JPH11224624A - X線管、x線発生装置及び検査システム - Google Patents

X線管、x線発生装置及び検査システム

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JPH11224624A
JPH11224624A JP10025878A JP2587898A JPH11224624A JP H11224624 A JPH11224624 A JP H11224624A JP 10025878 A JP10025878 A JP 10025878A JP 2587898 A JP2587898 A JP 2587898A JP H11224624 A JPH11224624 A JP H11224624A
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ray
rays
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    • H05G1/06X-ray tube and at least part of the power supply apparatus being mounted within the same housing
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    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2235/00X-ray tubes
    • H01J2235/16Vessels
    • H01J2235/163Vessels shaped for a particular application

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被検査物を接近させてX線の照射を可能とし
たX線管及びX線発生装置を提供すること。 【解決手段】 X線を出射するX線管3であって、X線
の出射窓54を有する頂面53を有しその頂面53の出
射窓54の周辺にX線の出射方向に対して傾斜するテー
パ面56、56が形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、X線を出射するX
線管、X線発生装置及びそれらを用いた被検査物の検査
システムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のX線管として、特開平7−296
751号公報に記載されるように、電子を放出する電子
銃及びその電子を受けてX線を発生させるターゲットを
内蔵したものが知られている。また、従来のX線発生装
置として、特開平7−29532号公報に記載されるよ
うに、X線管及びそのX線管の駆動回路等を内蔵したも
のが知られている。
【0003】これらのX線管及びX線発生装置は、特開
平6−315152号公報に記載されるように、主に、
物体の内部構造の非破壊・被接触観察などに用いられて
いる。例えば、X線管及びX線発生装置から出射された
X線を被検査物に照射し、被検査物を透過したX線をX
線蛍光増倍管(イメージインテンシファイア管:I.
I.管)などで検出する。そして、被検査物の拡大透視
画像を観察することにより、被検査物の内部構造の非破
壊・被接触検査が可能となる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
被検査物の検査において、特開平6−94650号公報
及び特開平6−18450号公報に記載されるように、
一般に、X線の照射方向に対し直交する軸を中心に被検
査物を回転させ被検査物の向きを変えることにより、不
具合箇所を的確に特定する手法が採られている。
【0005】一方、これらの被検査物の検査において、
透視画像の拡大率は、X線管装置内のX線発生点(X線
管の焦点位置)から被検査物の位置までの距離(A)
と、被検査物の位置からI.I.管のX線入射面までの
距離(B)との比で決まる。すなわち、拡大率Mは、 M=(A+B)/A …(1) である。通常は、A《Bなので、 M=B/A …(2) と表すことができる。
【0006】すなわち、大きな拡大率を得るには、Aを
小さくすること、又は、Bを大きくすることが考えられ
る。しかし、Bを大きくすると、X線検査装置全体が大
