X선 투사기는 고전압을 통해 전자를 가속하여 금속 표적재 (예: 텅스텐, 몰리브덴) 에 충돌시켜 표적재 원자 내층 전자의 약진을 자극하고 X선을 방출한다.핵심 물리적 프로세스는 다음과 같습니다.

전자 가속과 표적재 충돌: 음극은 전자를 발사하여 고압 전장의 가속을 거친 후 양극 표적재에 충돌하여 제동 복사 (연속 스펙트럼) 와 특징 X선 (특정 에너지 피크) 을 생성한다.

물질 상호작용: X선과 생물 샘플 또는 재료가 작용할 때, 광전 효과 (전자 일출), 컴프턴 산란 (전자 산란) 및 전자 대효과 (고에너지 하에서 양과 음의 전자 쌍이 생성) 를 통해 에너지 퇴적을 실현하고, 2차 전리 또는 생물 효과 (예: DNA 손상, 세포 멸망) 를 유발한다.

에너지 제어: 튜브 전압 (0.1-300kV 범위) 및 튜브 전류를 조절하여 X선 에너지 및 선량률을 제어하여 다양한 두께의 샘플 또는 실험 요구에 적응합니다.예를 들어, 하드 레이저 기계는 100-300kV 고압으로 100mm 이상의 강판을 관통할 수 있는 높은 관통성 방사선을 생성합니다.

2. 핵심 구성 요소

엑스선 소스 시스템

X선 튜브: 음극 (전자 소스), 양극 (표적 재질) 및 고압 가속 모듈을 포함하는 진공 장치.표적재는 보통 텅스텐이나 몰리브덴으로 전자가 충돌하면 X선이 발생한다.

고압 발생기: 안정된 고압 (예: 225kV 연속 조정 가능) 을 제공하여 전자 가속을 구동한다.고체 절연체 설계로 부피가 작고 절연 성능이 높다.

냉각 시스템: 자체 순환 수냉 또는 무수 설계로 X선 파이프가 2000시간 동안 작동하도록 보장합니다 (예: 볼 파이프 수명).

번들 제어 모듈

정직기 및 필터: 정직기는 방사선 빔에 초점을 맞추거나 제한하고, 필터는 저에너지 X선을 흡수하며, 0.3mm 구리 필터와 같은 에너지 스펙트럼을 최적화합니다.

조절 가능한 조사야: 10cm × 10cm 조사야 사이즈를 지원하며, 조사거리 (SSD) 15cm-100cm는 연속적으로 조절할 수 있어 서로 다른 샘플 사이즈에 적응할 수 있다.

레이저 정직 장치: 샘플을 정확하게 포지셔닝하여 방사선의 균일성을 확보합니다.

안전 보호 체계

차폐 설계: 납/텅스텐 차폐 캡슐, 방사선량이 기준보다 낮다 (예: 기계 표면에서 5cm 떨어진 곳 ≤ 60 μ R/h).

연결 잠금 및 경보 시스템: 이중 저압 연결 잠금 (문기계 연동 단전), 용량 모니터링 모듈 (실시간 누적 용량 표시), 긴급 제동 시스템 (0.3초 동안 방사선 종료).

환경 모니터링: 환경 용량 측정기가 내장되어 있으며, 기준치를 초과하면 자동으로 경보를 울린다.

제어 시스템

터치스크린 프로그래밍 가능한 인터페이스: 용량, 시간, 전압 등 파라미터 조절을 지원하며, 종양 투사 방안과 같은 일반적인 조사 모드를 저장한다.

스마트 피드백 제어: 이중 피드백 모드는 복용량의 균일성 (≥ 95%) 을 확보하고 고장 자동 진단 시스템은 94% 의 이상 작업 상황을 식별할 수 있다.

3. 성능 지표 분석

용량 성능

투여율 범위: 0.01-40Gy/min, 낮은 투여량(예: 0.1Gy/min) 및 높은 투여량(예: 16Gy/min) 실험 요구 사항을 지원합니다.

균일성: 용량 분포 균일성 ≥ 95%, 일부 장치 ± 2.5% 정밀도 (예: RAD +™반사체 설계).

안정성: 전압 출력 정확성 <±1%, 중복 정밀도 ±0.01%, 실험 중복성 확보.

에너지 및 투과성

관 전압 범위: 0.1-300kV 조정 가능, 고밀도 재료 검사에 대한 하드 레이저 기계 (100-300kV).

관통 능력: 100mm 이상의 강판을 관통할 수 있어 산업 장면의 수요를 만족시킬 수 있다.

보안 및 규정 준수

차폐 효능: 미국 CDRH 표준의 16배를 초과하고 납 보호층의 두께는 CFR211020.40 조항의 요구에 부합한다.

인증 면제: 일부 장치는 NRC 인증 없이 일반 랩에서 설치되어 사용할 수 있습니다.

운영 편의성

모듈식 설계: 당일 배포를 지원하는 이동식 발바퀴 구성요소, 이동식 전원 코드 포함

플러그 앤 플레이: 세 세트를 구성하여 다른 실험 시나리오에 맞게 필터 케이지를 교체할 수 있습니다.

애플리케이션 확장성

다학제지원: 암생물학, 줄기세포연구, DNA손상분석 등 20여개 실험방향을 망라한다.

영상 기능: 일부 설비는 엑스레이 영상을 통합하여 생물 발광, 형광 등 다중 모드 연구를 지원한다.