JP2003083916A - X-ray imaging apparatus - Google Patents

X-ray imaging apparatus

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JP2003083916A
JP2003083916A JP2001281104A JP2001281104A JP2003083916A JP 2003083916 A JP2003083916 A JP 2003083916A JP 2001281104 A JP2001281104 A JP 2001281104A JP 2001281104 A JP2001281104 A JP 2001281104A JP 2003083916 A JP2003083916 A JP 2003083916A
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憲明 木村
Takayoshi Yumii
孝佳 弓井
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an image due to the backscattering of extremely feeble X-rays. SOLUTION: An X-ray detector 52 at the X-ray imaging apparatus 50 is arranged on the same side as an X-ray source 38 with reference to an inspection object 34, and scattered X-rays by the inspection object 34 are detected. In a detection unit at the detector 52, detection transmitters are arranged in a matrix shape, and they are driven by an operation control unit 56 on the basis of two-dimensional Hadamard matrixes. A data readout part 62 at a signal processing part 60 reads out an output signal of the detector 52 in synchronization with a transistor drive signal of the part 56 so as to be output to an image computing part 68 at an image creation part 66. The part 68 writes input data into a memory 70 together with information on the scanning angle of the detector 52 from the part 56. The data written into the memory 70 is processed to inverse Hadamard transform, and an image due to the scattered X-rays of the inspection object 34 is found so as to be displayed on a display device 80.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、X線を検出して映
像化する装置に係り、特にコンプトン散乱などの様に、
極めて微弱なX線に基づいた映像を得るのに好適なX線
映像装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for detecting and imaging X-rays, and more particularly, as in Compton scattering, etc.
The present invention relates to an X-ray imaging device suitable for obtaining an image based on extremely weak X-rays.

【0002】[0002]

【従来の技術】X線は、医療や工業計測などの分野にお
いて広く利用されている。そして、X線は、物質に対す
る透過能が大きく、散乱X線が極めて微弱であって検出
することが困難であるところから、一般に透過X線を利
用し、被検査物(検査対象)の内部構造や内部欠陥など
を検出するようにしている。図9は、従来のX線を利用
した電子部品検査用のX線映像装置の要部を示す模式図
である。
2. Description of the Related Art X-rays are widely used in fields such as medical care and industrial measurement. Since X-rays have high penetrability for substances and scattered X-rays are extremely weak and difficult to detect, generally, transmitted X-rays are used, and the internal structure of the inspection object (inspection target) is used. And internal defects are detected. FIG. 9 is a schematic diagram showing a main part of a conventional X-ray imaging apparatus for inspecting electronic components using X-rays.

【0003】図9において、X線映像装置10は、図示
しない検査室に電子部品である検査対象12を配置する
検査テーブル14が設けられており、マニピュレータ1
6によって検査対象12を検査テーブル14の上に配置
できるようにしている。検査テーブル14の下方には、
マイクロフォーカス型のX線源18が配設してあって、
検査テーブル14越しに検査対象12にX線22を照射
できるようになっている。
In FIG. 9, an X-ray imaging apparatus 10 is provided with an inspection table 14 for arranging an inspection object 12 which is an electronic component in an inspection room (not shown).
The inspection object 12 can be arranged on the inspection table 14 by the reference numeral 6. Below the inspection table 14,
Micro-focus type X-ray source 18 is installed,
The inspection target 12 can be irradiated with X-rays 22 through the inspection table 14.

【0004】検査テーブル14の上方には、X線イメー
ジインテンシファイヤと呼ばれるイメージセンサ20が
X線源18に対向するように設けてあって、検査対象1
2を透過したX線22が入射する。そして、イメージセ
ンサ20は、検査対象12を透過したX線量の差を可視
光に変換するように構成してあり、イメージセンサ20
の出力する可視光がCCDカメラ24などの撮像装置に
よって撮影され、図示しないモニタ画面に画像(映像)
として表示される。
An image sensor 20 called an X-ray image intensifier is provided above the inspection table 14 so as to face the X-ray source 18, and the inspection target 1
The X-ray 22 that has passed through 2 enters. The image sensor 20 is configured to convert the difference in X-ray dose transmitted through the inspection object 12 into visible light.
The visible light output by is captured by an imaging device such as the CCD camera 24, and an image (video) is displayed on a monitor screen (not shown).
Is displayed as.

【0005】また、X線源18とイメージセンサ20と
は、矢印26、28のように昇降可能となっていて、こ
れらを昇降させることにより、鮮明な画像が得られるよ
うにしてある。また、マニピュレータ16を操作するこ
とにより、検査対象12の向きを変え、検査対象12を
あらゆる方向から検査することができるようになってい
る。
Further, the X-ray source 18 and the image sensor 20 can be moved up and down as indicated by arrows 26 and 28, and a clear image can be obtained by moving them up and down. Further, by operating the manipulator 16, the direction of the inspection target 12 can be changed and the inspection target 12 can be inspected from all directions.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記したように、従来
の一般的なX線検査装置やX線映像装置は、検査対象1
2の一側にX線源18を配置し、検査対象12の他側に
X検出部となるイメージセンサ20を配置する構造とな
っている。このため、検査対象が大型の構造物、例えば
飛行機の翼などである場合、大型構造物をX線源とX線
検出部とで挟み込んだり、両者を同期させて移動させる
装置が必要となり、検査のための特別の工場を必要とす
る。しかも、飛行機の翼などは、翼の表面を覆っている
ジュラルミンと、これを支持するハニカム構造の梁との
接合状態や、ジュラルミンの金属疲労によるクラックの
検出など、翼の表面に近い部分の検査が主であって、X
線源とX線検出部とによって翼を挟み込む構造では欠陥
を検出できないこともある。このため、X線源とX線検
出部とを検査対象の一側に配置し、極めて微弱なX線の
後方散乱(コンプトン散乱)を検出できるようなX検査
装置、X線映像装置が望まれる。
As described above, the conventional general X-ray inspection apparatus or X-ray imaging apparatus is the inspection target 1
2, the X-ray source 18 is arranged on one side, and the image sensor 20 serving as an X detection section is arranged on the other side of the inspection object 12. Therefore, when the inspection target is a large structure, such as an airplane wing, a device for sandwiching the large structure between the X-ray source and the X-ray detection unit or for moving the two in synchronization is required. Need a special factory for. In addition, for the wings of airplanes, inspection of the parts near the surface of the wing, such as the bonding state of the duralumin covering the surface of the wing and the beam with the honeycomb structure that supports it, and the detection of cracks due to metal fatigue of the duralumin. Is the main and X
Defects may not be detected in the structure in which the blade is sandwiched between the radiation source and the X-ray detection unit. For this reason, an X-ray inspection apparatus and an X-ray imaging apparatus in which the X-ray source and the X-ray detection unit are arranged on one side of the inspection target and which can detect extremely weak backscattering (Compton scattering) of X-rays are desired. .

