KR100694938B1

KR100694938B1 - Ｘ선관, ｘ선 발생 장치 및 검사 시스템

Info

Publication number: KR100694938B1
Application number: KR1020007008530A
Authority: KR
Inventors: 오치아이유타카; 이나즈루두토무
Original assignee: 하마마츠 포토닉스 가부시키가이샤
Priority date: 1998-02-06
Filing date: 1999-02-05
Publication date: 2007-03-14
Also published as: EP1335401B1; AU2186899A; JP4574755B2; EP1052675B1; EP1699069A3; US20050147207A1; US7106829B2; KR20010040658A; EP1335401A3; JPH11224624A; DE69941229D1; DE69913491T2; US6856671B2; EP1699069B1; EP1052675A1; DE69932647T2; DE69913491D1; EP1335401A2; EP1699069A2; EP1052675A4

Abstract

선단면에 X선의 출사창을 형성하고, 상기 출사창의 주변에 X선의 출사 방향에 대하여 경사진 테이퍼면을 형성하는 것에 의해, 피검사물을 상기 X선의 출사창에 근접시켜 배치하면서 그 피검사물을 출사 방향과 교차하는 축을 중심으로 회전 작동시키더라도, 상기 피검사물이 상기 선단면에 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 이 때문에, 상기 피검사물을 상기 X선의 출사 위치에 근접시켜 배치하면서 상기 피검사물의 방향을 바꿀 수 있다. 따라서, 상기 X선을 상기 피검사물에 조사하여 상기 피검사물을 투과하는 X선을 검출하여, 상기 피검사물의 내부 구조 등을 검사하는 경우에, 상기 피검사물의 확대율이 큰 확대 투시 화상이 얻어지는 동시에, 상기 피검사물의 방향을 바꾸어 상기 피검사물의 내부 구조 등을 상세하게 확인할 수 있다.

X선관, 출사창, 테이퍼면, X선 출사 수단, X선 발생 장치, 검사 시스템

Description

Ｘ선관, Ｘ선 발생 장치 및 검사 시스템{X-ray Tube, Apparatus For X-ray Generation, And Test System}

본 발명은 X선을 발생하는 X선관과, X선 발생 장치 및 이를 사용한 피검사물의 검사 시스템에 관한 것이다.

종래의 X선관으로서, 일본 특개평7-296751호 공보에 기재된 바와 같이, 전자를 방출하는 전자총 및 그 전자를 수용하여 X선을 발생시키는 타깃을 내장한 것이 공지되어 있다. 또한, 종래의 X선 발생 장치로서, 일본 특개평7-29532호 공보에 기재된 바와 같이, X선관 및 그 X선관의 구동 회로 등을 내장한 것이 공지되어 있다.

상기 X선관 및 X선 발생 장치는, 일본 특개평6-315152호 공보에 기재된 바와 같이, 주로 물체의 내부 구조의 비파괴·피접촉 관찰 등에 사용되고 있다. 예를 들면, X선관 및 X선 발생 장치로부터 출사된 X선을 피검사물에 조사하고, 피검사물을 투과한 X선을 X선 형광 증배관(이미지 증강관;X-ray image intensifier tube=I.I.관) 등에서 검출한다. 그리고, 피검사물의 확대 투시 화상을 관찰하는 것에 의해, 피검사물의 내부 구조의 비파괴·피접촉 검사가 가능해진다.

그런데, 이러한 피검사물의 검사에 있어서, 일본 특개평6-94650호 공보 및 일본 특개평6-18450호 공보에 기재된 바와 같이, 일반적으로, X선의 조사 방향에 대하여 직교하는 축을 중심으로 피검사물을 회전시켜 피검사물의 방향을 바꾸는 것에 의해, 불량 위치를 정확하게 특정하는 방법이 채용되어 있다.

한편, 이들 피검사물의 검사에 있어서, 투시 화상의 확대율은, X선관 장치 내의 X선 발생점(X선관의 초점 위치)으로부터 피검사물의 위치까지의 거리(A)와, 피검사물의 위치로부터 I.I.관의 X선 입사면까지의 거리(B)의 비로 결정된다. 즉, 확대율(M)은,

M=(A+B)/A

이다. 통상은, A《B 이므로,

M=B/A

로 나타낼 수 있다.

즉, 큰 확대율을 얻기 위해서는, A를 작게 하는 것, 또는 B를 크게 하는 것이 고려된다. 그러나, B를 크게 하면, X선 검사 장치 전체가 커지는 동시에, X선의 외부로의 누설을 방지하기 위한 납 실드(shield)의 양이 증가하는 등 중량의 증대가 현저하다.

