JP6658426B2 - Ｘ線ｃｔ分析用治具 - Google Patents

Description

本発明は、Ｘ線ＣＴ分析用治具に関するものである。

Ｘ線ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置は、工業製品の内部構造を調べるための非破壊検査に利用されている。産業分野で使用されるＸ線ＣＴ装置においては、一般に、Ｘ線源とＸ線検出器の間に試料を配置し、試料を回転させたり移動させたりしながらその試料にＸ線を照射し、検出器にて試料を透過するＸ線を検出する。検出器にて検出されたＸ線のデータに基づいて試料の断層像を形成することにより、試料を破壊することなく試料の内部構造を分析することができる。

Ｘ線ＣＴ分析においては、測定対象の試料に張力が付与された状態で、その試料の内部構造の変化や挙動を分析したいというニーズが存在する。張力が付与された試料のＸ線ＣＴ分析を行うには、Ｘ線ＣＴ装置内に収容可能な小型の引張治具を準備する必要がある。また３次元形状を測定するためには、Ｘ線ＣＴ装置のサンプルステージに引張治具を配置し、そのサンプルステージを回転させたり移動させたりしながら、Ｘ線源から照射されるＸ線を引張治具に保持された試料に照射する必要がある。非特許文献１には、Ｘ線ＣＴ装置内に収容可能な小型の引張治具の一例が開示されている。

ＭｉｃｒｏＴＥＳＴ ＭＴ５００ＣＴ，ＭＴ５ＫＣＴ，ＭＴ２５ＫＣＴ［ｏｎｌｉｎｅ］．株式会社フレックス・サービス、［平成２８年８月１５日検索］、インターネット ＵＲＬ：ｗｗｗ．ｆｌｅｘ−ｓｅｒｖｉｃｅ．ｃｏｍ／ＣＴ．ｈｔｍｌ＞．

張力を付与した状態でのＸ線ＣＴ分析が求められる試料の一つとして、鋼撚り線やケーブルなどの線状体がある。線状の試料を分析する場合には、試料の長手方向に沿って、試料の構造を特定するのに充分な広さの測定範囲を確保することが望まれる。さらに、Ｘ線ＣＴ分析を行うのに充分な精度を確保することが求められる。そのためには、試料とＸ線源、および試料とＸ線検出器をできるだけ近づける必要がある。したがって、張力を付与した状態で線状の試料のＸ線ＣＴ分析を実施する際に、充分な広さの測定範囲と充分な分析精度とが確保できるＸ線ＣＴ分析用治具の提供が求められている。

そこで、Ｘ線ＣＴ分析装置の内部に格納することが可能で、張力を付与した状態で線状の試料のＸ線ＣＴ分析を実施する際に、充分な広さの測定範囲と充分な分析精度とが確保できるＸ線ＣＴ分析用治具を提供することを目的の１つとする。

本願のＸ線ＣＴ分析用治具は、Ｘ線ＣＴ分析装置の内部において線状の試料の長手方向に張力を付与した状態で試料を保持するＸ線ＣＴ分析用治具であって、中空筒状の形状を有し、Ｘ線を透過する材料からなる筒状体と、筒状体の長手方向の一方の端部に接触して配置され、試料の一部である第１部分を保持するための第１保持部と、筒状体の長手方向の他方の端部に接触して配置され、試料の第１部分とは離れた一部である第２部分を保持するための第２保持部と、を備える。第１保持部は、筒状体の一方の端部に接触し、試料が貫通するための第１貫通孔を有する第１ベース部材と、第１ベース部材から見て筒状体とは反対側に配置され、試料の第１部分を把持する第１把持部と、第１把持部を第１ベース部材に対して支持する第１支持部と、を含む。第２保持部は、筒状体の他方の端部に接触し、試料が貫通するための第２貫通孔を有する第２ベース部材と、第２ベース部材から見て筒状体とは反対側に配置され、試料の第２部分を把持する第２把持部と、第２把持部を第２ベース部材に対して支持する第２支持部と、を含む。第１支持部は、第１把持部を第１ベース部材から離れる側に変位可能に支持することにより試料の長手方向に張力を付与することが可能である。

