KR102012291B1 - X선 검사 장치 - Google Patents

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Abstract

X선 검사 장치는, 물품에 X선을 조사(照射)하는 X선 조사부, 물품을 투과한 X선을 검출하는 X선 검출부, X선 검출부로부터 출력된 신호에 기초하여 물품의 X선 투과 화상을 생성하고, X선 투과 화상에 기초하여 물품의 검사를 행하는 검사부, X선 조사부 및 X선 검출부를 제어하는 제어부를 구비한다. 제어부는, X선 조사부의 조사 출력이 제1 조사 출력이 되도록 X선 조사부를 제어하고 있는 경우에, X선 검출부의 검출 출력이 감소했을 때에는, 조사 출력이 증대하도록 X선 조사부를 제어하는 제1 제어를 실행한다.

Description

X선 검사 장치
본 개시는 X선 검사 장치에 관한 것이다.
X선 검사 장치로서, 물품에 X선을 조사(照射)하는 X선 조사부, 물품을 투과한 X선을 검출하는 X선 검출부, X선 검출부로부터 출력된 신호에 기초하여 물품의 X선 투과 화상을 생성하고, X선 투과 화상에 기초하여 물품의 검사를 행하는 검사부, X선 조사부 및 X선 검출부를 제어하는 제어부를 구비하는 X선 검사 장치가 알려져 있다(예를 들면 특허 문헌 1 참조). 특허 문헌 1에 기재된 X선 검사 장치에서는, 제어부는 X선 조사부 및 X선 검출부의 경시(經時) 변화에 따라 X선 검출부의 감도를 보정한다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
특허 문헌 1: 일본 특개 2001-4560호 공보
X선 검사 장치에서는, 물품의 검사 성능을 중시하는 관점에서, X선 조사부의 조사 출력이 최대값이 되도록 X선 조사부를 제어한 다음에 X선 검출부의 감도를 조정하는 것이 일반적이다. 그러나, X선 조사부의 출력이 높을수록, X선 조사부 및 X선 검출부의 열화가 빨리 진행된다. 이 때문에, 물품의 검사 성능을 확보하면서 X선 조사부 및 X선 검출부의 열화를 억제하는 것이 요구되고 있다.
본 개시는, 물품의 검사 성능을 확보하면서 X선 조사부 및 X선 검출부의 열화를 억제할 수 있는 X선 검사 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 개시의 일 형태의 X선 검사 장치는, 물품에 X선을 조사하는 X선 조사부, 물품을 투과한 X선을 검출하는 X선 검출부, X선 검출부로부터 출력된 신호에 기초하여 물품의 X선 투과 화상을 생성하고, X선 투과 화상에 기초하여 물품의 검사를 행하는 검사부, X선 조사부 및 X선 검출부를 제어하는 제어부를 구비하고, 제어부는, X선 조사부의 조사 출력이 제1 조사 출력이 되도록 X선 조사부를 제어하고 있는 경우에, X선 검출부의 검출 출력이 감소했을 때에는, 조사 출력이 증대하도록 X선 조사부를 제어하는 제1 제어를 실행한다.
이 X선 검사 장치에서는, X선 조사부의 조사 출력이 제1 조사 출력이 되도록 X선 조사부를 제어부가 제어하고 있는 경우에, X선 검출부의 검출 출력이 감소했을 때에는, X선 조사부 또는 X선 검출부의 열화가 진행되고 있을 가능성이 있다. 이때, 예를 들면, 미리 X선 검출부의 감도를 비교적 높게 설정하고 X선 조사부의 제1 조사 출력을 최대값보다 작게 설정해 두면, X선 조사부의 조사 출력이 최대인 경우와 비교하여 X선 조사부 및 X선 검출부의 열화가 억제됨과 함께, 제어부가 제1 제어를 실행함으로써 X선 조사부의 조사 출력을 증대시키는 여지가 확보되고, 물품의 검사 성능의 저하를 회피할 수 있다. 따라서, 물품의 검사 성능을 확보하면서 X선 조사부 및 X선 검출부의 열화를 억제할 수 있다.
본 개시의 일 형태의 X선 검사 장치에서는, 제어부는, X선 조사부에 의해 조사된 X선이 물품에 조사되고 있지 않고, 또한, 물품에 조사되고 있지 않는 X선을 X선 검출부가 검출하는 상태에서, 제1 제어를 실행해도 된다. 이 경우, X선 검출부가 물품을 투과한 X선을 검출하는 상태와 비교하여, X선 조사부 또는 X선 검출부의 열화에 기인하여 X선 검출부의 검출 출력이 감소할 개연성이 높아진다. 따라서, 적절히 제어부가 제1 제어를 실행하는 것이 가능하다.
본 개시의 일 형태의 X선 검사 장치에서는, 제어부는, 조사 출력이 제1 조사 출력보다 큰 제2 조사 출력이 되도록 X선 조사부를 제어하고 있는 경우에, 검출 출력이 감소했을 때에는, 검출 출력이 증대하도록 X선 검출부를 제어하는 제2 제어를 실행하고, 제1 제어와 제2 제어는, 전환이 가능할 수도 있다. 이 경우, X선 검사 장치의 오퍼레이터는, X선 조사부의 조사 출력을 억제한 제1 제어와, X선 조사부의 조사 출력을 높인 제2 제어 중 어느 일방의 제어를 선택할 수 있다.
본 개시의 일 형태의 X선 검사 장치에서는, 제어부는, 제2 제어에서, X선 검출부의 감도를 제2 감도로 설정함과 함께 X선 조사부에의 입력 전류가 최대값이 되도록 X선 조사부를 제어하고 있는 경우에, 검출 출력이 감소했을 때에는, 감도를 증가시킴으로써 검출 출력을 증대시키고, 제1 제어에서, 감도를 제2 감도보다 높은 제1 감도로 설정함과 함께 입력 전류가 최대값보다 작은 제1 입력 전류가 되도록 X선 조사부를 제어하고 있는 경우에, 검출 출력이 감소했을 때에는, 입력 전류를 증가시킴으로써 조사 출력을 증대시켜도 된다. 이 경우, X선 조사부에의 입력 전류가 최대값보다 작은 입력 전류로 X선 조사부를 제어하는 제1 제어를 제어부가 실행하기 때문에, X선 조사부의 전력 소비를 저감할 수 있다.
