JP2007531890A - 物体の密度と寸法特性を測定する方法およびシステムならびに製造中の核燃料ペレットを検査する応用例 - Google Patents
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Abstract
前記物体(100)の有意寸法(x)を測定する装置(2)と、
前記物体(100)の通過により減衰した光子線の強度(I)を測定する装置(30)と、
捕捉、処理および分析装置(200)と、
物体(100)を移送する手段(70、72、80、82、84、86、88)と、
物体(100)の位置を調整する第1の手段(74、76、78)と、
物体(100)の位置を調整する第2の手段(90、92、94、96、98)とを含む。
前述のシステムを利用する方法は、装置2および30の構成部を較正するステップと、物体の有意寸法を実際に測定するステップ(100)とを含む。前記ステップは、物体の集合の中の各物体(100)に実行される。
Description
Iは、光子線の減衰した強度(光子−1)、
I0は、エネルギーEを有する光子線の減衰していない強度(光子−1)、
μmは、物体中のエネルギーEを有する光子の質量減衰係数(cm2・g−1)、
ρは、検査する物体の密度(g・cm−3)、
xは、光子線が通過する材料または物体の厚さ、すなわち有意寸法(cm)である。
添え字emasは、標準密度を有する物体に対する大きさを表し、例えばその有意寸法xemasを表す。
添え字edimは、標準寸法を有する物体に対する大きさを表し、例えばその有意寸法xedimを表す。
前記物体の有意寸法を測定する装置と、
前記物体を通過させることにより減衰した光子線の強度を測定する装置と、
捕捉、処理および分析装置と、
物体を、その有意寸法を測定する装置と光子線の減衰強度を測定する装置の方に移送する手段と、
有意寸法を測定する装置に対する物体の位置を調整する第1の手段と、
減衰した光子強度を測定する装置に対する物体の位置を調整する第2の手段とを備え、
前記第1と第2の調整手段は、システムを構成する要素が取り付けられた支持板に対して約1ミクロンの精度で物体を移動させることができ、減衰強度を測定する装置に対する物体の位置は、前記物体の有意寸法に関連して調整される。
放射源とコリメータで構成されたアセンブリと、
検出器とコリメータで構成されたアセンブリと、
ガンマ光子捕捉および計数システムとを有するガンマスペクトロメトリ測定装置とを備えるのが好ましい。
物体の有意寸法を測定する装置内の2つの赤外線アセンブリの位置を較正するステップ1と、
物体を通過させることによって減衰した光子線の強度を測定するために使用されるガンマスペクトロメトリ装置の照射支持体の位置を較正するステップ2と、
物体を通過させることにより減衰した光子線の強度を測定するために使用されるガンマスペクトロメトリ装置の照射源−検出器アセンブリの測定を較正するステップ3とを含む較正ステップと、
前記物体の集合内の各物体に行われる、物体の有意寸法を実際に測定するステップとを含む。
検査する物体の有意寸法を測定するステップ4と、
物体を照射支持体まで移送するステップ5と、
照射源および関連した検出器に対する照射支持体の位置を調整することによって物体の位置を調整するステップ6と、
物体を通った光子線の減衰強度を測定するステップ7と、
得られたスペクトルを捕捉し、処理し、分析するステップ8と、
標準密度を有する1つまたはいくつかの物体の密度に対する物体の密度の相対変化量△ρ/ρを定めるステップ9と、
物体を回転盤上の元の位置に戻す移送ステップ10とを含む。
物体100の有意寸法を測定する装置2と、
物体100を通過させることによって減衰した光子線の強度を測定する装置30と、
捕捉、処理および分析装置200と、
強度測定装置30と寸法測定装置2のそれぞれに対する、物体100の移送手段70、72、80、82、84、86、88と位置調整手段74、76、78、90、92、94、96、98とを備える。
