CN105452804B - X线装置及构造物的制造方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种可抑制检测精度降低的装置及构造物的制造方法。检测装置(1)是对被测定物(S)照射X线并检测通过被测定物的X线的装置,包含射出X线的X线源、保持被测定物的桌台(3)、检测从X线源射出并通过被测定物的穿透X线的至少一部分的检测器(4)、以及一边支承桌台一边引导桌台往与X线源的光轴(Zr)平行的方向移动的第1引导装置(5A)及第2引导装置(5B)。检测装置,其与光轴(Zr)平行、且用以规定桌台的移动的平面的引导面(GP),通过检测器的穿透X线的检测区域(DR)内。

Description

X线装置及构造物的制造方法
技术领域
本发明是关于X线装置及构造物的制造方法。
背景技术
作为以非破坏方式取得物体内部信息的装置,例如有下述记专利文献所记载的对物体照射X线,并检测通过该物体的穿透X线的X线装置。
[先行技术文献]
[专利文献1]美国专利申请公开第2009/0268869号说明书
发明内容
发明欲解决的课题
对检测装置而言,必须提升测量支承物体移动的桌台在移动方向的位置的测量装置,其决定移动方向的位置的精度。检测装置中,当引导支承物体移动的桌台的装置的位置、与检测穿透过物体的穿透X线的检测器的检测位置过于分离时,桌台测定位置的定位精度即有降低的可能性。其結果,检测精度即有可能降低。
本发明的态样,其目的在提供一种能抑制检测精度降低的X线装置及构造物的制造方法。
用以解决课题的手段
本发明第1态样,是一种X线装置,是对被检物体照射X线并检测通过该被检物体的X线,其具备:X线源,从发光点射出X线;载台,支承该被检物体;检测器,检测从该X线源射出、通过该被检物体的穿透X线的至少一部分;移动装置,为改变该发光点与该被检物体间的距离、或该发光点与该检测器间的距离的至少一方的距离,而使该X线源、该载台或该检测器之一作为移动物体移动于第1方向;以及第1测量装置及第2测量装置,是测量在该第1方向的该移动物体的位置;该第1测量装置与第2测量装置,是配置在该移动装置的可移动区域中与该第1方向交叉的第2方向。
本发明第2态样,是一种X线装置,是对被检物体照射X线并检测通过该被检物体的X线,其具备:X线源,从发光点射出X线;载台,支承该被检物体;检测器,检测从该X线源射出、通过该被检物体的穿透X线的至少一部分;以及引导装置,为改变该发光点与该被检物体的距离或该发光点与该检测器的距离中的至少一方的距离,将该X线源、该载台及该检测器中的至少一者移动以平面的引导面加以规定,以引导该移动;包含该引导面、与该引导面平行的平面,是配置在以该检测器检测通过该被检物体的穿透X线的区域内。
本发明第3态样,是一种X线装置,是对被检物体照射X线并检测通过该被检物体的X线,其具备:X线源,从发光点射出X线;载台,支承该被检物体;检测器,检测从该X线源射出、通过该被检物体的穿透X线的至少一部分;以及引导装置,是引导该X线源、该载台及该检测器中至少一者的、在与连结该发光点与该检测器接受该X线的受光面中心的轴平行方向的移动;包含规定该X线源、该载台及该检测器的移动平面的引导面、与该引导面平行的平面,是配置在连结该发光点与该检测器接受该X线的受光面中心的轴的近旁。
本发明第4态样,是一种构造物的制造方法,其包含:作成关于构造物形状的设计信息、根据该设计信息制作该构造物、以制作的该构造物为该被检物体使用前述X线装置测量所制作的该构造物的形状、以及比较该测量所得的形状信息与该设计信息。
发明效果
根据本发明的态样,可提供一种能抑制检测精度降低的X线装置及构造物的制造方法。
附图说明
图1是显示实施形态的装置的一例的图。
图2是显示实施形态的装置具有的支承体的一例的立体图。
图3显示图2所示的支承体的第1侧壁的侧视图。
图4是显示图2所示的支承体的第2侧壁的侧视图。
图5是显示实施形态的装置具有的支承体的一例的仰视图。
图6是图1的A-A线剖视图。
图7是检测装置的俯视图。
图8是显示检测装置具备的桌台支承体的立体图。
图9是用以说明使移动于桌台旋转轴方向的构造的图。
图10是用以说明使移动于桌台旋转轴方向的构造的图。
图11是显示支承桌台的第2可动构件的图。
图12是显示配重的图。
图13是用以说明引导装置的引导面的图。
图14是用以说明引导装置的引导面的图。
图15是用以说明引导装置的引导面的图。
图16是显示检测区域的图。
图17是显示检测区域的图。
图18是显示检测区域与引导面的关系的图。
图19是显示在比较例的检测区域与引导面的关系的图。
图20是显示在本实施形态的检测区域与引导面的关系的图。
图21是显示本实施形态中的检测区域与引导面的关系的图。
图22是显示本实施形态中的检测区域与引导面的关系的变形例的图。
图23是显示桌台支承体的变形例的图。
图24是显示桌台支承体的变形例的图。
图25是显示桌台支承体的变形例的图。
图26是显示第1引导装置及第2引导装置的配置的变形例的图。
图27是显示实施形态的变形例的检测装置的图。
图28是显示实施形态的变形例的检测装置的图。
图29是显示实施形态的变形例的检测装置的图。
图30是显示本实施形态的X线源的一例的剖面图。
图31是用以说明实施形态的检测装置的一动作例的流程图。
图32是用以说明实施形态的检测装置的一动作例的图。
图33是用以说明实施形态的检测装置的一动作例的图。
图34是显示使用实施形态的检测装置测量被测定物形状等的一程序例的流程图。
图35是显示使用实施形态的检测装置测量被测定物形状等的一程序例的图。
图36是显示使用实施形态的检测装置测量被测定物形状等的一程序例的图。
图37是显示使用实施形态的检测装置测量被测定物形状等的一程序例的图。
图38是显示具备实施形态的检测装置的构造物制造系统的一例的图。
图39是显示以构造物制造系统进行的处理流程的流程图。
图40是显示实施形态的变形例的检测装置的图。
【主要元件符号说明】
1、1a、1b、1c、1e、1f:检测装置
2:X线源
3:桌台
6R:肋部
6H:贯通孔
6SA:第1侧壁
6SB:第2侧壁
6B、6Bf:底部
具体实施方式
针对用以实施本发明的形态(实施形态),参照图面详细说明如后。本发明并不受以下记载的实施形态限定。
以下的说明中,是设定一个XYZ正交坐标系,一边参照此XYZ正交坐标系、一边说明各部的位置关系。设水平面内的既定方向为Z轴方向、于水平面内与Z轴方向正交的方向为X轴方向、与Z轴方向及X轴方向分别正交的方向(亦即铅直方向)为Y轴方向。又,设绕X轴、Y轴及Z轴的旋转(倾斜)方向分别为θX、θY及θZ方向。
图1是显示实施形态的装置的一例的图。图2是显示实施形态的装置具有的支承体的一例的立体图。图3是显示图2所示的支承体的第1侧壁的侧视图。图4是显示图2所示的支承体的第2侧壁的侧视图。图5是显示实施形态的装置具有的支承体的一例的仰视图。作为本实施形态的X线装置的检测装置1,是对作为被检物体的被测定物S照射X线XL、检测穿透过该被测定物S的穿透X线。X线是例如波长1pm至30nm程度的电磁波。X线,包含约50eV的超软X线、约0.1keV至2keV的软X线、约2keV至20keV的X线及约20keV至100keV的硬X线中的至少一种。
本实施形态中,检测装置1,包含对被测定物S照射X线,并检测穿透过被测定物S的穿透X线,以非破坏方式取得被测定物S的内部信息(例如,内部构造)的X线CT检査装置。本实施形态中,被测定物S,包含例如机械零件或电子零件等的产业用零件。X线CT检査装置,包含对产业用零件照射X线,以检査该产业用零件的产业用X线CT检査装置。
图1中,检测装置1,包含射出X线XL的X线源2、作为支承被测定物S的载台的桌台3、检测从X线源2射出并通过桌台3所支承的被测定物S的穿透X线的至少一部分的检测器4、以及一边支承桌台3一边引导桌台3往与X线XL的光轴平行方向移动的引导装置5。与X线XL的光轴平行方向是Z轴方向。本实施形态中,桌台3被支承于桌台支承体7。桌台3,只要具有支承被测定物S的功能即可,亦可进一步具有往X轴方向、Y轴方向、Z轴方向、θX方向、θY方向及θZ方向中的至少一方向移动的机构。引导装置5,引导桌台支承体7往与X线XL的光轴平行的方向移动。藉由此种构造,桌台3即通过桌台支承体7而被引导装置5引导,往与X线XL的光轴平行的方向移动。
本实施形态中,检测装置1具有安装X线源2、检测器4、与引导装置5的支承体6。X线源2、检测器4及引导装置5是以同一支承体6加以支承。藉由此种构造,由于X线源2、检测器4及引导装置5是与支承体6一起同样的动作,因此与将此等安装于不同构造物的情形相较,可减小姿势变化时的位置关系的变化。其结果,检测装置1,可抑制因X线源2、检测器4与引导装置5间的位置关系的变化导致的检测精度的降低。
支承体6,如图2所示,具有作为第1支承构件的第1侧壁6SA、作为第2支承构件的第2侧壁6SB、与作为第3支承构件的底部6B。第1侧壁6SA与第2侧壁6SB,是以设在此等的第1端部6SA1、6SB1侧的作为第4支承构件的第3侧壁6SC与设在此等的第2端部6SA2、6SB2侧的作为第5支承构件的第4侧壁6SD连结。第1侧壁6SA、第2侧壁6SB、第3侧壁6SC及第4侧壁6SD,是从为板状部分的底部6B立起的板状或壁状的部分。具体而言,第1侧壁6SA、第2侧壁6SB、第3侧壁6SC及第4侧壁6SD,如图5所示,是从长方形形状的底部6B的各边的部分立起。第1侧壁6SA、第2侧壁6SB、第3侧壁6SC、第4侧壁6SD及底部6B,从此等的壁面由正交方向观察时的形状,皆为长方形形状。
第1侧壁6SA与第2侧壁6SB彼此方向相对,且壁面成平行。第3侧壁6SC与第4侧壁6SD彼此方向相对,且壁面成平行。第1侧壁6SA的壁面及第2侧壁6SB的壁面与第3侧壁6SC的壁面及第4侧壁6SD的壁面正交。在由底部6B与第1侧壁6SA、第2侧壁6SB、第3侧壁6SC及第4侧壁6SD围成的空间6SP内,配置检测装置1所具备的机器类、例如使支承被测定物S的桌台3旋转、或往X轴方向或Y轴方向移动的机构等。
第3侧壁6SC,如图2、图3及图4所示,具有朝离开本身的方向突出的第1凸部6SCX。与第3侧壁6SC同样的,第4侧壁6SD亦具有朝离开本身的方向突出的第2凸部6SDD。如图1所示,于第1凸部6SCX安装有支承X线源2的X线源支承构件2S。于第2凸部6SDD安装有支承检测器4的检测器支承构件4S。藉由此种构造,X线源2被安装在第1侧壁6SA及第2侧壁6SB的第1端部6SA1、6SB1侧。检测器4被安装在第1侧壁6SA及第2侧壁6SB的第2端部6SA2、6SB2侧。
如图2至图5所示,第1侧壁6SA、第2侧壁6SB、第3侧壁6SC、第4侧壁6SD及底部6B,具有厚度(与板面正交方向的尺寸)较其他部分小的多个薄层部6G。本实施形态中,薄层部6G为矩形。相邻薄层部6G之间6R的厚度(与板面正交方向的尺寸),较薄层部6G的厚度大、且较相邻2个薄层部6G间的间隔大。如前所述,相邻薄层部6G之间6R,为第1侧壁6SA、第2侧壁6SB、第3侧壁6SC、第4侧壁6SD及底部6B的肋部。以下,将相邻薄层部6G之间6R适当的称为肋部6R。
支承体6,由于第1侧壁6SA、第2侧壁6SB、第3侧壁6SC、第4侧壁6SD及底部6B具有薄层部6G,因此能抑制质量増加。又,由于第1侧壁6SA、第2侧壁6SB、第3侧壁6SC、第4侧壁6SD及底部6B具有肋部6R,因此支承体6亦能抑制因具有多个薄层部6G而导致的强度降低。
本实施形态中,支承体6是以线膨胀系数小的材料制作。线膨胀系数小的材料,例如,可使用在铁中加入36%的镍、被称为不变钢(invar或super invar)的合金。此等材料,一般是非常昂贵的。如前所述,本实施形态中,由于支承体6具有薄层部6G,因此能减少用于支承体6的材料的使用量。是以,于支承体6使用线膨胀系数小的高价材料时,若支承体6具有多个薄层部6G的话,即能抑制支承体6的制造成本増加。
如前所述,在支承体6安装有X线源2、检测器4、与引导装置5。支承被测定物S的桌台3,是通过桌台支承体7及引导装置5被支承体6支承。由于支承体6是以线膨胀系数小的材料制作,因此在以检测装置1进行被测定物S的形状等的测量时,即使支承体6周围的温度上升,亦能抑制支承体6因温度造成的尺寸变化。其结果,即能将因支承体6的热膨胀造成的X线源2、检测器4、引导装置5、与桌台3间的相对位置关系的变化,抑制于最小限。因此,检测装置1能将被测定物S的形状等的测量精度降低的情形,抑制于最小限。