본 개시의 일 형태의 X선 검사 장치에서는, 제어부가 제1 제어를 실행하고 있는 시간과, 해당 제1 제어에 의해 제어된 X선 조사부의 조사 출력에 관한 정보를 표시하는 표시부를 더 가질 수도 있다. 이 경우, 표시부에 의해, X선 조사부 및 X선 검출부의 열화가 억제되고 있는 것을 X선 검사 장치의 오퍼레이터가 확인할 수 있다.
본 개시에 의하면, 물품의 검사 성능을 확보하면서 X선 조사부 및 X선 검출부의 열화를 억제할 수 있다.
도 1은, 본 개시의 일 실시 형태에 관련된 X선 검사 장치의 구성도이다.
도 2는, 도 1의 X선 검사 장치의 캘리브레이션(calibration) 처리를 예시하는 흐름도이다.
도 3의 (a)는, 도 1의 X선 검사 장치에서의 X선 조사부 및 X선 검출부의 설정예를 나타낸 표이다. 도 3의 (b)는, 도 1의 X선 검사 장치의 표시부를 나타낸 개략도이다.
이하, 본 개시의 실시 형태에 대하여, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그리고, 각 도면에서 동일 또는 상당 부분에는 동일한 부호를 부여하여 중복되는 설명을 생략한다.
도 1에 나타낸 바와 같이, X선 검사 장치(1)는, 장치 본체(2), 지지 다리(支持脚)(3), 실드 박스(shield box(4)), 반송(搬送) 컨베이어(5), X선 조사부(6), X선 검출부(7), 표시 조작부(표시부)(8), 제어부(10)를 구비하고 있다. X선 검사 장치(1)는, 물품(G)을 반송하면서 물품(G)의 X선 투과 화상을 취득하고, 해당 X선 투과 화상에 기초하여 물품(G)의 검사(예를 들면 수납 수 검사, 이물 혼입 검사, 결품(缺品) 검사, 결함 검사 등)를 행한다. X선 검사 장치(1)는, 외부 전원(미도시)에 접속되어 있다. 외부 전원은, 물품(G)의 검사를 행하기 위한 전력을 X선 검사 장치(1)에 공급한다.
그리고, 검사 전의 물품(G)은, 반입 컨베이어(51)에 의해 X선 검사 장치(1)에 반입되고, 검사 후의 물품(G)은, 반출 컨베이어(52)에 의해 X선 검사 장치(1)로부터 반출된다. X선 검사 장치(1)에 의해 불량품으로 판정된 물품(G)은, 반출 컨베이어(52)의 하류에 배치된 분배 장치(미도시)에 의해 생산 라인 외로 분배되고, X선 검사 장치(1)에 의해 양품(良品)으로 판정된 물품(G)은, 해당 분배 장치를 그대로 통과한다.
장치 본체(2)는, 제어부(10) 등을 수용하고 있다. 지지 다리(3)는, 장치 본체(2)를 지지하고 있다. 실드 박스(4)는, 장치 본체(2)에 설치되어 있으며, X선의 누설을 방지한다. 실드 박스(4)에는, 반입구(4a) 및 반출구(4b)가 형성되어 있다. 검사 전의 물품(G)은, 반입 컨베이어(51)로부터 반입구(4a)를 통하여 실드 박스(4) 내에 반입되고, 검사 후의 물품(G)은, 실드 박스(4) 내로부터 반출구(4b)를 통하여 반출 컨베이어(52)에 반출된다. 반입구(4a) 및 반출구(4b)의 각각에는, X선의 누설을 방지하는 X선 차폐 커튼(미도시)이 설치되어 있다.
반송 컨베이어(5)는, 실드 박스(4) 내에 배치되어 있으며, 반입구(4a)로부터 반출구(4b)까지 반송 방향 A를 따라 물품(G)을 반송한다. 반송 컨베이어(5)는, 예를 들면, 반입구(4a)와 반출구(4b) 사이에 걸쳐진 벨트 컨베이어이다.
X선 조사부(6)는, 실드 박스(4) 내에 배치되어 있고, 반송 컨베이어(5)에 의해 반송되는 물품(G)에 X선을 조사한다. X선 조사부(6)는, 예를 들면, X선을 조사하는 X선관(미도시)과, X선관으로부터 조사된 X선을 반송 방향 A에 수직인 면 내에서 부채꼴 형상으로 펼치는 콜리메이터를 포함한다.
X선 조사부(6)의 X선관에는, 외부 전원으로부터 공급된 전력에 의해, 소정의 정격 전압(예를 들면 50kV)으로 입력 전류(소위 관전류(管電流))가 입력된다. X선 조사부(6)의 X선관은, 해당 입력 전류에 따른 조사 출력을 가지는 X선을 출력한다. X선 조사부(6)의 조사 출력은, X선 조사부(6)의 X선관에 입력된 입력 전류에 따라 X선관이 출력하는 X선의 강도이다. 입력 전류의 최대값은, 소정의 정격 전류(예를 들면 10.0mA)이다. 입력 전류는, 해당 최대값을 상한으로 하여 임의로 설정될 수 있다. X선 조사부(6)의 조사 출력은, 입력 전류가 증가할수록 커지고, 입력 전류가 감소할수록 작아진다.