【0007】本発明は、上記の要請に鑑みてなされたも
ので、極めて微弱なX線の後方散乱による映像を得られ
るようにすることを目的としている。また、本発明は、
大型の構造物であっても容易に検査できるようにするこ
とを目的としている。そして、本発明は、三次元映像が
得られるようにすることを目的としている。
The present invention has been made in view of the above demands, and an object thereof is to obtain an image due to extremely weak backscattering of X-rays. Further, the present invention is
The purpose is to make it possible to easily inspect even large structures. Then, the present invention aims to obtain a three-dimensional image.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係るX線映像装置は、検査対象に向けて
配置され、複数のX線透過部を有して面にほぼ垂直に入
射したX線を透過させるコリメート部と、このコリメー
ト部の背面側に設けられ、X線の入射により電子を生成
するシンチレータ部と、前記コリメート部のX線透過部
に対応して設けられ、前記シンチレータ部の生成した電
子を増幅する複数の電子増幅部を備えた増幅ユニット
と、この増幅ユニットの前記電子増幅部に対応して設け
られ、電子増幅部の増幅した電子を検出する複数の電子
検出部を備えた検出ユニットと、この検出ユニットの前
記複数の電子検出部を直交変調パターンに基づいて動作
させる動作制御部と、この動作制御部の制御信号と前記
電子検出部の出力信号とに基づいて、前記検査対象の前
記X線に対する透過率の異なる部分の像を求める映像演
算部と、を有することを特徴としている。
In order to achieve the above object, an X-ray imaging apparatus according to the present invention is arranged toward an object to be inspected and has a plurality of X-ray transmitting portions and is substantially perpendicular to the surface. A collimator portion that transmits X-rays that are incident on, a scintillator portion that is provided on the back side of the collimator portion and that generates electrons by the incidence of X-rays, and that is provided corresponding to the X-ray transparent portion of the collimator portion, An amplification unit including a plurality of electronic amplification units for amplifying electrons generated by the scintillator unit, and a plurality of electrons provided corresponding to the electronic amplification unit of the amplification unit and detecting electrons amplified by the electronic amplification unit A detection unit including a detection unit, an operation control unit that operates the plurality of electronic detection units of the detection unit based on a quadrature modulation pattern, a control signal of the operation control unit, and an output signal of the electronic detection unit. Based on the bets, it is characterized by having, a video operation unit for obtaining an image of a different portion of transmittance for the X-ray of said object.

【0009】コリメート部とシンチレータ部と増幅ユニ
ットと検出ユニットとは一体に形成し、これらを直交す
る2軸の回りに回転可能に構成することが望ましい。ま
た、検査対象にX線を照射するX線源は、線状のX線を
放射可能に形成するとよい。
It is desirable that the collimator portion, the scintillator portion, the amplification unit and the detection unit are integrally formed and are rotatable about two axes which are orthogonal to each other. Further, the X-ray source that irradiates the inspection target with X-rays is preferably formed so as to be capable of emitting linear X-rays.

【0010】[0010]

【作用】上記のようになっている本発明のX線映像装置
は、検出ユニットを構成している複数の電子検出部を、
直交変調パターン(例えば、アダマール行列に基づいて
変調)によって動作させることにより、個々の電子検出
部から検出信号を得る場合より、散乱X線に基づいた到
来電子を効率よく検出でき、検出効率が大幅に向上して
微弱な後方散乱によるX線に基づいた映像を容易に得る
ことができる。しかも、X線の後方散乱に基づいた映像
が得られるため、X線源と、X線を検出するためのコリ
メート部やシンチレータ部、増幅ユニット、検出ユニッ
トなどのX線検出部とを検査対象に対して同じ側に配置
することができ、飛行機の翼などの大型構造物の検査を
容易に行なうことが可能となる。
According to the X-ray imaging apparatus of the present invention having the above-mentioned structure, a plurality of electronic detectors constituting the detecting unit are
By operating with a quadrature modulation pattern (for example, modulation based on a Hadamard matrix), incoming electrons based on scattered X-rays can be detected more efficiently than when detection signals are obtained from individual electron detection units, and detection efficiency is significantly improved. It is possible to easily obtain an image based on X-rays due to weak backscattering. Moreover, since an image based on the backscattering of X-rays can be obtained, the X-ray source and the X-ray detection units such as the collimator unit, the scintillator unit, the amplification unit, and the detection unit for detecting the X-rays are to be inspected. On the other hand, they can be arranged on the same side, and it becomes possible to easily inspect large structures such as airplane wings.

【0011】コリメート部、シンチレータ部、増幅ユニ
ット、検出ユニットを一体とし、これらを直交する2軸
の回りに回転可能とすると、二次元的に得たデータから
3次元の映像を容易に求めることができる。また、検査
対象にX線を照射するX線源を、線状のX放射できるよ
うにすると、検査対象のある断面の映像を見たい場合
に、線状のX線を照射することにより、断面映像を求め
る処理が容易となる。
If the collimator section, the scintillator section, the amplification unit, and the detection unit are integrated and are rotatable about two orthogonal axes, a three-dimensional image can be easily obtained from the two-dimensionally obtained data. it can. In addition, if the X-ray source that irradiates the inspection target with X-rays is made to be able to emit linear X-rays, when a user wants to view an image of a cross-section of the inspection target, by irradiating a linear X-ray, The process of obtaining an image becomes easy.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】本発明に係るX線映像装置の好ま
しい実施の形態を、添付図面に従って詳細に説明する。
図1は、本発明の実施の形態に係るX線映像装置の概略
ブロック図である。図1において、X線映像装置30
は、X線検出部50と信号処理部60とを有し、X線検
出部50がステージ32の上に配置した検査対象34に
よって散乱されたX線を検出するようになっている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT A preferred embodiment of an X-ray imaging apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic block diagram of an X-ray imaging apparatus according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, an X-ray imaging device 30
Has an X-ray detection unit 50 and a signal processing unit 60, and the X-ray detection unit 50 detects X-rays scattered by the inspection target 34 arranged on the stage 32.

【0013】X線検出部50は、詳細を後述するX線検
出器52と、このX線検出器52を直交する2軸の回り
に回転(回動)させる駆動部54と、X線検出器52と
駆動部54とを制御する動作制御部56とを備えてい
る。そして、X線検出器52は、この実施形態の場合、
検査対象34にX線36を照射するX線源38と同じ側
に配置してあって、検査対象34に向けられており(図
2参照)、検査対象34に内部に存在する内部欠陥40
などによって散乱されたX線(散乱X線)42が入射す
る。また、X線検出器52は、図2の矢印57、59に
示したように、直交した2軸、X軸とY軸との回りに回
転可能に形成してあって、動作制御部56から制御信号
を受けた駆動部54によりX軸とY軸との回りに回動さ
せられる。すなわち、X線検出器52は、X軸とY軸と
の回りに走査可能となっている。
The X-ray detector 50 includes an X-ray detector 52, the details of which will be described later, a drive unit 54 for rotating (rotating) the X-ray detector 52 around two axes orthogonal to each other, and an X-ray detector. An operation control unit 56 that controls 52 and the drive unit 54 is provided. Then, in the case of this embodiment, the X-ray detector 52 is
The internal defect 40, which is arranged on the same side as the X-ray source 38 that irradiates the inspection target 34 with the X-rays 36 and is directed to the inspection target 34 (see FIG. 2), exists inside the inspection target 34.
X-rays (scattered X-rays) 42 scattered by, for example, enter. Further, the X-ray detector 52 is formed so as to be rotatable about two orthogonal axes, the X axis and the Y axis, as shown by arrows 57 and 59 in FIG. The drive unit 54, which receives the control signal, causes the drive unit 54 to rotate about the X axis and the Y axis. That is, the X-ray detector 52 is capable of scanning around the X axis and the Y axis.