第1の赤外線放射源4と第1の赤外線受信器6で構成された第1の赤外線アセンブリ4、6と、
第2の赤外線放射源8と第2の赤外線受信器10で構成された第2の赤外線アセンブリ8、10とを備える。
光子照射源とコリメータ32で構成されたそれ自体既知のタイプのアセンブリと、
検出器とコリメータ40で構成されたそれ自体既知のタイプのアセンブリと、
それ自体既知のタイプの捕捉および計数システム48とを備える。
まず、照射源の強度は、測定結果の統計的ばらつきが、対照基準物体の密度に対する検査する物体の密度の違いによる計数変化量より、かなり小さくなるようなものでなければならず、
照射源エネルギーは、検査する物体の密度の小さな変化量に従い、きわめて優れたコントラストを示せなければならず、
照射源の半減期は、産業環境内で制約になるほど短すぎてはならず、
最後に、照射源の強度とエネルギーは、電子捕捉および計数システムの処理能力(不感時間、スタッキング、飽和など)に適合しなければならない。
前置増幅器を有した高純度ゲルマニウムGeダイオード[HP]の形態の検出器49と、
デジタル信号プロセッサ(DSP)50と、
高電圧モジュール54と、
捕捉およびインタフェースネットワークモジュール(AIM)56と、
PC型データ捕捉コンピュータ170(図1)とを備える。
A(t)は、照射源の放射能(Bq)であり、
Dは、照射源とコリメーションウィンドウ間の距離(mm)であり、
Sは、検出器コリメーションウィンドウの表面積(mm2)であり、
αは、計数がポアソン分布に従う場合の信頼区間の幅であり、
εは、光子検出器の全吸収効率であり、
Iは、物体を横切ることにより減衰した、エネルギーEにおける光子線の強度(γ・s−1)であり、
Ioは、エネルギーEにおける光子線の減衰していない強度(γ・s−1)であり、
R0=I/I0は、照射源から出力された単色光子が通過する物体の透過係数であり、
Σは、ヒットのうち、計測スペクトルで記録されたヒット総数であり、
Pは、エネルギーピークEに含まれるヒット総数であり、
βsec=β/10 は、安全計数10によって割り当てられたβの値であり、
ここで、β=△ρ/ρであり、
また、ρは物体の密度である。
ステップ1:物体100の有意寸法を測定する装置2の2つの赤外線アセンブリ4、6、および8、10の位置を較正する。
ステップ2:物体100を横切ることにより減衰した光子線の強度を測定するガンマスペクトロメトリ装置30の照射支持体90の位置を較正する。
ステップ3:装置30の照射源−検出器アセンブリ32、40の測定を較正する。
微小変位(micrometric displacement)を有する構成要素の構成、すなわち位置、速度、加速度などの動力学を管理するアクチュエータ76、78の構成。
回転盤70の構成、すなわち任意の物体100、標準寸法物体edim、標準密度物体emas、自由位置(free location)などの回転盤70上の様々な位置を占める物体の性質。
回転盤70上の標準寸法物体edimの位置(この位置は、示した例では1から12まで変化する数)。
物体edimの底部に対する寸法zedimに対応する、装置2の台座26のZ方向に沿った位置Zmeasure。
第1の赤外線アセンブリ4、6のY方向の変位間隔を制限する位置Y(1)およびY(N)。
μmで表した、第1の赤外線アセンブリ4、6のY方向の変位であるステップINT((YDEP−YARR)/INT この値は整数でなければならない)。
a)アクチュエータ78の動作によりZmeasure位置まで台座26をZ方向に変位させる。
b)標準寸法物体edimを装置2に対する初期測定位置まで移送するため、回転盤70を角度変位させる。
c)アクチュエータ76の動作により開始位置Y(1)まで第1の赤外線アセンブリ4、6をY方向に変位させる。
d)位置Y(1)と位置Y(N)の間の位置YFIXに固定された第2の赤外線アセンブリ8、10から離れるように第1の赤外線アセンブリ4、6をY方向にINTの連続増分だけ漸進的に変位させる。また同時に、物体edimの各位置Y(n)に対応する赤外線応答RI(n)を次のように測定する。