X선 조사부(6)의 X선관은, X선을 조사한 시간 및 조사한 X선의 강도에 따라 열화된다. 일반적으로는, X선관이 조사하는 X선의 강도(즉 X선 조사부(6)의 조사 출력)는, 입력 전류가 증가할수록 커지고, 입력 전류가 감소할수록 작아지는 것에 의해, X선 조사부(6)의 X선관의 열화는, 입력 전류가 증가할수록 빨리 진행되며, 입력 전류가 감소할수록 늦게 진행된다.
X선 검출부(7)는, 실드 박스(4) 내에 배치되어 있으며, 물품(G) 및 반송 컨베이어(5)를 투과한 X선을 검출한다. X선 검출부(7)는, 예를 들면, 라인 센서로서 구성되어 있다. 구체적으로는, X선 검출부(7)는, 반송 방향 A에 수직인 수평 방향을 따라 일차원으로 배열된 복수의 포토다이오드와, 각 포토다이오드에 대하여 X선 입사 측에 배치된 신틸레이터를 포함한다. 이 경우, X선 검출부(7)에서는, 신틸레이터에 입사한 X선이 광으로 변환되며, 각 포토다이오드에 입사한 광이 전기 신호로 변환된다.
X선 검출부(7)에는, X선 조사부(6)의 X선관으로부터 조사된 X선이 입사된다. X선 검출부(7)는, X선 조사부(6)의 조사 출력에 따른 강도를 가지는 X선을, 설정된 감도로 검출한다. X선 검출부(7)의 감도는, 후술하는 제어부(10)에 의해 설정된다. X선 검출부(7)의 검출 출력은, 해당 감도로 X선 검출부(7)가 검출한 X선의 강도이다. X선 검출부(7)의 검출 출력은, 입사되는 X선의 강도가 일정한 경우, X선 검출부(7)의 감도가 높아질수록 커지고, X선 검출부(7)의 감도가 낮아질수록 작아진다. X선 검출부(7)의 검출 출력은, 예를 들면 X선 광자의 카운트 수(cps:count per second 등)로 나타낸다.
X선 검출부(7)는, X선에 입사된 시간 및 입사된 X선의 강도에 따라 열화된다. 일반적으로는, X선 검출부(7)의 열화는, 입사된 X선의 강도가 클수록 빨리 진행되며, 입사된 X선의 강도가 작을수록 늦게 진행된다. 즉, 일반적으로는, X선 검출부(7)의 열화는, X선 조사부(6)에의 입력 전류가 증가할수록 빨리 진행되며, X선 조사부(6)에의 입력 전류가 감소할수록 늦게 진행된다.
표시 조작부(8)는, 장치 본체(2)에 설치되어 있고, 각종 정보의 표시 및 각종 조건의 입력 접수 등을 행한다. 표시 조작부(8)는, 예를 들면, 액정 디스플레이이며, 터치 패널로서의 조작 화면을 표시한다. 이 경우, 오퍼레이터는, 표시 조작부(8)를 통하여, 후술하는 제1 모드 또는 제2 모드의 전환 선택을 포함하는 각종 조건을 입력할 수 있다. 또, 표시 조작부(8)는, 후술하는 바와 같이, 제어부(10)가 제1 제어를 실행하고 있는 시간과, 해당 제1 제어에 의해 제어된 X선 조사부(6)의 조사 출력에 관한 정보를 표시한다.
제어부(10)는, 장치 본체(2) 내에 배치되어 있으며, X선 검사 장치(1)의 각부 동작을 제어한다. 제어부(10)는, CPU(Central Processing Unit), ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory) 등으로 구성되어 있다. 제어부(10)에는, X선 검출부(7)로부터 출력되어 A/D 변환된 신호가 입력된다. 제어부(10)는, 해당 신호에 기초하여 물품(G)의 X선 투과 화상을 생성하고, 해당 X선 투과 화상에 기초하여 물품(G)의 검사를 행하는 검사부로서 기능한다.
제어부(10)는, X선 조사부(6) 및 X선 검출부(7)를 제어한다. 제어부(10)는, 물품(G)의 검사를 적절히 행하기 위해, 캘리브레이션 처리를 실행하도록 구성된 회로이다. 캘리브레이션 처리는, X선 검출부(7)의 검출 출력의 검출 범위가 소정 범위(이하, 검사 레인지(range)라고도 함)가 되도록 X선 조사부(6)에의 입력 전류 및 X선 검출부(7)의 감도를 설정하는 처리이다. 이 캘리브레이션 처리에서는, 제어부(10)는, X선 광자의 카운트 수의 검출 범위가 검사 레인지(예를 들면 0 카운트~3000 카운트)가 되도록, X선 조사부(6)에의 입력 전류 및 X선 검출부(7)의 감도를 설정한다.
캘리브레이션 처리는, 제1 모드와 제2 모드를 포함한다. 제1 모드는, X선 조사부(6)의 조사 출력을 억제함으로써, X선 조사부(6) 및 X선 검출부(7)의 열화의 억제 및 X선 조사부(6)의 소비 전력량의 삭감을 도모하는 캘리브레이션 처리를 행하는 모드(소위 이코노미 모드)이다. 제2 모드는, X선 조사부(6)의 조사 출력을 높임으로써, 물품(G)의 X선 투과 화상의 선명화를 도모하는 캘리브레이션 처리를 행하는 모드(소위 통상 모드)이다. 제1 모드와 제2 모드란, 예를 들면 오퍼레이터에 의한 표시 조작부(8)를 통한 선택 조작에 기초하여 전환이 가능하다.
제1 모드에서는, 제어부(10)는, X선 검출부(7)의 감도를 제1 감도로 고정한 상태에서, X선 조사부(6)에의 입력 전류를 제1 입력 전류로 설정한다. 제1 모드에서는, 제어부(10)는, X선 조사부(6)의 조사 출력이 제1 조사 출력이 되도록 X선 조사부(6)를 제어하고 있는 경우에, X선 검출부(7)의 검출 출력이 감소했을 때에는, X선 조사부(6)의 조사 출력이 증대하도록 X선 조사부(6)를 제어하는 제1 제어를 실행한다. 제1 조사 출력은, X선 조사부(6)의 X선관에 입력된 입력 전류가 제1 입력 전류인 상태에서 X선관이 출력하는 X선의 강도이다.
