JP2001208705A

JP2001208705A - 散乱ｘ線式欠陥検出装置及びｘ線検出装置

Info

Publication number: JP2001208705A
Application number: JP2000018212A
Authority: JP
Inventors: Kazunori Tejima; 和範手島; Shinji Nomura; 真司野村; Ikuo Wakamoto; 郁夫若元
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2000-01-27
Filing date: 2000-01-27
Publication date: 2001-08-03

Abstract

(57)【要約】【課題】トンネルのコンクリートの欠陥を正確に検出
する。【解決手段】Ｘ線発生装置２０にて発生したＸ線をピ
ンポールＰＨ１，ＰＨ２に通して形成したビーム状のＸ
線Ｘ（１１）を、被検査物（コンクリート）１００に入
射する。そうすると後方散乱Ｘ線Ｘ（１２）が発生し、
この後方散乱Ｘ線Ｘ（１２）は、円形スリット３３を通
過して、Ｘ線検出装置４０の内周面に入射する。Ｘ線検
出装置４０には、環状にＸ線検出器が配置されており、
この多数のＸ線検出器により後方散乱Ｘ線Ｘ（１２）を
検出する。Ｘ線検出器は、深さ方向の分解能力を有して
おり、深さ方向の一部において後方散乱Ｘ線Ｘ（１２）
を検出しない場合には、欠陥１０１の存在およびその位
置を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は散乱Ｘ線式欠陥検出
装置及びＸ線検出装置に関し、特にトンネルや橋梁など
のコンクリート等の欠陥（内部のクラック等）を検出す
るのに好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】被検査物の内部に存在する欠陥の位置
（深さ）を検出するのに、後方散乱Ｘ線を利用する装置
がすでに開発されている。この従来装置の具体的構成は
後述するが、その原理は次の通りである。即ち、被検査
物の表面からＸ線を照射すると、Ｘ線は被検査物の各深
さ位置にて反射して、表面側に反射してくる。このよう
に表面側に反射してくるＸ線を後方散乱Ｘ線と称してい
る。この後方散乱Ｘ線を、各深さ位置に分けてセンサに
て検出することにより、欠陥の有無および欠陥の位置を
検出することができる。

【０００３】ここで従来の散乱Ｘ線式欠陥検出装置を、
図７を参照して説明する。この散乱Ｘ線式欠陥検出装置
１のＸ線チューブヘッド２からは、円錐状のＸ線ビーム
Ｘ（１）が発生する。このＸ線ビームＸ（１）は、スリ
ットダイヤフラム３を通過することにより、扇形のファ
インビームＸ（２）となる。このファインビームＸ
（２）は、図７において紙面に垂直な面に対して平行に
広がる扇形となって進行する。

【０００４】ヘッド部４の先端部分の空胴部４ａには、
スパイラル状スリット５ａを有する円筒状コリメータ５
が配置されている。ファインビームＸ（２）は、スリッ
ト５ａを通過することにより、ペンシルビームＸ（３）
となる。このとき、円筒状コリメータ５が回転すること
により、ペンシルビームＸ（３）は、図７において紙面
に垂直な面内で振られて走査される。

【０００５】ペンシルビームＸ（３）は、被検査物６の
内部に侵入して進行する。そうすると、コンプトン効果
により、被検査物６の各深さ位置から後方散乱Ｘ線Ｘ
（４）が発生する。

【０００６】ヘッド部４の左右には、板状の検出器アパ
ーチャー７，７が相対向して配置されており、後方散乱
Ｘ線Ｘ（４）は、ヘッド部４と左右の検出器アパーチャ
ー７，７との間の隙間を通って戻ってくる。

【０００７】またヘッド部４の左右には、Ｘ線ラインセ
ンサ８，８が相対向する状態で配置されている。各Ｘ線
ラインセンサ８，８は、上下方向（被検査物６の深さ方
向）に沿う方向に複数の検出エレメントを配列したもの
であり、上下方向（深さ方向）の分解能を有している。

【０００８】ヘッド部４と左右の検出器アパーチャー
７，７との間の隙間を通って戻ってきた後方散乱Ｘ線Ｘ
（４）のうち、被検査物６の深い位置で反射した成分
は、左右のＸ線ラインセンサ８，８の下部に入射し、被
検査物６の浅い位置で反射した成分は、左右のＸ線ライ
ンセンサ８，８の上部に入射する。