きくなるとともに、X線の外部への漏れを防ぐための鉛
シールドの量が増えるなど重量の増大が著しい。
【0007】このため、少しでもAを小さくすることが
望ましいが、前述のように、被検査物の向きを変える手
法を採る場合、Aを小さくすると、被検査物を載せるた
めのサンプルホルダなどがX線管の出射面に接触してし
まう。このため、透視画像の拡大率を増加には、一定の
制限がある。従って、拡大率の大きい透視画像を観察し
ながら、的確な被検査物の状態の検査を行うことは困難
であった。
【0008】そこで本発明は、以上のような問題点を解
決するためになされたものであって、被検査物を接近さ
せてX線の照射を可能としたX線管、X線発生装置及び
検査システムを提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明に係る
X線管は、X線を出射するX線管であって、X線の出射
窓を有する先端面を有しその先端面の出射窓の周辺にX
線の出射方向に対して傾斜するテーパ面が形成されてい
ることを特徴とする。
【0010】この発明によれば、X線を被検査物に照射
しその被検査物を透過するX線を検出することにより被
検査物の内部構造などを検査する検査システムに用いら
れる場合、被検査物をX線の出射窓に近接させて配置し
ながらその被検査物を出射方向と交差する軸を中心に回
動させても、テーパ面の形成により被検査物が先端面に
当接することを回避できる。このため、被検査物をX線
の出射位置に近接させて配置しながら、その被検査物の
向きを変えることが可能である。従って、被検査物の拡
大率の大きい拡大透視画像が得られると共に、被検査物
の向きを変えて被検査物の内部構造などを詳細に確認す
ることができる。
【0011】また本発明に係るX線発生装置は、X線を
出射するX線出射手段を備えたX線発生装置であって、
X線出射手段が前述のX線管であることを特徴とする。
【0012】また本発明に係るX線発生装置は、X線を
出射するX線出射手段を備えたX線発生装置であって、
構成部品を収容する筐体を備え、X線出射手段の出射窓
が設けられる筐体の表面にX線の出射方向に対して傾斜
するテーパ面が形成されていることを特徴とする。
【0013】また本発明に係るX線発生装置は、前述の
筐体の表面の一方に片寄る位置に出射窓が設けられ、表
面の他方側にはテーパ面が形成されていることを特徴と
する。
【0014】これらの発明によれば、X線を被検査物に
照射しその被検査物を透過するX線を検出することによ
り被検査物の内部構造などを検査する検査システムに用
いられる場合、被検査物をX線の出射窓に近接させて配
置しながらその被検査物を出射方向と交差する軸を中心
に回動させても、テーパ面の形成により被検査物が先端
面に当接することを回避できる。このため、被検査物を
X線の出射位置に近接させて配置しながら、その被検査
物の向きを変えることが可能である。従って、被検査物
の拡大率の大きい拡大透視画像が得られると共に、被検
査物の向きを変えて被検査物の内部構造などを詳細に確
認することができる。
【0015】また本発明に係る検査システムは、X線を
被検査物に照射しその被検査物を透過するX線を検出す
ることにより被検査物の状態を検査する検査システムで
あって、X線を出射する前述のX線発生装置と、被検査
物をX線の出射方向に対し交差する軸を中心に回動させ
る回動手段と、X線の出射方向であって被検査物の後方
に配置され被検査物を透過するX線を検出するX線検出
手段とを備えたことを特徴とする。
【0016】この発明によれば、被検査物をX線の出射
窓に近接させて配置しながらその被検査物を出射方向と
交差する軸を中心に回動させても、テーパ面の形成によ
り被検査物が先端面に当接することを回避できる。この
ため、被検査物をX線の出射位置に近接させて配置しな
がら、その被検査物の向きを変えることが可能である。
従って、被検査物の拡大率の大きい拡大透視画像が得ら
れると共に、被検査物の向きを変えて被検査物の内部構
造などを詳細に確認することができる。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づき、本発明
の実施形態について説明する。尚、各図において同一要
素には同一符号を付して説明を省略する。また、図面の
寸法比率は説明のものと必ずしも一致していない。
【0018】(第一実施形態)図1に本実施形態に係る
X線発生装置及びX線管を示す。図1に示すように、X