【0014】なお、図2に示した符号38aは、検査対
象34のある断面だけを見たいときに、幅の狭い線状
(または帯状)のX線を放射するために、X線源38の
X線出射部に装着するアダプタである。このX線源38
は、実施形態の場合、拡大映像が得られるようにマイク
ロフォーカス型となっている。
The reference numeral 38a shown in FIG. 2 indicates that the X-ray source 38 emits a narrow line-shaped (or band-shaped) X-ray when it is desired to see only a cross section of the inspection object 34. It is an adapter that is attached to the X-ray emitting unit. This X-ray source 38
In the case of the embodiment, is of a micro focus type so that an enlarged image can be obtained.

【0015】信号処理部60は、X線検出器52の出力
信号が入力するデータ読取り部62と、このデータ読取
り部62の出力側に設けたアナログ・ディジタル変換部
(A/D変換部)64と、A/D変換部64の出力が入
力する映像作成部66とを有する。出力読取り部62
は、X線検出部50の動作制御部56がX検出器52に
与える動作制御信号が入力すようになっていて、この動
作制御信号に同期してX線検出器52の出力信号を読み
込むようになっている。
The signal processing section 60 receives a data reading section 62 to which an output signal of the X-ray detector 52 is input, and an analog / digital converting section (A / D converting section) 64 provided on the output side of the data reading section 62. And an image creation unit 66 to which the output of the A / D conversion unit 64 is input. Output reading unit 62
Is designed so that an operation control signal given to the X detector 52 by the operation control unit 56 of the X-ray detector 50 is input, and the output signal of the X-ray detector 52 is read in synchronization with this operation control signal. It has become.

【0016】映像作成部66は、映像演算部68とメモ
リ70とを備えている。そして、映像演算部68には、
A/D変換部64の出力信号とともに、X線検出部50
の動作制御部56が出力するX線検出器52の走査角度
信号が入力するようになっている。また、映像演算部6
8は、詳細を後述するように、A/D変換部64の出力
信号を動作制御部56からの走査角度信号に対応させて
メモリ70に書き込み、メモリ70に書き込まれたデー
タに基づいてX線36の検査対象34による散乱X線4
2による映像を求め、表示装置80やプリンタ82、ハ
ードディスクなどの外部記憶装置84に出力する。
The image creating section 66 includes an image calculating section 68 and a memory 70. Then, the video calculation unit 68
The output signal of the A / D converter 64 and the X-ray detector 50
The scanning angle signal of the X-ray detector 52 output from the operation control unit 56 is input. In addition, the video calculation unit 6
As will be described later in detail, reference numeral 8 writes the output signal of the A / D conversion unit 64 in the memory 70 in association with the scanning angle signal from the operation control unit 56, and the X-ray is generated based on the data written in the memory 70. Scattered X-rays 4 by the inspection object 34 of 36
The image by 2 is obtained and output to the display device 80, the printer 82, the external storage device 84 such as a hard disk.

【0017】X線検出部50のX線検出器52は、図3
に示したように、X線コリメート部90と、シンチレー
タ部92と、増幅ユニット94と、検出ユニット96と
からなっている。そして、これらのX線コリメート部9
0、シンチレータ部92、増幅ユニット94、検出ユニ
ット96は、図4に示したように、相互に積層された状
態で一体化され、真空容器97の内部に封入してある。
The X-ray detector 52 of the X-ray detector 50 is shown in FIG.
As shown in FIG. 5, it comprises an X-ray collimator section 90, a scintillator section 92, an amplification unit 94, and a detection unit 96. Then, these X-ray collimator 9
0, the scintillator section 92, the amplification unit 94, and the detection unit 96 are integrated in a laminated state as shown in FIG. 4, and are enclosed in a vacuum container 97.

【0018】X線コリメート部90は、X線を遮蔽可能
な金属から形成してあって、X線透過部となるマトリッ
クス状に配置された複数の微細孔90aを有している。
すなわち、X線コリメート部90は、実施形態の場合、
金属箔をエッチングして直径が5〜15μm程度の複数
の微細孔90aを設け、この微細孔90aを有する複数
の金属箔を、X線を遮蔽可能なように積層して厚さ1〜
2cm程度の積層体90bとして形成してある。そし
て、X線コリメート部90は、入射側(図3の上側)が
検査対象34に向けられ、散乱X線42を受けるように
なっている。X線コリメート部90に入射する散乱X線
42は、面とほぼ垂直に入射するものだけが微細孔90
aを介してX線コリメート部90を透過する。
The X-ray collimating portion 90 is formed of a metal capable of blocking X-rays and has a plurality of fine holes 90a arranged in a matrix which serves as an X-ray transmitting portion.
That is, in the case of the embodiment, the X-ray collimator 90 is
The metal foil is etched to provide a plurality of fine holes 90a having a diameter of about 5 to 15 μm, and a plurality of metal foils having the fine holes 90a are laminated so as to shield X-rays and have a thickness of 1 to 1.
It is formed as a laminated body 90b of about 2 cm. Then, the X-ray collimator 90 has its incident side (the upper side in FIG. 3) directed toward the inspection target 34 and receives the scattered X-rays 42. Of the scattered X-rays 42 that enter the X-ray collimator 90, only those that enter the X-ray collimator 90 almost perpendicularly to the surface are the fine holes 90.
The X-ray collimator 90 is transmitted through a.

【0019】シンチレータ部92は、X線コリメート部
90の背面側(図3の下側)に配設してあって、X線コ
リメート部90を透過した散乱X線42の入射により蛍
光を発するシンチレータ92aと、このシンチレータ9
2aの発する蛍光が入射すると電子(光電子)100を
生成する光電変換部92bとを積層した構造となってい
る。
The scintillator section 92 is disposed on the back side of the X-ray collimator section 90 (lower side in FIG. 3) and emits fluorescence when the scattered X-rays 42 that have passed through the X-ray collimator section 90 enter. 92a and this scintillator 9
It has a structure in which a photoelectric conversion unit 92b that generates electrons (photoelectrons) 100 when the fluorescence emitted by 2a enters is laminated.

