JPWO2013051595A1 - 装置、ｘ線照射方法、及び構造物の製造方法 - Google Patents

装置、ｘ線照射方法、及び構造物の製造方法 Download PDF

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Abstract

検出精度の低下を抑制できる装置を提供する。装置は、物体にＸ線を照射して物体を通過した透過Ｘ線を検出する。装置は、第１空間を形成するチャンバ部材と、第１空間に配置され、物体にＸ線を照射するＸ線源の少なくとも一部に温度調整された気体を供給する第１供給口と、を備える。

Description

本発明は、装置、Ｘ線照射方法、及び構造物の製造方法に関する。
物体の内部の情報を非破壊で取得する装置として、例えば下記特許文献に開示されているような、物体にＸ線を照射して、その物体を透過した透過Ｘ線を検出する装置が知られている。
米国特許出願公開第２００９／０２６８８６９号明細書
検出装置において、温度が変化すると、例えば検出装置の部材が熱変形する可能性がある。その結果、検出精度が低下する可能性がある。
本発明の態様は、検出精度の低下を抑制できる装置、Ｘ線照射方法、及び構造物の製造方法を提供することを目的とする。
本発明の第１の態様に従えば、物体にＸ線を照射して物体を通過した透過Ｘ線を検出する装置であって、第１空間を形成するチャンバ部材と、第１空間に配置され、物体にＸ線を照射するＸ線源の少なくとも一部に温度調整された気体を供給する第１供給口と、を備える装置が提供される。
本発明の第２の態様に従えば、物体にＸ線を照射して物体を通過した透過Ｘ線を検出する装置であって、第１空間を形成するチャンバ部材と、第１空間に配置され、温度調整される温度調整部材と、を備え、温度調整部材に接触し、温度調整された気体がＸ線を射出するＸ線源の少なくとも一部に供給される装置が提供される。
本発明の第３の態様に従えば、物体にＸ線を照射して前記物体を通過した透過Ｘ線を検出する装置であって、第１空間を形成するチャンバ部材と、前記第１空間に配置され、前記第１空間の気体の少なくとも一部を前記第１空間から排出する第１排出口を備える装置が提供される。
本発明の第３の態様に従えば、第１空間を形成するチャンバ部材内に配置されるＸ線源からのＸ線を測定物に照射することと、測定物を通過した透過Ｘ線を検出することと、Ｘ線源の少なくとも一部に温度調整された気体を供給することと、を含むＸ線照射方法が提供される。
本発明の第４の態様に従えば、構造物の形状に関する設計情報を作製する設計工程と、設計情報に基づいて構造物を作成する成形工程と、作製された構造物の形状を第３の態様のＸ線照射方法を用いて計測する工程と、測定工程で得られた形状情報と、設計情報とを比較する検査工程と、を有する構造物の製造方法が提供される。
本発明の態様によれば、検出精度の低下を抑制できる。
第１実施形態に係る検出装置の一例を示す図である。 第１実施形態に係るＸ線源の一例を示す図である。 第１実施形態に係る検出装置の動作の一例を説明するためのフローチャートである。 第１実施形態に係る検出装置の動作の一例を説明するための図である。 第１実施形態に係る検出装置の動作の一例を説明するための図である。 第２実施形態に係る検出装置の一例を示す図である。 第３実施形態に係る検出装置の一例を示す図である。 第４実施形態に係る検出装置の一例を示す図である。 第５実施形態に係る検出装置の一例を示す図である。 第６実施形態に係る検出装置の一例を示す図である。 第７実施形態に係る検出装置の一例を示す図である。 第８実施形態に係る検出装置の一例を示す図である。 第９実施形態に係る検出装置の一例を示す図である。 第１０実施形態に係る検出装置の一例を示す図である。 第１１実施形態に係る検出装置の一例を示す図である。 第１２実施形態に係る検出装置の一例を示す図である。 第１３実施形態に係る検出装置の一例を示す図である。 第１４実施形態に係る検出装置の一例を示す図である。 検出装置を備えた構造物製造システムの一例を示す図である。 構造物製造システムによる処理の流れを示したフローチャートである。
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部の位置関係について説明する。水平面内の所定方向をＺ軸方向、水平面内においてＺ軸方向と直交する方向をＸ軸方向、Ｚ軸方向及びＸ軸方向のそれぞれと直交する方向（すなわち鉛直方向）をＹ軸方向とする。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸まわりの回転（傾斜）方向をそれぞれ、θＸ、θＹ、及びθＺ方向とする。
＜第１実施形態＞
第１実施形態について説明する。図１は、第１実施形態に係る検出装置１の一例を示す図である。
検出装置１は、測定物ＳにＸ線ＸＬを照射して、その測定物Ｓを透過した透過Ｘ線を検出する。Ｘ線は、例えば波長１ｐｍ〜３０ｎｍ程度の電磁波である。Ｘ線は、約５０ｅＶの超軟Ｘ線、約０．１〜２ｋｅＶの軟Ｘ線、約２〜２０ｋｅＶのＸ線、及び約２０〜１００ｋｅＶの硬Ｘ線の少なくとも一つを含む。
本実施形態において、検出装置１は、測定物ＳにＸ線を照射して、その測定物Ｓを透過した透過Ｘ線を検出して、その測定物Ｓの内部の情報（例えば、内部構造）を非破壊で取得するＸ線ＣＴ検査装置を含む。本実施形態において、測定物Ｓは、例えば機械部品、電子部品等の産業用部品を含む。Ｘ線ＣＴ検査装置は、産業用部品にＸ線を照射して、その産業用部品を検査する産業用Ｘ線ＣＴ検査装置を含む。
図１において、検出装置１は、Ｘ線ＸＬを射出するＸ線源２と、測定物Ｓを保持して移動可能なステージ装置３と、Ｘ線源２から射出され、ステージ装置３に保持された測定物Ｓを透過した透過Ｘ線を検出する検出器４と、検出装置１全体の動作を制御する制御装置５とを備えている。
また、本実施形態において、検出装置１は、Ｘ線源２から射出されるＸ線ＸＬが進行する内部空間ＳＰを形成するチャンバ部材６を備えている。本実施形態において、Ｘ線源２、ステージ装置３、及び検出器４は、内部空間ＳＰに配置される。
また、本実施形態において、検出装置１は、Ｘ線源２の少なくとも一部に、温度調整された気体Ｇを供給する供給口７を備えている。供給口７は、内部空間ＳＰに配置される。
本実施形態において、チャンバ部材６は、支持面ＦＲ上に配置される。支持面ＦＲは、工場等の床面を含む。チャンバ部材６は、複数の支持部材６Ｓに支持される。チャンバ部材６は、支持部材６Ｓを介して、支持面ＦＲ上に配置される。本実施形態においては、支持部材６Ｓにより、チャンバ部材６の下面と、支持面ＦＲとは離れる。すなわち、チャンバ部材６の下面と支持面ＦＲとの間に空間が形成される。なお、チャンバ部材６の下面の少なくとも一部と支持面ＦＲとが接触してもよい。
本実施形態において、チャンバ部材６は、鉛を含む。チャンバ部材６は、内部空間ＳＰのＸ線ＸＬが、チャンバ部材６の外部空間ＲＰに漏出することを抑制する。
本実施形態おいて、検出装置１は、チャンバ部材６に取り付けられ、チャンバ部材６よりも熱伝導率が小さい部材６Ｄを有する。本実施形態において、部材６Ｄは、チャンバ部材６の外面に配置される。部材６Ｄは、内部空間ＳＰの温度が外部空間ＲＰの温度（温度変化）の影響を受けることを抑制する。すなわち、部材６Ｄは、外部空間ＲＰの熱が内部空間ＳＰに伝わることを抑制する断熱部材として機能する。部材６Ｄは、例えばプラスチックを含む。本実施形態において、部材６Ｄは、例えば発泡スチロールを含む。
Ｘ線源２は、測定物ＳにＸ線ＸＬを照射する。Ｘ線源２は、Ｘ線ＸＬを射出する射出部８を有する。Ｘ線源２は、点Ｘ線源を形成する。本実施形態において、射出部８は、点Ｘ線源を含む。Ｘ線源２は、測定物Ｓに円錐状のＸ線（所謂、コーンビーム）を照射する。なお、Ｘ線源２は、射出するＸ線ＸLの強度を調整可能でもよい。Ｘ線源２から射出されるＸ線ＸＬの強度を調整する場合、測定物ＳのＸ線吸収特性等に基づいてもよい。また、Ｘ線源２から射出されるＸ線の拡がる形状は円錐状に限られず、例えば、扇状のＸ線（所謂、ファンビーム）でもよい。
射出部８は、＋Ｚ方向を向いている。本実施形態において、射出部８から射出されたＸ線ＸＬの少なくとも一部は、内部空間ＳＰにおいて、＋Ｚ方向に進行する。
ステージ装置３は、測定物Ｓを保持して移動可能なステージ９と、ステージ９を移動する駆動システム１０とを備えている。
本実施形態において、ステージ９は、測定物Ｓを保持する保持部１１を有するテーブル１２と、テーブル１２を移動可能に支持する第１可動部材１３と、第１可動部材１３を移動可能に支持する第２可動部材１４と、第２可動部材１４を移動可能に支持する第３可動部材１５とを有する。
テーブル１２は、保持部１１に測定物Ｓを保持した状態で回転可能である。テーブル１２は、θＹ方向に移動（回転）可能である。第１可動部材１３は、Ｘ軸方向に移動可能である。第１可動部材１３がＸ軸方向に移動すると、第１可動部材１３とともに、テーブル１２がＸ軸方向に移動する。第２可動部材１４は、Ｙ軸方向に移動可能である。第２可動部材１４がＹ軸方向に移動すると、第２可動部材１４とともに、第１可動部材１３及びテーブル１２がＹ軸方向に移動する。第３可動部材１５は、Ｚ軸方向に移動可能である。第３可動部材１５がＺ軸方向に移動すると、第３可動部材１５とともに、第２可動部材１４、第１可動部材１３、及びテーブル１２がＺ軸方向に移動する。
本実施形態において、駆動システム１０は、第１可動部材１３上においてテーブル１２を回転させる回転駆動装置１６と、第２可動部材１４上において第１可動部材１３をＸ軸方向に移動する第１駆動装置１７と、第２可動部材１４をＹ軸方向に移動する第２駆動装置１８と、第３可動部材１５をＺ軸方向に移動する第３駆動装置１９とを含む。
第２駆動装置１８は、第２可動部材１４が有するナットに配置されるねじ軸２０Ｂと、ねじ軸２０Ｂを回転させるアクチュエータ２０とを備える。ねじ軸２０Ｂは、ベアリング２１Ａ、２１Ｂによって回転可能に支持される。本実施形態において、ねじ軸２０Ｂは、そのねじ軸２０Ｂの軸線とＹ軸とが実質的に平行となるように、ベアリング２１Ａ、２１Ｂに支持される。本実施形態において、第２可動部材１４が有するナットとねじ軸２０Ｂとの間にボールが配置される。すなわち、第２駆動装置１８は、所謂、ボールねじ駆動機構を含む。
第３駆動装置１９は、第３可動部材１５が有するナットに配置されるねじ軸２３Ｂと、ねじ軸２３Ｂを回転させるアクチュエータ２３とを備える。ねじ軸２３Ｂは、ベアリング２４Ａ、２４Ｂによって回転可能に支持される。本実施形態において、ねじ軸２３Ｂは、そのねじ軸２３Ｂの軸線とＺ軸とが実質的に平行となるように、ベアリング２４Ａ、２４Ｂに支持される。本実施形態において、第３可動部材１５が有するナットとねじ軸２３Ｂとの間にボールが配置される。すなわち、第３駆動装置１９は、所謂、ボールねじ駆動機構を含む。
第３可動部材１５は、第２可動部材１４をＹ軸方向にガイドするガイド機構２５を有する。ガイド機構２５は、Ｙ軸方向に長いガイド部材２５Ａ、２５Ｂを含む。アクチュエータ２０、及びねじ軸２０Ｂを支持するベアリング２１Ａ、２１Ｂを含む第２駆動装置１８の少なくとも一部は、第３可動部材１５に支持される。アクチュエータ２０がねじ軸２０Ｂを回転することによって、第２可動部材１４は、ガイド機構２５にガイドされながら、Ｙ軸方向に移動する。