이 때문에, 조금이라도 A를 작게 하는 것이 적합하지만, 상술한 바와 같이, 피검사물의 방향을 바꾸는 방법을 채용하는 경우, A를 작게 하면 피검사물을 적재하기 위한 샘플 홀더 등이 X선관의 출사면에 접촉하게 된다. 이 때문에, 투시 화상의 확대율의 증가에는 일정한 제한이 있다. 따라서, 확대율이 큰 투시 화상을 관찰하면서, 정확한 피검사물의 상태를 검사하는 것은 곤란하였다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 이루어진 것으로서, 피검사물을 접근시켜 X선의 조사를 가능하게 한 X선관과, X선 발생 장치 및 검사 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 X선관은, X선의 출사창을 갖는 선단면(先端面)을 가지며, 상기 선단면의 출사창의 주변에 X선의 출사 방향에 대하여 경사진 테이퍼면이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다. 또한 본 발명에 따른 X선관은, 상술한 테이퍼면이 출사창을 중심으로 하여 그 양측에 대칭적으로 두 개 형성되어 있는 것을 특징으로 한다. 또한 본 발명에 따른 X선관은, 상술한 두개의 테이퍼면이 X선의 출사 방향에 대하여 동일 각도로 경사져 있는 것을 특징으로 한다. 더욱이 본 발명에 따른 X선관은, 피검사물을 향하여 X선을 출사하여 피검사물을 투과하는 X선을 검출하는 것에 의해 피검사물의 상태를 검사하는 검사 시스템으로서 X선의 출사 방향에 대하여 교차하는 축을 중심으로 피검사물의 방향을 조절 가능한 검사 시스템에 사용되는 X선관에 있어서, 피검사물에 대향하는 선단면에 X선의 출사창을 가지며, 상기 선단면의 출사창의 주변에 X선의 출사 방향에 대하여 경사지며, 또한 축과 평행한 테이퍼면이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

이들 발명에 따르면, X선을 피검사물에 조사하여 그 피검사물을 투과하는 X선을 검출하는 것에 의해 피검사물의 내부 구조 등을 검사하는 검사 시스템에 사용되는 경우, 피검사물을 X선의 출사창에 근접시켜 배치하면서 그 피검사물을 출사 방향과 교차하는 축을 중심으로 회전 작동시키더라도, 테이퍼면의 형성에 의해 피검사물이 선단면에 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 이 때문에, 피검사물을 X선의 출사 위치에 근접시켜 배치하면서, 그 피검사물의 방향을 바꾸는 것이 가능하다. 따라서, 피검사물의 확대율이 큰 확대 투시 화상이 얻어지는 동시에, 피검사물의 방향을 바꾸어 피검사물의 내부 구조 등을 상세하게 확인할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 X선 발생 장치는, X선을 출사하는 X선 출사 수단을 구비한 X선 발생 장치로서, 그 X선 출사 수단이 상술한 임의의 한 X선관인 것을 특징으로 한다. 또한 본 발명에 따른 X선 발생 장치는, X선을 출사하는 X선 출사 수단을 구비한 X선 발생 장치로서, 구성 부품을 수용하는 케이스를 구비하며, X선 출사 수단의 출사창이 설치되는 케이스의 표면에 X선의 출사 방향에 대하여 경사진 테이퍼면이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다. 또한 본 발명에 따른 X선 발생 장치는, 케이스의 표면의 한쪽으로 치우치는 위치에 출사창이 설치되고, 표면의 다른쪽에 테이퍼면이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다. 또한 본 발명에 따른 X선 발생 장치는, 상술한 테이퍼면이 출사창을 중심으로 하여 그 양측에 대칭적으로 두 개 형성되어 있는 것을 특징으로 한다. 더욱이 본 발명에 따른 X선 발생 장치는, 상술한 두 개의 테이퍼면이 X선의 출사 방향에 대하여 동일 각도로 경사져 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, X선을 피검사물에 조사하여 그 피검사물을 투과하는 X선을 검출하는 것에 의해 피검사물의 내부 구조 등을 검사하는 검사 시스템에 사용되는 경우, 피검사물을 X선의 출사창에 근접시켜 배치하면서 그 피검사물을 출사 방향과 교차하는 축을 중심으로 회전 작동시키더라도, 테이퍼면의 형성에 의해 피검사물이 선단면에 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 이 때문에, 피검사물을 X선의 출사 위치에 근접시켜 배치하면서, 그 피검사물의 방향을 바꾸는 것이 가능하다. 따라서, 피검사물의 확대율이 큰 확대 투시 화상이 얻어지는 동시에, 피검사물의 방향을 바꾸어 피검사물의 내부 구조 등을 상세하게 확인할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 검사 시스템은, X선을 피검사물에 조사하고, 피검사물을 투과하는 X선을 검출하는 것에 의해 피검사물의 상태를 검사하는 검사 시스템으로서, X선을 출사하는 상술한 임의의 한 X선 발생 장치와, 피검사물을 X선의 출사 방향에 대하여 교차하는 축을 중심으로 회전 작동시키는 회전 작동 수단과, X선의 출사 방향으로서 피검사물의 후방에 배치되어 피검사물을 투과하는 X선을 검출하는 X선 검출 수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 피검사물을 X선의 출사창에 근접시켜 배치하면서 그 피검사물을 출사 방향과 교차하는 축을 중심으로 회전 작동시키더라도, 테이퍼면의 형성에 의해 피검사물이 선단면에 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 이 때문에, 피검사물을 X선의 출사 위치에 근접시켜 배치하면서, 그 피검사물의 방향을 바꾸는 것이 가능하다. 따라서, 피검사물의 확대율이 큰 확대 투시 화상이 얻어지는 동시 에, 피검사물의 방향을 바꾸어 피검사물의 내부 구조 등을 상세하게 확인할 수 있다.

도 1은 제 1 실시예에 따른 X선관 및 X선 발생 장치의 설명도.

도 2는 제 1 실시예에 따른 X선관의 설명도.

도 3은 제 1 실시예에 따른 X선관의 설명도.

도 4는 제 1 실시예에 따른 X선 발생 장치의 설명도.

도 5는 X선 발생 장치 및 X선관을 사용한 검사 시스템의 설명도.

도 6은 X선 발생 장치 및 X선관의 사용 방법의 설명도.

