JPH04319654A - 散乱ｘ線検査装置 - Google Patents
散乱ｘ線検査装置Info
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- JPH04319654A JPH04319654A JP3088150A JP8815091A JPH04319654A JP H04319654 A JPH04319654 A JP H04319654A JP 3088150 A JP3088150 A JP 3088150A JP 8815091 A JP8815091 A JP 8815091A JP H04319654 A JPH04319654 A JP H04319654A
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- rays
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Landscapes
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
［発明の目的］
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、散乱Ｘ線を用いて被検
査体の内部を透視する散乱Ｘ線検査装置に関する。
査体の内部を透視する散乱Ｘ線検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】Ｘ線を被検査体に照射し、その透過した
Ｘ線量から、被検査体の内部構造を可視化できることは
広く知られている。また、Ｘ線が被検査体に入射したと
きに、そのＸ線の一部は被検査体を構成する物質の原子
により散乱されることを利用して、被検査体の内部構造
を可視化することが行なわれている。これは、図２に示
すようにＸ線発生器１から被検査体２にＸ線を照射し、
被検査体２からの後方散乱Ｘ線をＸ線検出器３により検
出する。
Ｘ線量から、被検査体の内部構造を可視化できることは
広く知られている。また、Ｘ線が被検査体に入射したと
きに、そのＸ線の一部は被検査体を構成する物質の原子
により散乱されることを利用して、被検査体の内部構造
を可視化することが行なわれている。これは、図２に示
すようにＸ線発生器１から被検査体２にＸ線を照射し、
被検査体２からの後方散乱Ｘ線をＸ線検出器３により検
出する。
【０００３】このように、コンプトン効果による散乱Ｘ
線を用いて被検査体２の内部を調べると、低原子番号の
物質は良くＸ線を散乱する。そのため、これまで透過Ｘ
線では素通しになり、捕えることが困難であった低原子
番号の物質（非金属等）でも可視化が可能となる。この
原理を応用して散乱Ｘ線画像でＸ線を透過しにくい物質
と混在した低原子番号の物質すなわちプラスチック、あ
るいは粉体等の透視像が見えるようになった。
線を用いて被検査体２の内部を調べると、低原子番号の
物質は良くＸ線を散乱する。そのため、これまで透過Ｘ
線では素通しになり、捕えることが困難であった低原子
番号の物質（非金属等）でも可視化が可能となる。この
原理を応用して散乱Ｘ線画像でＸ線を透過しにくい物質
と混在した低原子番号の物質すなわちプラスチック、あ
るいは粉体等の透視像が見えるようになった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな散乱Ｘ線を用いて被検査体２の内部を検査する場合
、散乱Ｘ線の強度が小さいことから、従来方式の透過Ｘ
線よりも感度が低い。またこれを解消しようとして大き
な受口面積のＸ線検出器３を用いると図１のように、Ｘ
線が物体内のＡ点から散乱した散乱Ｘ線Ｘａ と、Ａ点
で散乱されて物質内を進んでＢ点で再度散乱を受けた散
乱Ｘ線Ｘｂ が共にＸ線検出器３へ入射する。
うな散乱Ｘ線を用いて被検査体２の内部を検査する場合
