JP4085260B2

JP4085260B2 - Ｘ線透視検査装置

Info

Publication number: JP4085260B2
Application number: JP2002364586A
Authority: JP
Inventors: 勝雄山田
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2002-12-17
Filing date: 2002-12-17
Publication date: 2008-05-14
Anticipated expiration: 2022-12-17
Also published as: JP2004198154A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、検査対象物にＸ線を照射し、その透過Ｘ線を検出することによってその物品のＸ線透視像を得るＸ線透視検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
産業用のＸ線透視検査装置においては、一般に、Ｘ線管に対向してイメージインテンシファイアおよびＣＣＤカメラ等からなるＸ線検出器を配置するとともに、その間に検査対象物である試料を搭載するための試料テーブルを設けた構造を採り、試料を透過したＸ線を検出することによって試料のＸ線透過像を得て、非破壊のもとに試料内部の欠陥や異物の有無などを検査する。
【０００３】
このようなＸ線透視検査装置において、試料のＸ線透視方向を変化させるために、図４に示すように、Ｘ線管３１およびＸ線検出器３２を固定し、試料テーブル３３を傾動させる機構を備えたものや、図５に示すように、試料テーブル３３を固定し、Ｘ線源３１とＸ線検出器３２を一体的に互いに同角度だけ連動して傾動させる機構を備えたもの、あるいは図６に示すように、Ｘ線管３１および試料テーブル３３を固定し、Ｘ線検出器３２のみを傾動させる機構を備えたもの、が知られている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−３３０５６７号公報（第３頁，図２）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記した従来のＸ線透視方向を変化させるための各方式のうち、図４および図５に示すものは、傾動時に試料テーブル３３とＸ線管３１とが干渉することに起因して、Ｘ線管３１（焦点）と試料Ｗとを接近させるには限界があり、これら両者間の距離Ａを短くして拡大率を大きくすることができないという問題がある。
【０００６】
一方、図６に示す方式では、Ｘ線管３１から照射されるＸ線の広がり角度φによって実質的な傾動角度θの限界が決まり、しかも、Ｘ線はその光軸から遠ざかるほど強度が低下するため、実効的な傾動角度の限界はより狭くなってしまい、透視角度を大きくするには制約があるという問題がある。
【０００７】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたもので、図４，図５に示す従来の方式よりも拡大率を大きくすることができ、かつ、図６に示す従来の方式よりも透視角度を大きくすることのできるＸ線透視検査装置の提供を目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明のＸ線透視検査装置は、Ｘ線管と、そのＸ線管に対向して配置されたＸ線検出器と、これらのＸ線管とＸ線検出器の間に配置された試料テーブルを備えたＸ線透視装置において、
上記Ｘ線管とＸ線検出器とが共通のフレームに支持され、このフレームは、上記Ｘ線管とＸ線検出器とが上記試料テーブルに対して傾動するように回転するとともに、上記Ｘ線管は、そのフレームに対し、このフレームに設けられ、かつ、当該Ｘ線管の焦点を通る軸の回りに回転して上記試料テーブルに対して傾動するように支持され、上記フレームの回転と、当該フレームに設けられている上記軸の回りでの上記Ｘ線管の回転により、上記Ｘ線管とＸ線検出器が、試料テーブルに対して互いに異なる角度で傾動するように構成されていることによって特徴づけられる。
【０００９】
本発明は、Ｘ線管とＸ線検出器の双方を傾動させる方式を採用するが、これらを従来のように一体的に傾動させるのではなく、互いに独立して異なる角度で傾動させることによって、所期の目的を達成しようとするものである。
