JPS60194304A - 多層積層材の厚み測定方法 - Google Patents
多層積層材の厚み測定方法Info
- Publication number
- JPS60194304A JPS60194304A JP5071984A JP5071984A JPS60194304A JP S60194304 A JPS60194304 A JP S60194304A JP 5071984 A JP5071984 A JP 5071984A JP 5071984 A JP5071984 A JP 5071984A JP S60194304 A JPS60194304 A JP S60194304A
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- JP
- Japan
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- radiation
- layer
- thickness
- layer laminate
- laminate material
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- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B15/00—Measuring arrangements characterised by the use of electromagnetic waves or particle radiation, e.g. by the use of microwaves, X-rays, gamma rays or electrons
- G01B15/02—Measuring arrangements characterised by the use of electromagnetic waves or particle radiation, e.g. by the use of microwaves, X-rays, gamma rays or electrons for measuring thickness
- G01B15/025—Measuring arrangements characterised by the use of electromagnetic waves or particle radiation, e.g. by the use of microwaves, X-rays, gamma rays or electrons for measuring thickness by measuring absorption
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length-Measuring Devices Using Wave Or Particle Radiation (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (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
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、多層鋼板等の材質の異なる多層積層材の各層
の厚みを放射線透過法を基礎として測定する方法に関す
る。
の厚みを放射線透過法を基礎として測定する方法に関す
る。
近年、異なる材質層から成汐−鋼板が普及するに従い、
全層合計の厚みのみならず、各層毎の厚みをそ７’Ｌぞ
れ測定したいとの要請が強まっている。
全層合計の厚みのみならず、各層毎の厚みをそ７’Ｌぞ
れ測定したいとの要請が強まっている。
そこで従来、この種の各層ごとの厚み測定に当っては破
壊的方法として、多層鋼板を切断し、その断面に薬品処
理を施し、各層ごとのコントラストを明確にしたうえで
、断面を顕微鏡等で観察し、視覚的な方法で各層厚をめ
ていた。
壊的方法として、多層鋼板を切断し、その断面に薬品処
理を施し、各層ごとのコントラストを明確にしたうえで
、断面を顕微鏡等で観察し、視覚的な方法で各層厚をめ
ていた。
この方法は破壊的方法であるので、製品全てへの適用は
無理であり、時間と手間のかかるものであった。
無理であり、時間と手間のかかるものであった。
また、非破壊的方法として、多層鋼板の表面から超音波
を入射し、各層の接合面での超音波の反射波を検出し、
入射から反射波が検知さｎるまでの時間と、予め試験片