【0020】増幅ユニット94は、いわゆるマイクロチ
ャンネルプレートであって、X線コリメート部90に設
けた微細孔90aに対応して設けた複数のマイクロキャ
ピラリー(マイクロチャンネル)94aを一体化したも
のである。マイクロキャピラリ94aは、図5に示した
ように、例えば直径が6μm、長さが1cm程度の加速
管102と、この加速管102の両端に設けたカソード
104、アノード106からなっている。そして、マイ
クロキャピラリー94aは、カソード104とアノード
106とが直流電源108に接続され、1000〜10
000Vの直流高電圧がカソード104とアノード10
6との間に印加してある。このため、カソード104側
から加速管102内に入射した電子100は、カソード
104とアノード106との間に印加された高電圧によ
って加速され、加速管102の内壁に衝突するたびに二
次電子を生じて雪崩的に数が増幅され、増幅電子110
としてアノード106側から出射される。
The amplifying unit 94 is a so-called microchannel plate, and is an integrated unit of a plurality of microcapillaries (microchannels) 94a provided corresponding to the fine holes 90a provided in the X-ray collimating section 90. As shown in FIG. 5, the microcapillary 94a includes, for example, an accelerating tube 102 having a diameter of 6 μm and a length of about 1 cm, and a cathode 104 and an anode 106 provided at both ends of the accelerating tube 102. In the microcapillary 94a, the cathode 104 and the anode 106 are connected to the DC power supply 108, and 1000 to 10
A high DC voltage of 000 V is applied to the cathode 104 and the anode 10.
And 6 are applied. Therefore, the electrons 100 that have entered the accelerating tube 102 from the cathode 104 side are accelerated by the high voltage applied between the cathode 104 and the anode 106, and generate secondary electrons each time they collide with the inner wall of the accelerating tube 102. As a result, the numbers are amplified like an avalanche, and the amplified electrons 110
Is emitted from the anode 106 side.

【0021】検出ユニット96は、図6に示したように
なっている。すなわち、検出ユニット96は、実施形態
の場合、MOSトランジスタからなる複数の検出トラン
ジスタ112(112ij)と、MOSトランジスタから
なる複数の読み出しトランジスタ114(114a、1
14b、114c……… )とを備えている。検出トラ
ンジスタ112ij(i=1、2、3、………n、j=
1、2、3、………n)は、増幅ユニット94を構成し
ているマイクロキャピラリー94aに対応してn×n個
がマトリックス状に配置してある。また、読み出しトラ
ンジスタ114は、マトリックス状に配置した検出トラ
ンジスタ112の各列に対応してn個設けてある。
The detection unit 96 is as shown in FIG. That is, in the embodiment, the detection unit 96 includes a plurality of detection transistors 112 (112 ij ) formed of MOS transistors and a plurality of read transistors 114 (114 a, 1 a formed of MOS transistors).
14b, 114c ......... ) And. Detection transistor 112 ij (i = 1, 2, 3, ..., N, j =
.. n) are arranged in a matrix in a number of n × n corresponding to the microcapillaries 94a forming the amplification unit 94. Further, n read transistors 114 are provided corresponding to each column of the detection transistors 112 arranged in a matrix.

【0022】検出トランジスタ112は、各行ごとにゲ
ートがゲート制御線116(116a、116b、11
6c、………)に接続され、これらのゲート制御線11
6が動作制御部56を構成しているゲート切替回路11
8に接続してある。また、検出トランジスタ112は、
ドレインが各列ごとにデータ線120(120a、12
0b、120c、………)を介して読み出しトランジス
タ114のソースに接続してある。そして、各読み出し
トランジスタ114は、ドレインが信号処理部60のデ
ータ読取り部62に接続してあり、それぞれのゲートが
対応する読み出し線122(122a、122b、12
2c、………)に接続してある。また、検出トランジス
タ112のソースには、マイクロキャピラリー94aの
出力側に対面して設けた検出電極124が接続してあ
る。
The detection transistor 112 has a gate control line 116 (116a, 116b, 11) for each row.
6c, .........) and these gate control lines 11
6 is a gate switching circuit 11 which constitutes the operation control unit 56.
It is connected to 8. Further, the detection transistor 112 is
The drain has data lines 120 (120a, 12a) for each column.
0b, 120c, ...), and is connected to the source of the read transistor 114. The drain of each reading transistor 114 is connected to the data reading unit 62 of the signal processing unit 60, and the gate of each reading transistor 122 corresponds to the reading line 122 (122a, 122b, 12).
2c, .........). Further, the source of the detection transistor 112 is connected to the detection electrode 124 provided facing the output side of the microcapillary 94a.

【0023】各読み出し線122は、動作制御部56を
構成している読み出し線切替回路126に接続してあ
る。動作制御部56は、ゲート切替回路118、読み出
し線切替回路126、切替制御部128などから構成し
てある。そして、切替制御部128は、詳細を後述する
ように、2値直交変調パターン(直交変調パターン)に
基づいて切替制御信号を生成し、この切替制御信号をゲ
ート切替回路118と読み出し線切替回路126とに与
え、各検出トランジスタ112を直交変調パターンに基
づいて切替動作させるようになっている。
Each read line 122 is connected to a read line switching circuit 126 which constitutes the operation control section 56. The operation control unit 56 includes a gate switching circuit 118, a read line switching circuit 126, a switching control unit 128, and the like. Then, the switching control unit 128 generates a switching control signal based on a binary quadrature modulation pattern (orthogonal modulation pattern), and the switching control signal is generated by the gate switching circuit 118 and the read line switching circuit 126, as will be described in detail later. And each of the detection transistors 112 is switched based on the quadrature modulation pattern.

【0024】このように構成した実施形態に係るX線映
像装置30の作用は、次のとおりである。X線検出部5
0の動作制御部56は、駆動部54にリセット信号を与
えてX線検出器52の向きを初期位置にセットする。一
方、X線源38からX線36が検査対象34に照射され
る。検査対象34に照射されたX線36は、大部分が検
査対象34を透過するが、一部が検査対象34やその内
部の欠陥40などによって散乱され、散乱X線42とし
てX線36の入射側に反射される。この散乱X線42
は、X線検出部50を構成しているX線検出器52のX
線コリメート部90に入射する。
The operation of the X-ray imaging apparatus 30 according to the embodiment thus configured is as follows. X-ray detector 5
The 0 operation control unit 56 gives a reset signal to the drive unit 54 to set the orientation of the X-ray detector 52 to the initial position. On the other hand, the X-ray source 38 irradiates the inspection target 34 with X-rays 36. Most of the X-rays 36 radiated to the inspection object 34 are transmitted through the inspection object 34, but some of them are scattered by the inspection object 34 and defects 40 inside thereof, and the X-rays 36 are incident as scattered X-rays 42. Reflected to the side. This scattered X-ray 42
Is the X of the X-ray detector 52 that constitutes the X-ray detector 50.
It is incident on the line collimator 90.

