JPH08219909A - Ｘ線応力測定装置 - Google Patents
Ｘ線応力測定装置Info
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- JPH08219909A JPH08219909A JP2813595A JP2813595A JPH08219909A JP H08219909 A JPH08219909 A JP H08219909A JP 2813595 A JP2813595 A JP 2813595A JP 2813595 A JP2813595 A JP 2813595A JP H08219909 A JPH08219909 A JP H08219909A
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- Japan
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- ray
- target
- rays
- point
- ray tube
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Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、小型化を実現しえることを主要な目
的とする。 【構成】ステップ状でかつ多段に傾斜した構造のターゲ
ット(6) を備え、ターゲット(6) から発生した特性Ｘ線
を一点に集束させるＸ線管球(1) と、前記特製Ｘ線をそ
の発散角を規定する平行スリット(8) に通し、被測定部
材(10)の測定平面の一点に入射させる入射角設定機構
と、前記被測定部材(10)から放出される回折Ｘ線(11)の
回折角度を計測するためのＸ線検出器(12)とを具備する
ことを特徴とするＸ線応力測定装置。
的とする。 【構成】ステップ状でかつ多段に傾斜した構造のターゲ
ット(6) を備え、ターゲット(6) から発生した特性Ｘ線
を一点に集束させるＸ線管球(1) と、前記特製Ｘ線をそ
の発散角を規定する平行スリット(8) に通し、被測定部
材(10)の測定平面の一点に入射させる入射角設定機構
と、前記被測定部材(10)から放出される回折Ｘ線(11)の
回折角度を計測するためのＸ線検出器(12)とを具備する
ことを特徴とするＸ線応力測定装置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＸ線応力測定装置に関
し、特に金属細管内面等の小スペース部，タービンロー
タの翼部等の小スペース部のＸ線応力測定に用いられる
ものでる。
し、特に金属細管内面等の小スペース部，タービンロー
タの翼部等の小スペース部のＸ線応力測定に用いられる
ものでる。
【０００２】
【従来の技術】Ｘ線応力測定はｓｉｎ2 ψ法を基本とし
ており、異なる方向の格子面間隔を測定することが不可
欠である。これには測定部に異なる角度でＸ線を照射す
る必要があり、従来のＸ線発散形のＸ線管球ではＸ線管
球本体を傾斜させる必要から、大型で強固な傾斜機構の
ため、小スペース部の測定は不可能であった。
ており、異なる方向の格子面間隔を測定することが不可
欠である。これには測定部に異なる角度でＸ線を照射す
る必要があり、従来のＸ線発散形のＸ線管球ではＸ線管
球本体を傾斜させる必要から、大型で強固な傾斜機構の
ため、小スペース部の測定は不可能であった。
【０００３】図３は、従来のＸ線管球の説明図である。
図中の符号31は、Ｘ線管球本体である。このＸ線管球本
体31の内部には、電子32を放出するフィラメント33、Ｘ
線を発散させる平面ターゲット34が配置されている。こ
こで、前記平面ターゲット34により、Ｘ線の発生範囲
（焦点寸法）を比較的小さくしてある。なお、図中の符
号35はＸ線管球本体31の一部に設けられたＸ線放射口を
示し、符号36は発生Ｘ線を示す。
図中の符号31は、Ｘ線管球本体である。このＸ線管球本
体31の内部には、電子32を放出するフィラメント33、Ｘ
線を発散させる平面ターゲット34が配置されている。こ
こで、前記平面ターゲット34により、Ｘ線の発生範囲
（焦点寸法）を比較的小さくしてある。なお、図中の符
号35はＸ線管球本体31の一部に設けられたＸ線放射口を
示し、符号36は発生Ｘ線を示す。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、応力（ある
いは残留応力）が問題視されるのは、形状の急変した応
力集中部であり、これらは小スペース部であることが多
い。そのため、大型の傾斜機構を有する従来のＸ線応力
