JP2008164429A - Ｘ線検査装置用のｘ線センサ - Google Patents

Abstract

【課題】量産が可能な汎用部品で構成して大幅なコストダウンが可能であり、検出ピッチの微細化が容易であり、Ｘ線検査トンネルの外壁から外側に突出することなく内部に収容でき、Ｘ線検査装置全体の設置スペースを小さくでき、単一で被検査物の材質識別に適用できるＸ線検査装置用のＸ線センサを提供する。
【解決手段】Ｘ線発生源２から照射され被検査物を透過した線状のＸ線を線状の光に変換する細長い蛍光板１０と、蛍光板を撮像して光の強度分布を検出するＣＣＤカメラ２０と、光の強度分布から線状のＸ線の強度分布を演算する演算制御装置３０とを備える。蛍光板１０とＣＣＤカメラ２０は、Ｘ線検査装置５の内壁６と外壁７の間に収納されている。また蛍光板１０は、Ｘ線の照射面に対して４５°傾斜して配置されており、ＣＣＤカメラ２０は、蛍光板上のＸ線照射面を撮像するように配置されている。
【選択図】図５

Description

本発明は、被検査物の材質識別機能を有するＸ線検査装置用のＸ線センサに関する。

税関や空港における手荷物検査等において、Ｘ線を被検査物に照射し、透過したＸ線の強度分布を画像化して内部の危険物（銃器等）を検出するＸ線検査装置が従来から広く用いられている。
また、近年、銃器等の金属類だけでなく、爆発物や毒物等の危険物も識別できるＸ線検査装置も知られている（例えば非特許文献１）。

非特許文献１のＸ線検査装置は、例えば７５ｋＶｐと１５０ｋＶｐの２種のパルスＸ線を用い、各Ｘ線エネルギーの減弱係数の相違から、被検査物中の有機物、非有機物、及び金属類を識別するものである。

Ｘ線は波長が約０．０１〜１００Å（１０^-１２〜１０^-８ｍ）程度の電磁波であり、このうち波長の短いＸ線（λ＝０．０１〜１Å）を硬Ｘ線、波長の長いＸ線（λ＝１〜１００Å）を軟Ｘ線という。

Ｘ線の発生源としては、Ｘ線管が広く知られている。Ｘ線管は、真空中でフィラメントを加熱して得られる熱電子を高電圧で加速して金属陽極（ターゲット）に衝突させて、Ｘ線を発生させる装置である。

一方、Ｘ線の強度や画像を検出するＸ線検出器は、気体の電離作用を利用した比例計数管、固体の蛍光作用を利用したシンチレーション計数管、固体半導体のイオン化作用を利用した半導体検出器、等が従来から知られている。

また、関連する先行技術として、例えば特許文献１〜３が既に開示されている。

Ｌ−３ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ ａｎｄ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ， Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍｓ、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｄｓｘｒａｙ．ｃｏｍ／ＰｒｏｄｕｃｔＣａｔｅｇｏｒｙＤｅｔａｉｌｓ．ａｓｐ？ＣａｔＩＤ＝７＞

特開平１０−１０４１７５号公報、「材質特定Ｘ線検査装置」 特開２００３−２７９５０３号公報、「Ｘ線検査装置」 特開平８−２０１３１６号公報、「Ｘ線元素分析装置」

税関や空港において、貨物や手荷物の透視検査に用いるＸ線検査装置用のＸ線センサには、多チャンネルをライン状に配置したセンサ基板が用いられる。センサ基板の各チャンネルは、シンチレータとフォトダイオードの組合せであるセンサ素子（検出セル）と電気信号の増幅回路からなり、全体として１枚の基板上に組み込まれている。
この構成により、シンチレータでＸ線を光に変換し、発生した光をフォトダイオードで電気信号に変換し、この電気信号を増幅回路で増幅してＸ線強度を検出することができる。
センサ基板は、例えば４８チャンネルの場合、センサ素子の幅が約１．６ｍｍ、基板幅が約８０ｍｍ前後である。

