KR20210024438A - 방사선 투과 검사 방법 및 장치, 및 미다공막의 제조 방법 - Google Patents

방사선 투과 검사 방법 및 장치, 및 미다공막의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

코어의 외주면에 장척의 필름이 복수 둘레 권회된 필름 릴을 검사 대상물로서 X선 투과 검사를 행할 때에, 이물의 위치에 따른 검출 감도의 차의 영향을 경감해서 이물을 확실하게 검출할 수 있다. 릴의 일방측의 측면을 측단부 A, 타방측의 측면을 측단부 B로 하고, 제 1 방사선원으로부터 조사되고, 상기 필름 릴의 측단부 A로부터 입사되고, 릴 중을 투과하고, 측단부 B로부터 출사되는 방사선을 제 1 검출기로 검출하여 이물에 관한 정보를 얻는 제 1 이물 검지 공정과, 제 2 방사선원으로부터 조사되고, 상기 필름 릴의 측단부 B로부터 입사되고, 릴 중을 투과하고, 측단부 A로부터 출사되는 방사선을 제 2 검출기로 검출하여 이물에 관한 정보를 얻는 제 2 이물 검지 공정을 포함하는, 방사선 투과 검사 방법이다.

Description

방사선 투과 검사 방법 및 장치, 및 미다공막의 제조 방법
본 발명은 필름을 권취한 필름 릴(reel)에 혼입되는 이물을 검사하는 방사선 투과 검사 방법 및 장치와, 이러한 방사선 투과 검사 방법을 포함하는 미다공막의 제조 방법에 관한 것이다.
각종 폴리머 필름 등의 필름은 일반적으로 필름 원반으로서, 원통 형상의 코어에 감긴 상태로 공급된다. 이와 같은 필름 릴 중에 미소한 금속편 등의 이물이 혼입한 경우에는 이물은 필름을 사용해서 제조되는 제품에 있어서의 문제의 원인이 되는 경우가 있다. 예를 들면, 필름 릴으로부터 권출된 필름을 리튬 이온 이차전지의 정극과 부극 사이에 삽입되는 배터리 세퍼레이트 필름으로서 사용하는 경우, 필름 릴 중에 혼입되어 있었던 이물이 미소한 금속편이면, 리튬 이온 이차 전지에 있어서의 정극과 부극 사이의 단락을 일으키거나, 금속편이 전해액으로 용해되어 전지 특성을 열화시키거나 한다. 그래서, 필름 릴에 미소한 금속 이물이 혼입하고 있는지의 여부를 검출할 필요가 있다. 배터리 세퍼레이트 필름의 제조에 있어서의 품질 보증의 관점에서는 필름의 제조 도중보다 최종 제품인 필름 릴에 있어서 이물의 혼입의 유무를 검사하는 것이 바람직하다.
배터리 세퍼레이트 필름 등의 필름은 폴리머 필름이고, 검출하고자 하는 이물은 금속이기 때문에, 필름 릴 중의 금속 이물을 검출하는 방법으로서, 필름 릴의 외측으로부터 X선이나 γ선 등의 방사선을 조사하고, 방사선이 투과하기 어려운 이물에 의한 형체를 화상으로서 검출하는 방사선 투과 검사 방법은 유효한 방법이다. 이물의 검출에 있어서는 이물의 유무에 더해서, 필름 릴 중에 있어서의 이물의 존재 위치를 검출하는 것도 바람직하다.
특허문헌 1은 필름 릴 중의 이물의 검출에 관한 것이 아니지만, 2이상의 장척 라벨 기재를 금속제의 연결 부재에 의해 서로 연결시켜서 형성된 라벨 연속체를 롤 상에 권취한 상태로 이음매의 수를 검지하는 방법이 있다. 롤의 측단부로부터 X선을 조사해서 라벨 기재 부분과 연결 부재 부분에서의 X선 투과량의 차에 기초하여 이음매의 수를 검지하는 것을 개시하고 있다.
한편, X선을 이용하여 물체의 공간 배치를 구하는 방법으로서, X선 CT(컴퓨터 단층 촬영)법이 알려져 있다. X선 CT법에서는 다방면으로부터 X선을 조사해서 촬상하고, 화상 합성 기술에 의해 3차원상을 얻고 있다. 그 때문에, 계측에 장시간을 필요로 한다. 특허문헌 2에는 X선 CT에 의한 계측 시간을 단축하는 기술로서, 복수의 선원과 검출기를 동수개, 병진 주사 방향으로 배치하고, 인접의 선원까지의 사이를 병진 주사함으로써 병진 주사의 거리를 단축하여 계측 시간을 단축하는 것을 개시하고 있다.