、散乱Ｘ線の強度が小さいことから、従来方式の透過Ｘ
線よりも感度が低い。またこれを解消しようとして大き
な受口面積のＸ線検出器３を用いると図１のように、Ｘ
線が物体内のＡ点から散乱した散乱Ｘ線Ｘａ と、Ａ点
で散乱されて物質内を進んでＢ点で再度散乱を受けた散
乱Ｘ線Ｘｂ が共にＸ線検出器３へ入射する。
【０００５】本来、Ｘ線検出器３はＡ点からの散乱Ｘ線
Ｘａ のみを捕えたいのであっても、Ｂ点からの余分な
散乱Ｘ線Ｘｂ も同時に検出してしまい、これは散乱Ｘ
線画像の空間分解能を低下させるという問題点があった
。
Ｘａ のみを捕えたいのであっても、Ｂ点からの余分な
散乱Ｘ線Ｘｂ も同時に検出してしまい、これは散乱Ｘ
線画像の空間分解能を低下させるという問題点があった
。
【０００６】仮にＸ線検出器３の受口面積を小さくした
ところで、この受口面上で散乱Ｘ線Ｘａ と交わるよう
に散乱される散乱Ｘ線は散乱Ｘ線Ｘａ とは分離するこ
とができない。また、このようなＸ線検出器３の受口面
積を小さくすることは感度低下につながるという問題点
があった。
ところで、この受口面上で散乱Ｘ線Ｘａ と交わるよう
に散乱される散乱Ｘ線は散乱Ｘ線Ｘａ とは分離するこ
とができない。また、このようなＸ線検出器３の受口面
積を小さくすることは感度低下につながるという問題点
があった。
【０００７】本発明の目的は、低原子番号の原子から構
成される物質を可視化できるという散乱Ｘ線画像の長所
をそこなうことなく、散乱Ｘ線画像の空間分解能を高め
て鮮明な画像を得ることのできる散乱Ｘ線検査装置を提
供するものである。 ［発明の構成］
成される物質を可視化できるという散乱Ｘ線画像の長所
をそこなうことなく、散乱Ｘ線画像の空間分解能を高め
て鮮明な画像を得ることのできる散乱Ｘ線検査装置を提
供するものである。 ［発明の構成］
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は以上の目的を構
成するために、Ｘ線を放射するＸ線発生器と、このＸ線
発生器の放射するＸ線をＸ線ビームにコリメートし、被
検査体に走査するＸ線ビーム走査器と、この被検査体か
ら散乱する散乱Ｘ線を検出する散乱Ｘ線検出器と、被検
査体から散乱する散乱Ｘ線のエネルギースペクトルを分
析するエネルギースペクトル分析器と、このエネルギー
スペクトル分析器が分析した散乱Ｘ線のエネルギースペ
クトルのあるエネルギー範囲の散乱Ｘ線を、散乱Ｘ線検
出器の出力する散乱Ｘ線信号から選択して出力する選択
手段と、この選択手段から出力される散乱Ｘ線信号から
散乱Ｘ線画像信号に変換する画像処理器と、画像処理器
の出力する散乱Ｘ線画像信号により被検査体の検査面に
対する散乱Ｘ線画像を表示する画像表示器とを有するこ
とを特徴とするものである。
成するために、Ｘ線を放射するＸ線発生器と、このＸ線
発生器の放射するＸ線をＸ線ビームにコリメートし、被
検査体に走査するＸ線ビーム走査器と、この被検査体か
ら散乱する散乱Ｘ線を検出する散乱Ｘ線検出器と、被検
査体から散乱する散乱Ｘ線のエネルギースペクトルを分
析するエネルギースペクトル分析器と、このエネルギー
スペクトル分析器が分析した散乱Ｘ線のエネルギースペ
クトルのあるエネルギー範囲の散乱Ｘ線を、散乱Ｘ線検
出器の出力する散乱Ｘ線信号から選択して出力する選択
手段と、この選択手段から出力される散乱Ｘ線信号から
散乱Ｘ線画像信号に変換する画像処理器と、画像処理器
の出力する散乱Ｘ線画像信号により被検査体の検査面に
対する散乱Ｘ線画像を表示する画像表示器とを有するこ
とを特徴とするものである。
【０００９】
【作用】Ｘ線発生器から放射されたＸ線は、Ｘ線ビーム
走査器によりＸ線ビームにコリメートされて被検査体を
走査する。被検査体の検査面および検査面直下に低原子
番号の原子から構成される物質があると、その原子によ
