고에너지 X-ray 튜브 튜브 기술 발전은 미세 구조 영상을 획득할 수 있도록 소스의 해상도를 높이는 방향과, 자동차 중공업 부문 등 대형 제품의 투시 영상을 얻을 수 있는 고에너지 튜브 확보 방향으로 진행되고 있다. 고에너지 튜브는 스위스에 본사를 두고 있는 코멧 그룹에서 450kV, 최대 4500W급을 판매하고 있으며, 대형물 비파괴 검사장비 시장을 과점하고 있다. 미국의 베리안, 프랑스의 탈레스도 고에너지 튜브를 판매하고 있으나 점유율은 높지 않다. 코멧사의 경우 600kV급 소스까지 라인업되어 있으나, 업계에서는 일반적으로 정전 방식으로 전자를 가속할 수 있는 한계를 500kV 내외라고 판단하고 있고, 이를 초과할 경우 고압 발생장치나 튜브의 내구성에 한계가 발생하는 것으로 알려져 있다. 이 정도의 가속전압은 대부분 Al 기준 30cm 정도, Fe나 Steel 기준 10cm 이내의 투과 능력을 갖게 된다. 자동차, 항공기 엔진, 선박용 부품 등의 대형물 검사에는 활용할 수 없다. 선형 가속기 대형물 검사의 한계를 극복하기 위해 RF(Radio Frequency) 전자파를 사용해서 초고속으로 가속된 전자를 활용하는 고에너지 X-Ray 발생장치에 관한 연
X-Ray 발생장치에서 투시 영상의 해상도를 좌우하는 Focal Spot Size는 어떻게 결정되며, 제품의 확대 배율은 open tube와 closed tube에서 차이가 나는 이유가 무엇인지에 관한 의문은 발생장치의 구조를 파악하면 알 수 있다. open tube X-Ray 발생 원리는 open tube와 closed tube 모두 유사하지만, 내부 구조는 상당 부분 차이가 있다. 우선 micro-focus open tube의 경우, 지름이 150mm 내외, 길이가 500∼600mm 정도이며, 고압 발생장치를 제외한 총 무게가 40Kg 전후로 부피가 크고 무게가 많이 나가는 특징이 있다. 고압 발생장치 일체형 모델의 경우에는 60Kg을 상회한다. 그림 1의 우측 그림에서 보듯이 내부 구조에 대해 핵심 유닛을 중심으로 간단하게 설명하고자 한다. 그림 1. 쎄크의 Open tube(Transmission Type) 외관 및 내부구조 이는 튜브의 하단에 위치하며, 광원으로 쓰이는 열전자를 발생시키는 Cathode Filament와 그 상부에 (+)전압이 인가되어 열전자를 가속시켜주는 Anode, 가속된 전자 빔을 집속하고 초점을 확보하는 Electro
X-Ray 영상의 특성 1. Focal Spot Size X-Ray 검사기술은 대상물의 내부 구조를 관찰하기 위하여 투시 영상을 획득하는 것으로부터 시작되는데, 일반 비전 기술과 구분되는 고유의 특성을 갖고 있다. 우선 획득한 X-Ray영상의 해상도에 관련된 내용을 설명한다. X-Ray 영상의 해상도는 발생장치의 Focal Spot Size와 관련이 깊다. X-Ray 발생장치의 전자총에서 발생된 전자는 애노드와의 전위차에 의하여 Target 방향으로 가속되는데 Target으로 이동하며 경로 상에 위치한 집속 렌즈에 의해 중심 방향으로 모아진다. 집속된 전자가 Target에 충돌하는 지점을 Focal Spot이라 하며, 그 지름을 Focal Spot Size라 한다. 전자 빔이 가장 이상적으로 집속이 된다면 전자 하나 크기의 Focal Spot Size가 형성되나 현실적으로 불가능하다. 발생장치의 특성을 규정할 때 Focal Spot Size는 영상의 해상력을 판단하는 기준으로 사용되며, 크기가 작아지면 기하학적 불선명도가 줄고, 화면의 품질과 미세 관찰능력이 향상되므로 영상의 품질을 좌우하는 척도로 사용한다. 보통 튜브를 선정할 때 Focal Spot의 3~
방사선이란? 우라늄, 플루토늄과 같은 원자량이 매우 큰 원소들은 핵이 너무 무겁기 때문에 상태가 불안정해 스스로 붕괴를 일으킨다. 이러한 원소들이 붕괴하여 다른 원소로 바뀌게 될 때 몇 가지 입자나 전자기파를 방출하는데 이것이 바로 방사선이다. 방사선을 내놓는 원소를 방사성 원소라고 하며 이렇게 방사선을 내놓는 능력을 방사능이라고 한다. 이러한 원소가 붕괴할 때 나오는 방사선은 α(알파)선, β(베타)선, γ(감마)선 세 가지다. 하지만 일반적으로 방사선이라고 할 때는 이 세 가지뿐만 아니라 X선, 중성자선 같은 다른 입자나 전자기파를 합쳐서 언급하는 경우가 많다. 방사선은 α(알파)선, β(베타)선, 중성자선과 같이 운동하는 입자인 입자선(粒子線)과 X선, γ(감마)선과 같은 전자기파, 이 두 가지로 크게 구분할 수 있다. 그림 1. 전자기파 스펙트럼 X-Ray란? 우리가 일반적으로 의료나 산업부문에서 물체의 형상을 검사하기 위해 사용하는 X선 또는 X-Ray는 파장이 10nm(10×10-9m)∼0.01nm 영역이며, 주파수는 30PHz(30×1015 Hz)∼3
2014년, 도요타는 급발진 수사 종결에 대해 미국 법무부와 합의하며 12억 달러의 벌금을 부과 받았다. 이 과정에서 크루즈 컨트롤 용도의 자동차 전장 부품을 제조하는 공정 내 인쇄회로기판의 코팅 결함으로 인해 반도체 칩의 납땜 단자에 균열이 발생할 수 있고, 이를 지속적으로 사용할 경우 제어상의 문제를 일으킬 수 있다는 내부 보고서가 공개 됐다. 또한 이 결함으로 인해 차량이 급 가속할 수 있다는 가능성이 제기됐다. 도요타는 이 보고서에서 “크루즈 컨트롤 스위치가 ON 상태일 때 시동을 걸면, 엔진 스피드가 갑자기 올라갈 수 있으며, 브레이크 페달을 강하게 밟지 않은 상태에서 자동 변속기를 D나 R로 이동시킬 경우 자동차가 급 가속될 수 있다”는 가능성을 제시하고 당시 결함이 발견된 모델과 생산 기간 등을 명시했다. 이는 리콜을 통해 무상으로 부품을 교환할 예정이라고 밝혔다. 미국 도로교통안전국 공문에서 확인된 이 사례는 전장부품 결함으로 인한 오작동 가능성을 최종 제조사가 인정한 것이라는 점에서 주목된다. 더불어 운전자의 의지가 반영되지 않은, 즉 하드웨어의 결함으로 인해 차량이 오작동 또는 급 발진할 수 있다는 가능성을 인정한 점에
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