CN1802561A - 透射成像装置 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种透射成像装置，其能够利用简单的结构从两个或两个以上的不同观察点获得透射成像影像。在该透射成像装置中，设有从靶体(2a)照射放射线的射线源装置(2)和放射线检测器，在该靶体(2a)和放射线检测器之间设置有用于安装试样的试样台。放射线检测器和靶体(2a)配置成使放射线检测器的检测面的中心部(P)与连接该中心部(P)和靶体(2a)的基准轴(L1、L2)大致正交。放射线检测器由一对第一、第二放射线检测器(3、4)构成，第一放射线检测器(3)通过驱动机构可以相对靶体(2a)远近移动，而且可以配置成比第二放射线检测器(4)更远离靶体(2a)。射线源装置(2)和第一、第二放射线检测器(3、4)配置成使射线源装置(2)的靶体(2a)呈倾斜状与阴极(2b)对置，而阴极(2b)定向于第二放射线检测器(4)侧。

Description

透射成像装置

技术领域

本发明涉及一种例如可以用于电子电路基板的透射成像检查等的透射成像装置。具体地讲，涉及具有下述结构的透射成像装置，设有从靶体(target)照射放射线的射线源(radiation source)装置和放射线检测器，在该靶体和放射线检测器之间设置有用于安装试样的试样台(specimen table)，所述放射线检测器和所述靶体配置成使放射线检测器的检测面的中心部与连接该中心部和靶体的基准轴大致正交。

背景技术

作为如上所述的现有的透射成像装置，例如公知有专利文献日本专利特开2001-153819号公报所公开的装置，其具有用于获得X射线断层影像(tomographic image)的第一摄像单元和用于获得可变角度透射影像的第二摄像单元。在该文献所公开的发明中，为了通过称为X射线断层成像法的方法获得断层影像，将断层照相机用影像增强器固定在X射线源的斜下方，并使其检测面水平。由于该方法的目的是通过使X射线影像与试样的旋转同步旋转来获得旋转面的断层影像，所以检测器的检测面与连接其中心部和靶体的基准线交叉。

并且，为了确认断层成像法(laminograph)的成像位置，需要从不同的角度拍摄透射影像。在这种情况下，通常是通过适当移动作为第二摄像单元的一个放射线检测器以改变角度，来获得透射影像。因此，在每次拍摄不同角度的透射影像时，需要使放射线检测器移动到所设定的角度，所以成像效率差，而且由于移动机构复杂，导致成本升高。

另外，为了制作这种装置，必须使X射线到达断层照相机，所以需要准备广角大的X射线源。这种情况下，作为X射线源，不得不使用透射式X射线发生器。并且，射线能量因靶体的透射而衰减，结果，很难在中央位置和两端处获得清楚的影像。

发明内容

鉴于上述以往实际情况，本发明的目的在于提供一种透射成像装置，其能够通过简单的结构从两个或两个以上的不同观察点获得透射成像影像。

透射成像装置设有从靶体照射放射线的射线源装置和放射线检测器，在该靶体和放射线检测器之间设置有用于安装试样的试样台，所述放射线检测器和所述靶体配置成使放射线检测器的检测面的中心部与连接该中心部和靶体的基准轴大致正交，所述放射线检测器由一对第一、第二放射线检测器构成，第一放射线检测器通过驱动机构相对所述靶体可远近移动，而且可以配置成比所述第二放射线检测器更远离所述靶体，所述射线源装置的所述靶体呈倾斜状与阴极对置，所述射线源装置和所述第一、第二放射线检测体配置成使所述阴极定向于第二放射线检测器侧。

根据该特征，使用放射线检测器的检测面的中心部与基准轴大致正交的一对第一、第二放射线检测器。这样，可以在不移动放射线检测器的情况下从不同的两个角度拍摄失真较小的透射影像，而且装置的结构也非常简单。

并且，通过使射线源装置的靶体呈倾斜状与阴极对置，可以实现在规定范围内的放射线照射。另外，通过把射线源装置和第一、第二放射线检测器配置成使阴极定向于第二放射线检测器侧，第一、第二放射线检测器双方均可以检测能量衰减较小的放射线。

也可以形成如下结构：所述射线源装置和所述第一、第二放射线检测器配置成：使所述射线源装置的最高输出轴位于所述基准轴中的所述第一放射线检测器的第一基准轴上，或位于一对所述基准轴之间。根据该结构，由于可以通过第一、第二放射线检测器检测能量衰减较小的放射线，所以能够防止透射影像的画质降低。

此外，所述第二放射线检测器也可以是平板检测器。根据该结构，由于平板检测器的检测面是平面，所以能够获得没有失真的立体透射影像。

另外，可以使所述第一放射线检测器为影像增强器。根据该结构，由于更加不容易受到射线源装置的输出的影响，因此即使远离靶体也能够保持透射影像的画质。

这样，上述本发明涉及的透射成像装置，通过把射线源配置成使最高输出强度轴位于第一基准轴和第二基准轴之间，可以防止透射影像的画质降低。并且，由于不变更检测器的角度即可获得立体透射影像，因而能够提供一种装置结构被简化、并且成像效率良好的透射成像装置。另外，通过使用影像增强器作为第一放射线检测器、使用平板检测器作为第二放射线检测器，可以拍摄更加优质的透射影像。