【０００９】例えば、被検査物６の深い位置Ｐ（１）で
発生した後方散乱Ｘ線Ｘ（４）は、Ｘ線ラインセンサ
８，８の下端の検出エレメントに入射し、被検査物６の
中程の位置Ｐ（２）で発生した後方散乱Ｘ線Ｘ（４）
は、Ｘ線ラインセンサ８，８の中程の検出エレメントに
入射し、被検査物６の浅い位置Ｐ（３）で発生した後方
散乱Ｘ線Ｘ（４）は、Ｘ線ラインセンサ８，８の上端の
検出エレメントに入射する。

【００１０】なお、被検査物６の中に欠陥（クラック
等）がある場合には、その部分では後方散乱Ｘ線Ｘ
（４）は発生しない。

【００１１】左右のＸ線ラインセンサ８，８の検出エレ
メントは、入射した後方散乱Ｘ線Ｘ（４）の強度に応じ
た強度の検出信号を出力する。そして、検出信号の値が
ゼロ乃至ゼロに近い値となっている検出エレメントがあ
る場合には、被検査物６の中に欠陥があることを検出す
ることができる。しかも、検出信号の値がゼロ乃至ゼロ
に近い値となっている検出エレメントの位置から、欠陥
が存在する深さ位置を検出することができる。

【００１２】上述したような散乱Ｘ線式欠陥検出装置１
は、飛行機の機体材料に使用される複合材などの検査に
使用されている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】ところで最近では、ト
ンネルの安全性を確認するために、トンネルのコンクリ
ートの欠陥を表面側から検出することが望まれている。
しかし、トンネルのコンクリートの欠陥は、従来の散乱
Ｘ線式欠陥検出装置１では検出することができなかっ
た。その理由は次の通りである。

【００１４】（１）コンクリートはＸ線を透過しにく
く、このため後方散乱Ｘ線も発生しにくく、コンクリー
トの欠陥を検出しにくい。（２）Ｘ線ラインセンサ８，８を左右に配置しているだ
けであるため、Ｘ線ラインセンサの設置数が少なく、ト
ンネルのコンクリート中の欠陥を検出するのに必要な検
出精度が得られない。また個々のラインセンサの検出精
度を向上させるには、限界がある。（３）従来装置によりコンクリート中の欠陥を検出する
のに必要な検出精度を得ようとして、Ｘ線チューブヘッ
ド２の出力を大きくしようとすると、Ｘ線強度が強すぎ
てしまい、検出効率が低下するうえ、Ｘ線遮蔽部材であ
るスリットダイヤフラム３や円筒状コリメータ５（スリ
ットを除く部分）を透過してしまい、ビーム状のＸ線を
形成することができなくなり欠陥検出ができない。ま
た、このようにした場合には、人体に危険である。

【００１５】本発明は、上記従来技術に鑑み、トンネル
のコンクリートのように、厚いコンクリート等の内部に
存在する欠陥を表面側から正確に検出することのできる
散乱Ｘ線式欠陥検出装置を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の構成は、ビーム状にしたＸ線を被検査物の表面側か
ら入射するＸ線発生装置と、前記被検査物に入射してい
くＸ線を囲む状態で複数のＸ線検出器が環状に配置され
ると共に、各Ｘ線検出器は前記被検査物の深さ方向に沿
う方向の分解能を有しているＸ線検出装置と、入射した
Ｘ線により前記被検査物の各深さ位置で発生した後方散
乱Ｘ線を通過させて前記Ｘ線検出器に導く隙間を有する
Ｘ線絞り部材とを備えていることを特徴とする。また、
前記Ｘ線検出装置のＸ線検出器を冷却する冷却装置を備
えていることを特徴とする。

【００１７】また本発明の構成は、ビーム状にしたＸ線
を被検査物の表面側から入射するＸ線発生装置と、前記
被検査物に入射していくＸ線が中央の内周空間部分を通
過する状態で配置した蛍光体リングと、光絶縁及びＸ線
遮蔽をする遮蔽リングとを、前記被検査物の深さ方向に
沿う方向に交互に積層してなる蛍光体多層リングと、入
射したＸ線により前記被検査物の各深さ位置で発生した
後方散乱Ｘ線を通過させて前記蛍光体多層リングの内周
面に導くＸ線絞り部材と、前記蛍光体多層リングの各蛍
光体リング毎の光を区別して検出する光検出アレイ素子
とを備えていることを特徴とする。また、前記光検出ア
レイ素子を冷却する冷却装置を備えていることを特徴と
する。