測定装置は適用できず、測定が不可能であった。そこ
で、小スペース部の応力測定が可能な小型のＸ線測定装
置，即ち大型の傾斜機構の不要な装置の開発が望まれて
いる。
いは残留応力）が問題視されるのは、形状の急変した応
力集中部であり、これらは小スペース部であることが多
い。そのため、大型の傾斜機構を有する従来のＸ線応力
測定装置は適用できず、測定が不可能であった。そこ
で、小スペース部の応力測定が可能な小型のＸ線測定装
置，即ち大型の傾斜機構の不要な装置の開発が望まれて
いる。
【０００５】本発明はこうした事情を考慮してなされた
もので、ターゲットをステップ状でかつ多段に傾斜した
構造とすることにより、小型化を実現しえるＸ線応力測
定装置を提供することを目的とする。
もので、ターゲットをステップ状でかつ多段に傾斜した
構造とすることにより、小型化を実現しえるＸ線応力測
定装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、ステップ状で
かつ多段に傾斜した構造のターゲットを備え、ターゲッ
トから発生した特性Ｘ線を一点に集束させるＸ線管球
と、前記特製Ｘ線をその発散角を規定する平行スリット
又はコリメータに通し、被測定部材の測定平面の一点に
入射させる入射角設定機構と、前記被測定部材から放出
される回折Ｘ線の回折角度を計測するためのＸ線検出器
とを具備することを特徴とするＸ線応力測定装置であ
る。
かつ多段に傾斜した構造のターゲットを備え、ターゲッ
トから発生した特性Ｘ線を一点に集束させるＸ線管球
と、前記特製Ｘ線をその発散角を規定する平行スリット
又はコリメータに通し、被測定部材の測定平面の一点に
入射させる入射角設定機構と、前記被測定部材から放出
される回折Ｘ線の回折角度を計測するためのＸ線検出器
とを具備することを特徴とするＸ線応力測定装置であ
る。
【０００７】本発明において、ターゲットの材質として
は、クロム（Ｃｒ），タングステン（Ｗ），チタン（Ｔ
ｉ），バナジウム（Ｖ），クロム（Ｃｒ），マンガン
（Ｍｎ），鉄（Ｆｅ），コバルト（Ｃｏ），ニッケル
（Ｎｉ），銅（Ｃｕ），モリブデン（Ｍｏ）等から選ば
れる１種以上の粒状あるいは板層状の金属が挙げられ
る。
は、クロム（Ｃｒ），タングステン（Ｗ），チタン（Ｔ
ｉ），バナジウム（Ｖ），クロム（Ｃｒ），マンガン
（Ｍｎ），鉄（Ｆｅ），コバルト（Ｃｏ），ニッケル
（Ｎｉ），銅（Ｃｕ），モリブデン（Ｍｏ）等から選ば
れる１種以上の粒状あるいは板層状の金属が挙げられ
る。
【０００８】本発明において、Ｘ線は真空中でターゲッ
トに電子を衝突させることにより発生させる。この時、
Ｘ線の取出し角度（ターゲット面に対するＸ線の放射方
向）は、その強度と分解能の点から３〜１２°が可能
で、通常は６°が多く用いられている。
トに電子を衝突させることにより発生させる。この時、
Ｘ線の取出し角度（ターゲット面に対するＸ線の放射方
向）は、その強度と分解能の点から３〜１２°が可能
で、通常は６°が多く用いられている。
【０００９】従来のＸ線管球のターゲットは一つの平面
でＸ線の発生範囲（焦点寸法）を比較的小さくしてある
ため、図３に示すようにＸ線の放射は発散形であった。
そこで、ターゲットの形状をＸ線の取出し角度６°が一
点に集束するように、ステップ状多段傾斜構造とし、Ｘ
線の放射が集束形となるようにすると共に、集束点への
Ｘ線放射を特定角度のみ選択可能となるよう、周上９０
°ピッチ位置に傾斜かくどの異なる平行スリットあるい
はコリメータを設けた照射リングをＸ線放射口に取り付
ける。
でＸ線の発生範囲（焦点寸法）を比較的小さくしてある
ため、図３に示すようにＸ線の放射は発散形であった。
そこで、ターゲットの形状をＸ線の取出し角度６°が一
点に集束するように、ステップ状多段傾斜構造とし、Ｘ
線の放射が集束形となるようにすると共に、集束点への
Ｘ線放射を特定角度のみ選択可能となるよう、周上９０
°ピッチ位置に傾斜かくどの異なる平行スリットあるい
はコリメータを設けた照射リングをＸ線放射口に取り付
ける。
【００１０】
【作用】Ｘ線の放射が集束形であるということは、集束
点に対して種々の角度でＸ線が照射されていることを意
味する。そこで、Ｘ線放射口に取付けた照射リングは周
上９０°ピッチの４位置に夫々特定の方向のＸ線のみを
通過させる機能を持つので、これを回転（選択）するこ
とにより、測定位置へのＸ線入射角度を変えることが可
能となる。
点に対して種々の角度でＸ線が照射されていることを意
味する。そこで、Ｘ線放射口に取付けた照射リングは周
上９０°ピッチの４位置に夫々特定の方向のＸ線のみを
通過させる機能を持つので、これを回転（選択）するこ