りＸ線ビームは全立体角内に散乱されて散乱Ｘ線となる
。この散乱Ｘ線の一部はＸ線検出器の受口面に入射し、
検出される。ここで、波長λのＸ線が静止している質量
Ｍの原子に衝突して入射方向とφをなす方向に散乱する
とき、散乱Ｘ線の波長λ´との関係は次式で与えられる
。 ｈγ´＝ｈγ／（１＋（ｈ／ｍｏ ・Ｃ２ ））・
（１−ｃｏｓφ）） …式（１） λ＝Ｃ
／γ，λ´＝Ｃ／γ´
…式（２）γ，γ´：入射
、散乱Ｘ線の振動数 ｈ ：プランク定数 ｍｏ ：電子の静止質量 Ｃ ：光速 φ ：散乱角 このように、散乱Ｘ線の波長λは必ず入射Ｘ線の波長λ
´よりも長くなる。Ｘ線は、一般に連続する種々の波長
のＸ線であり、連続スペクトルを示している。
走査器によりＸ線ビームにコリメートされて被検査体を
走査する。被検査体の検査面および検査面直下に低原子
番号の原子から構成される物質があると、その原子によ
りＸ線ビームは全立体角内に散乱されて散乱Ｘ線となる
。この散乱Ｘ線の一部はＸ線検出器の受口面に入射し、
検出される。ここで、波長λのＸ線が静止している質量
Ｍの原子に衝突して入射方向とφをなす方向に散乱する
とき、散乱Ｘ線の波長λ´との関係は次式で与えられる
。 ｈγ´＝ｈγ／（１＋（ｈ／ｍｏ ・Ｃ２ ））・
（１−ｃｏｓφ）） …式（１） λ＝Ｃ
／γ，λ´＝Ｃ／γ´
…式（２）γ，γ´：入射
、散乱Ｘ線の振動数 ｈ ：プランク定数 ｍｏ ：電子の静止質量 Ｃ ：光速 φ ：散乱角 このように、散乱Ｘ線の波長λは必ず入射Ｘ線の波長λ
´よりも長くなる。Ｘ線は、一般に連続する種々の波長
のＸ線であり、連続スペクトルを示している。
【００１０】そこでエネルギースペクトル分析器により
Ｘ線検出器の出力を分析する。Ｘ線検出器の出力のうち
、この分析された低エネルギー側の信号成分は多重散乱
を受けたものとして、選択手段は除外して出力する。
Ｘ線検出器の出力を分析する。Ｘ線検出器の出力のうち
、この分析された低エネルギー側の信号成分は多重散乱
を受けたものとして、選択手段は除外して出力する。
【００１１】または、エネルギースペクトル分析器の出
力するエネルギースペクトルの特定範囲のエネルギーの
みを選択器により出力することで、被検査体の構成原子
の特性Ｘ線を検出する。選択手段の出力する散乱Ｘ線信
号から被検査体の検査面に対する散乱Ｘ線画像を画像処
理器で形成する。この画像処理器の出力する散乱Ｘ線画
像信号から、画像表示器は散乱Ｘ線画像を表示する。
力するエネルギースペクトルの特定範囲のエネルギーの
みを選択器により出力することで、被検査体の構成原子
の特性Ｘ線を検出する。選択手段の出力する散乱Ｘ線信
号から被検査体の検査面に対する散乱Ｘ線画像を画像処
理器で形成する。この画像処理器の出力する散乱Ｘ線画
像信号から、画像表示器は散乱Ｘ線画像を表示する。
【００１２】
【実施例】本発明による実施例を図面によって説明する
。
。
【００１３】図１において、１はＸ線発生器であり、Ｘ
線を照射する。４はＸ線ビーム走査器であり、Ｘ線発生
器１が照射するＸ線をＸ線ビームにコリメートし、被検
査体２の検査面にＸ線ビームを走査する。５はＸ線検出
器であり、被検査体２からの散乱Ｘ線を検出する。６は
パルス・ハイト・アナライザーであり、Ｘ線検出器５の
出力する散乱Ｘ線信号を分析し、散乱Ｘ線のエネルギー
スペクトルを測定する。測定したエネルギースペクトル
の低エネルギー側の信号成分を除外しデジィタル量に変
換して散乱Ｘ線量信号を出力する。７は画像メモリであ
り、Ｘ線ビーム走査器４に取付けられたＸ線ビームの走
査角検出器８の出力する被検査体２へのＸ線ビームのス
ポット位置信号に応じて、パルス・ハイト・アナライザ
ー６の散乱Ｘ線量信号を順次画像メモリ７に書き込んで
いく。９は画像処理器であり、画像メモリ７から順次散
乱Ｘ線量信号を読み出し、画像信号に変換してＣＲＴ１
０の画面に被検査体の散乱Ｘ線画像を表示する。