제2 모드에서는, 제어부(10)는, X선 조사부(6)의 조사 출력을 상기 제1 조사 출력보다 큰 제2 조사 출력으로 고정한 상태에서, X선 검출부(7)의 감도를 제2 감도로 설정한다. 제2 모드에서는, 제어부(10)는, X선 조사부(6)의 조사 출력이 제2 조사 출력이 되도록 X선 조사부(6)를 제어하고 있는 경우에, X선 검출부(7)의 검출 출력이 감소했을 때에는, X선 검출부(7)의 검출 출력이 증대하도록 X선 검출부(7)를 제어하는 제2 제어를 실행한다. 제2 조사 출력은, X선 조사부(6)의 X선관에 입력된 입력 전류가 제1 입력 전류보다 큰 제2 입력 전류인 상태에서 X선관이 출력하는 X선의 강도이다. 제2 입력 전류는, 일례로서, X선관의 소정의 정격 전류(즉 입력 전류의 최대값)이다.
제어부(10)는, 예를 들면, X선 조사부(6)의 조사 출력 및 X선 검출부(7)의 검출 출력을 변동시키는 요인이 적은 일정한 조건 하에서 제1 제어 및 제2 제어를 실행한다. 일정한 조건은, X선 조사부(6)의 조사 출력이 대략 일정하면 해당 X선 조사부(6)의 조사 출력에 따라 X선 검출부(7)의 검출 출력이 대략 일정하게 되는 X선 검사 장치(1)의 동작 조건이다. 일정한 조건은, X선 조사부(6)에 의해 조사된 X선이 물품(G)에는 조사되고 있지 않고, 또한, 물품(G)에 조사되고 있지 않는 X선을 X선 검출부(7)가 검출하는 상태를 포함한다. 일례로서, 일정한 조건은, X선 검사 장치(1)의 기동 후이고 X선 검사 장치(1)에 의한 물품(G)의 검사를 개시하기 전에 서, X선 조사부(6)에 의해 조사된 X선을 X선 검출부(7)가 검출하는 상태이다. 해당 일정한 조건 하에서는, X선 조사부(6)와 X선 검출부(7) 사이에 물품(G)이 개재하지 않기 때문에, X선 검출부(7)가 물품(G)을 투과한 X선을 검출하는 경우와 비교하여, X선 조사부(6) 또는 X선 검출부(7)의 열화에 기인하여 X선 검출부(7)의 검출 출력이 감소할 개연성이 높아진다. 본 실시 형태에서는, 제어부(10)는, 해당 일정한 조건 하에서 캘리브레이션 처리를 실행한다.
다음에, 제어부(10)가 실행하는 캘리브레이션 처리에 대하여, 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한다.
제어부(10)는, 캘리브레이션 처리의 제1 단계로서, X선 검출부(7)의 검출 출력이 상기 검사 레인지의 상한값(예를 들면 3000 카운트)보다 작은 테스트 검출 출력이 되는 X선 조사부(6)에의 입력 전류 및 X선 검출부(7)의 감도로, X선 조사부(6)의 조사 출력에 대한 X선 검출부(7)의 검출 출력의 관계를 취득한다.
도 2 및 도 3의 (a)에 나타낸 바와 같이, 제어부(10)는, X선 검출부(7)의 감도를 테스트 값(예를 들면 1배)으로 설정한 상태에서, X선 조사부(6)에의 입력 전류를 테스트 값(예를 들면 1.0mA)으로 설정하고, X선 조사부(6)의 조사 출력이 테스트 조사 출력이 되도록 X선 조사부(6)를 제어한다(단계 S10). 제어부(10)는, X선 검출부(7)의 테스트 검출 출력을 취득한다(단계 S11). 여기에서는, X선 조사부(6)에의 입력 전류(테스트 값)가 1.0mA일 때, X선 검출부(7)의 테스트 검출 출력이 150 카운트인 관계가 취득된 것으로 한다.
이어서, 제어부(10)는, 캘리브레이션 처리의 제2 단계로서, 상기 제1 단계에서 취득한 상기 관계를 이용하여, 제1 모드 및 제2 모드 중 어느 일방의 모드에서 X선 검출부(7)의 검출 출력의 검출 범위가 검사 레인지가 되도록, X선 조사부(6)에의 입력 전류 및 X선 검출부(7)의 감도를 설정한다.
제어부(10)는, X선 검사 장치(1)에서 제1 모드가 선택되어 있는지 여부를 판정한다(단계 S12). 단계 S12에서, X선 검사 장치(1)에서 제1 모드가 선택되어 있다고 제어부(10)가 판정한 경우, 제어부(10)는, X선 검출부(7)의 감도를 제1 감도로 설정한다(단계 S13). 단계 S13에서 X선 검출부(7)의 감도를 제1 감도로 설정한 것에 대응시켜, 제어부(10)는, X선 조사부(6)에의 입력 전류를 제1 입력 전류로 설정하고, X선 조사부(6)의 조사 출력이 제1 조사 출력이 되도록 X선 조사부(6)를 제어한다(단계 S14).
제1 감도는, 후술하는 바와 같이, 제2 감도보다 높다. 일례로서, 제2 모드에서 X선 조사부(6)에의 입력 전류를 최대값(10.0mA)으로 했을 때의 제2 감도를 2배로 설정하는 경우, 제1 감도는 4배이다. 이 제1 감도로서, X선 검출부(7)의 검출 출력의 검출 범위가 검사 레인지가 되기 위해서는, 제1 입력 전류는, 상기 제1 단계에서 X선 조사부(6)에의 입력 전류(테스트 값)에 대하여 5배(=20배÷4배)일 필요가 있다. 따라서, 제1 입력 전류는, 단계 S14에서 5.0mA(=1.0mA×5배)로 설정된다.