【００１０】
すなわち、Ｘ線管とＸ線検出器を共通のフレームに支持し、このフレームを、Ｘ線管とＸ線検出器とが試料テーブルに対して傾動するように回転可能とするとともに、Ｘ線管については、このフレームに対し、当該フレームに設けられ、かつ、Ｘ線管の焦点を通る軸の回りで回転することにより、試料テーブルに対して傾動するように構成することで、試料テーブルに対して、Ｘ線管とＸ線検出器とを独立的に傾動させることが可能となる。そして、Ｘ線検出器の傾動角度を、所要の透視角度が得られるように傾動させるとともに、Ｘ線管については、それと同角度だけ傾動させるのではなく、当該Ｘ線管からのＸ線の照射角度に応じて、Ｘ線検出器がＸ線の有効な照射領域内に入る程度に傾動させる。例えば、図２に例示するように、Ｘ線検出器２を６０°傾動させたとき、Ｘ線管１については３０°だけ傾動させる。これにより、図４，図５に示した方式に比して、同じ透視角度６０°で透視する場合においてもＸ線管１と試料Ｗとの距離Ａをより接近させることが可能となるとと同時に、図６に示した方式のようにＸ線管からのＸ線の照射角度範囲による透視角度の制約を無くすることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明の実施の形態の要部構成図である。
【００１２】
Ｘ線管１に対向してＸ線検出器２が配置されており、これらの間に試料テーブル３が設けられている。Ｘ線管１およびＸ線検出器２は、共通のフレーム４に支持されている。
【００１３】
フレーム４は略矩形の枠形をしており、その左右両辺部に形成された水平のトラニオン軸４ａを介して、装置ベースに設けられた軸受５に対して回動自在に支持されている。Ｘ線検出器２はこのフレーム４の上辺部に取り付けられており、Ｘ線管１はこのフレーム４の下辺部に回動自在に支持されている。
【００１４】
すなわち、Ｘ線管１は、そのケーシングの外周に固着された支持部材１ａを介して、フレーム４の下辺部に設けられている水平の支持軸４ｂの回りに回動自在に支持されている。この支持軸４ｂは、Ｘ線管１の焦点１ｂを通っている。この支持軸４ｂと、上記したフレーム４を回動自在に支持するトラニオン軸４ａは、互いに同じ方向（ｘ軸方向）に沿っている。トラニオン軸４ａの回りへのフレーム４の回動と、支持軸４ｂの回りへのＸ線管１の回動は、例えばモータを駆動源とする公知の駆動機構（図示せず）により行われる。
【００１５】
試料テーブル３は、フレーム４に対して独立しており、公知の機構によって互いに直交するｘ，ｙおよびｚ方向に移動できるようになっている。
【００１６】
以上の構成によると、Ｘ線検出器２はフレーム４を回動させることによって試料テーブル３に対して傾動させることができ、また、Ｘ線管１はフレーム４に対して回動させることによって試料テーブル３に対してＸ線検出器２とは異なる角度のもとに傾動させることができる。
【００１７】
従って、Ｘ線管１、Ｘ線検出器２を試料テーブル３に対して傾動させた状態の例を、図１の右側面図で、かつ、主要部材のみを抽出した図２に示すように、試料テーブル３上の試料Ｗを６０°の透視角度で観察しようとする場合、試料テーブル３に対してＸ線検出器２を６０°傾動させるとともに、Ｘ線管１については、Ｘ線検出器２の６０°の傾動状態において試料Ｗを透過したＸ線がＸ線検出器２に入射するように、つまり、Ｘ線管１からのＸ線の有効な照射角度範囲内に試料Ｗが入るように、試料テーブル３に対して例えば３０°だけ傾動させる。この状態を得るための実際の動作は、フレーム４を６０°傾動させると同時に、その傾動の向きと逆向きにＸ線管１をフレーム４に対して傾動させればよい。
【００１８】
以上のような傾動のさせ方により、図４および図５に示した従来の装置に比して、同じ透視角度でもＸ線管１（焦点１ｂ）と試料Ｗとの距離Ａを短くすることができ、より大きな拡大率を確保することができる。また、Ｘ線管１は必要に応じた角度だけ傾動させることができるが故に、図６に示した従来の装置に比して、Ｘ線の照射角度範囲による透視角度の制約を受けることがなくなり、より大きな透視角度を実現することができる。
【００１９】
なお、以上の実施の形態においては、試料テーブル３をｘ，ｙ，ｚ軸方向に移動可能とし、Ｘ線管１をｚ軸方向には固定した例を示したが、試料テーブル３をｚ軸方向に固定し、Ｘ線管１側を移動させるように構成することもできる。
