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고전압, 대전류의 고정형 아노드 디지털 엑스선 튜브 기술

전수책임자
송윤호
참여자
강준태, 김재우, 박소라, 송윤호, 정진우
기술이전수
2
이전연도
2021
협약과제
14ZE1100, ETRI 창의연구실 사업, 손승원
17ZB1100, 나노 전자원 기술연구, 송윤호
19JB1500, 고속, 가변 프레임의 디지털 엑스선 소스를 이용한 엑스선 투시 영상 시스템 기술 개발, 송윤호
19JB1700, 신개념의 디지털 엑스선 소스와 이를 활용한 차세대 무압박, 무고통 유방 CT 기술 개발, 송윤호
19PB1800, 고출력 고속 디지털 변조 가능 나노 냉음극 엑스선 튜브 혁신기술 개발, 송윤호
19ZB1200, 임플란터블 능동 전자소자 원천기술 개발, 이정익
20HB3200, 초고밀도 ICT 제품 검사용 디지털 마이크로포커스 엑스선 튜브 개발과 이를 이용한 고생산성의 인라인 검사 장비 선도 개발, 송윤호
20ZB1100, ICT 창의기술 개발, 백용순
진공 밀봉된 고전압, 대전류의 고정형 아노드 디지털 엑스선 튜브 기술
디지털 엑스선 소스는 전계방출 전자원을 적용하여 기존의 열전자원 아날로그 엑스선 소스의 단점을 극복할 수 있다. 탄소나노튜브(Carbon nanotube; CNT)와 같은 나노 구조 재료에 전기장을 인가하여 양자역학적 터널링으로 얻는 전계방출 전자빔은 고속, 정밀 제어가 가능하기 때문에 엑스선 소스의 디지털화가 가능하고 짧은 펄스의 엑스선은 초저선량으로 고선명 투시 영상을 제공할 수 있으며, 아울러 전자빔 발생 및 가속, 제어에 필요한 시스템을 용이하게 구현할 수 있는 장점을 가진다
고전압, 대전류의 고정형 아노드 디지털 엑스선 튜브 기술은 고내전압 절연 스페이서 재료 및 효과적인 에이징 방법을 기반으로 디지털 엑스선 튜브의 고전압, 대전류 성능을 얻을 수 있으며, 이에 따라 기존 아날로그 엑스선 튜브에 비해 초저선량, 고선명의 엑스선 영상을 제공할 수 있다
- 진공 밀봉된 고전압, 대전류의 고정형 아노드 디지털 엑스선 튜브 기술
· 고전압, 대전류의 고정형 아노드 디지털 엑스선 튜브 설계 및 절연 재료 기술
· 고전압, 대전류의 고정형 아노드 디지털 엑스선 튜브 제작 및 평가 기술
- 진공 밀봉된 고전압, 대전류의 고정형 아노드 디지털 엑스선 튜브 기술
1. 고전압, 대전류의 고정형 아노드 디지털 엑스선 튜브 설계 및 절연 재료 기술
· 4극(캐소드, 게이트, 포커스, 아노드)형 디지털 엑스선 튜브 설계
· 전계 방출 모델링, 전자빔 궤적 시뮬레이션 및 해석
· 디지털 엑스선 튜브 절연 재료, 구조, 부품 설계 및 해석
2. 고전압, 대전류의 고정형 아노드 디지털 엑스선 튜브 제작 및 평가 기술
· 브레이징 지그 설계 및 진공 밀봉 공정
· 디지털 엑스선 튜브 제작
· 디지털 엑스선 튜브 에이징 및 엑스선 방출 특성 평가
고전압, 대전류의 고정형 아노드 디지털 엑스선 튜브 기술은 방사선 피폭 문제와 엑스선 투시 영상의 실시간 진단 및 수술 과정의 시?공간 해상도를 획기적으로 개선하여 실시간 엑스선 투시영상 기기 시장에 대한 국내 기술의 글로벌 리더쉽 확보에 크게 기여할 것이다
이를 기반으로 저선량, 고해상도 영상 특성이 요구되는 mini C-arm 기술에도 본 기술을 활용할 수 있으며, 이는 방사선 피폭의 최소화가 반드시 필요한 신생아의 의료영상진단 및 실시간 수술에 필요한 엑스선 투시 영상 장비로 활용될 수 있으며, 더불어 개발된 디지털 엑스선 소스 기반 엑스선 투시 영상 기술은 실시간 3차원 CT 및 실시간 영상보정이 가능한 4D C-arm 장비의 핵심 기술로 활용 가능할 것으로 기대됨