線を照射する。４はＸ線ビーム走査器であり、Ｘ線発生
器１が照射するＸ線をＸ線ビームにコリメートし、被検
査体２の検査面にＸ線ビームを走査する。５はＸ線検出
器であり、被検査体２からの散乱Ｘ線を検出する。６は
パルス・ハイト・アナライザーであり、Ｘ線検出器５の
出力する散乱Ｘ線信号を分析し、散乱Ｘ線のエネルギー
スペクトルを測定する。測定したエネルギースペクトル
の低エネルギー側の信号成分を除外しデジィタル量に変
換して散乱Ｘ線量信号を出力する。７は画像メモリであ
り、Ｘ線ビーム走査器４に取付けられたＸ線ビームの走
査角検出器８の出力する被検査体２へのＸ線ビームのス
ポット位置信号に応じて、パルス・ハイト・アナライザ
ー６の散乱Ｘ線量信号を順次画像メモリ７に書き込んで
いく。９は画像処理器であり、画像メモリ７から順次散
乱Ｘ線量信号を読み出し、画像信号に変換してＣＲＴ１
０の画面に被検査体の散乱Ｘ線画像を表示する。
【００１４】このように構成された実施例においては、
Ｘ線ビームのスポット位置と異なる位置からの多重散乱
による散乱Ｘ線を除去した散乱Ｘ線量信号を得ることが
できる。そのため、空間分解能の高い散乱Ｘ線画像を得
ることができる。
Ｘ線ビームのスポット位置と異なる位置からの多重散乱
による散乱Ｘ線を除去した散乱Ｘ線量信号を得ることが
できる。そのため、空間分解能の高い散乱Ｘ線画像を得
ることができる。
【００１５】なお、エネルギー分析装置であるパルス・
ハイト・アナライザー６の分析したエネルギースペクト
ルに対して、選択されたエネルギー値（Ｘ線の波長）を
、各々の元素の特性Ｘ線の波長に合わせることにより、
被検査体２の構成物質中の特定の元素の有無を知ること
が出来る。したがって、ある特定の元素が被検査体２に
含まれているか否かを知るためには、選択するＸ線の波
長をその求める元素の特性Ｘ線の波長（エネルギー）に
合せておくことで、その有無のみならず、特定元素の空
間的配置、すなわち特定元素を多く含む被検査体２の形
状までも表示することが出来る。このように、被検査体
２からの散乱Ｘ線をすべて検出し、その総Ｘ線量から画
像化せずに、特性Ｘ線から画像化する。
ハイト・アナライザー６の分析したエネルギースペクト
ルに対して、選択されたエネルギー値（Ｘ線の波長）を
、各々の元素の特性Ｘ線の波長に合わせることにより、
被検査体２の構成物質中の特定の元素の有無を知ること
が出来る。したがって、ある特定の元素が被検査体２に
含まれているか否かを知るためには、選択するＸ線の波
長をその求める元素の特性Ｘ線の波長（エネルギー）に
合せておくことで、その有無のみならず、特定元素の空
間的配置、すなわち特定元素を多く含む被検査体２の形
状までも表示することが出来る。このように、被検査体
２からの散乱Ｘ線をすべて検出し、その総Ｘ線量から画
像化せずに、特性Ｘ線から画像化する。
【００１６】他の実施例としては、エネルギースペクト
ルの選択範囲を変化させる方法もある。これは、Ｘ線ビ
ームの走査にともない、Ｘ線ビームの被検査体２への入
射角度は逐次変化する。このためＸ線検出器５へ入射す
る散乱Ｘ線の角度も被検査体２のどの位置で散乱された
かにより異なり、従ってＸ線検出器５へ入射する散乱Ｘ
線の波長は式（１），式（２）により、Ｘ線ビームの走
査にともない変化する。
ルの選択範囲を変化させる方法もある。これは、Ｘ線ビ
ームの走査にともない、Ｘ線ビームの被検査体２への入
射角度は逐次変化する。このためＸ線検出器５へ入射す
る散乱Ｘ線の角度も被検査体２のどの位置で散乱された
かにより異なり、従ってＸ線検出器５へ入射する散乱Ｘ
線の波長は式（１），式（２）により、Ｘ線ビームの走
査にともない変化する。
【００１７】従って、エネルギー分析装置であるパルス
・ハイト・アナライザー６の出力するエネルギースペク
トルに対しての選択されるエネルギー範囲が固定の場合