【0025】X線コリメート部90は、X線透過部とな
っている微細孔90aとほぼ平行な散乱X線42のみを
透過させる。X線コリメート部90を透過した散乱X線
42は、シンチレータ部92に入射し、シンチレータ9
2aに蛍光を発生させ、この蛍光が光電子変換部92b
によって電子100に変換される。この電子100は、
増幅ユニット94を構成しているマイクロキャピラリー
94aの増幅管102に入射しする。マイクロキャプラ
リー94aは、増幅管102の両端に印加されている高
圧直流電圧によって入射した電子100を加速し、個数
を106 〜10 7 倍程度に増幅して増幅電子110とし
て出力する。この増幅電子110は、検出ユニット96
の検出電極124に入射し、検出電極124を帯電させ
る。従って、検出トランジスタ112を順次切り替えて
動作させることにより、どの検出トランジスタ112の
検出電極124に増幅電子110が入射したかを知るこ
とができる。
The X-ray collimating section 90 functions as an X-ray transmitting section.
Only the scattered X-rays 42 that are substantially parallel to the fine holes 90a
Make it transparent. Scattered X-rays transmitted through the X-ray collimator 90
42 is incident on the scintillator unit 92, and the scintillator 9
2a is caused to generate fluorescence, and this fluorescence is converted into a photoelectron conversion section 92b.
Are converted into electrons 100 by. This electron 100
Microcapillary configuring amplification unit 94
The light enters the amplification tube 102 of 94a. Micro capra
The lead 94a is a high voltage applied to both ends of the amplification tube 102.
The number of injected electrons 100 is accelerated by the piezoelectric DC voltage,
106-10 7Amplify about twice to make amplified electrons 110
Output. This amplification electron 110 is detected by the detection unit 96.
Incident on the detection electrode 124 of the
It Therefore, the detection transistor 112 is sequentially switched.
By operating, which of the detection transistors 112
It is necessary to know whether the amplified electrons 110 have entered the detection electrode 124.
You can

【0026】ところで、検査対象34に照射されたX線
36は、ほとんどが検査対象34を透過する。このた
め、検査対象34からの散乱X線42は、わずかであっ
て極めて微弱である。従って、検出ユニット94の各マ
イクロキャピラリー94aには、電子100が希にしか
入射しない。すなわち、検出ユニット96の各検出電極
124には、増幅電子110が希にしか入射しない。こ
のため、ゲート1チャンネル(1つのゲート制御線11
6)、読み出し1チャンネル(1つの読み出し線12
2)を選択してデータを読み出す場合、まばらにしかパ
ルスが出力されない。しかも、マイクロキャピラリー9
4aの数を例えば1万個〜100万個にすると、多大な
読み出し時間を必要とする。
By the way, most of the X-rays 36 applied to the inspection object 34 pass through the inspection object 34. Therefore, the scattered X-rays 42 from the inspection target 34 are very small and extremely weak. Therefore, the electrons 100 rarely enter the respective microcapillaries 94a of the detection unit 94. That is, the amplified electrons 110 rarely enter the respective detection electrodes 124 of the detection unit 96. Therefore, the gate 1 channel (one gate control line 11
6), 1 read channel (1 read line 12
When selecting 2) and reading the data, the pulses are output only sparsely. Moreover, the microcapillary 9
If the number of 4a is, for example, 10,000 to 1,000,000, a great read time is required.

【0027】そこで、この実施形態においては、複数の
ゲート制御線116と複数の読み出し線122とを選択
し、複数の検出トランジスタ112を同時に駆動するよ
うにしている。これにより、検出トランジスタ112を
個々に駆動したときより多くの検出パルス(出力パル
ス)が得られる。しかし、このままでは、どの検出トラ
ンジスタ112の出力によって得られた検出パルスであ
るかを知ることができない。すなわち、散乱X線42が
X線コリメート部90のどの位置の微細孔90aを通過
し、増幅ユニット94のどの位置のマイクロキャピラリ
ー94aによって増幅されたものであるかを特定するこ
とができない。このため、この実施形態においては、直
交変調パターンに基づいた駆動信号を生成して検出トラ
ンジスタ112を駆動するようにしている。
Therefore, in this embodiment, a plurality of gate control lines 116 and a plurality of read lines 122 are selected to drive a plurality of detection transistors 112 at the same time. As a result, more detection pulses (output pulses) can be obtained than when the detection transistors 112 are individually driven. However, as it is, it is not possible to know which detection transistor 112 output is the detection pulse. That is, it is not possible to specify at which position of the X-ray collimator 90 the scattered X-ray 42 has passed through the fine hole 90 a and at which position of the amplification unit 94 the amplified microcapillary 94 a has amplified the scattered X-ray 42. Therefore, in this embodiment, the drive signal based on the quadrature modulation pattern is generated to drive the detection transistor 112.

【0028】直交変調パターンとしては、2値直交変調
パターンであるアダマール行列の各行に対応した変調パ
ターンが適している。アダマール行列は、要素が「+
1」と「−1」とからなっていて、対角線に沿って対称
位置にある要素が同じである対称行列となっている。例
えば、一次のアダマール行列H(1) を具体的に書くと、
As the quadrature modulation pattern, a modulation pattern corresponding to each row of the Hadamard matrix, which is a binary quadrature modulation pattern, is suitable. The elements of the Hadamard matrix are "+
It is a symmetric matrix composed of "1" and "-1" and having the same elements at symmetrical positions along the diagonal line. For example, if you write concretely the first-order Hadamard matrix H (1) ,

【数1】 のようになる。また、二次、三次のアダマール行列H
(2) 、H(3) は、数式2、数式3のように書くことがで
きる。
[Equation 1] become that way. Also, the quadratic and cubic Hadamard matrix H
(2) and H (3) can be written as Equations 2 and 3.

【数2】 [Equation 2]

【数3】 すなわち、アダマール行列は、一般的に次の漸化式によ
って定義することができる。
[Equation 3] That is, the Hadamard matrix can be generally defined by the following recurrence formula.

【数4】 ただし、数式4において、kは次数を示す。[Equation 4] However, in Formula 4, k represents an order.

【0029】そこで、実施形態においては、検出部50
の動作制御部56を構成している切替制御部128が、
スイッチをオンにする場合を「+1」、スイッチをオフ
にする場合を「−1」に対応したアダマール行列に基づ
いて、検出トランジスタ112の切替動作信号を作成
し、切替制御信号としてゲート切替回路118と読み出
し線切替回路126とに与える。例えば、検出ユニット
96が8×8個の検出トランジスタ112で構成されて
いる場合、検出トランジスタ112の動作信号は、図7
のようになる。この図7において斜線を施した部分が動
作電圧を与えられてオンとなる+1に相当し、白抜きの
部分がオフである−1に相当している。
Therefore, in the embodiment, the detection unit 50
The switching control unit 128 that constitutes the operation control unit 56 of
A switching operation signal of the detection transistor 112 is created based on the Hadamard matrix corresponding to “+1” when the switch is turned on and “−1” when the switch is turned off, and the gate switching circuit 118 is used as the switching control signal. And the read line switching circuit 126. For example, when the detection unit 96 is composed of 8 × 8 detection transistors 112, the operation signal of the detection transistor 112 is as shown in FIG.
become that way. In FIG. 7, the shaded portion corresponds to +1 which is turned on when an operating voltage is applied, and the white portion corresponds to -1 which is off.