上記Ｘ線ＣＴ分析用治具によれば、Ｘ線ＣＴ分析装置の内部に格納することが可能で、張力を付与した状態で線状の試料のＸ線ＣＴ分析を実施する際に、充分な広さの測定範囲と充分な分析精度とが確保できるＸ線ＣＴ分析用治具を提供することが可能となる。

Ｘ線ＣＴ分析用治具の一例を示す外観図である。 図１に示すＸ線ＣＴ分析用治具を別の方向から見た外観図である。 第１ベース部材を筒状体側から平面視した状態を示す平面概略図である。 第２ベース部材を筒状体側から平面視した状態を示す平面概略図である。 第１把持部を第１ベース部材側から平面視した状態を示す平面概略図である。 Ｘ線ＣＴ分析により得られる断層画像の一例である。 Ｘ線ＣＴ分析により得られる断層画像の一例である。 Ｘ線ＣＴ分析により得られる断層画像の一例である。

［本願発明の実施形態の説明］
最初に本願発明の実施態様を列記して説明する。本願のＸ線ＣＴ分析用治具は、Ｘ線ＣＴ分析装置の内部において線状の試料の長手方向に張力を付与した状態で試料を保持するＸ線ＣＴ分析用治具であって、中空筒状の形状を有し、Ｘ線を透過する材料からなる筒状体と、筒状体の長手方向の一方の端部に接触して配置され、試料の一部である第１部分を保持するための第１保持部と、筒状体の長手方向の他方の端部に接触して配置され、試料の第１部分とは離れた一部である第２部分を保持するための第２保持部と、を備える。第１保持部は、筒状体の一方の端部に接触し、試料が貫通するための第１貫通孔を有する第１ベース部材と、第１ベース部材から見て筒状体とは反対側に配置され、試料の第１部分を把持する第１把持部と、第１把持部を第１ベース部材に対して支持する第１支持部と、を含む。第２保持部は、筒状体の他方の端部に接触し、試料が貫通するための第２貫通孔を有する第２ベース部材と、第２ベース部材から見て筒状体とは反対側に配置され、試料の第２部分を把持する第２把持部と、第２把持部を第２ベース部材に対して支持する第２支持部と、を含む。第１支持部は、第１把持部を第１ベース部材から離れる側に変位可能に支持することにより試料の長手方向に張力を付与することが可能である。

長手方向に張力を付与した状態で線状の試料をＸ線ＣＴ分析するには、試料の長手方向に沿って、試料の内部の状態を分析するのに充分な広さの測定範囲を確保することが求められる。また、線状の試料が把持される把持部の近傍では、把持による応力の歪みが生じる。そのため、把持部の近傍では本来の試料の状態とは異なる状態が観察されるおそれがある。把持部近傍に生じる応力の歪みによる影響を排除するには、把持部から離れた範囲で分析を行う必要がある。そのためにも、試料の長手方向に沿って測定範囲を広く確保することが必要である。

さらにＸ線ＣＴ分析を行うのに充分な精度を確保するために、試料にＸ線を照射するＸ線源と、試料を透過するＸ線を検出する検出器との距離を近づける必要がある。すなわち、試料とＸ線源、および試料とＸ線検出器をできるだけ近づけることが求められる。