도 7은 배경 기술의 설명도.

도 8은 제 2 실시예에 따른 X선관의 설명도.

도 9는 제 2 실시예에 따른 X선관의 설명도.

도 10은 제 2 실시예에 따른 X선관의 설명도.

도 11은 제 2 실시예에 따른 X선관의 설명도.

도 12는 제 3 실시예에 따른 X선 발생 장치의 설명도.

이하, 첨부 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다. 또한, 각 도면에 있어서 동일 요소에는 동일 부호를 붙이고 설명을 생략한다. 또한, 도 면의 치수 비율은 설명한 것과 반드시 일치하고 있지는 않다.

(제 1 실시예)

도 1에 본 실시예에 따른 X선 발생 장치 및 X선관을 도시한다. 도 1에 도시하는 바와 같이, X선 발생 장치(1)는 X선을 출사하는 장치로서, 구동 회로 등의 구성 부품을 수용하는 케이스(2)를 구비하고 있다. 케이스(2)는 세로가 긴 대략 직방체형이며, 상면(21)에는 X선을 출사하는 X선관(3)을 구비하고 있다. 상기 케이스(2)의 상면(21)과 측면(22)의 레그부(leg)에는, 상기 레그부를 모따기(chamfering)하여 형성되는 테이퍼면(23)이 형성되어 있다. 상기 테이퍼면(23)은, X선의 출사 방향(도 1에서는 상하 방향)에 대하여 경사진 면이며, X선의 출사 방향에 대하여 평행하지 않고 수직하지도 않은 방향으로 형성되어 있다.

또한, 상기 테이퍼면(23)은, 케이스(2)의 상면(21)과 측면(22)의 한쪽의 레그부에만 형성되어 있다. X선관(3)은 케이스(2)의 중심으로부터 한쪽으로 치우치는 위치에 설치되어 있다. 예를 들면, X선관(3)은 테이퍼면(23)이 형성되어 있지 않는 측으로 치우치는 위치에 형성된다. 이 X선관(3)은 X선을 발생시키는 것이며, 전자총부(4)와 X선 발생부(5)를 구비하고 있다.

케이스(2)의 정면(24)의 하부에는, 통풍구(25) 및 커넥터(26)가 설치되어 있다. 통풍구(25)는 케이스(2)의 내외의 통풍을 행하는 것이고, 그 통풍구(25)의 내측에는 냉각 팬(도시하지 않음)이 설치되어 있다. 커넥터(26)는 X선 발생 장치(1)의 구동 제어를 행하는 X선 컨트롤러 등과의 배선 접속을 행하기 위한 것이다.

도 2에 본 실시예에 따른 X선관의 단면도를, 도 3에 X선관의 정면도를 도시한다.

도 3에 도시하는 바와 같이, X선관(3)의 X선 발생부(5)는 전자총부(4)로부터의 전자를 수용하여 X선을 발생시켜 출사하기 위한 것이며, 몸통부(51)와 헤드부(52; head)로 구성되어 있다. 상기 헤드부(52)는 그 축방향이 상하로 향하는 원주형이며, 그 상면(53)에 X선을 출사하기 위한 X선 출사창(54)을 가지고 있다. 또한, 헤드부(52)의 상면(53)과 측면(55)의 레그 부분에는, 상기 레그 부분을 모따기하여 형성되는 테이퍼면(56)이 형성되어 있다.

상기 테이퍼면(56)은, X선의 출사 방향(도 2, 도 3에서는 상하 방향)에 대하여 경사진 면이고, X선의 출사 방향에 대하여 평행하지 않고 수직하지도 않은 방향으로 형성되어 있다. 또한, 테이퍼면(56)은 X선 출사창(54)을 중심으로 하여 대칭적으로 2개 형성되며, 상기 테이퍼면(56)은 X선의 출사 방향에 대하여 동일 각도를 가지고 형성되어 있다.

도 2에 도시하는 바와 같이, X선 발생부(5)의 헤드부(52)의 측부에는 전자총부(4)가 결합되어 있다. 전자총부(4)는 전자를 발생시켜 X선 발생부(5)를 향하여 방출하는 것이고, 그 내부에는 외부로부터의 전력 공급에 의해 발열하는 히터(41)와, 상기 히터(41)에 의해 가열되어 전자를 방출하는 음극(42) 및, 상기 음극(42)으로부터 방출된 전자를 수렴시키는 포커스 그리드 전극(43)이 각각 설치되어 있다. 상기 전자총부(4)와 X선 발생부(5)의 내부 공간은 연통되어 있으며, X선관(3)의 외부에 대하여 밀봉되어 있다. 또한, 상기 전자총부(4) 및 X선 발생부(5)의 내부 공간은 거의 진공 상태로 유지되고 있다.

X선 발생부(5)의 내부에는 타깃(6)이 설치되어 있다. 상기 타깃(6)은 전자총부(4)로부터의 전자를 선단면에서 수용하여 X선을 발생시키는 것이며, X선 발생부(5)의 헤드부(52) 및 몸통부(51)의 축방향을 향하여 배치되어 있다.

도 4에 X선 발생 장치의 정면측으로부터 본 단면도를 도시한다.