本実施形態において、検出装置１は、ベース部材２６を有する。ベース部材２６は、チャンバ部材６に支持される。本実施形態において、ベース部材２６は、支持機構を介して、チャンバ部材６の内壁（内面）に支持される。ベース部材２６の位置は、所定の位置で固定される。
ベース部材２６は、第３可動部材１５をＺ軸方向にガイドするガイド機構２７を有する。ガイド機構２７は、Ｚ軸方向に長いガイド部材２７Ａ、２７Ｂを含む。アクチュエータ２３、及びねじ軸２３Ｂを支持するベアリング２４Ａ、２４Ｂを含む第３駆動装置１９の少なくとも一部は、ベース部材２６に支持される。アクチュエータ２３がねじ軸２３Ｂを回転することによって、第３可動部材１５は、ガイド機構２７にガイドされながら、Ｚ軸方向に移動する。
なお、図示は省略するが、本実施形態において、第２可動部材１４は、第１可動部材１３をＸ軸方向にガイドするガイド機構を有する。第１駆動装置１７は、第１可動部材１３をＸ軸方向に移動可能なボールねじ機構を含む。回転駆動装置１６は、テーブル１２をθＹ方向に移動（回転）可能なモータを含む。
本実施形態において、テーブル１２に保持された測定物Ｓは、駆動システム１０によって、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、及びθＹ方向の４つの方向に移動可能である。なお、駆動システム１０は、テーブル１２に保持された測定物Ｓを、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向の６つの方向に移動させてもよい。また、本実施形態においては、駆動システム１０は、ボールねじ駆動機構を含むこととしたが、例えば、ボイスコイルモータを含んでもよい。例えば、駆動システム１０は、リニアモータを含んでもよいし、平面モータを含んでもよい。
本実施形態において、ステージ９は、内部空間ＳＰにおいて移動可能である。ステージ９は、射出部８の＋Ｚ側に配置される。ステージ９は、内部空間ＳＰのうち、射出部８よりも＋Ｚ側の空間で移動可能である。ステージ９の少なくとも一部は、射出部８と対向可能である。ステージ９は、保持した測定物Ｓを、射出部８と対向する位置に配置可能である。ステージ９は、射出部８から射出されたＸ線ＸＬが通過する経路上に、測定物Ｓを配置可能である。ステージ９は、射出部８から射出されたＸ線ＸＬの照射範囲内に、配置可能である。
本実施形態において、検出装置１は、ステージ９の位置を計測する計測システム２８を備えている。本実施形態において、計測システム２８は、エンコーダシステムを含む。
計測システム２８は、テーブル１２の回転量（θＹ方向に関する位置）を計測するロータリーエンコーダ２９と、Ｘ軸方向に関する第１可動部材１３の位置を計測するリニアエンコーダ３０と、Ｙ軸方向に関する第２可動部材１４の位置を計測するリニアエンコーダ３１と、Ｚ軸方向に関する第３可動部材１５の位置を計測するリニアエンコーダ３２とを有する。
本実施形態において、ロータリーエンコーダ２９は、第１可動部材１３に対するテーブル１２の回転量を計測する。リニアエンコーダ３０は、第２可動部材１４に対する第１可動部材１３の位置（Ｘ軸方向に関する位置）を計測する。リニアエンコーダ３１は、第３可動部材１５に対する第２可動部材１４の位置（Ｙ軸方向に関する位置）を計測する。リニアエンコーダ３２は、ベース部材２６に対する第３可動部材１５の位置（Ｚ軸方向に関する位置）を計測する。
ロータリーエンコーダ２９は、例えば第１可動部材１３に配置されたスケール部材２９Ａと、テーブル１２に配置され、スケール部材２９Ａの目盛を検出するエンコーダヘッド２９Ｂとを含む。スケール部材２９Ａは、第１可動部材１３に固定されている。エンコーダヘッド２９Ｂは、テーブル１２に固定されている。エンコーダヘッド２９Ｂは、スケール部材２９Ａ（第１可動部材１３）に対するテーブル１２の回転量を計測可能である。
リニアエンコーダ３０は、例えば第２可動部材１４に配置されたスケール部材３０Ａと、第１可動部材１３に配置され、スケール部材３０Ａの目盛を検出するエンコーダヘッド３０Ｂとを含む。スケール部材３０Ａは、第２可動部材１４に固定されている。エンコーダヘッド３０Ｂは、第１可動部材１３に固定されている。エンコーダヘッド３０Ｂは、スケール部材３０Ａ（第２可動部材１４）に対する第１可動部材１３の位置を計測可能である。
リニアエンコーダ３１は、第３可動部材１５に配置されたスケール部材３１Ａと、第２可動部材１４に配置され、スケール部材３１Ａの目盛を検出するエンコーダヘッド３１Ｂとを含む。スケール部材３１Ａは、第３可動部材１５に固定されている。エンコーダヘッド３１Ｂは、第２可動部材１４に固定されている。エンコーダヘッド３１Ｂは、スケール部材３１Ａ（第３可動部材１５）に対する第２可動部材１４の位置を計測可能である。
リニアエンコーダ３２は、ベース部材２６に配置されたスケール部材３２Ａと、第３可動部材１５に配置され、スケール部材３２Ａの目盛を検出するエンコーダヘッド３２Ｂとを含む。スケール部材３２Ａは、ベース部材２６に固定されている。エンコーダヘッド３２Ｂは、第３可動部材１５に固定されている。エンコーダヘッド３２Ｂは、スケール部材３２Ａ（ベース部材２６）に対する第３可動部材１５の位置を計測可能である。
検出器４は、内部空間ＳＰにおいて、Ｘ線源２及びステージ９よりも＋Ｚ側に配置される。検出器４の位置は、所定の位置で固定される。なお、検出器４が移動可能でもよい。ステージ９は、内部空間ＳＰのうち、Ｘ線源２と検出器４との間の空間を移動可能である。
検出器４は、測定物Ｓを透過した透過Ｘ線を含むＸ線源１からのＸ線ＸＬが入射する入射面３３を有するシンチレータ部３４と、シンチレータ部３４において発生した光を受光する受光部３５とを有する。検出器４の入射面３３は、ステージ９に保持された測定物Ｓと対向可能である。
シンチレータ部３４は、Ｘ線が当たることによって、そのＸ線とは異なる波長の光を発生させるシンチレーション物質を含む。受光部３５は、光電子倍増管を含む。光電子倍増管は、光電効果により光エネルギーを電気エネルギーに変換する光電管を含む。受光部３５は、シンチレータ部３４において発生した光による微弱な電気信号を増幅する。つまり、受光部３５は、シンチレーション部３４において発生した光を、電気信号に変換して出力する。
検出器４は、シンチレータ部３４を複数有する。シンチレータ部３４は、ＸＹ平面内において複数配置される。シンチレータ部３４は、アレイ状に配置される。検出器４は、複数のシンチレータ部３４のそれぞれに接続するように、受光部３５を複数有する。なお、検出器４は、入射するＸ線を、光に変換することなく直接電気信号に変換してもよい。言い換えると、検出器４は、必ずしもシンチレータ部３４を有するシンチレーション検出器に限られず、他の種類のＸ線検出器を用いることもできる。例えば、シリコン検出器などの半導体検出器、電離箱などの気体検出器などのように、入射するＸ線を光に変換することなく直接電気信号に変換する検出器を用いることもできる。
供給口７は、Ｘ線源２の少なくとも一部に、温度調整された気体Ｇを供給する。本実施形態において、検出装置１は、気体Ｇの温度を調整する調整装置３６を備える。調整装置３６は、例えば電力によって作動する。供給口７は、調整装置３６からの気体Ｇを内部空間ＳＰに供給する。
本実施形態において、調整装置３６は、チャンバ部材６の外部空間ＲＰに配置される。本実施形態において、調整装置３６は、支持面ＦＲに配置される。調整装置３６は、導管３７と接続される。導管３７は、外部空間ＲＰに配置される。調整装置３６とチャンバ部材６とは、離れている。導管３７の少なくとも一部とチャンバ部材６とは、離れている。
チャンバ部材６は、導管３８を有する。導管３８は、内部空間ＳＰと外部空間ＲＰとを結ぶように形成される。導管３８の一端の開口は、外部空間ＲＰに面するように配置される。導管３８の他端の開口は、内部空間ＳＰに面するように配置される。導管３８の流路は、導管３８の一端の開口と接続される。本実施形態において、導管３８の他端の開口が、供給口７として機能する。
本実施形態において、調整装置３６は、例えば外部空間ＲＰの気体を取り入れて、その気体の温度を調整する。調整装置３６によって温度調整された気体Ｇは、導管３７の流路、及びチャンバ部材６の導管３８を介して、供給口７に送られる。供給口７は、Ｘ線源２の少なくとも一部と対向するように配置される。供給口７は、調整装置３６からの気体ＧをＸ線源２の少なくとも一部に供給する。なお、導管３７と導管３８とは一体でもよいし、導管３７と導管３８の少なくとも一部とが別の部材でもよい。
図２は、本実施形態に係るＸ線源２の一例を示す断面図である。図２において、Ｘ線源２は、電子を発生するフィラメント３９と、電子の衝突又は電子の透過によりＸ線を発生するターゲット４０と、電子をターゲット４０に導く導電子部材４１とを備えている。また、本実施形態において、Ｘ線源４は、導電子部材４１の少なくとも一部を収容するハウジング４２を備えている。本実施形態において、フィラメント３９、導電子部材４１、及びターゲット４０のそれぞれが、ハウジング４２に収容されている。
フィラメント３９は、例えばタングステンを含む。フィラメント３９に電流が流れ、その電流によってフィラメント３９が加熱されると、フィラメント３９から電子（熱電子）が放出される。フィラメント３９の形状は、先端が尖っており、その尖った部分から電子が放出される。フィラメント３９の形状は、コイル状に巻かれている。なお、Ｘ線源２における（熱）電子の供給源は、必ずしもフィラメントに限られない。例えば電子銃を用いることもできる。
ターゲット４０は、例えばタングステンを含み、電子の衝突又は電子の透過によりＸ線を発生する。本実施形態において、Ｘ線源２は、所謂、透過型である。本実施形態において、ターゲット４０は、電子の透過により、Ｘ線を発生する。
例えば、ターゲット４０を陽極とし、フィラメント３９を陰極として、ターゲット４０とフィラメント３９との間に電圧が加えられると、フィラメント３９から飛び出した熱電子が、ターゲット（陽極）４０に向かって加速し、ターゲット４０に照射される。これにより、ターゲット４０からＸ線が発生する。
導電子部材４１は、フィラメント３９とターゲット４０との間において、フィラメント３９からの電子の通路の周囲の少なくとも一部に配置される。導電子部材４１は、例えば集束レンズ、及び対物レンズ等の電子レンズ、若しくは偏光器を含み、フィラメント３９からの電子をターゲット４０に導く。導電子部材４１は、ターゲット４０の一部の領域（Ｘ線焦点）に電子を衝突させる。ターゲット４０において電子が衝突する領域の寸法（スポットサイズ）は、十分に小さい。これにより、実質的に点Ｘ線源が形成される。
本実施形態においては、ハウジング４２の外面に、供給口７から温度調整された気体Ｇが供給される。本実施形態において、供給口７は、ハウジング４２の外面の少なくとも一部と対向する。本実施形態において、供給口７は、Ｘ線源２（ハウジング４２）よりも上方（＋Ｙ側）に配置される。供給口７は、Ｘ線源２の上から、Ｘ線源２のハウジング４２の外面に気体Ｇを吹き付ける。
Ｘ線源２において、ターゲット４０に電子が照射されると、その電子のエネルギーのうち、一部のエネルギーが、Ｘ線となり、一部のエネルギーが、熱となる。ターゲット４０に対する電子の照射により、ターゲット４０、ターゲット４０の周囲の空間、及びターゲット４０の近傍に配置されている部材の温度が上昇する。
