JP3636651B2 - 放射線検査システム及び検査方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放射線検査システム及び検査方法に係り、より詳細には、電子シャッタを用いて可視像を順次に透過させることができる放射線検査システム及び検査方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
放射線は、物質と反応して電離が生ずるα線、β線、γ線、Ｘ線、中性子線等を言う。Ｘ線は、波長の長さが10から0.001nmの範囲内の電子波として、反射、回折等の光学的特性を有しており、回折格子を用いて波長を正確に測定することができる。
【０００３】
Ｘ線は、物質透過能力が有り、Ｘ線の透過率は物質の種類、密度及び厚さにより異なる。Ｘ線の探像法は、この性質を用いてＸ線で撮影したフィルムの感光濃度差により欠陥部の厚さと位置を探索する。
【０００４】
Ｘ線が物体に入射されると、回折現象が発生する。Ｘ線の応力測定法は、この性質を用いたものであって、一定波長のＸ線を物体に入射すると応力が生ずる特定の結晶格子面間の距離の変化を回折線を用いて測定することにより応力を求める。
【０００５】
放射線検査システムは、Ｘ線探像法及びＸ線応力測定法等を応用してシステム化したものであって、代表的な非破壊検査システムである。放射線検査システムは、検査対象を構成する物質の種類、密度、厚さによってＸ線透過特性が夫々異なり、このＸ線透過特性の反映されたＸ線透視像を可視像に変える。放射線検査システムは、変換された可視像に基づいて外部では見えない部位に対する非破壊検査を行うことである。
【０００６】
図４は従来の放射線検査システムの斜視図であり、図５は図４の一部の構成要素を他の角度から見た斜視図である。図示したように、従来の放射線検査システムは、非破壊検査のための検査対象５３の置かれるＸ−Ｙテーブル５７と、Ｘ線を発生させて検査対象５３に投射するＸ線電子管５１と、検査対象５３を透過したＸ線から可視像を形成する映像増倍管５５と、を有する。放射線検査システムは、映像増倍管５５に形成された可視像の中で望む可視像を選択する映像選択装置６０と、選択された可視像を撮像してイメージセンサ(図示せず)上に出力する撮像装置であるCCDカメラ６５とをさらに有する。
【０００７】
検査対象５３が置かれるＸ−Ｙテーブル５７は、ＸＹ方向に移動可能であり、Ｘ線電子管５１と映像増倍管５５との間に配置される。映像増倍管５５は、Ｘ線電子管５１から生じたＸ線の進行経路上に配置される。映像増倍管５５の下面には、映像増倍管５５を通過しながら形成された可視像の結像される可視映像面５６が設けられている。
【０００８】
映像選択装置６０は、Ｘ線進行経路上で可視映像面６０の下部に配置され、可視映像面５６の平面と平行な回転軸を備えた第１ガルバノメータ６１と、可視映像面５６の平面に垂直の回転軸を有する第２ガルバノメータ６２とを有する。第１ガルバノメータ６１の回転軸の一端には、第１鏡６３が装着されて、可視映像面５６からの可視像を選択的に反射する。第２ガルバノメータ６２の回転軸の一端には、第２鏡６４が装着されて、第１鏡６３により反射された可視像をCCDカメラに選択的に反射する。
【０００９】
映像選択装置６０は、第１ガルバノメータ６１と第２ガルバノメータ６２の回転角を制御して可視映像面５６に投影された可視像を第１鏡６３及び第２鏡６４とにより形成された光学的反射経路を通じて選択的にCCDカメラ６５に提供するガルバノメータ制御部６７をさらに含む。
【００１０】
第１ガルバノメータ６１及び第２ガルバノメータ６２は、慣性がとても小さいので、高速の精密なサーボ制御が可能である。従って、第１ガルバノメータ６１及び第２ガルバノメータ６２は、第１鏡６３及び第２鏡６４を高速で精密回転させることにより、どんな位置の可視像に対して反射することができる。
以上の構成を有する従来の放射線検査システムの動作は次の通りである。
【００１１】