線発生装置1は、X線を出射する装置であって、駆動回
路などの構成部品を収容する筐体2を備えている。筐体
2は、縦長の略直方体状を呈し、頂面21にはX線を出
射するX線管3を具備している。筐体2の頂面21と側
面22との角部には、その角部を面取りしてなるテーパ
面23が形成されている。テーパ面23は、X線の出射
方向(図1では上下方向)に対し傾斜した面であり、X
線の出射方向に対し平行でなく、かつ、垂直でない向き
に形成されている。
【0019】また、このテーパ面23は、筐体2の頂面
21と側面22の片側との角部にのみに形成されてい
る。X線管3は、筐体2の中心から一方へ片寄る位置に
設けられている。例えば、X線管3は、テーパ面23が
形成されていない側へ片寄る位置に形成される。このX
線管3は、X線を発生させるものであり、電子銃部4と
X線発生部5を備えている。
【0020】筐体2の正面24の下部には、通気口2
5、コネクタ26が設けられている。通気口25は、筐
体2の内外の通気を行うものであり、その通気口25の
内側には冷却ファン(図示なし)が設置されている。コ
ネクタ26は、X線発生装置1の駆動制御を行うX線コ
ントローラ等との配線接続を行うためのものである。
【0021】図2に本実施形態に係るX線管3を示す。
図2(a)はX線管の正面図であり、図2(b)は図2
(a)のb−bにおけるX線管の断面図である。
【0022】図2(a)に示すように、X線管3のX線
発生部5は、電子銃部4からの電子を受けてX線を発生
させ出射するためのものであり、胴部51と頭部52と
により構成されている。頭部52は、軸方向を上下に向
けた円柱状を呈し、その頂面53にX線を出射するため
のX線出射窓54を有している。また、頭部52の頂面
53と側面55との角部分には、その角部分を面取りし
てなるテーパ面56が形成されている。
【0023】テーパ面56は、X線の出射方向(図2
(a)、(b)では上下方向)に対し傾斜した面であ
り、X線の出射方向に対し平行でなく、かつ、垂直でな
い向きに形成されている。また、テーパ面56は、X線
出射窓54を挟んで筐体2の側部の二箇所に形成されて
いる。
【0024】図2(b)に示すように、X線発生部5の
頭部52の側部には、電子銃部4が結合されている。電
子銃部4は、電子を発生させX線発生部5に向けて放出
するものであり、その内部には、外部からの電力供給に
より発熱するヒータ41、ヒータ41により熱せられ電
子を放出するカソード42、カソード42から放出され
た電子を集束させるフォーカスグリッド電極43がそれ
ぞれ設けられている。この電子銃部4とX線発生部5と
の内部空間は連通しており、X線管3の外部に対し密封
されている。また、それら電子銃部4及びX線発生部5
の内部空間は、ほぼ真空の状態に維持されている。
【0025】X線発生部5の内部には、ターゲット6が
設置されている。ターゲット6は、電子銃部4からの電
子を先端面で受けてX線を発生させるものであり、X線
発生部5の頭部52及び胴部51の軸方向に向けて配置
されている。
【0026】図3にX線発生装置の正面側から見た断面
図を示す。
【0027】図3に示すように、X線発生装置1の筐体
2の内部には、高圧ブロック部7が設置されている。高
圧ブロック部7は高電圧が印加されるものを収容したも
のであり、この高圧ブロック部7にはX線管3の胴部5
1、ブリーダ抵抗71、コッククロフト回路72、昇圧
トランス73などが内蔵されている。また、筐体2の内
部には、駆動回路81、82が設置されている。駆動回
路81、82は、ターゲット電圧回路、カソード電圧回
路、グリッド電圧回路、ヒータ電圧回路などにより構成
されている。
【0028】次にX線管及びX線発生装置の使用方法に
ついて説明する。
【0029】図4にX線管及びX線発生装置を用いた検
査システムの構成を示す。図4に示すように、X線発生
装置1には、X線コントローラ91が接続されている。
X線コントローラ91は、X線発生装置1の作動制御を
行うものである。このX線コントローラ91には、CP
U92に接続されている。CPU92は、検査システム
の全体の制御を行うものである。
【0030】X線発生装置1のX線の出射方向には検査
すべき試料93が配置されている。試料93としては、
ICなどの電子デバイス、アルミダイキャストのほか、
金属、ゴム、プラスチック、セラミックスなどからなる