本实施形态中,第1侧壁6SA、第2侧壁6SB、第3侧壁6SC、第4侧壁6SD及底部6B,例如是以铸造等方式制作成一体的构造物。藉由此方式,能容易的制造支承体6。当然,支承体6亦能以铸造以外的制造方法制作。
第1侧壁6SA及第2侧壁6SB,如图2、图3及图4所示,具有贯通于与壁面正交方向的多个贯通孔6H。各个贯通孔6H设在第1侧壁6SA及第2侧壁6SB的壁面的不同位置,具体而言,是在Y轴方向及Z轴方向设置在不同位置。藉由此种构造,可从多个贯通孔6H容易的进入支承体6的空间6SP。因此,可容易的对配置在空间6SP的检测装置1所具备的机器类进行清洁或保养等。此外,由于多个贯通孔6H是在Y轴方向及Z轴方向设置于不同位置,因此可利用不同的贯通孔6H容易的进入内部空间SP的不同位置。因此,即使检测装置1所具备的机器类是配置在空间6SP的不同位置,亦能容易的进行前述机器类的清洁或保养。
本实施形态中,检测装置1收纳在一形成为从X线源2射出的X线XL进行的内部空间SP的腔室构件8内。本实施形态中,检测装置1配置在内部空间SP。本实施形态中,检测装置1具备对X线源2的至少一部分供应温度经调整的气体G的供应口26。供应口26配置在内部空间SP。
如图1所示,支承体6具有多个脚6F。多个脚6F,安装在图2所示的支承体6的底部6B。脚6F与腔室构件8的底部8B接触。藉由脚6F的设置,支承体6的下面、亦即与腔室构件8的底部8B方向相对的面与腔室构件8的底部8B是分离的。亦即,支承体6的下面与腔室构件8的底部8B之间形成有空间。又,支承体6的下面的至少一部分与腔室构件8的底部8B可以是接触的。支承体6的底部6B,配置在作为设置对象的腔室构件8的底部8B侧。亦即,底部6B是检测装置1的设置侧(设置对象侧)。本实施形态中,检测装置1,虽是将支承体6装载于腔室构件8的底部8B,但支承体6的设置方法不限定于此。例如可使用钢索等将支承体6悬吊于设置对象。支承体6的多个脚6F,具备用以抑制来自检测装置1的外部的振动通过腔室构件8、例如传递至X线源2的防振机构。防振机构是使用例如空气弹簧或以金属形成的弹簧。又,防振机构可以不是用于多个脚6F的每一个。
本实施形态中,腔室构件8设置在支承面FR上。支承面FR,包含工场等地面。腔室构件8被多个脚8S支承。腔室构件8通过脚8S配置在支承面FR上。本实施形态中,藉由脚8S的设置,腔室构件8的下面与支承面FR是分离的。亦即,腔室构件8的下面与支承面FR之间形成有空间。当然,腔室构件8的下面的至少一部分与支承面FR亦可以是接触的。本实施形态中,腔室构件8包含铅。腔室构件8可防止内部空间SP的X线XL漏出至腔室构件8的外部空间RP。
本实施形态中,在腔室构件8安装有热传导率较腔室构件8小的构件。本实施形态中,此构件是配置在腔室构件8的外面。此构件,可抑制内部空间SP的温度受到外部空间RP的温度(温度变化)的影响。亦即,此构件具有抑制外部空间RP的热传递至内部空间SP的隔热构件的功能。此构件,例如包含塑胶。本实施形态中,此构件,例如包含发泡聚苯乙烯或铁。例如,可以将铁配置在腔室构件的内侧。此场合,腔室构件8除铅构件外,亦配置有铁支构件,因此能补强腔室构件8的强度。又,腔室构件8与铁的构件可直接接触、或腔室构件8的至少一部分与铁的构件接触。
X线源2对被测定物S照射X线XL。X线源2具有射出X线XL的射出部2E。X线源2形成点X线源。本实施形态中,射出部2E包含点X线源。X线源2对被测定物S照射圆锥状的X线(所谓的cone beam)。又,X线源2可以调整射出的X线XL的强度。调整从X线源2射出X线XL的强度时,可以是根据被测定物S的X线吸收特性等进行X线XL的强度调整。此外,从X线源2射出的X线的扩张形状不限于圆锥状,亦可以是例如扇状的X线(所谓的fan beam)。
射出部2E朝向+Z方向。+Z方向是从X线源2朝向检测器4的方向。本实施形态中,从射出部2E射出的X线XL的至少一部分,是在内部空间SP中朝+Z方向行进。
供应口26,对X线源2的至少一部分供应温度经调整的气体G。本实施形态中,检测装置1具备调整气体G的温度的调整装置25。调整装置25是以例如电力动作。供应口26将来自调整装置25的气体G供应至内部空间SP。本实施形态中,调整装置25配置在腔室构件8的外部空间RP。调整装置25设置于支承面FR。调整装置25与导管26P连接。导管26P将调整装置25与腔室构件8的内部空间SP加以连接。
导管26P开口于腔室构件8的内部空间SP。此开口的功能是作为对内部空间SP供应气体G的供应口26。本实施形态中,调整装置25,例如导入外部空间RP的气体,调整该气体的温度。经调整装置25调整温度的气体G,通过导管26P被送至供应口26。供应口26配置成与X线源2的至少一部分方向相对。供应口26将来自调整装置25的气体G供应至X线源2的至少一部分。
检测器4,在内部空间SP,较X线源2及桌台3配置在+Z侧。检测器4与X线源2的射出部2E方向相对。检测器4的位置,是固定在既定位置。又,检测器4可以是能移动。桌台3,在内部空间SP中,可在X线源2与检测器4之间移动。检测器4,具有闪烁器部36与接受在闪烁器部36产生的光的受光部37,闪烁器部36具有包含穿透过被测定物S的穿透X线的来自X线源2的X线XL射入的射入面4DP。检测器4的射入面4DP与被支承于桌台3的被测定物S方向相对。射入面4DP是检测器4的X线射入的面。本实施形态中,是从X线源2照射的X线XL、及从X线源2照射并穿透过被测定物S的穿透X线中的至少一方,射入射入面4DP。
闪烁器部36,包含因被X线XL照射而产生与该X线不同波长的光的闪烁(scintillation)物质。受光部37包含光电倍増管。光电倍増管包含藉由光电效果将光能转换为电能的光电管。受光部37,将在闪烁器部36产生的光予以増幅后,转换成电气信号输出。检测器4具有多个闪烁器部36。闪烁器部36,在XY平面内配置多个。闪烁器部36被配置成阵列状。检测器4具有与多个闪烁器部36的各个连接的多个受光部37。检测器4,亦可是将射入的X线不转换成光、而直接转换成电气信号。
检测装置1的动作是以控制装置9加以控制。控制装置9,是例如控制X线源2的动作、或由检测器4从检测穿透过被测定物S的穿透X线的结果算出被测定物S的形状、或控制桌台3的移动、或控制调整装置25的动作。控制装置9,例如电脑。
图6是图1的A-A箭头剖视图。图7是检测装置的俯视图。图8是显示检测装置具备的桌台支承体的立体图。图6及图7中所示的符号Zr,代表X线源2的光轴。本实施形态中,光轴Zr与Z轴平行。以下的例中亦同。如图6及图7所示,桌台3被桌台本体3B支承。桌台3,具备用以支承被测定物S的支承机构(亦称物体支承机构)3S。支承机构3S,是例如采用藉由负压吸附支承对象物体的方式。支承机构3S,并不限定于吸附方式,亦可以是采用例如以构件夹持支承对象物体的方式。桌台3设有支承机构3S,且支承机构3S支承被测定物S的面为支承面3P。本实施形态中,X线源2的光轴是将于X线源2发出的X线的发光点与检测器4具有的多个受光部37的中心加以连结的线。检测器4具有的多个受光部37的中心,在图1中,是X轴方向及Y轴方向的各个中心线相交的点。
桌台本体3B支承桌台3、且固定于桌台3的安装对象。桌台本体3B,具备用以使桌台3绕与支承面3P正交的轴Yr旋转的旋转驱动装置3D。与桌台3的支承面3P正交的轴Yr,在以下说明中亦适当的称为桌台旋转轴Yr。桌台旋转轴Yr,由于是与Y轴平行的轴,因此桌台3往θY方向旋转。旋转驱动装置3D,例如具备电动马达,以电动马达的旋转力使桌台3旋转。
桌台3,具备用以测量桌台3的旋转量(于θY方向的位置)的旋转编码器10。旋转编码器10,包含例如设于桌台本体3B的标尺构件10S、与设于桌台3检测标尺构件10S的刻度的编码器读头10E。藉由此种构造,旋转编码器10测量桌台3相对桌台本体3B的旋转量。图1所示的控制装置9,例如根据旋转编码器10所测量的桌台3的旋转量,控制旋转驱动装置3D的动作,以控制桌台3的旋转量。
桌台本体3B安装在第1可动构件11。第1可动构件11,是被安装在基台12的作为引导构件的轨道13R支承。基台12安装在第2可动构件14。第2可动构件14是通过安装在桌台支承体7与第2可动构件14之间的引导机构15,安装于桌台支承体7。如以上所述,桌台3通过桌台本体3B、第1可动构件11、轨道13R、基台12、第2可动构件14与引导机构15,被支承于桌台支承体7。
如图7所示,基台12,在第1可动构件11侧,具备以既定间隔实质平行的配置的多条(本实施形态中为2条)轨道13R、13R。2条轨道13R、13R是朝着X轴方向延伸。第1可动构件11被轨道13R、13R引导,沿轨道13R、13R往X轴方向移动。第1可动构件11,被螺旋轴16螺入本身具有的螺帽。螺旋轴16安装在致动器17的输出轴。本实施形态中,致动器17为电动马达。致动器17使螺旋轴16旋转。螺旋轴16,是以被基台12支承的轴承18A、18B支承为可旋转。本实施形态中,螺旋轴16是以本身的轴线与X轴实质平行的方式,被轴承18A、18B支承。
当致动器17旋转时,螺旋轴16亦旋转。由于螺旋轴16是螺入第1可动构件11所具有的螺帽,因此当螺旋轴16旋转时,第1可动构件11即往X轴方向移动。本实施形态,在第1可动构件11所具有的螺帽与螺旋轴16之间配置有滚珠。亦即,第1可动构件11藉由滚珠螺杆机构往X轴方向移动。此时,如前所述,2条轨道13R、13R引导第1可动构件11往X轴方向的移动。
第1可动构件11的移动量(X轴方向的位置)以线性编码器19检测。线性编码器19包含编码器读头19E与线性标尺19S。线性标尺19S安装在基台12的第1可动构件11侧。编码器读头19E安装在与第1可动构件11的线性标尺19S相对的位置。线性编码器19,测量第1可动构件11相对基台12在X轴方向的移动量。图1所示的控制装置9,例如根据线性编码器19测量的第1可动构件11的移动量,控制致动器17的动作以控制第1可动构件11的移动量。亦即,控制装置9,根据线性编码器19测量的第1可动构件11的移动量,控制桌台3在X轴方向的移动量。
如图6及图7所示,安装基台12的第2可动构件14,是通过多(本实施形态中为2个)个引导机构15、15安装、支承于桌台支承体7。引导机构15包含作为引导构件的轨道15R与移动体15M。移动体15M安装于轨道15R,藉由轨道15R,引导往轨道15R延伸方向的移动。藉由此种构造,第2可动构件14可往与桌台3的支承面3P正交的方向移动。轨道15R安装于桌台支承体7。
如图6及图8所示,桌台支承体7包含第1构件7A、第2构件7B、与第3构件7C。第1构件7A配置在支承体6的第1侧壁6SA侧。第2构件7B配置在支承体6的第2侧壁6SB侧。第3构件7C,如图8所示,将第1构件7A的第1端部7AT1与第2构件7B的第1端部7BT1加以连结。本实施形态中,第1构件7A、第2构件7B及第3构件7C皆为板状的构件。第1构件7A与第2构件7B,板面彼此方向相对。
第1构件7A、第2构件7B及第3构件7C,是配置在作为以检测器4检测通过被测定物S的穿透X线的区域的检测区域DR外侧。当以检测器4为基准时,如图6及图7所示,第1构件7A、第2构件7B及第3构件7C是配置在检测器4的射入面4DP的外侧。藉由此种构造,桌台支承体7,由于能避免与检测区域DR的干涉,因此检测装置1的检测区域DR,其整体能有效利用。关于检测区域DR,留待后述。
本实施形态中,桌台支承体7,是将第1构件7A与第2构件7B与第3构件7C,例如以铸造或锻造等的制造方法制作成一体的构造物。藉此种方式,能容易的制作桌台支承体7。又,以前述制造方法制作成一体的构造物的桌台支承体7,与将第1构件7A与第2构件7B与第3构件7C分别制作成不同的单个零件,并藉螺栓等连结构件加以一体化的情形相较,能提高刚性及强度。又,桌台支承体7,并不排除以铸造或锻造以外的制造方法制作。
本实施形态中,桌台支承体7与前述支承体6同样的,是以线膨胀系数小的材料(例如不变钢)制作。关于线膨胀系数小的材料已如前述。藉由将桌台支承体7以线膨胀系数小的材料制作,即使在以检测装置1进行被测定物S的形状等的测量时,桌台支承体7周围的温度上升,桌台支承体7亦能抑制因温度导致的尺寸变化。其结果,能将桌台支承体7因热膨胀导致的被测定物S的位置偏移抑制于最小限。因此,检测装置1能将被测定物S的形状等测量精度的降低抑制于最小限。