여기서, 상술한 일정한 조건 하에서는, X선 조사부(6)의 조사 출력이 제1 조사 출력이 되도록 제어부(10)가 X선 조사부(6)를 제어하고 있음에도 불구하고 X선 검출부(7)의 검출 출력이 감소한 경우에는, X선 조사부(6) 또는 X선 검출부(7)에 열화가 진행되고 있을 가능성이 있다. X선 검출부(7)의 감도가 제2 감도보다 높은 제1 감도로 고정되어 있는 제1 모드에서는, X선 조사부(6)에의 입력 전류가 최대값보다 작은 제1 입력 전류로 되어 있어서, X선 조사부(6)에의 입력 전류를 증가시킬 여지가 있다. 이에, 제어부(10)는, X선 검출부(7)의 검출 출력을 취득하고(단계 S15), X선 검출부(7)의 검출 출력의 감소 유무를 판정한다(단계 S16).
단계 S16에서, X선 검출부(7)의 검출 출력의 감소가 있다고 제어부(10)가 판정한 경우, 제어부(10)는, X선 조사부(6) 또는 X선 검출부(7)의 열화의 진행에 의해 감소한 X선 검출부(7)의 검출 출력을 보충하기 위해, X선 조사부(6)의 조사 출력이 증대하도록 X선 조사부(6)를 제어하는 제1 제어를 실행한다(단계 S17). 즉, 제어부(10)는, X선 검출부(7)의 감도를 제2 감도보다 높은 제1 감도로 설정함과 함께 X선 조사부(6)에의 입력 전류가 최대값보다 작은 제1 입력 전류가 되도록 X선 조사부(6)를 제어하고 있는 경우에, X선 검출부(7)의 검출 출력이 감소했을 때에는, X선 조사부(6)에의 입력 전류를 증가시킴으로써 X선 조사부(6)의 조사 출력을 증대시킨다. 이것에 의하여, X선 조사부(6)에의 입력 전류가, 단계 S14에서 설정된 제1 입력 전류(상기 예에서는 5.0mA)보다 커지고, X선 검출부(7)에 입사되는 X선의 강도가 증대하는 것에 의해, 감소하고 있었던 X선 검출부(7)의 검출 출력이 증대한다. 따라서, X선 검출부(7)의 검출 출력의 검출 범위를 검사 레인지로 할 수 있다. 단계 S17 후에, 단계 S15로 이행하여, 제어부(10)는, X선 조사부(6)의 조사 출력을 증대시킨 상태에서 X선 검출부(7)의 검출 출력을 재취득한다.
단계 S16에서, X선 검출부(7)의 검출 출력의 감소가 없다고 제어부(10)가 판정한 경우, 설정한 X선 조사부(6)에의 입력 전류 및 X선 검출부(7)의 감도로 물품(G)의 검사가 가능한지 여부를 확인한다. 제1 모드에서는, X선 조사부(6)에의 입력 전류를 억제하여 X선 검출부(7)의 감도를 증가시키고 있기 때문에, 제어부(10)에 의해 생성되는 X선 투과 화상에 포함되는 노이즈가 많아질 가능성이 있다. 이에, 제어부(10)는, 예를 들면 X선 검출부(7)의 검출 출력의 불균일(평균, 편차 등)이 소정 범위 내인지 여부에 기초하여, 물품(G)의 검사가 가능한지 여부를 판정한다(단계 S18).
단계 S18에서, 물품(G)의 검사가 가능하다고 제어부(10)가 판정한 경우, 제어부(10)는, 제1 모드에서의 캘리브레이션 처리를 종료한다. 그 후, X선 검사 장치(1)에서는, 설정한 X선 조사부(6)에의 입력 전류 및 X선 검출부(7)의 감도로 물품(G)의 검사가 행해진다.
단계 S18에서, 물품(G)의 검사가 가능하지 않다고 제어부(10)가 판정한 경우, 제어부(10)는, X선 검출부(7)의 검출 출력의 불균일(평균, 편차 등)이 소정 범위 내가 되도록, X선 조사부(6)에의 입력 전류를 증가시켜, X선 조사부(6)에의 입력 전류를 재설정한다(단계 S19). 이것에 의하여, 물품(G)의 검사 성능을 담보할 수 있다. 그리고, 단계 S19에서는, X선 검출부(7)의 검출 출력의 불균일이 소정 범위 내가 되도록, X선 조사부(6)에의 입력 전류와 함께 X선 검출부(7)의 감도를 증가시켜, X선 조사부(6)에의 입력 전류 및 X선 검출부(7)의 감도를 재설정해도 된다. 그 후, 제어부(10)는, 제1 모드에서의 캘리브레이션 처리를 종료한다. X선 검사 장치(1)에서는, 설정한 X선 조사부(6)에의 입력 전류 및 X선 검출부(7)의 감도로 물품(G)의 검사가 행해진다.
한편, 단계 S12에서, X선 검사 장치(1)에서 제2 모드가 선택되어 있다고 제어부(10)가 판정한 경우, 제어부(10)는, X선 조사부(6)에의 입력 전류를 최대값(10.0mA)으로 설정하고, X선 조사부(6)의 조사 출력이 제2 조사 출력이 되도록 X선 조사부(6)를 제어한다(단계 S20). 단계 S20에서 X선 조사부(6)에의 입력 전류를 최대값으로 설정한 것에 대응시켜, 제어부(10)는, X선 검출부(7)의 감도를 제2 감도로 설정한다(단계 S21).
일례로서, 단계 S20에서 설정한 X선 조사부(6)의 입력 전류(최대값:10.0mA)는, 상기 캘리브레이션 처리의 제1 단계에서의 X선 조사부(6)의 입력 전류의 테스트값(1.0mA)에 대하여 10배이다. 이것으로부터, X선 검출부(7)의 검출 출력의 검출 범위가 검사 레인지가 되기 위해서는, 제2 감도는, 상기 제1 단계에서의 X선 검출부(7)의 감도의 테스트 값(1배)에 대하여 2배(=20배÷10배)로 설정할 필요가 있다. 따라서, 제2 감도는, 단계 S21에서 2배로 설정된다.
