JP2021120640A - Ｘ線検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】物品や異物の特性に合わせてエネルギー閾値を設定できる。【解決手段】Ｘ線検査装置１は、被検査物Ｗを搬送する搬送機２と、被検査物ＷにＸ線を照射するＸ線照射部３と、被検査物Ｗの透過Ｘ線が入力される複数のピクセルからなるＸ線検出素子４と、Ｘ線検出素子４の各ピクセルに入力されるＸ線光子のエネルギーをエネルギー閾値で弁別して複数のエネルギー領域毎の光子数を検出するＸ線検出部５と、Ｘ線検出部５の検出結果に基づいて被検査物Ｗそれぞれの良否を検査する検査部７ｄと、被検査物Ｗと被検査物ＷのＸ線帯域におけるエネルギースペクトルから得られる少なくとも複数の特徴的なエネルギーデータとを関連付けて記憶する記憶部７ａと、記憶部７ａから読み出した被検査物Ｗに対応する複数の特徴的なエネルギーデータを元にエネルギー閾値を算出してＸ線検出部５に設定するエネルギー閾値算出部７ｂとを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、物品にＸ線を照射して透過したＸ線を検出することによって物品中の異物を検出するＸ線検査装置に関する。

Ｘ線は物体を透過する力が強く、物体の内部を検査できるため、食品、医療、工業と様々な分野で活用されており、生産ラインにおいては物品の異物混入を検査するＸ線検査装置に多用されている。

そして、この種のＸ線検査装置として、例えば下記特許文献１には、被検査物の通過方向に交差するように一列に並び、Ｘ線の光子が入力される毎にその光子のエネルギーに対応した波高値のパルス信号を出力する光子検出型の複数のＸ線センサにより、Ｘ線発生部から被検査物の通過路に出射されたＸ線を検出し、各Ｘ線センサから所定期間内に出力されるパルス信号の波高値が複数に区分けした領域のいずれに入るかを判定し、所定期間内のパルス信号入力数を領域毎に累積し、その累積結果を用いてＸ線透過エネルギーが異なる複数の透過画像データを生成し、生成した複数の透過画像データに対して所定の画像処理を行って被検査物の異物の有無を判定する異物検査装置が開示されている。

特開２０１７−１６１３９６号公報

しかしながら、上述した特許文献１の異物検査装置では、境界値（以下「エネルギー閾値」ともいう）を用いて測定するエネルギー範囲を等分割する領域を設定する実施例が開示されており、その中から画像の組み合わせ（既知の場合は決められた組み合わせ）で画像処理する技術が開示されているが、物品や異物の特性に合わせてエネルギー閾値を設定することができないという課題がある。しかも、設定できるエネルギー閾値の自由度を高めようとすると、分割するエネルギー範囲が細かくなり、画像処理の負担が大きくなってしまう課題がある。なお、境界値（エネルギー閾値）とは、測定するエネルギー範囲を分割するための閾値を意味する。

そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであって、物品や異物の特性に合わせてエネルギー閾値を設定することができるＸ線検査装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明の請求項１に記載されたＸ線検査装置は、検査対象となる被検査物Ｗを搬送するための搬送機２と、
前記被検査物にＸ線を照射するＸ線照射部３と、
前記Ｘ線照射部に対向し前記搬送機の搬送方向Ｘに直交する方向に並べられ、前記被検査物の透過Ｘ線が入力される複数のピクセルからなるＸ線検出素子４と、
前記Ｘ線検出素子の各ピクセルに入力されるＸ線光子のエネルギーを、所定のエネルギー閾値で弁別して複数のエネルギー領域毎の光子数を検出するＸ線検出部５と、
該Ｘ線検出部の検出結果に基づいて前記検査対象となる被検査物それぞれの良否を検査する検査部７ｄとを備えたＸ線検査装置１において、
前記被検査物と、該被検査物のＸ線帯域におけるエネルギースペクトルから得られる少なくとも複数の特徴的なエネルギーデータとを関連付けて記憶する記憶部７ａと、
前記記憶部から読み出した前記被検査物に対応する前記複数の特徴的なエネルギーデータを元に前記エネルギー閾値を算出して前記Ｘ線検出部に設定するエネルギー閾値算出部７ｂとを備えたことを特徴とする。

