JP2017116283A - 放射線検出装置、放射線検査システム、及び、放射線検出装置の調整方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ラインセンサが互いに近接して配置されるＸ線検出装置において検出感度を様々なエネルギ帯に容易に組み替えることが可能な検出装置を提供する。
【解決手段】Ｘ線検出装置１０は、検査対象物を透過したＸ線を検出する装置であって、透過Ｘ線の一部を減衰させるフィルタ５０と、フィルタ５０により一部が減衰された透過Ｘ線を検出する検出部２０と、筐体３０と、１つのスリット４２を有するホルダ４０とを備えている。検出部２０は、ラインセンサ２１と、ラインセンサ２１と近接して並列に配置されるラインセンサ２２とを有する。ホルダ４０は、フィルタ５０がスリット４２の一部を覆うように、フィルタ５０を所定の位置に保持し、ラインセンサ２２がフィルタ５０によって減衰されたＸ線を検出する。
【選択図】図２

Description

本発明は、放射線検出装置、放射線検査システム、及び、放射線検出装置の調整方法に関する。

食品や医薬品等の検査対象物にＸ線を照射し、その透過Ｘ線画像から対象物中の異物の有無を検査することが広く行われている。この検査には、Ｘ線源から対象物に照射されたＸ線の透過画像を検出するラインセンサを備えたＸ線検出装置が用いられている。このＸ線検出装置では、検出する異物が異なる場合（例えば異物が食肉に含まれる骨なのか若しくは金属なのかといった場合）、異なるエネルギ範囲のＸ線をそれぞれ検出できるように例えば２つのラインセンサを並列に配置する構成を採用している。そして、これら２つのラインセンサによるＸ線画像からサブトラクション像を得る場合、より明瞭な画像を得るためにはラインセンサ間の間隔を小さくすることが好ましい。そこで、例えば、２つのラインセンサを共通のセンサ基板に並列となるように形成し、両ラインセンサ間の間隔（不感帯領域）を小さくすることが提案されている（例えば特許文献１の図３参照）。

特開２０１０−１１７１７０号公報 特開２００２−１６８８０３号公報

ところで、異なる異物を検出できるＸ線検出装置では、用途に応じて様々なエネルギ範囲のＸ線をＳＮ比を考慮した上で検出できるように検出感度を柔軟に変更できることが好ましいが、この場合、シンチレータを変えるか、またはフィルタを追加したりして調整する必要がある。しかしながら、調整の都度、シンチレータを交換することは困難である。一方、フィルタを変える構成については、例えば特許文献２で提案されている。しかしながら、特許文献２の構成は、各センサが比較的大きく互いに独立しており、特許文献１のように２つのラインセンサが近接して配置される構成に対してそのまま適用することは困難であった。

本発明は、かかる問題点に鑑みて為されたものであり、ラインセンサが互いに近接して配置される放射線検出装置において検出感度を様々なエネルギ帯に容易に組み替えることが可能な放射線検出装置、当該放射線検出装置を備える放射線検査システム、及び、当該放射線検出装置の調整方法を提供することを目的とする。

本発明の一形態に係る放射線検出装置は、放射線源から検査対象物に放射線を照射し、該検査対象物を透過した放射線を検出する放射線検出装置であって、入射する放射線の一部を減衰させるフィルタと、フィルタにより一部が減衰された放射線を検出する検出部と、検出部を内部に収納する筐体と、入射する放射線が通過可能な第１のスリットを有し、筐体の主面に配置され、フィルタを保持するホルダと、を備えている。この放射線検出装置では、検出部は、第１の画素幅を有する画素が一次元に配列された第１のラインセンサと、第２の画素幅を有する画素が一次元に配列され且つ第１及び第２の画素幅よりも狭い間隔で第１のラインセンサと並列に配置される第２のラインセンサと、を有し、ホルダは、フィルタが第１のスリットの少なくとも一部を覆うように、フィルタを所定の位置に保持し、第２のラインセンサは、フィルタによって減衰された放射線を検出する。

この放射線検出装置では、互いに近接して配置される第１及び第２のラインセンサを検出部として備えており、ホルダが有する第１のスリットの一部をフィルタが覆うようにホルダがフィルタを所定の位置に保持することで第２のラインセンサがフィルタによって減衰された放射線を検出するようになっている。このようにフィルタの位置決めができるホルダを別途設けることにより、放射線を減衰させるフィルタの種類を容易に変更することができる。その結果、本発明の一形態によれば、ラインセンサが互いに近接して配置される放射線検出装置において検出感度を様々なエネルギ帯に容易に組み替えることができる。