2条轨道15R、15R中的1条,是安装在桌台支承体7的第1构件7A的侧部7AS1。另1条轨道15R则安装于桌台支承体7的第2构件7B的侧部7BS1。第1构件7A的侧部7AS1及第2构件7B的侧部7BS1,如图7所示,是X线源2侧的侧部。2条轨道15R、15R,亦可以不是安装在X线源2侧的侧部7AS1、7BS1,而是如图7所示的安装在第1构件7A的检测器4侧的侧部7AS2与第2构件7B的检测器4侧的侧部7BS2。
安装在第1构件7A的轨道15R与安装在第2构件7B的轨道15R,配置成实质平行。2条轨道15R、15R朝向Y轴方向延伸。第2可动构件14,具备安装在各轨道15R、15R而被引导的移动体15M、15M。藉由此种构造,第2可动构件14通过移动体15M、15M被轨道15R、15R引导,沿轨道15R、15R移动于Y轴方向。
如图6所示,第2可动构件14,是在其本身具有的螺帽中螺入螺旋轴20。螺旋轴20安装在致动器21的输出轴。致动器21及螺旋轴20是在与支承被检测物S的桌台3的支承面3P正交方向平行的使桌台3移动的移动机构。本实施形态中,致动器21为电动马达。致动器21使螺旋轴20旋转。螺旋轴20,是以桌台支承体7、具体而言是藉由被桌台支承体7的第1构件7A支承的轴承22A、22B支承为可旋转。本实施形态中,螺旋轴20,是以本身的轴线与Y轴实质平行的方式被轴承22A、22B支承。
当致动器21旋转时,螺旋轴20亦旋转。由于螺旋轴20是螺入第2可动构件14所具有的螺帽,因此当螺旋轴20旋转时,第2可动构件14即往Y轴方向移动。本实施形态中,在第2可动构件14所具有的螺帽与螺旋轴20之间配置有滚珠。亦即,第2可动构件14是藉由滚珠螺杆机构往Y轴方向移动。此时,如前所述,2条轨道15R、15R引导第2可动构件14往Y轴方向的移动。
桌台支承体7具备多个(本实施形态中为2个)线性编码器23A、23B。桌台支承体7具备的线性编码器23A、23B的数量并无限定,可以单数、亦可以是3个以上。第2可动构件14的移动量(Y轴方向的位置)是以线性编码器23A及线性编码器23B中的至少一方加以检测。线性编码器23A,包含编码器读头23AE与作为第1标尺的线性标尺23AS。线性编码器23B,包含编码器读头23BE与作为第2标尺的线性标尺23BS。线性标尺23AS安装在桌台支承体7的第1构件7A的侧部7AS1。线性标尺23BS安装在桌台支承体7的第2构件7B的侧部7BS1。线性标尺23AS亦能用于测量第1构件7A的长度,而线性标尺23BS亦能用于测量第2构件7B的长度。
编码器读头23AE是在第2可动构件14支承的基台12,安装在与安装于第1构件7A的线性标尺23AS相对的位置。编码器读头23BE是在第2可动构件14支承的基台12,安装在与安装于第2构件7B的线性标尺23BS相对的位置。线性编码器23A、23B是测量基台12及第2可动构件14相对桌台支承体7于Y轴方向的移动量。图1所示的控制装置9,例如是根据线性编码器23A及线性编码器23B中至少一方所测量的基台12及第2可动构件14的移动量,控制致动器21的动作,以控制基台12及第2可动构件14的移动量。亦即,控制装置9是根据线性编码器23A等所测量的基台12及第2可动构件14的移动量,控制桌台3于Y轴方向的移动量。
本实施形态中,桌台支承体7所具备的2个线性编码器23A、23B中的至少一方,可测量桌台支承体7的第1构件7A及第2构件7B中至少一方在Y轴方向的长度。此场合,线性标尺23AS是用于测量第1构件7A的长度、具体而言是用于测量在Y轴方向的长度,而线性标尺23BS则是用于测量第2构件7B的长度、具体而言是用于测量Y轴方向的长度。本实施形态中,在Y轴方向的长度,是指在与桌台旋转轴Yr平行方向的长度。
第1构件7A及第2构件7B于Y轴方向的长度,会因桌台3支承的被测定物S的质量而变化。因此,藉测量桌台3支承有被测定物S时第1构件7A及第2构件7B中至少一方于Y轴方向的长度,即能测定被测定物S造成的第1构件7A及第2构件7B于Y轴方向的伸长(朝向支承体6的底部6B的伸长)。控制装置9使致动器21动作,以使桌台3往与支承体6的底部6B相反方向移动2个线性编码器23A、23B中至少一方所测量的前述伸长部分。藉由此方式,由于能修正因桌台3支承的被测定物S的质量引起的第1构件7A及第2构件7B于Y轴方向的伸长,因此可修正因被测定物S本身质量引起的被测定物S于Y轴方向的位置的偏移,控制桌台3于Y轴方向的位置。其结果,检测装置1可抑制被测定物S的形状等的测量精度等的降低。
在测量第1构件7A及第2构件7B于Y轴方向的长度时,只要2个线性编码器23A、23B中的一方测量第1构件7A或第2构件7B于Y轴方向的长度即可。在测量第1构件7A及第2构件7B于Y轴方向的长度时,藉由两线性编码器23A、23B的使用,可求出桌台3绕Z轴的倾斜(桌台3相对XY平面的倾斜)。控制装置9,藉由使用2个线性编码器23A、23B的测量值,可更正确的求出因被测定物S本身质量引起的被测定物S在Y轴方向的位置偏移,以控制桌台3于Y轴方向的位置。其结果,检测装置1可抑制被测定物S的形状等的测量精度等降低。
检测基台12于Y方向的位置以控制桌台3于Y轴方向的位置的情形时,亦能藉由2个线性编码器23A、23B双方的使用,求出桌台3绕Z轴的倾斜(桌台3相对XY平面的倾斜)。控制装置9,藉由使用2个线性编码器23A、23B的测量值,可更正确的求出因被测定物S本身质量引起的被测定物S在Y轴方向的位置偏移,以控制桌台3于Y轴方向的位置。其结果,控制装置9更佳的精度控制被测定物S于Y轴方向的位置。如以上所述,检测装置1,最好是能于桌台支承体7的第1构件7A与第2构件7B的各个具备线性编码器23A、23B,由控制装置9根据两者的测量结果控制或修正桌台3于Y轴方向的位置。
如图6所示,桌台支承体7是通过图1所示的引导装置5的一部分的第1引导装置5A、与同引导装置5的一部分的第2引导装置5B,安装并支承于支承体6。第1引导装置5A,包含作为引导构件的轨道5AR、与被引导于轨道5AR延伸方向的移动体5AM。第2引导装置5B,包含作为引导构件的轨道5BR、与被引导于轨道5BR延伸方向的移动体5BM。
桌台支承体7,如图8所示,在第1构件7A的与第3构件7C相反侧的第2端部7AT2侧具有第1突缘部7AF,在第2构件7B的与第3构件7C相反侧的第2端部7BT2具有第2突缘部7BF。第1突缘部7AF从第1构件7A的端部7AT2相对第2构件7B朝向相反方向、且往X轴方向突出。第2突缘部7BF从第2构件7B的端部7BT2相对第1构件7A朝向相反方向、且往X轴方向突出。
将桌台支承体7配置在支承体6的内部空间6SP内时,第1突缘部7AF突出至在与支承体6的底部6B相反侧的第1侧壁6SA的端面6SAT重叠的位置,第2突缘部7BF则突出至在与支承体6的底部6B相反侧的第2侧壁6SB的端面6SBT重叠的位置。第1侧壁6SA的端面6SAT与支承体6的底部6B是由第1侧壁6SA的壁部6SW加以连结。第2侧壁6SB的端面6SBT与支承体6的底部6B是由第2侧壁6SB的壁部6SW加以连结。壁部6SW,是从在底部6B的第1侧壁6SA及第2侧壁6SB侧的作为面的底面6BI起,往实质正交的方向立起。又,肋部6R则是从壁部6SW的壁面起,往与此壁面实质正交的方向立起。
第1引导装置5A的轨道5AR安装在第1侧壁6SA的端面6SAT。第2引导装置5B的轨道5BR安装在第2侧壁6SB的端面6SBT。如图6及图7所示,第1侧壁6SA的端面6SAT与第2侧壁6SB的端面6SBT是夹着光轴Zr配置。亦即,第1侧壁6SA的端面6SAT与第2侧壁6SB的端面6SBT是配置在光轴Zr的两侧。因此,轨道5AR被安装在第1侧壁6SA的端面6SAT的第1引导装置5A、与轨道5BR被安装在第2侧壁6SB的端面6SBT的第2引导装置5B是配置在光轴Zr的两侧。又,如图6所示,本实施形态中,第1引导装置5A与第2引导装置5B是配置在检测区域DR的外侧。
第1引导装置5A配置在桌台支承体7的第1突缘部7AF与第1侧壁6SA的端面6SAT之间。第2引导装置5B配置在桌台支承体7的第2突缘部7BF与第2侧壁6SB的端面6SBT之间。第1构件7A及第2构件7B,从第1引导装置5A及第2引导装置5B朝向检测装置1的设置侧、亦即朝向支承体6的底部6B延伸。第3构件7C将第1构件7A及第2构件7B的设置侧、亦即支承体6的底部6B侧加以连结。藉由此种构造,桌台支承体7,在第3构件7C延伸的方向、亦即在从第1构件7A朝向第2构件7B的方向或其相反方向,于2处被支承于支承体6。亦即,桌台支承体7是以两臂构造被安装支承于支承体6。因此,桌台支承体7,与以悬臂方式被支承于支承体6的情形相较,可减小对于荷重的挠曲。桌台支承体7,为支承用以支承被测定物S的桌台3,藉由减小对荷重的桌台支承体7的挠曲,亦可减小被桌台3支承的被测定物S的位置偏移。其结果,检测装置1能抑制检测精度的降低。
第1引导装置5A的轨道5AR是设置在与第1侧壁6SA的壁部6SW重叠的位置。第2引导装置5B的轨道5BR设置在与第2侧壁6SB的壁部6SW重叠的位置。藉由此种构造,从第1引导装置5A的轨道5AR及第2引导装置5B的轨道5BR传至支承体6的桌台支承体7及桌台3等的荷重,会由第1侧壁6SA及第2侧壁6SB的壁部6SW承受而传至支承体6的底部6B。检测装置1,由于在轨道5AR、5BR与底部6B之间存在壁部6SW,因此可使第1引导装置5A及第2引导装置5B于Y轴方向的位置偏移受到抑制。
如图6所示,从底部6B的壁部6SW,肋部6R往与该壁面实质正交的方向立起。本实施形态中,底部6B的肋部6R、与第1侧壁6SA的壁部6SW及第2侧壁6SB的壁部6SW,是隔着底部6B的壁部6SW设置在重叠的位置。藉由此种构造,因从第1侧壁6SA的壁部6SW及第2侧壁6SB的壁部6SW传至底部6B的壁部6SW的荷重引起的底部6B的壁部6SW的挠曲,配置在第1侧壁6SA及第2侧壁6SB相反侧的底部6B的肋部6R而被抑制于最小限。其结果,第1引导装置5A及第2引导装置5B于Y轴方向的位置偏移受到抑制。
第1引导装置5A的轨道5AR与第2引导装置5B的轨道5BR,如图7所示,是延伸于与光轴Zr平行的方向。第1引导装置5A的移动体5AM与轨道5AR组合,藉由轨道5AR引导本身的移动。第2引导装置5B的移动体5BM与轨道5BR组合,藉由轨道5BR引导本身的移动。亦即,移动体5AM与移动体5BM是藉由轨道5AR及轨道5BR被引导于与光轴Zr平行的方向。
如图6所示,设于桌台支承体7的第1构件7A的第1突缘部7AF,在第3构件7C侧的面7AFP安装有第1引导装置5A的移动体5AM。设于桌台支承体7的第2构件7B的第2突缘部7BF,在第3构件7C侧的面7BFP安装有第2引导装置5B的移动体5BM。第1引导装置5A及第2引导装置5B的轨道5AR、5BR,由于如前所述的是安装于支承体6,因此桌台支承体7是通过第1引导装置5A及第2引导装置5B安装于支承体6。桌台支承体7的第1构件7A,是被第1引导装置5A引导与光轴Zr平行的移动。桌台支承体7的第2构件7B,是被第2引导装置5B引导与光轴Zr平行的移动。其结果,桌台支承体7藉由第1引导装置5A及第2引导装置5B,往与光轴Zr平行的方向移动。
如前所述,桌台3是通过第1可动构件11及第2可动构件14等安装于桌台支承体7。因此,桌台3是通过桌台支承体7安装于支承体6。而桌台3可通过桌台支承体7,藉由第1引导装置5A及第2引导装置5B往与光轴Zr平行的方向移动。亦即,第1引导装置5A是配置在检测区域DR的外侧,一边支承桌台3一边引导桌台3往与光轴Zr平行的方向移动。第2引导装置5B是配置在检测区域DR的外侧且与第1引导装置5A不同的位置,一边支承桌台3一边引导桌台3往与光轴Zr平行的方向移动。
如图6所示,第1引导装置5A,具有与光轴Zr平行、且规定X线源2、桌台3及检测器4中至少1者的移动的平面第1引导面GP1。第2引导装置5B,具有与光轴Zr平行、且规定X线源2、桌台3及检测器4中至少1者的移动的平面第2引导面GP2。本实施形态中,X线源2及检测器4中至少一方可以是能移动的。此场合,X线源2及检测器4中至少一方的移动,可以是以第1引导装置5A及第2引导装置5B加以引导。设通过第1引导面GP1的至少一部分、与第2引导面GP2的至少一部分的平面为引导面GP时,引导面GP通过检测器4的穿透X线的检测区域DR内。本实施形态中,引导面GP是在与支承被测定物S的桌台3的支承面3P正交的方向,通过检测区域DR内。图6所示的例中,引导面GP是与第1引导面GP1及第2引导面GP2平行、且包含此等面的平面。引导面GP是规定桌台3的移动的平面。关于引导面GP,留待后述。