도 4에 도시하는 바와 같이, X선 발생 장치(1)의 케이스(2)의 내부에는 고압 블록부(7)가 설치되어 있다. 상기 고압 블록부(7)는 고전압이 인가되는 것을 수용하는 것이며, 이 고압 블록부(7)에는 X선관(3)의 몸통부(51), 블리더 저항(71; bleeder resistance), 콕크로프트(cockcroft) 회로(72), 승압 트랜스(73) 등이 내장되어 있다. 또한, 케이스(2)의 내부에는 구동 회로(81, 82)가 설치되어 있다. 구동 회로(81, 82)는 타깃 전압 회로, 음극 전압 회로, 그리드 전압 회로, 히터 전압 회로 등에 의해 구성되어 있다.

다음에 X선관 및 X선 발생 장치의 사용 방법에 대하여 설명한다.

도 5에 X선관 및 X선 발생 장치를 사용한 검사 시스템의 구성을 도시한다. 도 5에 도시하는 바와 같이, X선 발생 장치(1)에는 X선 컨트롤러(91)가 접속되어 있다. X선 컨트롤러(91)는 X선 발생 장치(1)의 작동 제어를 행하는 것이다. 이 X선 컨트롤러(91)는 CPU(92)에 접속되어 있다. CPU(92)는 검사 시스템의 전체 제어를 행하는 것이다.

X선 발생 장치(1)의 X선 출사 방향에는 검사해야 할 시료(93)가 배치되어 있다. 시료(93)로서는, IC 등의 전자 장치, 알루미늄 다이 캐스트 외에, 금속, 고무, 플라스틱, 세라믹 등으로 이루어지는 각종의 제품 및 부품 등이 대상으로 된다. 이 시료(93)는 매니퓰레이터(94; manipulator)의 작동에 의해 X선 출사 방향에 대하여 거의 직교하는 축을 중심으로 회전하여 그 방향이 바꾸어지도록 되어 있다. 매니퓰레이터(94)는 X선 출사 방향에 대하여 거의 직교하는 회전축을 가지고 있고, CPU(92)의 지시에 의해 구동 회로(95)를 통하여 그 회전축이 구동된다.

또한, 매니퓰레이터(94)는 시료(93)를 X선 출사 방향으로 이동시킬 수 있는 구조로 되어 있다. 이 시료(93)의 이동에 의해, 시료(93)가 X선의 출사 위치에 대하여 접근 또는 이격된다. 이 때문에, 검사 시스템에 의해 얻어지는 시료(93)의 투시 확대 화상에 대하여 그 확대율을 임의로 바꾸는 것이 가능해진다.

검사해야 할 시료(93)가 판형일 때에는, 그 시료(93)를 매니퓰레이터(94)의 회전축에 직접 부착하고 있지만, 시료(93)가 판형이 아니거나 미소한 것일 때에는, 판형의 홀더 등을 통해서 시료(93)를 매니퓰레이터(94)의 회전축에 간접적으로 부착시켜도 된다.

X선 출사 방향의 시료(93)의 후방에는 X선 카메라(96)가 설치되어 있다. X선 카메라(96)는 이미지 증강관 등을 내장하여 X선을 검출하는 것이다. X선 카메라(96)에는 화상 처리 장치(97)가 접속되어 있고, 이 화상 처리 장치(97)에 의해 시료(93)의 확대 투시 화상이 형성된다. 또한, 화상 처리 장치(97)는 CPU(92)에 접속되어 있으며, 시료(93)의 확대 투시 화상의 데이터를 CPU(92)에 전송한다. 또한, CPU(92)에는 모니터(98)가 접속되어 있다. 모니터(98)는 CPU(92)로부터 전송되는 신호에 기초하여 시료(93)의 확대 투시 화상을 표시한다.

이러한 검사 시스템에 있어서, 시료(93)를 X선 출사 위치의 전방에 세트하고 X선 발생 장치(1)로부터 X선을 출사하면, 그 X선은 시료(93)에 조사되며, 시료(93)를 투과하여 X선 카메라(96)에 입사된다. X선은 X선 카메라(96)에 의해 검출되어 전기적인 신호로 변환된다. 그리고, 상기 신호는 화상 처리 장치(97)에 입력되며, 시료(93)의 확대 투시 화상의 데이터로 연산된다. 확대 투시 화상의 데이터는 CPU(92)를 통하여 모니터(98)에 전송되며, 상기 확대 투시 화상의 데이터에 기초하여 모니터(98)에 시료(93)의 확대 투시 화상이 표시된다.

이 때문에, 시료(93)의 확대 투시 화상을 보는 것에 의해, 시료(93)의 내부 구조 등을 확인할 수 있다.

한편, X선의 조사 방향에 대하여 시료(93)의 방향을 바꾸는 것에 의해, 시료(93)의 내부 구조 등을 보다 정확하게 파악할 수 있다. 즉, 매니퓰레이터(94)의 회전축을 적절하게 회전 작동시켜 시료(93)의 방향을 바꾸면, 모니터(98)에 다른 방향에서 본 시료(93)의 확대 투시 화상을 표시할 수 있다. 따라서, 시료(93)의 내부에서의 헤어 크랙(hair crack), 거품 등의 유무를 정확하게 판단할 수 있다.

그 때, 도 6에 도시하는 바와 같이, X선 발생 장치(1)에는 X선 출사 방향에 대하여 경사진 테이퍼면(23)이 형성되며, X선관(3)이 케이스(2)의 중심에서 치우치는 위치에 설치되어 있으며, 또한 X선관(3)에는 X선 출사 방향에 대하여 경사진 테이퍼면(56)이 형성되어 있다.

