JPH0572150A - X線検査装置 - Google Patents

X線検査装置

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JPH0572150A
JPH0572150A JP3237729A JP23772991A JPH0572150A JP H0572150 A JPH0572150 A JP H0572150A JP 3237729 A JP3237729 A JP 3237729A JP 23772991 A JP23772991 A JP 23772991A JP H0572150 A JPH0572150 A JP H0572150A
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JP
Japan
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ray
sample
semiconductor detector
rays
collimator
Prior art date
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Pending
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JP3237729A
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English (en)
Inventor
Shoji Kamata
省司 蒲田
Shigeru Izumi
滋 出海
Hiroshi Kitaguchi
博司 北口
Katsutoshi Sato
克利 佐藤
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 製造コストの低減と、SNの向上と、測定精
度の向上と、使い勝手の向上を可能とする。 【構成】 回転する試料にX線を入射するX線源と、上
記試料を透視したX線を絞るため、放射状にスリットを
形成したコリメータと、上記スリットからのX線ビーム
を有感部で入射してX線を検出する半導体検出器を設け
たX線検査装置において、上記半導体検出部と上記試料
の上下方向回転軸心と平行な面に対し、略直角以外の角
度で、かつX線ビームの延長線に対し、迎角で傾斜して
設置したので、試料での散乱X線が半導体検出器に入射
するのを防止するとともに、有感部の全面もしくは1部
でスリットからのX線ビームを確実に照射することがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はX線検査装置に係り、と
くに、散乱したX線の入射による測定誤差を防ぎ、測定
精度の向上に好適なX線検査装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のX線検査装置は、たとえば、アイ
・イ−・イ−・イ−,トランザクション,オン,ニュー
クリアー,サイエンス,エヌエス−28,1(IEE
E,Trans,Nucl,Scie,NS−28,
1)(1984)(pp47〜49)に記載されている
ように、半導体検出器を、その有感面がX線の照射方向
に対して平行になるように複数個隣接して設置するとと
もに、該半導体検出器とX線源との間に試料のみを設置
したものが紹介されている。
【0003】また、たとえば、特開昭56−16857
8号公報に記載されているように、被写体の体軸を略中
心軸としてこの中心軸に略直角な平面内にリング状に配
列固定された多数の放射線検出器を設け、該放射線検出
器の内側には、中心軸方向に2層になっているスリット
配列を有するとともに、該スリットを中心軸に直角な平
面内において中心軸に対して角度を変えて形成し、各層
のスリットを通った放射線が同時に1個の放射線検出器
に入射しないようにした回転コリメータを設置したもの
が提案されている。
【0004】さらに、たとえば、特開昭57−1616
77号公報に記載されているように、放射線検出器内部
に電極板から放出される二次電子の放出能が材質により
異なる性質を利用して、X線光学のアライメントを測定
できる電極群を組み込んで定量的な調整を行ないアライ
メントズレ量の調整を行なうものが提案されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記第1の従来技術は
低エネルギーのX線を利用する場合には、有用である
が、X線エネルギーが数百KeV以上の中高エネルギー
X線CT装置に用いた場合には半導体検出器とX線源の
間に試料しか存在しないため、半導体検出器には試料を
透過したX線以外に試料で散乱したX線も入射する。X
線エネルギーが低い場合、たとえば従来のX線CTでは
X線エネルギーは最大140KeVであるが、この場合
試料に入射したX線の試料との相互作用は光電効果によ
るX線の吸収が大部分であり、試料で散乱するX線の量
は極めて僅かであるので、散乱X線が検出器に入射する
量は無視できるほど小さい。しかるに、X線エネルギー
が数百KeV以上に高くなると、試料に入射したX線が
試料で散乱される量も増加する。したがって、検出器で