ターゲット４０の温度が上昇すると、例えばターゲット４０が熱変形したり、ハウジング４２が熱変形したり、フィラメント３９とターゲット４０との相対位置が変動したりする可能性がある。また、ターゲット４０を含むＸ線源２の温度が上昇すると、Ｘ線源２が配置されている内部空間ＳＰの温度が変動する可能性がある。また、ターゲット４０を含むＸ線源２の温度が上昇すると、例えばステージ９及び駆動システム１０を含むステージ装置３の少なくとも一部が変形したり、ガイド部材２６が熱変形したり、検出器４が熱変形したりする可能性がある。また、Ｘ線源２の温度が上昇すると、Ｘ線源２とステージ９との相対位置が変動したり、Ｘ線源２と検出器４との相対位置が変動したり、ステージ９と検出器４との相対位置が変動したりする可能性がある。このように、Ｘ線源２の温度が変化すると、検出装置１の部材の少なくとも一部が熱変形したり、部材どうしの相対位置が変動したりする可能性がある。その結果、検出装置１の検出精度（検査精度、測定精度）が低下する可能性がある。
本実施形態においては、熱を発生するＸ線源２の少なくとも一部に、温度調整された気体Ｇが供給されるので、Ｘ線源２を含む内部空間ＳＰの部材の少なくとも一部が熱変形したり、内部空間ＳＰの温度が変動したり、内部空間ＳＰの部材どうしの相対位置が変動したりすることが抑制される。
また、本実施形態においては、内部空間ＳＰにおいては、Ｘ線源２、ステージ９、及び検出器４等の複数の部材が配置されているが、それらの複数の部材の中でも熱を発生するＸ線源２の少なくとも一部に、温度調整された気体Ｇが供給される。したがって、内部空間ＳＰにおいて、温度調整された気体Ｇが到達する割合は、Ｘ線源２、ステージ９、及び検出器４等の複数の部材の中で、Ｘ線源２が一番高い。また、本実施形態においては、内部空間ＳＰにおいて、Ｘ線源２、ステージ９、及び検出器４等の複数の部材が配置されているが、Ｘ線源２の一部に温度調整された気体Ｇが供給される。本実施形態においては、内部空間ＳＰの中でも、内部空間ＳＰよりも小さい、局所的な空間であるＸ線源２の周囲の温度を調整することができる。また、内部空間ＳＰにおいて、Ｘ線源２、ステージ９、及び検出器４等の複数の部材が配置されているが、その複数の部材の全てに向けて温度調整された気体Ｇを供給するのではなく、Ｘ線源２のうち、温度調整された気体Ｇが到達する部分のみの温度を調整することができる。
次に、本実施形態に係る検出装置の動作の一例について説明する。
本実施形態においては、図３のフローチャートに示すように、検出装置１のキャリブレーション（ステップＳＡ１）と、測定物Ｓに対するＸ線ＸＬの照射及び測定物Ｓを通過した透過Ｘ線の検出（ステップＳＡ２）と、測定物Ｓの内部構造の算出（ステップＳＡ３）とが実行される。
キャリブレーション（ステップＳＡ１）について説明する。図４は、本実施形態に係るキャリブレーションの一例を示す模式図である。図４に示すように、キャリブレーションにおいて、テーブル１２に測定物Ｓとは異なる基準部材Ｒが保持される。また、キャリブレーションにおいて、供給口７から温度調整された気体ＧがＸ線源２の少なくとも一部に供給される。温度調整された気体Ｇが供給口７からＸ線源２に供給されることによって、その気体Ｇによって、Ｘ線源２を含む内部空間ＳＰの温度が調整される。
以下の説明において、供給口７から供給された気体Ｇによって調整された、Ｘ線源２を含む内部空間ＳＰの温度を適宜、所定温度Ｔａ、と称する。
図４に示すように、本実施形態において、基準部材Ｒは、球体である。基準部材Ｒの外形（寸法）は、既知である。基準部材Ｒは、熱変形が抑制された物体である。基準部材Ｒは、少なくとも測定物Ｓよりも熱変形が抑制された物体である。内部空間ＳＰにおいて温度が変化しても、基準部材Ｒの外形（寸法）は、実質的に変化しない。なお、本実施形態では、基準部材Ｒの形状は球体に限られない。
制御装置５は、計測システム２８でステージ９の位置を計測しつつ、駆動システム１０を制御して、基準部材Ｒを保持したステージ９の位置を調整する。制御装置５は、基準位置Ｐｒに基準部材Ｒが配置されるように、ステージ９の位置を調整する。
制御装置５は、供給口７からの気体Ｇの供給の少なくとも一部と並行して、Ｘ線源２からＸ線を射出するために、フィラメント３９に電流を流す。これにより、フィラメント３９が加熱され、フィラメント３９から電子が放出される。フィラメント３９から放出された電子は、ターゲット４０に照射される。これにより、ターゲット４０からＸ線が発生する。
Ｘ線源２から発生したＸ線ＸＬは、基準部材Ｒに照射される。所定温度Ｔａにおいて、基準部材ＲにＸ線源２からのＸ線ＸＬが照射されると、その基準部材Ｒに照射されたＸ線ＸＬは、基準部材Ｒを透過する。基準部材Ｒを透過した透過Ｘ線は、検出器４の入射面３３に入射する。検出器４は、基準部材Ｒを透過した透過Ｘ線を検出する。所定温度Ｔａにおいて、検出器４は、基準部材Ｒを透過した透過Ｘ線に基づいて得られた基準部材Ｒの像を検出する。本実施形態において、所定温度Ｔａにおいて得られる基準部材Ｒの像の寸法（大きさ）は、寸法Ｗａである。検出器４の検出結果は、制御装置５に出力される。
制御装置５は、基準部材Ｒの像の寸法及び基準部材Ｒの寸法に基づいて、Ｘ線源２と基準部材Ｒと検出器４との相対位置を算出する。また、本実施形態においては、球体は一つであるが、球体を複数用いてもよい。球体を複数用いる場合、例えば、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の一方又は両方において互いの球体の位置を異ならせてもよい。また、球体を複数用いる場合、基準部材Ｒの像ではなく、基準部材Ｒ同士の距離に基づいて、Ｘ線源２と基準部材Ｒと検出器４との相対位置を算出してもよい。また、基準部材Ｒ同士の距離の算出は、基準部材Ｒの中心位置同士の距離でも、基準部材Ｒの外形の所定の位置同士の距離でもよい。
本実施形態において、内部空間ＳＰの温度Ｔが変化すると、透過Ｘ線に基づいて得られる像の寸法（大きさ）が変化する。なお、透過Ｘ線に基づいて得られる像の寸法とは、検出器４が取得する像の寸法であり、例えば、入射面３３に形成される像の寸法を含む。
例えば、温度Ｔが変化すると、Ｘ線源２と基準部材Ｒと検出器４との相対位置（Ｚ軸方向に関する相対位置）が変動する。例えば、内部空間ＳＰが基準温度（理想温度、目標温度）Ｔｒである場合、基準位置Ｐｒに配置されている基準部材Ｒに照射されたＸ線ＸＬに基づいて検出器４が取得する像の寸法は、基準寸法Ｗｒとなる。
一方、内部空間ＳＰが基準温度Ｔｒとは異なる温度ＴＸである場合、例えばＸ線源２、ステージ９、検出器４、ベース部材２６（スケール３２Ａ）、及びチャンバ部材６の少なくとも一部が熱変形し、Ｘ線源２と、ステージ９に保持されている基準部材Ｒと、検出器４との相対位置が変動する可能性がある。その結果、例えば、基準部材Ｒが基準位置Ｐｒに配置されるように、計測システム２８の計測結果に基づいてステージ９の位置が調整されても、実際には、基準部材Ｒは、基準位置Ｐｒに配置されない可能性がある。換言すれば、内部空間ＳＰが温度ＴＸである場合、基準部材Ｒは、基準位置Ｐｒとは異なる位置ＰＸに配置される可能性がある。なお、位置ＰＸは、Ｘ線源２及び検出器４の少なくとも一方に対する基準部材Ｒの相対位置を含む。
また、内部空間ＳＰが温度ＴＸであり、Ｘ線源２と基準部材Ｒと検出器４との相対位置が変動すると、検出器４が取得する像の寸法ＷＸは、基準寸法Ｗｒとは異なる。
本実施形態において、制御装置５は、記憶装置を含む。記憶装置には、内部空間ＳＰの温度Ｔと、その温度Ｔにおいて基準部材Ｒに照射されたＸ線ＸＬのうち基準部材Ｒを通過した透過Ｘ線に基づいて得られる基準部材Ｒの像（画像）の寸法（大きさ）との関係が記憶されている。
また、上述のように、内部空間ＳＰの温度Ｔの変化に伴って、Ｘ線源２と基準部材Ｒと検出器４との相対位置が変化する。また、その相対位置の変化に伴って、検出器４が取得する像の寸法が変化する。記憶装置には、相対位置と像の寸法との関係も記憶されている。
なお、記憶装置に記憶されている情報は、予備実験及びシミュレーションの少なくとも一方により求められる。
したがって、制御装置５は、記憶装置に記憶されている情報と、検出器４によって取得された基準部材Ｒの像の寸法とに基づいて、温度ＴにおけるＸ線源２と基準部材Ｒと検出器４との相対位置を算出することができる。
例えば、内部空間ＳＰが所定温度Ｔａである場合、制御装置５は、記憶装置に記憶されている情報と、検出器４によって取得された基準部材Ｒの像の寸法Ｗａとに基づいて、その所定温度ＴａにおけるＸ線源２と基準部材Ｒと検出器４との相対位置を算出することができる。
キャリブレーションが終了した後、測定物Ｓの検出が行われる（ステップＳＡ２）。図５は、本実施形態に係る検出の一例を示す模式図である。図５に示すように、検出において、テーブル１２に測定物Ｓが保持される。制御装置５は、ステージ装置３を制御して、測定物ＳをＸ線源２と検出器４との間に配置する。
また、検出において、供給口７から温度調整された気体ＧがＸ線源２の少なくとも一部に供給される。温度調整された気体Ｇが供給口７からＸ線源２に供給されることによって、その気体Ｇによって、Ｘ線源２を含む内部空間ＳＰの温度が調整される。
制御装置５は、内部空間ＳＰが所定温度Ｔａになるように、供給口７から温度調整された気体Ｇを、Ｘ線源２を含む内部空間ＳＰに供給する。
制御装置５は、計測システム２８でステージ９の位置を計測しつつ、駆動システム１０を制御して、測定物Ｓを保持したステージ９の位置を調整する。
制御装置５は、供給口７からの気体Ｇの供給の少なくとも一部と並行して、Ｘ線源２からＸ線を射出するために、フィラメント３９に電流を流す。これにより、フィラメント３９が加熱され、フィラメント３９から電子が放出される。フィラメント３９から放出された電子は、ターゲット４０に照射される。これにより、ターゲット４０からＸ線が発生する。
Ｘ線源２から発生したＸ線ＸＬの少なくとも一部は、測定物Ｓに照射される。所定温度Ｔａにおいて、測定物ＳにＸ線源２からのＸ線ＸＬが照射されると、その測定物Ｓに照射されたＸ線ＸＬの少なくとも一部は、測定物Ｓを透過する。測定物Ｓを透過した透過Ｘ線は、検出器４の入射面３３に入射する。検出器４は、測定物Ｓを透過した透過Ｘ線を検出する。所定温度Ｔａにおいて、検出器４は、測定物Ｓを透過した透過Ｘ線に基づいて得られた測定物Ｓの像を検出する。本実施形態において、所定温度Ｔａにおいて得られる測定物Ｓの像の寸法（大きさ）は、寸法Ｗｓである。検出器４の検出結果は、制御装置５に出力される。
本実施形態において、制御装置５は、所定温度Ｔａにおいて測定物Ｓに照射されたＸ線ＸＬのうち、測定物Ｓを通過した透過Ｘ線の検出結果を、キャリブレーションの結果を用いて補正する。
例えば、制御装置５は、所定温度Ｔａにおいて得られた測定物Ｓの像が、基準温度Ｔｒにおいて得られる像となるように、その所定温度Ｔａにおいて得られた測定物Ｓの像を補正する。
例えば、制御装置５は、所定温度Ｔａにおいて得られた測定物Ｓの像の寸法Ｗｓである場合、その寸法Ｗｓに、補正値であるＷｒ／Ｗａを乗ずる。すなわち、制御装置５は、演算Ｗｓ×（Ｗｒ／Ｗａ）を実行する。これにより、制御装置５は、内部空間ＳＰの実際の温度が所定温度Ｔａの場合でも、基準温度Ｔｒにおける測定物Ｓの像（像の寸法）を算出することができる。