本発明の請求項２に記載されたＸ線検査装置は、請求項１のＸ線検査装置において、
前記記憶部７ａは、前記被検査物Ｗと、該被検査物のＸ線帯域におけるエネルギースペクトルのうち特徴的な複数のスペクトルのエネルギーデータとを関連付けて記憶し、
前記検査部７ｄは、前記被検査物の情報に基づいて前記記憶部から該当する前記エネルギーデータを読み出し、前記Ｘ線検出部５で測定した前記被検査物の透過Ｘ線のエネルギー頻度と前記エネルギーデータとを比較して前記被検査物の良否を検査することを特徴とする。

本発明の請求項３に記載されたＸ線検査装置は、請求項１のＸ線検査装置において、
前記記憶部７ａは、前記被検査物Ｗと、該被検査物のＸ線帯域におけるエネルギースペクトルのうち特徴的な複数のスペクトルのエネルギーデータと、該特徴的な複数のスペクトルのエネルギーデータの基準エネルギー頻度データとを関連付けて記憶し、
前記検査部７ｄは、前記被検査物の情報に基づいて前記記憶部から該当する前記基準エネルギー頻度データを読み出し、前記Ｘ線検出部５で測定した前記被検査物の透過Ｘ線のエネルギー頻度と前記基準エネルギー頻度データとを比較して前記被検査物の良否を検査することを特徴とする。

本発明の請求項４に記載されたＸ線検査装置は、請求項１〜３の何れかのＸ線検査装置において、
前記エネルギー閾値算出部７ｂは、前記複数のエネルギーデータのうち、隣接するエネルギーデータ間の中間値を算出し、当該算出した値を前記Ｘ線検出部５のエネルギー閾値とすることを特徴とする。

本発明の請求項５に記載されたＸ線検査装置は、請求項１〜３の何れかのＸ線検査装置において、
前記エネルギー閾値算出部７ｂは、前記複数のエネルギーデータのうち、隣接するエネルギーデータ間の値であって、該隣接するエネルギーデータに対応する前記基準エネルギー頻度データの比に等しい値を算出し、当該算出した値を前記Ｘ線検出部５のエネルギー閾値とすることを特徴とする。

本発明の請求項６に記載されたＸ線検査装置は、請求項１〜５の何れかのＸ線検査装置において、
前記複数の特徴的なエネルギーデータは正常な被検査物の特徴を示すエネルギーデータを含むことを特徴とする。

本発明の請求項７に記載されたＸ線検査装置は、請求項１〜５の何れかのＸ線検査装置において、
前記複数の特徴的なエネルギーデータは異物の特徴を示すエネルギーデータを含むことを特徴とする。

本発明によれば、Ｘ線検査における被検査物の特徴が表れるエネルギー、および被検査物に混入する恐れのある異物の特性が表れるエネルギーから、エネルギー領域を弁別するための最適なエネルギー閾値を容易に設定することができる。また被検査物のエネルギースペクトルを元に、弁別するエネルギーを設定することにより、エネルギー領域を弁別するための最適なエネルギー閾値を容易に設定することができるため、直感的でわかりやすい。

さらに、そのエネルギー閾値設定時の被検査物の標準的なエネルギースペクトルが対応付けられているため、被検査物に適した測定を行うことができ、しかも標準的なエネルギースペクトルと比較することで、より高精度で検査することが可能となる。

本発明に係るＸ線検査装置のブロック構成図である。 （ａ）〜（ｃ）本発明に係るＸ線検査装置の記憶部に記憶されるデータテーブルの各例を示す図である。 （ａ）、（ｂ）異常品のエネルギースペクトルの各例を示す図である。 Ｘ線のエネルギーと吸光度との関係を示す図である。 元素毎の吸収端のエネルギーの一覧を示す図である。 被検査物と吸収端のエネルギーによるエネルギーデータとの関係を示すデータテーブルの一例を示す図である。 （ａ）〜（ｃ）エネルギースペクトルの特徴的なエネルギーデータからエネルギー閾値を算出する方法の説明図である。