如图6及图7所示,桌台支承体7,是于本身具有的螺帽7NT中螺入螺旋轴27。本实施形态中,螺帽7NT,如图6及图8所示,虽是设于桌台支承体7的第1构件7A,但螺帽7NT亦可以是设于第2构件7B或第3构件7C。螺旋轴27,是安装在图7所示的致动器28的输出轴。本实施形态中,致动器28是电动马达。致动器28使螺旋轴27旋转。螺旋轴27是被支承体6、具体而言是被支承于支承体6的第1侧壁6SA的轴承29A、29B支承为可旋转。本实施形态中,螺旋轴27是以本身的轴线与光轴Zr实质平行的方式,被轴承29A、29B支承。
当致动器28旋转时,螺旋轴27亦旋转。由于螺旋轴27是螺入在桌台支承体7所具有的螺帽7NT,因此当螺旋轴27旋转时,桌台支承体7即往光轴Zr方向移动。本实施形态中,桌台支承体7所具有的螺帽7NT与螺旋轴27之间设有滚珠。亦即,桌台支承体7是藉由滚珠螺杆机构往光轴Zr方向移动。此时,如前所述,2条轨道5AR、5BR引导桌台支承体7往光轴Zr方向的移动。
支承体6具备多个(本实施形态中为2个)线性编码器24A、24B。支承体6具备的线性编码器24A、24B的数量并无限定,可以是单数、亦可以是3个以上。桌台支承体7的移动量(光轴Zr方向的位置)是以线性编码器24A及线性编码器24B中的至少一方加以检测。线性编码器24A包含编码器读头24AE与线性标尺24AS。线性编码器24B包含编码器读头24BE与线性标尺24BS。
作为第1标尺的线性标尺24AS及作为第2标尺的线性标尺24BS,具有排列于第1方向(本实施形态中为光轴Zr方向)的图案。线性标尺24AS是固定在支承体6所具有的第1侧壁6SA的端面6SAT。作为第2标尺的线性标尺24BS则固定在支承体6所具有的第2侧壁6SB的端面6SBT。作为第1测量装置的编码器读头24AE,检测线性标尺24AS的图案以测量作为移动物体的桌台支承体7于第1方向(本实施形态中为光轴Zr方向)的位置。作为第2测量装置的编码器读头24BE,检测线性标尺24BS的图案以测量作为移动装置的桌台支承体7于第1方向的位置。本实施形态中,编码器读头24AE、24BE,是配置在移动装置的可移动区域中的与第1方向(本实施形态中为光轴Zr方向)交叉的第2方向(本实施形态中为X轴方向)。编码器读头24AE,是安装在与桌台支承体7所具有的第1突缘部7AF的第2突缘部7BF相反侧的侧面7AFS。编码器读头24BE,安装在与桌台支承体7所具有的第2突缘部7BF的第1突缘部7AF相反侧的侧面7BFS。如以上所述,编码器读头24AE、24BE是被作为移动装置的桌台支承体7支承。又,本实施形态中,编码器读头24AE、24BE是夹着光轴Zr配置。2个线性编码器24A、24B是夹着光轴Zr配置在其两侧、且检测区域DR的外侧。亦即,2个线性编码器24A、24B是夹着检测区域DR,配置在其外侧且两侧。
线性编码器24A、24B,测量桌台支承体7相对支承体6于光轴Zr方向的移动量。图1所示的控制装置9,例如,根据线性编码器24A及线性编码器24B中的至少一方测量的桌台支承体7的移动量,控制致动器28的动作以控制桌台支承体7的移动量。亦即,控制装置9根据线性编码器24A等所测量的桌台支承体7的移动量,控制桌台3于光轴Zr方向的移动量。
在检测桌台支承体7于光轴Zr方向的位置以控制桌台3于光轴Zr方向的位置时,可藉由使用配置在检测区域DR外侧、且夹着检测区域DR配置的2个线性编码器24A、24B的双方,求出桌台支承体7于桌台旋转轴Yr或绕Y轴的倾斜(桌台支承体7相对ZY平面的倾斜)。控制装置9,藉由使用2个线性编码器24A、24B的测量值,可正确的求出桌台支承体7相对桌台旋转轴Yr或绕Y轴的倾斜所引起的被测定物S于光轴Zr方向的位置偏移,控制桌台3的位置。其结果,控制装置9能以良好精度控制被测定物S于光轴Zr方向的位置。如以上所述,检测装置1,较佳是在夹着光轴Zr的两侧具备线性编码器24A、24B,控制装置9根据两者的测量结果控制桌台3于光轴Zr方向的位置。
图9及图10是用以说明使移动于桌台旋转轴方向的构造的图。本实施形态中,如前所述,桌台3及桌台本体3B是通过第1可动构件11、基台12及第2可动构件14被支承于桌台支承体7。第2可动构件14是通过引导机构15被支承于桌台支承体7的第1构件7A的侧部7AS1与第2构件7B的侧部7BS1,因此,桌台3是沿第1构件7A及第2构件7B移动。
桌台3,具有桌台本体3B、第1可动构件11、安装在第1可动构件11且螺入螺旋轴16的螺帽11NT、基台12、轨道13R与移动体13M,与安装在基台12的2个引导机构13及第2可动构件14等的XY移动机构STxy一起,沿第1构件7A及第2构件7B移动于Y轴方向。本实施形态中,为降低使此等移动的图6所示的致动器21的负荷,桌台支承体7具备配重(counter weight)30。配重30,配置在与第1构件7A及第2构件7B的侧部7AS1、7BS1相反侧的侧部7AS2、7BS2侧。
配重30,通过安装在第1构件7A及第2构件7B各个的侧部7AS2、7BS2的引导机构31、31,安装在第1构件7A及第2构件7B。于第1构件7A的侧部7AS2及第2构件7B的侧部7BS2,分别安装有作为引导机构31所具备的引导构件的轨道31R、31R。轨道31R、31R,是朝着第1构件7A及第2构件7B延伸的方向、亦即、从第1突缘部7AF及第2突缘部7BF朝着第3构件7C的方向沿第1构件7A及第2构件7B延伸。与轨道31R、31R组合并被此引导的移动体31M、31M,是安装在配重30。藉由此种构造,配重30被引导机构31、31引导,沿第1构件7A及第2构件7B移动。
XY移动机构STxy与配重30以钢索32连结。钢索32,如图10所示,通过第2构件7B的第2突缘部7BF侧,将XY移动机构STxy与配重30加以连结。于第2构件7B的第2突缘部7BF,安装有2个滑轮33A、33B、与支承此等的滑轮支承体33C。滑轮33A、33B分别藉由轴33SA、33SB安装于滑轮支承体33C。将XY移动机构STxy与配重30加以连结的钢索32,绕挂于滑轮33A、33B。
配重30的质量与XY移动机构STxy的质量为同程度。因此,分别配置在第1构件7A及第2构件7B的侧部7AS1、7BS1侧与侧部7AS2、7BS2侧、且以钢索32连结的XY移动机构STxy与配重30,在质量上是平衡的。因此,在使XY移动机构STxy往Y轴方向移动时,能以较少的力量使此移动。其结果,由于降低了用以使XY移动机构STxy移动的动力,因此图6所示的致动器21的负荷获得降低。又,由于用以使XY移动机构STxy移动的动力少,因此可使用小型且输出小的致动器21。
图11是显示支承桌台的第2可动构件14的图。支承桌台3的第2可动构件14,是沿着桌台支承体7的第1构件7A及第2构件7B移动的板状构件。第2可动构件14包含第1板状构件14A与第2板状构件14B、14B。于第1板状构件14A安装有引导机构15、15的移动体15M、15M。引导机构15、15的轨道15R、15R分别安装在第1构件7A与第2构件7B。亦即,第1板状构件14A是通过引导机构15、15安装在第1构件7A及第2构件7B。又,第1板状构件14A藉由引导机构15、15沿第1构件7A及第2构件7B移动。
本实施形态中,第1板状构件14A,与支承体6及桌台支承体7同样的,是以线膨胀系数小的材料(本实施形态中为不变钢)制作。如前所述,此种材料非常昂贵。因此,本实施形态中,为减少线膨胀系数小的材料的使用量,是于第1板状构件14A组合以和第1板状构件14A不同材料制作的第2板状构件14B,作为第2可动构件14。具体而言,一对、亦即2片第2板状构件14B、14B安装在第1板状构件14A的两面。因此,一对第2板状构件14B、14B从两面夹持第1板状构件14A。
藉由此方式,可在减少第1板状构件14A的厚度的同时、确保第2可动构件14所需的强度及刚性。本实施形态中,第2板状构件14B、14B是以碳钢或不锈钢等钢材制作。此种钢材较作为第1板状构件14A的材料的镍基合金便宜。此外,此种钢材强度及刚性亦高。因此,即使在第2板状构件14B、14B使用碳钢或不锈钢等钢材来减小第2板状构件14B、14B的厚度,亦能容易的确保第2可动构件14所需的强度及刚性。其结果,可抑制第2可动构件14的质量増加,且确保第2可动构件14所需的强度及刚性。此外,亦能抑制第2可动构件14的制造成本。
第2板状构件14B、14B的材料,与第1板状构件14A的材料的线膨胀系数不同。具体而言,第2板状构件14B、14B的材料,其线膨胀系数较第1板状构件14A的材料大。本实施形态中,第2板状构件14B可安装在第1板状构件14A的一面。然而,由于第1板状构件14A与第2板状构件14B的线膨胀系数有差异,因此当将线膨胀系数较第1板状构件14A大的第2板状构件14B安装于第1板状构件14A的一面时,有可能因温度变化而使第2可动构件14弯曲。因此,本实施形态中,是在第1板状构件14A的两面分别安装第2板状构件14B、14B。藉由此种构造,抑制因温度变化引起的第2可动构件14的弯曲(变形),以抑制桌台3及被支承于此的被测定物S的位置偏移。
一对第2板状构件14B、14B,皆以相同材料制作较佳。此外,一对第2板状构件14B、14B,其形状及尺寸皆同者较佳。如此,由于可使在第1板状构件14A两面侧的因温度变化引起的第2板状构件14B、14B的伸缩大致相同,能更近一步抑制第2可动构件14的弯曲(变形)。
图12是显示配重的图。配重30是将第1板状构件30A的两面以一对、亦即2片第2板状构件30B夹持的构造。于第1板状构件30A,安装有被引导机构31的轨道31R引导的移动体31M。因此,由于能将因温度变化引起的第1板状构件30A的变形抑制于最小限,第1板状构件30A是以线膨胀系数小的材料(本实施形态中为不变钢)制成。
如前所述,由于线膨胀系数小的材料非常高价,因此若将配重30的全部以线膨胀系数小的材料制作时,配重30的制造成本将会増加。因此,是于第1板状构件30A安装以较此便宜的材料制作的第2板状构件30B。此时,可藉由将以相同材料制作的一对第2板状构件30B、30B夹持第1板状构件30A,据以使在第1板状构件30A两面的第2板状构件30B的变形相同。其结果,能在发挥配重30的功能的同时,抑制因温度变化引起的配重30的弯曲(变形)。
又,亦能抑制配重30的制造成本。进一步的,一对第2板状构件30B、30B以形状及尺寸相同者较佳。如此,由于可使在第1板状构件30A两面侧的因温度变化引起的第2板状构件30B、30B的伸缩进一步相同,因此能更为抑制配重30的弯曲(变形)。
图13、图14及图15是用以说明引导装置的引导面的图。图13及图14显示以和移动体5M、5Ma的移动方向、亦即与轨道5R、5Ra延伸方向正交的平面切开时的剖面(以下,适当的称横剖面)。本实施形态中,图6、图7及图8等所示的引导桌台支承体7所支承的桌台3往光轴Zr方向的移动的引导装置5、亦即第1引导装置5A与第2引导装置5B,如图6及图13所示,分别具有第1引导面GP1与第2引导面GP2。第1引导面GP1及第2引导面GP2是规定移动体5AM、5BM的移动的平面。第1引导装置5A及第2引导装置5B的双方通过图6及图7等所示的桌台支承体7引导桌台3的移动时,第1引导面GP1及第2引导面GP2即成为规定桌台3的移动的平面(以下同)。
图13所示的引导装置5,亦即第1引导装置5A及第2引导装置5B,轨道5R(5AR、5BR)与移动体5M(5AM、5BM)彼此接触。引导装置5,在移动体5M与轨道5R之间具有2个接触面SR1与接触面SR2。移动体5M与轨道5R的接触面积中,接触面SR1大于接触面SR2。因此,于横剖面中的接触面SR1的接触长度Lw较接触面SR2的接触长度Lh大(Lw>Lh)。以下,思考移动体5M于移动体5M的移动方向、亦即相对与轨道5R延伸的方向平行的轴(以下,适当的称引导轴)axg,移动体5M倾斜的情形。抑制此倾斜的作用,在横剖面中接触长度Lw较接触面SR2的接触长度Lh大的接触面SR1,是较接触面SR2大的。本实施形态中,引导装置5、第1引导装置5A及第2引导装置5B的引导面GP、第1引导面GP1及第2引导面GP2,是指抑制移动体5M、5AM、5BM于引导轴axg周围倾斜的作用较大的接触面SR1。
图14所示的引导装置5a、亦即第1引导装置5Aa及第2引导装置5Ba,是在轨道5Ra(5ARa、5BRa)与移动体5Ma(5AMa、5BMa)之间存在滚动体(本例中为珠)5RL1、5RL2、5RL3、5RL4。移动体5Ma是通过滚动体5RL1、5RL2、5RL3、5RL4被轨道5Ra引导。轨道5Ra,横剖面的形状为略长方形。