とにより、測定位置へのＸ線入射角度を変えることが可
能となる。
【００１１】
【実施例】以下、この発明の一実施例に係るＸ線応力測
定装置を図１，図２を参照して説明する。この装置は、
主としてＸ線管球と、入射角設定機構と、Ｘ線検出器と
から構成される。図中の符号１はＸ線管球である。この
Ｘ線管球１は、Ｘ線照射口２を有するＸ線管球本体３
と、このＸ線管球本体３の内部に配置され，電子４を放
出するフィラメント５と、前記Ｘ線管球本体３の内部に
配置されたターゲット６とを具備する。前記ターゲット
６は、ステップ状でかつ多段に傾斜した構造となってい
る。
定装置を図１，図２を参照して説明する。この装置は、
主としてＸ線管球と、入射角設定機構と、Ｘ線検出器と
から構成される。図中の符号１はＸ線管球である。この
Ｘ線管球１は、Ｘ線照射口２を有するＸ線管球本体３
と、このＸ線管球本体３の内部に配置され，電子４を放
出するフィラメント５と、前記Ｘ線管球本体３の内部に
配置されたターゲット６とを具備する。前記ターゲット
６は、ステップ状でかつ多段に傾斜した構造となってい
る。
【００１２】前記Ｘ線管球本体３のＸ線照射口２には、
図２（Ａ）〜（Ｆ）に示すような照射リング７が設けら
れている。ここで、図２（Ａ）は照射リング７の正面
図、図２（Ｂ）は図２（Ａ）の側面図、図２（Ｃ）〜
（Ｆ）は図２（Ａ）のＯ−Ｏ線，Ｐ−Ｐ線，Ｑ−Ｑ線，
Ｒ−Ｒ線に沿う断面図である。前記照射リング７は、周
方向に回転可能な構造となっている。前記照射リング７
の周上９０°ピッチ位置には傾き角０°（θ1 ），１０
°（θ2 ），２０°（θ3 ）及び３０°（θ3 ）の平行
スリット８が設けられ、Ｘ線照射口２に位置付けられた
平行スリット８の角度方向のＸ線のみが平行スリット８
を通り抜ける構造となっている。ここで、前記平行スリ
ット８は、前記入射角設定機構の一構成をなすものであ
る。
図２（Ａ）〜（Ｆ）に示すような照射リング７が設けら
れている。ここで、図２（Ａ）は照射リング７の正面
図、図２（Ｂ）は図２（Ａ）の側面図、図２（Ｃ）〜
（Ｆ）は図２（Ａ）のＯ−Ｏ線，Ｐ−Ｐ線，Ｑ−Ｑ線，
Ｒ−Ｒ線に沿う断面図である。前記照射リング７は、周
方向に回転可能な構造となっている。前記照射リング７
の周上９０°ピッチ位置には傾き角０°（θ1 ），１０
°（θ2 ），２０°（θ3 ）及び３０°（θ3 ）の平行
スリット８が設けられ、Ｘ線照射口２に位置付けられた
平行スリット８の角度方向のＸ線のみが平行スリット８
を通り抜ける構造となっている。ここで、前記平行スリ
ット８は、前記入射角設定機構の一構成をなすものであ
る。
【００１３】前記ターゲット６から発生した発生Ｘ線９
は、測定試験片10の測定面の所定の位置（集束点Ｘ）に
集束するようになってる。前記Ｘ線管球１の近くには、
測定試験片10から放出される回折Ｘ線11の回折角度を計
測するＸ線検出器12が配置されている。
は、測定試験片10の測定面の所定の位置（集束点Ｘ）に
集束するようになってる。前記Ｘ線管球１の近くには、
測定試験片10から放出される回折Ｘ線11の回折角度を計
測するＸ線検出器12が配置されている。
【００１４】こうした構成のＸ線応力測定装置の作用は
次の通りである。フィラメント５から放射された電子４
はターゲット６に衝突し、Ｘ線９を発生する。この時、
ターゲット６の形状はターゲット６の各位置の角度
（θ）６°の取出し方向が１点に集束する形状としてい
るので、強いＸ線がこの点に集束する。即ち、Ｘ線の放
射は集束形となり、集束点側から考えれば、種々の角度
でＸ線を照射されていることになる。
次の通りである。フィラメント５から放射された電子４
はターゲット６に衝突し、Ｘ線９を発生する。この時、
ターゲット６の形状はターゲット６の各位置の角度
（θ）６°の取出し方向が１点に集束する形状としてい
るので、強いＸ線がこの点に集束する。即ち、Ｘ線の放
射は集束形となり、集束点側から考えれば、種々の角度
でＸ線を照射されていることになる。
【００１５】次に、集束点Ｘと測定面が一致するように
測定試験片をセットする。次に、照射リング７のＯ°の
平行スリット８をＸ線放射口２に合わせ、その時の測定
面からのＸ線回折角度を測定する。つづいて、照射リン
グ７を回転させ、同様に１０°，２０°及び３０°の平
行スリット８についても回折角度の測定を行う。
測定試験片をセットする。次に、照射リング７のＯ°の
平行スリット８をＸ線放射口２に合わせ、その時の測定
面からのＸ線回折角度を測定する。つづいて、照射リン
グ７を回転させ、同様に１０°，２０°及び３０°の平
行スリット８についても回折角度の測定を行う。
【００１６】ｓｉｎ2 ψ法においては、応力値σx は次