図７は、従来のＸ線検査装置におけるＸ線の発生源とＸ線センサの位置関係を示す模式図である。この図において、１は被検査物が通過するＸ線検査トンネル、２はＸ線発生源、３はセンサ基板である。
この図において（Ａ）は、センサ基板３をＸ線検査トンネル１の外面に沿って配置する場合、（Ｂ）は、センサ基板３をＸ線発生源２に正対して配置する場合を示している。

図７（Ａ）の配置の場合、センサ基板３はＸ線発生源２に対して斜めに位置するため、各センサ素子の検出角度がＸ線発生源２に対する角度の相違により異なる。また、シンチレータとフォトダイオードの組合せであるセンサ素子の構造によって、Ｘ線発生源２に対する角度が大きい場合にＸ線強度の検出精度が低下するおそれもある。
これに対し、図７（Ｂ）の正対配置の場合、センサ基板３がＸ線発生源２に正対するため、このような問題を回避することができる。
しかし、図８に模式的に示すように、貨物や手荷物の透視検査に用いるＸ線検査装置では、図７（Ｂ）のようにセンサ基板を正対配置すると、センサ基板の収納部分４がＸ線検査トンネル１の外壁よりも外側に突出する構造となり、全体として設置スペースが大きくなる問題点がある。

また上述したセンサ基板は、基板上のセンサ素子が高価であり、かつ量産が見込めない特殊部品であるため、全体としてコストダウンが困難である問題点があった。
さらに、多チャンネルのセンサ基板であっても、その検出ピッチはセンサ素子の幅（例えば約１．６ｍｍ）で制約されるため、検出ピッチを更に微細化することが困難である。
また、上述したセンサ基板で検出できるのはＸ線の強度分布のみであり、被検査物の材質識別にはそのままでは適用できない。

有機物、非有機物、及び金属類を識別する場合、従来は、非特許文献１に開示されているように、例えば２種のパルスＸ線を用いる必要がある。また、手荷物等の全面を高精度に検査するためには、２種のパルスＸ線を交互に短時間に切り替える必要がある。そのため、このようなパルスＸ線の発生装置は、大型かつ高価となる問題点があった。

また、この問題を解決するために、特許文献１のように、Ｘ線発生装置とＸ線検出器を２組用い、一方のＸ線管で高出力のＸ線を照射し、次いで他方のＸ線管で低出力のＸ線を照射し、それぞれのＸ線画像の強度分布から、被検査物の材質を識別することもできる。
しかし、この手段の場合、２枚のＸ線画像の撮像は、時間と場所が異なるため、その位置を正確に一致させるのが困難である問題点がある。また、この手段では、２組のＸ線発生装置とＸ線検出器を必要とするため、依然として高価となる。

また、特許文献２のように、単一のＸ線発生装置で波長領域の広いＸ線を照射し、被検査物を透過したＸ線を、間にフィルタを挟持した２枚のＸ線検出器で検出し、それぞれのＸ線画像の強度分布から、被検査物の材質を識別することもできる。
この手段の場合、２枚のＸ線画像の撮像は、時間と場所が同一であるため、その位置は一致している。しかし、この手段では、Ｘ線発生装置は１台ですむが、Ｘ線検出器は２台必要であり、さらに間にＸ線の特定の波長をカットする特殊なフィルタを必要とする問題点がある。

さらに、特許文献３では、単一のＸ線発生装置と単一のＸ線検出器を用い、Ｘ線画像処理装置で被検査対象物の元素分析を行うものであるが、画像処理による元素分析が複雑である問題点がある。

税関や空港における手荷物検査等において、手荷物等の全面を高精度に検査するためには、被検査物を透過したＸ線を検出するＸ線センサは、非常に小さいピッチ（例えば１〜２ｍｍ程度）で直線状に並んだ多チャンネルのセンサ素子（検出セル）を有する必要がある。そのため、このような多チャンネルのＸ線検出器は高価であった。