各種の製品・部品などが対象となる。この試料93は、
マニュピレータ94の作動によりX線出射方向に対して
ほぼ直交する軸を中心に回転しその向きが変えられるよ
うになっている。マニュピレータ94は、X線出射方向
に対してほぼ直交する回転軸を有しており、CPU92
の指令により駆動回路95を介してその回転軸を駆動さ
せる。
【0031】また、マニュピレータ94は、試料93を
X線出射方向に移動させることができる構造となってい
る。この試料93の移動により、試料93がX線の出射
位置に対して接近し又は離間する。このため、検査シス
テムによる得られる試料93の透視拡大画像についてそ
の拡大率を任意に変えることが可能となる。
【0032】検査すべき試料93が板状のものであると
きには、その試料93をマニュピレータ94の回転軸に
直接取り付けられるが、試料93が板状でないもの又は
微小なものであるときには、板状のホルダなどを介して
試料93をマニュピレータ94の回転軸に間接的に取り
付けてもよい。
【0033】X線の出射方向の試料93の後方には、X
線カメラ96が設置されている。X線カメラ96は、イ
メージインテンシファイア管などを内蔵しX線を検出す
るものである。X線カメラ96には画像処理装置97が
接続されており、この画像処理装置97により試料93
の拡大透視画像が形成される。また、画像処理装置97
はCPU92に接続されており、試料93の拡大透視画
像のデータをCPU92に伝送する。また、CPU92
には、モニタ98が接続されている。モニタ98は、C
PU92から伝送される信号に基づき試料93の拡大透
視画像を表示する。
【0034】このような検査システムにおいて、試料9
3をX線出射位置の前方にセットし、X線発生装置1か
らX線を出射すると、そのX線は、試料93に照射さ
れ、試料93を透過してX線カメラ96に入射される。
X線は、X線カメラ96により検出され電気的な信号に
変換される。そして、その信号は、画像処理装置97に
入力され、試料93の拡大透視画像のデータに演算され
る。拡大透視画像のデータは、CPU92を介してモニ
タ98に伝送され、その拡大透視画像のデータに基づい
てモニタ98に試料93の拡大透視画像が表示される。
【0035】このため、試料93の拡大透視画像を見る
ことにより、試料93の内部構造などを確認することが
できる。
【0036】一方、X線の照射方向に対し試料93の向
きを変えることにより、試料93の内部構造などをより
的確に把握することができる。すなわち、マニュピレー
タ94の回転軸を適宜回動させて試料93の向きを変え
れば、モニタ98に異なる方向から見た試料93の拡大
透視画像を表示することができる。従って、試料93の
内部におけるヘアクラック、気泡などの有無を的確に判
断することができる。
【0037】その際、図5に示すように、X線発生装置
1にはX線出射方向に対し傾斜したテーパ面23が形成
され、X線管3が筐体2の中心から片寄る位置に設けら
れており、また、X線管3にはX線出射方向に対し傾斜
したテーパ面56が形成されている。
【0038】このため、試料93をX線出射窓54によ
り近接させながら、その試料93の向きを十分に変える
ことが可能となる。従って、試料93の拡大率の大きい
拡大透視画像が得られると共に、試料93の向きを変え
て試料93の内部構造などを詳細に確認することができ
る。
【0039】ところで、このような本実施形態に係るX
線発生装置1及びX線管3に対し、テーパ面23を形成
しないX線発生装置及びテーパ面56を形成しないX線
管にあっては、それらを用いて試料93の検査を行って
も、試料93の向きを変えながら拡大率の大きい拡大透
視画像を得ることはできない。
【0040】例えば、図6に示すように、テーパ面23
を形成しないX線発生装置C及びテーパ面56を形成し
ないX線管Dを用いて試料93の検査を行う場合、試料
93の拡大透視画像の拡大率を上げるために試料93を
X線出射位置に近づけつつ、試料93の向きを変えよう
とすると、試料93がX線発生装置Cの角部分又はX線
管Dの角部分に接触してしまう。
【0041】このため、試料93の向きを変えるために
は試料93をX線出射位置から一定の距離A2だけ離さ
なければならない。この距離A2は、前述した式(2)
に示すように拡大透視画像の拡大率に直接影響するもの
であり、この距離A2が短いほど拡大率が大きくなる。
また、距離A2は、本実施形態に係るX線発生装置1及