일본특허공개 2015-44602호 공보 일본특허공개 소 63-21039호 공보
X선 투과 검사에서는 X선원과 이미징 플레이트 등의 검출기의 사이에 검사 대상물이 배치되고, X선원으로부터는 광축(조사 중심축)을 중심으로 해서 원추 형상 또는 각추 형상으로 퍼지도록 X선이 방출된다. X선원으로부터 조사되는 X선의 조사 시야(조사 범위보다 검사 대상물이 큰 경우에는 검사 대상물의 전체를 검사하도록, X선원과 검출기가 검사 대상물을 따라서 주사될 필요가 있다. 여기서, 검사 대상이 X선의 투과 방향으로 두께를 갖는 경우, 동일한 크기의 이물이고 두께 방향으로의 위치에 의해, 검출기 상에서의 상의 크기가 다른 것이 되고, 이물의 위치에 따라서 검출 감도에 불균일이 생기는 경우가 된다. 이것은 검출기에 투영되는 이물의 상의 크기는 X선원에 가까운 검출기로부터 멀수록 확대되어 검출기에 크게 투영되기 때문이다. 그리고, 검출기의 검출 감도는 상의 화소수가 소정값을 초과하면 검출 가능하게 되므로 검출기에 투영되는 상의 크기에 좌우된다. 그 때문에, 이물의 위치가 X선원으로부터 가까운 경우에는 검출하기 쉬워 검출 감도가 향상하고, X선원으로부터 먼 경우에는 검출하기 어려워 검출 감도가 저하한다.
검출 감도에 있어서의 두께 방향의 위치에 따른 불균일을 작게 하기 위해서는 방사선원으로부터 검출기까지의 거리에 대한 방사선원으로부터 검사 대상물까지의 거리의 비율을 크게 하면 되지만, 검사 대상물의 두께도 고려하면 이 비율을 크게 하기 위해서는 방사선원으로부터 검출기까지의 거리 자체를 크게 할 필요가 있고, 결과로서 X선의 감쇠가 커져서 필요한 감도가 얻어지지 않을 경우가 있다. 즉, X선의 투과 방향으로 두께를 갖는 검사 대상물의 경우, 높은 검출 감도로 두께 방향의 이물의 위치에 의한 감도 불균일을 억제할 수 없었다.
그 때문에, 두께 방향의 이물의 위치에 의해 검출되는 이물의 크기가 달라지고(이것을 감도 불균일이라고 한다), 검사 대상물 내에 있어서의 이물의 위치 및 실제의 이물의 크기를 특정할 수 없다고 하는 과제가 있었다.
한편, X선 CT에 의한 검사는 이물의 형상이나 위치를 용이하게 특정할 수 있지만, 복잡한 회전 기구나 화상 처리 시스템이 필요하고, 또한, X선 투과 검사에 비해서 측정 시간이나 처리 시간이 각별히 길다고 하는 문제점을 갖는다.
본 발명의 목적은 필름 릴을 검사 대상물로서 X선 투과 검사를 행할 때에, 이물의 위치에 따른 검출 감도의 불균일의 영향을 경감해서 이물을 확실하게 검출할 수 있는 X선 투과 검사 방법 및 장치와, 이 X선 투과 검사 방법을 사용해서 제조되는 미다공막의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명은 코어의 외주면에 장척의 필름이 복수 둘레 권회된 필름 릴 검사 대상으로 한 방사선 투과 검사 방법으로서, 릴의 일방측의 측면을 측단부 A, 타방측의 측면을 측단부 B로 하고,
제 1 방사선원으로부터 조사되고, 상기 필름 릴의 측단부 A로부터 입사하고, 릴 중을 투과하고, 측단부 B로부터 출사하는 방사선을, 제 1 검출기로 검출하여 이물에 관한 정보를 얻는 제 1 이물 검지 공정과,
제 2 방사선원으로부터 조사되고, 상기 필름 릴의 측단부 B로부터 입사하고, 릴 중을 투과하고, 측단부 A로부터 출사하는 방사선을, 제 2 검출기로 검출하여 이물에 관한 정보를 얻는 제 2 이물 검지 공정을 포함하는 방사선 투과 검사 방법이다.
또한, 상기 제 1 방사선원과 제 1 검출기 사이의 거리(FID)와, 상기 제 2 방사선원과 제 2 검출기 사이의 거리(FID)가 같고, 또한,
제 1 방사선원과 측단부 A 사이의 거리(FOD)와, 제 2 방사선원과 측단부 B 사이의 거리(FOD)가 동일한 방사선 투과 검사 방법이다. 또한, 하기 식(1)을 충족하는 것을 특징으로 하는 방사선 투과 검사 방법이다
0.2≤T+2FOD)/2FID≤0.5 … (1)
여기서, T는 필름 릴의 두께를 나타낸다.
또한, 필름 릴 중에 혼입한 이물의 위치 정보 및 이물의 크기를 구하는 청구항 1 또는 2에 기재된 방사선 투과 검사 방법.
또한, 제 1 이물 검지 공정부터 얻어진 이물 정보와 제 2 이물 검지 공정으로부터 얻어진 이물 정보로부터, 필름 릴 중에 혼입한 이물의 위치 정보 및 이물의 크기를 구하는, 방사선 투과 검사 방법이다.
본 발명은 코어의 외주면에 장척의 필름이 복수 둘레 권회된 필름 릴을 검사 대상으로 할 수 있는 방사선 투과 검사 장치로서, 릴의 일방측의 측면을 측단부 A, 타방측의 측면을 측단부 B로 하고, 상기 필름 릴의 코어를 파지하는 유지부와, 상기 필름 릴의 측단부 A로부터 입사하고, 릴을 투과해서 측단부 B로부터 출사하도록 배치된 방사선을 조사하는 제 1 방사선원과, 측단부 B로부터 출사된 방사선을 검출하는 제 1 검출기로 이루어지는 제 1 측정부와, 상기 제 1 검출기로부터 이간된 위치에 설치되어서 상기 필름 릴의 측단부 B로부터 입사하고, 릴을 투과해서 측단부 A로부터 출사하도록 배치된 제 2 방사선원과, 측단부 A로부터 출사된 방사선을 검출하는 제 2 검출기로 이루어지는 제 2 측정부를 구비한 방사선 투과 검사 장치를 제공한다.