はこの散乱されたX線も入射し検出されるため、測定値
に誤差が生じ断層像劣化の原因になるという問題があっ
た。また試料からの散乱X線を除去するために検出器の
前面にコリメータを設けた場合、コリメータに形成され
たスリット幅が0.2mm程度と極めて細く、かつ半導
体検出器の有感部幅も0.1〜0.2mm程度と極めて
薄いので、コリメータスリットの延長上に半導体検出器
の有感部を設置するのが困難であり、コリメータスリッ
トと半導体検出器の位置ずれにより検出感度が低下する
という問題があった。
【0006】また、第2の従来技術は、上記第1の従来
技術と同様低エネルギーのX線を利用する場合には有用
かも知れないが、X線エネルギーが数百KeV以上の中
高エネルギーX線CT装置に用いた場合には、放射線検
出器の有感部がコリメータスリットに対向しているた
め、コリメータスリットからの放射線が有感部より反射
して散乱する放射線の量が増加し、測定値に誤差を生
じ、断層像劣化の原因になるという問題があった。これ
に加えて半周もしくは1/4周にスリットを形成した複
数のコリメータを設置する必要があるため、構成が複雑
となるのみでなく、コリメータの交換が面倒でかつ容易
に製作できないため、製造コストが高くなるという問題
があった。
【0007】さらに、第3の従来技術は、X線源と、X
線検出器との間には被検体のみしか存在しないため、X
線検出器には被検体を透過したX線以外は試料で散乱し
た多量のX線も入射しようとするので、これを防止する
には、X線検出器が大型化し、かつ、電極群の構成が複
雑化し、製造コストが高くなるという問題があった。
【0008】本発明の第1の目的は、試料での散乱X線
が半導体検出器に入射するのを防止して半導体検出器の
測定誤差を低下するとともに、半導体検出器とコリメー
タ間のアライメント調整を容易にして製造コストの低減
を可能とする半導体検出装置を提供することにある。
【0009】本発明の第2の目的は、X線の利用効率を
高め、半導体検出器の出力を増加してSNの向上を可能
とするX線検査装置を提供することにある。
【0010】本発明の第3の目的は、半導体検出器間の
散乱X線によるクロストークを低下させ、半導体検出器
の測定精度の向上を可能とするX線検査装置を提供する
ことにある。
【0011】本発明の第4の目的は、コリメータと半導
体検出器の交換を可能にして使い勝手の向上を可能とす
る半導体検査装置を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記第1の目的を達成す
るために、第1の発明は、回転する試料にX線を入射す
るX線源と、上記試料を透視したX線の大きさを絞るた
め、放射状にスリットを形成したコリメータと、上記ス
リットからのX線ビームを有感部で入射してX線を検出
する半導体検出器とを設けたX線検査装置において、上
記半導体検出器の上記有感部と上記試料の上下方向回転
軸心と平行な面に対し、略直角以外の角度でかつ、上記
スリットからのX線ビームの延長線に対し、迎角で傾斜
して設置したものである。
【0013】また、上記第2の目的を達成するために、
第2の発明は、回転する試料にX線を入射するX線源
と、上記試料を透視したX線の大きさを絞るため、放射
状にスリットを形成したコリメータと、上記スリットか
らのX線ビームを有感部で入射してX線を検出する半導
体検出器とを設けたX線検査装置において、上記半導体
検出部の上記有感部を上記スリットからのX線ビームの
延長線上にあって平行に設置したものである。
【0014】また、上記第3の目的を達成するために、
第3の発明は、上記第1もしくは第2の発明のX線検査
装置において、上記半導体検出器の隣接する半導体検出
器との間に遮へい材を設置したものである。
【0015】また、上記第4の目的を達成するために第
4の発明は、上記第1もしくは第2もしくは第3の発明
のX線CT検出装置において、上記コリメータおよび上
記半導体検出器を取外し自在に組み付けたものである。
【0016】
【作用】第1の発明によれば、半導体検出器の有感部を
試料の上下方向回転軸心と平行な面に対し、略直角でな
い角度で傾斜し、かつX線ビームの延長線に対し迎角で
傾斜して設置したので、試料での散乱X線が半導体検出
器に入射するのを防止して半導体検出器の測定誤差を低
下するとともに、有感部の全面もしくは1部のいずれか
一方でスリットからのX線ビームを確実に照射すること
ができ、半導体検出器とコリメータ間のアライメント調
整を容易にすることができ、これによってX線検査装置
の製造コストを低減することができる。
【0017】また、第2の発明によれば、半導体検出器
の有感部をスリットからのX線ビームの延長線上にあっ
て平行に設置したので、X線の利用効率が高くなり、半
導体検出器の出力が増加してSNを向上することができ
る。
【0018】また、第3の発明によれば、半導体検出器
の隣接する半導体検出器の間に遮へい材を設置したの
で、X線検出器間の散乱X線によるクロストークを低下
させ、半導体検出器の測定精度を向上することができ
る。
【0019】また、第4の発明によれば、コリメータと
半導体検出器を取外し自在に組み付けたので、コリメー
