JP4868034B2 - 放射線検査装置 - Google Patents
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Description
また、工業用途ではライン生産されるために試料が平面搬送されて前工程、検査工程、後工程に送られるために検査部のみ円弧状配列するのは困難である。
そのため線源の分布変化は無い前提で、両端のリファレンス検出部の変化から測定部の変化を推測して、全体的な測定系の補正を行う必要があるという課題もあった。
放射状に発散角を持つ放射線源とライン状の放射線検出器を有する放射線検出装置であって、リファレンス用放射線検出器を前記放射線源と測定用放射線検出器の間で且つ、前記測定用放射線検出器に向かう前記放射線源から出射される放射線を妨げない近傍に配置し、前記リファレンス用放射線検出器出力から前記放射線の強度及び強度分布の変動分を検出し、前記測定用放射線検出器出力の補正を行うことで、前記放射線の強度及び強度分布を補正する放射線検出装置において、前記リファレンス用放射線検出器を前記測定用放射線検出器もしくは、フォトダイオードの並び方向、もしくは試料の流れ方向と直角となる様に移動させ、移動の度に前記リファレンス用放射線検出器出力のデータを記憶装置部に保存し、少なくとも2つ以上の測定データから前記リファレンス用放射線検出器の測定誤差を算出し、前記リファレンス用放射線検出器の出力からその測定誤差値を差し引いた結果として得られる、前記放射線の分布データを基に、時系列的な分布変化が認められた場合は、その変化分を用いて前記測定用放射線検出器の出力に対し補正を行うことを特徴とする。
請求項1において、前記リファレンス用放射線検出器は、前記測定用放射線検出器と同じものを用いることを特徴とする。
請求項1において、前記リファレンス用放射線検出器は、前記測定用放射線検出器の検出素子とは検出素子サイズ、素子ピッチ、素子の長さの少なくとも一つが異なったライン状の放射線検出器であることを特徴とする。
請求項1乃至3のいずれかの放射線検出装置において、前記リファレンス用放射線検出器は、シンチレータを具備したフォトセンサであることを特徴とする。
請求項1乃至4のいずれかの放射線検出装置において、前記リファレンス用放射線検出器の時系列的な出力変動をリアルタイムに計算し、その計算結果を用いて前記測定用放射線検出器出力をリアルタイムに補正したことを特徴とする。
請求項1乃至5のいずれかの放射線検出装置において、前記リファレンス用放射線検出器の時系列的な出力変動計算は常時に行わず、定期的な周期で計算し、その補正値により以降の補正が成されるまで一定期間同じ補正値で補正を行うことを特徴とする。
請求項1乃至6のいずれかの放射線検出装置において、前記放射線源と測定用放射線検出器の間の空間に空気吸収の少ないガスを充填した密閉構造体を介在させ、その密閉容器には1つの放射線入射窓と測定検出用放射線を取り出す出射窓、及びリファレンス検出用放射線を取り出す出射窓が設けられ、前記測定用放射線検出器および前記リファレンス用放射線検出器のそれぞれの放射線検出器に放射線の空気吸収を抑えて放射線を導くことを特徴とする。
請求項7の放射線検出装置において、前記測定検出用放射線の出射窓から前記測定用放射線検出器までの距離と、前記リファレンス検出用放射線の出射窓から前記リファレンス用放射線検出器までの距離とを同寸法としたことを特徴とする。
請求項1の放射線検出装置において、前記放射線源近傍にコリメータを配置し、該コリメータには、測定用放射線照射窓とリファレンス用放射線照射窓の2つの透過部を形成したことを特徴とする。
請求項1の放射線検出装置において、前記放射線源として反射型の放射線管を用い、試料としてシート状物体を用いる場合には、放射線のターゲットとなる反射面がシートの流れ方向と平行となる様に配置することを特徴とする。
請求項1の放射線検出装置において、前記リファレンス用放射線検出器を移動させる手法は、間欠送りもしくは周期的な連続往復運動送りとし、比較的高速に移動させることで、ほぼ同時刻内に前記リファレンス用放射線検出器の異なる場所における少なくとも2つ以上の測定データから放射線の強度分布を測定することを特徴とする
請求項1によれば、フォトセンサを用いてシート状物体の端部を検出する放射線検出装置において、前記シート状物体の幅方向の端部付近を挟んで配置されたコ字状のセンサアームと、このセンサアームの一方の端部付近に配置された発光素子と受光素子が一体に形成されたフォトセンサと、前記受光素子からの出力がない場合は前記センサアームを前記シート状物体側に前進(又は後退)させ、出力がある場合は後退(又は前進)するように構成したので、1つのフォトセンサでシート端検出が可能となりコストダウンに寄与することができる。
請求項1または11の放射線検出装置において、前記リファレンス用放射線検出器の移動回数は、機構的に停止ポジションを決めた有限な停止位置であって、その複数測定点で得られた少なくとも2つ以上の測定データから放射線の強度分布を算出することを特徴とする。
請求項12の放射線検出装置において、リファレンス用放射線検出器の移動回数は、機構的な制限は設けず常時移動を繰り返す機構とすることで、前回とは常時異なる測定点であって、制御処理的に所望する少なくとも2つ以上の測定データから放射線の強度分布を算出することを特徴とする。
請求項1または請求項11乃至13のいずれかの放射線検出装置において、少なくとも2つ以上の測定データの平均化方法は、最小二乗法、平均値、移動平均値、及びそれらの組み合わせなどにより、複数の値から偏差の少ない中心値を算出し、その中心値の連続的傾向から放射線の分布を得ることを特徴とする。
