JPH0743321A - Ｘ線検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 重元素を含む物体と軽元素を含む物体とが混
在していても両方の透過した画像を得ることができ、し
かも解像度を向上させたＸ線検査装置を提供する。 【構成】 被検査物３を透過したＸ線を検出して画像を
生成するＸ線検査装置において、１５０ＫＶ以上の高エ
ネルギーのＸ線と１５０ＫＶ未満の低エネルギーのＸ線
とを切り替え自在に被検査物に照射するＸ線源１と、被
検査物３を透過したＸ線を検出する検出器２と、検出器
２より得られる高エネルギー画像と低エネルギー画像と
を合成する画像合成手段５とを備えたことを特徴として
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被検査物を透過したＸ
線を検出して画像を生成するＸ線検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】空港や工場等において、Ｘ線検査装置を
用いた非破壊検査が行われている。Ｘ線検査装置は、Ｘ
線源から被検査物にＸ線を照射し、被検査物を透過した
Ｘ線を検出器で検出して透過画像を生成するものであ
る。これにより、空港では禁制品（銃刀砲、麻薬等）の
有無を検査したり、工場では溶接部の亀裂、欠陥等を検
査することができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この種
のＸ線検査装置のＸ線源は１５０ＫＶ以上の高エネルギ
ーＸ線を発生するか、または、１５０ＫＶ未満の低エネ
ルギーＸ線を発生するかのいずれか一方となっている。

【０００４】Ｘ線源から高エネルギーのＸ線が被検査物
に照射される場合には、金属等の重元素を含む物体の画
像が得られ、Ｘ線源から低エネルギーのＸ線が被検査物
に照射される場合には、プラスチック等の軽元素を含む
物体の画像が得られる。

【０００５】このため、例えば重元素を含む物体と軽元
素を含む物体とが同一容器内に混在する場合にはいずれ
か一方の物体の画像しか得られなかった。

【０００６】また、検出器には通常ライン状の検出器が
用いられており、検出器は透過Ｘ線を可視光に変換する
シンチレータ及び光を電気信号に変換する複数のフォト
ダイオードからなっている。フォトダイオードの大きさ
は２〜４ｍｍ程度あるため、画像の解像度に限界があ
る。

【０００７】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、重元素を含む物体と軽元素を含む物体とが混在して
いても両方の透過した画像を得ることができ、しかも解
像度を向上させたＸ線検査装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本願の第１の発明は、被検査物を透過したＸ線を検出
して画像を生成するＸ線検査装置において、１５０ＫＶ
以上の高エネルギーのＸ線と１５０ＫＶ未満の低エネル
ギーのＸ線とを切り替え自在に被検査物に照射するＸ線
源と、被検査物を透過したＸ線を検出する検出器と、検
出器より得られる高エネルギー画像と低エネルギー画像
とを合成する画像合成手段とを備えたものである。

【０００９】また、本願の第２の発明は、被検査物を透
過したＸ線を検出して画像を生成するＸ線検査装置にお
いて、被検査物に照射するＸ線源と、被検査物を透過し
たＸ線を検出する検出器と、被検査物及びＸ線源と検出
器のいずれか一方を移動させる移動手段とを備え、検出
器が、透過Ｘ線を光に変換するシンチレータ及び光を電
気信号に変換する２列に配列された複数のフォトダイオ
ードからなり、１列目に配列された各フォトダイオード
の間に位置するように２列目のフォトダイオードを配列
したものである。

【００１０】

【作用】第１の発明によれば、高エネルギーのＸ線を被
検査物に照射して重元素を含む物体の透過画像を得、低
エネルギーのＸ線を被検査物に照射して軽元素を含む物
体の透過画像を得、両透過画像を合成するので、重元素
を含む物体と軽元素を含む物体とが混在していても両方
同時に検査することができる。

【００１１】第２の発明によれば、１列目に配列された
各フォトダイオードの間に位置するように２列目のフォ
トダイオードを配列されているので、フォトダイオード
のチャンネル数が２倍になり、解像度が２倍になる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面に基づい
て詳述する。

【００１３】図１は本発明のＸ線検査装置の一実施例の
概略平面図である。

【００１４】同図において、１はＸ線源であり、１５０
ＫＶ以上の高エネルギーのＸ線と１５０ＫＶ未満の低エ
ネルギーのＸ線とを切り替え自在に発生させることがで
きるようになっている。２はＸ線源１に対向して配置さ
れ、被検査物３を透過したＸ線を検出する検出器であ
る。検出器２は透過Ｘ線を光に変換するシンチレータ及
び光を電気信号に変換する複数のフォトダイオードから
なっている。