이 때문에, 시료(93)를 X선 출사창(54)에 의해 근접시키면서, 그 시료(93)의 방향을 충분히 바꾸는 것이 가능해진다. 따라서, 시료(93)의 확대율이 큰 확대 투시 화상이 얻어지는 동시에, 시료(93)의 방향을 바꾸어 시료(93)의 내부 구조 등을 상세하게 확인할 수 있다.

그런데, 이러한 본 실시예에 따른 X선 발생 장치(1) 및 X선관(3)에 대하여, 테이퍼면(23)을 형성하지 않는 X선 발생 장치 및 테이퍼면(56)을 형성하지 않는 X선관에 있어서는, 그것들을 사용하여 시료(93)의 검사를 행하더라도, 시료(93)의 방향을 바꾸면서 확대율이 큰 확대 투시 화상을 얻을 수는 없다.

예를 들면, 도 7에 도시하는 바와 같이, 테이퍼면(23)을 형성하지 않는 X선 발생 장치(C) 및 테이퍼면(56)을 형성하지 않는 X선관(D)을 사용하여 시료(93)의 검사를 행하는 경우, 시료(93)의 확대 투시 화상의 확대율을 높이기 위해서 시료(93)를 X선 출사 위치에 근접시키면서, 시료(93)의 방향을 바꾸고자 하면, 시료(93)가 X선 발생 장치(C)의 레그 부분 또는 X선관(D)의 레그 부분에 접촉하게 된다.

이 때문에, 시료(93)의 방향을 바꾸기 위해서는 시료(93)를 X선 출사 위치로부터 일정한 거리 A2 만큼 이격시키지 않으면 안된다. 이 거리(A2)는, 상술한 수학식 2에 나타내는 바와 같이 확대 투시 화상의 확대율에 직접 영향을 주는 것이고, 이 거리(A2)가 짧을 수록 확대율이 커진다. 또한, 거리(A2)는, 본 실시예에 따른 X선 발생 장치(1) 및 X선관(3)을 사용한 경우의 거리 A1과 비교하면(도 6 참조) 긴 것이 된다. 따라서, 이러한 테이퍼면(23)을 형성하지 않는 X선 발생 장치(C) 및 테이퍼면(56)을 형성하지 않는 X선관(D)에 있어서는, 확대율이 큰 확대 투시 화상을 얻을 수 없고, 시료(93)의 내부 구조 등을 상세하게 확인할 수 없다.

이상과 같이, 본 실시예에 따른 X선 발생 장치(1), X선관(3) 및 이를 사용한 검사 시스템에 의하면, 시료(93)를 X선의 출사 위치에 근접시켜 배치하면서, 그 시료(93)의 방향을 바꾸는 것이 가능하다. 따라서, 시료(93)의 확대율이 큰 확대 투시 화상이 얻어지는 동시에, 시료(93)의 방향을 바꾸는 것에 의해 시료(93)의 내부 구조 등을 상세하게 확인할 수 있다.

(제 2 실시예)

다음에 제 2 실시예에 따른 X선관, X선 발생 장치 등에 대하여 설명한다.

도 8에 본 실시예에 따른 X선관(3a)을 도시한다. 도 8에 도시하는 바와 같이, X선관(3a)은 헤드부(52)의 양측부를 수직으로 깍아내고, 헤드부(52)의 정면측의 상부에 테이퍼면(56)을 형성한 것이다.

도 9에 본 실시예에 따른 X선관(3b)을 도시한다. 도 9에 도시하는 바와 같이, X선관(3b)은 헤드부(52)의 상면(53)과 측면(55)의 레그 부분에 라운드를 형성하여 테이퍼면(56)으로 한 것이다. 또한, 여기서 말하는 「테이퍼면」이란, 경사진 평면에 한정되지 않고, 볼록형으로 만곡된 면 및 오목형으로 만곡된 면도 포함하는 것이다.

도 10에 본 실시예에 따른 X선관(3c)을 도시한다. 도 10에 도시하는 바와 같이, X선관(3c)은 헤드부(52)의 양측부 및 정면측으로의 상부에 테이퍼(56)를 각각 형성한 것이다.

도 11에 본 실시예에 따른 X선관(3d)을 도시한다. 도 11에 도시하는 바와 같이, X선관(3d)은 헤드부(52)의 양측부 및 정면을 수직으로 깍아낸 것이다.

상기 X선관(3a 내지 3d)에서도, 제 1 실시예에 따른 X선관(3)과 동일하게 하여, X선을 시료(93)에 조사하여 그 시료(93)를 투과하는 X선을 검출하는 것에 의해 시료(93)의 내부 구조 등을 검사하는 검사 시스템에 사용된 경우, 시료(93)를 X선의 출사창(54)에 근접시켜 배치하면서 그 시료(93)를 출사 방향과 교차하는 축을 중심으로 회전 작동시키더라도, 테이퍼면(56) 또는 깍인 영역의 형성에 의해 시료(93)가 상면(53)에 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 이 때문에, 시료(93)를 X선의 출사 위치에 근접시켜 배치하면서, 그 시료(93)의 방향을 바꾸는 것이 가능하다. 따라서, 시료(93)의 확대율이 큰 확대 투시 화상이 얻어지는 동시에, 시료(93)의 방향을 바꾸어 시료(93)의 내부 구조 등을 상세하게 확인할 수 있다.