根据下述的本发明实施方式的记载进一步明确发明的其他目的、结构和效果。

附图说明

图1是将透射成像装置的一部分剖开的主视图。

图2是将透射成像装置的一部分剖开的侧视图。

图3是透射成像装置的俯视图。

图4是表示第一、第二放射线检测器、靶体、阴极和最高输出轴的位置关系的概要图。

图5是表示在最高输出轴的位置处的相对输出的曲线图，(a)是表示沿X方向的相对输出的曲线图，(b)是表示沿Y方向的相对输出的曲线图。

具体实施方式

下面，参照附图说明本发明的实施方式。

如图1～图3所示，本发明的透射成像装置1大致包括：具有照射X射线的靶体2a的射线源装置2；用于检测透射X射线的第一、第二放射线检测器3、4；用于安装试样S的试样台5；使第一、第二放射线检测器3、4相对试样台5进行相对移动的移动机构组6；壳体10。移动机构组6包括：用于使试样台5沿X方向前后水平移动的台移动机构7；用于使射线源装置2和第一、第二放射线检测器3、4沿Y方向水平移动的横向移动机构8；以及用于使第一放射线检测器3沿Z方向垂直移动的上下移动机构9。

将检测能力高的影像增强器(II)3用作第一放射线检测器。虽然影像增强器3的影像产生枕形失真(bobbin distortion)，但可以使用失真校正透镜来校正成像影像的枕形失真。

另一方面，将平板检测器4用作第二放射线检测器。平板检测器4在象素矩阵结构的摄像元件上粘贴有用于把X射线能量转换成光的闪烁器。由于平板检测器4的粘贴有闪烁器的检测面4a是平面，所以所拍摄的影像是试样S的没有失真的立体透射影像。

影像增强器3由上下移动机构9支承，该上下移动机构9包括可动架21、电动机22、丝杠25和螺母26，并且该影像增强器3安装在安装板20上，并使得检测面3a至少在其中心部P与第一基准轴L1正交。安装板20具有一对滑动器20a、20a，这些滑动器20a、20a设置在滑动轴21a的两侧，并且可分别沿Z方向自由滑动，上述滑动轴21a安装在可动架21上。可动架21具有上部的上框架21b、一对滑动器21c、21c、和一对传动带安装部21d、21d。上框架21b在两端具有驱动带轮23a和从动带轮23b，并且在该驱动带轮23a和从动带轮23b上挂绕有传动带24。在驱动带轮23a上通过上框架21b安装有电动机22，在从动带轮23b上安装有丝杠25。电动机22的驱动通过驱动带轮23a传递给传动带24，从动带轮23b驱动丝杠25旋转。在丝杠25上，螺母26通过支承板27与安装板20的侧面连接。根据这种结构，通过电动机22的驱动，丝杠25旋转，从而使影像增强器3沿Z方向移动。

如图3所示，平板检测器4安装在检测器安装板31上，并通过支承臂30a固定在可动架21上，并且使第二基准轴L2和检测面4a的中心部大致正交。支承臂30a通过加强板30c与长度不同的支承臂30b连接。并且，支承臂30a、30b固定在可动架21的两个侧面上，以便使影像增强器3在从Z方向观察时收纳在由支承臂30a、30b和加强板30c所包围的空间中。

如图1、图2所示，试样台5安装在台移动机构7上，所述台移动机构7大致包括电动机62、驱动带轮63a、从动带轮63b、传动带64和试样台5。台移动机构7调整影像增强器3和平板检测器4的成像视场。

试样台5在两端设有一对滑动器60a、60a、和与传动带64连接的一对传动带安装部60b、60b。一对滑动器60a、60a设置在两个滑动轴61、61上并可分别自由滑动。传动带64挂绕在驱动带轮63a和位于与驱动带轮63a对角位置的从动带轮63b上，并且可以循环运动。驱动带轮63a通过安装在支座66上的可转动的电动机62来旋转。由此，试样台5可沿X方向自由地水平移动。

下面，对用于使射线源装置2、影像增强器3和平板检测器4沿Y方向一体地移动的横向移动机构8进行说明。该横向移动机构8大致包括：可转动地进行驱动的电动机50、两根连杆轴(link shaft)51a、b、成对的3组带轮52a～f、和3个传动带53a～c。

射线源装置2安装在安装基座40上，所述安装基座40通过固定板41安装在射线源架42上安装基座。在该射线源架42上设有一对滑动器42a、42a、和与传动带53a连接的一对传动带安装部42b、42b。一对滑动器42a、42a分别设置在两个滑动轴43a、43a上并且可以自由滑动。一对传动带安装部42b与挂绕在一对带轮52a、52b上的传动带53a连接。

