JP4228821B2 - Ｘ線透視装置 - Google Patents

Description

本発明は、Ｘ線を用いて各種物品の透視像を得て、非破壊のもとにその物品内部の欠陥の有無などを調査するためのＸ線透視装置に関する。

各種物品の透視検査を行うＸ線透視装置においては、一般に、Ｘ線発生装置に対向して、イメージインテンシファイアとＣＣＤカメラ等の組み合わせ品あるいはフラットパネルなどのＸ線検出器を配置し、これらの間に透視対象物を搭載して位置決めするための試料テーブルを配置した構成を採る。この種のＸ線透視装置において、透視対象物の透視方向を変化させるために、Ｘ線検出器を試料テーブル並びにＸ線発生装置に対して傾動させるための傾動機構を備えたものも知られている（例えば特許文献１参照）。

このようなＸ線透視装置においては、図５（Ａ）に模式的に示すように、透視倍率はＸ線発生装置１のＸ線焦点とＸ線検出器２との距離ＳＩＤと、同じくＸ線焦点と試料テーブル３（厳密には透視対象物Ｗの注目部位）との距離ＳＯＤに応じて決まるのであるが、透視倍率を変更すべく、図５（Ｂ）に示すように、ＳＩＤを変化させると、つまり試料テーブル３を固定してＸ線検出器２もしくはＸ線発生装置１のいずれかをＸ線光軸方向に移動させると、Ｘ線検出器２に対するＸ線の線量が変化するため、Ｘ線透視像の明るさが変化してしまう。

また、図６（Ａ）に模式的に示すように試料テーブル３上の透視対象物Ｗを、試料テーブル３に直行する方向に透視している状態から、透視方向を変更すべくＸ線検出器２を傾動させると、同図（Ｂ）に示すように、Ｘ線検出器２の視野が変化してしまい、透視対象物Ｗ上での観察位置がずれてしまう。ここで、Ｘ線発生装置１からのＸ線は、Ｘ線光軸を中心としてそこから離れるほど強度が低下する傾向にあるため、Ｘ線検出器２の傾動によりその視野がずれたときに、それに追随させて試料テーブル３を移動させたとしても、透視対象物Ｗを透過するＸ線強度が低下してＸ線透視像が暗くなるといった問題もある。

以上のような問題を解決するためには、試料テーブル３を移動ないしは傾動させればよく、図７（Ａ）に示すような状態から、同図（Ｂ）に示すように試料テーブル３を移動させてＳＯＤを変化させることによって、透視倍率が変化し、かつ、Ｘ線透視像の明るさは変化することがない。また、試料テーブル３の中心に透視対象物Ｗを載せた状態で、試料テーブル３をその中心を通る軸の回りに傾動させることによって、理論的には観察位置を変化させることなく透視方向を変化させることができるのであるが、実際には透視対象物Ｗが落下する危険が生じるために、試料テーブル３を傾動させることはできない。
特開２００１−２５５２８８号公報

本発明は上記のような実情に鑑みてなされたもので、透視倍率を変化させる場合にＸ線透視像の明るさが変化させることがなく、かつ、透視方向を変化させる場合にもＸ線検出器の視野が変化したり、あるいは透視対象物を透過するＸ線強度が変化することのないＸ線透視装置を実現することを課題としている。

上記の課題を解決するために、本発明のＸ線透視装置は、互いに対向配置されたＸ線発生装置とＸ線検出器の間に、透視対象物を乗せるための水平の試料テーブルが配置されてなるＸ線透視装置において、上記Ｘ線発生装置とＸ線検出器が共通の支持部材に支持されているとともに、その支持部材が、ベース部材により上記試料テーブルに対して上記Ｘ線発生装置が接近したり離隔したりするよう鉛直方向に移動可能に支持され、かつ、上記試料テーブルの表面近傍を通る水平軸の回りに回動可能に支持され、上記Ｘ線発生装置が、上記支持部材の移動方向が鉛直方向から回動した状態で上記試料テーブルに接近する際に、より上記試料テーブルに接近できるようにするため上記支持部材に対して当該Ｘ線発生装置のＸ線焦点近傍を通る水平軸の回りに回動可能に支持されていることによって特徴づけられる。