上述した放射線検出装置において、ホルダは、第１のスリットをフィルタが部分的に覆うように当該フィルタを位置決めするための位置決め部を有していることが好ましい。この場合、位置決め部がホルダにあることにより、材料や厚みを変えた様々なフィルタの交換を行っても、交換されたフィルタが確実に所定の場所に位置決めされることになり、第１のラインセンサがフィルタによって減衰されていない放射線を検出し且つ第２のラインセンサがフィルタによって減衰された放射線を検出する状態を容易に維持することができる。なお、この場合において、位置決め部は、フィルタの長手方向の両端を固定する構成とすることが好ましい。このように両端を固定する構成を採用することで、中央領域での放射線の検出に対して位置決め部が影響するといったことを抑制できる。

上述した放射線検出装置において、フィルタと第２のラインセンサとの距離が１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下であってもよい。この場合、照射される放射線の散乱線の影響を低減することができ、各ラインセンサにおいて透過放射線をより感度よく検出することが可能となる。

上述した放射線検出装置において、検出部は、第１のラインセンサ上に配置された第１のシンチレータと、第２のラインセンサ上に配置された第２のシンチレータとを更に有していてもよい。この場合、例えば、第１及び第２のシンチレータとして異なる性能のシンチレータを採用し、第１及び第２のラインセンサは同じセンサを使用するといったことが可能となる。一方、第１及び第２のラインセンサは、直接変換型放射線検出器であってもよい。この場合、別途、シンチレータを設ける必要がなくなるため、部品点数を削減することができる。

上述した放射線検出装置において、筐体は、ホルダの第１のスリットに対応する第２のスリットを有していてもよい。この場合、各ラインセンサで検出する透過放射線が第１及び第２のスリットを通過することになり、各ラインセンサでの透過放射線の検出に対する筐体素材による影響を低減することができる。なお、この場合において、上述した放射線検出装置が第２のスリットを覆う遮光フィルムを更に備え、遮光フィルムがホルダと筐体との間に配置されていてもよい。この場合、第２のスリットから異物（紛体、ごみ等）が筐体内部に浸入してしまうことを防止できる。

上述した放射線検出装置において、第１のラインセンサは、フィルタによって減衰されていない放射線を検出してもよい。また、第１のラインセンサは、フィルタによって減衰された放射線を検出してもよい。

また、本発明は別の側面として放射線検査システムに係り、この放射線検査システムは、検査対象物に放射線を照射する放射線源と、上述した何れかの放射線検出装置と、放射線源による放射線の照射方向と交差する方向に検査対象物を搬送する搬送機構とを備えている。この検査システムでは、上記同様に、放射線を減衰させるフィルタの種類を容易に変更できるので、ラインセンサが互いに近接して配置される放射線検出装置において検出感度を様々なエネルギ帯に容易に組み替えて、様々な種類の検査対象物の検査を行うことが可能となる。

また、本発明は、更に別の側面として、上述した何れかの放射線検出装置の調整方法に係り、この調整方法は、異なる減衰機能を有する複数のフィルタを上記フィルタとして準備する工程と、複数のフィルタを順にホルダの所定の位置に保持させ、それぞれの放射線を検出する工程と、検出した放射線の結果に応じて複数のフィルタのうち最適なフィルタを選択する工程とを備えている。この場合、異なる減衰機能を有するフィルタから最適なフィルタを容易に選択することができるため、放射線検出装置の調整方法が容易に行え、放射線検出装置における検出感度を様々なエネルギ帯に容易に組み替えることができる。なお、本発明では、この調整方法によって調整された放射線検出装置において、選択する工程で選択された最適なフィルタをホルダの所定の位置に保持固定する工程を更に備えて、放射線検出装置を製造するようにしてもよい。このような製造方法により、検出感度を様々なエネルギ帯に容易に組み替えることが可能な放射線検出装置を容易に製造することが可能となる。

本発明によれば、ラインセンサが互いに近接して配置される放射線検出装置において検出感度を様々なエネルギ帯に容易に組み替えることが可能となる。

図１は、本実施形態に係るＸ線検査システムを模式的に示す斜視図である。 図２は、本実施形態に係るＸ線検出装置を模式的に示す断面図である。 図３は、銅及びアルミをフィルタとして用いた場合の半価層と管電圧との関係を示す表であり、（ａ）は、フィルタがない場合と０．１ｍｍ厚の銅をフィルタとして用いた場合との比較を示し、（ｂ）は、フィルタがない場合と、０．１ｍｍ厚の銅をフィルタとして用いた場合と、０．１ｍｍ厚のアルミをフィルタとして用いた場合との比較を示し、（ｃ）は、フィルタがない場合と、０．１ｍｍ厚の銅をフィルタとして用いた場合と、０．５ｍｍ厚の銅をフィルタとして用いた場合との比較を示す。 図４は、本実施形態に係るＸ線検出装置の一例の斜視図である。 図５は、図４に示すＸ線検出装置の一例の上部を分解した一部分解斜視図である。 図６は、図４に示すＸ線検出装置の一例のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図である。 図７は、図４に示すＸ線検出装置の一例のホルダを示す斜視図であり、（ａ）はホルダにフィルタが配置されている状態を示し、（ｂ）はホルダにフィルタが配置されていない状態を示す。 図８は、本実施形態に係るＸ線検出装置の別の例の断面図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。