以下、本発明を実施するための形態について、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。

図１に示すように、本実施の形態のＸ線検査装置１は、搬送機２、Ｘ線照射部３、Ｘ線検出素子４、Ｘ線検出部５、入力部６、信号処理部７、表示部８を備えて概略構成される。

搬送機２は、検査対象の被検査物Ｗを搬送路上で所定間隔おきに順次搬送するもので、例えば装置本体に対して水平に配置されたベルトコンベアで構成される。

搬送機２としてのベルトコンベアは、Ｘ線を透過しやすい材料（原子量の大きい元素以外の元素）からなる搬送ベルトを備える。搬送機２としてのベルトコンベアは、被検査物Ｗの検査を行うときに、予め入力部６にて設定される搬送速度となるように駆動モータの回転が制御されて搬送ベルトが駆動する。これにより、搬入口から搬入された被検査物Ｗは、設定された搬送速度で搬出口側に向けて図１の搬送方向Ｘに搬送される。

なお、搬送機２は、被検査物Ｗを一定速度で水平に搬送するベルトコンベアに限定されるものではなく、Ｘ線照射部３からのＸ線が被検査物Ｗに対して満遍なく照射され、被検査物Ｗを透過したＸ線がＸ線検出素子４に検出されるように被検査物Ｗを搬送する形態であればよい。例えば被検査物Ｗの重量を利用して傾斜路を滑走させる形態、被検査物Ｗを上方から落下させる形態などであってもよい。

Ｘ線照射部３は、搬入口から搬出口に向かって搬送方向Ｘに搬送路上を搬送される被検査物ＷにＸ線を照射するもので、電圧を印加して加速させた電子をターゲットに射突させてＸ線を発生させる円筒状のＸ線管と、Ｘ線管が発生させたＸ線をＸ線検出器４に向けて照射するための照射スリットとを有する。

Ｘ線管は、例えば金属製の箱体内部に設けられる円筒状のＸ線管を絶縁油により浸漬した構成であり、Ｘ線管の陰極からの電子ビームを陽極ターゲットに照射させてＸ線を生成する。Ｘ線管は、その長手方向が被検査物Ｗの搬送方向（図１のＸ方向）の平面上で直交する方向に設けられ、生成したＸ線を、下方のＸ線検出器４に向けて、長手方向に沿った照射スリットによりスクリーン状にして照射する。

なお、Ｘ線の強さを表す物理量には、Ｘ線のエネルギー（波長）と強度（頻度：光子数）がある。また、Ｘ線のエネルギーは、単位［ｅＶ］で表され、Ｘ線の波長（振動数）を意味する（換算できる）。そして、Ｘ線のエネルギー（波長）は、Ｘ線発生時の管電圧やターゲット材によって決定され、連続的な分布を持って発生する。さらに、Ｘ線の強度は、単位［ｃｐｓ］（１秒当たりの光子数）で表され、光子量を意味し、Ｘ線管電流の変化に伴って変化するが、Ｘ線のエネルギー（波長）は変化しない。

Ｘ線検出素子４は、例えばＣｄＴｅ半導体検出器などの光子検出型センサで構成され、Ｘ線照射部３に対向して搬送機２の搬送方向に直交する方向に並べられ、被検査物Ｗの透過Ｘ線が入力される複数のピクセルからなり、被検査物Ｗを透過したＸ線光子が入力される毎に、そのＸ線光子のエネルギーに対応した波高値のパルス信号を出力する。

Ｘ線検出部５は、Ｘ線検出素子４の各ピクセルに入力されるＸ線光子のエネルギーを、後述するエネルギー閾値算出部７ｂにて算出設定されるエネルギー閾値で弁別して複数のエネルギー領域毎の光子数を検出する。

