휴대형·고출력 엑스선관의 설계기술 개발 및 전자빔 특성 연구 (Development of the Design Technology and Properties of an Electron Beam from a Portable X-ray Tube with a High Output Power)

서지정보

· 발행기관 : 한국물리학회
· 수록지 정보 : 새물리 / 67권 / 1호 / 82 ~ 87페이지
· 저자명 : 박태영, 이혜리, 이상석, 박래준

초록

OPERA-3D/SCALAR 시뮬레이션 프로그램을 이용하여 소형$\cdot$고출력 엑스선관용 음극 차폐막에 의존하는 전자빔 초점 크기를 구하였다. 음극과 양극인 텅스텐 필라멘트와 타겟에 인가한 전압, 온도, 열 전자 일 함수 등을 고정하여 휴대형$\cdot$고출력용 엑스선 집속관 성능을 결정짓는 요소를 최적화하였다. 엑스선관을 음극과 양극, 음극덥게, 음극차폐막 영역을 나누어 유한요소법 분석법으로 엑스선 집속관 필라멘트로부터 방출되는 열전자 궤적을 시뮬레이션 하였다. 전자밀도 분포함수로터 집속관의 음극 차폐막 유무에 따른 열전자 방출 궤적과 타겟에서 열전자 초점을 비교한 결과, 초점 크기로 길이 방향 4.5 mm과 폭 방향 1.5 mm를 구현하였다. 차폐를 통해 초점의 크기를 좌우 전류밀도 분포가 중심으로 모아지는 형태를 확인할 수 있었다.

영어초록

The size of a focused spot depending on the cathode shield for a portable and high-output X-ray tube were simulated by using the OPERA-3D SW program. Parameters, such as the voltage, the temperature, and the work function of thermal electrons applied to the filament as a cathode and to the target as an anode, were optimized, and the performance of the X-ray focusing tube was determined. The orbits of the electrons in the thermal electron beam emitted from the filament of the X-ray tube were simulated by using the finite element method for the anode, cathode cup, and shield plate. Through an analysis of the distribution of the electron-beam density with and without a cathode shield plate, the average magnitudes of the lengths and widths spots symmetrically focused were found to be 4.5 mm and 1.5 mm, respectively.

참고자료

· 없음