Ｘ線電子管５１は、円周方向に沿って一定速度で回転しながら検査対象５３の検査領域にＸ線を走査する。検査対象５３を透過したＸ線により形成された透視像は、映像増倍管５５の上面に円周状に形成される。映像増倍管５５の上面に形成された透視像は、映像増倍管５５を通過しながら可視像に変わって、映像増倍管５５の下端に位置した可視映像面５６に結像される。可視映像面５６に結像された可視像は、映像選択装置６０により選択されて、CCDカメラ６５により撮像される。CCDカメラ６５により撮像された可視像は、コンピュータ(図示せず)により合成及び分析される。
【００１２】
ところが、このような従来の放射線検査システムにおいては、可視像の選択のための映像選択装置６０として、高価なガルバノメータ６１、６２を用いるので、放射線検査システムのコストをアップさせる。また、映像増倍管５５を通過した可視像をCCDカメラ６５に伝達する過程で、第１鏡６３及び第２鏡６４により可視像が歪曲される恐れが有り、これにより、検査結果に対する信頼が落ちるという短所がある。
【００１３】
前記の問題を解決するため、ガルバノメータを備えた映像選択装置６０を用いることがなく、Ｘ線により形成された透視像の数に対応する複数の映像増倍管と複数のCCDカメラを設けて、映像増倍管を通過しながら形成された可視像を直接にCCDカメラに送る放射線検査システムが提示されたことがある。しかし、この放射線検査システムは、可視像に対する迅速で正確な撮像及び分析は可能であるが、高費用の問題は依然として残っている。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、迅速で正確に可視像を撮像することができ、コストをダウンさせることができる放射線検査システム及び方法を提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するため、放射線を発生させるステアリング放射線電子管と、前記ステアリング放射線電子管から検査対象への投射により得た複数の放射線投射像を可視像に形成し前記可視像の投影される可視映像面を備える映像増倍管と、を含む放射線検査システムにおいて、前記可視映像面に投影された前記可視像が順次に透過される可視像透過部を有する電子シャッタと、前記可視像透過部を透過した前記可視像を順次に撮像する撮像装置と、を含むことを特徴とする放射線検査システムにより達成される。
【００１６】
ここで、前記可視像透過部は、前記可視像の形成と同期的に印加された電気信号により、前記可視像を透過させることが好ましい。
前記可視像透過部は、電気信号により前記可視像を透過または遮蔽する複数の偏光フィルターを含むことが好ましく、前記偏光フィルターは、LCDまたはPDPから成ることがこのましい。
【００１７】
前記可視映像面に投影される夫々の可視像は、前記可視映像面の周りに順次に形成され、前記偏光フィルターは、前記夫々の可視像に対応するように前記可視像透過部の周りに形成されることが効果的である。
前記放射線は、Ｘ線であることが好ましい。
【００１８】
一方、放射線を発生させるステアリング放射線電子管と、前記ステアリング放射線電子管から検査対象への投射により得た複数の放射線投射像を可視像に形成し前記可視像の投影される可視映像面を備える映像増倍管と、を含む放射線検査方法において、前記可視像に対応される可視像透過部を有する電子シャッタを設ける段階と、前記可視像透過部を通じて前記可視像を順次に透過させる段階と、前記電子シャッタを通過した前記可視像を順次的に撮像する段階と、を含むことを特徴とする放射線検査方法によっても達成される。
【００１９】
前記可視像は、前記可視像の形成と同期的に印加された電気信号により、前記可視像透過部を透過することが好ましい。
【００２０】
前記可視像透過部は、電気信号により前記可視像を透過または遮蔽する複数の偏光フィルターを含むことが好ましく、前記偏光フィルターは、LCDまたはPDPから成ることが好ましい。
【００２１】
前記可視映像面に投影される夫々の可視像は、前記可視映像面の周りに順次に形成され、前記偏光フィルターは、前記夫々の可視像に対応するように前記可視像透過部の周りに形成されることが好ましい。