を用いて測定しておいた各鋼板層内での音速とから各層
厚をめていた。しかし超音波による方法では、各層の境
界面のみならず他の位置でも反射波が発生するので、種
々の反射波の中から境界面の反射波を抽出弁別すること
が難しく、高度の熟練を要した。またこの超音波方式は
、接触式の測定力対象物には、適用できなかった。
を入射し、各層の接合面での超音波の反射波を検出し、
入射から反射波が検知さｎるまでの時間と、予め試験片
を用いて測定しておいた各鋼板層内での音速とから各層
厚をめていた。しかし超音波による方法では、各層の境
界面のみならず他の位置でも反射波が発生するので、種
々の反射波の中から境界面の反射波を抽出弁別すること
が難しく、高度の熟練を要した。またこの超音波方式は
、接触式の測定力対象物には、適用できなかった。
同様に、非破壊的方法として、本出願人は先に、特願昭
５８−１１６７００号としてｎ層の多層材に対してｎ種
のエネルギーレベルのγ線を照射しその透過量を測定し
て、ｎ層そ扛ぞれの厚みを演算によってめる方法を提案
しているが、ｎ層の材料に対してはｎ種類のエネルギー
のγ線を使用し、ｎ回の測定をして算出するもので簡便
性の点で難を有していた。
５８−１１６７００号としてｎ層の多層材に対してｎ種
のエネルギーレベルのγ線を照射しその透過量を測定し
て、ｎ層そ扛ぞれの厚みを演算によってめる方法を提案
しているが、ｎ層の材料に対してはｎ種類のエネルギー
のγ線を使用し、ｎ回の測定をして算出するもので簡便
性の点で難を有していた。
本発明の目的とするところは、測定者の高度の熟練を必
要とせず、非接触式、非破壊式測定方法で多層積層材の
各層の厚みを、より簡便に測定できる放射線透過法を利
用した多層積層材の厚み測定方法を提供することにある
。
要とせず、非接触式、非破壊式測定方法で多層積層材の
各層の厚みを、より簡便に測定できる放射線透過法を利
用した多層積層材の厚み測定方法を提供することにある
。
この目的を達成するための本発明の要旨は、隣り合う層
相瓦間において３層以上のｎ層よりなる多層積層材の各
層の厚みｔＪ−ｔｌ、ｔ２．・・・・、ｔｎを放射線透
過法を利用して測定するものであって二前記ｎ層の多層
の多層積層材に（ｎ−１）種のエネルギーレベルの放射
線を透過させ、その透過減衰の程度を測定して得られる
（１）式であられさｎるｌ＝１．２．・・・、（ｎ−１
）の合計（ｎ−１）本の放射線特性式と； ただ踵 μｍｉｊ ： ｊ番目のエネルギーレベルの放射線に関
する多層積層材のｊ番目の層の材質 の質量吸収係数。
相瓦間において３層以上のｎ層よりなる多層積層材の各
層の厚みｔＪ−ｔｌ、ｔ２．・・・・、ｔｎを放射線透
過法を利用して測定するものであって二前記ｎ層の多層
の多層積層材に（ｎ−１）種のエネルギーレベルの放射
線を透過させ、その透過減衰の程度を測定して得られる
（１）式であられさｎるｌ＝１．２．・・・、（ｎ−１
）の合計（ｎ−１）本の放射線特性式と； ただ踵 μｍｉｊ ： ｊ番目のエネルギーレベルの放射線に関
する多層積層材のｊ番目の層の材質 の質量吸収係数。
ｔｊ ；多層積層材のｊ番目の層の密度ＯｔＪ：多層積
層材のｊ番目の層の厚さＯＩｏ＋；ｊ番目のエネルギー
レベルの放射線の透過前の放射線量Ｏ Ｉｔｉ；ｊ番目のエネルギーレベルの放射線透過量。
層材のｊ番目の層の厚さＯＩｏ＋；ｊ番目のエネルギー
レベルの放射線の透過前の放射線量Ｏ Ｉｔｉ；ｊ番目のエネルギーレベルの放射線透過量。
放射線透過法以外の方法によって、多層積層材の全厚み
ｔｏを測定して得ら几る（２）式とから；Σｔｊ＝ｔｏ
・・（２） 合計ｎ本の連立方程式を得、その解として各層の厚みｔ
ｊを算出することを特徴とする多層積層材の厚み測定方
法である。
ｔｏを測定して得ら几る（２）式とから；Σｔｊ＝ｔｏ
・・（２） 合計ｎ本の連立方程式を得、その解として各層の厚みｔ
ｊを算出することを特徴とする多層積層材の厚み測定方
法である。
（発明の具体例）
以下、本発明を図面を参照しながら詳述する０１は多層
積層材、たとえば異なる材質からなるｎ層の多層鋼板で
、その一方に（ｎ １ ） 種のエネルギーレベルの放
射線を発生する放射線源２が、他方に放射線検出器３が
配設さＣる０放射線源２から放射ｍ Ｉｏｉを多層積層
材１に透過させ、放射線透過量Ｉｔ＋を放射線検出器３
により検出すると、Ｉｔｉは次式で表わさ牡る〇上式を
変形すると となる。
積層材、たとえば異なる材質からなるｎ層の多層鋼板で
、その一方に（ｎ １ ） 種のエネルギーレベルの放
射線を発生する放射線源２が、他方に放射線検出器３が