本実施形態において、制御装置５は、測定物ＳにおけるＸ線源２からのＸ線ＸＬの照射領域を変えるために、測定物Ｓの位置を変えながら、その測定物ＳにＸ線源２からのＸ線ＸＬを照射する。すなわち、制御装置５は、複数の測定物Ｓの位置ごとで、測定物ＳにＸ線源２からのＸ線ＸＬを照射し、その測定物Ｓを透過した透過Ｘ線を、検出器４で検出する。
本実施形態において、制御装置５は、測定物Ｓを保持したテーブル１２を回転して、Ｘ線源２に対する測定物Ｓの位置を変えることによって、測定物ＳにおけるＸ線源２からのＸ線ＸＬの照射領域を変える。
すなわち、本実施形態において、制御装置５は、測定物Ｓを保持したテーブル１２を回転させながら、その測定物ＳにＸ線ＸＬを照射する。テーブル１２の各位置（各回転角度）において測定物Ｓを通過した透過Ｘ線（Ｘ線透過データ）は、検出器４に検出される。検出器４は、各位置における測定物Ｓの像を取得する。
制御装置５は、検出器４の検出結果から、測定物の内部構造を算出する（ステップＳＡ３）。本実施形態において、制御装置５は、測定物Ｓの各位置（各回転角度）のそれぞれにおいて測定物Ｓを通過した透過Ｘ線（Ｘ線透過データ）に基づく測定物Ｓの像を取得する。すなわち、制御装置５は、測定物Ｓの像を複数取得する。
制御装置Ｓは、測定物Ｓを回転させつつその測定物ＳにＸ線ＸＬを照射することにより得られた複数のＸ線透過データ（像）に基づいて演算を行って、測定物Ｓの断層画像を再構成して、測定物Ｓの内部構造の三次元データ（三次元構造）を取得する。これにより、測定物Ｓの内部構造が算出される。測定物の断層画像の再構成方法としては、例えば、逆投影法、フィルタ補正逆投影法、及び逐次近似法が挙げられる。逆投影法及びフィルタ補正逆投影法に関しては、例えば、米国特許出願公開第２００２／０１５４７２８号明細書に記載されている。また、逐次近似法に関しては、例えば、米国特許出願公開第２０１０／０２２０９０８号明細書に記載されている。
以上説明したように、本実施形態によれば、Ｘ線源２に対して供給口７から温度調整された気体Ｇを供給するようにしたので、Ｘ線源２の温度を調整することができる。したがって、Ｘ線源２の少なくとも一部が熱変形することを抑制することができる。また、供給口７から温度調整された気体Ｇが供給されることによって、内部空間ＳＰの温度を調整することができ、内部空間ＳＰの温度が変動することを抑制することができる。
また、供給口７から温度調整された気体Ｇが供給されることによって、ステージ装置３、ベース部材２６、及び検出器４等、内部空間ＳＰに配置されている部材の少なくとも一部の温度が調整されるため、その部材が熱変形することを抑制することができる。また、供給口７から温度調整された気体Ｇが供給されることによって、例えばＸ線源２と測定物Ｓ（テーブル１２）と検出器４との相対位置が変動することを抑制することができる。
したがって、検出装置１の検出精度の低下を抑制できる。例えば、検出装置１は、測定物Ｓの内部構造に関する情報を正確に取得することができる。
なお、本実施形態において、制御装置５は、少なくともＸ線源２がＸ線ＸＬを射出している期間、そのＸ線源２に供給口７から温度調整された気体Ｇを供給してもよい。換言すれば、制御装置５は、少なくともフィラメント３９に電流が流れている期間、Ｘ線源２に温度調整された気体Ｇを供給してもよい。これにより、Ｘ線源２、内部空間ＳＰ、及びＸ線源２の周囲の部材の少なくとも一部の温度変化が抑制される。
なお、Ｘ線源２からＸ線ＸＬが射出されない期間の少なくとも一部において、Ｘ線源２に温度調整された気体Ｇが供給されてもよい。
なお、本実施形態においては、測定物Ｓに対するＸ線ＸＬの照射領域を変更して、測定物Ｓの像を複数取得し、その複数の像（画像）に基づいて、測定物Ｓの内部構造の三次元データを取得することとしたが、１つの像（画像）に基づいて、測定物Ｓの内部構造に関する情報を取得することとしてもよい。すなわち、測定物Ｓに対して、異なる角度からＸ線ＸＬ照射することなく、測定物Ｓの内部構造の二次元データを取得してもよい。
なお、本実施形態においては、供給口７がＸ線源２の上方（＋Ｙ側）に配置されることとしたが、Ｘ線源２の＋Ｘ側に配置されてもよいし、−Ｘ側に配置されてもよいし、−Ｙ側に配置されてもよい。また、Ｘ線源２に対向する供給口７が複数配置されてもよい。例えば、ハウジング４２を囲むように、複数の供給口７が配置されてもよい。
なお、本実施形態において、供給口７が、Ｚ軸方向に関して複数配置されてもよい。
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
図６は、第２実施形態に係る検出装置１の一例を示す図である。図６において、検出装置１は、Ｘ線源２の少なくとも一部に温度調整された気体Ｇを供給する供給口７と、内部空間ＳＰの気体の少なくとも一部を内部空間ＳＰから排出する排出口４３とを備えている。本実施形態において、排出口４３から排出される気体は、供給口７から供給された気体Ｇの少なくとも一部を含む。
チャンバ部材６は、導管４４を有する。導管４４は、内部空間ＳＰと外部空間ＲＰとを結ぶように形成される。導管４４の一端の開口は、内部空間ＳＰに面するように配置される。導管４４の他端の開口は、外部空間ＲＰに面するように配置される。本実施形態において、導管４４の一端の開口が、排出口４３として機能する。内部空間ＳＰの気体の少なくとも一部は、排出口４３から排出され、導管４４を流れた後、導管４４の他端の開口を介して、外部空間ＲＰに排出される。
本実施形態において、導管４４の他端の開口は、導管４５の一端と接続される。導管４５の他端は、調整装置３６と接続される。本実施形態において、排出口４３から排出された気体は、チャンバ部材６の導管４４、及び導管４５の流路を介して、調整装置３６に送られる。
本実施形態において、調整装置３６は、排出口４３から排出された気体の温度を調整する。調整装置３６は、排出口４３からの気体の温度を調整して、供給口７へ送る。供給口７は、調整装置３６からの温度調整された気体ＧをＸ線源２の少なくとも一部に供給する。
このように、本実施形態においては、調整装置３６、導管３７の流路、導管３８、内部空間ＳＰ、導管４４、及び導管４５の流路によって、気体を循環する循環システムが形成される。
本実施形態において、排出口４３は、Ｘ線源２の少なくとも一部と対向するように配置される。本実施形態において、供給口７は、Ｘ線源２の上方（＋Ｙ側）に配置され、排出口４３は、Ｘ線源２の下方（−Ｙ側）に配置される。Ｘ線源２は、供給口７と排出口４３との間に配置される。
本実施形態において、調整装置３６は、気体を吸引可能な真空システムを含む。調整装置３６の真空システムが作動することによって、排出口４３は、内部空間ＳＰの気体の少なくとも一部を吸引する。すなわち、本実施形態において、真空システム３６を含む調整装置３６は、内部空間ＳＰの気体の少なくとも一部を、排出口４３を介して内部空間ＳＰから強制的に排出する。
本実施形態において、調整装置３６は、供給口７からの気体Ｇの供給の少なくとも一部と並行して、排出口４３からの気体の排出を行う。これにより、内部空間ＳＰにおいて、供給口７から排出口４３へ向かう気体の流れが生成される。供給口７からの気体Ｇの供給の少なくとも一部と並行して、排出口４３からの気体の排出が行われることによって、内部空間ＳＰの気体の流れが整えられる。
なお、供給口７からの気体Ｇの供給が停止された状態で、排出口４３からの気体の排出（吸引）が行われてもよい。なお、排出口４３からの気体の排出（吸引）が停止された状態で、供給口７からの気体Ｇの供給が行われてもよい。例えば、供給口７から気体Ｇが供給され、排出口４３からの気体の吸引が行われない第１動作と、供給口７からの気体Ｇの供給が停止され、排出口４３からの気体の吸引が行われる第２動作とが交互に行われてもよい。
以上説明したように、本実施形態においても、Ｘ線源２を含む内部空間ＳＰの部材の温度変化、及び内部空間ＳＰの温度変化を抑制することができる。
なお、本実施形態においては、調整装置３６が真空システムを含み、排出口４３が内部空間ＳＰの気体を吸引（強制排気）可能であることとしたが、調整装置３６が真空システムを含まなくてもよい。例えば、内部空間ＳＰの気体が排出口４３から自然排気されてもよい。
なお、本実施形態において、調整装置３６は、排出口４３からの気体の全部を温度調整して、供給口７に送ってもよい。
なお、本実施形態において、調整装置３６は、排出口４３からの気体の一部を温度調整して供給口７に送り、残りの気体を外部空間ＲＰに放出してもよい。なお、調整装置３６は、排出口４３からの気体の全部を外部空間ＲＰに放出してもよい。その場合、調整装置３６は、例えば外部空間ＲＰの気体を取り入れて、その気体の温度を調整し、その温度調整された気体Ｇの少なくとも一部を供給口７へ送ってもよい。
なお、本実施形態においては、排出口４３から排出された気体は、調整装置３６に送られることとしたが、調整装置３６に送られることなく、外部空間ＲＰに放出されてもよい。
なお、上述の第１、第２実施形態においては、調整装置３６が外部空間ＲＰに配置されることとしたが、調整装置３６の一部が内部空間ＳＰに配置されてもよいし、調整装置３６の全部が内部空間ＳＰに配置されてもよい。例えば、調整装置３６は、内部空間ＳＰの気体を取り入れて、その気体の温度を調整し、その温度調整された気体Ｇを供給口７へ送ってもよい。
なお、本実施形態においては、供給口７がＸ線源２の上方（＋Ｙ側）に配置されることとしたが、Ｘ線源２の＋Ｘ側に配置されてもよいし、−Ｘ側に配置されてもよいし、−Ｙ側に配置されてもよい。なお、本実施形態においては、排出口４３がＸ線源２の下方（−Ｙ側）に配置されることとしたが、Ｘ線源２の＋Ｘ側に配置されてもよいし、−Ｘ側に配置されてもよいし、＋Ｙ側に配置されてもよい。なお、本実施形態においては、供給口７と排出口４３との間にＸ線源２が配置されることとしたが、例えばＸ線源２の＋Ｙ側に供給口７が配置され、＋Ｘ側及び−Ｘ側の一方又は両方に排出口４３が配置されてもよい。また、Ｘ線源２に対向する供給口７が複数配置されてもよい。また、Ｘ線源２に対向する排出口４３が複数配置されてもよい。例えば、ハウジング４２を囲むように、複数の供給口７が配置されてもよいし、複数の排出口４３が配置されてもよい。
なお、本実施形態において、供給口７が、Ｚ軸方向に関して複数配置されてもよいし、排出口４３が、Ｚ軸方向に関して複数配置されてもよい。
＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
図７は、第３実施形態に係る検出装置１の一部を示す図である。なお、以下の説明においては、Ｘ線源２の＋Ｙ側に供給口７が配置され、−Ｙ側に排出口４３が配置される場合を例にして説明するが、上述したように、供給口７及び排出口４３の数及び位置は任意に定めることができる。また、排出口４３が省略されてもよい。