図１は、本実施形態に係るＸ線検査システムを模式的に示す斜視図である。図２は、本実施形態に係るＸ線検出装置を模式的に示す断面図である。Ｘ線検査システム１（放射線検査システム）は、図１に示すように、ベルトコンベア３（搬送機構）、Ｘ線照射器５（放射線源）、及び、Ｘ線検出装置１０（放射線検出装置）を備える。Ｘ線検査システム１は、Ｘ線照射器５からのＸ線を照射方向Ｚへ向けて検査対象物Ｓに照射し、照射されたＸ線のうち検査対象物Ｓを透過した透過Ｘ線を複数のエネルギ範囲で検出する。Ｘ線検査システム１は、透過Ｘ線による画像を用いて検査対象物Ｓに含まれる異物検査や手荷物検査などを行う。Ｘ線検査システム１による検査対象物Ｓとしては、例えば、食肉やレトルト等の食品、タイヤなどのゴム製品、手荷物検査のための手荷物、樹脂製品、ワイヤなどの金属製品、鉱物など資源材料、分別や資源回収のための廃棄物、電子部品等など広くあげることができる。また、検査対象物Ｓ中の検出すべき異物としても各種のものがある。このため、Ｘ線検査システム１では、検査対象物Ｓの物性や検出すべき異物の種類に応じて、各Ｘ線検出装置１０の検出感度を柔軟に変更できることが好ましい。

ベルトコンベア３は、検査対象物Ｓが載置されるベルト部７を有する。ベルトコンベア３は、ベルト部７を搬送方向Ｙに移動させることで、検査対象物Ｓを所定の速度で搬送方向Ｙに搬送する。

Ｘ線照射器５（放射線源）は、検査対象物Ｓに向けて、Ｘ線を照射方向Ｚに照射する装置であり、例えばＸ線源である。Ｘ線照射器５は、例えば点光源であり、照射方向Ｚ及び搬送方向Ｙに直交する検出方向Ｘに所定の角度範囲でＸ線を拡散させる照射を行う。Ｘ線照射器５は、Ｘ線の照射方向Ｚがベルト部７に向けられると共に、拡散するＸ線が検査対象物Ｓの幅方向（検出方向Ｘ）の略全体に及ぶように、ベルト部７から所定の距離を離れてベルト部７の上方に配置される。Ｘ線照射器５は、検査対象物Ｓの長さ方向（搬送方向Ｙ）においては、長さ方向における所定の分割範囲が一度の照射範囲とされ、検査対象物Ｓがベルトコンベア３で搬送方向Ｙに搬送されることにより、検査対象物Ｓの長さ方向全体に対してＸ線が照射されるようになっている。

Ｘ線検出装置１０（放射線検出器）は、Ｘ線照射器５から検査対象物Ｓに照射され、検査対象物Ｓを透過したＸ線を検出する装置であり、例えばＸ線検出カメラである。Ｘ線検出装置１０は、検査対象物Ｓを透過したＸ線を検出するため、Ｘ線照射器５による照射方向において検査対象物Ｓの下流側に位置するように例えばベルト部７の下方に配置されている。このようなＸ線検出装置１０は、短手方向に沿った断面である図２に示すように、透過Ｘ線を検出する検出部２０と、検出部２０を内部に収納する筐体３０と、筐体３０の主面３１に配置されるホルダ４０と、ホルダ４０に保持され検査対象物Ｓを透過したＸ線の一部を減衰させるフィルタ５０と、を備えている。