前記放射線は、Ｘ線であることが好ましい。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図面を参照して本発明の実施形態を詳しく説明する。
図１は本発明による放射線検査装置の斜視図で有り、図２は図１の電子シャッタの偏光フィルターを示した平面図である。これら図面に示したように、本発明による放射線検査装置は、非破壊検査のための検査対象３が置かれるＸ−Ｙテーブル７と、検査対象３の検査領域にＸ線を走査するステアリング放射線電子管１と、検査対象３を透過したＸ線から可視像を形成し可視像の投影される可視映像面６を備える映像増倍管５と、映像増倍管５からの可視像を順次に透過させる可視像透過部を有する電子シャッタ１０と、電子シャッタ１０からの可視像を順次に撮像してイメージセンサ(図示せず)に出力する撮像装置であるCCDカメラ１５と、を有している。
検査対象が置かれるＸ−Ｙテーブルは、Ｘ−Ｙ方向に移動し、ステアリング電子管１と映像増倍管５との間に配置されている。
【００２３】
ステアリング放射線電子管１は、一定の速度に回転しながら検査対象の検査領域に複数回のＸ線を走査する。ステアリング放射線電子管１が円周に沿って回転することにより、検査対象３を透過したＸ線により形成される複数の透視像が映像増倍管５の上面に円周方向に沿って配置される。映像増倍管５の上面に形成された透視像は、目には見えることなく、映像増倍管５を通過しながら可視像に変わって、映像増倍管５の下端に位置した可視映像面６の円周方向に沿って結像される。
【００２４】
電子シャッタ１０は、図２に示すように、放射線検査システムを制御する制御部(図示せず)から、可視像の形成と同期的に印加される電気信号により可視像を透過または遮蔽する複数の偏光フィルター１３を有する可視像透過部１１と、制御部からの電気信号に基づいて偏光フィルター１３への電源供給の可否を決定するデコーダ１２と、を有する。各偏光フィルター１３は、LCDまたはPDPから成り、可視映像面６に結像される可視像と夫々対応するように、可視像透過部の上面の円周に沿って配置されている。各偏光フィルター１３には別途の電源供給線１７が夫々連結されている。各偏光フィルター１３に連結された各電源供給線１７を通じて電源が供給されると、各偏光フィルター１３は光を透過することができ、これにより、可視像がCCDカメラ１５に投射される。
【００２５】
以上の構成を有する本発明による放射線検査装置の動作は次の通りである。
検査対象３の非破壊検査のため、先に、ステアリング放射線電子管１が回転しながらＸ線を発生させて検査対象３の検査領域に投射する。検査対象３を透過したＸ線は、映像増倍管５の上面を通じて映像増倍管５を通過しながら可視像に変わって、映像増倍管５の下面に設けられた可視映像面６に順次に結像される。制御部は、可視像の形成と同期的に偏光フィルター１３への電源供給の可否を決定するデコーダ１２に電気信号を提供して、可視映像面６に結像された可視像と対応される各偏光フィルター１３に電源を供給する。
【００２６】
これにより、図３に示すように、可視像が電子シャッタ１０の偏光フィルター１３を通過してCCDカメラ１５により撮像される。本実施形態によると、ステアリング放射線電子管１は、検査対象３に向けて回転方向に沿ってＸ線を８回投射し、検査対象３を透過したＸ線により、可視映像面６には八つの可視像が順次に形成される。各偏光フィルター１３には該当する可視像の形成と同期的に電源が供給される。従って、各可視像が形成されると共に、各偏光フィルター１３にも電源が順次に供給され、各可視像が八回に亙って順次に偏光フィルター１３を通じて透過される。透過された可視像は、CCDカメラ１５に八回に亙って撮像される。
【００２７】
前述の如く、本発明によると、電源供給時に光を透過させるLCDまたはPDPから成る複数の偏光フィルター１３により、電子シャッタ１０を用いて、可視映像面６に結像された可視像が直接にCCDカメラ１５に撮像される。これにより、従来、ガルバノメータを用いる場合に生ずる可視像の歪曲や時間の遅延を防止することができる。