【００２０】
図３にその要部構成図を示す。この例は、先の例と同様の枠型のフレーム４′の両側辺を、これら両側辺に沿って伸びるガイド部材６に対して移動可能に支持している。そして、その各ガイド部材６に水平のトラニオン軸６ａを設け、軸受５によって回動自在に支持している。フレーム４′の下辺には支持軸４ｂの回りにＸ線管１を回動自在に支持している点、および、フレーム４′の上辺にはＸ線検出器２を支持している点については先の例と同様である。また、この図３の例では、試料テーブル３はｘ，ｙ軸方向にのみ移動可能としている。
【００２１】
以上の構成において、Ｘ線検出器２を傾動させるには、両側のガイド部材６を傾動させる。これによってフレーム４′が傾動してＸ線検出器２が試料テーブル３に対して傾動する。なお、Ｘ線管１は、先の例と同様に支持軸４ｂの回りに回動させることにより、Ｘ線検出器２とは異なる角度で傾動する。そして、Ｘ線管１と試料テーブル３との距離を変化させるには、フレーム４′をガイド部材６に沿って移動させればよい。これにより、試料テーブル３に対するＸ線管１およびＸ線検出器２のそれぞれの傾動角度を維持したまま、試料テーブル３とＸ線管１の距離を変化させることができる。
【００２２】
なお、本発明は、Ｘ線管１とＸ線検出器２の傾動機構については、以上の各実施の形態で示した機構に限られることなく、他の公知の機構を採用し得ることは勿論である。
【００２３】
また、以上の各実施の形態においては、Ｘ線管１とＸ線検出器２とをそれぞれ個別に傾動させる例を示したが、本発明はＸ線管１とＸ線検出器２とが互いに独立的に、つまり互いに異なる角度のもとに傾動するものであればよく、従って、例えば、Ｘ線検出器２を傾動させる動作と、Ｘ線管１を傾動させる動作を同期させるとともに、これらの傾動速度を、Ｘ線検出器２の半分の速度でＸ線管１を傾動させるように構成してもよい。
【００２４】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、Ｘ線検出器およびＸ線管の双方を試料テーブルに対して傾動できるように構成するとともに、これら両者の傾動角度を、互いに独立して傾動できるように構成しているので、Ｘ線検出器とＸ線管を一体的に傾動させる従来装置、およびＸ線検出器とＸ線管を固定して試料テーブルを傾動させる従来装置に比して、Ｘ線検出器と試料との距離をより接近させることができ、大きな拡大率を確保しながら透視角度を変化させることができる。また、Ｘ線検出器のみをＸ線照射角度範囲内で傾動させる従来装置に比して、透視角度をより大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の要部構成図である。
【図２】図１の右側面図で、主要構成部材のみを抽出して示す図である。
【図３】本発明の他の実施の形態の要部構成図である。
【図４】試料の透視角度を変化させるための従来の機構の説明図で、試料テーブルのみを傾動させる方式の例を示す図である。
【図５】試料の透視角度を変化させるための従来の他の機構の説明図で、Ｘ線検出器とＸ線管とを一体的に同角度ずつ傾動させる方式の例を示す図である。
【図６】試料の透視角度を変化させるための従来の更に他の機構の説明図で、Ｘ線検出器のみを傾動させる方式の例を示す図である。
【符号の説明】
１Ｘ線管
１ａ支持部材
２Ｘ線検出器
３試料テーブル
４，４′ フレーム
４ａ，６ａトラニオン軸
４ｂ支持軸
６ガイド部材
Ｗ試料

Claims

Ｘ線管と、そのＸ線管に対向して配置されたＸ線検出器と、これらのＸ線管とＸ線検出器の間に配置された試料テーブルを備えたＸ線透視装置において、
上記Ｘ線管とＸ線検出器とが共通のフレームに支持され、このフレームは、上記Ｘ線管とＸ線検出器とが上記試料テーブルに対して傾動するように回転するとともに、上記Ｘ線管は、そのフレームに対し、このフレームに設けられ、かつ、当該Ｘ線管の焦点を通る軸の回りに回転して上記試料テーブルに対して傾動するように支持され、上記フレームの回転と、当該フレームに設けられている上記軸の回りでの上記Ｘ線管の回転により、上記Ｘ線管とＸ線検出器が、試料テーブルに対して互いに異なる角度で傾動するように構成されていることを特徴とするＸ線透視検査装置。