本発明によれば、Ｘ線発生装置とＸ線検出器とが共通の支持部材に支持された一定の位置関係を保った状態で、つまりＳＩＤを一定に維持した状態で試料テーブルに交差する方向に移動して、試料テーブルに対するＸ線光軸方向への位置がそれぞれに変化するので、Ｘ線発生装置とＸ線検出器に対して試料テーブルのみを移動させる場合と同様に、Ｘ線透視像の明るさを変化させることなく透視倍率を変化させることができる。

また、互いに対向した状態のＸ線発生装置とＸ線検出器を支持する支持部材が、試料テーブルの表面近傍を通る水平軸の回りを回動可能となっているため、Ｘ線発生装置とＸ線検出器を互いに正面に対向させた状態のままで、水平状態の試料テーブルに対して傾動させることができ、その場合には、Ｘ線検出器の視野変化による観察部位の移動を伴うことなく、かつ、Ｘ線検出器へと向かうＸ線強度が変化することなく透視方向を変化させることができ、透視方向の変更に伴って観察部位が変化したりＸ線透視像の明るさが変化することを防止することができる。

更に、Ｘ線発生装置が支持部材に対してそのＸ線焦点近傍を通る水平軸の回りに回動可能に支持されているので、Ｘ線発生装置がＸ線検出器とが正面に対向した状態（一直線上に位置した状態）から、相対的に任意の角度だけ斜めに対向した状態とすることができ、この機能を用いることによって、図４（Ａ），（Ｂ）に例示するように、同じ透視角度で透視する場合においても、Ｘ線発生装置と透視対象物との間の距離Ａをより接近させることが可能となり、透視倍率をより大きく設定することができる。

透視倍率を変更する際にＸ線透視像の明るさが変化せず、かつ、透視方向を変更する際に観察部位の移動がほとんど生じず、しかも大きな角度で透視する際に、必要に応じて透視倍率を従来に比して大きくすることのできるＸ線透視装置を実現した。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施例について説明する。
図１は本発明の実施例の要部構成を模式的に表す正面図であり、図２はその左側面図である。

Ｘ線発生装置１のＸ線光軸Ｌ方向に対向してＸ線検出器２が配置されており、これらの間に水平の試料テーブル３が設けられている。Ｘ線発生装置１とＸ線検出器２は、側面から見て略コ字形の共通の支持部材４に支持されている。この支持部材４は、図１，２において矢印ｍで示す１次元方向に移動可能に支持されている。そして、このガイド部材５には水平軸５ａが固着されており、この水平軸５ａはベース部材６に対して軸受６ａを介して回動自在に支持されている。この水平軸５ａの軸心５ｂは試料テーブル３の表面近傍を通っている。

また、Ｘ線発生装置１は、支持部材４に対して水平軸７ａの回りに回動自在に支持されている。すなわち、Ｘ線発生装置１はブラケット７に固定されており、このブラケット７に水平軸７ａが固定され、その水平軸７ａが支持部材４の下部に固定されている支持板８に対して回動自在に支持されている。この水平軸７ｂの軸心はＸ線発生装置１のＸ線焦点１ａの近傍を通っている。

支持部材４のガイド部材５に対する移動と、ガイド部材５の水平軸５ａの回りの回動、並びにＸ線発生装置１の水平軸７ａ回りの回動は、それぞれ例えばモータを駆動源とする公知の機構により行われ、操作部（図示せず）の操作によって駆動することができる。
試料テーブル３は、支持部材４に対して独立しており、公知の機構によって水平面上で互いに直行する２軸方向（ｘ，ｙ軸方向）に移動できるようになっている。

以上の構成において、図１に示す状態から支持部材４をガイド部材５に対して図中矢印ｍで示す方向に移動させることにより、Ｘ線発生装置１およびＸ線検出器２は互いの位置関係が一定の状態で、試料テーブル３に対してＸ線光軸方向に移動することになる。つまり、ＳＩＤが一定の状態で、ＳＯＤが変化することになり、従って試料テーブル３上の透視対象物ＷのＸ線透視像の明るさを変化させることなく、透視倍率を変化させることができる。