横剖面中,于轨道5Ra的长边侧,设有相邻的滚动体5RL1与滚动体5RL2。又,横剖面中,于轨道5Ra的短边侧,设有相邻的滚动体5RL2与滚动体5RL3、以及设有相邻的滚动体5RL1与滚动体5RL4。横剖面中,假设一条将滚动体5RL1与移动体5Ma的接触部且最接近移动体5Ma的较大的面(以下,适当地称第1面)5MP1的部分、和滚动体5RL2与移动体5Ma的接触部且最接近第1面5MP1的部分加以连结的线段L1。将此线段L1与引导轴axg平行的展开所形成的平面,设为平面VP1。
其次,于横剖面,假设一条将滚动体5RL2(或滚动体5RL1)与移动体5Ma的接触部且最接近移动体5Ma的较小的面(以下,适当地称第2面)5MP2的部分、和滚动体5RL3(或滚动体5RL4)与移动体5Ma的接触部且最接近第2面5MP2的部分加以连结的线段L2。将此线段L2与引导轴axg平行的展开所形成的平面,设为平面VP2。
平面VP1及平面VP2,是轨道5Ra规定移动体5Ma的移动的面。在移动体5Ma与轨道5Ra重叠的部分,平面VP1较平面VP2的面积大。因此,平面VP1在横剖面的长度、亦即线段L1的长度Lwa,较平面VP2在横剖面的长度、亦即较线段L2的长度Lha大(Lwa>Lha)。
接着,考虑在引导装置5a的引导轴axg周围,移动体5Ma倾斜的情形。抑制此倾斜的作用,在横剖面的接触长度Lwa较平面VP2的接触长度Lha大的平面VP1,是较平面VP2来得大的。本实施形态中,引导装置5a、第1引导装置5Aa及第2引导装置5Ba的引导面GP、第1引导面GP1及第2引导面GP2,是指抑制在引导轴axg周围的移动体5Ma的倾斜作用较大的平面VP1。
图15所示的引导装置5b,具有平行且相对配置的2个接触面SR1、SR2。接触面SR1、SR2是轨道5Rb与移动体5Mb相接的面。移动体5Mb的较大的面第1面5MP1,是接触面SR1、SR2侧的面。移动体5Mb的较小的面第2面5MP2,是连接一对第1面5MP1、5MP1的面。引导装置5b,是于第2面5MP2安装构造物。具有2个接触面SR1、SR2的引导装置5b的场合时,与2个接触面SR1、SR2平行、且在与各个接触面SR1、SR2的距离相等的位置的平面为引导面GP。从各个接触面SR1、SR2至引导面GP的距离,皆为Lh/2。又,引导面GP通过引导轴axg。
本实施形态中,如图6所示,引导面GP在与支承被测定物S的桌台3的支承面3P正交的方向,通过检测区域DR内。桌台3的支承面3P,当检测装置1设置时,是对铅直方向、亦即重力作用的方向正交。因此,当引导面GP与检测区域DR的关系是如前述时,桌台3及桌台支承体7等的荷重方向与引导面GP即正交。如此一来,第1引导装置5A及第2引导装置5B,由于轨道5AR、5BR与移动体5AM、5BM能以较大面积的重叠部分承受前述荷重,因此较佳。
图16及图17是显示检测区域的图。图16显示检测器4的射入面4DP为长方形(含正方形)时的检测区域DR。图17则显示检测器4a的射入面4DPa为圆形时的检测区域DRa。检测器4的射入面4DP为长方形时,检测区域DR是藉由将图1等所示的X线源2的发光区域(焦点)XS及检测器4接收X线的射入面4DP的外缘4E加以连结所形成的面P1、P2、P3、P4与射入面4DP围成的区域。此场合,检测区域DR是以射入面4DP为底面、以发光区域XS为顶点的四角锥。
如图17所示,当检测器4a的射入面4DPa为圆形时,检测区域DRa是将图1等所示的X线源2的发光区域XS及检测器4a接收X线的射入面4DPa的外缘4Ea加以连结所形成的面Pa与射入面4DPa围成的区域。此场合,检测区域DRa是以射入面4DPa为底面、发光区域XS为顶点的圆锥。射入面4DP可以是长方形以外的多角形、例如三角形或六角形等的多角形,射入面4DPa可以是圆形以外的楕圆形等。
图18是显示检测区域与引导面的关系的图。本实施形态中,如图6所示,第1引导装置5A与第2引导装置5B是夹着光轴Zr配置,将略U字形状的桌台支承体7支承于支承体6。此场合,引导面GP是通过第1引导装置5A的第1引导面GP1的至少一部分与第2引导装置5B的第2引导面GP2的至少一部分的平面。图6所示的检测装置1中,第1引导面GP1与第2引导面GP2是在桌台旋转轴Yr方向或Y轴方向,于同一位置。此场合,引导面GP是与第1引导装置5A的第1引导面GP1及第2引导装置5B的第2引导面GP2平行、且包含此等的平面。亦即,引导面GP是通过第1引导面GP1及第2引导面GP2的全部的平面。第1引导面GP1及第2引导面GP2,如使用图13及图14所说明。
图6所示的检测装置1,引导面GP(或包含引导面GP、且与引导面GP平行的平面)通过检测器4的穿透X线的检测区域DR内、并包含光轴Zr且与光轴Zr平行。引导面GP只要通过检测区域DR内即可。只要满足此条件,则无需如图18所示的引导面GPa般包含光轴Zr、亦无需如引导面GPb般与光轴Zr平行。
图19是显示比较例中的检测区域与引导面的关系的图。图20是显示本实施形态中的检测区域与引导面的关系的图。图19及图20中的符号DPH、DPL代表检测器4的射入面4DP的检测中心。此例中,检测中心DPH、DPL存在于光轴Zr上。设从引导面GP至检测中心DPH的距离(最短距离)为LH、从引导面GP至检测中心DPL的距离(最短距离)为LL。
比较例,是引导面GP配置在检测区域DR外,两者不交会。本实施形态中,引导面GP通过检测区域DR内。本实施形态中,进一步的,引导面GP配置成包含光轴Zr、且与光轴Zr平行。图19及图20中放大显示了引导面GP。引导面GP,是以第1引导装置5A及第2引导装置5B所具备的轨道5AR、5BR的移动体5AM、5BM侧的表面加以规定。轨道5AR、5BR的表面,有可能因加工误差等而未成为设计的尺寸及形状。因此,以轨道5AR、5BR的表面规定的引导面GP,巨观下虽为平面,但微观下则非平面。从而,引导面GP,如图19及图20所示,微观下于Z轴方向其Y轴方向的位置相异。
引导面GP,是规定移动体5AM、5BM、安装于此等的桌台支承体7及桌台支承体7支承的桌台3的移动的平面。当引导面GP的Y轴方向位置于Z轴方向相异时,被引导面GP规定其移动的桌台3,如图6所示的支承面3P即相对X轴倾斜、亦即相对XZ平面倾斜。其结果,被桌台3的支承面3P支承的被测定物S,亦相对X轴倾斜。检测中心DPH、DPL通过被桌台3的支承面3P支承的被测定物S。因此,当被测定物S相对X轴倾斜时,被测定物S的位置偏移原来位置的结果,图6所示的检测装置1的检测精度即降低。
依据阿贝原理,桌台3的支承面3P的倾斜导致的被测定物S的位置偏移,是随着引导面GP与检测中心DPH、DPL的距离LH、LL越大而越大。从引导面GP至检测中心DPH、DPL的距离LH、LL,于本实施形态较比较例小。因此,本实施形态,可以使因引导面GP的Y轴方向位置于Z轴方向相异而引起的被测定物S的位置偏移,较比较例小。其结果,本实施形态,可抑制检测装置1的检测精度的降低。
本实施形态中,引导面GP通过检测区域DR。此场合,引导面GP可以是通过线性编码器24A、24B的编码器读头24AE、24BE读取线性标尺24AS、24BS的位置(以下,适当的称编码器读取位置)。如此一来,可降低编码器读取位置与引导面GP分离而导致的编码器读头24AE、24BE读取线性标尺24AS、24BS时的误差。因此,检测装置1,可抑制控制装置9根据编码器读头24AE、24BE的测量结果控制桌台支承体7的移动时精度降低。其结果,检测装置1可抑制检测精度的降低。
图21是显示本实施形态中的检测区域与引导面的关系的图。图21所示的例中,于光轴Zr方向的X线源2的发光区域XS与检测器4的射入面4DP间的距离为Lz。本实施形态中,引导面GP只要是通过检测区域DR内即可。图20所示例中,引导面GP虽是配置成包含光轴Zr、且与光轴Zr平行,但只要引导面GP通过检测区域DR内的话,并不一定要以此方式配置引导面GP。图21所示的引导面GP1、GP2虽与光轴Zr平行,但不包含光轴Zr。引导面GP1、GP2,由于是通过检测区域DR内,因此此种配置亦是可能的。
检测器4无法检测检测区域DR外的物体。因此,若是引导面GP1的情形时,在检测被测定物S位于与X线源2的发光区域XS的距离在Lz1的范围内的场合,检测中心会位在离开引导面GP1的位置。例如,引导面GP1的情形时,检测器4检测距发光区域XS的距离位在Lz1的位置DP1的被测定物S时,被测定物S是在检测区域DR内。是以,由于可使引导面GP1至测定中心的距离为0,故可抑制因引导面GP1的Y轴方向位置于Z轴方向变化而引起的被测定物S的位置偏移。
检测器4检测距发光区域XS的距离位在Lz2的位置DP2的被测定物S时,当是引导面GP1的情形时,被测定物S必须是在检测区域DR内。因此,由于引导面GP1至测定中心至少必须有ΔY1的距离,因此引导面GP1的Y轴方向位置于Z轴方向变化而引起的被测定物S的位置偏移有可能变大。亦即,引导面GP1的情形时,距检测器4的射入面4DP的距离在Lz-Lz1的区域中,能有效抑制被测定物S的位置偏移。
引导面GP2,至光轴Zr的距离较引导面GP1近。引导面GP2的情形时,检测器4于检测距发光区域XS的距离位在Lz2(<Lz1)的位置DP2的被测定物S时,被测定物S是在检测区域DR内。是以,由于可使引导面GP2至测定中心的距离为0,因此,能使因引导面GP2的Y轴方向位置于Z轴方向变化而引起的被测定物S的位置偏移,较引导面GP1的情形时小。
引导面GP2的情形时,检测器4于检测距发光区域XS的距离较Lz2接近XS的Lz3的位置DP3的被测定物S时,被测定物S是在检测区域DR外。因此,引导面GP2至测定中心至少不须有ΔY2的距离。其结果,有可能无法充分抑制因引导面GP2的Y轴方向位置于Z轴方向变化而引起的被测定物S的位置偏移。亦即,引导面GP2的情形时,在距检测器4的射入面4DP的距离位于Lz-Lz2的区域中,能有效抑制被测定物S的位置偏移。
藉由将引导面GP作成包含光轴Zr、且与光轴Zr平行,在检测器4检测距发光区域XS的距离位于Lz3的位置DP3的被测定物S时,可使引导面GP至测定中心的距离为0。其结果,可使因引导面GP的Y轴方向位置于Z轴方向变化而引起的被测定物S的位置偏移,较引导面GP2的情形时小。亦即,将引导面GP作成包含光轴Zr、且与光轴Zr平行时,在距检测器4的射入面4DP的距离到Lz为止的区域、亦即、理论上在全检测区域DR内,可有效抑制被测定物S的位置偏移。
如以上所述,藉由使引导面GP接近光轴Zr,在距离检测器4的射入面4DP的距离到较远的区域为止,皆能有效抑制被测定物S的位置偏移。距检测器4的射入面4DP的距离越大,依据检测器4所检测的穿透X线的被测定物S的像越被放大。亦即,检测装置1可以高倍率检测(测定)被测定物S的像。因此,使引导面GP接近光轴Zr,检测装置1即能从低倍率至高倍率检测(测定)被测定物S的像,因此较佳。亦即,引导面GP与光轴Zr位在大致同一位置或实质同一位置较佳,而与光轴Zr位在同一位置更佳。又,亦可将引导面GP配置在由发光区域XS、与具有较射入面4DP的面积大约10%程度的区域所形成的区域内。检测区域DR中,光轴Zr近旁的区域,可以是指以光轴Zr为中心的XY平面内、具有射入面4DP的例如5%、10%、15%程度的面积的区域。又,亦可使光轴Zr近旁的区域,于X线源2的近旁为以光轴Zr为中心的XY平面内的区域、且是具有射入面4DP的5%程度的面积的区域,而于射入面4DP的近旁则为以光轴Zr为中心的XY平面内的区域、且具有射入面4DP的15%程度的面积的区域。亦即,可改变沿Z轴方向的近旁范围的面积。
图22是显示本实施形态的检测区域与引导面间的关系的变形例的图。图22中,显示了通过检测区域DR的多个引导面GP、GPc、GPd、GPe。引导面GP包含光轴Zr、且与光轴Zr平行。引导面GPc与光轴Zr及X轴平行但不包含光轴Zr。引导面GPd、GPe与光轴Zr平行但不包含光轴Zr、并与X轴交叉。引导面GPd、GPe斜向横切过检测器4的射入面4DP。如以上所述,只要引导面GP、GPc、GPd、GPe是通过检测区域DR的话,即能有效抑制因引导面GP、GPc、GPd、GPe的Y轴方向位置于Z轴方向相异(变化)而引起的被测定物S的位置偏移。