検出部２０は、２つのラインセンサ２１，２２と、基板２３と、２つのシンチレータ２４，２５とから構成され、Ｘ線照射器５から照射され検査対象物Ｓを透過したＸ線（検出装置に入射するＸ線）を異なるエネルギ範囲で検出する。ラインセンサ２１，２２は、例えばシリコンからなる基板２３内に隣接して形成されており、ラインセンサ２１は、画素幅ＬＷの画素が一次元（図２の紙面と直交する方向、図１のＸ方向）に配列された直線状のセンサであり、ラインセンサ２２は、画素幅ＨＷの画素が一次元に配列された直線状のセンサである。ラインセンサ２２は、画素幅ＬＷ，ＨＷよりも狭い間隔ＮＷでラインセンサ２１と並列になるように配置されている。画素幅ＬＷ，ＨＷは例えばそれぞれが０．６ｍｍ程度で互いに同じ幅であってもよいし、異なった幅であってもよく、各センサ間の間隔ＮＷは例えば０．２ｍｍ程度であってもよい。ラインセンサ２１の上には、低エネルギ用のシンチレータ２４が配置され、ラインセンサ２２の上には、高エネルギ用のシンチレータ２５が配置されている。図２の例では、例えばシンチレータ２４、２５は、異なる材料あるいは異なる厚みからなり、これにより異なるエネルギ帯のＸ線を検出部２０が検出できるようになっている。

筐体３０は、Ｘ線を通過させるための１つのスリット３２（第２のスリット）と、鉛などからなる遮蔽部材３３とをＸ線が照射される側に有しており、このスリット３２に対応しＸ線が通過可能な領域に位置するように検出部２０をその内部に収納している。筐体３０の遮蔽部材３３以外の本体部分は例えばアルミなどから構成されている。なお、スリット３２の上部にはホルダ４０との間に遮光フィルム５５を設けて筐体３０の内部に粒子等が浸入しないような構成としてもよい。なお、遮光フィルム５５は、検査対象物Ｓを透過したＸ線の一部を減衰させる性能を有していてもよい。

ホルダ４０は、例えばアルミから構成される板状の保持部材であり、筐体３０のスリット３２の長さ（図２の紙面に直交する方向）及び幅（図２の左右方向）と略一致する１つのスリット４２（第１のスリット）をその中央部分に有している。スリット４２は、スリット３２に対応していればよく、必ずしも長さや幅が両方とも一致している必要はなく、例えば、長さは略一致しているもののスリット４２の方がスリット３２の幅よりも広くなっていてもよい。なお、各スリット３２，４２の幅は微小であり、例えば２ｍｍ〜５ｍｍ程度、つまり５ｍｍ以下となっていることが好ましい。

また、ホルダ４０は、フィルタ５０がこの１つのスリット４２の一部（例えば幅方向における半分の領域）を覆って透過Ｘ線の一部（半分）を減衰させるように、フィルタ５０を位置決め手段により位置決めして保持している。より具体的には、ホルダ４０は、直線状に延びる幅狭のシートから構成されるフィルタ５０の幅方向の一端（図示左端）が透過Ｘ線の進行方向において検出部２０のラインセンサ２１，２２間の領域に対応するように、フィルタ５０を位置決めして保持している。なお、ホルダ４０は、この位置決め手段により、異なる種類（厚さや材料）からなるフィルタに交換しても、ラインセンサ２１，２２との相対位置が変わらないようになっており、フィルタ５０の交換が容易に行える。また、フィルタ５０は、ホルダ４０により、ラインセンサ２１,２２との距離が１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下となるように保持されていることが好ましい。

このようにホルダ４０に保持されるフィルタ５０は、検査対象物Ｓとは異なる材料から形成される薄板状の部材であり、例えば、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリウレタン、ポリプロピレン、テフロン（登録商標）、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、アクリル、ポリアミド、ＰＥＴ、ＧＦ−ＰＥＴ、ＰＢＴ、ポリカーボネート、ＰＰＳ、ＰＴＦＥ、ＰＳＦ、ＰＩ等の樹脂；アモルファスカーボン、グラファイト等の炭素繊維素材；ベリリウム、アルミ、チタン、鉄、亜鉛、モリブデン、スズ、金、銀、銅、白金、鉛、タンタル、ガドリニウム、ホルミウム、イッテリビウム等の金属、から構成される。フィルタ５０は、希望する減衰量、つまり両ラインセンサで受けるＸ線のエネルギ差とＳＮ比に応じて、上述した材料などから適宜選択されるが、例えば銅やアルミから選択されることが好ましい。銅やアルミはＸ線遮蔽力が高く且つ加工しやすいため、これら材料を選択することで、フィルタ厚みの調整が容易になる。なお、図３の（ａ）〜（ｃ）に、例えば銅（厚さ０．１ｍｍ、０．５ｍｍ）やアルミ（０．１ｍｍ）などをフィルタ５０として用いた場合の管電圧（ｋＶ）と半価層（ｍｍ）との関係を示す。半価層とは、Ｘ線の線束中に特定の物質を置いた際の吸収によって放射線の量が半分に減る場合の物質の厚さであり、Ｘ線のエネルギ特性を評価するために用いられる指標である。具体的には、半価層が厚い場合、エネルギが高くなる。