タもしくは半導体検出器との交換が可能となるとともに
アライメント調整が容易となり、使い勝手を向上するこ
とができる。
【0020】
【実施例】以下、本発明の一実施例を示す図1について
説明する。
【0021】図1に示すように、X線源1からのX線
は、回転する試料2を透過したのち、コリメータ3に当
たる。コリメータ3には放射線に複数個形成されたスリ
ットによりX線は絞られX線ビーム4となる。半導体検
出器5には通常空乏層と云われる有感部51が設けられ
ている。該有感部51はX線ビーム4が照射すると、X
線のフォトンを電流に変換して信号処理回路7に送り、
増幅される。また、上記半導体検出器5は検出器固定具
6に固定支持されている。このときの検出器固定具6に
半導体検出器5が取り付けられる面は、上記試料2の上
下方向回転軸心に対し、略直角以外の角度で、かつX線
ビーム4の延長線に対して迎角で傾斜するX線ビーム4
が確実に照射するようにしている。この傾斜角度はX線
ビーム4の延長線に対し小さいほど有感部51にX線ビ
ーム4が照射する面積が大きくなるので、検出感度は向
上する。
【0022】したがって、上記の実施例によれば、コリ
メータ3により試料2またはその周囲で散乱したX線が
半導体検出器5に入射するのを防止し、半導体検出器5
の測定誤差を少なくすることができる。また、コリメー
タ3によりX線ビーム4は絞られるのを含め、CT断層
像において分解能を向上させることができる。さらに半
導体検出器5の有感部51が上記試料2の上下方向回転
軸心に対し、略直角以外の角度で、かつ、コリメータ3
のスリットからのX線ビーム4の延長線に対して傾斜し
て設置されているので、有感部51をX線ビーム4の延
長線に設置するのが容易になるとともに、アライメント
調整が容易になり、これによって製造コストの低下をは
かることができる。また、検出器固定具6の端面にコリ
メータ3を交換可能に取付けることにより、たとえ半導
体検出器5に不具合が生じても交換後の半導体検出器5
のアライメント調整が容易となり、使い勝手が向上す
る。また、検出器固定具6をタングステンなどの放射線
遮へい効果を有する材料にて形成することにより、半導
体検出器5間のクロストークを減少させることができ
る。
【0023】つぎに、本発明の他の一実施例を示す図2
について説明する。
【0024】図2では、コリメータ3と半導体検出器5
との組み合せを示す。コリメータ3は、測定対象や目的
によりスリットを変えて使用することがある。そこで、
あらかじめ複数種類(図では4種類)のコリメータ3を
製作しておく。この場合、スリットの最小幅は0.1〜
0.2mm程度となり、また有感部51の厚さも通常
0.1〜0.2mm程度である。そのため、半導体検出
器5の有感部51が、コリメータ3のスリットからのX
線ビーム4の延長線の方向と平行に設置されていれば半
導体検出器5とコリメータ3とのアライメント調整はミ
クロン単位で行う必要があり極めて困難である。とくに
半導体検出器5が多チャンネルの場合には、そのアライ
メント調整は不可能に近く、コリメータ3を交換するこ
とができなくなる。これに対して上記実施例では、半導
体検出器5の有感部51が上記試料2の上下方向回転軸
心に対し略直角以外の角度で、かつ、X線ビーム4の延
長線の方向に対して迎角で傾斜しX線ビーム4が有感部
51に確実に照射するように構成されているので、コリ
メータ3の交換が容易となり、使い勝手が向上するばか
りでなく、測定目的によってコリメータ3を選択できる
ので、最適な測定ができる。
【0025】つぎに、本発明のさらに他の一実施例を示
す図3について説明する。
【0026】図3に示すように、半導体検出器5の有感
部51がコリメータ3のスリットからのX線ビーム4の
延長上にあってX線ビーム4の延長方向に平行に設置し
ている。したがって、本実施例においては、有感部51
全面がX線ビーム4内にあるため、X線の利用効率が高
くなり、半導体検出器5の検出出力が増加し、これによ
ってSN向上をはかることができる。なお、上記実施例
は、X線CT検査装置に実施した場合について説明した
が、CTによるX線検査装置にも適用できることは云う
までもない。
【0027】
【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるので、以下に記載されるような効果を奏する。
【0028】第1の発明によれば、半導体検出部の有感
部を試料の上下方向回転軸心と平行な面に対し、略直角
以外の角度で、かつ、スリットからのX線ビームの延長
線に対し、迎角で傾斜して設置したので、試料での散乱
光線が半導体検出器に入射するのを防止して半導体検出
器の測定誤差を低下するとともに、有感部の全部または
1部のいずれか一方でスリットからのX線ビームを確実
に照射することができ、半導体検出器とコリメータ間の
アライメント調整を容易にすることができ、これによっ
てX線検査装置の製造コストを低減することができる。
【0029】また、第2の発明によれば、半導体検出器
の有感部をスリットからのX線ビームの延長線上にあっ
て平行に設置したので、X線の利用効率が高くなり、半
導体検出器の出力が増加してSNを向上することができ
る。
【0030】また、第3の発明によれば、半導体検出器