d−1)標準寸法物体edimをその最終測定位置に移送するため、回転盤70を角度変位させる。
d−2)前記標準寸法物体edimの赤外線応答RI(n)を測定する。
d−3)標準寸法物体edimをその初期測定位置に移動するため、回転盤70を角度変位させる。
e)次の最適赤外線応答を計算する。
f)第1の赤外線アセンブリ4、6の第2の赤外線アセンブリ8、10に対する最適位置YOPTを計算する。最適赤外線応答RIOPTは、前に計算した赤外線応答の、第1の赤外線アセンブリ4、6の2つの位置Y(j)およびY(k)にそれぞれ対応した2つの連続した値RI(j)とRI(k)の間にある。最適位置YOPTは、これらの値から次のように推論される。
微小変位を有する構成要素の構成、すなわち位置、速度、加速度などの動力学を管理するために使用されるアクチュエータ96、98の構成。
回転盤70の構成、すなわち任意の物体100、標準寸法物体edim、標準密度物体emas、自由位置など、回転盤70上の様々な位置を占める物体の性質。
回転盤70上の標準密度物体emasの位置(この位置は、示した例では1から12に変化する数である)。
測定継続時間または計数時間。
照射支持体90のZ方向の変位間隔を制限する位置Z(1)およびZ(N)。
照射支持体が占める各位置Z(i)(i=1,...,N)での、物体通過により減衰した光子強度測定の回数M。
a)後述するステップ4による、標準密度物体の有意寸法xemasの測定。
b)把握アーム80によって把握される中間位置に標準密度物体emasを移送するための回転盤70の角度Aの角度変位。
c)以下の副操作を含む、照射支持体90上の物体emasの位置決め。
c−1)アクチュエータ98の動作による、照射支持体90の下方とZ方向の変位。
c−2)アクチュエータ86の動作による、ハンドリングアーム80をその待機位置から物体emasの中間位置と垂直方向に一致させる変位。
c−3)アクチュエータ86の動作による、ハンドリングアーム80による物体emasの把握と、照射支持体90の上面92と垂直方向に一致するまで物体の移送。
c−4)アクチュエータ98の動作による、照射支持体90のZ方向上方の位置Z(1)まで変位。
c−5)アクチュエータ86の動作による、ハンドリングアーム80を使用した物体emasの照射支持体90の上面92への下降。
c−6)アクチュエータ86の作動による、ハンドリングアーム80のその待機位置までの変位と復帰。
c−7)例えば以下のように行われるブローイング操作によって、物体emasをY方向に上面92の止め部と接触させる。
物体がシステム内に設けられたブローイング装置に対向するいわゆるブローイング位置まで照射支持体90をZ方向下方に変位させる。
ブローイング装置から圧縮空気をY方向に物体emas上に吹きつけ、物体emasを照射支持体90上の止め部93と接触させる。
d)照射源32および関連した検出器40に対する照射支持体90の位置を実際に調整する。この操作は、以下の副操作を含む。
d−1)照射支持体90の所定位置Z(1)と所定位置Z(N)間のZ方向の漸進的変位。
d−2)各位置Z(i)(i=1,...,N)で、標準密度物体emasにM回光子線を照射する。これにより、減衰強度値の組I(i,j)が得られる。ここで、i=1,...,Nは、照射支持体90が占める連続位置Z(i)の数を表し、j=1,...,Mは、各位置Z(i)で行われた照射の回数を表わす。
d−3)減衰強度I(i,j)と対する位置Z(i)の4次多項式回帰から照射支持体90の最適位置ZOPTを計算する。この4次多項式回帰は、捕捉、処理および分析装置200のデータ項目として事前に決定され積分される。
e)回転盤70上の標準密度emasを有する物体を、前述のc−1)〜c−6)と同じ副操作を逆順にした一連の操作を使用して逆方向に移送する。
a)基準として使用する標準密度物体emasを通すことにより減衰した光子強度Iemasの測定。
b)次の関係式を使って、標準密度物体の減衰質量係数μmを計算し、次に物体の集合中のすべての物体の減衰質量係数を計算する。