このようにＸ線検出装置１０では、上述した構成により、低エネルギ用のシンチレータ２４が配置されたラインセンサ２１は、Ｘ線照射器５から照射されたＸ線のうち検査対象物Ｓを透過した低エネルギ範囲のＸ線をそのまま（フィルタ５０を介さずに）検出して、低エネルギ画像データを生成することができる。一方、高エネルギ用のシンチレータ２５が配置されたラインセンサ２２は、Ｘ線照射器５から照射されたＸ線のうち検査対象物Ｓを透過してフィルタ５０により減衰された高エネルギ範囲のＸ線を検出して、高エネルギ画像データを生成することができる。しかも、Ｘ線検出装置１０では、筐体３０の外に配置されるホルダ４０を用いてフィルタ５０の位置決めを行っているため、筐体３０内の検出部２０等の配置や構成を変更することなく、またフィルタ交換の際にシンチレータ２４，２５を傷つけることなく、フィルタ５０の種類を容易に変更することができ、ラインセンサが互いに近接して配置されるＸ線検出装置１０において検出感度を様々なエネルギ帯に容易に組み替えることができるようになっている。

次に、図４〜図７を参照して、Ｘ線検出装置１０の一例について説明する。図４は、本実施形態に係るＸ線検出装置の一例の斜視図である。図５は、図４に示すＸ線検出装置の一例の上部を分解した一部分解斜視図である。図６は、図４に示すＸ線検出装置の一例のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図である。図７は、図４に示すＸ線検出装置の一例のホルダ及びフィルタを示す斜視図であり、（ａ）はホルダにフィルタが配置されている状態を示し、（ｂ）はホルダにフィルタが配置されていない状態を示す。

Ｘ線検出装置１０は、上述したように、検出部２０、筐体３０、ホルダ４０、及び、フィルタ５０を備えている。図４〜図６に示すように、筐体３０は、内部に空間を有する箱状の上筐体３４と、板状でありその中央に突出部３５ａを有する下筐体３５とから構成されている。下筐体３５の突出部３５ａが上筐体３４の内部に嵌り込むことにより、筐体３０の内部に粒子等が入り込まないように上筐体３４と下筐体３５とが嵌め合されている。上筐体３４及び下筐体３５は例えばアルミ等から構成されている。また、下筐体３５の突出部３５ａの上面には、検出部２０の基板２３が配置されており、この基板２３にラインセンサ２１，２２（図２参照）が形成されている。ラインセンサ２１の上にはシンチレータ２４が接着されて配置され、ラインセンサ２２の上にシンチレータ２５が接着されて配置されている。

筐体３０内において検出部２０の上方には、Ｘ線照射器５から照射されるＸ線が内部にそのまま入射するのを防止するための板状の遮蔽部材３３が設けられている。遮蔽部材３３には、その中央部にスリット３３ａが設けられており、スリット３３ａは、他のスリット３２，４２に対応した長さや幅を有しており、Ｘ線照射器５から照射されるＸ線が検出部２０まで届くように形成されている。また、遮蔽部材３３を支えるための支持板３９が遮蔽部材３３の下方に配置されており、支持板３９が筐体３０の上筐体３４の内周面の凹部に取り付けられている。支持板３９は例えばステンレス等から構成されており、支持板３９にもスリット３３ａと同様のスリットが設けられている。

筐体３０の主面３１には、図５〜図７に示すように、ホルダ４０がネジ穴４６，４７を介して固定ネジ４８，４９により取り付けられている。ホルダ４０は、その中央に長手方向に延びる貫通孔であるスリット４２を有している。また、ホルダ４０は、このスリット４２よりも長手方向に少し長く延びる載置部４４を有している。載置部４４は、非貫通の凹部であり、フィルタ５０の外形と略一致するように形成されており、フィルタ５０をその上に載置させるための部分である。載置部４４の両端にはフィルタ５０が移動しないための位置決め部４４ａ，４４ｂが形成されており、これらの位置決め部４４ａ，４４ｂにより、フィルタ５０の一方の側面側の移動が規制される。また、フィルタ５０の他方の側面は、載置部４４のスリット４２とは逆側の内側面と略全面が一致するようになっており、フィルタ５０のスリット４２とは逆側への移動も規制される。なお、載置部４４の下面は、フィルタ５０の形状と完全に一致しておらず、フィルタ５０の一部がスリット４２にかかるようになっている。