本願のＸ線ＣＴ分析用治具においては、線状の試料を保持する第１保持部と第２保持部とが、それぞれ筒状体の長手方向の端部に接触して配置される。すなわち、第１保持部と第２保持部とは、測定範囲となる筒状体の両端部よりも長手方向外側の、筒状体の外部に配置される。したがって、第１保持部および第２保持部の大きさや形状による制約を受けることなく筒状体の形状を決定することができる。すなわち、筒状体の形状に関して設計の自由度が高い。例えば、筒状体を長くすることにより線状の試料の長手方向に沿って広い測定範囲を確保することができる。また筒状体の外径を小さくすることにより、Ｘ線源と試料との距離、および試料とＸ線検出器との距離を短くすることもできる。その結果、張力を付与した状態で線状の試料をＸ線ＣＴ分析するのに充分な広さの測定範囲と充分な分析精度とが確保できる。さらに、線状の試料を保持する第１保持部および第２保持部が測定範囲となる筒状体から離れた長手方向外側に配置されているために、把持部に生じる応力の歪みによる影響を低減することができる。

また本願のＸ線ＣＴ分析用治具においては、第１支持部が、第１把持部を第１ベース部材から離れる側に変位可能に支持することにより試料の長手方向に張力を付与することができる。試料に張力が付与されると、その反作用により、第１保持部および第２保持部には筒状体を挟む力が生じる。その力により筒状体は容易に離脱しない程度に固定される。その結果、Ｘ線ＣＴ分析装置の内部においてＸ線ＣＴ分析用治具を回転させたり移動させたりしても筒状体は所定の位置に保持される。また筒状体の両端に対する力により筒状体が保持されることから、Ｘ線ＣＴ分析の際に障害物になり得る柱などの支持体を設置する必要がない。そのため、線状の試料の外周に沿った任意の方向から試料に対しＸ線を照射し、線状の試料全体を分析することができる。このように、本願のＸ線ＣＴ分析用治具によれば、張力を付与した状態で線状の試料のＸ線ＣＴ分析を実施する際に、充分な広さの測定範囲と充分な分析精度とが確保できるＸ線ＣＴ分析用治具を提供することが可能となる。

上記筒状体の長手方向の長さは５０ｍｍ以上であってもよい。筒状体の長手方向の長さは５０ｍｍ以上であれば、試料の長手方向に沿って充分に広い測定範囲を確保できる。

上記筒状体の外径は３０ｍｍ以下であってもよい。外径が３０ｍｍ以下であることで、Ｘ線源から試料を介して検出器に至るまでの距離を充分に短くでき、より高い分析精度でＸ線ＣＴ分析を実施することができる。

［本願発明の実施形態の詳細］
次に、本願のＸ線ＣＴ分析用治具の一実施の形態を、図１〜図６を参照しつつ説明する。以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰返さない。

図１は、Ｘ線ＣＴ分析用治具の一例を示す外観図である。図２は、図１に示すＸ線ＣＴ分析用治具を矢印Ｄ_２に示す方向から見た外観図である。図１および図２は、Ｘ線ＣＴ分析用治具１に、線状の試料４０が設置された状態を示す。Ｘ線ＣＴ分析の際には、Ｘ線ＣＴ分析用治具１により、線状の試料４０の長手方向に張力を付与した状態で試料４０が保持される。

図１および図２を参照して、本実施の形態におけるＸ線ＣＴ分析用治具１は、中空筒状の形状を有し、Ｘ線を透過する材料からなる筒状体３０を備える。筒状体３０は中空の円筒状の形状を有するのが好ましい。筒状体３０が円筒状の形状を有する場合、線状の試料４０の外周に沿った任意の方向から、試料４０に対してＸ線を照射することができる。

筒状体３０は、アクリル樹脂やポリカーボネート樹脂などのＸ線を透過する材料からなる。また、Ｘ線を透過する材料である限り、可視光に対して無色透明な材料であっても、有色の材料であってもよい。

筒状体３０の長手方向の長さは、好ましくは５０ｍｍ以上、より好ましくは１００ｍｍ以上である。筒状体３０の長手方向の長さが５０ｍｍ以上であると、線状の試料４０の長手方向に沿って、線状の試料４０の構造を解析するのに充分な広さの測定範囲を確保することができる。