入力部６は、装置本体に設けられる例えばキー、押しボタン、スイッチ、表示部８の表示画面上のソフトキーなどで構成され、被検査物Ｗの情報（例えば製品名など）を含め、一連の検査に必要な情報（例えば搬送機２の搬送速度、被検査物Ｗの検査総数、被検査物Ｗの良否を判定するためのエネルギー頻度の判定閾値など）を入力する。

信号処理部７は、図１に示すように、記憶部７ａ、エネルギー閾値算出部７ｂ、頻度測定部７ｃ、検査部７ｄを備える。

記憶部７ａは、被検査物Ｗと被検査物ＷのＸ線帯域におけるエネルギースペクトルから得られる複数の特徴的なエネルギーデータとを関連付けて記憶する。

エネルギーデータは、例えば被検査物Ｗのエネルギースペクトルの特徴的なスペクトルを示すエネルギー領域のエネルギー中心、または被検査物Ｗに混入する恐れのある異物の特性を示すエネルギー領域のエネルギー中心を示す。

具体的には、石や砂などの鉱物の主成分であるケイ素や、塗膜片の顔料に使用されるチタンやバリウムなどの元素や、骨や歯の主成分であるリン酸カルシウム（カルシウム、リン、酸素の元素）をエネルギーデータとすることができる。

記憶部７ａには、被検査物Ｗと被検査物ＷのＸ線帯域におけるエネルギースペクトルの特徴的な複数のスペクトルのエネルギーデータに加えて、基準エネルギー頻度データを関連付けて記憶することもできる。これにより、実際に測定した被検査物Ｗのエネルギー頻度と基準エネルギー頻度データとを比較することで被検査物Ｗの良否を検査することができ、より高精度の検査が可能になる。被検査物のエネルギー頻度と基準エネルギー頻度データとを比較する際には、例えば、頻度の最大値を１にし、最小値を０にする等のデータの正規化をして成分比を比較したり、標準偏差を比較したりすれば良い。

なお、基準エネルギー頻度データは、それぞれのエネルギーデータが含まれるエネルギー（波長）区間に対応した被検査物Ｗの標準的な頻度データ（光子数）を示す。

ここで、図２（ａ），（ｂ），（ｃ）は記憶部７ａに記憶されるデータテーブルの各例を示す。

図２（ａ）のデータテーブルは、被検査物Ｗのサンプルと被検査物Ｗのサンプルのエネルギースペクトルの特徴的なスペクトルとを被検査物Ｗのサンプル毎に関連付けたテーブルである。図２（ａ）では、例えば被検査物Ｗのサンプル１とエネルギー１（Ｅｍａｘ＿１）、…、エネルギーＮ（Ｅｍａｘ＿Ｎ）とを関連付け、被検査物Ｗのサンプル２とエネルギー１（Ｅｍａｘ＿１’）、…、エネルギーＭ（Ｅｍａｘ＿Ｍ’）とを関連付けてそれぞれ記憶部７ａに記憶する。

図２（ｂ）のデータテーブルは、被検査物Ｗのサンプルと被検査物Ｗのサンプルの検出異物のエネルギースペクトルの特徴的なスペクトルとを被検査物Ｗのサンプル毎に関連付けたテーブルである。図２（ｂ）では、例えば被検査物Ｗのサンプル１と異物１のエネルギー１（Ｅｍａｘ＿１）、…、異物Ｎのエネルギー（Ｅｍａｘ＿Ｎ）とを関連付け、被検査物Ｗのサンプル２と異物１のエネルギー１（Ｅｍａｘ＿１’）、…、異物Ｍのエネルギー（Ｅｍａｘ＿Ｍ’）とを関連付けてそれぞれ記憶部７ａに記憶する。