配設さＣる０放射線源２から放射ｍ Ｉｏｉを多層積層
材１に透過させ、放射線透過量Ｉｔ＋を放射線検出器３
により検出すると、Ｉｔｉは次式で表わさ牡る〇上式を
変形すると となる。
ここで、
μｍ目：多層鋼板のｊ番目の層の材質の、１番目のエネ
ルギーレベルの放射線に関す る質量吸収係数０ ρｊ；多層鋼板の３番目の層の密度Ｏ ｔに多層鋼板のｊ番目の層の厚さ０ １ｏｔ；ｊ番目のエネルギーレベルの放射線の透過前の
放射線量Ｏ Ｉｔ＋；ｊ番目のエネルギーレベルの放射線透過量。
ルギーレベルの放射線に関す る質量吸収係数０ ρｊ；多層鋼板の３番目の層の密度Ｏ ｔに多層鋼板のｊ番目の層の厚さ０ １ｏｔ；ｊ番目のエネルギーレベルの放射線の透過前の
放射線量Ｏ Ｉｔ＋；ｊ番目のエネルギーレベルの放射線透過量。
である０
さらに（１）式は、具体的には、ｎ −１本の各エネル
ギーレベルの放射線ｉに対して（２）のように書き表わ
さｎる０ また、多層鋼板の全厚さをｔｏとするとすなわち ｂ
＋ｔ２ ＋ ・・・＋ｔｎ ＝ ｔｏ ・・（４）とな
る。この全厚みｔｏの測定は放射線Ｉｏ、 Ｉｔの測定
と並行して、所定の位置に設けたレーザ距離計４．４′
を用いて、そこから多層鋼板表面までの距離を測定し、
これに基いて、厚みｔｏを測定しても良いし、他に超音
波、マイクロ波等を使う方法などにより測定してもよい
０また、鋼板が静止状態である場合であればマイクロメ
ーター等を使用して機械的に測定できる０さらに、前記
（２）式で示した放射線透過法によるｎ −１本の式と
、（４）式の他の測定方法による１本の式との合計ｎ本
の連立方程式を解くＯＡ ｌｊ 但し、Ａｉｊ；係数マ） ＩＪクスＡの（ｉ、ｊ）項の
全因数０ＩＡＩ係数マトリクスＡの行列式。
ギーレベルの放射線ｉに対して（２）のように書き表わ
さｎる０ また、多層鋼板の全厚さをｔｏとするとすなわち ｂ
＋ｔ２ ＋ ・・・＋ｔｎ ＝ ｔｏ ・・（４）とな
る。この全厚みｔｏの測定は放射線Ｉｏ、 Ｉｔの測定
と並行して、所定の位置に設けたレーザ距離計４．４′
を用いて、そこから多層鋼板表面までの距離を測定し、
これに基いて、厚みｔｏを測定しても良いし、他に超音
波、マイクロ波等を使う方法などにより測定してもよい
０また、鋼板が静止状態である場合であればマイクロメ
ーター等を使用して機械的に測定できる０さらに、前記
（２）式で示した放射線透過法によるｎ −１本の式と
、（４）式の他の測定方法による１本の式との合計ｎ本
の連立方程式を解くＯＡ ｌｊ 但し、Ａｉｊ；係数マ） ＩＪクスＡの（ｉ、ｊ）項の
全因数０ＩＡＩ係数マトリクスＡの行列式。
ここで解としてまったｔｊすなわちｊｌ ＋ ｔ２ ＋
・・・ｊｎが、各層の厚さである。
・・・ｊｎが、各層の厚さである。
以上のように本発明方法は、ｎ層の多層積層材に対して
（ｎ−１）本のエネルギーレベルの放射線を透過させ、
（ｎ−１）本の放射線特性式と他の方法で測定したｔｌ
＋ｔ２＋・・・＋ ｔｎ−’ｔ。
（ｎ−１）本のエネルギーレベルの放射線を透過させ、
（ｎ−１）本の放射線特性式と他の方法で測定したｔｌ
＋ｔ２＋・・・＋ ｔｎ−’ｔ。
との合計ｎ本の連立方程式としてｔｊを算出測定するの
で、１本の放射線を透過させて得られる１本の放射線特
性式で算出測定する方法に比べ、照射する放射線のレベ
ル数が１つ少いだけ、測定が容易になる。
で、１本の放射線を透過させて得られる１本の放射線特
性式で算出測定する方法に比べ、照射する放射線のレベ
ル数が１つ少いだけ、測定が容易になる。
アルミ、鋼、銅からなる三層鋼板を例にとって本発明の
実施例を示す。この三層鋼板に１００ｋｖと１３０ｋｖ
のＸ線を照射し、三層鋼板を透過する前の放射線強度Ｉ
ｏｉ、透過後の放射線強度Ｉｔｉは、 １００ ｋｖの場合 Ｉｏｌ ＝ １０３８９８ ｃｐ
ｓＩｔｒ −３６６５３ｃｐｓ ８０１（ｖの場合 ＩＯ２＝ １２４４５３ ｃｐｓＩ
Ｌｚ＝２３４５０ ｃｐｓ であり、アルミ、鋼、銅の質量吸収係数および密度は第
１表に示すとおりでちる。
実施例を示す。この三層鋼板に１００ｋｖと１３０ｋｖ
のＸ線を照射し、三層鋼板を透過する前の放射線強度Ｉ
ｏｉ、透過後の放射線強度Ｉｔｉは、 １００ ｋｖの場合 Ｉｏｌ ＝ １０３８９８ ｃｐ
ｓＩｔｒ −３６６５３ｃｐｓ ８０１（ｖの場合 ＩＯ２＝ １２４４５３ ｃｐｓＩ
Ｌｚ＝２３４５０ ｃｐｓ であり、アルミ、鋼、銅の質量吸収係数および密度は第
１表に示すとおりでちる。
第 １ 表
また、三層合計の厚みはマイクロメーターで測定したと
ころ４．０ｍｍＣ０，４０ｃｍ）であった。そして前記