또한, 제 1 측정부의 방사선원과 검출기의 위치 및 제 2 측정부의 방사선원과 검출기의 위치를 조정하는 조정부를 구비하고, 상기 제 1 방사선원과 측단부 A 사이의 거리(FOD) 및 상기 제 2 방사선원과 측단부 B 사이의 거리(FOD)가 동일하고, 또한, 상기 제 1 방사선원과 검출기 사이의 거리(FID) 및 상기 제 2 방사선원과 검출기 사이의 거리(FID)가 동일하게 되도록 위치를 조정하는 제어부를 더 구비한 방사선 투과 검사 장치를 제공한다.
또한, 상기 제 1 측정부 및 상기 제 2 측정부를 상기 필름 릴의 반경 방향으로 이동시키는 이동부를 더 구비하는 방사선 투과 검사 장치를 제공한다.
본 발명은 폴리올레핀 수지와 가소제를 혼련해서 폴리올레핀 용액을 조제하는 공정과, 폴리올레핀 용액을 다이로부터 토출함과 아울러 냉각해서 겔형상 시트를 얻는 공정과, 겔형상 시트를 연신해서 연신 시트를 형성하는 공정과, 연신 시트로부터 가소제를 제거해서 미다공막을 얻는 공정과, 미다공막을 코어에 권회해서 필름 릴을 얻는 공정과, 본 발명의 방사선 투과 검사 방법에 의해 필름 릴에 포함되는 이물의 검사를 행하는 공정을 포함하는 미다공막의 제조 방법이다. 즉, 장척의 필름을 코어에 권회해서 필름 릴을 얻고, 그 후, 상술의 방사선 투과 검사 방법으로 상기 필름 릴에 포함되는 이물의 검사를 행하는 이물 검지 공정을 포함하는, 필름 릴의 제조 방법이다.
본 발명에서는 필름 제품 릴에 대하여, 양방의 측단부의 각각을 향해서 타방측의 측단부로부터 방사선의 조사를 행하므로, 각 조사에서는 필름 제품 릴의 두께 방향에서의 중간 위치로부터 조사측의 측단부까지의 영역에 있어서의 이물을 검출할 수 있으면 되는 것이다. 이것은 방사선 투과 검사의 관점에서는 검사 대상물인 필름 제품 릴의 두께가 실질적으로 반감한 것에 상당하므로 감도 불균일이 저감되고, 또한, 검출기에 형성되는 상의 크기도 확대되는 것이 되므로 확실하게 이물을 검출할 수 있게 된다.
도 1은 방사선 투과 검사의 기본적인 원리를 설명하는 도면이다.
도 2(a)는 두께 방향에서의 이물의 위치에 기초하는 감도 불균일을 설명하는 도면이다.
도 2(b)는 두께 방향에서의 이물의 위치에 기초하는 감도 불균일을 설명하는 도면이다.
도 2(c)는 두께 방향에서의 이물의 위치에 기초하는 감도 불균일을 설명하는 도면이다.
도 3(a)는 종래의 방사선 투과 검사 방법의 원리를 설명하는 도면이다.
도 3(b)는 본 발명에 기초하는 방사선 투과 검사 방법의 원리를 설명하는 도면이다.
도 4는 이물의 두께 방향의 위치와 크기를 구하는 처리를 설명하는 도면이다.
도 5는 양방의 측단부의 각각으로의 X선 조사에 의해 동일한 이물을 검출할 수 있는 조건을 설명하는 도면이다.
도 6(a)는 측단부와 두께 방향의 중간 위치 사이를 두께 방향으로 복수의 영역으로 분할해서 이물을 검출하는 것을 설명하는 도면이다.
도 6(b)는 측단부와 두께 방향의 중간 위치 사이를 두께 방향으로 복수의 영역으로 분할해서 이물을 검출하는 것을 설명하는 도면이다.
도 7(a)는 방사선 투과 검사 장치의 제 1 실시형태를 나타내는 평면도이다.
도 7(b)는 방사선 투과 검사 장치의 제 1 실시형태를 나타내는 정면도이다.
도 8은 방사선 투과 검사 장치의 제 2 실시형태를 나타내는 정면도이다.
도 9는 방사선 투과 검사 장치의 제 3 실시형태를 나타내는 측면도이다.
도 10은 방사선 투과 검사 장치의 제 4 실시형태를 나타내는 정면도이다.
최초에, X선을 사용하는 방사선 투과 검사에 관한 용어를 이하에 나타낸다.
X선원의 광축: X선 조사에 있어서의 중심축의 것. X선은 광축을 중심으로 해서 원추 형상 또는 각추 형상으로 퍼지도록 방출된다.
시야: X선을 조사할 수 있는 범위의 것. 면적으로 나타낸다. 방사원에 가까울수록 시야는 좁다.
조사 범위: X선이 조사되는 범위. 광축을 중심으로 해서 원추 형상 또는 각추 형상으로 퍼진 X선이 미치는 범위이다.