ステップ4:検査する物体100の有意寸法xを測定する。
ステップ5:物体100を照射支持体90の方に移送する。
ステップ6:照射源32および関連した検出器40に対する照射支持体90の位置を調整することによって物体100の位置を調整する。
ステップ7:物体100を通された光子線の減衰強度Iを測定する。
ステップ8:得たスペクトルの捕捉、処理および分析を行う。
ステップ9:1つまたはいくつかの標準密度物体emasの密度に対する物体100の密度の相対変化量△ρ/ρを決定する。
ステップ10:物体100を回転盤70上の元の位置まで逆方向に移送する。
微小変位を有する構成要素の構成、すなわち位置、速度、加速度などの動力学を管理するために使用されるアクチュエータ76、78の構成。
回転盤70の構成、すなわち、任意物体100、標準寸法物体edim、標準密度物体emas、自由位置などの回転盤70上の様々な位置を占める物体の性質。
回転盤70上の物体100の位置(示した例ではこの位置は1から12まで変化する数)。
物体の台座に対する物体100の寸法Zに対応する、装置2の台座26のZ方向の位置Zmeasure。
各標準寸法物体edim(n)(n=1,...,N)の赤外線測定の回数P(Nは標準寸法物体の数)。
物体100の赤外線測定の回数Q。
a)アクチュエータ78の動作による、台座26の位置zmeasureまでのZ方向の変位。
b)アクチュエータ76の動作による、第1の赤外線アセンブリ4、6の次の式で定義された位置YmeasureまでのY方向の変位。
xedimは、較正ステップ1中で使用された標準寸法物体edimの寸法であり、この値は第1の較正ファイルに含まれ、
xedimAVEは、すべての標準寸法物体edimの有意平均寸法であり、この値は製造業者から与えられる。
c)N個の標準寸法物体edim(n)(n=1,...,N)の赤外線応答RI(p)をP回(p=1,...,P)繰り返し測定する。これにより値の組RI(n,p)が得られる。
d)物体100の有意寸法xを以下のように計算する。
d−1)有意寸法xedim(n)が既知である各標準寸法物体edim(n)の赤外線応答の平均
RIedimAVE=(ΣRI(n,p))/P
を計算し、有意寸法xedim(n)の4次多項式回帰を用いて、次の関係であらわされる係数A0、A1、A2、A3、A4を計算する。
第1のモジュール:実際に密度を測定する較正ステップ3およびステップ4〜10を含み、物体の密度を測定する。
第2のモジュール:物体の有意寸法を測定する。
第3のモジュール:有意寸法を測定する装置の位置を較正する。
第4のモジュール:減衰した光子強度を測定する装置の位置を較正する。
第5のモジュール:データファイルを管理する。
Claims (31)
- 物体のある集合に属する物体(100)の密度を自動的に測定するシステムであって、
前記システムが、
前記物体(100)の有意寸法(x)を測定する装置(2)と、
前記物体(100)を通過することにより減衰した光子線の強度(I)を測定する装置(30)と、
捕捉、処理および分析装置(200)と、
物体(100)を、その有意寸法(x)を測定する装置(2)と減衰した光子強度を測定する装置(30)の方に移送する手段(70、72、80、82、84、86、88)と、
物体の有意寸法(x)を測定する装置に対する物体(100)の位置を調整する第1の手段(74,76,78)と、
減衰した光子線強度を測定する装置(30)に対する物体(100)の位置を調整する第2の手段(90,92,94,96,98)とを備えることと、
前記第1と第2の調整手段が、システムを構成する諸要素が取り付けられた支持板(150)に対して約1ミクロンの精度で物体(100)を移動させることができることと、