또한, 본 실시예에 따른 X선 발생 장치는, 제 1 실시예에 따른 X선 발생 장치(1)의 X선관(3)을 상술한 X선관(3a 내지 3d) 중 임의의 하나로 바꾼 것이다. 이러한 X선 발생 장치에서도, 제 1 실시예에 따른 X선 발생 장치와 동일하게 하여, X선을 시료(93)에 조사하여 그 시료(93)를 투과하는 X선을 검출하는 것에 의해 시료(93)의 내부 구조 등을 검사하는 검사 시스템에 사용된 경우, 시료(93)를 X선의 출사창(54)에 근접시켜 배치하면서 그 시료(93)를 출사 방향과 교차하는 축을 중심으로 회전 작동시키더라도, 테이퍼면(23)의 형성에 의해 시료(93)가 상면(21)에 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 이 때문에, 시료(93)를 X선의 출사 위치에 근접시켜 배치하면서, 그 시료(93)의 방향을 바꾸는 것이 가능하다. 따라서, 시료(93)의 확대율이 큰 확대 투시 화상이 얻어지는 동시에, 시료(93)의 방향을 바꾸어 시료(93)의 내부 구조 등을 상세하게 확인할 수 있다.

또한, 제 1 실시예에 따른 검사 시스템에 있어서, 본 실시예에 따른 X선관 또는 X선 발생 장치를 사용하더라도, 제 1 실시예에 따른 검사 시스템과 동일한 작용 효과가 얻어진다.

(제 3 실시예)

다음에 제 3 실시예에 따른 X선관, X선 발생 장치 등에 대하여 설명한다.

도 12에 본 실시예에 따른 X선 발생 장치(1e)를 도시한다. 도 12에 도시하는 바와 같이, X선 발생 장치(1)는 가로방향으로 긴 형상의 케이스(2e)를 구비한 것이다. 케이스(2e)의 상면(21)에는 X선을 출사하는 X선관(3d)이 설치되어 있다. 케이스(2e)의 상면(21)과 측면(22, 22)의 양 레그부에는, 상기 레그부를 모따기하여 형성되는 테이퍼면(23)이 각각 형성되어 있다.

이러한 X선 발생 장치(1e)에서도, 제 1 실시예에 따른 X선 발생 장치와 동일하게, X선을 시료(93)에 조사하고 그 시료(93)를 투과하는 X선을 검출하는 것에 의해 시료(93)의 내부 구조 등을 검사하는 검사 시스템에 사용된 경우, 시료(93)를 X선의 출사창(54)에 근접시켜 배치하면서 그 시료(93)를 출사 방향과 교차하는 축을 중심으로 회전 작동시키더라도, 테이퍼면(23)의 형성에 의해 시료(93)가 상면(21)에 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 이 때문에, 시료(93)를 X선의 출사 위치에 근접시켜 배치하면서, 그 시료(93)의 방향을 바꾸는 것이 가능하다. 따라서, 시료(93)의 확대율이 큰 확대 투시 화상이 얻어지는 동시에, 시료(93)의 방향을 바꾸어 시료(93)의 내부 구조 등을 상세하게 확인할 수 있다.

또한, 본 실시예에 따른 X선 발생 장치(1e)는, X선관(3d)을 X선관(3, 3a 내지 3c) 중 임의의 하나로 대체한 것이라도 좋다. 이 경우에도, 상술한 바와 같은 작용 효과가 얻어진다.

더욱이 제 1 실시예에 따른 검사 시스템에 있어서, 본 실시예에 따른 X선관 또는 X선 발생 장치를 사용하더라도, 제 1 실시예에 따른 검사 시스템과 동일한 작용 효과가 얻어진다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 얻어진다.

X선을 피검사물에 조사하여 그 피검사물을 투과하는 X선을 검출하는 것에 의해 피검사물의 내부 구조 등을 검사하는 경우, 피검사물을 X선의 출사창에 근접시켜 배치하면서 그 피검사물을 출사 방향과 교차하는 축을 중심으로 회전 작동시키더라도, 테이퍼면의 형성에 의해 피검사물이 상면에 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 이 때문에, 피검사물을 X선의 출사 위치에 근접시켜 배치하면서, 그 피검사물의 방향을 바꾸는 것이 가능하다. 따라서, 피검사물의 확대율이 큰 확대 투시 화상이 얻어지는 동시에, 피검사물의 방향을 바꾸어 피검사물의 내부 구조 등을 상세하게 확인할 수 있다.

본 발명의, X선을 발생하는 X선관, X선 발생 장치 및 이를 사용한 피검사물의 검사 시스템은, X선을 피검사물에 조사하여 그 피검사물을 투과하는 X선을 검출하는 것에 의해 피검사물의 내부 구조 등을 검사하는 검사 시스템에 사용되는 경우, 피검사물을 X선의 출사창에 근접시켜 배치하면서 그 피검사물을 출사 방향과 교차하는 축을 중심으로 회전 작동시키는 것을 가능하게 하기 때문에, 피검사물의 확대율이 큰 확대 투시 화상이 얻어지는 동시에, 피검사물의 방향을 바꾸어 피검사물의 내부 구조 등을 상세하게 확인할 수 있는 점에서 유용하다.