주사: 방사선원과 검출기의 세트를, 축방향 등 검사 대처물에 따라서 이동시키는 것.
FID: 방사선원과 검출기 사이의 이간 거리이다.
FOD: 방사선원과 필름 릴의 방사선원으로부터 최단의 측단부 사이의 이간 거리이다.
검출 감도: 검출 가능한 검사 대상물의 크기. 최소의 크기로 나타낸다.
감도 불균일: 검사 대상물의 두께 방향의 위치에 의한 검출 가능한 검사 대상물의 크기의 차이.
이물 검지 공정: 방사선원으로부터 대상물로 방사선을 조사하고, 대상물을 통과한 방사선을 검출하는 이물 검사 공정의 1개의 처리 스텝을 나타낸다. 처리 스텝이 복수 있을 때는 제 1, 제 2, 제 3 … 으로 한다.
(방사선 투과 검사 방법)
다음에, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해서, 도면을 참조해서 설명한다. 도 1은 필름 릴(10)을 검사 대상물로 하는 일반적인 방사선 투과 검사의 기본적인 원리를 나타내고 있고, 이 도면에서는 필름 릴(10)은 원통 형상의 코어(11)의 길이 방향에 있어서의 중심축(13)을 포함하는 평면에서의 단면으로서 나타내어지고 있고, 해칭에 대해서는 일부 생략하고 있다. 필름 릴(10)은 코어(11)의 중심축(13)을 회전축으로서 코어(11)의 외주면에 장척의 필름을 복수회 권회해서 구성된 것이다. 부호(12)는 코어(11)의 외주면에 권회된 필름의 층을 나타내고 있다. 필름 릴(10)에 있어서 코어(11)의 중심축(13)이 연장되는 방향을 향한 면을 필름 릴(10)의 측단부라고 한다. 측단부는 원통 형상의 필름 릴의 양 단에 닿는 원형상의 면으로서, 필름 릴의 측면에 위치하므로, 일방측의 측면을 측단부 A(도 1 중 부호(14)), 타방측의 측면을 측단부 B(도 1 중 부호(15))라고 한다. 코어(11)의 길이 방향에 있어서의 양 측단부 사이의 치수(즉, 측단부 A와 측단부 B 사이의 거리)는 상기 코어(11)에 권회되는 필름의 폭치수에 대략 일치한다. 필름 릴(10)의 측단부는 코어(11)에 권회된 필름의 폭방향의 측단부가 노출하는 면이기도 한다. 도면에 있어서 T는 필름 릴(10)의 두께를 나타내고 있고, 이것은 코어(11)에 권회되는 필름의 폭과 동일하다. 코어(11)의 중심축(13)이 연장되는 방향과 평행한 방향의 것을 필름 릴(10)의 두께 방향이라 한다.
필름 릴(10)에 미소한 금속편 등의 이물이 혼입하고 있는지의 여부를 검출하기 위해서, X선원 등의 방사선원(21)이 필름 릴(10)의 일방의 측단부를 향하는 위치에 배치되어 있다. 이하에서는 방사선원(21)으로부터는 X선이 방사되는 것으로 하지만, X선 대신에 γ선 등의 다른 방사선을 사용해도 된다. 방사선원(21)은 일반적으로 점광원이라고 생각할 수 있고, 방사선원(21)로부터는 광축(31)이 필름 릴(10)의 일방의 측단부에 수직하게 되도록 광축(31)을 따라 원추 형상 또는 각추 형상으로 퍼지도록 X선이 방사된다. 도면에 있어서 부호 32는 X선이 퍼지는 범위(조사 범위)를 나타내고 있다. 그리고, 필름 릴(10)을 투과한 X선을 검출하기 위해서, 이미징 플레이트 등의 2차원 X선 검출기로 이루어지는 검출기(26)가 검출기(26)의 중심 위치가 광축(31)의 연장 상에 위치하도록 필름 릴(10)의 타방의 측단부를 향하는 위치에 배치되어 있다.
필름 릴(10) 내에 금속 등의 이물이 있으면, 그 이물에 의해 X선이 차폐되므로, 검출기(26)에 있어서 이물에 대응하는 위치에서의 X선 강도는 저하한다. X선 강도가 저하된 위치를 상으로서 검출함으로써, 필름 릴(10)의 이물을, 그 필름 릴(10) 내에 있어서의 위치도 포함시켜서 검출할 수 있다. 여기에서의 위치는 필름 릴을 측단면으로부터 보고, 그 방향으로 투영한 원형상 평면에 있어서의 2차원 좌표이다.
방사선 투과 검사 기술에서의 일반적인 용어에 따라서 방사선원(21)과 검출기(26) 사이의 이간 거리를 FID(Focus to Image Distance)라고 한다. 또한, 방사선원(21)과 검사 대상물인 필름 릴(10)의 방사선원(21)측의 측단부 사이의 이간 거리를 FOD(Focus to Object Distance)라고 한다. FOD는 본래는 방사선원(21)과 검출 대상의 이물 사이의 이간 거리이지만, 방사선 투과 검사를 실행하기 전의 단계에서는 이물의 위치는 불분명하므로, 본 발명에서는 방사선원(21)과 필름 릴(10)의 방사선원(21)측의 측단부 사이의 이간 거리를 FOD로 하고 있다.