フィルタ５０は、上述したホルダ４０の載置部４４に載置され、位置決め部４４ａ，４４ｂによりスリット４２側への移動を規制されることで、ホルダ４０のスリット４２の略半分のみを覆うように高精度に位置決めされる。つまり、スリット４２の残りの半分にはフィルタ５０がかからないようになっている。このような構成により検査対象物Ｓを透過したＸ線の内、フィルタ５０により減衰される透過Ｘ線と、フィルタ５０により減衰されない透過Ｘ線とに分けられ、減衰されていない透過Ｘ線が低エネルギ用のシンチレータ２４に入射し、減衰された透過Ｘ線が高エネルギ用のシンチレータ２５に入射するようになっている。なお、ホルダ４０は、一方の角部付近に形成されたネジ穴４６と、その対角線上に位置する他方の角部付近に形成されたネジ穴４７とのそれぞれに固定ネジ４８,４９が挿入されて固定されることにより、筐体３０の主面３１に固定される。また、上筐体３４とホルダ４０との間には遮光フィルム５５が挟み込まれており、この遮光フィルムにより不要な光の入射が防止される。また、この遮光フィルム５５がスリット３２を覆うように載置部３６に載置されるので、筐体３０の内部に粒子などが浸入しないようになっている。遮光フィルム５５は例えばアルミテープやポリエチレンテープなどから構成されている。

ここで、上述したＸ線検出装置１０における調整方法について簡単に説明する。上述したようにＸ線検出装置１０では、フィルタ５０はホルダ４０の載置部４４に載置することでフィルタ５０が検出部２０のラインセンサ２２の上方にのみ位置するように自動的に位置決めがされるようになっている。このため、まずは同じ形状からなり、且つ、減衰量が異なる（厚みや材料が異なる）複数のフィルタ５０を準備する。そして、これら複数のフィルタ５０を順にホルダ４０の載置部４４に載置して位置決め部４４ａ，４４ｂにより所定の位置に保持させ、それぞれの場合における透過Ｘ線を検出する。そして、検出したＸ線の結果に応じて、複数のフィルタ５０の中から、検査する検査対象物Ｓと異物とをより正確に検出できる、即ち望ましいエネルギ差とＳＮ比とを得ることできる最適なフィルタを選択する。このような方法により、特定の検査対象物Ｓにおける検出にマッチしたフィルタを容易に選択して組み替えることが可能となる。なお、このようにして選択したフィルタをそのままホルダ４０の所定の位置に保持固定してＸ線検出装置１０に用いることにより、最適な検出感度を有するＸ線検出装置１０を容易に製造することも可能となる。

以上、本実施形態に係るＸ線検出装置１０では、互いに近接して配置されるラインセンサ２１，２２を検出部として備えており、ホルダ４０が有するスリット４２をフィルタ５０が部分的に覆うことでラインセンサ２１がフィルタ５０によって減衰されていない透過Ｘ線を検出し且つラインセンサ２２がフィルタ５０によって減衰された透過Ｘ線を検出するように、ホルダ４０がフィルタ５０を所定の位置に保持するようになっている。このようにフィルタ５０の位置決めができるホルダ４０を別途設けることにより、Ｘ線を減衰させるフィルタ５０の種類（厚さや材料）を容易に変更することができる。その結果、本実施形態によれば、ラインセンサ２１，２２が互いに近接して配置されるＸ線検出装置１０において検出感度を様々なエネルギ帯に容易に組み替えることができる。

また、本実施形態に係るＸ線検出装置１０では、ホルダ４０は、スリット４２をフィルタ５０が部分的に覆うように当該フィルタ５０を位置決めするための位置決め部４４ａ，４４ｂを有している。位置決め部４４ａ，４４ｂがあることにより、フィルタ交換を行っても、交換されたフィルタが確実に所定の場所に位置決めされることになり、ラインセンサ２１がフィルタ５０によって減衰されていないＸ線を検出し且つラインセンサ２２がフィルタ５０によって減衰されたＸ線を検出する状態を容易に維持することができる。しかも、本実施形態では、位置決め部４４ａ，４４ｂは、フィルタ５０の長手方向の両端を固定する構成となっている。このように両端を固定する構成を採用することで、中央領域での放射線の検出に対して位置決め部４４ａ，４４ｂが影響するといったことを抑制できる。

また、本実施形態に係るＸ線検出装置１０では、好ましくは、フィルタ５０とラインセンサ２１,２２との距離が１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下となっている。この場合には、照射されるＸ線の散乱線の影響を低減することができ、各ラインセンサ２１，２２において透過Ｘ線をより感度よく検出することが可能となる。

また、本実施形態に係るＸ線検出装置１０では、検出部２０は、ラインセンサ２１上に配置されたシンチレータ２４と、ラインセンサ２２上に配置されたシンチレータ２５とを更に有している。このような構成であれば、例えば、シンチレータ２４,２５として異なる性能のシンチレータを採用し、ラインセンサ２１,２２は同じセンサを使用するといったことが可能となる。