本発明は、上述した問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、量産が可能な汎用部品で構成して大幅なコストダウンが可能であり、検出ピッチの微細化が容易であり、Ｘ線検査トンネルの外壁から外側に突出することなく内部に収容でき、Ｘ線検査装置全体の設置スペースを小さくでき、単一で被検査物の材質識別に適用できるＸ線検査装置用のＸ線センサを提供することにある。

本発明によれば、Ｘ線発生源から照射され被検査物を透過した線状のＸ線を線状の光に変換する細長い蛍光板と、
該蛍光板を撮像して前記光の強度分布を検出するＣＣＤカメラと、
前記光の強度分布から前記線状のＸ線の強度分布を演算する演算制御装置とを備える、ことを特徴とするＸ線検査装置用のＸ線センサが提供される。

本発明の好ましい実施形態によれば、Ｘ線検査装置が、被検査物が通過するＸ線検査トンネルを構成する内壁と、該内壁を間隔を隔てて囲む外壁と、Ｘ線検査トンネルの外側に位置しＸ線検査トンネルを切断するように線状のＸ線を照射するＸ線発生源とを備えており、
前記細長い蛍光板は、Ｘ線検査装置の内壁と外壁の間に、Ｘ線の照射面に対して所定の角度傾斜して配置されており、
前記ＣＣＤカメラは、Ｘ線検査装置の内壁と外壁の間に、蛍光板上のＸ線照射面を撮像するように配置されている。

また前記蛍光板は、Ｘ線の照射面に位置する表面蛍光板と、その裏側に位置する裏面蛍光板と、それらの間に位置する金属フィルタとからなり、
前記ＣＣＤカメラは、表面蛍光板上のＸ線照射面を撮像するように配置された高エネルギー用ＣＣＤカメラと、裏面蛍光板上のＸ線照射面を撮像するように配置された低エネルギー用ＣＣＤカメラとからなる。

また前記演算制御装置は、高エネルギー用ＣＣＤカメラと低エネルギー用ＣＣＤカメラで検出した光の強度分布から被検査物の材質を識別する。

上記本発明の構成によれば、Ｘ線センサが細長い蛍光板、ＣＣＤカメラ、及び演算制御装置で構成されるので、それぞれ量産が可能な汎用部品であり、大幅なコストダウンが可能である。
また、汎用のＣＣＤカメラは、例えばビデオカメラやデジタルカメラであり、例えば２３０万画素（２０１６×１１３４ピクセル）であれば、０．５ｍｍの検出ピッチで約１ｍのラインセンサとして用いることができ、検出ピッチの微細化が容易にできる。

また、蛍光板を、Ｘ線検査装置の内壁と外壁の間に、Ｘ線の照射面に対して所定の角度傾斜して配置し、ＣＣＤカメラを、Ｘ線検査装置の内壁と外壁の間に、蛍光板上のＸ線照射面を撮像するように配置する構成により、Ｘ線検査トンネルの外壁から外側に突出することなく内部に収容でき、Ｘ線検査装置全体の設置スペースを小さくできる。

また、蛍光板を、表面蛍光板と裏面蛍光板とその間に位置する金属フィルタとで構成し、表面蛍光板上のＸ線照射面を撮像する高エネルギー用ＣＣＤカメラと、裏面蛍光板上のＸ線照射面を撮像する低エネルギー用ＣＣＤカメラとを用いることにより、単一のＸ線センサで被検査物の材質を識別することができる。

以下、本発明の好ましい実施形態を図面を参照して説明する。なお各図において、共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。

はじめに本発明の原理について説明する。
図１は、Ｘ線発生装置の一種であるＸ線管の模式図である。この図に示すように、真空中でフィラメントを加熱して得られる熱電子を高い電圧で加速して陽極（ｔａｒｇｅｔ）に衝突させるとＸ線が発生する。
Ｘ線管から発生するＸ線は、電子の制動放射による連続Ｘ線と、輝線スペクトルである特性Ｘ線とからなる。特性Ｘ線は、特定の波長のＸ線を必要とする用途に用いられる。
連続Ｘ線用の陽極材料としては、原子番号が大きく融点の高いタングステンが適している。