여기서, 상술한 일정한 조건 하에서는, X선 조사부(6)의 조사 출력이 제2 조사 출력이 되도록 제어부(10)가 X선 조사부(6)를 제어하고 있음에도 불구하고 X선 검출부(7)의 검출 출력이 감소한 경우, X선 조사부(6) 또는 X선 검출부(7)에 열화가 진행되고 있을 가능성이 있다. 이에, 제어부(10)는, X선 검출부(7)의 검출 출력을 취득하고(단계 S22), X선 검출부(7)의 검출 출력의 감소 유무를 판정한다(단계 S23).
단계 S23에서, X선 검출부(7)의 검출 출력의 감소가 있다고 제어부(10)가 판정한 경우, 제어부(10)는, X선 조사부(6) 또는 X선 검출부(7)의 열화의 진행에 의해 감소한 X선 검출부(7)의 검출 출력을 보충하기 위해, X선 검출부(7)의 검출 출력이 증대하도록 X선 검출부(7)를 제어하는 제2 제어를 실행한다(단계 S24). 즉, 제어부(10)는, X선 조사부(6)에의 입력 전류가 최대값이 되도록 X선 조사부(6)를 제어하고 있는 경우에, X선 검출부(7)의 검출 출력이 감소했을 때에는, X선 검출부(7)의 감도를 증가시킴으로써 X선 검출부(7)의 검출 출력을 증대시킨다. 이것에 의하여, X선 검출부(7)의 감도가, 단계 S21에서 설정된 제2 감도(상기 예에서는 2배)보다 높아져, X선 검출부(7)에 의해 검출되는 X선의 카운트 수가 증대하는 것에 의해, 감소하고 있었던 X선 검출부(7)의 검출 출력이 증대한다. 따라서, X선 검출부(7)의 검출 출력의 검출 범위를 검사 레인지로 할 수 있다. 단계 S24 후에, 단계 S22로 이행하고, 제어부(10)는, X선 검출부(7)의 검출 출력을 증대시킨 상태에서 X선 검출부(7)의 검출 출력을 재취득한다.
단계 S23에서, X선 검출부(7)의 검출 출력의 감소가 없다고 제어부(10)가 판정한 경우, 제어부(10)는, 제2 모드에서의 캘리브레이션 처리를 종료한다. 그 후, X선 검사 장치(1)에서는, 설정한 X선 조사부(6)에의 입력 전류 및 X선 검출부(7)의 감도로 물품(G)의 검사가 행해진다.
그리고, X선 검사 장치(1)에서 제1 모드가 선택되어 있는 경우, 제어부(10)는, 제1 제어를 실행하고 있는 시간(이하, 제1 모드 운전 시간이라고도 함)과, 제1 제어에 의해 제어된 X선 조사부(6)의 조사 출력에 관한 정보를 표시 조작부(8)에 표시시킨다. 표시 조작부(8)에 표시되는 「제1 제어를 실행하고 있는 시간」이란, X선 조사부(6)에의 입력 전류를 증가시키는 제1 제어의 처리(도 2에서의 단계 S17의 처리)를 실행한 시간 뿐만 아니라, 제1 모드가 선택된 상태에서 캘리브레이션 처리(도 2에서의 단계 S10~S19의 처리)를 행하고 있는 시간과, 제1 모드가 선택된 상태에서 행한 캘리브레이션 처리에 의해 설정된 X선 조사부(6)의 입력 전류 및 X선 검출부(7)의 감도로 물품(G)의 검사를 행하고 있는 시간을 포함해도 된다.
예를 들면, 도 3의 (b)에 나타낸 바와 같이, 제어부(10)는, 제1 모드 운전 시간에서의, X선 조사부(6)에의 입력 전류(제1 입력 전류)의 실적값, X선 조사부(6)에서의 소비 전력(제1 조사 출력)의 실적값, 제1 모드 운전 시간의 실적값, X선 조사부(6)에서의 소비 전력량의 실적값을 표시 조작부(8)에 표시시킨다. 구체적으로는, X선 조사부(6)에의 입력 전류의 실적값은 5.0mA이며, X선 조사부(6)에서의 소비 전력의 실적값은 250W이며, 제1 모드 운전 시간(운전 시간)의 실적값은 100시간이며, X선 조사부(6)에서의 소비 전력량의 실적값은 25kWh이다. 도 3의 (b)의 예에서는, 제1 모드에서의 입력 전류 및 감도로서, 도 3의 (a)에 나타낸 제1 모드의 입력 전류 및 감도가 설정되어 있다.
제어부(10)는, 제1 모드 운전 시간에서 제2 모드가 선택되어 있었다고 가정한 경우의 X선 조사부(6)에서의 소비 전력량의 시산값을 표시 조작부(8)에 표시시킨다. 구체적으로는, X선 조사부(6)에서의 소비 전력량의 시산값은 50kWh이다. 도 3의 (b)의 예에서는, 제2 모드에서의 입력 전류 및 감도로서, 도 3의 (a)에 나타낸 제2 모드의 입력 전류 및 감도가 설정되어 있다.
제어부(10)는, 상기 제2 모드에서의 소비 전력량의 시산값과 상기 제1 모드에서의 소비 전력량의 실적값의 차이의 전력량을, 제1 모드로 X선 검사 장치(1)를 운전하는 것에 의해 삭감되었다고 추정되는 전력량인 삭감 전력량으로서 표시 조작부(8)에 표시시킨다. 도 3의 (b)의 예에서는, 삭감 전력량은 25kWh이다.