式（１）で求められる。 σx ＝Ｋ・Ｍ …（１） 但し、式（１）において、Ｋは材質によって定まる定数
で、次式（２）で求められる。また、Ｍ：ｓｉｎ2 ψ−
２θ線図の傾き、２θ：Ｘ線回折角、ψ：回折格子面法
線と試料面法線とのなす面 Ｋ＝−Ｅ・ｃｏｔθ0 ／２（１＋Ｖ） …（２） 但し、Ｋ：ヤング率、ν：ポアソン比、θ0 ：無ひずみ
時の回折角 即ち、定数Ｋは材質によって定まる定数で既知であり、
傾きＭを求めることにより、応力値が算出できる。
式（１）で求められる。 σx ＝Ｋ・Ｍ …（１） 但し、式（１）において、Ｋは材質によって定まる定数
で、次式（２）で求められる。また、Ｍ：ｓｉｎ2 ψ−
２θ線図の傾き、２θ：Ｘ線回折角、ψ：回折格子面法
線と試料面法線とのなす面 Ｋ＝−Ｅ・ｃｏｔθ0 ／２（１＋Ｖ） …（２） 但し、Ｋ：ヤング率、ν：ポアソン比、θ0 ：無ひずみ
時の回折角 即ち、定数Ｋは材質によって定まる定数で既知であり、
傾きＭを求めることにより、応力値が算出できる。
【００１７】ここで、傾きＭは照射リングの回転位置に
よって定まり、その時のＸ線回折角は実測されているの
で、これを最小２乗法で直線回帰し、その勾配がｓｉｎ
2 ψ−２θ線図の傾きＭとなる。これを上記の式（１）
に代入すれば、応力値σx が求まる。
よって定まり、その時のＸ線回折角は実測されているの
で、これを最小２乗法で直線回帰し、その勾配がｓｉｎ
2 ψ−２θ線図の傾きＭとなる。これを上記の式（１）
に代入すれば、応力値σx が求まる。
【００１８】なお、ヤング率Ｋの値については、日本材
料化学会は、フェライト系材料では−３２．４４Ｋｇｆ
／mm2 ／２θdeg ，オーステナイト系ステンレス鋼では
−３７．２６Ｋｇｆ／mm2 ／２θdeg を推奨している。
料化学会は、フェライト系材料では−３２．４４Ｋｇｆ
／mm2 ／２θdeg ，オーステナイト系ステンレス鋼では
−３７．２６Ｋｇｆ／mm2 ／２θdeg を推奨している。
【００１９】このように、Ｘ線の入射角度を変える方法
として、従来のＸ線管球本体を傾斜させることから、Ｘ
線の照射方向を集束形とすることにより、Ｘ線照射口に
設けた照射リングの回転で同様の効果が得られる。その
ため、従来必要であった大型で強固な傾斜機構が不要な
ため、装置の小型化が可能となり、細管内面あるいはタ
ービン翼列間等小スペース部の応力測定が可能となる。
として、従来のＸ線管球本体を傾斜させることから、Ｘ
線の照射方向を集束形とすることにより、Ｘ線照射口に
設けた照射リングの回転で同様の効果が得られる。その
ため、従来必要であった大型で強固な傾斜機構が不要な
ため、装置の小型化が可能となり、細管内面あるいはタ
ービン翼列間等小スペース部の応力測定が可能となる。
【００２０】
【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
ターゲットをステップ状でかつ多段に傾斜した構造とす
ることにより、従来のように大型の傾斜機構を必要とす
ることなく、小型化を実現しえるＸ線応力測定装置を提
供できる。
ターゲットをステップ状でかつ多段に傾斜した構造とす
ることにより、従来のように大型の傾斜機構を必要とす
ることなく、小型化を実現しえるＸ線応力測定装置を提
供できる。
【図１】この発明の一実施例に係るＸ線応力測定装置の
説明図。
説明図。
【図２】図１の装置の要部の説明図であり、図２（Ａ）
は同装置の一構成である照射リングの正面図、図２
（Ｂ）は図２（Ａ）の側面図、図２（Ｃ）は図２（Ａ）
のＯ−Ｏ線に沿う断面図，図２（Ｄ）はＰ−Ｐ線に沿う
断面図，図２（Ｅ）は図２（Ａ）のＱ−Ｑ線に沿う断面
図，図２（Ｆ）は図２（Ａ）のＲ−Ｒ線に沿う断面図。
は同装置の一構成である照射リングの正面図、図２
（Ｂ）は図２（Ａ）の側面図、図２（Ｃ）は図２（Ａ）
のＯ−Ｏ線に沿う断面図，図２（Ｄ）はＰ−Ｐ線に沿う
断面図，図２（Ｅ）は図２（Ａ）のＱ−Ｑ線に沿う断面
図，図２（Ｆ）は図２（Ａ）のＲ−Ｒ線に沿う断面図。
【図３】従来のＸ線管球の説明図。
１…Ｘ線管球、 ２…Ｘ線放射口、 ３…
Ｘ線管球本体、４…電子、 ５…フィラメ
ント、 ６…ターゲット、７…照射リング、
８…平行スリット、 ９…Ｘ線、10…測定試験片、
11…回折Ｘ線、 12…検出器。
Ｘ線管球本体、４…電子、 ５…フィラメ
ント、 ６…ターゲット、７…照射リング、
８…平行スリット、 ９…Ｘ線、10…測定試験片、
11…回折Ｘ線、 12…検出器。
Claims (1)
- 【請求項１】 ステップ状でかつ多段に傾斜した構造の
ターゲットを備え、ターゲットから発生した特性Ｘ線を
一点に集束させるＸ線管球と、前記特製Ｘ線をその発散