びX線管3を用いた場合の距離A1と比べると(図5参
照)、長いものとなる。従って、このようなテーパ面2
3を形成しないX線発生装置C及びテーパ面56を形成
しないX線管Dにあっては、拡大率の大きい拡大透視画
像を得ることができず、試料93の内部構造などを詳細
に確認することができない。
【0042】以上のように、本実施形態に係るX線発生
装置1、X線管3及びそれらを用いた検査システムによ
れば、試料93をX線の出射位置に近接させて配置しな
がら、その試料93の向きを変えることが可能である。
従って、試料93の拡大率の大きい拡大透視画像が得ら
れると共に、試料93の向きを変えることにより試料9
3の内部構造などを詳細に確認することができる。
【0043】(第二実施形態)次に第二実施形態に係る
X線管、X線発生装置等について説明する。
【0044】図7に本実施形態に係るX線管3aを示
す。図7に示すように、X線管3aは、頭部52の両側
部を垂直に削ぎ落とし、頭部52の正面側の上部にテー
パ面56を形成したものである。
【0045】図8に本実施形態に係るX線管3bを示
す。図8に示すように、X線管3bは、頭部52の頂面
53と側面55の角部分にアールを付けてテーパ面56
としたものである。尚、ここで言う「テーパ面」とは、
傾斜した平面に限られず、凸状に湾曲した面及び凹状に
湾曲した面も含むものである。
【0046】図9に本実施形態に係るX線管3cを示
す。図9に示すように、X線管3cは、頭部52の両側
部及び正面側にの上部にテーパ面56をそれぞれ形成し
たものである。
【0047】図10に本実施形態に係るX線管3dを示
す。図10に示すように、X線管3dは、頭部52の両
側部及び正面を垂直に削ぎ落としたものである。
【0048】これらのX線管3a〜3dであっても、第
一実施形態に係るX線管3と同様にして、X線を試料9
3に照射しその試料93を透過するX線を検出すること
により試料93の内部構造などを検査する検査システム
に用いられた場合、試料93をX線の出射窓54に近接
させて配置しながらその試料93を出射方向と交差する
軸を中心に回動させても、テーパ面56又は削ぎ落とし
領域の形成により試料93が頂面53に当接することを
回避できる。このため、試料93をX線の出射位置に近
接させて配置しながら、その試料93の向きを変えるこ
とが可能である。従って、試料93の拡大率の大きい拡
大透視画像が得られると共に、試料93の向きを変えて
試料93の内部構造などを詳細に確認することができ
る。
【0049】また、本実施形態に係るX線発生装置は、
第一実施形態に係るX線発生装置1のX線管3を前述の
X線管3a〜3dのいずれかに代えたものである。この
ようなX線発生装置であっても、第一実施形態に係るX
線発生装置と同様にして、X線を試料93に照射しその
試料93を透過するX線を検出することにより試料93
の内部構造などを検査する検査システムに用いられた場
合、試料93をX線の出射窓54に近接させて配置しな
がらその試料93を出射方向と交差する軸を中心に回動
させても、テーパ面23の形成により試料93が頂面2
1に当接することを回避できる。このため、試料93を
X線の出射位置に近接させて配置しながら、その試料9
3の向きを変えることが可能である。従って、試料93
の拡大率の大きい拡大透視画像が得られると共に、試料
93の向きを変えて試料93の内部構造などを詳細に確
認することができる。
【0050】更に、第一実施形態に係る検査システムに
おいて、本実施形態に係るX線管又はX線発生装置を用
いても、第一実施形態に係る検査システムと同様な作用
効果が得られる。
【0051】(第三実施形態)次に第三実施形態に係る
X線管、X線発生装置等について説明する。
【0052】図11に本実施形態に係るX線発生装置1
eを示す。図11に示すように、X線発生装置1は、横
長の筐体2eを備えたものである。筐体2eの頂面21
には、X線を出射するX線管3dが設けられている。筐
体2eの頂面21と側面22、22との両角部には、そ
れらの角部を面取りしてなるテーパ面23がそれぞれ形
成されている。
【0053】このようなX線発生装置1eであっても、
第一実施形態に係るX線発生装置と同様にして、X線を
試料93に照射しその試料93を透過するX線を検出す
ることにより試料93の内部構造などを検査する検査シ
ステムに用いられた場合、試料93をX線の出射窓54