図２は、陽極がタングステンである連続Ｘ線の強度分布である。この図において、横軸は波長、縦軸はＸ線強度、図中の数字はＸ線管の印加電圧である。この図からわかるように、Ｘ線管の印加電圧が高いほど波長の短いＸ線が発生し、Ｘ線管の印加電圧が低いほど波長の長いＸ線が発生する。

Ｘ線の波長は、約０．０１〜１００Å（１０^-１２〜１０^-８ｍ）程度であり、波長λ［Å］と光量子エネルギーＥ［ｋｅＶ］との間には、式（１）の関係がある。
Ｅ＝１２．４／λ・・・（１）
従って、波長λ［Å］と光量子エネルギーＥ［ｋｅＶ］は１対１で対応している。また、この光量子エネルギーＥ［ｋｅＶ］は、Ｘ線管の印加電圧にほぼ比例する。

またＸ線がある物質中をｘの距離透過する際の、Ｘ線強度Ｉは、式（２）で表される。
Ｉ＝Ｉ_０ｅｘｐ（−μｘ）・・・（２）
ここで、Ｉ_０は物質に入射する前のＸ線強度、μは減弱係数（又は線吸収係数）である。
減弱係数は、一般的に物質と波長により異なることが知られている。例えば、同一の物質の場合、波長が長くなるほど減弱係数は増大するため透過しにくくなり、逆に波長が短くなるほど減弱係数は減少し透過しやすくなる。

密度をρとすると、式（２）は式（３）のように書き換えることができる。
Ｉ＝Ｉ_０ｅｘｐ（−μ／ρ）（ρｘ）・・・（３）
このμ／ρは、物質固有の値をもち、Ｘ線の波長が短いと小さく、Ｘ線の波長が長いと大きい値となるが、連続した変化ではなく途中で不連続な吸収端を一般に有する。

しかし、各吸収端の中間では近似的に式（４）が成り立つ。
μ／ρ＝ｋ×λ^３×Ｚ^３・・・（４）
ここでｋは定数、Ｚは実効原子番号である。この式から一定の波長に対しては吸収端を無視すれば一般に重元素になるほど減弱係数は増加し、Ｘ線は通りにくくなることがわかる。

図３は、Ｘ線による材質識別の原理図である。この図において、ある被写体に異なる波長λ_１，λ_２の２種のＸ線を透過させ、通過後の各Ｘ線強度Ｉ_１，Ｉ_２を計測する場合を想定する。
この場合、入射Ｘ線強度Ｉ_１０，Ｉ_２０が既知であれば、式（２）からμ_１、μ_２が決まり、上記（４）を満たす次式（４ａ）（４ｂ）が得られる。
μ_１／ρ＝ｋ×λ_１ ^３×Ｚ^３・・・（４ａ）
μ_２／ρ＝ｋ×λ_２ ^３×Ｚ^３・・・（４ｂ）
式（４ａ）（４ｂ）における未知数は物質のρとＺのみであり、この２式を解くことにより物質のρとＺを求め、これにより対象物の材質を求めることができる。

言い換えれば、Ｘ線による透過Ｘ線の検出出力レベルは、対象物の厚みに対して、Ｘ線のエネルギー別および対象物の元素別に所定の特性を有しており、同一元素で同一厚みの対象物に対する検出出力レベルは照射したＸ線のエネルギーによって異なり、高エネルギーＸ線を照射した場合の検出出力レベルはＬｈとなり、低エネルギーＸ線を照射した場合の検出出力レベルはＬｌ（＜Ｌｈ）となる。
そして、この特性は元素毎に異なり、検出出力レベルに対応する厚みを求めると、同一の元素のときのみ、異なるエネルギーＸ線について同一の厚みが得られる。
従って、対象物を透過した検出出力レベル（Ｌｈ，Ｌｌ）に対応する厚みが等しくなる元素を求めることによって、対象物の元素を求めることができ、被測定物中に含まれる対象物の材質を求めることができる。

