 구조로 배치될 수 있다. In the embodiment of FIG. 4, most of the electron beam incident at a high energy can collide with the slit-shaped electron beam limiting electrode 420 to generate a large amount of heat. Since the generated heat can deform the physical shape of the slit-shaped electron beam limiting electrode 420, the slit-shaped electron beam limiting electrode 420 can prevent the temperature rise inside the x-ray tube 300, 420 may be arranged in a heat radiating structure protruding to the outside of the vacuum container.

반도체 칩 검사 장비에 엑스선을 사용할 경우 반도체의 절연막으로 쓰이는 SiO2 등의 물질은 수 kV의 낮은 에너지의 엑스선을 흡수하여 변형되며, 반도체 칩의 손상을 유발시킬 수 있다. 이렇게 반도체 칩을 손상시킬 수 있는 저에너지 엑스선은 산란이 심하여 검사 결과 엑스선 이미지의 품질을 떨어뜨릴 수 있으므로 저에너지 엑스선을 필터링해주는 것이 바람직하다. When X-ray is used in semiconductor chip inspection equipment, SiO 2 etc. used as an insulating film of semiconductor may be deformed by absorbing X-rays of low energy of several kV and may cause damage of semiconductor chip. The low-energy X-ray that can damage the semiconductor chip may be scattered and deteriorate the quality of the X-ray image. Therefore, it is desirable to filter the low-energy X-ray.

이를 위하여, 본 발명의 다양한 실시 예에서, 엑스선 튜브는 엑스선이 방출되는 타겟부와 피사체 사이에 배치되는 SiO2 필터를 더 포함할 수 있다. SIO2 필터는 불필요한 저에너지 엑스선을 제거하는 역할을 수행한다. 또는, 본 발명의 다양한 실시 예에서, 엑스선 튜브는 SiO2 기판상에 형성된 아노드 타겟을 포함하는 타겟부를 구비할 수 있다. 이때, SiO2 기판은 엑스선 튜브의 진공 용기 외벽이면서 엑스선 윈도우 역할을 할 수 있다. To this end, in various embodiments of the invention, the x-ray tube may further comprise an SiO 2 filter disposed between the target portion from which the x-ray is emitted and the subject. The SIO 2 filter removes unnecessary low-energy x-rays. Alternatively, in various embodiments of the invention, the x-ray tube may have a target portion comprising an anode target formed on a SiO 2 substrate. At this time, the SiO 2 substrate can serve as an X-ray window as well as an outer wall of the vacuum vessel of the X-ray tube.

본 발명의 다양한 실시 예에서, 엑스선 튜브는 전자빔 발생부와 제한 전극부 사이에 도넛 형태의 전극을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 전자빔 발생부에서 방출된 전자빔은 도넛 내부 구멍을 통과하여 제한 전극부에 도달한다. 도넛 형태의 전극은 제한 전극부에 의해 제한되는 전자빔에 의해 발생한 엑스선이 후방으로 역행하는 것을 차폐하는 역할을 수행할 수 있다. In various embodiments of the present invention, the x-ray tube may further include a donut-shaped electrode between the electron beam generating portion and the limiting electrode portion. In this case, the electron beam emitted from the electron beam generating portion passes through the hole in the donut and reaches the limiting electrode portion. The donut-shaped electrode can serve to shield the x-rays generated by the electron beam limited by the limiting electrode portion from being backwardly reversed.

상술한 실시 예들에서는, 타겟부(230, 330)가 투과형 타겟으로 구성되는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되지 않으며, 본 발명은 타겟부(230, 330)가 반사형 타겟으로 구성되는 경우에도 동일하게 적용될 수 있다. In the above-described embodiments, the target portions 230 and 330 are configured as a transmissive target, but the present invention is not limited thereto. The present invention can also be applied to a case where the target portions 230 and 330 are made of a reflective target The same can be applied.

본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 그리고 본 명세서와 도면에 개시된 실시 예들은 본 발명의 내용을 쉽게 설명하고, 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 발명의 범위는 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description of the present invention are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed. Accordingly, the scope of the present invention should be construed as being included in the scope of the present invention, all changes or modifications derived from the technical idea of the present invention.

100: 엑스선 튜브
110: 전자원
120: 집속부
130: 타겟부100: X-ray tube
110: electron source
120:
130:

Claims (17)