図７において、検出装置１は、Ｘ線源２及び内部空間ＳＰの少なくとも一方の温度を検出する温度センサ４６を備えている。本実施形態において、温度センサ４６は、温度センサ４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃ、４６Ｄを含む。温度センサ４６Ａは、供給口７とＸ線源２との間に配置されている。温度センサ４６Ａは、供給口７及びＸ線源２のそれぞれから離れている。温度センサ４６Ｂは、排出口４３とＸ線源２との間に配置されている。温度センサ４６Ｂは、排出口４３及びＸ線源２のそれぞれから離れている。温度センサ４６Ｃは、Ｘ線源２のハウジング４２の外面に接続されている。温度センサ４６Ｃは、供給口７と対向するように配置される。温度センサ４６Ｄは、Ｘ線源２のハウジング４２の外面に接続されている。温度センサ４６Ｄは、排出口４３と対向するように配置される。
温度センサ４６Ａ、４６Ｂは、内部空間ＳＰの温度を検出可能である。温度センサ４６Ａは、供給口７とＸ線源２との間の空間の温度を検出可能である。温度センサ４６Ｂは、排出口４３とＸ線源２との間の空間の温度を検出可能である。温度センサ４６Ｃ、４６Ｄは、Ｘ線源２の温度を検出可能である。
本実施形態において、温度センサ４６Ａ〜４６Ｄは、キャリブレーション（図３のステップＳＡ１）において、温度を検出する。また、本実施形態において、温度センサ４６Ａ〜４６Ｄは、測定物Ｓに対するＸ線ＸＬの照射及び測定物Ｓを通過した透過Ｘ線の検出（図３のステップＳＡ２）において、温度を検出する。換言すれば、温度センサ４６Ａ〜４６Ｄは、少なくともＸ線源２がＸ線ＸＬを射出する期間において、Ｘ線源２及び内部空間ＳＰの少なくとも一方の温度を検出する。
温度センサ４６Ａ〜４６Ｄの検出結果は、制御装置５に出力される。本実施形態において、制御装置５は、温度センサ４６Ａ〜４６Ｄの検出結果に基づいて、調整装置３６を制御する。調整装置３６は、温度センサ４６Ａ〜４６Ｄの検出結果に基づいて、その調整装置３６から供給される気体Ｇの温度を調整する。制御装置５は、温度センサ４６Ａ〜４６Ｄの検出結果に基づいて、Ｘ線源２及び内部空間ＳＰの少なくとも一方の温度が目標温度になるように、調整装置３６から送出される気体Ｇの温度を調整する。換言すれば、制御装置５は、温度センサ４６Ａ〜４６Ｄの検出結果に基づいて、温度センサ４６Ａ〜４６Ｄの検出値と、Ｘ線源２及び内部空間ＳＰの少なくとも一方の温度の目標値との差が小さくなるように、調整装置３６から送出される気体Ｇの温度を調整する。
以上説明したように、本実施形態においても、Ｘ線源２を含む内部空間ＳＰの部材の温度変化、及び内部空間ＳＰの温度変化を抑制することができる。
＜第４実施形態＞
次に、第４実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
図８は、第４実施形態に係る検出装置１の一部を示す図である。本実施形態において、検出装置１は、内部空間ＳＰに配置され、供給口７Ｄを有するノズル部材４７を備えている。本実施形態において、検出装置１は、ノズル部材４７を複数有する。本実施形態において、検出装置１は、４つのノズル部材４７を有する。ノズル部材４７はそれぞれ、供給口７Ｄを有する。
ノズル部材４７の供給口７Ｄは、Ｘ線源２の少なくとも一部に温度調整された気体Ｇを供給する。ノズル部材４７は、Ｘ線源２の周囲の少なくとも一部に配置される。ノズル部材４７は、供給口７Ｄとハウジング４２の外面とが対向するように配置される。
本実施形態において、ノズル部材４７は、Ｘ線源２に対して移動可能である。検出装置１は、ノズル部材４７を移動可能な駆動システムを有する。制御装置５は、その駆動システムを制御して、Ｘ線源２に対してノズル部材４７を移動することができる。制御装置５は、ノズル部材４７を移動して、ハウジング４２の外面の任意の領域に、供給口７Ｄからの気体Ｇを供給することができる。
以上説明したように、本実施形態においても、Ｘ線源２を含む内部空間ＳＰの部材の温度変化、及び内部空間ＳＰの温度変化を抑制することができる。
なお、本実施形態において、ノズル部材４７（供給口７Ｄ）は、１つでも、２つでも、３つでもよいし、５以上の任意の数だけ配置されてもよい。
なお、本実施形態において、Ｘ線源２及び内部空間ＳＰの少なくとも一方の温度を検出する温度センサを設け、その温度センサの検出結果に基づいて、供給口７Ｄから供給される気体Ｇの温度が調整されてもよい。
＜第５実施形態＞
次に、第５実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
図９は、第５実施形態に係るＸ線源２Ｅの一部を示す図である。本実施形態において、Ｘ線源２Ｅは、ハウジング４２Ｅを有する。ハウジング４２Ｅは、導管４８を有する。
本実施形態において、検出装置１は、ハウジング４２Ｅの導管４８に温度調整された流体を供給する調整装置４９を備える。調整装置４９は、例えば温度調整された液体を供給してもよいし、温度調整された気体、あるいはエアロゾルを供給してもよい。
導管４８は、スパイラル状に形成されている。導管４８は、入口４８Ａと出口４８Ｂとを有する。調整装置４９は、導管５０を介して、入口４８Ａに接続される。調整装置４９から送出された流体は、導管５０の流路を介して、入口４８Ａに送られる。調整装置４９から入口４８Ａに送られた流体は、導管４８を流れる。導管４８を流れた流体は、出口４８Ｂから出る。
出口４８Ｂは、導管５１と接続されている。出口４８Ｂから出た流体は、導管５１の流路を流れる。出口４８Ｂから出た流体は、例えば外部空間ＲＰに排出されてもよい。なお、出口４８Ｂから出た流体は、調整装置４９に送られてもよい。調整装置４９は、出口４８Ｂから排出された流体の温度を調整してもよい。また、調整装置４９は、出口４８Ｂから排出され、調整装置４９で温度調整された流体を、導管４８に送ってもよい。
なお、本実施形態において、Ｘ線源２Ｅ及び内部空間ＳＰの少なくとも一方の温度を検出する温度センサ５２を設けてもよい。調整装置４９は、その温度センサ５２の検出結果に基づいて、導管４８に供給される流体の温度を調整してもよい。
以上説明したように、本実施形態においても、Ｘ線源２Ｅを含む内部空間ＳＰの部材の温度変化、及び内部空間ＳＰの温度変化を抑制することができる。
＜第６実施形態＞
次に、第６実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
図１０は、第６実施形態に係る検出装置１の一例を示す図である。図１０において、検出装置１は、供給口７Ｆと結ばれ、供給口７Ｆに供給される気体Ｇｆが流れる導管３８Ｆと、導管３８Ｆに配置され、温度調整される温度調整部材５３とを備えている。導管３８Ｆは、例えばチャンバ部材６に形成されている。供給口７Ｆは、導管３８Ｆの端の開口を含む。
本実施形態においては、温度調整部材５３に接触した気体Ｇｆが、供給口７Ｆから供給される。これにより、温度調整部材５３によって温度調整された気体Ｇｆが、供給口７ＦからＸ線源２の少なくとも一部に供給される。
温度調整部材５３は、例えばペルチェ素子を含む。ペルチェ素子は、制御装置５に制御される。制御装置５は、供給口７Ｆから目標温度の気体Ｇｆが供給されるように、ペルチェ素子を含む温度調整部材５３を制御する。
以上説明したように、本実施形態においても、Ｘ線源２を含む内部空間ＳＰの部材の温度変化、及び内部空間ＳＰの温度変化を抑制することができる。
なお、本実施形態において、Ｘ線源２及び内部空間ＳＰの少なくとも一方の温度を検出する温度センサを設け、その温度センサの検出結果に基づいて、温度調整部材５３が制御されてもよい。
なお、チャンバ部材６とは異なる部材に形成されている流路に温度調整部材５３が配置されてもよい。例えば、内部空間ＳＰに配置されるノズル部材が有する流路に温度調整部材５３が配置されてもよい。温度調整部材５３に接触した気体が、ノズル部材が有する供給口からＸ線源２に供給されることによって、Ｘ線源２等の温度変化を抑制することができる。
＜第７実施形態＞
次に、第７実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
図１１は、第７実施形態に係る検出装置１の一例を示す図である。図１１において、検出装置１は、供給口７Ｇと結ばれ、供給口７Ｇに供給される気体Ｇｇが流れる導管３８Ｇと、導管３８Ｇに配置され、温度調整される温度調整部材５４とを備えている。導管３８Ｇは、例えばチャンバ部材６に形成されている。供給口７Ｇは、導管３８Ｇの端の開口を含む。
本実施形態においては、温度調整部材５４に接触した気体Ｇｇが、供給口７Ｇから供給される。これにより、温度調整部材５４によって温度調整された気体Ｇｇが、供給口７ＧからＸ線源２の少なくとも一部に供給される。
本実施形態において、検出装置１は、温度調整部材５４に温度調整された液体を供給する供給装置５５を有する。供給装置５５は、例えば電力によって作動する。本実施形態において、温度調整部材５４は、導管を有する。導管は、液体が流入する入口５４Ａと、液体が出る出口５４Ｂとを有する。温度調整部材５４は、例えば金属製である。
供給装置５５と、入口５４Ａとは、導管によって接続される。供給装置５５は、温度調整された液体を、導管の流路を介して入口５４Ａに送る。供給装置５５から送出され、入口５４Ａに流入した液体は、温度調整部材５４の導管を流れる。これにより、温度調整部材５４は、供給装置５５からの液体によって温度調整される。
本実施形態において、供給装置５５は、制御装置５に制御される。制御装置５は、供給口７Ｇから目標温度の気体Ｇｇが供給されるように、供給装置５５を制御する。
本実施形態において、出口５４Ｂは、導管を介して、回収装置５６と接続される。温度調整部材５４の導管を流れ、出口５４Ｂから出た液体は、導管の流路を介して、回収装置５６に回収される。
本実施形態において、回収装置５６は、回収した液体を供給装置５５に送ってもよい。供給装置５５は、回収装置５６からの液体の温度を調整してもよい。また、供給装置５５は、回収装置５６からの液体の温度を調整し、その温度調整された液体を温度調整部材５４に供給してもよい。
本実施形態において、供給装置５５及び回収装置５６は、導管３８Ｇの外側に配置される。なお、供給装置５５の少なくとも一部が、導管３８Ｇに配置されてもよい。なお、回収装置５６の少なくとも一部が、導管３８Ｇに配置されてもよい。
以上説明したように、本実施形態においても、Ｘ線源２を含む内部空間ＳＰの部材の温度変化、及び内部空間ＳＰの温度変化を抑制することができる。
なお、本実施形態において、Ｘ線源２及び内部空間ＳＰの少なくとも一方の温度を検出する温度センサを設け、その温度センサの検出結果に基づいて、供給装置５５が制御されてもよい。
なお、チャンバ部材６とは異なる部材に形成されている流路に温度調整部材５４が配置されてもよい。例えば、内部空間ＳＰに配置されるノズル部材が有する流路に温度調整部材５４が配置されてもよい。温度調整部材５４に接触した気体が、ノズル部材が有する供給口からＸ線源２に供給されることによって、Ｘ線源２等の温度変化を抑制することができる。
なお、本実施形態においては、温度調整部材５４に液体が供給されることとしたが、温度調整された気体が供給されてもよい。
＜第８実施形態＞
次に、第８実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
図１２は、第８実施形態に係る検出装置１の一例を示す図である。図１２において、検出装置１は、内部空間ＳＰに配置され、温度調整される温度調整部材５７を備えている。また、本実施形態において、検出装置１は、内部空間ＳＰに配置され、気体の流れを生成可能な生成装置５８を備えている。生成装置５８は、例えば送風機を含む。