筒状体３０の外径は３０ｍｍ以下であるのが好ましく、２０ｍｍ以下であるのがより好ましい。ここで、「外径」とは、長手方向に垂直な断面に対する外接円の直径を表す。筒状体３０の外径が小さいと、Ｘ線源と試料４０、および試料４０と検出器との距離を小さくすることができる。その結果、高い精度で線状の試料４０のＸ線ＣＴ分析を実施することができる。

筒状体３０の外径と内径の差である肉厚は特に限定されず、筒状体３０として必要とされる強度に応じて適宜設定される。ここで、「内径」とは、長手方向に垂直な断面に対する内接円の直径を表す。肉厚が大きくなるほど筒状体３０の強度が高くなる。一方、筒状体３０の肉厚が大きくなりすぎると、Ｘ線源と試料４０、および試料４０と検出器との距離も大きくなり、Ｘ線ＣＴ分析の精度が低下する。また筒状体３０は、試料４０と筒状体３０の内壁とが接触しない状態で試料４０が貫通可能な空間を有している必要がある。したがって、筒状体３０の肉厚は、筒状体３０の強度、Ｘ線ＣＴ分析の精度、および試料４０を設置するのに必要な空間の大きさなどを考慮して適宜設定される。

Ｘ線ＣＴ分析用治具１は、筒状体３０の長手方向の一方の端部に接触して配置され、試料４０の一部である第１部分を保持するための第１保持部１０と、筒状体３０の長手方向の他方の端部に接触して配置され、試料４０の第１部分とは離れた一部である第２部分を保持するための第２保持部２０と、を備える。本実施の形態においては、第１部分および第２部分は、試料４０の各端部に該当する。

第１保持部１０は、第１ベース部材５２と、第１把持部５４と、第１支持部とを備える。第１ベース部材５２は、円盤状の形状を有し、Ｘ線ＣＴ分析用治具１が組み立てられた状態において、一方の主面５２Ａで筒状体３０の一方の端部と接触する。第１ベース部材５２の主面５２Ａには、図１〜図３に示すように、第１ベース部材５２と接する側の端部における筒状体３０の内径よりも幾分小さい直径を有する円盤状の凸部５０が設けられている。凸部５０には筒状体３０の一方の端部を嵌めこむことが可能である。凸部５０に筒状体３０の一方の端部を嵌めこむことにより、筒状体３０を所定の位置に保持することが容易となる。また図３に示すように、第１ベース部材５２は、試料４０が貫通するための、円形の第１貫通孔４８を有する。

図１および図２において、第１支持部は、円盤状の形状を有する基部６２と、基部６２の一方の主面６２Ａ上に設置された円筒状の第１支持軸６８と、主面６２Ａ上に配置され、第１のベース部材５２の他方の主面５２Ｂと接続された支柱５６，５８，６０とを含む。第１把持部５４は、第１支持軸６８により支持されている。このような構成を有することにより、第１支持部は、第１把持部５４を第１ベース部材５２に対して支持する。第１支持軸６８は、円筒状の形状を有する第１開閉操作部６４を備える。第１開閉操作部６４は周方向に回転可能であり、回転により第１把持部５４を開放した状態（試料４０の把持を解除した状態）または閉鎖した状態（試料４０を把持する状態）とを切り替えることができる。

第１把持部５４は、第１ベース部材５２から見て筒状体３０とは反対側に配置される。第１把持部５４は、試料４０の第１部分である一方の端部を把持する。第１把持部５４は、例えば図５に示すような３つ爪チャック機構を備えていてもよい。図５を参照して、爪部９１，９２，９３は、第１ベース部材５２から見て、周方向において等間隔に配置されている。第１把持部５４に試料４０をセットするには、まず挿入孔９４に試料４０の一方の端部を挿入する。その状態で第１開閉操作部６４を所定の方向に回転させると、挿入孔９４を閉鎖するように爪部９１，９２，９３が径方向中心側に移動し、試料４０を掴んで固定する。試料４０を開放するには、上記所定の方向とは逆の方向に第１開閉操作部６４を回転させる。これにより、爪部９１，９２，９３が径方向外側に移動し、試料４０が開放される。