【００１８】また本発明の構成は、蛍光体リングと、光
絶縁及びＸ線遮蔽をする遮蔽リングとを、交互に積層し
てなる蛍光体多層リングと、前記蛍光体多層リングにＸ
線が入射して発生した光を、各蛍光体リング毎に区別し
て検出する光検出アレイ素子とを備えていることを特徴
とする。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
に基づき詳細に説明する。

【００２０】図１は本発明の第１の実施の形態にかかる
散乱Ｘ線式欠陥検出装置１０を示す。この散乱Ｘ線式欠
陥検出装置１０のＸ線発生装置２０は、Ｘ線管２１と、
絞り部材２２に形成した第１ピンホールＰＨ１と、Ｘ線
絞り部材３０の中央に形成した第２ピンホールＰＨ２と
で構成されている。なお図面では見やすくするために、
ピンホールＰＨ１，ＰＨ２を大きく描いているが、実際
は小径の孔である。

【００２１】Ｘ線管２１から発生したＸ線Ｘ（１０）
は、第１ピンホールＰＨ１と第２ピンホールＰＨ２を通
過することにより、ビーム状のＸ線Ｘ（１１）となる。
このＸ線Ｘ（１１）は被検査物１００の表面側から入射
する。被検査物１００としては、トンネルのコンクリー
トを対象としているが、レンガやプラスチックやセラミ
ックや金属等を対象とすることもできる。

【００２２】ビーム状（円柱状）のＸ線Ｘ（１１）は、
被検査物１００の内部に侵入して進行する。そうする
と、コンプトン効果により、被検査物１００の各深さ位
置から後方散乱Ｘ線Ｘ（１２）が発生する。なお、被検
査物１００の内部に欠陥１０１が存在する場合には、こ
の欠陥１０１の部分では、殆ど、後方散乱Ｘ線は発生し
ない。なお欠陥１０１としては、クラックやひび割れ等
も含むものである。

【００２３】Ｘ線絞り部材３０は、中央部材３１と周囲
部材３２とで構成されている。そして中央部材３１と周
囲部材３２との間に、円形スリット（リング状の隙間）
３３を形成している。なお、Ｘ線絞り部材３０の中央部
材３１及び周囲部材３２、並びに、絞り部材２２は、加
工性の良いＸ線遮蔽材、例えば、鉛や、タングステン合
金や、タンタル合金などで形成している。

【００２４】Ｘ線検出装置４０は、Ｘ線管２１とＸ線絞
り部材３０との間に配置されている。そして、円形スリ
ット３３を通過して戻ってきた後方散乱Ｘ線Ｘ（１２）
が、Ｘ線検出装置４０のＸ線入射窓４１に入射するよう
な配置構成となっている。

【００２５】詳細は後述するが、このＸ線検出装置４０
には、冷却装置５０が配置されている。

【００２６】ここで、図１のII−II断面である図２、及
び、図２のIII −III 断面である図３を参照して、Ｘ線
検査装置４０及び冷却装置５０の構造を更に説明する。

【００２７】図２に示すように、Ｘ線検出装置４０の複
数のＸ線検出器４２は、冷却装置５０の冷却リング５１
の内周面に沿って配置されている。このため、複数のＸ
線検出器４２は、被検査物１００に入射していくＸ線を
囲む状態で環状に配置されている。なお、この例では、
隣接するＸ線検出器４２の間に隙間があるが、隙間なく
Ｘ線検出器４２を詰めて配置するようにしてもよい。こ
のように複数のＸ線検出器４２を環状配置しているた
め、Ｘ線検出器４２を多数配置することができ、検出感
度の向上に寄与する。

【００２８】図３に示すように、冷却装置５０の冷却リ
ング５１にはパイプ５２が貫通しており、パイプ５２内
にはマイナス１０°Ｃ程度の冷媒（水やエチレングリコ
ール）が流通している。冷却リング５１は保冷材５３で
包まれると共に、ケーシング５４で覆われている。ケー
シング５４により、空気中の水分が結露するのを防止で
きると共に、このケーシング５４はＸ線検出装置４０の
ケーシングとしての機能も果たしている。なお、冷却リ
ング５１はリング状になっているが、ブロック状にして
もよい。