減衰した強度(I)を測定する装置(30)に対する前記物体(100)の位置が、前記物体(100)の有意寸法(x)に応じて調整されることとを特徴とするシステム。 - 前記捕捉、処理および分析装置(200)が、前記物体(100)の密度を測定するための自動的な方法に使用される、一連の命令と計算アルゴリズムを実行する専用ソフトウェアがインストールされたコンピュータ(170)を含むことを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 前記捕捉、処理および分析装置(200)が、同じ集合の前記物体(100)に属する少なくとも1つの標準密度物体(emas)の既知の密度に対する前記物体(100)の密度(ρ)の相対変化量(△ρ/ρ)を提供することを特徴とする請求項1または2に記載のシステム。
- 前記物体(100)の有意寸法を測定する装置(2)が、
第1の赤外線放射源(4)と第1の赤外線受信器(6)で構成された第1の赤外線アセンブリ(4,6)と、
第2の赤外線放射源(8)と第2の赤外線受信器(10)で構成された第2の赤外線アセンブリ(8,10)とを備え、
前記2つの赤外線アセンブリ(4,6;8,10)が、既知の距離(d)だけ互いに離れ、互いに平行な赤外線ビームを放射し、
前記物体(100)の有意寸法(x)が、物体を、2つのビームの軸(12,14)の方向とほぼ垂直な方向に、第1の赤外線ビームと第2の赤外線ビームを順に遮るように動かされたときに得られる赤外線応答から推定され、前記赤外線応答は、物体(100)が第1のビーム(22)の半分をまだ遮っているときに物体(100)によってまだ遮られていない第2のビームの部分(24)に対応することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のシステム。 - 前記物体の有意寸法を測定する装置(2)が、前記第2の赤外線アセンブリ(8,10)に対して前記第1の赤外線アセンブリ(4,6)の入力側に配置された第3の光電子トランシーバアセンブリ(16,18)をも備え、該第3の光電子トランシーバアセンブリが2つの赤外線ビームの強度を事前に調整するように意図されていることを特徴とする請求項4に記載のシステム。
- 前記物体(100)の有意寸法(x)が、前記物体をQN回移動させQ個の赤外線応答RI(q)を測定した後で(ここで、qは1〜Q)、以下の関係式によって得られ、
x=A4・(RI(q)平均)4+A3・(RI(q)平均)3+A2.(RI(q)平均)2+A1・(RI(q)平均)1+A0
A0、A1、A2、A3、A4は、赤外線応答RI(edim)を測定する標準寸法(edim)を有する少なくとも4つの物体に同じ関係式を事前に適用することにより得られた係数であることを特徴とする請求項4または5に記載のシステム。 - 前記光子線の減衰強度を測定する装置(30)が、
照射源とコリメータにより構成されたアセンブリ(32)と、
検出器とコリメータにより構成されたアセンブリ(40)と、
ガンマ光子捕捉および計数システム(48)とを備えるガンマスペクトロメトリ測定装置であることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載のシステム。 - 前記捕捉および計数システム(48)が、
高密度ゲルマニウム検出器と、
前置増幅器(50)と、
デジタル信号プロセッサ(DSP)(52)と、
高電圧モジュール(54)と、
ネットワークモジュール(56)と、
データ取得コンピュータ(170)と、
クライオスタット(60)とを備えることを特徴とする請求項7に記載のシステム。 - 前記移送手段(70、72、80、82、84、86、88)が、回転盤(70)と、前記回転盤(70)を駆動するステッピングモータ(72)とを備えることを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載のシステム。
- 前記移送手段が、ハンドリングアーム(80)を備えることを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載のシステム。
- 前記ハンドリングアーム(80)が、前記物体(100)をつかんで下ろすように意図されたエンドクランプ(82)を備える関節接続アームであることを特徴とする請求項10に記載のシステム。