本実施形態において、温度調整部材５７は、生成装置５８とＸ線源２との間に配置される。生成装置５８は、温度調整部材５７からＸ線源２に向かうように、気体の流れを生成する。これにより、温度調整部材５７に接触し、温度調整された気体が、Ｘ線源２の少なくとも一部に供給される。
本実施形態おいて、温度調整部材５７は、複数配置されている。温度調整部材５７は、間隔をあけて配置されている。生成装置５８からの気体は、複数の温度調整部材５７の間隙を流れて、Ｘ線源２に供給される。
温度調整部材５７は、例えばペルチェ素子を含む。ペルチェ素子は、制御装置５に制御される。制御装置５は、Ｘ線源２に供給される気体が目標温度になるように、ペルチェ素子を含む温度調整部材５７を制御する。
本実施形態において、検出装置１は、Ｘ線源２及び内部空間ＳＰの少なくとも一方の温度を検出する温度センサ５９を備えている。制御装置５は、その温度センサ５９の検出結果に基づいて、温度調整部材５７を制御してもよい。
以上説明したように、本実施形態においても、Ｘ線源２を含む内部空間ＳＰの部材の温度変化、及び内部空間ＳＰの温度変化を抑制することができる。
＜第９実施形態＞
次に、第９実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
図１３は、第９実施形態に係る検出装置１の一例を示す図である。図１３において、検出装置１は、内部空間ＳＰに配置され、温度調整される温度調整部材６０を備えている。また、本実施形態において、検出装置１は、内部空間ＳＰに配置され、気体の流れを生成可能な生成生装置６１を備えている。生成装置６１は、例えば送風機を含む。
本実施形態において、温度調整部材６０は、生成装置６１とＸ線源２との間に配置される。生成装置６１は、温度調整部材６０からＸ線源２に向かうように、気体の流れを生成する。これにより、温度調整部材６０に接触し、温度調整された気体が、Ｘ線源２の少なくとも一部に供給される。
本実施形態において、検出装置１は、温度調整部材６０に温度調整された液体を供給する供給装置６２を有する。供給装置６２は、例えば電力によって作動する。本実施形態において、温度調整部材６０は、導管を有する。導管は、液体が流入する入口６０Ａと、液体が出る出口６０Ｂとを有する。温度調整部材６０は、例えば金属製である。
供給装置６２と、入口６０Ａとは、導管によって接続される。供給装置６２は、温度調整された液体を、導管の流路を介して入口６０Ａに送る。供給装置６２から送出され、入口６０Ａに流入した液体は、温度調整部材６０の導管を流れる。これにより、温度調整部材６０は、供給装置６２からの液体によって温度調整される。
本実施形態おいて、温度調整部材６０は、気体が流通可能な通路６０Ｒを有する。生成装置６１からの気体は、通路６０Ｒを流れて、Ｘ線源２に供給される。
本実施形態において、供給装置６２は、制御装置５に制御される。制御装置５は、Ｘ線源２に供給される気体が目標温度になるように、供給装置６２を制御する。
本実施形態において、出口６０Ｂは、導管を介して、回収装置６３と接続される。温度調整部材６０の導管を流れ、出口６０Ｂから出た液体は、導管の流路を介して、回収装置６３に回収される。
本実施形態において、回収装置６３は、回収した液体を供給装置６２に送ってもよい。供給装置６２は、回収装置６３からの液体の温度を調整してもよい。また、供給装置６２は、回収装置６３からの液体の温度を調整し、その温度調整された液体を温度調整部材６０に供給してもよい。
本実施形態において、供給装置６２及び回収装置６３は、内部空間ＳＰの外側に配置されてもよいし、供給装置６２の少なくとも一部が、外部空間ＲＰに配置されてもよいし、回収装置６３の少なくとも一部が、外部空間ＲＰに配置されてもよい。
本実施形態において、検出装置１は、Ｘ線源２及び内部空間ＳＰの少なくとも一方の温度を検出する温度センサ６４を備えている。制御装置５は、その温度センサ６４の検出結果に基づいて、供給装置６２を制御してもよい。すなわち、供給装置６２は、温度センサ６４の検出結果に基づいて、温度調整部材６０に供給する液体の温度を調整してもよい。
以上説明したように、本実施形態においても、Ｘ線源２を含む内部空間ＳＰの部材の温度変化、及び内部空間ＳＰの温度変化を抑制することができる。
なお、本実施形態においては、温度調整部材６０に液体が供給されることとしたが、温度調整された気体が供給されてもよい。
＜第１０実施形態＞
次に、第１０実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
図１４は、第１０実施形態に係る検出装置１の一例を示す図である。図１４において、検出装置１は、内部空間ＳＰを形成するチャンバ部材６の少なくとも一部の温度を調整する調整装置６５を備えている。
本実施形態において、調整装置６５は、チャンバ部材６の少なくとも一部に配置されたペルチェ素子６５Ｐを含む。本実施形態において、ペルチェ素子６５Ｐは、複数配置される。本実施形態において、ペルチェ素子６５Ｐは、Ｘ線源２に面するように配置される。本実施形態において、ペルチェ素子６５Ｐは、内部空間ＳＰに面するチャンバ部材６の内面に配置される。
なお、ペルチェ素子６５Ｐの少なくとも一部が、チャンバ部材６の内部に配置されてもよい。なお、ペルチェ素子６５Ｐの少なくとも一部が、チャンバ部材６の外面に配置されてもよい。
調整装置６５は、制御装置５に制御される。制御装置５は、Ｘ線源２、チャンバ部材６、及び内部空間ＳＰの少なくとも一つが目標温度になるように、ペルチェ素子６５Ｐを含む調整装置６５を制御する。
以上説明したように、本実施形態においても、Ｘ線源２を含む内部空間ＳＰの部材の温度変化、及び内部空間ＳＰの温度変化を抑制することができる。
なお、本実施形態において、Ｘ線源２及び内部空間ＳＰの少なくとも一方の温度を検出する温度センサを設け、その温度センサの検出結果に基づいて、調整装置６５が制御されてもよい。
なお、本実施形態においては、調整装置６５が設けられるチャンバ部材６が供給口７を有しているが、例えば図１２及び図１３を参照して説明したような、供給口を有していないチャンバ部材６に調整装置６５が設けられてもよい。
＜第１１実施形態＞
次に、第１１実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
図１５は、第１１実施形態に係る検出装置１の一例を示す図である。図１５において、検出装置１は、内部空間ＳＰを形成するチャンバ部材６Ｋの少なくとも一部の温度を調整する調整装置６６を備えている。
本実施形態において、チャンバ部材６Ｋは、導管６７を有する。本実施形態において、導管６７は、Ｘ線源２の周囲の少なくとも一部に配置される。調整装置６６は、チャンバ部材６Ｋの導管６７に、温度調整された流体を供給する。
本実施形態において、調整装置６６は、導管６７に温度調整された液体を供給する供給装置６８を有する。供給装置６８は、例えば電力によって作動する。導管６７は、液体が流入する入口６７Ａと、液体が出る出口６７Ｂとを有する。
供給装置６８と、入口６７Ａとは、導管によって接続される。供給装置６８は、温度調整された液体を、導管の流路を介して入口６７Ａに送る。供給装置６８から送出され、入口６７Ａに流入した液体は、導管６７を流れる。これにより、チャンバ部材６Ｋは、供給装置６８からの液体によって温度調整される。
本実施形態において、供給装置６８は、制御装置５に制御される。制御装置５は、Ｘ線源２、チャンバ部材６、及び内部空間ＳＰの少なくとも一つが目標温度になるように、供給装置６８を制御する。
本実施形態において、出口６７Ｂは、導管を介して、回収装置６９と接続される。導管６７を流れ、出口６７Ｂから出た液体は、導管の流路を介して、回収装置６９に回収される。
本実施形態において、回収装置６９は、回収した液体を供給装置６８に送ってもよい。供給装置６８は、回収装置６９からの液体の温度を調整してもよい。また、供給装置６８は、回収装置６９からの液体の温度を調整し、その温度調整された液体を導管６７に供給してもよい。
本実施形態において、供給装置６８及び回収装置６９は、内部空間ＳＰの外側に配置される。なお、供給装置６８の少なくとも一部が、内部空間ＳＰに配置されてもよい。なお、回収装置６９の少なくとも一部が、内部空間ＳＰに配置されてもよい。
以上説明したように、本実施形態においても、Ｘ線源２を含む内部空間ＳＰの部材の温度変化、及び内部空間ＳＰの温度変化を抑制することができる。
なお、本実施形態において、Ｘ線源２及び内部空間ＳＰの少なくとも一方の温度を検出する温度センサを設け、その温度センサの検出結果に基づいて、供給装置６８が制御されてもよい。
なお、本実施形態においては、導管６７に液体が供給されることとしたが、温度調整された気体、あるいはエアロゾルが供給されてもよい。
なお、本実施形態においては、調整装置６６が設けられるチャンバ部材６が供給口７を有しているが、例えば図１２及び図１３を参照して説明したような、供給口を有していないチャンバ部材６に調整装置６６が設けられてもよい。
＜第１２実施形態＞
次に、第１２実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
図１６は、第１２実施形態に係る検出装置１Ｒの一例を示す図である。本実施形態に係る検出装置１Ｒのチャンバ部材６Ｌには、温度調整された気体などを供給する供給口は設けられておらず、後述のように、内部空間ＳＰ内の気体を排出する排出口が設けられている。図１６に示されているように、チャンバ部材６Ｌには、内部空間ＳＰと外部空間ＲＰとを連通する排気流路を画成する導管１４４が設けられている。導管１４４の内部空間ＳＰ側の開口である排出口１４４Ａは、Ｘ線源２の上方（＋Ｙ方向）に配置されている。導管１４４は、排出口１４４Ａから上方（＋Ｙ方向）に向かって延在するように形成されている。
Ｘ線源２の周りの気体が、Ｘ線源２の駆動によって発生する熱によって暖められると、Ｘ線源２の周りの気体は比重が小さくなって上昇する。ここで、上述のように、排出口１４４ＡがＸ線源２の上方に配置されるとともに、導管１４４が上方に向かって延びているため、Ｘ線源２の周りの暖められた気体を効率よく導管１４４を通じて外部空間ＲＰに排出することができる。このとき、Ｘ線源２の周りの気体が入れ替わることになるので、内部空間ＳＰにおける局所的な温度上昇を抑えることができる。つまり、検出装置１Ｒの、内部空間ＳＰ内に配置された部材の温度上昇を抑えることができ、それらの部材が熱変形する可能性を抑えることができる。これにより、検出装置１Ｒの検出精度の低下を抑えることができる。
なお、排出口１４４Ａは、必ずしもＸ線源２の上方に配置されていなくてもよく、例えば、Ｘ線源２の下方に配置されてもよい。この場合であっても、Ｘ線源２の周りの気体を排出口１４４Ａを通じて外部空間ＲＰに排出することができる。また、Ｘ線源２の周りの気体を排出口１４４Ａに向かって移動させるために、気流を生成させる生成装置（例えば、送風器など）を設けてもよい。また、導管１４４は必ずしも直線状の形状でなくてもよく、必要に応じて任意の形状にしうる。また、導管１４４（及び排出口１４４Ａ）は必ずしも１つでなくてもよく、チャンバ部材６Ｌに複数の導管１４４及び排出口１４４Ａが形成されてもよい。