図２（ｃ）のデータテーブルは、被検査物Ｗのサンプルと被検査物Ｗのサンプルのエネルギースペクトルの特徴的なスペクトルと基準エネルギー頻度データとを被検査物Ｗのサンプル毎に関連付けたテーブルである。図２（ｃ）では、例えば被検査物Ｗのサンプル１とエネルギー１（Ｅｍａｘ＿１）と頻度１（Ｃｍａｘ＿１）、…、エネルギーＮ（Ｅｍａｘ＿Ｎ）と頻度Ｎ（Ｃｍａｘ＿Ｎ）とを関連付け、被検査物Ｗのサンプル２のエネルギー１（Ｅｍａｘ＿１’）と頻度１（Ｃｍａｘ＿１’）、…、エネルギーＭ（Ｅｍａｘ＿Ｍ’）と頻度Ｍ（Ｃｍａｘ＿Ｍ’）とを関連付けて記憶部７ａに記憶する。

ここで、被検査物Ｗのエネルギースペクトルから複数の特徴的なエネルギーデータを選択して記憶部７ａにデータテーブルとして記憶する方法（記憶方法１、記憶方法２）について図３を参照しながら説明する。

［記憶方法１］
被検査物Ｗの正常品１を検査する際、異物として異物（ｎ）を抽出したい場合には、特徴的なエネルギーデータを選択するため、被検査物Ｗの正常品１（ＯＫ品）のエネルギースペクトル（図３（ａ）の上の図の実線）と、抽出したい異物（ｎ）を含む正常品１のエネルギースペクトル（図３（ａ）の上の図の点線）を取得する。

そして、得られた２つのエネルギースペクトルの差を、異常品（ｎ）のエネルギースペクトルとする（図３（ａ）の下の図の実線）。また、異常品（ｎ）のエネルギースペクトルの頻度（カウント数）の最大値をＣｍａｘ＿１、最大値をとるエネルギー値をＥｍａｘ＿１とする。

同様に、被検査物Ｗの正常品２を検査する際、異物として異物（ｎ）を抽出したい場合には、特徴的なエネルギーデータを選択するため、被検査物Ｗの正常品２（ＯＫ品）のエネルギースペクトル（図３（ｂ）の上の図の実線）と、抽出したい異物（ｎ）を含む正常品２のエネルギースペクトル（図３（ｂ）の上の図の点線）を取得する。

そして、得られた２つのエネルギースペクトルの差を、異常品（ｎ）のエネルギースペクトルとする（図３（ｂ）の下の図の実線）。また、異常品（ｎ）のエネルギースペクトルの頻度（カウント数）の最大値をＣｍａｘ＿２、最大値をとるエネルギー値をＥｍａｘ＿２とする。

このように、被検査物Ｗのサンプル（正常品）毎に、検出したい異物（個数：Ｎ）の種類（数）の異常品（Ｎ）のエネルギースペクトルを取得し、それらから得られる頻度（カウント数）の最大値（Ｃｍａｘ＿ｎ）と、最大値をとるエネルギー値（Ｅｍａｘ＿ｎ）を算出し、それぞれの値を図２に示すようなデータテーブルの形式で記憶部７ａに記憶する。

なお、上述した算出を行う前処理として、ｋ（＝２〜１０）のエネルギー区間の移動平均スペクトラムを使用してもよい。

［記憶方法２］
物質の吸収係数μは、Ｘ線の波長λが短いほど、つまり振動数γが大きいほど減少することは一般的に知られている。

図４に示すように、Ｘ線のエネルギー（波長）と吸光度（吸収係数）との関係を見ると、Ｘ線の特定のエネルギー（特定の波長）のところで吸光度μが急に大きくなって不連続になっている。これは吸収端と呼ばれ、原子核の周囲にある電子が、外側の軌道にちょうど移れるだけのエネルギーをＸ線からもらって自由電子（光電子）としてふるまうようになることに対応する。その電子がＫ殻にあった電子であれば、この不連続はＫ吸収端と呼ばれる。

このように、吸収端のエネルギーは、図５に示すように、元素ごとに決まっており、例えば、ヨウ素５３（Ｉ）の吸収端は３３１６９．４［ｅＶ］であり、鉄（Ｆｅ）の吸収端は７１１０．８［ｅＶ］である。