【００２９】電子冷却素子５５は、冷却リング５１の内
周面に密着して配置されている。この電子冷却素子５５
は、通電されるとペルチェ効果により、冷却リング５１
側をマイナス１０°ＣにしＸ線検出器４２側をマイナス
７０°Ｃに冷却する。

【００３０】なお、冷却装置５０としては、上述した構
成にかぎらず、スターリングサイクルクーラを用いても
よい。

【００３１】図３に示すように、Ｘ線検出装置４０のＸ
線入射窓４１は、Ｘ線透過膜４３で覆われている。この
Ｘ線透過膜４３は、ベリリウム，マイラー，アルミニウ
ム，ポリマー等で形成されている。そして、ケーシング
５４とＸ線透過膜４３とで囲った密閉空間４４内を真空
にしたり、この密閉空間４４内に窒素ガス等の不活性ガ
スを封入している。

【００３２】密閉空間４４内にはＸ線検出器４２が配置
されている。Ｘ線検出器４２のマウント基板４５は、電
子冷却素子５５の低温側（マイナス７０°Ｃ側）に備え
られている。このマウント基板４５に光検出アレイ素子
４６がマウントされている。光検出アレイ素子４６は、
被検査物１００の深さ方向に沿う方向（図３では上下方
向）に光センサをアレイ状に並べて構成したものであ
る。

【００３３】この光検出アレイ素子４６には光ファイバ
束４７が接続されており、光検出アレイ素子４６の個々
の光センサと、光ファイバ束４７の個々の光ファイバと
が一対一に対応して接続されている。また、光ファイバ
束４７の先端部には蛍光体アレイ４８が接続されてお
り、光ファイバ束４７の個々の光ファイバと、蛍光体ア
レイ４８の個々の蛍光体とが一対一に対応している。

【００３４】蛍光体アレイ４８は、被検査物１００の深
さ方向に沿う方向（図３では上下方向）に蛍光体をアレ
イ状に並べて構成したものである。この蛍光体アレイ４
８の個々の蛍光体は、Ｘ線が入射すると光を発生する。
発生した光は、光ファイバ束４７の個々の光ファイバを
通じて、光検出アレイ素子４６の個々の光センサに伝わ
り、光センサが受光した光強度に応じたセンサ信号を出
力する。

【００３５】上記例では、光ファイバ束４７を用いて光
伝送をしているが、凸レンズを用いて集光と光伝送をす
るようにしてもよい。

【００３６】また、ＭＣＰ（マイクロチャンネルプレー
ト）を配置して感度を向上させるようにしてもよい。つ
まり、光ファイバ束４７により伝送された光を、光／電
変換膜により電子に変換し、この電子をＭＣＰにより電
気的に増幅し、増幅した電子を電／光変換素子により光
に変換して光検出アレイ素子４６に入力する構成とする
こともできる。

【００３７】上記構成となっている散乱Ｘ線式欠陥検出
装置１０では、Ｘ線発生装置２０により発生したビーム
状のＸ線Ｘ（１１）を被検査物１００に入射すると、被
検査物１００の各深さ位置から後方散乱Ｘ線Ｘ（１２）
が発生する。この後方散乱Ｘ線Ｘ（１２）は、Ｘ線絞り
部材３０の円形スリット３３を通過して、Ｘ線検出装置
４０のＸ線入射窓４１に入射する。

【００３８】この場合、被検査物１００の深い位置で発
生した後方散乱Ｘ線Ｘ（１２）は、Ｘ線入射窓４１の下
部に入射し、被検査物１００の浅い位置で発生した後方
散乱Ｘ線Ｘ（１２）は、Ｘ線入射窓４１の上部に入射す
る。

【００３９】入射したＸ線は、蛍光体アレイ４８により
光に変換され、この光は光検出アレイ素子４６により検
出される。そして複数の各光検出アレイ素子４６（Ｘ線
検出器４２）から出力される各センサ信号を、光センサ
のアレイ位置（深さ位置）に分けて合成する。

【００４０】即ち、複数の各光検出アレイ素子４６の最
下段の各光センサから出力される各センサ信号を合成
し、複数の各光検出アレイ素子４６の最下段から２段目
の各光センサから出力される各センサ信号を合成し、同
様にして、複数の各光検出アレイ素子４６の同一段の各
光センサから出力される各センサ信号を合成する。