【００１５】４は被検査物３をＸ線源１と検出器２との
間を横断するように移動させるコンベアである。

【００１６】ここで、検出器２に用いられているフォト
ダイオードは（紙面に垂直に）ライン状（１列）に配置
されており、このまま被検査物３からの透過Ｘ線を検出
すると、Ｘ線源１と検出器２との間を結ぶ線上にある被
検査物３の一部（スリット状）の透過画像しか得られな
い。このため被検査物３の透過画像を得るためには被検
査物３を移動させるか又は、Ｘ線源１及び検出器２のい
ずれか一方を移動させる必要がある。本実施例ではコン
ベア４で被検査物３を移動させることにより被検査物３
の透過画像を得ることができるようになっている。

【００１７】５は検出器２からの高エネルギー画像と低
エネルギー画像とを合成する画像合成手段であり、例え
ばマイクロコンピュータが用いられる。

【００１８】６は画像合成手段で合成された画像を可視
表示するモニタである。操作者はこのモニタ６の画面に
表示された透過画像を見ることによって被検査物３の内
部の様子を知ることができるようになっている。

【００１９】尚、上述したＸ線源１、検出器２及び被検
査物３の周囲は図には示されていないがＸ線遮蔽壁で覆
われるようになっており、操作者がＸ線を被曝すること
がないようになっている。

【００２０】次に実施例の作用を述べる。

【００２１】図１において、被検査物３としての容器３
ａには、軽元素を含む物体（例えばプラスチック製品
等）３ｂと重元素を含む物体（例えば金属製品等）３
ｃ、３ｄとが収容されており、この容器３ａがコンベア
４で矢印Ｐ方向に搬送される場合で説明する。尚、図２
（ａ）〜図２（ｃ）は図１に示したモニタに表示された
画像を示す図である。

【００２２】Ｘ線源１から高エネルギーのＸ線と、低エ
ネルギーのＸ線とが短時間に交互に被検査物に照射され
る。高エネルギーのＸ線が容器３ａに照射されると、Ｘ
線は軽元素を含む物体３ｂをほとんど透過し、重元素を
含む物体３ｃ、３ｄで一部が吸収されるので、重元素を
含む物体３ｃのシルエットとその物体３ｃの陰にある物
体３ｄとの透過画像が得られ、軽元素を含む物体３ｂの
透過画像は微かにしか見られない（高エネルギー画像、
図２（ａ））。低エネルギーのＸ線が容器３ａに照射さ
れると、Ｘ線は軽元素を含む物体３ｂで一部が吸収さ
れ、重元素を含む物体３ｃ、３ｄで略完全に吸収される
ので、軽元素を含む物体３ｂの透過像と重元素を含む物
体３ｃのシルエットとの画像が得られる（低エネルギー
画像、図２（ｂ））。画像合成手段５では高エネルギー
画像と低エネルギー画像とを合成し、モニタ６に合成画
像（図２（ｃ））を可視表示するようになっている。

【００２３】ここで、重元素を含む物体（例えば金属ケ
ース）内に軽元素を含む物体（例えば麻薬等）が隠され
ているような場合について説明する。図３は金属ケース
に麻薬等が隠されている状態を示す図である。図４は図
３に示した金属ケースと透過Ｘ線との関係を示す図であ
り、横軸が位置を示し、縦軸がＸ線透過量を示してい
る。

【００２４】図３及び図４において、金属ケース７の側
壁７ａ内を、この側壁７ａに沿って高エネルギーＸ線が
矢印Ａの方向に透過するときは、金属ケース７でのＸ線
の吸収が大きいため透過量は少なくなり（図４のＡ）、
金属ケース７がコンベアで移動して金属ケース７の側壁
７ｂ、７ｃを横切る方向（矢印Ｂ）に高エネルギーＸ線
が透過するときは、Ｘ線の吸収が少なくなるため透過量
が大きくなる（図４のＢ）。さらに金属ケース７が移動
して、高エネルギーＸ線が矢印Ｃの方向に透過すると、
高エネルギーＸ線は金属ケース７の側壁７ｂ、７ｃと麻
薬８とで吸収されるため透過量がその分ΔＳだけ僅かに
減少する（図４のＣ）。従って、この減少分を検出する
ことにより金属ケース７内に麻薬８が隠されていても検
出することができる。

【００２５】すなわち、高エネルギーのＸ線を被検査物
に照射して重元素を含む物体の透過画像を得、低エネル
ギーのＸ線を被検査物に照射して軽元素を含む物体の透
過画像を得、両透過画像を合成するので、重元素を含む
物体と軽元素を含む物体とが混在していても両方同時に
検査することができる。

【００２６】ところで上述したＸ線検査装置に用いた検
出器２はフォトダイオードが１列に配列されており、１
つのセンサ（シンチレータ上のフォトダイオードが占め
るエリア、Ａ_i で示す）の寸法が小さくすることができ
ないため、信号のチャンネル数を増やすことが制限さ
れ、解像度が制限されてしまう。そこで本発明者らは、
解像度を向上させることを試みた。