また、本実施形態に係るＸ線検出装置１０では、筐体３０は、ホルダ４０のスリット４２に対応するスリット３２を有している。このため、各ラインセンサ２１，２２で検出する透過Ｘ線が両スリット３２,４２を通過することになり、各ラインセンサ２１，２２での透過Ｘ線の検出に対する筐体素材による影響を低減することができる。なお、本実施形態では、Ｘ線検出装置１０がスリット３２を覆う遮光フィルム５５を更に備え、遮光フィルム５５がホルダ４０と筐体３０との間に配置されている。このため、検出部２０への不要な光の入射を低減することができると共に、スリット３２から異物（紛体、ごみ等）が筐体３０の内部に浸入してしまうことを防止できる。

また、本実施形態に係るＸ線検査システム１は、検査対象物ＳにＸ線を照射するＸ線照射器５と、Ｘ線検出装置１０と、Ｘ線照射器５によるＸ線の照射方向と交差する方向に検査対象物Ｓを搬送するベルトコンベア３とを備えている。このＸ線検査システム１では、Ｘ線検出装置１０と同様に、Ｘ線を減衰させるフィルタ５０の種類を用意に変更できるので、ラインセンサ２１，２２が互いに近接して配置されるＸ線検出装置１０において検出感度を様々なエネルギ帯に容易に組み替えて、様々な種類の検査対象物の検査を行うことが可能となる。

また、本実施形態に係るＸ線検出装置１０の調整方法は、異なる減衰機能を有する複数のフィルタをフィルタ５０として準備する工程と、複数のフィルタを順にホルダ４０の所定の位置に保持させ、それぞれのＸ線を検出する工程と、検出したＸ線の結果に応じて複数のフィルタのうち最適なフィルタを選択する工程とを備えている。このような調整方法により、異なる減衰機能を有するフィルタから最適なフィルタを容易に選択することができるため、Ｘ線検出装置１０の調整を容易に行うことができ、Ｘ線検出装置１０における検出感度を様々なエネルギ帯に容易且つ柔軟に組み替えることができる。なお、この調整方法によって調整されたＸ線検出装置１０において、選択する工程で選択された最適なフィルタをホルダ４０の所定の位置に保持固定する工程を更に備えて、Ｘ線検出装置１０を製造するようにしてもよい。このような製造方法により、検出感度を様々なエネルギ帯に容易に組み替えることが可能なＸ線検出装置を容易に製造することが可能となる。

以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、放射線を可視光等に変換するのにシンチレータを用いていたが、シンチレータを用いずにラインセンサとして直接変換型の放射線検出器（例えばシリコン半導体、アモルファスセレン（a-Se）半導体、テルル化カドニウム（CdTe）半導体、テルル化亜鉛カドニウム（CdZnTe）半導体等）を用いてもよい。この場合には、別途、シンチレータを設ける必要がなくなるため、部品点数を削減することができる。

また、上記実施形態では、Ｘ線検出装置１０の一例を説明したが、これに限定されず、種々の変形が可能である。例えば、図６に示すＸ線検出装置１０では、検査対象物Ｓを透過したＸ線は、フィルタ５０により減衰される透過Ｘ線と、フィルタ５０により減衰されない透過Ｘ線とに分けられ、減衰されていない透過Ｘ線が低エネルギ用のシンチレータ２４に入射し、減衰された透過Ｘ線が高エネルギ用のシンチレータ２５に入射する構成となっていた。しかしながら、Ｘ線検出装置の別の例として、高エネルギ用のシンチレータ２５及び低エネルギ用のシンチレータ２４ともにフィルタ５０により減衰された透過Ｘ線が入射するように、ホルダ４０がフィルタ５０を所定の位置に保持してもよい。

例えば、図８に示すＸ線検出装置１０Ａでは、ホルダ４０が２つの載置部４４及び載置部４５を有している。フィルタ５０がホルダ４０の載置部４４に載置される一方、フィルタ５１がホルダ４０の載置部４５に載置される。つまり、フィルタ５０及びフィルタ５１は、スリット４２の全体を覆うようにホルダ４０に保持される。このような構成により検査対象物Ｓを透過したＸ線は、フィルタ５０により減衰される透過Ｘ線と、フィルタ５１により減衰される透過Ｘ線とに分けられ、フィルタ５１により減衰された透過Ｘ線が低エネルギ用のシンチレータ２４に入射し、フィルタ５０により減衰された透過Ｘ線が高エネルギ用のシンチレータ２５に入射するようになっている。なお、このＸ線検出装置１０Ａでは、フィルタ５０,５１が載置部４４,４５において互いの位置決めを行うようにし、位置決め部４４ａ，４４ｂといった構成を含めないようにすることも可能である。