【００２８】
また、複数の映像増倍管とそれに対応する複数のCCDカメラを用いた従来の装置より、コストダウンの効果がある。
【００２９】
【発明の効果】
前述の如く、本発明によると、可視像を順次に透過させる電子シャッタを用いることにより、正確で迅速な検査結果が得られ、コストをダウンさせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による放射線検査装置の概略斜視図である。
【図２】 図１の電子シャッタの偏光フィルターを示した平面図である。
【図３】 図１のカメラに撮像されたイメージを示した平面図である。
【図４】 従来の放射線の検査装置の概略斜視図である。
【図５】 図４の一部構成要素を他の角度から見た斜視図である。
【符号の説明】
１ ステアリング放射線電子管
３ 検査対象
５ 映像増倍管
７ Ｘ−Ｙテーブル
１０ 電子シャッタ
１１ 可視像透過部
１３ 偏光フィルター
１５ CCDカメラ

Claims (12)

1. 放射線を発生させるステアリング放射線電子管と、前記ステアリング放射線電子管から検査対象への投射により得た複数の放射線投射像を複数の可視像に形成して複数の該可視像が投影される可視映像面を備える映像増倍管と、を含む放射線検査システムにおいて、
   前記可視映像面に投影された複数の前記可視像が順次選択的に透過される可視像透過部を有する電子シャッタと、
   前記可視像透過部を透過した前記各可視像を順次選択的に撮像する撮像装置と、を含むことを特徴とする放射線検査システム。
2. 前記可視像透過部は、前記可視像の形成と同期的に印加された電気信号により、前記可視像を透過させることを特徴とする請求項１に記載の放射線検査システム。
3. 前記可視像透過部は、電気信号により前記可視像を透過または遮蔽する複数の偏光フィルターを含むことを特徴とする請求項２に記載の放射線検査システム。
4. 前記偏光フィルターは、LCDまたはPDPから成ることを特徴とする請求項３に記載の放射線検査システム。
5. 前記可視映像面に投影される夫々の可視像は、前記可視映像面の周りに順次に形成され、前記偏光フィルターは、前記夫々の可視像に対応するように前記可視像透過部の周りに形成されることを特徴とする請求項３に記載の放射線検査システム。
6. 前記放射線は、Ｘ線であることを特徴とする請求項１に記載の放射線検査システム。
7. 放射線を発生させるステアリング放射線電子管と、前記ステアリング放射線電子管から検査対象への投射により得た複数の放射線投射像を複数の可視像に形成して複数の該可視像が投影される可視映像面を備える映像増倍管と、を含む放射線検査システムを用いた放射線検査方法において、
   複数の前記可視像に対応する可視像透過部を有する電子シャッタを設ける段階と、
   前記可視像透過部を通じて複数の前記可視像を順次選択的に透過させる段階と、
   前記電子シャッタを通過した前記各可視像を順次選択的に撮像する段階と、
   を含むことを特徴とする放射線検査方法。
8. 前記可視像は、前記可視像の形成と同期的に印加された電気信号により、前記可視像透過部を透過することを特徴とする請求項７に記載の放射線検査方法。
9. 前記可視像透過部は、電気信号により前記可視像を透過または遮蔽する複数の偏光フィルターを含むことを特徴とする請求項８に記載の放射線検査方法。
10. 前記偏光フィルターは、LCDまたはPDPから成ることを特徴とする請求項９に記載の放射線検査方法。
11. 前記可視映像面に投影される夫々の可視像は、前記可視映像面の周りに順次に形成され、前記偏光フィルターは、前記夫々の可視像に対応するように前記可視像透過部の周りに形成されることを特徴とする請求項９に記載の放射線検査方法。
12. 前記放射線は、Ｘ線であることを特徴とする請求項７に記載の放射線検査方法。

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