【0030】すなわち、切替制御部128は、ゲート切
替回路118にアダマール行列に従った切替制御信号を
与え、ゲート制御線116を介して各検出トランジスタ
112のゲートにアダマール行列に従ってゲート電圧を
切り替えて印加するとともに、読み出し線切替回路12
6にアダマール行列に基づいた切替信号を与え、読み出
しトランジスタ114をアダマール行列に従って切り替
えて動作させる。例えば、検出トランジスタ112が8
×8個である場合、切替制御部128は、アダマール行
列に基づいて図7の下部に示した8個の変調モードを生
成する。そして、まず、ゲート切替回路118に図7の
下部右側に示した0次の動作信号(切替信号)を与え、
すべてのゲート制御線116をゲート電源に接続し、す
べての検出トランジスタ112のゲートにゲート電圧を
印加するとともに、読み出し線切替回路126に図7の
下部左側の0次から7次の切替信号を順次与え、読み出
しトランジスタ114をアダマール行列に基づいて順次
切り替えて駆動する。
That is, the switching control unit 128 supplies a switching control signal according to the Hadamard matrix to the gate switching circuit 118, and switches the gate voltage according to the Hadamard matrix to the gate of each detection transistor 112 via the gate control line 116 and applies the gate voltage. Read line switching circuit 12
A switching signal based on the Hadamard matrix is given to 6 and the read transistor 114 is switched and operated according to the Hadamard matrix. For example, if the detection transistor 112 is 8
In the case of × 8, the switching control unit 128 generates the eight modulation modes shown in the lower part of FIG. 7 based on the Hadamard matrix. Then, first, the 0th-order operation signal (switching signal) shown on the lower right side of FIG. 7 is given to the gate switching circuit 118,
All the gate control lines 116 are connected to the gate power supply, the gate voltage is applied to the gates of all the detection transistors 112, and the read line switching circuit 126 is sequentially supplied with 0th to 7th switching signals on the lower left side of FIG. Then, the read transistor 114 is sequentially switched and driven based on the Hadamard matrix.

【0031】そして、切替制御部128は、読み出しト
ランジスタ114に対して0次から7次までの切り替え
が終了したならば、ゲート切替回路118に1次の駆動
信号を与え、第1行、第3行、第5行、第7行のゲート
制御線116に接続した検出トランジスタ112のゲー
トに電圧を印加し、この状態で読み出しトランジスタ1
14を0次から7次まで切り替える。このようにして、
切替制御部128は、検出トランジスタ112のゲート
に対して印加する電圧を、0次から7次まで順に切り替
えるごとに、読み出しトランジスタ114を0次から7
次まで切り替える。これにより、検出トランジスタ11
2は、常に半分がゲート電圧を印加され、半分のデータ
線122がオン状態となり、全体の1/4の検出トラン
ジスタ112から出力信号が信号処理部60のデータ読
取り部62に入力する。
Then, when the switching from the 0th order to the 7th order to the read transistor 114 is completed, the switching control section 128 gives a primary drive signal to the gate switching circuit 118, and the first row, the third row. A voltage is applied to the gate of the detection transistor 112 connected to the gate control line 116 in each of the rows, the fifth row, and the seventh row, and in this state, the read transistor 1
14 is switched from 0th order to 7th order. In this way
The switching controller 128 switches the read transistor 114 from the 0th order to the 7th order each time the voltage applied to the gate of the detection transistor 112 is sequentially switched from the 0th order to the 7th order.
Switch to next. As a result, the detection transistor 11
With respect to No. 2, the gate voltage is always applied to half of the data lines, and half of the data lines 122 are turned on, and the output signal from the detection transistor 112 of 1/4 of the whole is input to the data reading unit 62 of the signal processing unit 60.

【0032】データ読取り部62は、X線検出部50の
動作制御部56が出力するトランジスタの動作切替信号
に同期して検出トランジスタ112の出力信号を読み込
む。そして、データ読取り部62は、検出トランジスタ
112の出力信号として入力する電流を電圧に変換して
増幅し、図6の下部に示したような出力パルス130を
アナログ電圧として出力する。この出力パルス130
は、図1に示したように、信号処理部60のA/D変換
部64に入力し、A/D変換部64によってディジタル
信号に変換される。
The data reading section 62 reads the output signal of the detection transistor 112 in synchronization with the transistor operation switching signal output from the operation control section 56 of the X-ray detection section 50. Then, the data reading unit 62 converts the current input as the output signal of the detection transistor 112 into a voltage, amplifies it, and outputs an output pulse 130 as shown in the lower portion of FIG. 6 as an analog voltage. This output pulse 130
Is input to the A / D conversion unit 64 of the signal processing unit 60, and is converted into a digital signal by the A / D conversion unit 64, as shown in FIG.

【0033】A/D変換部64の出力するディジタルデ
ータは、映像作成部66の映像演算部68に入力する。
映像演算部68は、X線検出部50の動作制御部56が
出力するX線検出器52の向きの情報に基づいて、A/
D変換部64から入力した検出データ、すなわちX線検
出器52のコリメート部90に到来した散乱X線42の
入射方向を求め、2値変調情報とともにメモリ70に書
き込む。
The digital data output from the A / D conversion unit 64 is input to the video calculation unit 68 of the video creation unit 66.
The image calculation unit 68 calculates the A / A based on the orientation information of the X-ray detector 52 output from the operation control unit 56 of the X-ray detection unit 50.
The detection data input from the D conversion unit 64, that is, the incident direction of the scattered X-rays 42 arriving at the collimating unit 90 of the X-ray detector 52 is obtained and written in the memory 70 together with the binary modulation information.

【0034】このようにして映像演算部68は、X線検
出器52がX軸とY軸との回りに回動させられ、X線検
出器52による所定の範囲の走査が終了すると、メモリ
70に書き込まれているデータを読み出し、検査対象3
4のX線映像を演算し、表示装置80などに出力する。
In this way, the image calculation unit 68 is configured to rotate the X-ray detector 52 around the X-axis and the Y-axis, and when the scanning of the predetermined range by the X-ray detector 52 is completed, the memory 70. Read the data written in
The X-ray image of No. 4 is calculated and output to the display device 80 or the like.

【0035】すなわち、検出トランジスタ112のゲー
トをアダマール行列に基づいて順次切り替えて電圧を印
加し、読み出しトランジスタ114をアダマール行列に
よって順次切り替えて動作させた場合、データ読取り部
62の出力するパルス130(アダマール行列に基づい
て変調したデータ)から、アダマール逆変換して復調す
ることにより、パルス130を出力した検出トランジス
タ112を求めることができる。すなわち、ゲート制御
線116を行、読み出し線122(データ線120)を
列とする頻度データ行列を考えた場合、この行方向と列
方向とにアダマール逆変換(二次元アダマール逆変換)
を行うことにより、任意に選択した1つのゲート制御線
116と1つの読み出し線122との組み合わせにより
検出トランジスタ112を特定することができる。
That is, when the gate of the detection transistor 112 is sequentially switched based on the Hadamard matrix to apply a voltage and the read transistor 114 is sequentially switched and operated according to the Hadamard matrix, the pulse 130 (hadamard) output from the data reading unit 62 is output. The detection transistor 112 that has output the pulse 130 can be obtained by performing Hadamard inverse transformation and demodulation from (data modulated based on the matrix). That is, when considering a frequency data matrix having the gate control lines 116 as rows and the read lines 122 (data lines 120) as columns, the Hadamard inverse transformation (two-dimensional Hadamard inverse transformation) is performed in the row direction and the column direction.
By performing the above, the detection transistor 112 can be specified by the combination of one gate control line 116 and one read line 122 arbitrarily selected.