- 前記第1の調整手段が、
前記物体の有意寸法を測定する装置(2)の台座(26)の位置をX方向に沿って固定するスライド機構(74)と、
前記第1の赤外線アセンブリ(4,6)を前記装置(2)の前記第2の赤外線アセンブリ(8,10)に、X方向に対し垂直なY方向に沿って近づけたり遠ざけたりするアクチュエータ(76)と、
前記装置(2)の前記台座(26)を平面(X,Y)と垂直なZ方向に沿って移動させるアクチュエータ(78)とを備えることを特徴とする請求項3から11のいずれか1項に記載のシステム。 - 前記第2の調整手段が、前記物体(100)を通過して減衰した光子線の強度を測定する装置(30)内の照射源(32)と検出器(40)との間に物体(100)を置く照射支持体(90)を備えることを特徴とする請求項1から12のいずれか1項に記載のシステム。
- 前記第2の調整手段が、
前記照射支持体(90)をX方向に沿って固定するスライド機構(94)と、
前記物体(100)を通過して減衰した光子線の強度を測定する装置(30)内の照射源(32)と検出器(40)との間で前記照射支持体(90)をX方向に沿って移動させるアクチュエータ(96)と、
前記物体(100)を通過して減衰した光子線の強度を測定する装置(30)内の照射源(32)と検出器(40)の間で前記照射支持体(90)を平面(X,Y)と垂直なZ方向に沿って移動させるアクチュエータ(98)とを備えることを特徴とする請求項13に記載のシステム。 - 物体(100)の有意寸法(x)を測定する装置(2)と、前記物体(100)を通過させることによって減衰した光子線の強度(I)を測定する装置(30)とを備えた、物体のある集合に属する物体(100)の密度を自動的に測定する、請求項1から14のいずれか1項に記載のシステムを使用する方法であって、
該方法が、前記物体(100)の有意寸法を測定する装置(2)内の前記2つの赤外線アセンブリ(4,6;8,10)の位置を較正するステップ1と、
前記物体(100)を通過させることにより減衰した光子線の強度を測定するために使用されるガンマスペクトロメトリ装置(30)の照射支持体(90)の位置を較正するステップ2と、
前記減衰した光子線強度を測定する装置(30)の照射源−検出器(32,40)アセンブリの測定を較正するステップ3とからなる較正ステップを含むことと、
前記物体の集合中の各物体(100)に行われる、実際に前記物体(100)の有意寸法(x)を測定するステップを含むこととを特徴とする方法。 - 前記較正ステップ1が、対話式モジュールを使用する一連の入力パラメータのオペレータ入力を含み、これらのパラメータが、
2つのアクチュエータ(76,78)を含む微小変位を有する構成要素の構成と、
前記回転盤(70)の構成、すなわち前記回転盤上の様々な場所を占める前記物体の性質と、
回転盤(70)上の各標準寸法物体(edim)が占める位置と、
前記物体の有意寸法を測定する装置(2)の前記台座(26)のZ方向に沿った位置(Zmeasure)と、
前記第1の赤外線アセンブリ(4,6)のY方向の変位間隔を制限する位置Y(I)およびY(N)と、
前記第1赤外線アセンブリ(4,6)のY方向の変位ステップ(INT)とを含むことを特徴とする請求項15に記載の方法。 - 前記較正ステップ1が、
a)前記台座(26)をZ方向に位置(Zmeasure)まで変位させる操作と、
b)標準寸法物体(edim)を前記物体の有意寸法を測定する装置(2)に対してその初期測定位置まで移送するように前記回転盤(70)を角度変位させる操作と、
c)前記第1の赤外線アセンブリ(4,6)をその開始位置(Y(1))までY方向に変位させる操作と
d)第1の赤外線アセンブリ(4,6)をY方向に(INT)の連続増分で漸進的に変位させ、位置Y(1)とY(N)の間の位置YFIXに固定された前記第2の赤外線アセンブリ(8,10)から離し、同時に各位置(Y(n))に対応する前記物体(edim)の赤外線応答(RI(n))を測定する操作と、