전자빔을 방출하는 전자빔 발생부;
상기 전자빔 발생부에서 방출된 전자빔을 제한하는 제한 전극부; 및
상기 제한된 전자빔이 충돌하여 엑스선을 방출하는 타겟 물질을 포함하는 타겟부로 구성되되,
상기 제한 전극부는,
상기 방출된 전자빔 중 일부의 전자빔을 통과시켜 상기 타겟부로 전달하는 전자빔 제한 전극으로 구성되는 것을 특징으로 하는 엑스선 튜브. An electron beam generator for emitting an electron beam;
A limiting electrode part for limiting the electron beam emitted from the electron beam generating part; And
And a target portion including a target material that collides with the limited electron beam to emit an X-ray,
The limiting electrode portion,
And an electron beam confining electrode for passing a part of the electron beam of the emitted electron beam to the target portion. 제1항에 있어서, 상기 타겟부는,
상기 제한 전극부에 의하여 상기 타겟부로 전달된 상기 일부의 전자빔의 크기에 대응하는 포컬 스팟의 엑스선을 방출하는 것을 특징으로 하는 엑스선 튜브. 2. The apparatus according to claim 1,
Ray emitted from the focal spot corresponding to the size of the part of the electron beam transmitted to the target portion by the limiting electrode portion. 제1항에 있어서, 상기 제한 전극부는,
기설정된 직경의 제한 개구가 형성된 관통형 전자빔 제한 전극으로 구성되는 것을 특징으로 하는 엑스선 튜브.The plasma display apparatus according to claim 1,
And a through-hole type electron beam limiting electrode having a limited opening of a predetermined diameter. 제3항에 있어서, 상기 관통형 전자빔 제한 전극은,
상기 방출된 전자빔 중 상기 제한 개구를 통과한 일부의 전자빔을 상기 타겟부로 전달하는 것을 특징으로 하는 엑스선 튜브.4. The electron gun according to claim 3, wherein the through-
And a portion of the emitted electron beam passing through the limiting opening is transmitted to the target portion. 제3항에 있어서, 상기 관통형 전자빔 제한 전극은,
상기 타겟부와 동일한 전위를 갖도록 구성되는 것을 특징으로 하는 엑스선 튜브.4. The electron gun according to claim 3, wherein the through-
Ray tube is configured to have the same potential as the target portion. 제1항에 있어서, 상기 제한 전극부는,
기설정된 간격의 슬릿이 형성된 적어도 하나의 슬릿형 전자빔 제한 전극으로 구성되는 것을 특징으로 하는 엑스선 튜브.The plasma display apparatus according to claim 1,
And at least one slit-shaped electron beam limiting electrode having slits formed at predetermined intervals. 제6항에 있어서, 상기 적어도 하나의 슬릿형 전자빔 제한 전극은,
상기 기설정된 간격에 대응하는 두께를 갖는 적어도 하나의 스페이서; 및
상기 적어도 하나의 스페이서에 의해 이격된 복수의 금속 전극을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 엑스선 튜브.7. The electron beam apparatus according to claim 6, wherein the at least one slit-
At least one spacer having a thickness corresponding to the predetermined interval; And
And a plurality of metal electrodes spaced apart by the at least one spacer. 제6항에 있어서, 상기 적어도 하나의 슬릿형 전자빔 제한 전극은,
상기 슬릿이 상호 기설정된 각도로 정렬되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 엑스선 튜브. 7. The electron beam apparatus according to claim 6, wherein the at least one slit-
And the slits are arranged so as to be aligned at mutually predetermined angles. 제6항에 있어서, 상기 적어도 하나의 슬릿형 전자빔 제한 전극은,
상기 슬릿이 복수의 행과 열로 구성된 매트릭스 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 엑스선 튜브. 7. The electron beam apparatus according to claim 6, wherein the at least one slit-
Wherein the slit has a matrix shape composed of a plurality of rows and columns. 제6항에 있어서, 상기 슬릿은,
상기 방출된 전자빔의 입사면에서의 간격이 상기 일부의 전자빔이 상기 타겟부로 전달되는 출사면에서의 간격보다 넓게 형성되는 것을 특징으로 하는 엑스선 튜브. 7. The apparatus of claim 6,
Wherein an interval of the emitted electron beam on an incident surface is formed to be wider than an interval of the electron beam transmitted to the target portion on an exit surface. 제1항에 있어서, 상기 제한 전극부는,
텅스텐, 몰리브덴, 금 중 어느 하나로 제조되는 적어도 하나의 전자빔 제한 전극으로 구성되는 것을 특징으로 하는 엑스선 튜브.The plasma display apparatus according to claim 1,
Tungsten, molybdenum, and gold. The x-ray tube of claim 1, wherein the electron beam limiting electrode is made of one of tungsten, molybdenum, and gold. 제1항에 있어서,
상기 전자빔 발생부 및 상기 제한 전극부 사이에 배치되어, 상기 제한 전극부에 대한 상기 방출된 전자빔의 입사 위치를 제어하는 정전 편향기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스선 튜브.The method according to claim 1,
Further comprising an electrostatic deflector disposed between the electron beam generating portion and the limiting electrode portion and controlling an incident position of the emitted electron beam with respect to the limiting electrode portion. 제1항에 있어서,
상기 타겟부와 상기 엑스선이 전달되는 피사체 사이에 배치되고, 저에너지 엑스선을 제거하는 필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스선 튜브.The method according to claim 1,
Further comprising a filter disposed between the target portion and an object to which the X-ray is transmitted, the filter removing the low-energy X-ray. 제13항에 있어서, 상기 필터는,
상기 타겟부와 일체형으로 구비되는 것을 특징으로 하는 엑스선 튜브.14. The filter according to claim 13,
Ray tube is integrated with the target portion. 제1항에 있어서,
상기 전자빔 발생부 및 상기 제한 전극부 사이에 배치되어, 상기 제한 전극부에 의해 제한되는 나머지 전자빔에 의한 엑스선을 역행을 방지하는 도넛 형태의 전극을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스선 튜브.The method according to claim 1,
Further comprising a donut-shaped electrode disposed between the electron beam generating unit and the limited electrode unit, for preventing reverse rotation of the x-ray by the remaining electron beams limited by the limited electrode unit. 제1항에 있어서, 상기 전자빔 발생부는,
상기 전자빔을 방출하는 캐소드로 구성되고,
상기 타겟부는,
아노드로 구성되는 것을 특징으로 하는 엑스선 튜브.2. The electron beam apparatus according to claim 1,
And a cathode for emitting the electron beam,
The target portion,
And an anode. 제16항에 있어서, 상기 전자빔 발생부는,
상기 캐소드에서 방출된 전자빔을 마이크로미터 급으로 집속시키는 집속부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스선 튜브. 17. The electron beam apparatus according to claim 16,
And a focusing unit for focusing the electron beam emitted from the cathode in a micrometer scale.
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