また、図１に示す状態から支持部材４を水平軸５ａを中心として回動させると、図３に示すように、Ｘ線発生装置１とＸ線検出器２は互いに対向したままの状態で、水平の試料テーブル３に対して傾動することになり、試料テーブル３上の透視対象物Ｗの透視方向が変化し、しかも、透視対象物Ｗを水平軸５ａの軸心５ｂの近傍に置いておけば、透視方向を任意に変化させても観察位置が変化することがなく、従って同じ位置を透視しながら種々に透視方向を変化させることができる。また、この透視方向の変化に際して、Ｘ線検出器２はＸ線発生装置１からのＸ線光軸に直交した状態を維持するため、Ｘ線検出器２に対する入射Ｘ線強度の変化も伴わないので、透視像の明るさの変化もない。

そして、透視方向を変化させるべく支持部材４を傾動させた際、その支持部材４に対して更にＸ線発生装置１を水平軸７ａの回りに独立的に回動させることができるため、これにより支持部材４の傾動時における透視倍率を高く設定することが可能となる。

すなわち、例えば透視対象物Ｗを６０°の角度から透視しようとする場合、支持部材４を図１の状態から６０°傾動させると、図４（Ａ）に示す通りとなり、Ｘ線発生装置１と試料テーブル３とが干渉することに起因して、透視対象物ＷとＸ線焦点１ｂとのなす距離Ａを短くするには限界があり、従って透視倍率はある限界以上に高くすることはできない。

これに対し、図４（Ｂ）に示すように、支持部材４を６０°傾動させると同時に、Ｘ線検出器１を支持部材４に対して逆向きに３０°だけ傾動させると、同じ透視角度６０°を得るに際しても、Ｘ線発生装置１の焦点１ｂと透視対象物Ｗとのなす距離Ａをより短くすることができ、傾動時における透視倍率を可能な限り高くすることができる。

なお、以上の実施例においては、略コ字形の支持部材４にＸ線発生装置１およびＸ線検出器２を支持した例を示したが、支持部材４の形状・構造については特に限定されることなく、要はＸ線発生装置１とＸ線検出器２を支持して、ベース部材６に対して１次元方向に移動し、かつ、水平軸５ａの回りに回動できるものであれば任意の形状・構造を採用し得ることは勿論である。

本発明の実施例の要部構成を模式的に示す正面図である。 図１の左側面図である。 本発明の実施例において透視方向を変化させる場合の状態を示す模式図である。 本発明の実施例におけるＸ線発生装置１を支持部材４に対して傾動させることにより、傾動状態における透視倍率を高くできることの説明図であり、（Ａ）は所定の透視角度を得るべく支持部材４のみを傾動させた場合、（Ｂ）は同じ透視角度を得るに当たって支持部材４を傾動させると同時にＸ線発生装置１を支持部材４に対して傾動させた場合の例をそれぞれ示す図である。 従来のＸ線透視装置においてＸ線検出器をＸ線光軸方向に移動させることにより透視倍率を変化させる場合の例の説明図である。 従来のＸ線透視装置においてＸ線検出器を傾動させることにより透視方向を変化させる場合の例の説明図である。 従来のＸ線透視装置において試料テーブルをＸ線光軸方向に移動させることにより透視倍率を変化させる場合の例の説明図である。

符号の説明

１ Ｘ線発生装置
１ａ Ｘ線焦点
２ Ｘ線検出器
３ 試料テーブル
４ 支持部材
５ ガイド部材
５ａ 水平軸
６ ベース部材
６ａ 軸受
７ ブラケット
７ａ 水平軸
８ 支持板
Ｗ 透視対象物

Claims (1)

1. 互いに対向配置されたＸ線発生装置とＸ線検出器の間に、透視対象物を乗せるための水平の試料テーブルが配置されてなるＸ線透視装置において、
   上記Ｘ線発生装置とＸ線検出器が共通の支持部材に支持されているとともに、その支持部材が、ベース部材により上記試料テーブルに対して上記Ｘ線発生装置が接近したり離隔したりするよう鉛直方向に移動可能に支持され、かつ、上記試料テーブルの表面近傍を通る水平軸の回りに回動可能に支持され、上記Ｘ線発生装置が、上記支持部材の移動方向が鉛直方向から回動した状態で上記試料テーブルに接近する際に、より上記試料テーブルに接近できるようにするため上記支持部材に対して当該Ｘ線発生装置のＸ線焦点近傍を通る水平軸の回りに回動可能に支持されていることを特徴とするＸ線透視装置。

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