＜第１３実施形態＞
次に、第１３実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
図１７は、第１３実施形態に係るＸ線源２Ｌの一部を示す図である。本実施形態において、Ｘ線源２Ｌは、所謂、反射型である。本実施形態において、Ｘ線源２Ｌは、フィラメント、及び導電子部材を含む電子射出部７０と、ターゲット７１とを備えている。本実施形態において、電子射出部７０は、フィラメント及び導電子部材を収容するハウジング７２を備えている。ターゲット７１は、ハウジング７２（電子射出部７０）の外側に配置されている。電子射出部７０の導電子部材は、フィラメントから発生した電子をターゲット７１に導く。電子射出部７０からの電子は、ターゲット７１に衝突する。ターゲット７１は、電子の衝突によりＸ線ＸＬを発生する。
本実施形態において、ターゲット７１は、電子射出部７０からの電子が照射される第１面７１Ａと、第１面７１Ａとは異なる方向を向く第２面７１Ｂ及び第３面７１Ｃを有する。本実施形態においては、第１面７１Ａに電子が照射されることによって、Ｘ線ＸＬが発生する。
本実施形態において、検出装置１は、ターゲット７１に温度調整された気体Ｇを供給する供給口７Ｌを有するノズル部材７３を有する。本実施形態において、ノズル部材７３は、第１面７１Ａに気体Ｇを供給する供給口７Ｌを有する第１ノズル部材７３Ａと、第２面７１Ｂに気体Ｇを供給する供給口７Ｌを有する第２ノズル部材７３Ｂとを含む。第１ノズル部材７３Ａの供給口７Ｌは、第１面７１Ａと対向する。第２ノズル部材７３Ｂの供給口７Ｌは、第２面７１Ｂと対向する。
なお、第３面７１Ｃに気体Ｇを供給する供給口７Ｌが配置されてもよい。なお、第１面７１Ａに気体Ｇが供給され、第２、第３面７１Ｂ、７１Ｃに気体Ｇが供給されなくてもよいし、第２面７１Ｂに気体Ｇが供給され、第１、第３面７１Ａ、７１Ｃに気体Ｇが供給されなくてもよいし、第３面７１Ｃに気体Ｇが供給され、第１、第２面７１Ａ、７１Ｂに気体Ｇが供給されなくてもよい。なお、第２、第３面７１Ｂ、７１Ｃに気体Ｇが供給され、第１面７１Ａに気体Ｇが供給されなくてもよいし、第１、第３面７１Ａ、７１Ｃに気体Ｇが供給され、第２面７１Ｂに気体Ｇが供給されなくてもよい。
以上説明したように、本実施形態においても、Ｘ線源２Ｌを含む内部空間ＳＰの部材の温度変化、及び内部空間ＳＰの温度変化を抑制することができる。
＜第１４実施形態＞
次に、第１４実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
図１８は、第１４実施形態に係るＸ線源２Ｆの一部を示す図である。本実施形態において、検出装置１Ｍは、内部空間を形成するチャンバ部材６Ｍを有する。
本実施形態において、チャンバ部材６Ｍが形成する内部空間は、Ｘ線源２が配置され、供給口７からの気体Ｇが供給される第１空間ＳＰ１と、検出器４が配置される第２空間ＳＰ２とを含む。第１空間ＳＰ１と第２空間ＳＰ２とは、仕切部１００によって仕切られる。仕切部１００は、Ｘ線源２からのＸ線ＸＬが通過可能な通過部１０１を有する。Ｘ線源２から射出されたＸ線ＸＬは、通過部１０１を介して、第２空間ＳＰ２に供給される。
供給口７から第１空間ＳＰ１に供給された気体Ｇによって、第１空間ＳＰ１に配置されるＸ線源２の温度が調整される。
本実施形態において、検出装置１Ｍは、第１空間ＳＰ１に配置される第１ステージ装置７４と、第２空間ＳＰ２に配置される第２ステージ装置７５とを含む。本実施形態において、第２ステージ装置７５は、上述の実施形態で説明したステージ装置３と同様の構成である。また、第２ステージ装置７５のステージの位置を計測する計測システムも、上述の実施形態で説明した計測システム２８と同様の構成である。
第１ステージ装置７４は、ステージ７６と、ステージ７６を駆動する駆動システム７７とを含む。ステージ７６は、測定物を保持可能なテーブル７８と、テーブル７８を移動可能に支持する第１可動部材７９と、第１可動部材７９を移動可能に支持する第２可動部材８０とを含む。第１可動部材７９は、例えばＸ軸方向等に移動可能である。第２可動部材８０は、例えばＹ軸方向等に移動可能である。
本実施形態において、駆動システム７７は、テーブル７８を回転する回転駆動装置と、第１可動部材７９を移動する第１駆動装置と、第２可動部材７９を移動する第２駆動装置とを含む。
本実施形態において、第１、第２可動部材７９、８０が移動することによって、テーブル７８は、Ｘ軸、Ｙ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向の５つの方向に移動可能である。本実施形態において、テーブル７８は、Ｚ軸方向に関してほぼ移動しない。なお、テーブル７８が、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向の６つの方向に移動可能でもよい。
本実施形態において、第１ステージ装置７４の駆動システム７７が有するアクチュエータの分解能は、第２ステージ装置７５の駆動システムが有するアクチュエータの分解能よりも高い。本実施形態において、駆動システム７７は、例えばリニアモータ、平面モータ、ボイスコイルモータ等、ローレンツ力によって作動するアクチュエータを含む。
なお、第１ステージ装置７４の駆動システム７７が有するアクチュエータの分解能と、第２ステージ装置７５の駆動システムが有するアクチュエータの分解能とが同じでもよい。
本実施形態において、検出装置１は、第１空間ＳＰ１に配置され、ステージ７６の位置を計測する計測システム８１を有する。本実施形態において、計測システム８１は、エンコーダシステムを含む。
計測システム８１は、テーブル７８の回転量（θＹ方向に関する位置）を計測するロータリーエンコーダと、第１可動部材７９の位置を計測するリニアエンコーダと、第２可動部材１４の位置を計測するリニアエンコーダとを有する。
本実施形態において、第１ステージ装置７４のステージ７６の位置を計測する計測システム８１の分解能は、第２ステージ装置７５のステージの位置を計測する計測システムの分解能よりも高い。分解能は、例えばエンコーダシステムのスケール部材の分解能を含む。スケール部材の分解能は、スケール部材の目盛の間隔を含む。すなわち、本実施形態において、第１ステージ装置７４のステージ７６の位置を計測する計測システム８１が有するスケール部材の目盛の間隔は、第２ステージ装置７５のステージの位置を計測する計測システムが有するスケール部材の目盛の間隔よりも小さい。
なお、第１ステージ装置７４のステージ７６の位置を計測する計測システム８１の分解能と、第２ステージ装置７５のステージの位置を計測する計測システムの分解能とが同じでもよい。
本実施形態においては、供給口７から第１空間ＳＰ１に供給された気体Ｇによって、第１空間ＳＰ１に配置される第１ステージ装置７４の少なくとも一部の温度が調整される。
また、本実施形態においては、供給口７から第１空間ＳＰ１に供給された気体Ｇによって、第１空間ＳＰ１に配置される計測システム８１の少なくとも一部の温度が調整される。
また、供給口７から第１空間ＳＰ１に供給された気体Ｇによって、Ｘ線源２、第１ステージ装置７４、及び計測システム８１のみならず、第１空間ＳＰ１に配置される部材の少なくとも一部の温度が調整される。
以上説明したように、本実施形態においては、Ｘ線源２を含む第１空間ＳＰ１の部材の温度変化、及び第１空間ＳＰ１の温度変化を抑制することができる。
なお、本実施形態において、第１空間ＳＰ１の気体を排出する排出口が設けられてもよい。
なお、本実施形態において、第２空間ＳＰ２に温度調整された気体を供給する供給口が設けられてもよい。なお、本実施形態において、第２空間ＳＰ２の気体を排出する排出口が設けられてもよい。
なお、上述の第１〜第１４実施形態においては、温度調整された気体がＸ線源に供給されることとしたが、例えばステージ装置の少なくとも一部に供給されてもよいし、計測システムの少なくとも一部に供給されてもよい。例えば、温度調整された気体が、計測システムのスケール部材に供給されてもよい。
＜第１５実施形態＞
次に、第１５実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
第１５実施形態においては、上述した検出装置１を備えた構造物製造システムについて説明する。
図１９は、構造物製造システム２００のブロック構成図である。構造物製造システム２００は、上述の検出装置１と、成形装置１２０と、制御装置（検査装置）１３０と、リペア装置１４０とを備える。本実施形態においては、構造物製造システム２００は、自動車のドア部分、エンジン部品、ギア部品、及び回路基板を備える電子部品等の成形品を作成する。
設計装置１１０は、構造物の形状に関する設計情報を作成し、作成した設計情報を成形装置１２０に送信する。また、設計装置１１０は、作成した設計情報を制御装置１３０の後述する座標記憶部１３１に記憶させる。ここで、設計情報とは、構造物の各位置の座標を示す情報である。成形装置１２０は、設計装置１１０から入力された設計情報に基づいて上記構造物を作製する。成形装置１２０の成形工程は、鋳造、鍛造、及び切削の少なくとも一つを含む。
検出装置１は、測定した座標を示す情報を制御装置１３０へ送信する。制御装置１３０は、座標記憶部１３１と、検査部１３２とを備える。座標記憶部１３１には、設計装置１１０により設計情報が記憶される。検査部１３２は、座標記憶部１３１から設計情報を読み出す。検査部１３２は、検出装置１から受信した座標を示す情報から、作成された構造物を示す情報（形状情報）を作成する。検査部１３２は、形状測定装置１７０から受信した座標を示す情報（形状情報）と座標記憶部１３１から読み出した設計情報とを比較する。検査部１３２は、比較結果に基づいて、構造物が設計情報通りに成形されたか否かを判定する。換言すれば、検査部１３２は、作成された構造物が良品であるか否かを判定する。検査部１３２は、構造物が設計情報通りに成形されていない場合、修復可能であるか否か判定する。修復できる場合、検査部１３２は、比較結果に基づいて、不良部位と修復量を算出し、リペア装置１４０に不良部位を示す情報と修復量を示す情報とを送信する。
リペア装置１４０は、制御装置１３０から受信した不良部位を示す情報と修復量を示す情報とに基づいて、構造物の不良部位を加工する。
図２０は、構造物製造システム２００による処理の流れを示したフローチャートである。まず、設計装置１１０が、構造物の形状に関する設計情報を作製する（ステップＳ１０１）。次に、成形装置１２０は、設計情報に基づいて上記構造物を作製する（ステップＳ１０２）。次に、検出装置１は構造物の形状に関する座標を測定する（ステップＳ１０３））。次に制御装置１３０の検査部１３２は、検出装置１から作成された構造物の形状情報と、上記設計情報とを比較することにより、構造物が設計情報通りに作成された否かを検査する（ステップＳ１０４）。
次に、制御装置１３０の検査部１３２は、作成された構造物が良品であるか否かを判定する（ステップＳ１０５）。作成された構造物が良品である場合（ステップＳ１０６ ＹＥＳ）、構造物製造システム２００はその処理を終了する。一方、作成された構造物が良品でない場合（ステップＳ１０６ ＮＯ）、制御装置１３０の検査部１３２は、作成された構造物が修復できるか否か判定する（ステップＳ１０７）。