e)最適な赤外線応答RIOPTを計算する操作と
f)前記第2の赤外線アセンブリ(8,10)に対する前記第1の赤外線アセンブリ(4,6)の最適位置YOPTを計算する操作とを含むことを特徴とする請求項16に記載の方法。 - 漸進的に変位させる操作d)が、
d−1)前記標準寸法物体(edim)をその最終測定位置に移送するために前記回転盤(70)を角度変位させる副操作と、
d−2)前記標準寸法物体(edim)の赤外線応答(RI(n))を測定する副操作と、
d−3)前記標準寸法物体(edim)をその初期測定位置に移動するように前記回転盤(70)を角度変位させる副操作とを含むことを特徴とする請求項17に記載の方法。 - 前記最適赤外線応答RIOPTが、次の式を使って得られ、
RIOPT=(RIMAX−RIMIN)/2
RIminは、赤外線応答の最小飽和値であり、
RIMAXは、赤外線応答の最大飽和値であることを特徴とする請求項17または18に記載の方法。 - 前記較正ステップ2が、対話式モジュールを使用する一連の入力パラメータのオペレータ入力を含み、これらのパラメータが、
2つのアクチュエータ(96,98)を含む、微小変位を有する構成要素の構成と、
前記回転盤(70)の構成、すなわち前記回転盤上の様々な場所を占める物体の性質と、
前記回転盤(70)上の各標準密度物体(emas)の位置と、
測定継続時間または計数時間と、
照射支持体(90)のZ方向の変位間隔を制限する位置Z(1)およびZ(N)と、
照射支持体が占める各位置Z(i)(i=1,...,N)で、各標準密度物体に通過させることによって減衰した光子強度の測定回数Mとを含むことを特徴とする請求項15から20のいずれか1項に記載の方法。 - 前記較正ステップ2が、また、
a)各標準密度物体(emas)の有意寸法(xemas)を測定する操作と、
b)前記標準密度物体(emas)を把握アーム(80)によって掴まれる中間位置まで移送するために、回転盤(70)を角度(A)だけ角度変位させる操作と、
c)照射支持体(90)上に前記物体(emas)を位置決めする操作と、
d)照射源(32)および関連した検出器(40)に対する照射支持体(90)の位置を実際に調整する操作と、
e)操作c)で述べた一連の操作を逆の順序で繰り返して、前記回転盤(70)上で標準密度(emas)を有する物体を逆に移送する操作とを含むことを特徴とする請求項21に記載の方法。 - 前記照射支持体(90)上の物体(emas)を位置決めする操作c)が、
c−1)前記照射支持体(90)をZ方向下方に変位させる副操作と、
c−2)前記把握アーム(80)をその待機位置から物体(emas)の中間位置と垂直方向に一致するまで変位させる副操作と、
c−3)前記物体emasを把握アーム(80)によって掴み、次に物体を照射支持体(90)の上面(92)と垂直方向に一致するまで移送する副操作と、
c−4)前記照射支持体90を位置Z(1)までZ方向上方に変位させる副操作と、
c−5)前記物体(emas)をハンドリングアーム80を使って照射支持体(90)の上面(92)に下ろす副操作と、
c−6)前記ハンドリングアーム(80)をその待機位置まで変位させ戻す副操作と、
c−7)前記物体(emas)を上面(92)の止め部とY方向に接触させる副操作とを含むことを特徴とする請求項22に記載の方法。 - 前記照射源(32)および関連した検出器(40)に対する照射支持体(90)の位置を実際に調整する操作d)が、
d−1)前記照射支持体(90)を2つの所定位置Z(1)からZ(N)の間でZ方向に漸進的に変位させる副操作と、
d−2)各位置Z(i)(i=1,...,N)ごとに、前記標準密度物体(emas)に光子線をN回照射することにより減衰した、照射支持体(90)が占める連続位置Z(i)の数を表わすi=1,...,Nと、各位置Z(i)における照射の数を表わすj=1,...,Mで表される強度I(i,j)の値の組を得る副操作と、