角を規定する平行スリット又はコリメータに通し、被測
定部材の測定平面の一点に入射させる入射角設定機構
と、前記被測定部材から放出される回折Ｘ線の回折角度
を計測するためのＸ線検出器とを具備することを特徴と
するＸ線応力測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2813595A JPH08219909A (ja) | 1995-02-16 | 1995-02-16 | Ｘ線応力測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2813595A JPH08219909A (ja) | 1995-02-16 | 1995-02-16 | Ｘ線応力測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08219909A true JPH08219909A (ja) | 1996-08-30 |
Family
ID=12240334
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2813595A Withdrawn JPH08219909A (ja) | 1995-02-16 | 1995-02-16 | Ｘ線応力測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08219909A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010286406A (ja) * | 2009-06-12 | 2010-12-24 | Sii Nanotechnology Inc | Ｘ線透過検査装置及びｘ線透過検査方法 |
| JP2010286405A (ja) * | 2009-06-12 | 2010-12-24 | Sii Nanotechnology Inc | Ｘ線透過検査装置及びｘ線透過検査方法 |
| US20130048848A1 (en) * | 2011-08-26 | 2013-02-28 | Baker Hughes Incorporated | Multiposition Target Plane for Variable Source-Detector Distance Using DD, DT Sealed Neutron Source |
| CN110265277A (zh) * | 2019-07-12 | 2019-09-20 | 明峰医疗系统股份有限公司 | 一种x射线管及无需跳过时间的控制方法 |
-
1995
- 1995-02-16 JP JP2813595A patent/JPH08219909A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010286406A (ja) * | 2009-06-12 | 2010-12-24 | Sii Nanotechnology Inc | Ｘ線透過検査装置及びｘ線透過検査方法 |
| JP2010286405A (ja) * | 2009-06-12 | 2010-12-24 | Sii Nanotechnology Inc | Ｘ線透過検査装置及びｘ線透過検査方法 |
| US20130048848A1 (en) * | 2011-08-26 | 2013-02-28 | Baker Hughes Incorporated | Multiposition Target Plane for Variable Source-Detector Distance Using DD, DT Sealed Neutron Source |
| US8921769B2 (en) * | 2011-08-26 | 2014-12-30 | Baker Hughes Incorporated | Multiposition target plane for variable source-detector distance using DD, DT sealed neutron source |
| CN110265277A (zh) * | 2019-07-12 | 2019-09-20 | 明峰医疗系统股份有限公司 | 一种x射线管及无需跳过时间的控制方法 |
| CN110265277B (zh) * | 2019-07-12 | 2024-06-11 | 明峰医疗系统股份有限公司 | 一种x射线管及无需跳过时间的控制方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020507 |