第２保持部２０は、第２ベース部材７２と、第２把持部７８と、第２支持部とを備える。第２ベース部材７２は、円盤状の形状を有し、Ｘ線ＣＴ分析用治具１が組み立てられた状態において、筒状体３０の、第１ベース部材５２に接する側とは逆側の端部と、一方の主面７２Ａで接触する。第２ベース部材７２の主面７２Ａには、図１、図２および図４に示すように、第２ベース部材７２と接する側の端部における筒状体３０の内径よりも幾分小さい直径を有する円盤状の凸部７０が設けられている。第１のベース部材５２に設けられた凸部５０と同様に、凸部７０には、筒状体３０の、第１ベース部材５２に接する側とは逆側の端部を嵌めこむことが可能である。凸部７０に筒状体３０のもう一方の端部を嵌めこむことにより、筒状体３０を所定の位置に保持することが容易となる。また図４に示すように、第２ベース部材７２は、試料４０が貫通するための、円形の第２貫通孔８８を有する。

図１および図２において、第２支持部は、円盤状の天板８０と、天板８０の一方の主面８０Ａに接続された円筒状の第２支持軸８４と、主面８０Ａに接触し、第２のベース部材７２の主面７２Ｂと接続された支柱７４，７６とを含む。第２把持部７８は、第２支持軸８４により支持されている。このような構成を有することにより、第２支持部は、第２把持部７８を第２ベース部材７２に対して支持する。第２支持軸８４は、張力検出デバイス８２と、円筒状の形状を有する第２開閉操作部８６を備える。張力検出デバイス８２は、試料４０に付与される長手方向の張力を検出する。検出された張力のデータは、信号送信用ケーブル８１を通じて張力表示装置（図示せず）に送信される。第２開閉操作部８６は周方向に回転可能であり、回転により第２把持部７８を開放した状態（試料４０の把持を解除した状態）または閉鎖した状態（試料４０を把持する状態）とを切り替えることができる。

第２把持部７８は、第２ベース部材７２から見て筒状体３０とは反対側に配置される。第２把持部７８は、試料４０の第２部分である、第１把持部５４に把持された側とは反対側の端部を把持する。第２把持部７８は、例えば図５に示す３つ爪チャック機構を備える第１把持部５４と同様の３つ爪チャック機構を備える。第２把持部７８の開閉は、第１把持部５４と同様に、第２開閉操作部８６を所定の方向に回転させることにより行う。

第１支持部は、第１の把持部５４および第２の把持部７８により両端が把持された試料４０に対し、第１把持部５４を第１ベース部材５２から離れる側に変位可能に支持することにより試料４０の長手方向に張力を付与することができる。第１支持部の第１支持軸６８には、試料４０の長手方向に張力を付与するための張力付与レバー６６が配置されている。例えば張力付与レバー６６を固定軸に対して時計回りに回転すると試料４０の長手方向に張力が付与される。試料４０の長手方向に張力が付与されると、その反作用の力により、第１保持部１０および第２保持部２０には、筒状体３０の長手方向に沿って筒状体３０を挟む向きの圧力が生じる。その結果、第１保持部１０および第２保持部２０に挟まれるようにして筒状体３０が固定される。

図３および図４を参照して、第１ベース部材５２は、試料４０が貫通するための第１貫通孔４８を有する。また第２ベース部材７２は、試料４０が貫通するための第２貫通孔８８を有する。試料４０と第１貫通孔４８および第２貫通孔８８とが接触しないように、第１貫通孔４８と第２貫通孔８８とは、第１把持部５４と第２把持部７８とを結ぶ直線と第１ベース部材５２または第２ベース部材７２とが交差する位置にそれぞれ設けられる。第１貫通孔４８および第２貫通孔８８は、それぞれ、試料４０を測定位置に設置したときに第１貫通孔４８および第２貫通孔８８の内壁と試料４０とが接触しないような大きさを有するように形成される。