(검출 감도와 감도 불균일에 대해서)
다음에, 이물의 검출 감도와 감도 불균일에 대해서, 도 2를 사용해서 설명한다. 여기에서는 설명을 이해하기 쉽도록 구체적인 수치를 사용하지만, 본 발명은 이러한 구체적인 치수에 한정되는 것은 아니다. FID가 200mm이며, FOD가 20mm이고, 필름 릴(10)의 두께 T가 60mm인 경우를 생각한다.
도 2에서는 도시 상방에 있는 방사선원(21)으로부터 도시 하방에 있는 검출기(26)를 향해서, 필름 릴(10)의 두께 방향을 따라 X선이 조사된다. 미소한 이물(41)을 확실하게 검출하기 위해서는 검출기(26) 상에서의 이물의 상(42)이 될 수 있는 한 커지도록 할 필요가 있고, 방사선원(21)로부터 이물(41)까지의 거리가 FID에 비해서 작아지도록 해서 투영 배율을 크게 한다. 투영 배율은 이물의 상(42)의 크기를 이물(41)의 실제의 크기로 제산한 값에 상당하고, 투영 배율은 FID를 FOD로 나눈 값(FID/FOD)이 된다.
도 2의 (a)는 필름 릴(10)의 방사선원(21)측의 측단부 A(도 2의 부호 14)에 이물(41)이 존재하는 경우를 나타내고 있다. 이 때, 방사선원(21)과 이물(41) 사이의 이간 거리는 20mm이고, 투영 배율은 10(=200÷20)이 된다. 따라서, 이물(41)의 크기가 100㎛이라고 하면, 검출기(26)에 있어서의 이물의 상(42)의 크기(투영 사이즈)는 1000㎛가 된다. 반대로, 검출 감도의 하한에 해당하는 이물의 크기는 검출 가능한 상(42)의 크기로 의해 다음과 같이 결정된다. 검출기(26)에 있어서의 검출 가능한 상(42)의 크기가 400㎛ 이상이면, 검출할 수 있는 이물(41)의 크기의 하한, 즉 검출 감도는 이물의 크기가 40㎛가 된다. 동일하게, 도 2의 (b)는 필름 릴(10)의 두께 방향의 중앙에 이물(41)이 존재하는 경우를 나타내고 있다. 이 때, 방사선원(21)과 이물(41) 사이의 이간 거리는 50mm가 된다. 도 2의 (c)는 필름 릴(10)의 검출기(26)측의 측단부 B(도 2의 부호 15)에 이물(41)이 존재하는 경우를 나타내고 있다. 이 때, 방사선원(21)과 이물(41) 사이의 이간 거리는 80mm가 된다. (b) 및 (c)의 경우에 대해서도, (a)의 경우와 마찬가지로, 투영 배율, 이물(41)의 크기가 100㎛일 때의 검출기(26)에서의 투영 사이즈 및 상(42)의 크기가 400㎛가 될 때의 이물(41)의 크기, 즉 검출 감도(하한)를 구할 수 있다. 이들의 투영 배율, 투영 사이즈 및 검출 감도(하한)를 표 1에 나타낸다.
Figure pct00001
표 1에 나타낸 바와 같이, 필름 릴(10)의 두께 T가 60mm인 경우에는 감도 불균일이 40∼160㎛로 커진다. 또한, 예를 들면 (c)의 경우, 검출 감도가 160㎛이므로 크기가 100㎛인 이물을 검출할 수 없다. 또한, 필름 릴 중에 혼입한 이물의 투영 사이즈는 이물의 크기와 투영 배율로 곱한 것이다. 즉, 투영 사이즈로부터는 이물의 위치가 불분명하므로, 이물의 크기가 특정될 수 없다.
상술한 바와 같이, 검출 가능한 이물의 크기는 이물의 두께 방향의 위치, 즉, 방사선원 및 검출기 사이에서 어느 비율의 장소에 존재하는지에 의해 결정된다. 투영 배율은 FID/FOD이기 때문에, 검출기에서의 상의 크기는 FID에 비례하고, FOD에 반비례한다. 따라서, 같은 크기의 이물에 대한 검출 감도는 FOD에 반비례한다. FOD를 크게 취하고, 방사선원으로부터 검출기까지의 거리에 대한 방사선원으로부터 검사 대상물까지의 거리의 비율을 크게 함으로써, 두께 방향의 위치에 의한 검출 가능한 검사 대상물의 크기의 차이, 즉, 감도 불균일이 작아진다.
구체적으로, FID의 거리를 1로 하고 방사선원의 위치를 0, 검출기의 위치를 1로 하고, 검사 대상의 필름 릴의 두께의 비율이 FID의 거리에 대하여 0.3(측정 범위가 0.3의 폭)의 경우의 감도 불균일은 다음과 같다.
방사선원으로부터 측단면 A까지의 거리(FOD)가 0.2인 경우
필름 릴에 있어서의 두께 범위는 0.2∼0.5
0.2일 때 1/0.2=5
0.5일 때 1/0.5=2
따라서, 감도 불균일은 5/2=2.5(배)
방사선원으로부터 측단면 A까지의 거리(FOD)가 0.5인 경우
필름 릴에 있어서의 두께 범위는 0.5∼0.8
0.5일 때 1/0.5=2
0.8일 때 1/0.8=1.25
따라서, 감도 불균일은 2/1.25=1.6(배).