图23是显示桌台支承体的变形例的图。此桌台支承体7a是将第1构件7Aa及第2构件7Ba的两端部分别以第3构件7Ca与第4构件7D加以连结的构造。桌台支承体7a,是在以第1构件7Aa、第2构件7Ba、第3构件7Ca、及第4构件7D围绕的部分,配置桌台3及检测器4的检测区域DR。第1构件7Aa,于两端部之间具有朝外侧延伸的第1突缘部7AFa。第2构件7Ba,于两端部之间具有朝外侧延伸的第2突缘部7BFa。于第1突缘部7AFa安装有第1引导装置5A,于第2突缘部7BFa安装有第2引导装置5B。桌台支承体7a是通过第1引导装置5A及第2引导装置5B安装于支承体6。与实施形态的桌台支承体7同样的,此变形例的桌台支承体7a,亦是将桌台3、桌台本体3B、第1可动构件11、基台12及第2可动构件14藉由2个引导机构15、15,安装于第1构件7Aa及第2构件7Ba。
此桌台支承体7a,是将第1构件7Aa与第2构件7Ba分别以第3构件7Ca与第4构件7D加以连结的略O字形状的构造体。实施形态的桌台支承体7,则是将第1构件7A与第2构件7B以第3构件7C加以连结的略U字形状的构造体。藉由此种构造上的差异,此桌台支承体7a与实施形态的桌台支承体7相较,具有刚性更高的优点。其结果,桌台支承体7a,能有效抑制因桌台3及被测定物S等的荷重造成的变形,因此能提升桌台3的定位精度。具备此桌台支承体7a的检测装置1a,其检测精度能更为提升。
图24是显示桌台支承体的变形例的图。此桌台支承体7b,是以第1构件7Ab与第2构件7Bb实质正交的方式,将第1构件7Ab的一端部与第2构件7Bb的一端部加以连结的略L字形状的构造体。于第1构件7Ab的另一端部设有第1突缘部7AFb。与第2构件7Bb的另一端部设有第2突缘部7BFb。于第1突缘部7AFb安装有第1引导装置5A、于第2突缘部7BFb安装有第2引导装置5B。桌台支承体7b通过第1引导装置5A及第2引导装置5B安装于支承体6b。桌台3及检测器4的检测区域DR配置在第1构件7Ab与第2构件7Bb之间。
此桌台支承体7b是以2个引导装置5A、5B安装于支承体6b。安装在第1突缘部7AFb的第1引导装置5A的第1引导面GP1、与安装在第2突缘部7BFb的第2引导装置5B的第2引导面GP2彼此正交。以此方式配置的2个引导装置5A、5B中,引导面GP是通过第1引导面GP1及第2引导面GP2、并与此等交叉的平面。亦即,本变形例中的引导面GP是通过第1引导面GP1的一部分与第2引导面GP2的一部分的平面。
引导面GP,如图24所示,通过检测器4的检测区域DR。因此,装备了桌台支承体7b的检测装置1b,可减小因引导面GP的位置在与引导面GP正交的方向于Z轴方向变化而引起的被测定物S的位置偏移。其結果,检测装置1b能抑制检测精度的降低。
图25是显示桌台支承体的变形例的图。前述桌台支承体7、7a、7b皆是使用第1引导装置5A及第2引导装置5B的合计2个来引导光轴Zr方向的移动。本变形例的桌台支承体7c,则是以1个引导装置5来引导光轴Zr方向的移动。桌台支承体7c,是将第1构件7Ac、第2构件7Bc、第3构件7Cc、第4构件7Dc分别于两端部加以连结的略O字形状的构造体。桌台支承体7c,是在以第1构件7Ac、第2构件7Bc、第3构件7Cc与第4构件7Dc围绕的部分,配置桌台3及检测器4的检测区域DR。第4构件7Dc,于两端部之间具有朝外侧延伸的突缘部7F。于突缘部7F安装有引导装置5。与实施形态的桌台支承体7同样的,此变形例的桌台支承体7c,是亦将桌台3、桌台本体3B、第1可动构件11、基台12及第2可动构件14以2个引导机构15、15,安装于第1构件7Ac及第2构件7Bc。
引导装置5的轨道5R安装在支承体6c。引导装置5的移动体5M安装在桌台支承体7c的突缘部7F。引导装置5的引导面GP是与光轴Zr平行、且规定桌台3的移动的平面,此例中是与X轴正交。包含引导面GP、与引导面GP平行的平面GPN,亦即引导面GP,如图25所示,通过检测器4的检测区域DR。因此,装备了桌台支承体7c的检测装置1c,可减小引导面GP的位置在与引导面GP正交方向于Z轴方向变化而引起的被测定物S的位置偏移。其结果,检测装置1c可抑制检测精度的降低。又,由于桌台支承体7c是将第1构件7Ac、第2构件7Bc、第3构件7Cc、第4构件7Dc分别与两端部加以连结的构造,因此可作成具有高刚性。其结果,由于桌台支承体7c可有效抑制因桌台3及被测定物S等的荷重造成的变形,因此装备了此桌台支承体7c的检测装置1c,可更为提升桌台3的定位精度及检测精度。
图26是显示第1引导装置及第2引导装置的配置的变形例的图。前述实施形态,如图7所示,第1引导装置5A的轨道5AR与第2引导装置5B的轨道5BR皆是与光轴Zr平行配置。亦即,兩者是平行配置。本实施形态中,由于第1引导装置5A及第2引导装置5B只要是配置在光轴Zr的两侧且检测器4的检测区域DR的外侧即可,因此两者无须平行。此例中,第1引导装置5A的轨道5AR配置成与规定检测区域DR的面P2平行,第2引导装置5B的轨道5BR配置成与规定检测区域DR的面P4平行。检测区域DR,是以X线源2的发光区域XS为顶点、以检测器4的射入面4DP为底面的四角锥区域。因此,第1引导装置5A的轨道5AR与第2引导装置5B的轨道5BR,随着从X线源2的发光区域XS朝向检测器4,两者的间隔渐大。
桌台支承体7d,其第1构件7Ad安装于第1引导装置5A、第2构件7Bd安装于第2引导装置5B。第1构件7Ad与第2构件7Bd,其一端部以第3构件7Cd连结。在第1构件7Ad与第1引导装置5A之间及第2构件7Bd与第2引导装置5B之间,分别安装有可伸缩的连结机构7AE、7BE。连结机构7AE、7BE,是第1构件7Ad与第1引导装置5A间的距离及第2构件7Bd与第2引导装置5B间的距离变大时伸展、前述距离变小时收缩的机构。连结机构7AE、7BE,吸收随着桌台支承体7d往光轴Zr方向移动而变化的前述距离。藉由此种构造,即使是在将轨道5AR、5BR配置成从X线源2的发光区域XS朝检测器4,第1引导装置5A的轨道5AR与第2引导装置5B的轨道5BR间的间隔变大时,桌台支承体7d亦能往光轴Zr方向移动。
图27是显示实施形态的变形例的检测装置的图。此检测装置1e,是于实施形态的检测装置1所具备的支承体6的第2侧壁6SB安装多个脚6F,将检测装置1横置。脚6F,与图1所示的腔室构件8的底部8B接触。第2侧壁6SB与腔室构件8的底部8B方向相对配置。如以上所述,检测装置1e,是第2侧壁6SB为设置侧、亦即作为设置对象的腔室构件8的底部8B侧。第2侧壁6SB配置在下方,与第2侧壁6SB方向相对的第1侧壁6SA配置在上方。又,亦可于第1侧壁6SA安装多个脚6F,将第1侧壁6SA配置在下方。
支承体6的开口部6HU配置在侧边、亦即配置在X轴侧。桌台3及桌台本体3B,通过第1可动构件11e、基台12、第2可动构件14、桌台支承体7、第1引导装置5A及第2引导装置5B安装并支承于支承体6。桌台支承体7的第1构件7A及第2构件7B,从支承体6的开口部6HU往底部6B延伸。支承桌台3及桌台本体3B的第1可动构件11e是往Y轴方向移动。第2可动构件14往X轴方向移动。桌台支承体7往光轴Zr方向移动。以第1引导装置5A与第2引导装置5B规定的引导面GP,通过检测器4的检测区域DR。如以上所述,实施形态的检测装置1,可如变形例的检测装置1e般横置。
图28及图29是显示实施形态的变形例的检测装置的图。此检测装置1f,具备支承体6f、支承被测定物S的桌台3、支承桌台3的桌台支承体7f、检测器4、以及图29所示的X线源2。支承体6f,具有底部6Bf、以及从底部6Bf往上延伸彼此方向相对的一对侧壁6Sf、6Sf。于侧壁6Sf安装有多个脚6F。多个脚6F,与图1所示的腔室构件8的底部8B接触。支承体6f通过桌台支承体7f支承桌台3。于底部6Bf的侧壁6Sf、6Sf侧的面安装有第1引导装置5A与第2引导装置5B。第1引导装置5A及第2引导装置5B,在底部6Bf与桌台支承体7f之间,引导桌台支承体7f的光轴Zr方向的移动。
桌台3及桌台本体3B安装在第1可动构件11f。第1可动构件11f是用过安装在基台12作为引导构件的轨道13R,被基台12支承。轨道13R引导第1可动构件11f往Y轴方向的移动。安装基台12的第2可动构件14,通过作为引导构件的一对轨道15R、15R被支承于桌台支承体7f。一对轨道15R、15R引导第2可动构件14往X轴方向的移动。藉由此种构造,桌台3及桌台本体3B通过第1可动构件11f、基台12及第2可动构件14被桌台支承体7f支承。桌台支承体7f,由于是往光轴Zr方向移动,因此桌台3亦往光轴Zr方向移动。
致动器17,通过安装在本身的输出轴的螺旋轴16使第1可动构件11f往Y轴方向移动。致动器21,通过安装在本身的输出轴的螺旋轴20使第2可动构件14往X轴方向移动。
桌台支承体7f,具有第1构件7Af、第2构件7Bf、以及将第1构件7Af及第2构件7Bf的一端部加以连结的第3构件7Cf。第1构件7Af、第2构件7Bf及第3构件7Cf皆为板状构件。第1构件7Af与第2构件7Bf配置成彼此板面方向相对、且实质平行。第3构件7Cf与第1构件7Af及第2构件7Bf正交。引导第2可动构件14的一对轨道15R、15R分别安装在第1构件7Af与第2构件7Bf。第1引导装置5A及第2引导装置5B则安装在第3构件7Cf。
桌台支承体7f的第1构件7Af与第2构件7Bf,配置在光轴Zr的两侧、且检测器4的检测区域DR的外侧。在第1构件7Af与一侧壁6Sf之间设有线性编码器24A。在第2构件7Bf与另一侧壁6Sf之间设有线性编码器24B。于第1构件7Af安装有线性编码器24A的编码器读头24AE。在一侧壁6Sf的与编码器读头24AE方向相对的部分,安装有线性标尺24AS。于第2构件7Bf安装有线性编码器24B的编码器读头24BE。在另一侧壁6Sf的与编码器读头24BE方向相对的部分,安装有线性标尺24BS。
2个线性编码器24A、24B,配置在光轴Zr的两侧、且检测区域DR的外侧。亦即,2个线性编码器24A、24B是夹着检测区域DR、配置在其外侧且两侧。线性编码器24A、24B是测量桌台支承体7f相对支承体6f于光轴Zr方向的移动量。图1所示的控制装置9,例如,是根据线性编码器24A及线性编码器24B中的至少一方测量的桌台支承体7f的移动量,控制桌台支承体7f的移动量。
藉由在检测区域DR的外侧且夹着检测区域DR配置的2个线性编码器24A、24B双方的使用,如图29所示,可求出绕X轴的桌台支承体7f的倾斜(桌台支承体7f相对XZ平面的倾斜)。图1所示的控制装置9,藉由使用2个线性编码器24A、24B的测量値,可正确求出桌台支承体7f绕X轴的倾斜引起的被测定物S于光轴Zr方向的位置偏移,控制桌台3的位置。其结果,控制装置9可以良好精度控制被测定物S于光轴Zr方向的位置。其结果,检测装置1f可抑制检测精度的降低。
图30是显示本实施形态的X线源的一例的剖面图。接着,详细说明X线源2。图30中,X线源2具备产生电子的灯丝39、因电子的撞击或电子的穿透而产生X线的靶40、以及将电子导向靶40的导电子构件41。又,本实施形态中,X线源2具备收容导电子构件41的至少一部分的外壳42。本实施形态中,灯丝39、导电子构件41及靶40的各个是收容在外壳42。
灯丝39,例如包含钨。当对灯丝39通以电流、因该电流而使灯丝39被加热时,即从灯丝39射出电子(热电子)。灯丝39的形状为前端尖,从该尖的部分射出电子。灯丝39的形状是卷成线圈状。靶40,例如包含钨,因电子的撞击或电子的穿透而产生X线。本实施形态中,X线源2是所谓的穿透型。本实施形态中,靶40因电子的穿透而产生X线XL。靶40的产生X线XL的部分为发光区域XS。本实施形态中,X线源2虽是穿透型的X线源,但亦可以是反射型的X线源。此外,靶40虽是固定的,但亦可以将靶作成可移动。例如,图30中,靶40是配置成能于Y轴方向移动,电子在靶40上的照射位置可适当的变化。又,亦可以是例如靶40可旋转,使电子的照射位置随着旋转而变化的旋转靶方式。
例如,以靶40为阳极、以灯丝39为阴极,在靶40与灯丝39之间施加电压时,从灯丝39飞出的热电子即朝向靶(阳极)40加速,照射于靶40。如此一来,即从靶40产生X线。导电子构件41,在灯丝39与靶40之间配置在来自灯丝39的电子的通路周围的至少一部分。导电子构件41包含例如聚光透镜及物镜等的电子透镜或偏光器,将来自灯丝39的电子导向靶40。导电子构件41使电子撞击靶40的部分区域(X线焦点)。于靶40的电子撞击区域的尺寸(spotsize)非常小。藉由此种构成,实质上形成点X线源。