电动机50安装在支座54a上，并与连杆轴51a连接。连杆轴51a通过电动机50的驱动而旋转，在该连杆轴51a的两端设有带轮52a、52c。与射线源架42的一对传动带安装部42b、42b连接的传动带53a挂绕在下方端部的带轮52a和与带轮52a成对的带轮52b上。而上方端部的带轮52c与带轮52d构成一对，所述带轮52d设于带轮52c的对角位置，并且固定在壳体10上，传动带53b挂绕在带轮52c和带轮52d上。在固定于壳体10的带轮52d上竖直设置有连杆轴51b，在连杆轴512的上端部还设有带轮52e。另外，与可动架21的一对传动带安装部21d、21d连接的传动带53c挂绕在该带轮52e和与带轮52e成对的带轮52f上。

根据这种结构，一个电动机50的驱动通过连杆轴51a、51b、带轮52a～f，传递给与射线源装置2、影像增强器3和平板检测器4连接的传动带53a、53c，由此射线源装置2、影像增强器3和平板检测器4可以沿Y方向一体地移动。这样，能够防止成像视场的偏移。另外，由于在将立体角度保持一定的状态下移动，所以能够在任意位置高效地进行立体透射影像的拍摄。

如图4所示，射线源装置2从靶体2a产生广度大于等于有效放射宽度V的X射线。在放射线发生部2c，从阴极2b发射的阴极射线轰击靶体2a，从而从靶体2a发射出X射线。在本发明中，使用如下的放射线发生部2c：相对于射线源装置2的最高输出轴M，靶体2a配置成比通常的靶体面2a’更加敞开。如图5(b)所示，在Y方向上，信号特性以最高输出部分为界而左右对称。另一方面，如图5(a)所示，在X方向上，更接近平板检测器4侧的前侧一方的衰减较缓。

根据上述结构，影像增强器3即使进一步远离靶体2a也能够获得清楚的影像，而且在可以更靠近靶体2a的平板检测器4中能够获得更加清楚的平板影像。并且，理想的是：射线源装置2的最高输出轴M位于连接第一放射线检测器3和靶体2a的第一基准轴L1、与连接第二放射线检测器4和靶体2a的第二基准轴L2之间，并且如最高输出轴M’所示，最高输出轴M配置成更加接近第一基准轴L1。

根据上述结构，通过试样台5借助于台移动机构7的移动，确定在试样台5上的任意位置，然后利用横向移动机构8使射线源装置2、影像增强器3和平板检测器4一体地移动，由此可以确定成像视场，可以高效地拍摄立体透射影像。另外，在想要获取放大影像的情况下，可以利用上下移动机构9通过影像增强器3来拍摄任意的放大影像。

最后，说明本发明的其他实施方式的可行性。

在上述实施方式中，使射线源装置2和第一放射线检测器3和第二放射线检测器4一体地沿Y方向移动，使试样台5沿X方向移动。但是，也可以固定射线源装置2和第一放射线检测器3和第二放射线检测器4，使试样台5相对于它们进行XY相对移动。

在上述实施方式中，将数字式平板检测器4用作第二放射线检测器，但也可以使用检测面实质上呈面状的、不需要其他透镜等的装置。例如，可以使用其他方式的平板检测器、可以扫描的线传感器等。

在上述实施方式中，试样台5使用了平面形状的台，但不限于平面形状。例如，如果试样是球状物，也可以使用具有与试样相吻合的曲面的试样台。

并且，射线源装置2不仅限于X射线的射线源。例如，也可以把产生放射线的物质用作靶体。

另外，权利要求中标注的符号只是用于方便与附图的对照，并不是通过该标注将本发明限定为附图所示结构。

本发明可以用作利用放射线进行试样的透射成像的所有透射成像装置。例如，可以通过透射成像进行电子电路基板的锡焊的接合状态，半导体、电子部件的引线及芯片的湿润性(塗れ性)，模制树脂的评价等。

Claims (4)

1.一种透射成像装置，设有从靶体(2a)照射放射线的射线源装置(2)和放射线检测器，在这些靶体(2)和放射线检测器之间设置有用于安装试样的试样台(5)，所述放射线检测器和所述靶体(2a)配置成使放射线检测器的检测面的中心部(P)与连接该中心部(P)和靶体(2a)的基准轴(L1、L2)大致正交，其特征在于，

所述放射线检测器由一对第一、第二放射线检测器(3、4)构成，第一放射线检测器(3)通过驱动机构(6)相对所述靶体(2a)可以远近移动，而且可以配置成比所述第二放射线检测器(4)更远离所述靶体(2a)，所述射线源装置(2)的所述靶体(2a)呈倾斜状与阴极(2b)对置，所述射线源装置(2)和所述第一、第二放射线检测器(3、4)配置成使所述阴极(2b)定向于第二放射线检测器(4)侧。

2.根据权利要求1所述的透射成像装置，其特征在于，所述射线源装置(2)和所述第一、第二放射线检测器(3、4)配置成：使所述射线源装置(2)的最高输出轴(M)位于所述基准轴(L1、L2)中的所述第一放射线检测器(3)的第一基准轴(L1)上，或者位于一对所述基准轴(L1、L2)之间。

3.根据权利要求1或2所述的透射成像装置，其特征在于，所述第二放射线检测器是平板检测器(4)。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的透射成像装置，其特征在于，所述第一放射线检测器是影像增强器(3)。

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