【0036】従って、映像演算部68は、メモリ70に
格納されているデータに対してアダマール逆変換をする
ことにより、増幅電子110が入射した検出トランジス
タ112を求めることができ、電子10が入力したマイ
クロキャピラリー94aの位置、および散乱X線42が
入射したX線コリメート部90の微細孔90aの位置を
特定することができる。また、映像演算部68は、X線
検出部50の動作制御部56からのX線検出器52の走
査角度情報に基づいて、検査対象34に存在する内部欠
陥40などの三次元的位置を求め、表示装置80に映像
(画像)として表示する。
Therefore, the image calculation unit 68 can obtain the detection transistor 112 into which the amplified electron 110 is incident by performing the Hadamard inverse transformation on the data stored in the memory 70, and the electron 10 is input. It is possible to specify the position of the microcapillary 94a and the position of the fine hole 90a of the X-ray collimator 90 on which the scattered X-ray 42 is incident. Further, the image calculation unit 68 obtains a three-dimensional position of the internal defect 40 or the like existing in the inspection target 34 based on the scanning angle information of the X-ray detector 52 from the operation control unit 56 of the X-ray detection unit 50. , As a video (image) on the display device 80.

【0037】すなわち、図8に示したように、例えばX
線検出器52をY軸の回りに矢印132のように回転さ
せた場合、X線の方向ベクトル(検出ユニット96の出
力信号)が変化する。そして、X線検出器52を矢印1
32のように回転(回動)すると、X線コリメート部9
0によって形成される平行線からなる受信系が回転し、
直線と直線との交点として空間におけるX線36の散乱
位置を決定することができる。従って、図2に示したよ
うに、X線検出器52を直交するX軸とY軸との回りに
回転させることにより、三次元映像を合成することがで
きる。
That is, as shown in FIG.
When the line detector 52 is rotated around the Y-axis as indicated by arrow 132, the X-ray direction vector (the output signal of the detection unit 96) changes. Then, move the X-ray detector 52 to the arrow 1
When rotated (rotated) like 32, the X-ray collimator 9
The receiving system consisting of parallel lines formed by 0 rotates,
The scattering position of the X-ray 36 in space can be determined as the intersection of the straight lines. Therefore, as shown in FIG. 2, a three-dimensional image can be synthesized by rotating the X-ray detector 52 around the orthogonal X axis and Y axis.

【0038】このようにして、映像演算部68が求めた
X線映像は、例えば図2に示した内部欠陥40のX線散
乱係数が検査対象34より大きな場合、内部欠陥40が
検査対象34より色の濃い映像そして映像化され、内部
欠陥40が空洞などのように検査対象34よりX線透過
率が大きく、散乱係数が小さい場合、検査対象34より
色の薄い映像として表示装置80に表示される。
In the X-ray image obtained by the image calculation unit 68 in this way, for example, when the X-ray scattering coefficient of the internal defect 40 shown in FIG. If the X-ray transmissivity is larger than the inspection target 34 and the scattering coefficient is smaller than the inspection target 34, such as a hollow image, the internal defect 40 is displayed on the display device 80 as a lighter color image than the inspection target 34. It

【0039】このように、実施の形態に係るX線映像装
置30は、n×n個の検出トランジスタ112を二次元
アダマール行列に従いオン、オフして直交変調している
ため、個々のランジスタ112について出力信号を読み
出すより到来する散乱X線42を効率よく受信、転送す
ることができ、原理的に効率をn2 /2倍向上させるこ
とができる。従って、極めて微弱なX線コンプトン散乱
に基づく映像を高速に得ることができる。
As described above, in the X-ray imaging apparatus 30 according to the embodiment, the n × n detection transistors 112 are turned on / off according to the two-dimensional Hadamard matrix to perform the quadrature modulation. receiving the scattered X-rays 42 coming from the read output signal efficiently, can be transferred, in principle efficiency can be n 2/2-fold increase. Therefore, an image based on extremely weak X-ray Compton scattering can be obtained at high speed.

【0040】そして、実施形態においては、X線検出器
52を直交する2軸の回りに回転させることにより、二
次元的に得たデータから三次元映像を求めることができ
る。しかも、X線の後方散乱に基づいた映像が得られる
ため、X線源38とX線検出部50のX線検出器52と
を検査対象34に対して同じ側に配置することができ、
飛行機の翼などの大型構造物の検査を容易に行なうこと
が可能となる。
In the embodiment, the three-dimensional image can be obtained from the two-dimensionally obtained data by rotating the X-ray detector 52 around the two orthogonal axes. Moreover, since an image based on backscattering of X-rays is obtained, the X-ray source 38 and the X-ray detector 52 of the X-ray detection unit 50 can be arranged on the same side with respect to the inspection target 34.
It becomes possible to easily inspect large structures such as airplane wings.

【0041】なお、検査対象34のある断面の深さ方向
を見たい場合には、図2に示したアダプタ38bをX線
源38のX線出射部に装着して線状のX線を検査対象3
4に照射するとよい。これにより、映像演算部68によ
る映像を求める演算を簡略化することができる。
When it is desired to see the depth direction of a cross section of the inspection object 34, the adapter 38b shown in FIG. 2 is attached to the X-ray emission part of the X-ray source 38 to inspect a linear X-ray. Target 3
Irradiate 4 Thereby, the calculation for obtaining the image by the image calculation unit 68 can be simplified.

【0042】また、前記実施の形態においては、X線源
38とX線検出器52とを検査対象34に対して同じ側
に配置した場合について説明したが、X線源38を検査
対象34の一側に、X線検出器52を検査対象34の他
側に配置してもよい。このようにX線源38とX線検出
器52とを検査対象34の反対側に配置すると、検査対
象34に照射するX線の強度を従来より大幅に小さくす
ることができ、X線による検査、分析の安全性を大幅に
向上することができる。
In the above-described embodiment, the case where the X-ray source 38 and the X-ray detector 52 are arranged on the same side with respect to the inspection object 34 has been described. On one side, the X-ray detector 52 may be arranged on the other side of the inspection object 34. By arranging the X-ray source 38 and the X-ray detector 52 on the opposite side of the inspection target 34 in this manner, the intensity of the X-rays that irradiate the inspection target 34 can be made significantly smaller than before, and the inspection by X-rays can be performed. , The safety of analysis can be greatly improved.

【0043】なお、前記した実施の形態は、本発明の一
態様を説明したものであって、これに限定されるもので
はない。すなわち、前記実施形態においては、X線検出
器52を直交する2軸の回りに回転させる場合について
説明したが、必要に応じて1つの軸の回りに回転させて
もよく、また二次元の平面的な映像を求める場合には、
X線検出器52を回転させる必要はない。また、前記実
施の形態においては、X線検出器52の検出ユニット9
6の出力信号(検出トランジスタ112の出力信号)を
A/D変換する場合について説明したが、検出ユニット
96の出力信号をカウンタによって計数し、係数値を映
像演算部68に入力するようにしてもよい。
It should be noted that the above-described embodiment is an explanation of one aspect of the present invention, and the present invention is not limited to this. That is, in the above-described embodiment, the case where the X-ray detector 52 is rotated about two axes orthogonal to each other has been described. However, the X-ray detector 52 may be rotated about one axis as necessary, and the two-dimensional plane is also included. If you want a realistic image,
It is not necessary to rotate the X-ray detector 52. Further, in the above embodiment, the detection unit 9 of the X-ray detector 52 is used.
Although the case where the output signal of 6 (the output signal of the detection transistor 112) is A / D converted has been described, the output signal of the detection unit 96 may be counted by the counter and the coefficient value may be input to the video calculation unit 68. Good.