（２）および（３）式に零値全代入し、次式を得たＯ 上記連立方程式Ｌ＋ ＋ ｔｚ ＋ ｔｓについて解く
と、となシ、アルミ層の厚さは１羽、鋼層の厚さは２順
調層の厚さは１朋と測定さｎた〇 ちなみに上記三層鋼板の切断面を直接観察測定した結果
、各層の厚みはそれぞれ上記測定結果とほぼ一致した。
ころ４．０ｍｍＣ０，４０ｃｍ）であった。そして前記
（２）および（３）式に零値全代入し、次式を得たＯ 上記連立方程式Ｌ＋ ＋ ｔｚ ＋ ｔｓについて解く
と、となシ、アルミ層の厚さは１羽、鋼層の厚さは２順
調層の厚さは１朋と測定さｎた〇 ちなみに上記三層鋼板の切断面を直接観察測定した結果
、各層の厚みはそれぞれ上記測定結果とほぼ一致した。
以上のように本発明方法によ扛ば、多層積層材について
、容易に各層の厚みを測定でき、測定者の高度の熟練を
要せず、高温あるいは高速度移動状態であっても、非接
触的かつ非破壊的に測定できる。
、容易に各層の厚みを測定でき、測定者の高度の熟練を
要せず、高温あるいは高速度移動状態であっても、非接
触的かつ非破壊的に測定できる。
第１図は本発明方法の概略説明図でちる。
１・・多層積層材 ２・・放射線源
３・・放射線検出器 ４．４′・・レーザー距離計特許
出願人 住友金属工業株式会社 第１図
出願人 住友金属工業株式会社 第１図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ・・、’ｔｎを放射線透過法を利用して測定するもので
あって：前記ｎ層の多層積層材に（ｎ−１）種のエネル
ギーレベルの放射線を透過させ、その透過減衰の程度を
測定して得らｎる（１）式であられさ几る１ ”” １
＋ ２ ＋・・・・＋ｎ−１の合計（ｎ−１）木の放
射線特性式と；ただし、 μｍｉｊ ； ｉ番目のエネルギーレベルの放射線に関
する多層積層材のｊ番目の 層の材質の質量吸収係数０ ｔｊ ；多層積層材の３番目の層の密度Ｏｔｊ；多層積
層材のｊ番目の層の厚さＯＪｏ、ｉ ｐ ’番目のエネ
ルギーレベルの放射線の透過前の放射線量Ｏ Ｉｔ＋；ｉ番目のエネルギーレベルの放射線透過量。 放射線透過法以外の方法によって、多層積層材の全厚み
１．を測定して得ら扛る（２）式とから； Σ ｔｊ − ｔ ０ ・ ・ （２）Ｊ＝１ 合計ｎ本の連立方程式を得、その解として各層の厚みｔ
ｊを算出することを特徴とする多層積層材の厚み測定方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5071984A JPS60194304A (ja) | 1984-03-15 | 1984-03-15 | 多層積層材の厚み測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5071984A JPS60194304A (ja) | 1984-03-15 | 1984-03-15 | 多層積層材の厚み測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60194304A true JPS60194304A (ja) | 1985-10-02 |
Family
ID=12866684
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5071984A Pending JPS60194304A (ja) | 1984-03-15 | 1984-03-15 | 多層積層材の厚み測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60194304A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9863897B2 (en) | 2013-03-04 | 2018-01-09 | Tokyo Electron Limited | X-ray nondestructive testing device |
-
1984
- 1984-03-15 JP JP5071984A patent/JPS60194304A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9863897B2 (en) | 2013-03-04 | 2018-01-09 | Tokyo Electron Limited | X-ray nondestructive testing device |
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