作成された構造物が修復できる場合（ステップＳ１０７ ＹＥＳ）、リペア装置１４０は、構造物の再加工を実施し（ステップＳ１０８）、ステップＳ１０３の処理に戻る。一方、作成された構造物が修復できない場合（ステップＳ１０７ ＹＥＳ）、構造物製造システム２００はその処理を終了する。以上で、本フローチャートの処理を終了する。
以上により、上記の実施形態における検出装置１が構造物の座標を正確に測定することができるので、構造物製造システム２００は、作成された構造物が良品であるか否か判定することができる。また、構造物製造システム２００は、構造物が良品でない場合、構造物の再加工を実施し、修復することができる。
なお、上述の各実施形態において、Ｘ線源に向けて温度調整された気体を供給する第１の供給口と、ステージ装置の少なくとも一部に向けて温度調整された気体を供給する第２の供給口とが設けられてもよい。また、上述の各実施形態において、Ｘ線源に向けて温度調整された気体を供給する第１の供給口と、計測システムの少なくとも一部に向けて温度調整された気体を供給する第３の供給口とが設けられてもよい。
なお、上述の各実施形態において、少なくともＸ線源からＸ線ＸＬが射出されるときに、温度調整された気体がＸ線源に供給されることとしたが、Ｘ線源からＸ線ＸＬが射出されているときであっても、例えば測定物を保持したステージの位置に基づいて、温度調整された気体の供給と供給停止とが行われてもよい。例えば、ステージがＸ線源に近い位置に配置される場合（Ｚ軸方向に関するステージとＸ線源との距離が第１距離の場合）、温度調整された気体をＸ線源に供給し、ステージがＸ線源から遠い位置に配置される場合（Ｚ軸方向に関するステージとＸ線源との距離が第１距離よりも長い第２距離の場合）、Ｘ線源に対する気体の供給を停止してもよい。あるいは、Ｚ軸方向に関するステージとＸ線源との距離が、閾値より短い場合、温度調整された気体をＸ線源に供給し、閾値より長い場合、Ｘ線源に対する気体の供給を停止してもよい。換言すれば、測定物Ｓを高倍率で検出（測定）する場合、温度調整された気体をＸ線源に供給し、低倍率で検出（測定）する場合、Ｘ線源に対する気体の供給を停止してもよい。
なお、上述の各実施形態においては、Ｘ線源から射出されるＸ線ＸＬがＸ線であり、検出装置１がＸ線ＣＴ検査装置であることとしたが、Ｘ線源から射出される電磁波が、Ｘ線の波長とは異なる波長の電磁波であってもよい。つまり、Ｘ線源から射出される電磁波が、上述の超軟Ｘ線、軟Ｘ線、Ｘ線、硬Ｘ線などの（広義の）Ｘ線であってもよいことはもちろんであるが、測定物を透過しうる限りにおいて、これらの広義のＸ線よりも波長の長い電磁波、又は波長の短い電磁波であってもよい。上述の各実施形態で説明した各要素は、測定物を通過した透過電磁波を検出する装置であれば、Ｘ線の波長とは異なる波長の電磁波を用いる装置にも適用可能である。
なお、上述の各実施形態においては、検出装置１がＸ線源を有することとしたが、Ｘ線源が検出装置１に対する外部装置でもよい。換言すれば、Ｘ線源が検出装置の少なくとも一部を構成しなくてもよい。
なお、上述の各実施形態において、測定物Ｓは産業用部品に限られず、例えば人体でもよい。また、上述の各実施形態において、検出装置１が医療用に用いられてもよい。
上述の各実施形態においては、Ｘ線源と検出装置を所定の位置に固定し、ステージを回転させ、測定物Ｓの像を取得しているが、走査方法はこれに限られない。Ｘ線源及び検出装置の一方が所定の位置に固定され、他方が移動可能でもよい。また、Ｘ線源及び検出装置の両方が移動可能でもよい。
なお、上述の各実施形態の要件は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。また、法令で許容される限りにおいて、上述の各実施形態及び変形例で引用した検出装置などに関する全ての公開公報及び米国特許の開示を援用して本文の記載の一部とする。
本発明は、製造された構造物が良品であるか否かを判定できる構造物製造システムに適用することができる。これにより、製造された構造物の検査精度を向上させることができ、構造物の製造効率を向上させることができる。
１…検出装置、２…Ｘ線源、３…ステージ装置、７…供給口、９…ステージ、３６…調整装置、４０…ターゲット、４２…ハウジング、４３…排出口、４６…温度センサ、４８…導管、４９…調整装置、５２…温度センサ、Ｒ…基準部材、ＲＰ…外部空間、Ｓ…測定物、ＳＰ…内部空間、ＸＬ…Ｘ線。

Claims (27)

  1. 物体にＸ線を照射して前記物体を通過した透過Ｘ線を検出する装置であって、
    第１空間を形成するチャンバ部材と、
    前記第１空間に配置され、前記物体にＸ線を照射するＸ線源の少なくとも一部に温度調整された気体を供給する第１供給口と、を備える装置。
  2. さらに、前記第１空間の気体の少なくとも一部を前記第１空間から排出する第１排出口を備える請求項１に記載の装置。
  3. さらに、気体の温度を調整する第１調整装置を備え、
    前記第１供給口は、前記第１調整装置からの前記気体を供給する請求項１又は２に記載の装置。
  4. 気体の温度を調整する第１調整装置と、
    前記第１空間の気体の少なくとも一部を前記第１空間から排出する第１排出口と、を備え、
    前記第１調整装置は、前記第１排出口から排出された気体の温度を調整し、
    前記第１供給口は、前記第１調整装置からの前記気体を供給する請求項１に記載の装置。
  5. 前記第１調整装置は、前記第１空間とは異なる第２空間に配置される請求項３又は４に記載の装置。
  6. 前記Ｘ線源及び前記第１空間の少なくとも一方の温度を検出する温度センサを備え、
    前記第１調整装置は、前記温度センサの検出結果に基づいて、前記第１調整装置から供給される気体の温度を調整する請求項３〜５のいずれか一項に記載の装置。
  7. 物体にＸ線を照射して前記物体を通過した透過Ｘ線を検出する装置であって、
    第１空間を形成するチャンバ部材と、
    前記第１空間に配置され、温度調整される温度調整部材と、を備え、
    前記温度調整部材に接触し、温度調整された気体が前記Ｘ線を射出するＸ線源の少なくとも一部に供給される装置。
  8. 前記温度調整部材は、ペルチェ素子を含む請求項７に記載の装置。
  9. 前記温度調整部材に温度調整された液体を供給する液体供給装置を備え、
    前記温度調整部材は、前記液体によって温度調整される請求項７に記載の装置。
  10. 前記Ｘ線源及び前記第１空間の少なくとも一方の温度を検出する温度センサを備え、
    前記液体供給装置は、前記温度センサの検出結果に基づいて、前記液体の温度を調整する請求項９に記載の装置。
  11. 前記チャンバ部材の少なくとも一部の温度を調整する第２調整装置を備える請求項１〜１０のいずれか一項に記載の装置。
  12. さらに、前記チャンバ部材に取り付けられ、前記チャンバ部材よりも熱伝導率が小さい部材を有する請求項１１に記載の装置。
  13. 前記Ｘ線源は、電子の衝突又は電子の透過によりＸ線を発生するターゲットを備え、
    前記供給口は、前記ターゲットに前記温度調整された気体を供給する請求項１〜１２のいずれか一項に記載の装置。
  14. 前記Ｘ線源は、電子の衝突又は電子の透過によりＸ線を発生するターゲットと、
    前記電子を前記ターゲットに導く導電子部材の少なくとも一部を収容するハウジングと、を備え、
    前記ハウジングの外面に前記温度調整された気体を供給する請求項１〜１３のいずれか一項に記載の装置。
  15. 前記ハウジングは、導管を有し、
    前記ハウジングの前記導管に温度調整された流体を供給する第３調整装置を備える請求項１４に記載の装置。
  16. 前記Ｘ線源及び前記第１空間の少なくとも一方の温度を検出する温度センサを備え、
    前記第３調整装置は、前記温度センサの検出結果に基づいて、前記流体の温度を調整する請求項１５に記載の装置。
  17. 前記第１空間に配置され、前記物体を保持するステージと、
    前記Ｘ線源から射出され、前記物体を通過した前記透過Ｘ線の少なくとも一部を検出する検出器と、を備える請求項１〜１６のいずれか一項に記載の装置。
  18. 物体にＸ線を照射して前記物体を通過した透過Ｘ線を検出する装置であって、
    第１空間を形成するチャンバ部材と、
    前記第１空間に配置され、前記第１空間の気体の少なくとも一部を前記第１空間から排出する第１排出口を備える装置。
  19. さらに、前記第１空間に配置され、前記物体にＸ線を照射するＸ線源を備える請求項１８に記載の装置。
  20. 前記チャンバ部材は前記第１排出口に接続された導管を有し、
    前記第１排出口は前記Ｘ線源の上方に配置されている請求項１９に記載の装置。
  21. 第１空間を形成するチャンバ部材内に配置されるＸ線源からのＸ線を測定物に照射することと、
    前記測定物を通過した透過Ｘ線を検出することと、
    前記Ｘ線源の少なくとも一部に温度調整された気体を供給することと、を含むＸ線照射方法。
  22. 所定温度において前記測定物とは異なる既知の物体に前記Ｘ線源からのＸ線を照射し、前記既知の物体を通過した透過Ｘ線を検出器で検出することと、
    前記所定温度における前記既知の物体に対するＸ線の照射及び前記既知の物体を通過した透過Ｘ線の検出における、前記Ｘ線源と前記既知の物体と前記検出器との相対位置を算出することと、
    前記温度調整された気体を前記Ｘ線源の少なくとも一部に供給し、前記所定温度において前記測定物に前記Ｘ線源からのＸ線を照射し、前記測定物を通過した透過Ｘ線を前記検出器で検出することと、をさらに含む請求項２１に記載のＸ線照射方法。
  23. 前記所定温度における前記測定物に対するＸ線の照射及び前記測定物を通過した前記透過Ｘ線の検出は、
    前記測定物における前記Ｘ線源からのＸ線の照射領域を変えるために前記測定物の位置を変えることと、
    前記変えた測定物の位置毎で前記測定物に前記Ｘ線源からのＸ線を照射し、前記測定物を透過した透過Ｘ線を前記検出器で検出することと、をさらに含む請求項２２に記載のＸ線照射方法。
  24. 前記測定物に対するＸ線の照射及び前記測定物を通過した前記透過Ｘ線の検出は、
    前記検出の結果から前記測定物の内部構造を算出することを含む請求項２１〜２３のいずれか一項に記載のＸ線照射方法。
  25. 構造物の形状に関する設計情報を作製する設計工程と、
    前記設計情報に基づいて前記構造物を作成する成形工程と、
    作製された前記構造物の形状を請求項２１〜２４のいずれか一項に記載のＸ線照射方法を用いて計測する工程と、
    前記測定工程で得られた形状情報と、前記設計情報とを比較する検査工程と、を有する構造物の製造方法。
  26. 前記検査工程の比較結果に基づいて実行され、前記構造物の再加工を実施するリペア工程を有する請求項２５に記載の構造物の製造方法。
  27. 前記リペア工程は、前記成形工程を再実行する工程である請求項２６に記載の構造物の製造方法。
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