【００２７】図５（ａ）は本発明の他の実施例の側面概
略図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）に示したＸ線検査
装置に用いられる検出器の正面図であり、図５（ｃ）は
図５（ｂ）に示した検出器で得られる合成画像データで
ある。尚、図１に示した部材と同一の部材には共通の符
号を用いた。

【００２８】図１に示した実施例との相違点は、検出器
１０が透過Ｘ線を可視光に変換するシンチレータ１１、
１２及び可視光を電気信号に変換する２列に配列された
複数のフォトダイオード１３、１４からなり、１列目に
配列された各フォトダイオード１３の間に位置するよう
に２列目のフォトダイオード１４を配列した点である。

【００２９】すなわち、センサＡ_i 〜Ａ_n （センサ群Ｓ
Ａ）の横にセンサＢ_i 〜Ｂ_n-1 （センサ群ＳＢ）を配置
し、Ａ_i とＡ_i+1 の中間位置にＢ_i のセンサを配置して
Ｘ線検出をし、画像生成前にデータを合成することによ
り（図５（ｂ））、検出器の合計チャンネル数を約２倍
（２ｎ−１）となり（図５（ｃ））、画像の解像度（鮮
明度）を向上させるものである。

【００３０】尚、図ではセンサ群ＳＢをセンサ群ＳＡの
横に配列したが、センサ群ＳＢをセンサ群ＳＡの奥又は
前面に配列してもよいのはいうまでもない。

【００３１】尚、本実施例では被検査物が移動する場合
で説明したが、これに限定されるものではなく、Ｘ線源
と検出器とが同時に同一方向に移動するようにしてもよ
い。さらに、高エネルギーＸ線と低エネルギーＸ線を交
互に切り替え自在に被検査物に照射するＸ線源と、Ａセ
ンサ及びＢセンサの２列からなる検出器とを組み合わせ
た場合で説明したが、これに限定されるものではなく、
通常のＸ線源（高エネルギーＸ線か、又は、低エネルギ
ーＸ線のいずれか一方を放出するＸ線源）とＡセンサ及
びＢセンサの２列からなる検出器とを組み合わせてもよ
い。

【００３２】

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果を発揮する。

【００３３】(1) 高エネルギーのＸ線と低エネルギーの
Ｘ線とを切り替え自在に被検査物に照射し、Ｘ線源高エ
ネルギー画像と低エネルギー画像とを合成するので、重
元素を含む物体と軽元素を含む物体とが混在していても
両方の透過した画像を得ることができる。

【００３４】(2) 検出器に用いられる１列目に配列され
た各フォトダイオードの間に位置するように２列目のフ
ォトダイオードが配列されているので、解像度を向上さ
せることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のＸ線検査装置の一実施例の概略平面図
である。

【図２】（ａ）〜（ｃ）は図１に示したモニタに表示さ
れた画像を示す図である。

【図３】金属ケースに麻薬等が隠されている状態を示す
図である。

【図４】図３に示した金属ケースの位置とＸ線透過量と
の関係を示す図である。

【図５】（ａ）は本発明の他の実施例の側面概略図であ
り、（ｂ）は同図（ａ）に示したＸ線検査装置に用いら
れる検出器の正面図であり、（ｃ）は同図（ｂ）に示し
た検出器で得られる合成画像データである。

【符号の説明】

１ Ｘ線源 ２ 検出器 ３ 被検査物 ５ 画像合成手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検査物を透過したＸ線を検出して画像
   を生成するＸ線検査装置において、１５０ＫＶ以上の高
   エネルギーのＸ線と１５０ＫＶ未満の低エネルギーのＸ
   線とを切り替え自在に前記被検査物に照射するＸ線源
   と、前記被検査物を透過したＸ線を検出する検出器と、
   該検出器より得られる高エネルギー画像と低エネルギー
   画像とを合成する画像合成手段とを備えたことを特徴と
   するＸ線検査装置。
2. 【請求項２】 被検査物を透過したＸ線を検出して画像
   を生成するＸ線検査装置において、前記被検査物に照射
   するＸ線源と、前記被検査物を透過したＸ線を検出する
   検出器と、前記被検査物及び前記Ｘ線源と前記検出器の
   いずれか一方を移動させる移動手段とを備え、前記検出
   器が、透過Ｘ線を光に変換するシンチレータ及び該光を
   電気信号に変換する２列に配列された複数のフォトダイ
   オードからなり、１列目に配列された各フォトダイオー
   ドの間に位置するように２列目のフォトダイオードを配
   列したことを特徴とするＸ線検査装置。