そして、このような特徴的に生じる吸収端が明らかな異物の吸収端エネルギー（Ｅ）をエネルギーデータとして、被検査物Ｗと関連付けて記憶部７ａに記憶して使用してもよい。図６は被検査物Ｗのサンプルと被検査物Ｗのサンプルの吸収端エネルギーとを被検査物Ｗのサンプル毎に関連付けたテーブルの一例を示している。図６では、例えば被検査物Ｗのサンプル１と吸収端エネルギーとしてＦｅ（７１１０．８）、Ｚｎ（９６６０．８）、Ａｇ（２５５１５．６）とを関連付け、被検査物Ｗのサンプル２と吸収端エネルギーとしてＦｅ（７１１０．８）、Ｃｕ（８９８０．５）とを関連付けてそれぞれ記憶部７ａに記憶する。

エネルギー閾値算出部７ｂは、記憶部７ａから読み出した被検査物Ｗに対応する複数の特徴的なエネルギーデータを元にエネルギー閾値を算出し、算出したエネルギー閾値をＸ線検出部５に設定する。

ここで、エネルギー閾値算出部７ｂにてエネルギー閾値を算出してＸ線検出部５に設定する方法（設定方法１、設定方法２）について図７を参照しながら説明する。

なお、記憶部７ａには、被検査物Ｗと被検査物Ｗのエネルギースペクトルの特徴的なスペクトルと基準エネルギー頻度データとを関連付けたデータテーブルとして、図７（ａ）に示すように、被検査物Ｗとエネルギー１（Ｅｍａｘ＿１）と頻度１（Ｃｍａｘ＿１）、エネルギー２（Ｅｍａｘ＿２）と頻度２（Ｃｍａｘ＿２）とを関連付けて記憶されているものとする。

［設定方法１］
設定方法１では、それぞれ隣接するエネルギーデータ間隔（Ｅｄ）の中間のエネルギー値をエネルギー閾値として算出してＸ線検出部５に設定する。具体的には、図７（ｂ）に示すように、エネルギー１（Ｅｍａｘ＿１）とエネルギー２（Ｅｍａｘ＿２）の中点（Ｅｍａｘ＿１＋（Ｅｍａｘ＿２−Ｅｍａｘ１）／２）をエネルギー閾値（Ｅｔｈ＿１）として算出する。そして、算出したエネルギー閾値（Ｅｔｈ＿１）をＸ線検出部５に設定する。

［設定方法２］
設定方法２では、それぞれ隣接するエネルギーデータ間隔（Ｅｄ）におけるエネルギー値であって、隣接するエネルギーデータに対応する基準エネルギー頻度データ（ｎ１，ｎ２）の比に等しい値をエネルギー閾値として算出してＸ線検出部５に設定する。具体的には、図７（ｃ）に示すように、頻度の比（Ｃｍａｘ＿１とＣｍａｘ＿２の比）を用い、Ｅｍａｘ＿１＋（Ｅｍａｘ＿２−Ｅｍａｘ＿１）×Ｃｍａｘ＿１／（Ｃｍａｘ＿１＋Ｃｍａｘ＿２）をエネルギー閾値（Ｅｔｈ＿１）として算出する。そして、算出したエネルギー閾値をＸ線検出部５に設定する。

頻度測定部７ｃは、Ｘ線検出部５にて検出されたＸ線検出素子４の各ピクセルにおけるエネルギー領域毎の光子数から被検査物Ｗの透過Ｘ線のエネルギー頻度をエネルギー領域毎に測定する。

検査部７ｄは、Ｘ線検出部５の検出結果に基づいて検査対象となる被検査物Ｗそれぞれの良否を検査するものである。さらに説明すると、検査部７ｄは、Ｘ線検出部５の検出結果に基づいて頻度測定部７ｃが測定した被検査物Ｗの透過Ｘ線のエネルギー頻度と基準エネルギー頻度データ（または予め設定される判定閾値）とをエネルギー領域毎に比較し、その比較結果に基づいて検査対象として順次搬送される被検査物Ｗそれぞれの良否を検査する。