【0044】[0044]

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、検出ユニットを構成している複数の電子検出部を、
直交変調パターンによって動作させることにより、個々
の電子検出部から検出信号を得る場合より、散乱X線に
基づいた到来電子を効率よく検出でき、検出効率が大幅
に向上して微弱な後方散乱によるX線に基づいた映像を
容易に得ることができる。しかも、X線の後方散乱に基
づいた映像が得られるため、X線源と、X線を検出する
ためのコリメート部やシンチレータ部、増幅ユニット、
検出ユニットなどのX線検出部とを検査対象に対して同
じ側に配置することができ、飛行機の翼などの大型構造
物の検査を容易に行なうことが可能となる。
As described above, according to the present invention, a plurality of electron detecting sections constituting the detecting unit are
By operating with a quadrature modulation pattern, incoming electrons based on scattered X-rays can be detected more efficiently than in the case where detection signals are obtained from individual electron detection units, the detection efficiency is greatly improved, and X due to weak backscattering is detected. An image based on the line can be easily obtained. Moreover, since an image based on X-ray backscattering is obtained, an X-ray source, a collimator unit for detecting X-rays, a scintillator unit, an amplification unit,
The X-ray detection unit such as the detection unit can be arranged on the same side with respect to the inspection target, and it becomes possible to easily inspect a large structure such as a wing of an airplane.

【0045】そして、本発明は、コリメート部、シンチ
レータ部、増幅ユニット、検出ユニットを一体とし、こ
れらを直交する2軸の回りに回転可能としたことによ
り、二次元的に得たデータから3次元の映像を容易に求
めることができる。また、検査対象にX線を照射するX
線源を、線状のX放射できるようにすると、検査対象の
ある断面の映像を見たい場合に、線状のX線を照射する
ことにより、断面映像を求める処理が容易となる。
Further, according to the present invention, the collimator section, the scintillator section, the amplification unit and the detection unit are integrated, and these can be rotated about two axes orthogonal to each other. You can easily obtain the video of. In addition, X that irradiates the inspection target with X-rays
When the radiation source is made to be capable of emitting linear X rays, when it is desired to view an image of a cross section of an inspection target, the process of obtaining the cross section image is facilitated by irradiating a linear X ray.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施の形態に係るX線映像装置の概略
ブロック図である。
FIG. 1 is a schematic block diagram of an X-ray imaging apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】実施の形態に係るX線映像装置のX線源とX線
検出器との配置関係を示す斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view showing an arrangement relationship between an X-ray source and an X-ray detector of the X-ray imaging apparatus according to the embodiment.

【図3】実施の形態に係るX線検出器の分解斜視図であ
る。
FIG. 3 is an exploded perspective view of an X-ray detector according to an embodiment.

【図4】実施の形態に係るX線検出器の真空容器の一部
を切り欠いた斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view in which a vacuum container of the X-ray detector according to the embodiment is partially cut away.

【図5】実施の形態に係るマイクロキャピラリーの詳細
説明図である。
FIG. 5 is a detailed explanatory diagram of a microcapillary according to an embodiment.

【図6】実施の形態に係るX線検出器の検出ユニットの
詳細説明図である。
FIG. 6 is a detailed explanatory diagram of a detection unit of the X-ray detector according to the exemplary embodiment.

【図7】実施の形態に係る検出ユニットを構成している
検出トランジスタの作動方法を説明する図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating a method of operating a detection transistor included in the detection unit according to the embodiment.

【図8】実施の形態に係るX線検出器により三次元映像
を求める原理を説明する図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating a principle of obtaining a three-dimensional image by the X-ray detector according to the embodiment.

【図9】従来のX線映像装置の説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram of a conventional X-ray imaging apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

30……X線映像装置、34……検査対象、36……X
線、38……X線源、42……散乱X線、50……X線
検出部、52……X線検出器、54……駆動部、56…
…動作制御部、60……信号処理部、62……データ読
取り部、66……映像作成部、68……映像演算部、9
0……X線コリメート部、92……シンチレータ部、9
4……増幅ユニット、96……検出ユニット。
30 ... X-ray imaging device, 34 ... Inspection target, 36 ... X
X-ray source, 42 ... Scattered X-ray, 50 ... X-ray detector, 52 ... X-ray detector, 54 ... Drive unit, 56 ...
... operation control unit, 60 ... signal processing unit, 62 ... data reading unit, 66 ... video creating unit, 68 ... video computing unit, 9
0 ... X-ray collimator section, 92 ... Scintillator section, 9
4 ... Amplification unit, 96 ... Detection unit.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 検査対象に向けて配置され、複数のX線
透過部を有して面にほぼ垂直に入射したX線を透過させ
るコリメート部と、 このコリメート部の背面側に設けられ、X線の入射によ
り電子を生成するシンチレータ部と、前記コリメート部
のX線透過部に対応して設けられ、前記シンチレータ部
の生成した電子を増幅する複数の電子増幅部を備えた増
幅ユニットと、 この増幅ユニットの前記電子増幅部に対応して設けら
れ、電子増幅部の増幅した電子を検出する複数の電子検
出部を備えた検出ユニットと、 この検出ユニットの前記複数の電子検出部を直交変調パ
ターンに基づいて動作させる動作制御部と、 この動作制御部の制御信号と前記電子検出部の出力信号
とに基づいて、前記検査対象の前記X線に対する透過率
の異なる部分の像を求める映像演算部と、 を有することを特徴とするX線映像装置。
1. A collimator portion which is arranged toward an inspection object and has a plurality of X-ray transmissive portions and which transmits X-rays incident substantially perpendicularly to a surface, and a collimator portion which is provided on the back surface side of the collimator portion, A scintillator unit that generates electrons by the incidence of rays; and an amplification unit that is provided corresponding to the X-ray transmission unit of the collimator unit and that includes a plurality of electron amplification units that amplify the electrons generated by the scintillator unit, A detection unit provided corresponding to the electronic amplification section of the amplification unit, the detection unit including a plurality of electron detection sections for detecting the electrons amplified by the electronic amplification section; and the plurality of electron detection sections of the detection unit, the orthogonal modulation pattern. Based on the control signal of the operation control unit and the output signal of the electronic detection unit, an image of a portion of the inspection target having a different transmittance for the X-ray. X-ray imaging apparatus comprising: the image computing unit, a seeking.
【請求項2】 前記コリメート部と前記シンチレータ部
と前記増幅ユニットと前記検出ユニットとは一体に形成
され、直交する2軸の回りに回転可能であることを特徴
とする請求項1に記載のX線映像装置。
2. The X according to claim 1, wherein the collimator section, the scintillator section, the amplification unit, and the detection unit are integrally formed and are rotatable about two axes orthogonal to each other. Line imaging equipment.
【請求項3】 前記検査対象にX線を照射するX線源
は、線状のX線を放射可能に形成してあることを特徴と
する請求項1または2に記載のX線映像装置。
3. The X-ray imaging apparatus according to claim 1, wherein the X-ray source that irradiates the inspection target with X-rays is formed so as to be capable of emitting linear X-rays.
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