한편, 검출 감도(미소한 이물을 검출하는 것)에 대해서는 FID를 크게 취하거나, FOD를 작게 하는 것이다. 즉, 검출 감도와 감도 불균일은 상반하는 특성이고, 미소한 이물을 검지하기 위해서는 감도 불균일이 커져버린다. 어느 일방의 측단면으로부터 방사선을 투과해서 필름 릴 중의 이물을 검지하면, 필름 릴 중의 미소한 이물은 장소에 따라서는 검출되지 않는 경우도 있다. 또한, 두께 방향의 어느 위치에 존재하고 있는지 알 수 없어 검출 결과로서는 실제의 이물의 크기의 특정은 곤란했다.
(FOD가 큰 경우에 있어서의, 필름 릴 표리로부터의 방사선 투과 검사 방법)
종래 기술에 있어서 필름 릴(10)의 검출기(26)측의 측단부에 있는 크기가 100㎛인 이물(41)을 검출 가능하게 하기 위해서는 FOD를 그대로 한 경우에는 FID를 상기의 조건보다 길게 할 필요가 있다. 이것은 검출기(26)측에서의 X선 강도의 저하를 초래하게 되고, X선의 조사 적산 시간을 길게 할 필요가 있어 측정 시간이 길어져버린다.
또한, FID가 길어지면, 방사선의 확산이 검출기(26)의 면적보다 커지고, 검출기(26)에 입사하는 X선의 확산이 좁아진다. 1회의 X선 쇼트로 이물 검출을 행하는 측정 범위도 좁아지고, 그 때문에, 필름 릴(10)의 전체의 검사를 위한 X선 쇼트수도 증가하고, 또한 측정 시간이 길어진다. 한편, 검출기(26)측에 부착된 100㎛ 크기의 이물(41)을 검출 가능하게 함에 있어서, FID를 상술의 조건으로 하는 경우에는 FOD를 작게 하는 것이 되지만, 그 경우에는 FOD는 제로 이하로 설정할 수 없으므로 두께 T가 큰 필름 릴(10)을 측정할 수 없게 되어버린다.
도 3은 본 발명에 기초한 방사선 투과 검사 방법의 원리를 설명하는 도면이며, 도 3(a)는 종래법에 의한 검사를, 도 3(b)는 본 발명에 기초하는 검사를 나타내고 있다. 도 2에 나타낸 것과 동일한 두께 T가 60mm인 필름 릴(10)을 검사 대상물로 하여 크기가 100㎛ 이상인 이물을 검출하는 것으로 한다. 도 2를 사용한 설명으로부터 명확한 바와 같이, 검출기(26)측의 이물의 검출쪽이 곤란하기 때문에, 도 3 (a)에 나타내는 종래법에서는 검출기(26)측의 측단부에 있는 크기 100㎛의 이물의 검출을 가능하게 하기 위해서(즉, 검출기(26)측의 측단부에서의 검출 감도를 100㎛로 하여), FOD를 15mm로 하고 있다. 이 때, 필름 릴(10)의 방사선원(21)측의 측단부에 대해서는 검출 감도 20㎛로 이물(41)의 검출이 가능하다. 즉, 이 예에서는 검출 감도가 20㎛와 100㎛ 사이에서 변경되어 감도 불균일이 크다. 또한, X선의 확산을 고려하면, 1쇼트의 검사로, 방사선원(21)측의 측단부에서는 예를 들면, 시야가 3.5mm×2mm의 영역에 대해서 이물(41)의 검출을 행할 수 있고, 검출기(26)측의 측단부에서는 시야가 17.5mm×10mm의 영역에 대해서 이물(41)의 검출을 행할 수 있다. 필름 릴(10)의 전체에 걸쳐 이물(41)의 검사를 행하기 위해서는 최소 시야(방사선원(21)측의 측단부에서의 X선의 시야)에 기초하여 도시 파선으로 나타내는 바와 같이, 필름 릴(10)을 빠짐없이 주사해서 X선을 조사할 필요가 있다.
한편, 도 3(b)에 나타내는 본 발명에 기초하는 방법에서는 1회의 X선 쇼트에서는 필름 릴(10)의 방사선원(21)측의 측단부 A로부터 필름 릴(10)의 두께 방향의 중간 위치 C(한점 쇄선)까지의 영역에 있는 크기가 100㎛ 이상인 이물(41)을 검출한다. 그리고, 도시하지 않지만, 중간 위치 C로부터의 영역은 다른 일방의 면으로부터 방사선을 조사해서 검출을 행한다. 방사선원(21)이나 검출기(26), FID 등이 도 3(a)의 경우와 같은 것으로 해서, 필름 릴(10)의 두께 방향에 있어서의 중간 위치 C에서 크기가 100㎛인 이물(41)을 검출할 수 있으면 되기 때문에, FOD를 45mm로 할 수 있다.
이 때, 방사선원(21)측의 측단부 A에서의 검출 감도는 60㎛이고, 시야는 10.5mm×6mm가 된다. 두께 방향의 중간 위치 C에서의 검출 감도는 100㎛이고 시야는 17.5×10mm가 된다. 검출 감도는 60㎛와 100㎛ 사이에서 변경되지만, 도 3(a)의 경우에 비하여 편차는 대폭 작아져 있다. 이 때의 최소 시야는 10.5×6mm이고, 도 3(a)에 나타내는 종래의 경우와 비교하여 면적비로 9배가 된다. 따라서, 본 발명의 방법에서는 종래의 방법과 비교해서, 9배의 속도로 검사할 수 있다.