表示部８は、例えば液晶表示器などの表示装置で構成され、例えば被検査物Ｗの検査に関する情報（例えば被検査物Ｗの製品名など）を入力設定するための設定画面、被検査物Ｗを平面視した透過画像、「ＯＫ」や「ＮＧ」の良否判定結果、総検査数、良品数、ＮＧ総数などの検査結果を入力部６の操作に基づいて表示画面に表示する。

また、表示部８は、上述した表示の他、頻度測定部７ｃにて測定したエネルギー領域毎のエネルギー頻度を輝度表示したり、Ｘ線検出素子４の全ピクセル分を合成したエネルギー領域毎のエネルギー弁別画像をエネルギー領域毎に異なる色で表示したり、全てのエネルギー弁別画像を合成表示する。

次に、上述した構成のＸ線検査装置１にて被検査物Ｗの検査を行う場合の動作について説明する。

まず、被検査物Ｗの検査を行うにあたっては、検査対象となる被検査物Ｗの情報（例えば製品名など）を含め、一連の検査に必要な情報（例えば搬送機２の搬送速度、被検査物Ｗの検査総数、被検査物Ｗの良否を判定するためのエネルギー頻度の判定閾値など）を入力部６にて入力する。

また、前述した記憶方法により図２（ａ）〜（ｃ）に示すようなデータテーブルを予め記憶部７ａに記憶しておく。そして、エネルギー閾値算出部７ｂは、入力部６にて設定された被検査物Ｗの情報（例えば製品名など）に基づいて記憶部７ａから該当する被検査物Ｗのエネルギーデータや基準エネルギー頻度データを読み出し、前述した設定方法によりエネルギー閾値を算出してＸ線検出部５に設定する。

Ｘ線検査装置１による被検査物Ｗの検査が開始されると、検査対象となる被検査物Ｗを搬送機２にて図１の搬送方向Ｘに一定間隔をおいて順次搬送し、順次搬送される被検査物Ｗに対してＸ線照射部３からＸ線を照射する。

一方、Ｘ線検出素子４は、被検査物Ｗに対してＸ線が照射されると、被検査物Ｗを透過したＸ線光子が入力される毎に、そのＸ線光子のエネルギーに対応した波高値のパルス信号を出力する。

そして、Ｘ線検出部５は、Ｘ線検出素子４の各ピクセルに入力されるＸ線光子のエネルギーを、エネルギー閾値算出部７ｂにて設定されたエネルギー閾値で弁別して複数のエネルギー領域毎の光子数を検出する。

続いて、頻度測定部７ｃは、Ｘ線検出部５にて検出した複数のエネルギー領域毎の光子数に基づいて被検査物Ｗの透過Ｘ線のエネルギー頻度をエネルギー領域毎に測定する。

そして、検査部７ｄは、頻度測定部７ｃにて測定したエネルギー領域毎のエネルギー頻度に基づいて被検査物Ｗの良否を検査する。その際の検査結果（例えば被検査物Ｗを平面視した透過画像、「ＯＫ」や「ＮＧ」の良否判定結果、総検査数、良品数、ＮＧ総数など）は、表示部８の表示画面上に表示される。

このように、本実施の形態によれば、被検査物にＸ線を照射して透過したＸ線を検出することによって物品中の異物を検出するＸ線検査において、被検査物の特徴を示すエネルギー領域、または被検査物に混入する恐れのある異物の特性を示すエネルギー領域を弁別して測定する際、エネルギー領域を弁別するためのエネルギー閾値を容易に設定でき、高精度の測定が可能なＸ線検査装置を提供することができる。

以上、本発明に係るＸ線検査装置の最良の形態について説明したが、この形態による記述および図面により本発明が限定されることはない。例えば、検査に使う検査波はＸ線に限るものではなく、α線、β線、γ線などの放射線を用いても良い。すなわち、この形態に基づいて当業者等によりなされる他の形態、実施例および運用技術などはすべて本発明の範疇に含まれることは勿論である。