【００４１】そして、各段毎に合成した各合成センサ信
号の値を検査し、各段毎の合成センサ信号の中で値が小
さいものがあるときには、被検査物１００中に欠陥１０
１があると判定することができる。しかも、合成センサ
信号の値が小さくなっている段（光センサのアレイ位
置）から、欠陥の存在する位置（深さ）を検出すること
ができる。

【００４２】第１の実施の形態にかかる散乱Ｘ線式欠陥
検出装置１０では、Ｘ線検出器４２を環状配置している
ため、多数のＸ線検出器４２を配置することができる。
この結果、各Ｘ線検出器４２から出力されるセンサ信号
の合成値（各段毎に合成した合成センサ信号の値）が大
きくなり、欠陥の検出を正確に行うことができる。

【００４３】また、冷却装置５０により、Ｘ線検出器４
２の光検出アレイ素子４６をマイナス数十°Ｃ程度にま
で冷却しているため、光検出アレイ素子４６の光検出感
度が極めて高くなる。これは、冷却により光検出アレイ
素子４６中の自由電子の動きを拘束しているからであ
る。この結果、戻ってくる後方散乱Ｘ線Ｘ（１２）の強
度が小さくても、欠陥の検出を正確に行うことができ
る。

【００４４】上記散乱Ｘ線式欠陥検出装置１０を用いて
トンネルの検査をする場合には、図４に示すような態様
で行う。つまり、台車（軌道車またはトラック）２００
に搭載したアクチュエータ２０１の先端に、コロ付き収
納箱２０２を備え、このコロ付き収納箱２０２内に散乱
Ｘ線式欠陥検出装置１０を配置する。そして、アクチュ
エータ２０１によりコロ付き収納箱２０２を、図４にお
いて矢印Ａ方向に走査（移動）しつつ、台車２００が走
行していくことにより、被検査物であるトンネル１００
の欠陥検出をすることができる。

【００４５】次に本発明の第２の実施の形態にかかる散
乱Ｘ線式欠陥検出装置１０Ａを、図５及び図６を参照し
つつ説明する。図５に示すように、第２の実施の形態に
かかる散乱Ｘ線式欠陥検出装置１０Ａは、第１の実施の
形態の散乱Ｘ線式欠陥検出装置１０におけるＸ線検出装
置４０の代わりに、Ｘ線検出装置４００を用いたもので
あり、他の部分の構成は、第１の実施の形態と同様であ
る。

【００４６】分解斜視図である図６に示すように、Ｘ線
検出装置４００は、蛍光体多層リング４１０と蛍光体ア
レイ素子４２０とで構成されている。

【００４７】蛍光体多層リング４１０は、蛍光体リング
４１１と遮蔽リング４１２とを交互に積層して構成した
ものであり、積層方向は被検査物１００の深さ方向に沿
う方向となっている。遮蔽リング４１２は、鉛やタング
ステン等の重金属で形成した薄いリング部材であり、Ｘ
線を遮蔽すると共に光絶縁（光の透過を阻止）する部材
である。

【００４８】この蛍光体多層リング４００は、その内周
空間部分に、被検査物１００に入射されるＸ線が通過す
る状態で配置されている。また、円形スリット３３を通
過して戻ってきた後方散乱Ｘ線Ｘ（１２）が、蛍光体多
層リング４００の内周面に入射するような配置構成とな
っている。

【００４９】複数（本例では４個）の光検出アレイ素子
４２０は、蛍光体多層リング４１０の外周面において、
周方向に９０°ずれた位置に配置されている。各光検出
アレイ素子４２０は、被検査物１００の深さ方向に沿う
方向（図５では上下方向）に光センサをアレイ状に並べ
て構成したものである。この光検出アレイ素子４２０
は、積層された各蛍光体リング４１１毎の光を区別して
検出することができる。

【００５０】また光検出アレイ素子４２０内には、ペル
チェ効果を利用した電子冷却素子が内蔵されており、こ
れにより光検出アレイ素子４２０を冷却して光検出アレ
イ素子４２０による光検出感度を向上させている。