第１ベース部材５２の第１貫通孔４８の中心軸と、凸部５０の中心軸とは一致することが好ましい。また第２ベース部材７２の第２貫通孔８８の中心軸と、凸部７０の中心軸とは一致することが好ましい。それぞれの貫通孔の中心軸と凸部の中心軸が一致する場合、Ｘ線源と試料４０との距離、および試料４０とＸ線検出器との距離を近づけてもその距離を一定にすることが容易となる。また第１ベース部材５２の第１貫通孔４８の中心軸と、凸部５０の中心軸と、第２ベース部材７２の第２貫通孔８８の中心軸と、凸部７０の中心軸とは、第１把持部５４と第２把持部７８とを結ぶ直線上に存在することが好ましい。この場合、Ｘ線源と試料４０との距離、および試料４０とＸ線検出器との距離を近づけてもその距離を一定にすることが一層容易となる。その結果、試料４０の外周に沿って均一な分析を行うことができる。

Ｘ線ＣＴ分析においては、Ｘ線ＣＴ分析装置内部のサンプルステージ上に試料４０を設置したＸ線ＣＴ分析用治具１が載置され、Ｘ線源に対してＸ線ＣＴ分析用治具１を回転させたり移動させたりしてＸ線の照射位置を変更することで試料４０を多面的に分析する。このとき、筒状体３０が固定されていなければ測定中に筒状体３０が離脱してしまうため、適切にＸ線ＣＴ分析を行うことができない。本実施の形態におけるＸ線ＣＴ分析用治具１においては、上述のように第１保持部１０および第２保持部２０に挟まれるようにして筒状体３０が保持される。そのため、Ｘ線ＣＴ分析の間に筒状体３０が脱離することがなく、Ｘ線ＣＴ分析を行うことが可能となる。加えて、筒状体３０の周囲には筒状体３０を保持するための柱などの障害物が存在しないことから、試料４０の外周に沿った任意の方向から試料４０に対しＸ線を照射し、線状の試料４０全体を分析することができる。

第１保持部１０および第２保持部２０の大きさや形状は、測定する試料４０に合わせて適宜変更することができる。また筒状体３０の長さや径についても適宜変更可能である。したがって設計の自由度が高い。たとえば、Ｘ線ＣＴ分析装置の内部の空間の大きさを考慮して、その空間内に収まるようＸ線ＣＴ分析用治具１を設計することが容易である。

なお上記実施の形態において、張力検出デバイス８２は第２支持軸８４に配置されていたが、第１支持軸６８側に配置されていてもよい。また張力検出デバイス８２を省略することも可能である。たとえばＸ線ＣＴ分析用治具１とは別の装置により張力を検出するようにしてもよい。

上記実施形態においては、円盤状の形状を有する第１のベース部材５２および第２のベース部材７２を用いたが、第１のベース部材５２および第２のベース部材７２の形状は特に限定されない。また凸部５０および凸部７０については適宜省略することも可能である。また凸部に代えて、筒状体３０の外径よりも幾分大きな直径を有し、筒状体３０を収容する凹部を設けてもよい。さらに、凸部５０および凸部７０に代えて、筒状体３０の保持を補助するための他の機構を設けてもよい。

図１および図２においては、試料４０の長手方向に張力を付与する機構および張力付与レバー６６を支持部１０側に設置した例を示したが、上記機構および張力付与レバーは支持部２０側に配置されていてもよい。この場合には、支持部２０が第１の支持部となる。

本実施の形態に係るＸ線ＣＴ分析用引張治具１に用いたＸ線ＣＴ分析により分析される線状の試料４０の例としては、鋼撚り線や鋼単線等の鋼線、銅線、電力ケーブルなどのケーブルが挙げられる。