図４は、本発明のＸ線センサの原理図である。
この図において、本発明のＸ線センサは、Ｘ線発生源から照射され被検査物を透過した線状のＸ線を線状の光に変換する細長い蛍光板１０と、蛍光板１０を撮像して光の強度分布を検出するＣＣＤカメラ２０と、光の強度分布から線状のＸ線の強度分布を演算する演算制御装置３０とを備える。

蛍光板１０は、照射されたＸ線強度にほぼ比例する強度の光を発する周知の蛍光板、増感紙又はシンチレータであるのが好ましい。
この例では、蛍光板１０は、Ｘ線の照射面に位置する表面蛍光板１２と、その裏側に位置する裏面蛍光板１４と、それらの間に位置する金属フィルタ１６とからなる。

図４において、表面蛍光板１２、金属フィルタ１６、および裏面蛍光板１４は、波長λ_１，λ_２の２種のＸ線が順次又は同時に通過するように互いに積層されている。
なお、本発明はこの例に限定されず、例えば材質識別を必要としない場合等には、蛍光板１０を単一の蛍光板で構成してもよい。

ＣＣＤカメラ２０は、表面蛍光板上のＸ線照射面を撮像するように配置された高エネルギー用ＣＣＤカメラ２２と、裏面蛍光板上のＸ線照射面を撮像するように配置された低エネルギー用ＣＣＤカメラ２４とからなる。ＣＣＤカメラ２０（高エネルギー用ＣＣＤカメラ２２及び低エネルギー用ＣＣＤカメラ２４）は、例えば汎用のビデオカメラやデジタルカメラである。

演算制御装置３０は、高エネルギー用ＣＣＤカメラ２２と低エネルギー用ＣＣＤカメラ２４で検出した光の強度分布から線状のＸ線の強度分布を演算する。すなわち、蛍光板上の光の強度は、照射されたＸ線強度にほぼ比例するので、光の強度分布からＸ線の強度分布を容易に演算することができる。
さらにこの例において、演算制御装置３０は、高エネルギー用ＣＣＤカメラ２２と低エネルギー用ＣＣＤカメラ２４の検出強度Ｖ_１，Ｖ_２から表面蛍光板１２に入射する２種のＸ線の各強度Ｉ_１，Ｉ_２又はその比率を演算する機能を有する。

図４において、波長λ_１，λ_２の２種のＸ線が同時に通過する場合、低エネルギー用ＣＣＤカメラ２４の検出強度Ｖ_１は、式（５）で表される。
Ｖ_１＝Ｉ_１＋Ｉ_２・・・（５）
また、波長λ_１，λ_２のＸ線が裏面蛍光板１４に入射するまでの透過効率（すなわち金属フィルタ１６の透過効率）をη_１，η_２とすると、高エネルギー用ＣＣＤカメラ２２の検出強度Ｖ_２は、式（６）で表される。
Ｖ_２＝Ｉ_１×η_１＋Ｉ_２×η_２・・・（６）

演算制御装置３０は、例えばＰＣ（パーソナルコンピュータ）であり、各波長λ_１，λ_２のＸ線に対する透過効率η_１，η_２と、高エネルギー用ＣＣＤカメラ２２と低エネルギー用ＣＣＤカメラ２４の検出強度Ｖ_１，Ｖ_２とから、上述した式（５）（６）により、表面蛍光板１２に入射する２種のＸ線の各強度Ｉ_１，Ｉ_２を演算するようになっている。

従って、この演算で得られた波長λ_１，λ_２の２種のＸ線の各強度Ｉ_１，Ｉ_２から、図３の原理図で示したように、被検査物のρとＺを求めることができ、対象物の材質を求めることができる。

図５（Ａ）は、本発明のＸ線センサを備えたＸ線検査装置の全体斜視図である。
この図において、Ｘ線検査装置５は、被検査物が通過するＸ線検査トンネル１を構成する内壁６（図示せず、図６参照）と、内壁６を間隔を隔てて囲む外壁７と、Ｘ線検査トンネル１の外側に位置しＸ線検査トンネルを切断するように線状のＸ線を照射するＸ線発生源２とを備えている。
また、この図に模式的に示すように、センサ基板の収納部分４はＸ線検査トンネル１の外壁７よりも外側に突出せず、全体として設置スペースが小さくなっている。
なお、Ｘ線検査トンネル１の床面は、好ましくは被検査物を水平に搬送する搬送コンベアである。また、被検査物が通過するＸ線検査トンネル１の前面及び後面には、Ｘ線を遮蔽する遮蔽カーテンが設けられる。