、被検査体２の端の方から散乱したＸ線ではたとえ１回
散乱であっても、Ｘ線検出器５の受口面に入射する散乱
Ｘ線量は少なくそのエネルギーは低くなっており、その
ため、１回散乱のＸ線であっても、多重散乱したものと
して除去されてしまう恐れがある。
・ハイト・アナライザー６の出力するエネルギースペク
トルに対しての選択されるエネルギー範囲が固定の場合
、被検査体２の端の方から散乱したＸ線ではたとえ１回
散乱であっても、Ｘ線検出器５の受口面に入射する散乱
Ｘ線量は少なくそのエネルギーは低くなっており、その
ため、１回散乱のＸ線であっても、多重散乱したものと
して除去されてしまう恐れがある。
【００１８】そこで、Ｘ線ビームの走査角度を走査角検
出器８により検出し、それに応じてパルス・ハイト・ア
ナライザー６の選択する散乱Ｘ線のエネルギー（波長）
範囲を変化させる。この方法で、Ｘ線ビームの被検査体
２上で散乱位置によらず、多重散乱Ｘ線の入射を防ぎ、
１回散乱のＸ線のみを捕える事ができる。
出器８により検出し、それに応じてパルス・ハイト・ア
ナライザー６の選択する散乱Ｘ線のエネルギー（波長）
範囲を変化させる。この方法で、Ｘ線ビームの被検査体
２上で散乱位置によらず、多重散乱Ｘ線の入射を防ぎ、
１回散乱のＸ線のみを捕える事ができる。
【００１９】また、パルス・ハイト・アナライザー６の
分析したエネルギースペクトルに対して選択されるエネ
ルギー範囲を変化させる代りに、Ｘ線発生器１の側で走
査角度に応じてＸ線管の管電圧を変化させ、Ｘ線エネル
ギーを変化させてもよい。さらに、Ｘ線ビームの走査角
度に応じて被検査物２を回転させ、Ｘ線ビームの入射角
度が一定になるようにしてもよい。
分析したエネルギースペクトルに対して選択されるエネ
ルギー範囲を変化させる代りに、Ｘ線発生器１の側で走
査角度に応じてＸ線管の管電圧を変化させ、Ｘ線エネル
ギーを変化させてもよい。さらに、Ｘ線ビームの走査角
度に応じて被検査物２を回転させ、Ｘ線ビームの入射角
度が一定になるようにしてもよい。
【００２０】
【発明の効果】本発明によれば、被検査体からの散乱Ｘ
線のエネルギースペクトルの内、特定のＸ線エネルギー
（Ｘ線波長）の範囲を検出することにより、多重散乱に
よる外乱Ｘ線を除去することができるので、空間分解能
の高い鮮明な散乱Ｘ線画像を得ることができる。そのた
め、検査精度の高い散乱Ｘ線検査装置を提供することが
できる。
線のエネルギースペクトルの内、特定のＸ線エネルギー
（Ｘ線波長）の範囲を検出することにより、多重散乱に
よる外乱Ｘ線を除去することができるので、空間分解能
の高い鮮明な散乱Ｘ線画像を得ることができる。そのた
め、検査精度の高い散乱Ｘ線検査装置を提供することが
できる。
【図１】本発明の実施例を示す散乱Ｘ線検査装置の構成
図である。
図である。
【図２】従来の散乱Ｘ線検査装置の構成図である。
１…Ｘ線発生器、２…被検査体、３…Ｘ線検出器、４…
Ｘ線ビーム走査器、５…Ｘ線検出器、６…パルス・ハイ
ト・アナライザー、７…画像メモリ、８…走査角検出器
、９…画像処理器、１０…ＣＲＴ。
Ｘ線ビーム走査器、５…Ｘ線検出器、６…パルス・ハイ
ト・アナライザー、７…画像メモリ、８…走査角検出器
、９…画像処理器、１０…ＣＲＴ。
Claims (1)
- 【請求項１】 Ｘ線を放射するＸ線発生器と、このＸ
線発生器の放射するＸ線をＸ線ビームにコリメートし、
被検査体に走査するＸ線ビーム走査器と、この被検査体
から散乱する散乱Ｘ線を検出する散乱Ｘ線検出器と、被
検査体から散乱する散乱Ｘ線のエネルギースペクトルを
分析するエネルギースペクトル分析器と、このエネルギ
ースペクトル分析器が分析した散乱Ｘ線のエネルギース
ペクトルのあるエネルギー範囲の散乱Ｘ線を、散乱Ｘ線
検出器の出力する散乱Ｘ線信号から選択して出力する選
択手段と、この選択手段から出力される散乱Ｘ線信号か