이상에서 설명한 바와 같이, X선 검사 장치(1)에서는, X선 조사부(6)의 조사 출력이 제1 조사 출력이 되도록 X선 조사부(6)를 제어부(10)가 제어하고 있는 경우에, X선 검출부(7)의 검출 출력이 감소했을 때에는, X선 조사부(6) 또는 X선 검출부(7)의 열화가 진행되고 있을 가능성이 있다. 이때, 미리 X선 검출부(7)의 감도를 비교적 높은 제1 감도로 설정하여 X선 조사부(6)의 제1 조사 출력을 최대값보다 작게 설정해 두면, X선 조사부(6)의 조사 출력이 최대값인 경우와 비교하여 X선 조사부(6) 및 X선 검출부(7)의 열화가 억제됨과 함께, 제어부(10)가 제1 제어를 실행함으로써 X선 조사부(6)의 조사 출력을 증대시키는 여지가 확보되며, 물품(G)의 검사 성능의 저하를 회피할 수 있다. 따라서, 물품(G)의 검사 성능을 확보하면서 X선 조사부(6) 및 X선 검출부(7)의 열화를 억제할 수 있다. 또, 이 결과, X선 조사부(6) 및 X선 검출부(7)의 수명 시기의 지연(장수명화)을 도모하는 것이 가능해진다.
X선 검사 장치(1)에서는, 제어부는, X선 조사부(6)에 의해 조사된 X선이 물품(G)에는 조사되고 있지 않고, 또한, 물품(G)에 조사되고 있지 않는 X선을 X선 검출부(7)가 검출하는 상태에서, 제1 제어를 실행한다. 이 조건 하에서는, X선 검출부(7)가 물품(G)을 투과한 X선을 검출하는 상태와 비교하여, X선 조사부(6) 또는 X선 검출부(7)의 열화에 기인하여 X선 검출부(7)의 검출 출력이 감소할 개연성이 높아진다. 따라서, 적절히 제어부(10)가 제1 제어를 실행하는 것이 가능해진다.
X선 검사 장치(1)에서는, 제어부(10)는, X선 조사부(6)의 조사 출력이 제1 조사 출력보다 큰 제2 조사 출력이 되도록 X선 조사부(6)를 제어하고 있는 경우에, X선 검출부(7)의 검출 출력이 감소했을 때에는, X선 검출부(7)의 검출 출력이 증대하도록 X선 검출부(7)를 제어하는 제2 제어를 실행한다. 제1 제어(제1 모드)와 제2 제어(제2 모드)는, 전환이 가능하다. 이것에 의하여, X선 검사 장치(1)의 오퍼레이터는, X선 조사부(6)의 조사 출력을 억제한 제1 제어와, X선 조사부(6)의 조사 출력을 높인 제2 제어 중 어느 일방의 제어를 선택할 수 있다.
X선 검사 장치(1)에서는, 제어부(10)는, 제2 제어에서, X선 검출부(7)의 감도를 제2 감도로 설정함과 함께 X선 조사부(6)에의 입력 전류가 최대값이 되도록 X선 조사부(6)를 제어하고 있는 경우에, X선 검출부(7)의 검출 출력이 감소했을 때에는, X선 검출부(7)의 감도를 증가시킴으로써 X선 검출부(7)의 검출 출력을 증대시킨다. 제어부(10)는, 제1 제어에서 X선 검출부(7)의 감도를 제2 감도보다 높은 제1 감도로 설정함과 함께 X선 조사부(6)에의 입력 전류가 최대값보다 작은 제1 입력 전류가 되도록 X선 조사부(6)를 제어하고 있는 경우에, X선 검출부(7)의 검출 출력이 감소했을 때에는, X선 조사부(6)에의 입력 전류를 증가시킴으로써 X선 조사부(6)의 조사 출력을 증대시킨다. 이것에 의하여, X선 조사부(6)에의 입력 전류가 최대값보다 작은 입력 전류로 X선 조사부(6)를 제어하는 제1 제어를 제어부(10)가 실행하기 때문에, X선 조사부(6)의 전력 소비를 저감할 수 있다.
X선 검사 장치(1)는, 제어부(10)가 제1 제어를 실행하고 있는 시간과, 해당 제1 제어에 의해 제어된 X선 조사부(6)의 조사 출력에 관한 정보(X선 조사부(6)에의 입력 전류, X선 조사부(6)의 소비 전력량, 제1 제어에 의해 삭감한 전력량)를 표시하는 표시 조작부(8)를 가진다. 이 표시 조작부(8)에 의해, X선 조사부(6) 및 X선 검출부(7)의 열화가 억제되고 있는 것을 X선 검사 장치(1)의 오퍼레이터가 확인할 수 있다.
본 개시는, 상기 실시 형태에 한정되는 것이 아니다.
상기 실시 형태에서는, 제어부(10)는, X선 조사부(6)의 조사 출력 및 X선 검출부(7)의 검출 출력을 변동시키는 요인이 적은 일정한 조건 하에서 X선 검출부(7)의 검출 출력이 감소한 경우, X선 조사부(6) 또는 X선 검출부(7)에 열화가 진행되고 있는 것으로 하여 제1 제어 또는 제2 제어를 실행했다. 그러나, 제어부(10)는, 예를 들면, X선 조사부(6)의 조사 출력이 대략 일정하여도 X선 검출부(7)의 검출 출력을 일정한 변동 패턴으로 변동시키는 요인이 존재한다는 조건 하에서 제1 제어 및 제2 제어를 실행해도 된다. 이러한 조건 하에서는, 제어부(10)는, 예를 들면 X선 검출부(7)의 검출 출력의 기준 변동 패턴을 기억해 두고, 해당 요인에 기인하는 검출 출력의 변동을 상쇄시킴으로써 X선 검출부(7)의 검출 출력의 감소를 추출하고, X선 조사부(6)의 조사 출력 또는 X선 검출부(7)의 검출 출력의 열화가 진행하고 있다고 판정하여, 제1 제어 및 제2 제어를 실행해도 된다.