［Ｘ線ＣＴ分析におけるＸ線ＣＴ分析用引張治具１の使用方法］
Ｘ線ＣＴ分析用引張治具１を用いたＸ線ＣＴ分析を行う場合の使用方法の一例を示す。まず鋼撚り線などの線状の試料４０を準備する。第１開閉操作部６４および第２開閉操作部８６を所定の方向に回転させることにより第１把持部５４および第２把持部７８をそれぞれ開放する。線状の試料４０の一方の端部を第２把持部７８の挿入孔９４に挿入し、第２把持部７８が閉鎖する方向に第２開閉操作部８６を回転させて試料４０の一方の端部を固定する。次に線状の試料４０の固定されていない側の端部を、第２ベース部材７２の第２貫通孔８８、筒状体３０の中空部分、第１ベース部材５２の第１貫通孔４８の順に通過させる。このとき、筒状体３０の両端を、第１ベース部材５２の凸部５０および第２ベース部材７２の凸部７０にはめ込む。次に、第２把持部７８に把持された側とは反対側の試料４０の端部を第１把持部５４の挿入孔９４に挿入し、第１把持部５４が閉鎖する方向に第１開閉操作部６４を回転させて試料４０のもう一方の端部を固定する。張力付与レバー６６を中心軸に対して時計方向に回転させて張力を付与する。張力は張力検出デバイス８２を通じて検出される。必要に応じて、検出される張力の値を見ながら張力付与レバー６６を操作し所定の張力に調整する。この状態においては、第１保持部１０および第２保持部２０には、上記張力の反作用として、筒状体３０を両側から挟むように圧力が生じる。この圧力により、筒状体３０は容易には脱離しない程度に第１保持部１０と第２保持部２０との間に固定される。

このように筒状体３０が固定され、試料４０が保持されたＣＴ分析用引張治具１を、Ｘ線ＣＴ分析装置の内部の、上下運動および回転運動が可能なサンプルステージの上に載置する。Ｘ線ＣＴ分析装置内においては、Ｘ線源により出射されたＸ線が、図１の矢印Ｄ_１の方向から試料４０に対し照射される。試料４０を透過したＸ線は、試料４０を挟んでＸ線源と対向する側に配置された検出器によって検出される。矢印Ｄ_１の方向からＸ線を照射しながら、サンプルステージを上下運動または回転運動させることにより、試料４０全体に対する透過Ｘ線のデータが得られる。その透過Ｘ線のデータを解析することにより、試料４０の内部の断層画像を得ることができる。なお、Ｘ線ＣＴ分析装置、サンプルステージ、Ｘ線源および検出器は図面内に図示していない。

［測定例］
本実施の形態に係るＸ線ＣＴ分析用治具１を用いたＸ線ＣＴ分析により得られる断層画像の一例を図６〜図８に示す。図６〜図８は鋼撚り線のＸ線ＣＴ分析により得られる断層画像である。断層画像内に見られる白い円状の部分は撚り線内の被覆ゴムを示す。図７は試料４０の長手方向に１０Ｎの張力を付与した状態における撚り線内部の構造を示す断層画像の拡大図である。また図８は試料４０の長手方向に７０Ｎの張力を付与した状態における鋼撚り線内部の構造を示す断層画像の拡大図である。図７と図８を比較して、長手方向に７０Ｎの張力を付与した状態を示す図８の画像の方が素線同士の間隔が近接していることがわかる。このように、張力を付与することにより鋼撚り線の試料４０内部の構造に変化が生じていることが確認できる。以上の通り、本実施の形態の本実施の形態に係るＸ線ＣＴ分析用治具１を用いてＸ線ＣＴ分析を行うと、試料４０の長手方向に付与される張力の違いによる内部構造の変化が確認できた。