d−3)前記捕捉、処理および分析装置(200)のデータ項目としてあらかじめ決定され積分される、減衰強度I(i,j)に対する位置Z(i)の4次多項式回帰から、照射支持体(90)の最適位置(ZOPT)を計算する副操作を含むことを特徴とする請求項22または23に記載の方法。 - 実際に測定するステップが、
前記検査する物体(100)の有意寸法(x)を測定するステップ4と、
前記物体(100)を照射支持体(90)の方に移送するステップ5と、
照射源(32)および関連した検出器(40)に対して前記照射支持体(90)の位置を調整することによって前記物体(100)の位置を調整するステップ6と、
前記物体(100)を通された光子線の減衰強度(I)を測定するステップ7と、
得られたスペクトルの捕捉、処理および分析を行うステップ8と、
1つまたはいくつかの標準密度物体(emas)の密度に対する物体(100)の密度(ρ)の相対変化量△ρ/ρを定めるステップ9と、
前記物体(100)を回転盤(70)上のその位置まで逆に移送するステップ10とを含むことを特徴とする請求項15から25のいずれか1項に記載の方法。 - 前記検査する物体(100)の有意寸法(x)を測定するステップ4が、対話式モジュールを使ってオペレータが一連の入力パラメータを入力するステップからなり、これらのパラメータが、
前記回転盤(70)の構成、すなわち前記回転盤上の様々な場所を占める物体の性質と、
前記回転盤(70)上の物体(100)の位置と、
前記装置(2)の台座(26)のZ方向に沿った位置(Zmeasure)と、
各標準寸法物体(edim(n))の赤外線測定の回数P(n=1,...,N Nは標準寸法物体の数)と、
前記物体(100)の赤外線測定の回数Qとを含むことを特徴とする請求項26に記載の方法。 - 前記検査する物体(100)の有意寸法(x)を測定するステップ4が、また、
a)前記装置(2)内の台座(26)を位置(Zmeasure)までZ方向に変位させる操作と、
b)第1の赤外線アセンブリ(4,6)を、Ymeasure=YOPT+(xedim−xedimAVE)によって定義された位置(Ymeasure)までY方向に変位させる操作であって、
YOPTが、較正ステップ1で得られた最適位置であり、
xedimが、較正ステップ1で使用される標準寸法物体(edim)の寸法であり、
xedimAVEが、すべての標準寸法物体(edim)の有意平均寸法である操作と、
c)赤外線応答RI(p)をP回繰り返し測定し(p=1,...,N個の標準寸法物体(edim(n))のP、n=1,...,N)、これにより値の組RI(n,p)を得る操作と、
d)前記物体(100)の有意寸法を実際に計算する操作とを含むことを特徴とする請求項27に記載の方法。 - 前記物体(100)の有意寸法(x)を実際に計算する操作d)が、
d−1)標準寸法(edim)を有するN個の物体の各々の有意寸法xedim(n)の4次多項式回帰を、標準寸法edim(n)を有する前記物体の赤外線応答の平均
RIedimAVE=(ΣRI(n,q))/p
の関数として使用し、以下のような関係式の係数A0、A1、A2、A3、A4を計算する操作と、
xedim(n)=A4・(RIedimAVE(n))4+A3・(RIedimAVE(n))3+A2・(RIedimAVE(n))2+A1・(RIedimAVE(n))1+A0
d−2)前記検査する物体100の赤外線応答RI(q)をQ回繰り返し測定して(q=1,...,Q)、これらの赤外線応答の平均RI=(ΣRI(q))/Qを計算し、以下の関係式
x=A4・(RI)4+A3・(RI)3+A2・(RI)2+A1・(RI)1+A0
によって物体(100)の有意寸法(x)を計算する操作とを含むことを特徴とする請求項28に記載の方法。 - 製造する物体(100)を検査するための、請求項1から14のいずれか1項に記載のシステムならびに請求項15から29のいずれか1項に記載の方法の利用法。
- 物体(100)が、核燃料ペレットである請求項30に記載の利用法。
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