Claims

구성부품을 수용하는 케이스(2)와, 상기 케이스 내에 설치되는 고압 블록부(7)와, 상기 케이스의 상면(21)으로부터 외부로 형성되는 X선관(3)을 포함하고, 상기 X선관(3)은 사용 시 X선이 출사되는 제 1 방향에 형성된 출사창(54)을 포함하는 X선 발생 장치(1)에 있어서,

상기 케이스는, 상기 제 1 방향에 대하여 경사지고, 상기 케이스의 상면(21)과, 상기 상면에 수직인 측면(22)의 사이를 향하는 평면 형상의 테이퍼면(23)을 포함하는 것을 특징으로 하는 X선 발생 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 X선관(3)은,

전자총을 포함하는 전자총부(4)와,

몸통부(51) 및 헤드부(52) 내에 제공되는 타깃을 포함하며, 상기 타깃은 상기 전자총으로부터 전자가 출사될 경우 상기 창을 통하여 상기 제 1 방향으로 X선을 출사하도록 배치되는 X선 발생부(5)를 포함하며,

상기 제 1 방향에 횡단하는 제 2 방향으로 상기 타깃에 전자가 입사하도록 상기 헤드부(52)의 일측에 상기 전자총부(4)가 결합되는 것을 특징으로 하는 X선 발생장치.
제 2항에 있어서,

상기 제 2 방향은 상기 제 1 방향과 수직인 것을 특징으로 하는 X선 발생 장치.
제 1항에 있어서,

상기 X선관은,

선단면(先端面)에 상기 X선의 출사창을 갖는 X선 발생부와,

상기 X선 발생부의 측부에 결합되고 상기 X선 발생부에 전자를 방출하는 전자총부를 구비하며,

상기 선단면의 상기 출사창의 주변에서 상기 전자총부가 결합되지 않은 부분에, 상기 X선의 출사 방향에 대하여 경사진 테이퍼면이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 X선 발생 장치.
제 4 항에 있어서,

상기 테이퍼면은 상기 출사창을 중심으로 하여 그 양측에 대칭적으로 두 개 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 X선 발생 장치.
제 5 항에 있어서, 상기 두 개의 테이퍼면은 상기 X선의 출사 방향에 대하여 동일 각도로 경사져 있는 것을 특징으로 하는 X선 발생 장치.
제 1항에 있어서,

구성 부품을 수용하는 케이스와,

상기 케이스에 상기 X선 출사 수단으로서 설치되며, 선단면에 상기 X선의 출사창을 갖는 X선 발생부와, 상기 X선 발생부의 측부에 결합되어 상기 X선 발생부에 전자를 방출하는 전자총부를 구비한 X선관을 구비하며,

상기 X선관이 설치되는 상기 케이스의 표면에서 상기 X선 발생부에 상기 전자총부가 결합되는 방향 이외의 방향으로 위치하는 표면 부분에 상기 X선의 출사 방향에 대해 경사진 테이퍼면이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 X선 발생 장치.
제 7 항에 있어서, 상기 케이스의 상기 표면의 한쪽으로 치우치는 위치에 상기 출사창이 설치되며, 상기 표면의 다른쪽에 상기 테이퍼면이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 X선 발생 장치.
제 7 항에 있어서, 상기 테이퍼면은 상기 출사창을 중심으로 하여 그 양측에 대칭적으로 두 개 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 X선 발생 장치.
제 9 항에 있어서, 상기 두개의 테이퍼면은 상기 X선의 출사 방향에 대하여 동일 각도로 경사져 있는 것을 특징으로 하는 X선 발생 장치.
X선을 피검사물에 조사하며, 상기 피검사물을 투과하는 X선을 검출하는 것에 의해 상기 피검사물의 상태를 검사하는 검사 시스템에 있어서,

상기 X선을 출사하는 제 7 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 기재된 X선 발생 장치와,

상기 피검사물을 상기 X선의 출사 방향에 대하여 교차하는 축을 중심으로 회전 작동시키는 회전 작동 수단과,

상기 X선의 출사 방향에서 상기 피검사물의 후방에 배치되어 상기 피검사물을 투과하는 상기 X선을 검출하는 X선 검출 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 검사 시스템.
제 1항에 있어서,

X선이 출사되는 출사창을 그 선단면에 갖고 그 적어도 일 측부는 평탄한 수직면을 형성하는 X선관으로, 상기 평탄한 수직면에는 상기 출사창을 둘러싸는 둘레의 적어도 일 부분을 형성하는 에지부가 제공되는 X선관, 및

상기 X선관의 외측부에 결합되고 그 전자 출사면으로부터 상기 X선관 내의 타깃 표면을 향해서 전자를 출사하여 상기 X선관이 X선을 발생하게 하는 전자총을 포함하며, 상기 전자총의 전자 출사면은 상기 X선관내의 타깃 표면의 적어도 일 부분을 향하는 X선관 장치.
제 12 항에 있어서, 상기 X선관의 선단면은 상기 X선 출사 방향에 수직한 편평면인 X선관 장치.
제 1항에 있어서,

X선 발생 장치의 구성 부품들을 수용하는 케이스와,

X선이 출사되는 출사창을 그 선단면에 갖고 그 적어도 일 측부는 평탄한 수직면을 형성하는 X선관으로서, 상기 평탄한 수직면에는 상기 출사창을 둘러싸는 둘레의 적어도 일 부분을 형성하는 에지부가 제공되는 X선관, 및