以上のように、本実施の形態におけるＸ線ＣＴ分析用治具１は、設計の自由度が高く、張力を付与した状態で線状の試料４０をＸ線ＣＴ分析するのに充分な広さの測定範囲と充分な分析精度とが確保できる。また測定範囲に該当する筒状体３０、および筒状体３０を挟むようにして保持する第１の保持部１０および第２の保持部２０を備えることで、Ｘ線ＣＴ分析の際にＸ線ＣＴ分析用治具１を回転させたり移動させたりしても筒状体３０が固定されたまま保持される。加えて、筒状体３０の周囲に柱などの障害物が存在しないことから、線状の試料４０の外周に沿った任意の方向から、試料４０に対してＸ線を照射し、線状の試料４０全体を分析することができる。このようにして、Ｘ線ＣＴ分析装置の内部に格納することが可能で、張力を付与した状態で線状の試料のＸ線ＣＴ分析を実施する際に、充分な広さの測定範囲と充分な分析精度とが確保できるＸ線ＣＴ分析用治具を提供することが可能となる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、どのような面からも制限的なものではないと理解されるべきである。本発明の範囲は上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本願のＸ線ＣＴ分析用治具は、張力を付与した状態での線状の試料のＸ線ＣＴ分析が求められる技術分野において、特に有利に適用され得る。

１ Ｘ線ＣＴ分析用治具
１０ 第１保持部
２０ 第２保持部
３０ 筒状体
４０ 試料
４８ 第１貫通孔
５０ 凸部
５２ 第１ベース部材
５２Ａ，５２Ｂ 主面
５４ 第１把持部
５６，５８，６０ 支柱
６２ 基部
６２Ａ 主面
６４ 第１開閉操作部
６６ 張力付与レバー
６８ 第１支持軸
７０ 凸部
７２ 第２ベース部材
７４，７６ 支柱
７８ 第２把持部
８０ 天板
８０Ａ 主面
８１ 信号送信用ケーブル
８２ 張力検出デバイス
８４ 第２支持軸
８６ 第２開閉操作部
８８ 第２貫通孔
９１，９２，９３ 爪部
９４ 挿入孔

Claims (3)

1. Ｘ線ＣＴ分析装置の内部において線状の試料の長手方向に張力を付与した状態で前記試料を保持するＸ線ＣＴ分析用治具であって、
   中空筒状の形状を有し、Ｘ線を透過する材料からなる筒状体と、
   前記筒状体の長手方向の一方の端部に接触して配置され、前記試料の一部である第１部分を保持するための第１保持部と、
   前記筒状体の長手方向の他方の端部に接触して配置され、前記試料の前記第１部分とは離れた一部である第２部分を保持するための第２保持部と、を備え、
   前記第１保持部は、
   前記筒状体の前記一方の端部に接触し、前記試料が貫通するための第１貫通孔を有する第１ベース部材と、
   前記第１ベース部材から見て前記筒状体とは反対側に配置され、前記試料の前記第１部分を把持する第１把持部と、
   前記第１把持部を前記第１ベース部材に対して支持する第１支持部と、を含み、
   前記第２保持部は、
   前記筒状体の前記他方の端部に接触し、前記試料が貫通するための第２貫通孔を有する第２ベース部材と、
   前記第２ベース部材から見て前記筒状体とは反対側に配置され、前記試料の前記第２部分を把持する第２把持部と、
   前記第２把持部を前記第２ベース部材に対して支持する第２支持部と、を含み、
   前記第１支持部は、前記第１把持部を前記第１ベース部材から離れる側に変位可能に支持することにより前記試料の長手方向に張力を付与可能となっている、Ｘ線ＣＴ分析用治具。
2. 前記筒状体の長手方向の長さは５０ｍｍ以上である、請求項１に記載のＸ線ＣＴ分析用治具。
3. 前記筒状体の外径は３０ｍｍ以下である、請求項１又は請求項２に記載のＸ線ＣＴ分析用治具。