상기 실시 형태에서는, 제어부(10)는, 제2 제어에서, X선 조사부(6)에의 입력 전류가 최대값이 되도록 X선 조사부(6)를 제어했으나, 제2 제어에서의 X선 조사부(6)에의 입력 전류는, 제1 제어에서의 X선 조사부(6)에의 입력 전류보다 크면, 최대값이 아니어도 된다.
상기 실시 형태에서는, 일례로서, X선 검사 장치(1)의 기동 후이며 X선 검사 장치(1)에 의한 물품(G)의 검사를 개시하기 전에서, 제어부(10)가 캘리브레이션 처리를 실행했으나, 예를 들면 물품(G)의 검사를 할 사이 등에 캘리브레이션 처리를 실행해도 된다.
상기 실시 형태에서는, 제어부(10)가 검사부로서 기능하고, 제어부(10)와 검사부가 물리적으로 일체적으로 구성되는 예를 나타냈으나, 제어부(10)와 검사부는, 물리적으로 별체로 구성되어 있어도 된다.
상기 실시 형태에서는, X선 검사 장치(1)의 표시 조작부(8)가 표시부로서 기능했으나, X선 검사 장치(1)는 별체(別體)로 설치된 디스플레이 등이 표시부로서 기능하는 형태여도 된다.
본 개시는, 물품을 투과한 광(근적외선, 그 외 전자파)을 검출함으로써 광투과 화상을 생성하여, 해당 광투과 화상에 기초하여 물품의 검사를 행하는, X선 검사 장치 이외의 광검사 장치에 적용 가능하다. 단, 광으로서 X선을 이용하는 경우에는, 물품(G)이 포장되어 있는 경우여도, 포장재나 포장재에 실시된 인쇄로 영향을 받지 않으며, 물품(G)의 결함을 검사할 수 있다.
1 X선 검사 장치
6 X선 조사부
7 X선 검출부
10 제어부(제어부, 검사부)
G 물품

Claims (5)

  1. 물품에 X선을 조사(照射)하는 X선 조사부,
    상기 물품을 투과한 상기 X선을 검출하는 X선 검출부,
    상기 X선 검출부로부터 출력된 신호에 기초하여 상기 물품의 X선 투과 화상을 생성하고, 상기 X선 투과 화상에 기초하여 상기 물품의 검사를 행하는 검사부,
    상기 X선 조사부 및 상기 X선 검출부를 제어하는 제어부
    를 구비하고,
    상기 제어부는, 상기 X선 조사부의 조사 출력이 일정하면 해당 조사 출력에 따라 상기 X선 검출부의 검출 출력이 일정하게 되는 조건 하에서, 상기 X선 조사부의 조사 출력이 제1 조사 출력이 되도록 상기 X선 조사부를 제어하고 있는 경우에, 미리 취득한 상기 X선 조사부의 조사 출력에 대한 상기 X선 검출부의 검출 출력의 관계에 기초하여 상기 X선 조사부의 조사 출력에 대한 상기 X선 검출부의 검출 출력이 감소했다고 판정한 경우에는, 상기 조사 출력이 증대하도록 상기 X선 조사부를 제어하는 제1 제어를 실행하는, X선 검사 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 조건으로서, 상기 X선 조사부에 의해 조사된 상기 X선이 상기 물품에 조사되고 있지 않고, 또한, 상기 물품에 조사되고 있지 않은 상기 X선을 상기 X선 검출부가 검출하고 있는 상태인 조건하에서, 상기 제1 제어를 실행하는, X선 검사 장치.
  3. 물품에 X선을 조사(照射)하는 X선 조사부,
    상기 물품을 투과한 상기 X선을 검출하는 X선 검출부,
    상기 X선 검출부로부터 출력된 신호에 기초하여 상기 물품의 X선 투과 화상을 생성하고, 상기 X선 투과 화상에 기초하여 상기 물품의 검사를 행하는 검사부,
    상기 X선 조사부 및 상기 X선 검출부를 제어하는 제어부
    를 구비하고,
    상기 제어부는,
    상기 X선 조사부의 조사 출력이 제1 조사 출력이 되도록 상기 X선 조사부를 제어하고 있는 경우에, 미리 취득한 상기 X선 조사부의 조사 출력에 대한 상기 X선 검출부의 검출 출력의 관계에 기초하여 상기 X선 검출부의 검출 출력이 감소했을 때에는, 상기 조사 출력이 증대하도록 상기 X선 조사부를 제어하는 제1 제어를 실행하고, 상기 조사 출력이 상기 제1 조사 출력보다 큰 제2 조사 출력이 되도록 상기 X선 조사부를 제어하고 있는 경우에, 상기 검출 출력이 감소했을 때에는, 상기 검출 출력이 증대하도록 상기 X선 검출부를 제어하는 제2 제어를 실행하고,
    상기 제1 제어와 상기 제2 제어는 전환이 가능한, X선 검사 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제2 제어에서, 상기 X선 검출부의 감도를 제2 감도로 설정함과 함께 상기 X선 조사부에의 입력 전류가 최대값이 되도록 상기 X선 조사부를 제어하고 있는 경우에, 상기 검출 출력이 감소했을 때에는, 상기 감도를 증가시킴으로써 상기 검출 출력을 증대시키고,
    상기 제1 제어에서, 상기 감도를 상기 제2 감도보다 높은 제1 감도로 설정함과 함께 상기 입력 전류가 상기 최대값보다 작은 제1 입력 전류가 되도록 상기 X선 조사부를 제어하고 있는 경우에, 상기 검출 출력이 감소했을 때에는, 상기 입력 전류를 증가시킴으로써 상기 조사 출력을 증대시키는, X선 검사 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제어부가 상기 제1 제어를 실행하고 있는 시간과, 해당 제1 제어에 의해 제어된 상기 X선 조사부의 상기 조사 출력에 관한 정보를 표시하는 표시부
    를 더 포함하는 X선 검사 장치.
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