상기 X선관의 외측부에 결합되고 그 전자 출사면으로부터 상기 X선관 내의 타깃 표면을 향해서 전자를 출사하여 상기 X선관이 X선을 발생하게 하는 전자총을 포함하며, 상기 전자총의 전자 출사면은 상기 X선관내의 타깃 표면의 적어도 일 부분을 향하는 X선 발생 장치.
제 14 항에 있어서, 상기 케이스는, 상기 X선의 출사 방향에 대해 경사지고 상기 케이스의 표면부에 제공되는 제 1 테이퍼면을 갖는 X선 발생 장치.
제 15 항에 있어서, 상기 제 1 테이퍼면은 상기 평탄한 수직면이 설치되는 상기 케이싱의 측부에서 상기 출사창에 대해 설치되는 X선 발생 장치.
제 15 항에 있어서, 상기 케이스는, 상기 출사 방향에 대해 경사지고, 상기 출사창의 측부에서 상기 케이스의 상기 제 1 표면부와 대향하여 배치되는 제 2 표면부에 제공되는 제 2 테이퍼면을 부가로 갖는 X선 발생 장치.
제 17 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 테이퍼면들은 상기 출사 방향에 대해 대칭적으로 배치되는 X선 발생 장치.
제 15 항에 있어서, 상기 케이스는, 상기 출사 방향과 평행하고 상기 출사창을 통해서 상기 제 1 테이퍼면과 대향하는 측부에 배치되는 제 2 평탄면을 갖는 X선 발생 장치.
제 12 항에 따른 X선관 장치와,

피검사물을 X선 출사 방향에 교차하는 축 주위로 회전시키기 위한 회전 수단, 및

상기 X선관 장치에 의해 발생되어 상기 피검사물을 통해 전달되는 X선들을 검출하기 위해 상기 회전 수단과 직선적으로 X선 출사 방향으로 배치되는 X선 검출 수단을 포함하는 검사 시스템.
제 1항에 있어서,

케이스, 및

상기 케이스의 선단면으로부터 연장되는 X선관을 포함하며,

상기 X선관은, 전자총을 갖고 상기 X선관의 외측부에 연결되며 상기 케이스의 외부에 배치되는 전자 발생부, 및 하우징내에 제공되는 타깃을 갖는 X선 발생부를 포함하고,

상기 타깃은 상기 전자총으로부터의 전자들에 의해 가격되었을 때 상기 하우징의 상면에 제공된 창을 통해 X선들을 제 1 방향으로 출사하도록 배치되어 있으며,

상기 하우징은, 상기 제 1 방향에 대해 경사지고, 상면과 이 상면에 대해 수직한 제 2 표면 사이에서 연장되는 표면에 형성되는 제 1 및 제 2 하우징 테이퍼면들을 부가로 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 테이퍼면들은 상기 출사창의 대향 측부들에 제공되고,

상기 전자 발생부는 상기 전자들이 상기 제 1 방향에 대해 횡단하는 방향인 제 2 방향으로 상기 타깃에 입사되도록 상기 X선 발생부의 상기 하우징의 일 측부에 결합되며,

상기 케이스는, 상기 케이스 선단면과 이 선단면에 수직한 제 1 표면의 사이에서 연장되는 제 1 경사 테이퍼면, 및 상기 케이스 선단면과 상기 제 1 표면에 대해 평행하게 이격되어 있는 제 2 표면 사이에서 연장되는 제 2 경사 테이퍼면을 포함하는 X선 발생 장치.
제 21 항에 있어서, 상기 제 2 방향은 상기 제 1 방향에 수직한 X선 발생 장치.
제 21 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 하우징 테이퍼면들은 대칭적이며, 상기 제 1 방향에 대해 반대로 경사져 있는 X선 발생 장치.
제 21 항에 있어서, 상기 X선관은 상기 제 1 및 제 2 테이퍼면들로부터 등거리에 위치하는 상기 선단면상의 지점으로부터 연장되는 X선 발생 장치.
제 21 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 테이퍼면들은 상기 제 1 방향에 대해 동일한 경사 각도를 갖는 X선 발생 장치.
제 21 항에 따른 X선 발생 장치와,

피검사물을 상기 제 1 방향에 교차하는 축 주위로 회전시키기 위한 회전 수단, 및

상기 회전 수단과 직선적으로 제 1 방향으로 배치되고, 상기 X선 발생 장치에 의해 발생되어 상기 피검사물을 통해 전달되는 X선을 검출하기 위한 X선 검출 수단을 포함하는 검사 시스템.
제 1항에 있어서,

X선 발생 장치의 구성 부품을 수용하기 위한 하우징으로서, 그 표면부에 제공되는 상기 X선의 출사 방향에 대해 경사진 테이퍼면을 갖는 하우징과,

X선이 출사되는 출사창을 그 선단면에 갖고 그 적어도 일 측부는 평탄한 수직면을 형성하는 X선관으로, 상기 평탄한 수직면에는 상기 출사창을 둘러싸는 둘레의 적어도 일 부분을 형성하는 에지부가 제공되는 X선관, 및

상기 X선관의 외측부에 결합되고 그 전자 출사면으로부터 상기 X선관 내의 타깃 표면을 향해서 전자를 출사하여 상기 X선관이 X선을 발생하게 하는 전자총을 포함하며, 상기 전자총의 전자 출사면은 상기 X선관내의 타깃 표면의 적어도 일 부분을 향하고 있는 X선 발생 장치.
제 1항에 있어서,

상기 X선관은,

선단면에 상기 X선의 출사창을 가지는 X선 발생부와;

상기 X선 발생부의 측부에 결합되며, 상기 X선 발생부에 전자를 방출하는 전자총부를 구비하고,

상기 선단면의 상기 출사창의 주위에서 상기 전자총부가 결합되지 않는 부분에, 상기 X선의 출사방향에 대하여 평행한 평면이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 X선 발생장치.