１ Ｘ線検査装置
２ 搬送機
３ Ｘ線照射部
４ Ｘ線検出素子
５ Ｘ線検出部
６ 入力部
７ 信号処理部
７ａ 記憶部
７ｂ エネルギー閾値算出部
７ｃ 頻度測定部
７ｄ 検査部
８ 表示部
Ｗ 被検査物

Claims (7)

1. 検査対象となる被検査物（Ｗ）を搬送するための搬送機（２）と、
   前記被検査物にＸ線を照射するＸ線照射部（３）と、
   前記Ｘ線照射部に対向し前記搬送機の搬送方向（Ｘ）に直交する方向に並べられ、前記被検査物の透過Ｘ線が入力される複数のピクセルからなるＸ線検出素子（４）と、
   前記Ｘ線検出素子の各ピクセルに入力されるＸ線光子のエネルギーを、所定のエネルギー閾値で弁別して複数のエネルギー領域毎の光子数を検出するＸ線検出部（５）と、
   該Ｘ線検出部の検出結果に基づいて前記検査対象となる被検査物それぞれの良否を検査する検査部（７ｄ）とを備えたＸ線検査装置（１）において、
   前記被検査物と、該被検査物のＸ線帯域におけるエネルギースペクトルから得られる少なくとも複数の特徴的なエネルギーデータとを関連付けて記憶する記憶部（７ａ）と、
   前記記憶部から読み出した前記被検査物に対応する前記複数の特徴的なエネルギーデータを元に前記エネルギー閾値を算出して前記Ｘ線検出部に設定するエネルギー閾値算出部（７ｂ）とを備えたことを特徴とするＸ線検査装置。
2. 前記記憶部（７ａ）は、前記被検査物（Ｗ）と、該被検査物のＸ線帯域におけるエネルギースペクトルのうち特徴的な複数のスペクトルのエネルギーデータとを関連付けて記憶し、
   前記検査部（７ｄ）は、前記被検査物の情報に基づいて前記記憶部から該当する前記エネルギーデータを読み出し、前記Ｘ線検出部（５）で測定した前記被検査物の透過Ｘ線のエネルギー頻度と前記エネルギーデータとを比較して前記被検査物の良否を検査することを特徴とする請求項１に記載のＸ線検査装置。
3. 前記記憶部（７ａ）は、前記被検査物（Ｗ）と、該被検査物のＸ線帯域におけるエネルギースペクトルのうち特徴的な複数のスペクトルのエネルギーデータと、該特徴的な複数のスペクトルのエネルギーデータの基準エネルギー頻度データとを関連付けて記憶し、
   前記検査部（７ｄ）は、前記被検査物の情報に基づいて前記記憶部から該当する前記基準エネルギー頻度データを読み出し、前記Ｘ線検出部（５）で測定した前記被検査物の透過Ｘ線のエネルギー頻度と前記基準エネルギー頻度データとを比較して前記被検査物の良否を検査することを特徴とする請求項１に記載のＸ線検査装置。
4. 前記エネルギー閾値算出部（７ｂ）は、前記複数のエネルギーデータのうち、隣接するエネルギーデータ間の中間値を算出し、当該算出した値を前記Ｘ線検出部（５）のエネルギー閾値とすることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のＸ線検査装置。
5. 前記エネルギー閾値算出部（７ｂ）は、前記複数のエネルギーデータのうち、隣接するエネルギーデータ間の値であって、該隣接するエネルギーデータに対応する前記基準エネルギー頻度データの比に等しい値を算出し、当該算出した値を前記Ｘ線検出部（５）のエネルギー閾値とすることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のＸ線検査装置。
6. 前記複数の特徴的なエネルギーデータは正常な被検査物の特徴を示すエネルギーデータを含むことを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載のＸ線検査装置。
7. 前記複数の特徴的なエネルギーデータは異物の特徴を示すエネルギーデータを含むことを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載のＸ線検査装置。

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