【００５１】上記構成となっている散乱Ｘ線式欠陥検出
装置１０Ａでは、Ｘ線発生装置２０により発生したビー
ム状のＸ線Ｘ（１１）を被検査物１００に入射すると、
被検査物１００の各深さ位置から後方散乱Ｘ線Ｘ（１
２）が発生する。この後方散乱Ｘ線Ｘ（１２）は、Ｘ線
絞り部材３０の円形スリット３３を通過して、Ｘ線検出
装置４００の蛍光体多層リング４１０の内周面に入射す
る。

【００５２】入射したＸ線は、積層した各蛍光体リング
４１１により光に変換され、変換された光は各蛍光体リ
ング４１１内を内周側から外周側に伝送される。このと
き、上下に隣接する蛍光体リング４１１相互間は遮蔽リ
ング４１２により光絶縁されており、上下の光の混在や
分散を防止している。

【００５３】各蛍光体リング４１１内を伝送してきた光
は、各光検出アレイ素子４２０により、積層された各蛍
光体リング４１１毎に区別して光強度が検出される。そ
して、各蛍光体リング４１１毎に区別して、各光検出ア
レイ素子４２０にて検出した光強度に応じたセンサ信号
を合成する。

【００５４】そして、各蛍光体リング４１１毎に合成し
た各合成センサ信号の値を検査し、各段毎の合成センサ
信号の中で値が小さいものがあるときには、被検査物１
００中に欠陥１０１があると判定することができる。し
かも、合成センサ信号の値が小さくなっている段（光セ
ンサのアレイ位置）から、欠陥の存在する位置（深さ）
を検出することができる。

【００５５】

【発明の効果】上述したように本発明では、ビーム状に
したＸ線を被検査物の表面側から入射するＸ線発生装置
と、前記被検査物に入射していくＸ線を囲む状態で複数
のＸ線検出器が環状に配置されると共に、各Ｘ線検出器
は前記被検査物の深さ方向に沿う方向の分解能を有して
いるＸ線検出装置と、入射したＸ線により前記被検査物
の各深さ位置で発生した後方散乱Ｘ線を通過させて前記
Ｘ線検出器に導く隙間を有するＸ線絞り部材とを備えて
いる構成とした。また、必要に応じて、前記Ｘ線検出装
置のＸ線検出器を冷却する冷却装置を備えている構成と
した。

【００５６】かかる構成としたため、本発明では、Ｘ線
検出器を環状配置して多数のＸ線検出器を配置すること
ができる結果、各Ｘ線検出器から出力されるセンサ信号
の合成値が大きくなり、欠陥の検出を正確に行うことが
できる。このためトンネルのコンクリートのようにＸ線
を透過しにくい部材の欠陥の有無および欠陥位置を正確
に検出することができる。

【００５７】また、冷却装置により、Ｘ線検出器を冷却
しているため、Ｘ線検出器の光検出感度が極めて高くな
る。このため、戻ってくる後方散乱Ｘ線の強度が小さく
ても、欠陥の検出を正確に行うことができる。

【００５８】また本発明では、ビーム状にしたＸ線を被
検査物の表面側から入射するＸ線発生装置と、前記被検
査物に入射していくＸ線が中央の内周空間部分を通過す
る状態で配置した蛍光体リングと、光絶縁及びＸ線遮蔽
をする遮蔽リングとを、前記被検査物の深さ方向に沿う
方向に交互に積層してなる蛍光体多層リングと、入射し
たＸ線により前記被検査物の各深さ位置で発生した後方
散乱Ｘ線を通過させて前記蛍光体多層リングの内周面に
導くＸ線絞り部材と、前記蛍光体多層リングの各蛍光体
リング毎の光を区別して検出する光検出アレイ素子とを
備えている構成とした。また、必要に応じて、前記光検
出アレイ素子を冷却する冷却装置を備えている構成とし
た。

【００５９】かかる構成としたため、戻ってきた後方散
乱Ｘ線を全て、蛍光体多層リングにより受けることがで
き、この蛍光体多層リングにて、深さ位置に分けて、Ｘ
線を光に変換することができ、効率良く欠陥の検出がで
きる。

【００６０】また本発明では、蛍光体リングと、光絶縁
及びＸ線遮蔽をする遮蔽リングとを、交互に積層してな
る蛍光体多層リングと、前記蛍光体多層リングにＸ線が
入射して発生した光を、各蛍光体リング毎に区別して検
出する光検出アレイ素子とを備えている構成とした。