このようにフィルタ５０，５１を載置できるホルダ４０Ａを別途設けることにより、変形例に係るＸ線検出装置１０Ａでは、フィルタ５０及びフィルタ５１の種類や厚みを変更することで、低エネルギ用のシンチレータ２４及び高エネルギ用のシンチレータ２５に入射される透過Ｘ線のエネルギを選択的に変えることができる。つまり、Ｘ線検出装置１０と同様、ラインセンサ２１，２２が互いに近接して配置されるＸ線検出装置１０Ａにおいて検出感度を様々なエネルギ帯に容易に組み替えることができる。なお、Ｘ線検出装置１０Ａでは、フィルタ５０及びフィルタ５１は、一体のフィルタ部材であってもよいし、別々のフィルタ部材であってもよい。

１…Ｘ線検査システム（放射線検査システム）、３…ベルトコンベア（搬送機構）、５…Ｘ線照射器（放射線源）、１０，１０Ａ…Ｘ線検出装置（放射線検出装置）、２０…検出部、２１，２２…ラインセンサ、２４，２５…シンチレータ、３０…筐体、３１…主面、３２…スリット（第２のスリット）、４０…ホルダ、４２…スリット（第１のスリット）、４４ａ，４４ｂ…位置決め部、５０…フィルタ、５５…遮光フィルム。

Claims (13)

1. 放射線源から検査対象物に放射線を照射し、該検査対象物を透過した放射線を検出する放射線検出装置であって、
   入射する放射線の一部を減衰させるフィルタと、
   前記フィルタにより一部が減衰された放射線を検出する検出部と、
   前記検出部を内部に収納する筐体と、
   前記入射する放射線が通過可能な第１のスリットを有し、前記筐体の主面に配置され、前記フィルタを保持するホルダと、を備え、
   前記検出部は、第１の画素幅を有する画素が一次元に配列された第１のラインセンサと、第２の画素幅を有する画素が一次元に配列され且つ前記第１及び第２の画素幅よりも狭い間隔で前記第１のラインセンサと並列に配置される第２のラインセンサと、を有し、
   前記ホルダは、前記フィルタが前記第１のスリットの少なくとも一部を覆うように、前記フィルタを所定の位置に保持し、
   前記第２のラインセンサは、前記フィルタによって減衰された放射線を検出する、放射線検出装置。
2. 前記ホルダは、前記第１のスリットを前記フィルタが部分的に覆うように当該フィルタを位置決めするための位置決め部を有する、請求項１に記載の放射線検出装置。
3. 前記位置決め部は、前記フィルタの長手方向の両端を固定する、請求項２に記載の放射線検出装置。
4. 前記フィルタと前記第２のラインセンサとの距離が１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の放射線検出装置。
5. 前記検出部は、前記第１のラインセンサ上に配置された第１のシンチレータと、前記第２のラインセンサ上に配置された第２のシンチレータとを更に有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の放射線検出装置。
6. 前記第１のラインセンサ及び第２のラインセンサは、直接変換型放射線検出器である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の放射線検出装置。
7. 前記筐体は、前記ホルダの前記第１のスリットに対応する第２のスリットを有する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の放射線検出装置。
8. 前記第２のスリットを覆う遮光フィルムを更に備え、
   前記遮光フィルムは、前記ホルダと前記筐体との間に配置される、請求項７に記載の放射線検出装置。
9. 前記第１のラインセンサは、前記フィルタによって減衰されていない放射線を検出する、請求項１〜８のいずれか一項に記載の放射線検出装置。
10. 前記第１のラインセンサは、前記フィルタによって減衰された放射線を検出する、請求項１〜８のいずれか一項に記載の放射線検出装置。
11. 前記検査対象物に放射線を照射する放射線源と、
    請求項１〜１０の何れか一項に記載の放射線検出装置と、
    前記放射線源による前記放射線の照射方向と交差する方向に前記検査対象物を搬送する搬送機構と、を備える放射線検査システム。
12. 請求項１〜１０のいずれか一項に記載の放射線検出装置の調整方法であって、
    異なる減衰機能を有する複数のフィルタを前記フィルタとして準備する工程と、
    前記複数のフィルタを順に前記ホルダの前記所定の位置に保持させ、それぞれの放射線を検出する工程と、
    前記検出した放射線の結果に応じて前記複数のフィルタのうち最適なフィルタを選択する工程と、を備える放射線検出装置の調整方法。
13. 請求項１２に記載の調整方法による放射線検出装置の製造方法であって、
    前記選択する工程で選択された前記最適なフィルタを前記ホルダの前記所定の位置に保持固定する工程を更に備える放射線検出装置の製造方法。
    

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