Ｘ線発生源２は、Ｘ線検査トンネル１の外側に位置しＸ線検査トンネル１を通過する被検査物に線状のＸ線を照射する。
この構成により、Ｘ線検査トンネル１を通過する被検査物が大型であっても容易に全体を検査することができる。

図５（Ｂ）は、図５（Ａ）に対応する本発明のＸ線センサの配置図であり、図６（Ａ）は正面配置図、図６（Ｂ）は平面配置図、図６（Ｃ）は側面配置図である。

図５、図６において、本発明のＸ線センサは、水平及び鉛直に配置された２枚の蛍光板１０と、各蛍光板１０を撮像して光の強度分布を検出する２組の高エネルギー用ＣＣＤカメラ２２及び低エネルギー用ＣＣＤカメラ２４と、演算制御装置３０（図示せず、図４参照）とを備える。

図６（Ａ）（Ｂ）に示すように、２枚の蛍光板１０は、Ｘ線検査装置５の内壁６と外壁７の間に、Ｘ線の照射面に対して所定の角度θ（この例では４５°）傾斜して配置されている。
またＣＣＤカメラ２０（高エネルギー用ＣＣＤカメラ２２及び低エネルギー用ＣＣＤカメラ２４）も、同様にＸ線検査装置５の内壁６と外壁７の間に、蛍光板上のＸ線照射面を撮像するように配置されている。

図６（Ｂ）（Ｃ）に示すように、蛍光板１０は、Ｘ線の照射面に位置する表面蛍光板１２と、その裏側に位置する裏面蛍光板１４と、それらの間に位置する金属フィルタ１６とからなる。
各ＣＣＤカメラ２０のレンズは、蛍光板１０上のＸ線照射面全体を同時に撮像できる画角を有する。
また高エネルギー用ＣＣＤカメラ２２は、表面蛍光板１２上のＸ線照射面を撮像するように配置され、低エネルギー用ＣＣＤカメラ２４は、裏面蛍光板１４上のＸ線照射面を撮像するように配置されている。

ＣＣＤカメラ２０（高エネルギー用ＣＣＤカメラ２２及び低エネルギー用ＣＣＤカメラ２４）は、汎用のビデオカメラやデジタルカメラであり、例えば２３０万画素（２０１６×１１３４ピクセル）以上の画素数を有するのがよい。

演算制御装置３０は、各ＣＣＤカメラ２０のレンズ固有の特性（例えば、周辺光量の不足、画像の歪、等）を補正し、蛍光板上の光の強度から、照射されたＸ線強度を正確に検出する。
さらに、演算制御装置３０は、予め入力または更正されたデータ（例えば金属フィルタ１６の各波長λ_１，λ_２のＸ線に対する透過効率η_１，η_２）と、高エネルギー用ＣＣＤカメラ２２と低エネルギー用ＣＣＤカメラ２４の検出強度Ｖ_１，Ｖ_２とから、表面蛍光板１２に入射する２種のＸ線の各強度Ｉ_１，Ｉ_２を演算し、対象物の材質を求めるようになっている。

演算制御装置３０はさらに、被検査物を透過したＸ線強度を画像表示する表示装置を備え、例えば等価原子番号の区分を色付けして画像上に表示するのが好ましい。

上記本発明の構成によれば、Ｘ線センサが細長い蛍光板１０、ＣＣＤカメラ２０、及び演算制御装置３０で構成されるので、それぞれ量産が可能な汎用部品であり、大幅なコストダウンが可能である。
また、ＣＣＤカメラ２０の画素数が例えば２３０万画素（２０１６×１１３４ピクセル）であれば、０．５ｍｍの検出ピッチで約１ｍのラインセンサとして用いることができ、検出ピッチの微細化が容易にできる。