그런데, 도 3(b)에 나타내는 방법에 있어서 필름 릴(10)의 두께 방향에 있어서의 중간 위치 C과 검출기(26)측의 측단부 B 사이의 영역에서는 검출 감도가 100㎛보다도 나빠지고 있다. 그 때문에, 크기가 100㎛ 이상인 이물(41)을 확실하게 검출함에 있어서, 본 발명에서는 방사선원(21)과 검출기(26)로 이루어지는 측정부, 즉, 제 1 검사 공정부에 대하여, 필름 릴(10)을 상대적으로 뒤집어서 검사할 수 없었던 영역이 방사선원(21)측을 향하도록 하고, 다시, 방사선 투과 검사를 행한다(제 2 검사 공정). 결국, 본 발명의 방법에서는 필름 릴(10)에 대하여, 그 일방의 측단부 A측으로부터 방사선을 조사하는 제 1 이물 검지 공정과, 타방의 측단부 B측으로부터 방사선을 조사하는 제 2 이물 검지 공정을 실시한다.
측정에 걸리는 시간이지만, 본 발명에서는 단일의 이물 검지 공정에서 모든 이물(41)의 검출을 행하고자 하는 도 3(a)의 경우와 비교하여 최소 시야의 면적이 9배로 되어 있기 때문에, 2회의 이물 검지 공정을 행하는 것을 고려해도, X선의 쇼트 회수를 약 1/5(2/9)로 할 수 있다. 즉, 본 발명에서는 종래 알려져 있는 기술에 기초한 방법과 비교하고, 단시간으로의 이물 검출이 가능해진다. 방사선원(21)과 검출기(26)로 이루어지는 측정부를 서로 간섭하지 않도록 2세트 준비하고, 일방의 측정부에서는 필름 릴(10)의 일방의 측단부 A로부터 방사선을 조사하고, 타방의 측정부에서는 타방의 측단부 B로부터 방사선을 조사하면, 제 1 이물 검지 공정과 제 2 이물 검지 공정을 동시에 진행시키는 것도 가능하다. 이것에 의해, 필름 릴(10)의 전면을 검사하기 위해서 필요한 시간을 더욱 단축할 수 있다. 또한, 도 3(b)에 나타내는 방법에서는 도 3(a)의 방법과 비교해서 감도 불균일을 경감하므로, 그 만큼, 두께가 두꺼운 필름 릴(10)의 검사도 가능하게 된다. 또한, 필름 릴(10)을 방사선원(21)로부터 크게 이간시킬 수 있다. 따라서, 검사를 실행 가능한 필름 릴(10)의 종류도 증가한다.
(표리로부터의 방사선 투과 검사에 의한 이물 위치와 크기에 대해서)
그런데, 도 3(b)를 사용해서 설명한 본 발명에 기초하는 방사선 투과 검사 방법의 경우, 필름 릴(10)에 대하여 일방의 측단부 A로부터 방사선을 조사했을 때와 타방의 측단부 B로부터 방사선을 조사했을 때에 동일한 이물(41)을 검출하는 경우가 있다. 그 경우, 이물(41)의 두께 방향의 위치와 크기를 구할 수 있다. 도 4는 그러한 경우에 있어서, 이물(41)의 두께 방향의 위치와 크기를 구하는 처리를 설명하는 도면이다.
도 4(a)에 나타내는 필름 릴(10)은 그 일방측의 측면을 측단부 A(부호 14)로 하고 타방측의 측면을 측단부 B(부호 15)로 한다. 그리고, 제 1 방사선원(21)으로부터 조사되어, 상기 필름 릴(10)의 측단부 A로부터 입사하고, 릴 중을 투과하고, 측단부 B로부터 출사하는 방사선을, 제 1 검출기(26)로 검출하여 이물(41)에 관한 정보를 얻고 있다. 이물(41)은 검출기(26)에 상(42)을 투영하지만, 그 상(42)의 위치는 검출기(26)의 특정한 위치 정보로서 기록된다. 예를 들면, XY 좌표에서 이물의 위치가 맵화된다. 그리고, 제 1 방사선원(21)과 제 1 검출기(26) 사이 또는 측단부 A 사이의 거리, 즉 FID와 FOD를 고정하고, 필름 릴의 측면 내를 주사시켜, 필름 릴 전체에 있어서의 이물(41)의 좌표 정보를 얻는다.
주사 방법은 제 1 방사선원(21)과 제 1 검출기(26)를 XY의 2축으로 이동시켜도 되고, 필름 릴의 반경 방향으로 이동시키면서 필름 릴을 회전시켜도 된다. 주사는 스텝 형상에 행하고, 검사에 필요한 소정의 방사선량을 조사한 후, 조사 면적이 겹치지 않도록 일정 거리를 이동시켜도 된다. 또한, 매우 저속으로 연속 이동시키면서, 필름 릴의 측면의 위치로서 기록시켜도 된다. 1회당의 조사 면적이 작으면, 조사 횟수가 증가한다. 이렇게 주사시킴으로써 필름 릴의 측면에 있어서의 이물의 위치와 상(42)의 크기 A1가 얻어진다. 또한, 상(42)의 크기는 금속 이물 등에 의해 방사선이 차폐되어서 방사선이 작아져 있으므로, 그 화소수를 카운트하는 방법을 사용하는 것이 바람직하다.