請求項1〜6、および9〜14によれば、放射線源の強度分布や強度変動に対して、放射分布変化(ユニフォーミティ)の検出が可能で、素子毎に検出部とリファレンスの差異を試料のX線吸収量として計算することがリアルタイムに可能となり、平面状の測定用センサを用いた場合の校正が可能となる。
請求項7によれば測定感度が向上し、温度、湿度、気圧変化に対してもその影響を排除することができ、安定した検出結果を得ることができる。
1.X線源の放射分布に対して、放射分布変化(ユニフォーミティ)の検出が可能で、素子毎に検出部とリファレンスの差異を試料のX線吸収量として計算することがリアルタイムに可能である。
2.測定感度が向上する。
3.温度、湿度、気圧変化に対してもその影響を排除することができ、安定した検出結果が期待できる。
4.平面状の測定用センサを用いた場合の校正が可能である。
放射線として軟X線を含むX線やベータ線を用いる場合、空気による吸収が大きく遠距離からのX線、ベータ線照射は十分な線量が得られず放射線による検査が困難である。そこで、放射線の遮蔽構造を兼ねたヘリウム充填チャンバを線源と試料の間に介在させることで、放射線の空気吸収を抑え遠方からの照射が可能である。
図2は、図1に示す放射線検出装置にヘリウム(He)充填チャンバ35を併用した構成を示している。この例では、X線源30の出射口に近接してヘリウムチャンバ35を設け、そのチャンバの入射窓35aからX線を導入し、検査用として使用するためのX線の出射窓35bとリファレンス用X線の出射窓35cのそれぞれからX線を導く。
このように設置することで、空気吸収量の影響を測定部とリファレンス部で揃えることが出来、温度、湿度、気圧、空気清浄度の影響をキャンセルすることが可能になる。
この実施例ではリファレンス用センサ33を、例えばシリンダやモータなどのアクチュエータおよび偏芯カムや直線駆動変化機構(図示せず)を用いて試料の流れ方向Sと直角の矢印c方向に平行に駆動するようにしたものである。この場合、高さ変化や、振れなどが無いようにニアガイド等(図示せず)で規制し、再現性良くポジションA⇔Bの範囲で往復移動が可能とされている。
なお、リファレンス用放射線検出器の移動回数を算出する位置は、機構的な制限は設けず常時移動を繰り返す機構とすることで、前回とは常時異なる測定点であって、制御処理的に所望する少なくとも2つ以上の測定データから放射線源の分布を算出するようにしても良い。
従って、正確に測定できているのは、試料の両端つまり、急峻に波形が変化している変化分と言うことになる。
従って本発明は、上記実施例に限定されることなく、その本質から逸脱しない範囲で更に多くの変更、変形を含むものである。
2 回転部
8 天板
9 被検体
11,22 X線検出器
12 リファレンス用検出素子
20 X線検出部
23 計算機
24 メモリ
25 表示装置
26 X線制御器
31 測定用X線ラインセンサ
32 試料
33 リファレンス用X線ラインセンサ
34 コリメータ(遮蔽板)
35 チャンバ
36 チューブ(X線管)
Claims (14)
- 放射状に発散角を持つ放射線源とライン状の放射線検出器を有する放射線検出装置であって、リファレンス用放射線検出器を前記放射線源と測定用放射線検出器の間で且つ、前記測定用放射線検出器に向かう前記放射線源から出射される放射線を妨げない近傍に配置し、前記リファレンス用放射線検出器出力から前記放射線の強度及び強度分布の変動分を検出し、前記測定用放射線検出器出力の補正を行うことで、前記放射線の強度及び強度分布を補正する放射線検出装置において、前記リファレンス用放射線検出器を前記測定用放射線検出器もしくは、フォトダイオードの並び方向、もしくは試料の流れ方向と直角となる様に移動させ、移動の度に前記リファレンス用放射線検出器出力のデータを記憶装置部に保存し、少なくとも2つ以上の測定データから前記リファレンス用放射線検出器の測定誤差を算出し、前記リファレンス用放射線検出器の出力からその測定誤差値を差し引いた結果として得られる、前記放射線の分布データを基に、時系列的な分布変化が認められた場合は、その変化分を用いて前記測定用放射線検出器の出力に対し補正を行うことを特徴とする放射線検出装置。
- 請求項1の放射線検出装置において、前記リファレンス用放射線検出器は、前記測定用放射線検出器と同じものを用いることを特徴とする放射線検出装置。
- 請求項1の放射線検出装置において、前記リファレンス用放射線検出器は、前記測定用放射線検出器の検出素子とは検出素子サイズ、素子ピッチ、素子の長さの少なくとも一つが異なったライン状の放射線検出器であることを特徴とする放射線検出装置。
- 請求項1乃至3のいずれかの放射線検出装置において、前記リファレンス用放射線検出器は、シンチレータを具備したフォトセンサであることを特徴とする放射線検出装置。
- 請求項1乃至4のいずれかの放射線検出装置において、前記リファレンス用放射線検出器の時系列的な出力変動をリアルタイムに計算し、その計算結果を用いて前記測定用放射線検出器出力をリアルタイムに補正したことを特徴とする放射線検出装置。
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- 請求項1乃至6のいずれかの放射線検出装置において、前記放射線源と測定用放射線検出器の間の空間に空気吸収の少ないガスを充填した密閉構造体を介在させ、その密閉容器には1つの放射線入射窓と測定検出用放射線を取り出す出射窓、及びリファレンス検出用放射線を取り出す出射窓が設けられ、前記測定用放射線検出器および前記リファレンス用放射線検出器のそれぞれの放射線検出器に放射線の空気吸収を抑えて放射線を導くことを特徴とする放射線検出装置。
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