また、蛍光板１０を、Ｘ線検査装置５の内壁６と外壁７の間に、Ｘ線の照射面に対して所定の角度（好ましくは４５°）で傾斜して配置し、ＣＣＤカメラ２０を、Ｘ線検査装置の内壁と外壁の間に、蛍光板１０上のＸ線照射面を撮像するように配置する構成により、Ｘ線検査トンネルの外壁から外側に突出することなく内部に収容でき、Ｘ線検査装置全体の設置スペースを小さくできる。

また、蛍光板１０を、表面蛍光板１２と裏面蛍光板１４とその間に位置する金属フィルタ１６とで構成し、表面蛍光板１２上のＸ線照射面を撮像する高エネルギー用ＣＣＤカメラ２２と、裏面蛍光板１４上のＸ線照射面を撮像する低エネルギー用ＣＣＤカメラ２４とを用いることにより、単一のＸ線センサ１０で被検査物の材質を識別することができる。

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々に変更することができることは勿論である。

Ｘ線管の模式図である。 陽極がタングステンである連続Ｘ線の強度分布である。 Ｘ線による材質識別の原理図である。 本発明のＸ線センサの模式図である。 発明のＸ線センサを備えたＸ線検査装置の全体斜視図である。 図５のＸ線センサの平面配置図と側面配置図である。 従来のＸ線検査装置におけるＸ線の発生源とＸ線センサの位置関係を示す模式図である。 従来のＸ線検査装置の模式図である。

符号の説明

１ Ｘ線検査トンネル、２ Ｘ線発生源、３ センサ基板、
４ センサ基板の収納部分、５ Ｘ線検査装置、６ 内壁、７ 外壁、
１０ 蛍光板、１２ 表面蛍光板、１４ 裏面蛍光板、１６ 金属フィルタ、
２０ ＣＣＤカメラ、２２ 高エネルギー用ＣＣＤカメラ、
２４ 低エネルギー用ＣＣＤカメラ、３０ 演算制御装置

Claims (4)

1. Ｘ線発生源から照射され被検査物を透過した線状のＸ線を線状の光に変換する細長い蛍光板と、
   該蛍光板を撮像して前記光の強度分布を検出するＣＣＤカメラと、
   前記光の強度分布から前記線状のＸ線の強度分布を演算する演算制御装置とを備える、ことを特徴とするＸ線検査装置用のＸ線センサ。
2. Ｘ線検査装置が、被検査物が通過するＸ線検査トンネルを構成する内壁と、該内壁を間隔を隔てて囲む外壁と、Ｘ線検査トンネルの外側に位置しＸ線検査トンネルを切断するように線状のＸ線を照射するＸ線発生源とを備えており、
   前記細長い蛍光板は、Ｘ線検査装置の内壁と外壁の間に、Ｘ線の照射面に対して所定の角度傾斜して配置されており、
   前記ＣＣＤカメラは、Ｘ線検査装置の内壁と外壁の間に、蛍光板上のＸ線照射面を撮像するように配置されている、ことを特徴とする請求項１に記載のＸ線検査装置用のＸ線センサ。
3. 前記蛍光板は、Ｘ線の照射面に位置する表面蛍光板と、その裏側に位置する裏面蛍光板と、それらの間に位置する金属フィルタとからなり、
   前記ＣＣＤカメラは、表面蛍光板上のＸ線照射面を撮像するように配置された高エネルギー用ＣＣＤカメラと、裏面蛍光板上のＸ線照射面を撮像するように配置された低エネルギー用ＣＣＤカメラとからなる、ことを特徴とする請求項１に記載のＸ線検査装置用のＸ線センサ。
4. 前記演算制御装置は、高エネルギー用ＣＣＤカメラと低エネルギー用ＣＣＤカメラで検出した光の強度分布から被検査物の材質を識別する、ことを特徴とする請求項３に記載のＸ線検査装置用のＸ線センサ。

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