に近接させて配置しながらその試料93を出射方向と交
差する軸を中心に回動させても、テーパ面23の形成に
より試料93が頂面21に当接することを回避できる。
このため、試料93をX線の出射位置に近接させて配置
しながら、その試料93の向きを変えることが可能であ
る。従って、試料93の拡大率の大きい拡大透視画像が
得られると共に、試料93の向きを変えて試料93の内
部構造などを詳細に確認することができる。
【0054】また、本実施形態に係るX線発生装置1e
は、X線管3dをX線管3、3a〜3cのいずれかに代
えたものであってもよい。この場合であっても、前述と
同様な作用効果が得られる。
【0055】更に、第一実施形態に係る検査システムに
おいて、本実施形態に係るX線管又はX線発生装置を用
いても、第一実施形態に係る検査システムと同様な作用
効果が得られる。
【0056】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、次
のような効果が得られる。
【0057】X線を被検査物に照射しその被検査物を透
過するX線を検出することにより被検査物の内部構造な
どを検査する場合、被検査物をX線の出射窓に近接させ
て配置しながらその被検査物を出射方向と交差する軸を
中心に回動させても、テーパ面の形成により被検査物が
先端面に当接することを回避できる。このため、被検査
物をX線の出射位置に近接させて配置しながら、その被
検査物の向きを変えることが可能である。従って、被検
査物の拡大率の大きい拡大透視画像が得られると共に、
被検査物の向きを変えて被検査物の内部構造などを詳細
に確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一実施形態に係るX線管及びX線発
生装置の説明図である。
【図2】第一実施形態に係るX線管の説明図である。
【図3】第一実施形態に係るX線発生装置の説明図であ
る。
【図4】X線発生装置及びX線管を用いた検査システム
の説明図である。
【図5】X線発生装置及びX線管の使用方法の説明図で
ある。
【図6】本発明の前提となる技術の説明図である。
【図7】第二実施形態に係るX線管の説明図である。
【図8】第二実施形態に係るX線管の説明図である。
【図9】第二実施形態に係るX線管の説明図である。
【図10】第二実施形態に係るX線管の説明図である。
【図11】第三実施形態に係るX線発生装置の説明図で
ある。
【符号の説明】
1…X線発生装置、2…筐体、23…テーパ面、3…X
線管(X線発生手段)、53…頂面(先端面)、54…
X線出射窓、56…テーパ面。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 X線を出射するX線管において、 前記X線の出射窓を有する先端面を有し、前記先端面の
    前記出射窓の周辺に前記X線の出射方向に対して傾斜す
    るテーパ面が形成されていること、を特徴とするX線
    管。
  2. 【請求項2】 X線を出射するX線出射手段を備えたX
    線発生装置において、 前記X線出射手段が請求項1に記載のX線管であるこ
    と、を特徴とするX線発生装置。
  3. 【請求項3】 X線を出射するX線出射手段を備えたX
    線発生装置において、 構成部品を収容する筐体を備え、 前記X線出射手段の出射窓が設けられる前記筐体の表面
    に、前記X線の出射方向に対して傾斜するテーパ面が形
    成されていること、を特徴とするX線発生装置。
  4. 【請求項4】 前記筐体の前記表面の一方に片寄る位置
    に前記出射窓が設けられ、前記表面の他方側に前記テー
    パ面が形成されていること、を特徴とする請求項3に記
    載のX線発生装置。
  5. 【請求項5】 X線を被検査物に照射し、前記被検査物
    を透過するX線を検出することにより前記被検査物の状
    態を検査する検査システムにおいて、 前記X線を出射する請求項2〜4のいずれかに記載のX
    線発生装置と、 前記被検査物を前記X線の出射方向に対し交差する軸を
    中心に回動させる回動手段と、 前記X線の出射方向であって前記被検査物の後方に配置
    され前記被検査物を透過する前記X線を検出するX線検
    出手段と、を備えたことを特徴とする検査システム。
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