【００６１】このようなＸ線検出装置によれば、放射状
に戻ってくる後方散乱Ｘ線の強度を、深さ位置に分けて
正確に検出することができる。また、後方散乱Ｘ線に限
らず、放射状に発生するＸ線の強度検出をすることもで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる散乱Ｘ線式
欠陥検出装置を示す構成図。

【図２】図１のII−II断面図。

【図３】図２のIII −III 断面図。

【図４】第１の実施の形態にかかる散乱Ｘ線式欠陥検出
装置の使用状態を示す説明図。

【図５】本発明の第２の実施の形態にかかる散乱Ｘ線式
欠陥検出装置を示す構成図。

【図６】第２の実施の形態にかかる散乱Ｘ線式欠陥検出
装置に用いるＸ線検出装置を示す分解斜視図。

【図７】従来の散乱Ｘ線式欠陥検出装置を示す構成図。

【符号の説明】

１０，１０Ａ散乱Ｘ線式欠陥検出装置２０Ｘ線発生装置２１Ｘ線管２２絞り部材３０Ｘ線絞り部材３１中央部材３２周囲部材３３円形スリット４０Ｘ線検出装置４１Ｘ線入射窓４２Ｘ線検出器４３Ｘ線透過膜４４密閉空間４５マウント基板４６光検出アレイ４７光ファイバ束４８蛍光体アレイ５０冷却装置５１冷却リンク５２パイプ５３保冷材５４ケーシング５５電子冷却素子１００被検査物１０１欠陥４００Ｘ線検出装置４１０蛍光体多層リング４１１蛍光体リング４１２遮蔽リング４２０光検出アレイ素子ＰＨ１，ＰＨ２ピンホール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ２１Ｋ 1/00 Ｇ２１Ｋ 1/00 Ｘ 1/02 1/02 Ｃ (72)発明者若元郁夫広島県広島市西区観音新町四丁目６番22号三菱重工業株式会社広島研究所内Ｆターム(参考） 2G001 AA01 BA11 BA15 CA01 DA01 DA02 DA06 DA08 GA08 GA13 HA12 JA04 JA06 JA11 JA14 KA03 LA03 MA07 RA03 SA01 SA04 2G088 EE29 EE30 FF02 FF14 GG15 GG16 GG19 GG20 GG28 JJ02 JJ05 JJ14 JJ23

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ビーム状にしたＸ線を被検査物の表面側
から入射するＸ線発生装置と、前記被検査物に入射していくＸ線を囲む状態で複数のＸ
線検出器が環状に配置されると共に、各Ｘ線検出器は前
記被検査物の深さ方向に沿う方向の分解能を有している
Ｘ線検出装置と、入射したＸ線により前記被検査物の各深さ位置で発生し
た後方散乱Ｘ線を通過させて前記Ｘ線検出器に導く隙間
を有するＸ線絞り部材とを備えていることを特徴とする
散乱Ｘ線式欠陥検出装置。
【請求項２】請求項１において、前記Ｘ線検出装置の
Ｘ線検出器を冷却する冷却装置を備えていることを特徴
とする散乱Ｘ線式欠陥検出装置。
【請求項３】ビーム状にしたＸ線を被検査物の表面側
から入射するＸ線発生装置と、前記被検査物に入射していくＸ線が中央の内周空間部分
を通過する状態で配置した蛍光体リングと、光絶縁及び
Ｘ線遮蔽をする遮蔽リングとを、前記被検査物の深さ方
向に沿う方向に交互に積層してなる蛍光体多層リング
と、入射したＸ線により前記被検査物の各深さ位置で発生し
た後方散乱Ｘ線を通過させて前記蛍光体多層リングの内
周面に導くＸ線絞り部材と、前記蛍光体多層リングの各蛍光体リング毎の光を区別し
て検出する光検出アレイ素子とを備えていることを特徴
とする散乱Ｘ線式欠陥検出装置。
【請求項４】請求項３において、前記光検出アレイ素
子を冷却する冷却装置を備えていることを特徴とする散
乱Ｘ線式欠陥検出装置。
【請求項５】蛍光体リングと、光絶縁及びＸ線遮蔽を
する遮蔽リングとを、交互に積層してなる蛍光体多層リ
ングと、前記蛍光体多層リングにＸ線が入射して発生した光を、
各蛍光体リング毎に区別して検出する光検出アレイ素子
とを備えていることを特徴とするＸ線検出装置。