本实施形态中,对外壳42的外面,供应来自供应口26、温度经调整的气体G。本实施形态中,供应口26与外壳42的外面的至少一部分为相对方向。本实施形态中,供应口26配置在较X线源2(外壳42)上方(+Y侧)处。供应口26,从X线源2的上方对X线源2的外壳42的外面喷吹气体G。于X线源2,当电子照射于靶40时,该电子的能量中、部分能量成为X线XL,部分能量成为热。因电子对靶40的照射,靶40、靶40周围的空间及配置在靶40近旁的构件的温度会上升。
当靶40的温度上升时,有可能例如靶40产生热变形、或外壳42产生热变形、而使灯丝39与靶40的相对位置产生变动。当包含靶40的X线源2的温度上升时,配置X线源2的内部空间SP的温度即有可能变动。当包含靶40的X线源2的温度上升时,即有可能例如桌台3、第1可动构件11、基台12及第2可动构件14等的至少一部分产生变形、第1引导装置5A及第2引导装置5B产生热变形、或检测器4产生热变形。当X线源2的温度上升时,即有可能发生X线源2与桌台3的相对位置产生变动、或X线源2与检测器4的相对位置产生变动、或桌台3与检测器4的相对位置产生变动的情形。如以上所述,当X线源2的温度变化时,即有检测装置1的构件的至少一部分产生热变形、或构件彼此间的相对位置产生变动的可能。其结果,检测装置1的检测精度(检査精度、测定精度)即有可能降低。
本实施形态中,于产生热的X线源2的至少一部分有供应温度经调整的气体G,因此包含X线源2的内部空间SP的构件的至少一部分产生热变形、或内部空间SP的温度变动、或内部空间SP的构件彼此的相对位置产生变动的情形受到抑制。又,本实施形态中,虽于内部空间SP配置有X线源2、桌台3及检测器4等多个构件及装置,但对该等多个构件中会产生热的X线源2的至少一部分,亦供应温度经调整的气体G。因此,于内部空间SP中,温度经调整的气体G会到达的比率,在X线源2、桌台3及检测器4等的多个构件中,以X线源2最高。又,本实施形态,于内部空间SP中,虽配置有X线源2、桌台3及检测器4等的多个构件,但对X线源2的一部分亦供应温度经调整的气体G。本实施形态,于内部空间SP中,可调整较内部空间SP小的局部空间的X线源2周围的温度。又,于内部空间SP中,虽配置有X线源2、桌台3及检测器4等的多个构件,但并非对多个构件的全部供应温度经调整的气体G,而是对X线源2供应气体G,而能调整X线源2中、仅温度经调整的气体G到达的部分的温度。接着,说明本实施形态的检测装置的动作的一例。
图31是用以说明实施形态的检测装置的动作的一例的流程图。图32是用以说明实施形态的检测装置的动作的一例的图。图33是用以说明实施形态的检测装置的动作的一例的图。本实施形态,如图31的流程图所示,是实施检测装置1的校准(步骤S1)、对被测定物S的X线XL的照射及通过被测定物S的穿透X线的检测(步骤S2)、以及被测定物S的内部构造的算出(步骤S3)。
首先,说明校准(步骤S1)。如图32所示,于校准中,于桌台3支承与被测定物S不同的基准构件R。又,于校准中,从供应口26将温度经调整的气体G供应至X线源2的至少一部分。藉由将温度经调整的气体G从供应口26供应至X线源2,以该气体G调整包含X线源2的内部空间SP的温度。于其次的说明中,将以从供应口26供应的气体G调整的包含X线源2的内部空间SP的温度,适当的称为既定温度Ta。
如图32所示,本实施形态中,基准构件R是球体。基准构件R是外形(尺寸)为已知。基准构件R是热变形受到抑制的物体。基准构件R是变形至少较被测定物S受到抑制的物体。于内部空间SP中温度即使产生变化,基准构件R的外形(尺寸)亦不会实质变化。又,本实施形态中,基准构件R的形状不限于球体。控制装置9,一边以旋转编码器10、线性编码器19、23A、23B、24A、24B测量桌台3的位置、一边控制桌台3的旋转驱动装置3D、致动器17、21、28,调整支承基准构件R的桌台3的位置。控制装置9调整桌台3的位置,使基准构件R配置于基准位置Pr。
控制装置9,与从供应口26的气体G的供应的至少一部分并行,为从X线源2射出X线而对灯丝39通以电流。如此一来,灯丝39被加热,而从灯丝39射出电子。从灯丝39射出的电子照射于靶40。据此,从靶40产生X线。从X线源2产生的X线XL照射于基准构件R。于既定温度Ta,当来自X线源2的X线XL照射于基准构件R时,该照射于基准构件R的X线XL即穿透基准构件R。穿透过基准构件R的穿透X线,射入检测器4的射入面4DP。检测器4检测穿透过基准构件R的穿透X线。于既定温度Ta,检测器4检测根据穿透过基准构件R的穿透X线所得的基准构件R的像。本实施形态中,于既定温度Ta所得的基准构件R的像的尺寸(大小)为尺寸Wa。检测器4的检测结果被输出至控制装置9。
控制装置9根据基准构件R的像的尺寸及基准构件R的尺寸,算出X线源2与基准构件R与检测器4的相对位置。又,本实施形态中,球体虽为一个,但亦可使用多个球体。使用多个球体时,例如可使Y轴方向及Z轴方向中的一方或两方球体的位置互异。此外,使用多个球体时,可不使用基准构件R的像,而是根据基准构件R彼此的距离,算出X线源2与基准构件R与检测器4的相对位置。又,基准构件R彼此的距离的算出,可以是基准构件R的中心位置彼此间的距离、亦可以是基准构件R的外形的既定位置彼此间的距离。
本实施形态中,当内部空间SP的温度T变化时,根据穿透X线所得的像的尺寸(大小)亦会变化。根据穿透X线所得的像的尺寸系、检测器4取得的像的尺寸,例如包含形成在射入面4DP的像的尺寸。例如,当温度T变化时,X线源2与基准构件R与检测器4的相对位置(于Z轴方向的相对位置)会变动。例如,内部空间SP为基准温度(理想温度、目标温度)Tr的情形时,根据照射在配置于基准位置Pr的基准构件R的X线XL由检测器4取得的像的尺寸,为基准尺寸Wr。
在内部空间SP是与基准温度Tr不同的温度TX的场合,有可能例如X线源2、桌台3、检测器4及腔室构件8的至少一部分产生热变形,而使X线源2与桌台3支承的基准构件R与检测器4的相对位置产生变动。其结果,例如,即使是欲将基准构件R配置于基准位置Pr,而根据旋转编码器10、线性编码器19、23A、23B、24A、24B的测量结果调整桌台3的位置,实际上,基准构件R亦有可能不是配置在基准位置Pr。换言之,内部空间SP为温度TX的场合,基准构件R有可能是配置在与基准位置Pr不同的位置PX。又,位置PX包含基准构件R相对X线源2及检测器4中至少一方的相对位置。
又,当内部空间SP为温度TX、X线源2与基准构件R与检测器4的相对位置变动时,检测器4取得的像的尺寸WX,会与基准尺寸Wr不同。本实施形态中,控制装置9包含记忆装置。于记忆装置中,储存有内部空间SP的温度T、与在该温度T下根据照射于基准构件R的X线XL中通过基准构件R的穿透X线所得的基准构件R的像(影像)的尺寸(大小)的关系。如前所述,随着内部空间SP的温度T的变化,X线源2与基准构件R与检测器4的相对位置亦会变化。又,随着该相对位置的变化,检测器4取得的像的尺寸亦会变化。于记忆装置中,亦储存有相对位置与像的尺寸的关系。又,记忆装置中储存的信息,可通过预备实验及模拟中的至少一方加以求出。
藉由作成此种方式,控制装置9可根据记忆装置中储存的信息与以检测器4取得的基准构件R的像的尺寸,算出在温度T下的X线源2与基准构件R与检测器4的相对位置。例如,内部空间SP为既定温度Ta的场合,控制装置9可根据记忆装置储存的信息与以检测器4取得的基准构件R的像的尺寸Wa,算出在该既定温度Ta下的X线源2与基准构件R与检测器4的相对位置。
校准结束后,进行被测定物S的检测(步骤S2)。如图33所示,于检测中,将被测定物S支承于桌台3。控制装置9控制桌台3将被测定物S配置在X线源2与检测器4之间。又,于检测中,从供应口26将温度经调整的气体G供应至X线源2的至少一部分。将温度经调整的气体G从供应口26供应至X线源2,可藉由该气体G调整包含X线源2的内部空间SP的温度。
控制装置9从供应口26将温度经调整的气体G供应至包含X线源2的内部空间SP,以使内部空间SP成为既定温度Ta。控制装置9,一边以旋转编码器10、线性编码器19、23A、23B、24A、24B测量桌台3的位置、一边控制桌台3的旋转驱动装置3D、致动器17、21、28,调整支承被测定物S的桌台3的位置。控制装置9,与从供应口26的气体G的供应的至少一部分并行,为从X线源2射出X线而对灯丝39通以电流。如此一來,灯丝39被加热而从灯丝39射出电子。从灯丝39射出的电子照射于靶40。从而,从靶40产生X线。
从X线源2产生的X线XL的至少一部分照射于被测定物S。于既定温度Ta,当来自X线源2的X线XL照射于被测定物S时,该照射于被测定物S的X线XL的至少一部分即穿透被测定物S。穿透过被测定物S的穿透X线,射入检测器4的射入面4DP。检测器4检测穿透过被测定物S的穿透X线。于既定温度Ta,检测器4检测根据穿透过被测定物S的穿透X线所得的被测定物S的像。本实施形态中,于既定温度Ta所得的被测定物S的像的尺寸(大小),为尺寸Ws。检测器4的检测结果被输出至控制装置9。
本实施形态中,控制装置9将既定温度Ta下照射于被测定物S的X线XL中通过被测定物S的穿透X线的检测结果,使用校准的结果加以修正。例如,控制装置9修正该在既定温度Ta下所得的被测定物S的像,以使既定温度Ta下所得的被测定物S的像成为在基准温度Tr下所得的像。例如,控制装置9在既定温度Ta下所得的被测定物S的像的尺寸为Ws的场合,于该尺寸Ws乘以修正值Wr/Wa。亦即,控制装置9,作为运算,实施Ws×(Wr/Wa)。藉由此种处理,控制装置9,即使是在内部空间SP的实际温度为既定温度Ta的场合,亦能算出在基准温度Tr下的被测定物S的像(像的尺寸)。
本实施形态中,控制装置9,为变更来自X线源2的X线XL于被测定物S的照射区域,一边变更被测定物S的位置、一边对该被测定物S照射来自X线源2的X线XL。亦即,控制装置9于多个被测定物S的每一位置,对被测定物S照射来自X线源2的X线XL,以检测器4检测穿透过该被测定物S的穿透X线。本实施形态中,控制装置9是藉由使支承被测定物S的桌台3旋转,以变更被测定物S对X线源2的位置,据以变更来自X线源2的X线XL于被测定物S的照射区域。
亦即,本实施形态中,控制装置9一边使支承被测定物S的桌台3旋转、一边对该被测定物S照射X线XL。于桌台3的各位置(各旋转角度)通过被测定物S的穿透X线(X线穿透资料)以检测器4加以检测。检测器4取得被测定物S在各位置的像。控制装置9从检测器4的检测结果算出测定物的内部构造(步骤S3)。本实施形态中,控制装置9取得依据在被测定物S的各位置(各旋转角度)通过被测定物S的穿透X线(X线穿透资料)的被测定物S的像。亦即,控制裝置9取得多个被测定物S的像。
控制装置9,根据一边使被测定物S旋转、一边对该被测定物S照射X线XL所取得的多个X线穿透资料(像)进行运算,再建构被测定物S的断层影像,以取得被测定物S的内部构造的三维资料(三维构造)。本实施形态中,控制装置9具有再建构影像的影像再建构部9-1。影像再建构部9-1使用保存从检测器4取得的影像的影像记忆部9-2,再建构影像。藉由影像再建构所得的影像,再次输出至影像记忆部9-2。输出的影像记忆部9-2保有的再建构影像显示于未图示的显示器。以此方式,算出被测定物S的内部构造。如以上所述,本实施形态中,控制装置9具有从检测器4检测通过被测定物S的穿透X线的结果算出被测定物S的形状的运算装置的功能。作为测定物的断层影像的再建构方法,例如有反投影法、滤波修正反投影法或逐次近似法。关于反投影法及滤波修正反投影法,已于例如美国专利申请公开第2002/0154728号说明书中有所记载。此外,关于逐次近似法,已于例如美国专利申请公开第2010/0220908号说明书中有所记载。
如以上的说明,本实施形态是使规定支承被测定物S的桌台3的移动的引导面GP通过检测区域DR内。因此,由于检测装置1能抑制因引导面GP于光轴Zr方向的位置变化所引起的桌台3的位置偏移,因此能抑制检测精度的降低。又,本实施形态中,是将X线源2、桌台3及检测器4以同一支承体6加以支承。因此,由于检测装置1能抑制因X线源2与桌台3与检测器4的姿势变化所引起的误差,因此能抑制检测精度的降低。再者,本实施形态中,由于桌台支承体7是以双臂构造支承于支承体6,因此能抑制桌台支承体7的弯曲。因此,由于检测装置1能抑制被桌台支承体7支承的桌台3的位置偏移,因此能抑制检测精度的降低。如以上所述,本实施形态是藉由减小检测装置1的机械误差,以抑制检测装置1的检测精度降低。因此,检测装置1能实现正确的校准。又,由于检测装置1能实现正确的校准、以及抑制通过被测定物S的穿透X线的检测精度降低,因此能获得被测定物S的内部构造的正确的三维资料(三维构造)。因此,检测装置1适于精密测定。