ら散乱Ｘ線画像信号に変換する画像処理器と、画像処理
器の出力する散乱Ｘ線画像信号より被検査体の検査面に
対する散乱Ｘ線画像を表示する画像表示器とを有するこ
とを特徴とする散乱Ｘ線検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3088150A JPH04319654A (ja) | 1991-04-19 | 1991-04-19 | 散乱ｘ線検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3088150A JPH04319654A (ja) | 1991-04-19 | 1991-04-19 | 散乱ｘ線検査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04319654A true JPH04319654A (ja) | 1992-11-10 |
Family
ID=13934907
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3088150A Pending JPH04319654A (ja) | 1991-04-19 | 1991-04-19 | 散乱ｘ線検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04319654A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008506124A (ja) * | 2004-07-08 | 2008-02-28 | パスポート システムズ， インク． | 物質の平均原子番号及び質量を求めるための方法及びシステム |
| JP2008545135A (ja) * | 2005-07-07 | 2008-12-11 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 多重散乱補正 |
| JP2012513023A (ja) * | 2008-12-19 | 2012-06-07 | クロメック リミテッド | 材料の特性評価のための装置及び方法 |
| JP2013190333A (ja) * | 2012-03-14 | 2013-09-26 | Hitachi Ltd | Ｘ線撮像装置およびｘ線撮像方法 |
-
1991
- 1991-04-19 JP JP3088150A patent/JPH04319654A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008506124A (ja) * | 2004-07-08 | 2008-02-28 | パスポート システムズ， インク． | 物質の平均原子番号及び質量を求めるための方法及びシステム |
| JP2008545135A (ja) * | 2005-07-07 | 2008-12-11 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 多重散乱補正 |
| JP2012513023A (ja) * | 2008-12-19 | 2012-06-07 | クロメック リミテッド | 材料の特性評価のための装置及び方法 |
| US8781072B2 (en) | 2008-12-19 | 2014-07-15 | Kromek Limited | Apparatus and method for characterisation of materials |
| JP2013190333A (ja) * | 2012-03-14 | 2013-09-26 | Hitachi Ltd | Ｘ線撮像装置およびｘ線撮像方法 |
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