の隣接する半導体検出器の間に遮へい材を設置したの
で、半導体検出器間の散乱X線によるクロストークを低
下させ、半導体検出器の測定精度を向上することができ
る。
【0031】また、第4の発明によれば、コリメータと
半導体検出器を取外し自在に組み付けたので、コリメー
タもしくは半導体検出器の交換が可能となるとともにア
ライメント調整が容易となり、使い勝手を向上すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示すX線CT検査装置のシ
ステム図
【図2】本発明の他の一実施例を示す図
【図3】本発明のさらに他の一実施例を示す図
【符号の説明】
1…X線源、2…試料、3…コリメータ、4…X線ビー
ム、5…半導体検出器、6…検出器固定具、7…信号処
理回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 克利 茨城県日立市森山町1168番地 株式会社日 立製作所エネルギー研究所内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転する試料にX線を入射するX線源
    と、上記試料を透視したX線の大きさを絞るため、放射
    状にスリットを形成したコリメータと、上記スリットか
    らのX線ビームを有感部で入射してX線を検出する半導
    体検出器を設けたX線検査装置において、上記半導体検
    出器の上記有感部を上記試料の上下方向回転軸心と平行
    な平面に対し、略直角以外の角度で、かつ上記スリット
    からのX線ビームの延長線に対し迎角で傾斜して設置し
    たことを特徴とするX線検査装置。
  2. 【請求項2】 回転する試料にX線を入射するX線源
    と、上記試料を透視したX線の大きさを絞るため、放射
    状にスリットを形成するコリメータと、上記スリットか
    らのX線ビームを有感部で入射してX線を検出する半導
    体検出部を設けたX線検査装置において、上記半導体検
    出器の上記有感部を上記スリットからのX線ビームの延
    長線上にあって平行に設置したことを特徴とするX線検
    査装置。
  3. 【請求項3】 上記半導体検出器は、隣接する半導体検
    出器との間に遮へい材を設置したことを特徴とする請求
    項1もしくは2記載のX線検査装置。
  4. 【請求項4】 上記コリメータと上記半導体検出器は、
    取外し自在に組み付けられていることを特徴とする請求
    項1,2,3のいずれかの項に記載のX線検査装置。
JP3237729A 1991-09-18 1991-09-18 X線検査装置 Pending JPH0572150A (ja)

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JP3237729A JPH0572150A (ja) 1991-09-18 1991-09-18 X線検査装置

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JP3237729A JPH0572150A (ja) 1991-09-18 1991-09-18 X線検査装置

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JPH0572150A true JPH0572150A (ja) 1993-03-23

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JP3237729A Pending JPH0572150A (ja) 1991-09-18 1991-09-18 X線検査装置

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JP (1) JPH0572150A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0585641A1 (de) * 1992-08-12 1994-03-09 Siemens Aktiengesellschaft Röntgendiffraktometer
WO2000054072A1 (en) * 1999-03-10 2000-09-14 Mamea Imaging Ab Method and apparatus for detecting x-rays and use of such an apparatus
KR20160010798A (ko) * 2014-07-18 2016-01-28 한국원자력연구원 원전연료 감마스캐닝 시스템 테스트용 표준봉 제작을 위한 시준기 및 그 제작방법

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20160010798A (ko) * 2014-07-18 2016-01-28 한국원자력연구원 원전연료 감마스캐닝 시스템 테스트용 표준봉 제작을 위한 시준기 및 그 제작방법

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