又,本实施形态,由于有对X线源2供应来自供应口26的温度经调整的气体G,因此能调整X线源2的温度。因此,能抑制X线源2的至少一部分产生热变形。此外,藉由从供应口26供应温度经调整的气体G,可调整内部空间SP的温度,从而抑制内部空间SP的温度变动。
又,藉由从供应口26供应温度经调整的气体G,桌台3、第1可动构件11、基台12、第2可动构件14及检测器4等配置在内部空间SP的构件及装置的至少一部分的温度获得调整,因此能抑制该构件及装置的热变形。又,藉由从供应口26供应温度经调整的气体G,能抑制例如X线源2与被测定物S(桌台3)与检测器4的相对位置产生变动。因此,检测装置1可抑制检测精度的降低。例如,检测装置1可正确的取得关于被测定物S内部构造的信息。
本实施形态中,虽是变更对被测定物S的X线XL的照射区域,以取得多个被测定物S的像,根据该多个像(影像)来取得被测定物S内部构造的三维资料,但亦可根据1个像(影像)来取得关于被测定物S内部构造的信息。亦即,亦可在不对被测定物S从不同角度照射XL的情形下,取得被测定物S内部构造的二维数据。接着,说明使用检测装置1测量被测定物S的形状等的程序例。
图34是显示使用实施形态的检测装置测量被测定物形状等的程序例的流程图。图35至图37显示了使用实施形态的检测装置测量被测定物的形状等的一程序例的图。前述校准结束后,使用检测装置1测量被测定物S的形状等时,如图35所示,控制装置9使桌台3移动至起始位置(home position)(步骤S11)。起始位置是在X线源2与检测器4之间、且在支承体6的开口部6HU近旁。本实施形态中,在于桌台3搭载被测定物S时,桌台3会移动至支承体6的开口部6HU近旁,因此具有检测装置1的操作员易于在桌台3搭载被测定物S的优点。
当被测定物S被搭载于桌台3时,桌台3的支承机构3S即支承被测定物S。接着,控制装置9使桌台3往X轴方向、Y轴方向及Z轴方向中的至少一个方向移动,使被测定物S移动至测量位置(步骤S12)。图35所示的例中,控制装置9是使桌台3往X线源2侧移动(图35中以箭头M1所示方向)。接着,控制装置9从X线源2对移动至测量位置的被测定物S照射X线,并以检测器4检测穿透过被测定物S的穿透X线。此时,如前所述,控制装置9一边使支承被测定物S的桌台3旋转、一边对该被测定物S照射X线(参照图36)。控制装置9于被测定物S的各位置(各旋转角度)取得根据穿透过被测定物S的穿透X线(X线穿透资料)的被测定物S的像。接着,控制装置9根据所取得的X线穿透数据(像)进行运算,再建构被测定物S的断层影像,以取得被测定物S内部构造的三维数据(三维构造)(步骤S13)。
取得被测定物S内部构造是三维数据后,控制装置9使桌台3移动至起始位置(步骤S14)。本实施形态中,控制装置9是使桌台3往图37的箭头M2所示方向移动。桌台3当移动至起始位置时,即解除支承机构3S对被测定物S的支承。如此,操作员即能将被测定物S从桌台3取下。如前所述,由于起始位置是在支承体6的开口部6HU近旁,因此具有操作员易于从桌台3取下被测定物S的优点。
如以上所述,检测装置1从开口部6HU、亦即从与图2所示的支承体6的第1侧壁6SA及与第2侧壁6SB的底部6B相反侧、且第1侧壁6SA与第2侧壁6SB之间,将被测定物S载置于桌台3,或从桌台3取出被测定物S。由于支承体6的开口部6HU是由第1侧壁6SA的端部、第2侧壁6SB的端部、第3侧壁6SC的端部与第4侧壁6SD的端部围绕的部分,因此面积大。从而,藉由通过开口部6HU,即易于将被测定物S载置于桌台3,或易于从桌台3取出被测定物S。
图38是显示具备实施形态的检测装置的构造物制造系统的一例的图。图39是显示构造物制造系统的处理流程的流程图。首先,设计装置110作成关于构造物形状的设计信息(步骤S101)。其次,成形装置120根据设计信息制作前述构造物(步骤S102)。其次,检测装置1测定关于构造物形状的坐标(步骤S103)。其次,控制装置130的检査部132,藉比较从检测装置1作成的构造物的形状信息与前述设计信息,检查构造物是否有依设计信息制作(步骤S104)。
其次,控制装置130的检査部132判定作成的构造物是否为良品(步骤S105)。作成的构造物为良品时(步骤S105、YES),构造物制造系统200即结束其处理。作成的构造物不是良品时(步骤S105、NO),控制装置130的检査部132即判定作成的构造物是否可修复(步骤S106)。制作的构造物可修复时步骤S106、YES),修复装置140即实施构造物的再加工(步骤S107),回到步骤S103的处理。制作的构造物无法修复时(步骤S106、NO),构造物制造系统200即结束其处理。以上,结束本流程图的处理。
实施形态的检测装置1由于能正确的测定构造物的坐标,因此构造物制造系统200可判定作成的构造物是否为良品。又,构造物制造系统200在构造物不是良品时,可实施构造物的再加工予以修复。
前述各实施形态中,虽是检测装置1具有X线源的构成,但X线源亦可以是相对检测装置1的外部装置。换言之,X线源可以不是构成检测装置的至少一部分。前述实施形态中,被测定物S并不限于产业用零件,亦可以是例如人体。又,前述实施形态中,检测装置1可以是用于医疗用。此外,前述实施形态中,虽是将X线源与检测装置固定于既定位置,使桌台旋转来取得被测定物S的像,但扫描方法不限于此。可以是X线源及检测装置中的一方固定在既定位置、另一方为可动。又,亦可以是X线源及检测装置的两方皆能移动。
图40是显示实施形态的变形例的检测装置的图。除前述各实施形态外,X线源的保持方法,亦可以是图40所示的变形例般的保持方法。实施形态的X线源2的保持方法是以X线源支承构件2S保持X线源2,但亦可在此之外再追加X线支承构件2S1。X线源2是在X线源2的射出部2E的近旁、与相对X线射出部2E的X线源2的另一方被支承。藉由此种构造,射出部2E位置,例如可抑制沿图40的Y轴方向从既定位置产生变位。又,作为X线源支承构件2S1,可具备支承X线源2的构件、与未图示的引导机构,此场合,在将支承X线源2的构件加以固定的状态下,例如,即使X线源2随着射出X线产生热变形,X线源2于Z轴方向产生伸缩的情形时,与支承X线源2的构件被固定的场合相较,沿着未图示的引导机构,支承X线源2的构件的固定位置可于Z轴方向变化。因此,能抑制X线源2产生变形。再者,亦能抑制随着X线源2的变形而X线的射出方向亦变化的情形。
除前述各实施形态外,检测器4的保持方法,亦可以是如图40所示的变形例般的保持方法。实施形态中,检测器支承构件4S虽是从检测器4的检测X线的检测面背面侧支承检测器4,但除此之外,如图40所示,亦可将检测器的侧面以检测器支承构件4S加以支承。本实施形态中,于X轴方向,是在与第1侧壁6SA相同位置设有支承构件4S。又,本变形例中,于X轴方向,是在与第2侧壁6SB相同位置设有支承构件4S。本变形例中,支承构件4S是以和第1侧壁6SA相同的构件制作。此外,支承构件4S可与第1侧壁6SA制作成一体。本变形例,由于无须在检测器4的背面、亦即无须在射入面4DP的相反面配置支承构件4S,因此,例如无须将腔室构件8往Z轴方向扩张。
除前述各实施形态外,亦可为了调整腔室构件8的内部空间SP的温度,而使用经调温的液体。例如,如图40所示,液体调温装置26W1将调整为既定温度的液体导入液体调温流路26W。液体调温流路26W是配置在腔室构件8的内部空间SP。液体调温流路26W,例如是以不锈钢制作。藉由在液体调温流路26W的内部充满温度经调整的液体(例如水),可使液体调温流路26W的与内部空间SP接触的表面的温度,成为与温度经调整的液体约略接近的温度。藉由该表面与内部空间SP的空气接触,即能调整内部空间SP的空气温度。
此场合,内部空间SP的空气与液体调温流路26W接触的面积以大者较佳。本变形例中,液体调温流路26W的流路剖面是使用圆形流路,于剖面外侧所有部位皆能与内部空间SP的空气接触。又,于剖面中,只要至少一部分的液体调温流路26W与内部空间SP的空气接触的话,即能将内部空间SP内部空气的温度调整为既定温度。又,本变形例中,液体调温流路26W虽为1个,但亦可设置多个。又,设置多个的情形时,可变化导入各个的内部的液体温度。又,亦可将未图示的温度感测器设置在腔室构件8的内部空间SP的例如X线源2近旁,液体调温装置26W1根据从温度感测器输出的腔室构件8的内部空间SP的温度,调整导入液体调温流路26W的液体温度。
本变形例中,从液体调温装置26W1导入调温流路26W的液体,是通过配置在外部空间RP的调温流路26W的内部,通过配置于内部空间SP的调温流路26W后,再次通过外部空间RP而到达调温流路26W。液体在到达调温流路26W后,于调温装置26W1内部被调整为既定温度后,再次被导入调温流路26W。又,本变形例中,虽然调温装置26W1是配置在外部空间RP,但亦可以是配置在内部空间SP。此外,调温装置26W1虽是进行内部空间SP的调温,但除此之外,亦可例如同一调温流路26W经由X线源2来进行内部空间SP的调温。此外,设有搅拌内部空间SP的空气的风扇FAN。
前述实施形态的各构成要素可适当组合。又,亦有不使用部分构成要素的情形。此外,在法令容许范围内,援用与前述各实施形态及变形例中所引用的检测装置等相关的所有公开公报及美国专利的揭示作为本文记载的一部分。根据前述实施形态由本行业者等完成的其他实施形态及运用技术等,皆包含于本实施形态的范围内。

Claims (11)

1.一种X线装置,是对被检物体照射X线并检测通过该被检物体的X线,其特征在于具备:
X线源,从发光点射出X线;
载台,支承该被检物体;
检测器,检测从该X线源射出、通过该被检物体的穿透X线的至少一部分;
移动装置,为改变该发光点与该被检物体间的距离、或该发光点与该检测器间的距离的至少一方的距离,而使该X线源、该载台或该检测器之一作为移动物体移动于第1方向;以及
第1测量装置及第2测量装置,是测量在该第1方向的该移动物体的位置;
该第1测量装置与该第2测量装置,是配置在该移动装置的可移动区域中与该第1方向交叉的第2方向;
该第1测量装置及该第2测量装置夹着该X线源的光轴配置;
该第1测量装置的测量位置与该第2测量装置的测量位置加以连结的线,是配置在以该检测器检测通过该被检物体的穿透X线的区域内。
2.根据权利要求1所述的X线装置,其特征在于,该第1测量装置及该第2测量装置被该移动装置支承。
3.根据权利要求2所述的X线装置,其特征在于进一步装备了具有排列于该第1方向的图案、固定配置的第1标尺及第2标尺;
该第1测量装置检测该第1标尺的图案,并且该第2测量装置检测该第2标尺的图案,据以测量该移动物体在该第1方向的位置。
4.根据权利要求3所述的X线装置,其特征在于进一步具备引导该移动装置在该第1方向移动的引导面;
在与支承该被检物体的支承面正交方向,该第1测量装置的该第1标尺的测量位置及该第2测量装置的该第2标尺的测量位置与该引导面相同。
5.根据权利要求4所述的X线装置,其特征在于,该引导面进一步具备第1引导面与第2引导面;
该第1引导面及该第2引导面夹着该X线源的光轴配置。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的X线装置,其特征在于,在连结该X线源的发光点与该检测器接受该X线的受光面的外缘而形成的面、与该受光面围绕的区域外侧,配置该第1测量装置及该第2测量装置。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的X线装置,其特征在于具有运算装置,此运算装置是从该X线源对该载台所保持的该被检物体照射X线,该检测器检测通过该被检物体的穿透X线的结果,算出该被检物体的形状。
8.根据权利要求6所述的X线装置,其特征在于具有运算装置,此运算装置是从该X线源对该载台所保持的该被检物体照射X线,该检测器检测通过该被检物体的穿透X线的结果,算出该被检物体的形状。
9.一种构造物的制造方法,其特征在于包含:
作成关于构造物形状的设计信息;
根据该设计信息制作该构造物;
以制作的该构造物为被检物体,使用权利要求1至7中任一项所述的X线装置测量所制作的该构造物的形状;以及
比较该测量所得的形状信息与该设计信息。
10.根据权利要求9所述的构造物的制造方法,其特征在于,是根据比较该形状信息与该设计信息的比较结果,实施该构造物的再加工。
11.根据权利要求10所述的构造物的制造方法,其特征在于,该再加工是根据该设计信息再制作该构造物。
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