도 4(b)는 필름 릴(10)의 검사를, 도 4(a)와는 반대측의 면(이면)으로부터 실시한다. 여기에서는 제 2 방사선원(22)으로부터 조사되고, 상기 필름 릴의 측단부 B로부터 입사하고, 릴 중을 투과하고, 측단부 A로부터 출사하는 방사선을 제 2 검출기(27)로 검출하여 이물에 관한 정보를 얻고 있다. 이물(41)은 검출기(27)에 상(42)을 투영하지만, 그 상(42)의 위치는 검출기(27)의 특정한 위치 정보로서 기록된다. 예를 들면, 이물의 위치가 XY 좌표의 맵에 표시된다. 그리고, 제 1 방사선원(21)과 제 1 검출기(27)와 같이, FID와 FOD를 고정하고, 필름 릴의 측면 내를 주사시켜, 필름 릴 전체에 있어서의 이물(41)의 좌표 정보가 얻어진다. 또한, 상(42)의 크기 A2가 얻어진다.
도 4(a)와 도 4(b)에 있어서의 이물(41)은 같으므로, 필름 릴의 측면 내의 위치 정보(예를 들면, XY좌표)와 동일하게 된다. 그러나, 각 방사선원(21, 22)과의 거리의 관계로부터, 제 1 검출기(26)와 제 2 검출기(27)에 있어서의 상(42)의 크기 A1과 A2는 다르다.
여기서, FID와 FOD의 비 및 검출 감도(검출 가능한 최소의 크기)에 대해서, 제 1 이물 검지 공정과 제 2 이물 검지 공정을 비교하면서 설명한다. 제 1 이물 검지 공정은 제 1 방사선원(21)과 제 1 검출기(26)를 포함하고, 필름 릴의 측단부 A로부터 측단부 B의 방향으로 방사선을 투과시켜서 검사를 행한다. 제 2 이물 검지 공정은 제 2 방사선원(22)과 제 2 검출기(27)를 포함하고, 필름 릴의 측단부 B로부터 측단부 A의 방향으로 방사선을 투과시켜서 검사를 행한다.
제 1 이물 검지 공정과 제 2 이물 검지 공정의 FID는 거리가 동일하게 되도록 조정하고 있다. 그리고, 제 1 이물 검지 공정과 제 2 이물 검지 공정의 FOD는 거리가 동일하게 되도록 조정되어 있다. 단, 제 1 이물 검지 공정에서는 방사선원(21)과 측단부 A의 거리이고, 제 2 이물 검지 공정에서는 방사선원(22)과 측단부 B의 거리이다. 상술한 바와 같이, 도 4(a) 및 도 4(b)의 일례에 있어서는 FID는 200mm이고, FOD는 45mm이다.
제 1 이물 검지 공정과 제 2 이물 검지 공정의 각각의 검출 감도와 감도 불균일에 대해서는 상술한 바와 같다.
(검출 감도) 제 1 이물 검지 공정에 있어서의 측단부 A 및 제 2 이물 검지 공정에 있어서의 측단부 B의 두께 방향의 거리에 있어서는 약 90㎛ 이상의 이물이 검출 가능하고, 필름 릴(두께 T가 60mm)의 중앙 위치에서는 약 150㎛ 이상이 검출 가능하고, 또한 제 1 이물 검지 공정에 있어서의 측단부 B 및 제 2 이물 검지 공정에 있어서의 측단부 B의 두께 방향의 거리에 있어서는 약 210㎛ 이상이 검출 가능하다.
그리고, 각 검출기에 투영된 상(42)의 크기에 대해서는 사방 100㎛의 이물이 제 1 이물 검지 공정에 있어서의 측단부 A 및 제 2 이물 검지 공정에 있어서의 측단부 B의 두께 방향의 거리에 있을 때 약 4.44배의 사방 444㎛, 필름 릴(두께 T가 60mm)의 중앙 위치에 있을 때 약 2.67배의 사방 267㎛, 또한, 제 1 이물 검지 공정에 있어서의 측단부 B 및 제 2 이물 검지 공정에 있어서의 측단부 B의 거리에 있을 때 약 2.11배의 사방 211㎛가 된다.
필름 릴(10) 중에 실제 치수가 a인 이물(41)이 존재하는 것으로 하고, 필름 릴(10)의 두께 방향에 있어서의 중간 위치 C로부터 이물(41)까지의 거리를 z라고 한다. 필름 릴(10)의 두께는 상술한 바와 같이 T이다. 필름 릴(10)에 대하여 일방의 측단부측으로부터 X선을 조사하는 경우와 타방의 측단부측으로부터 X선을 조사하는 경우에 있어서의 이물(41)에 의한 검출기(26)에서의 상(42)의 크기를 각각 A1, A2라고 한다. A1≥A2를 가정해도 일반성은 손실되지 않기 때문에, A1≥A2로 한다. 이렇게 하면, 이물(41)은 필름 릴의 두께 방향의 중간 위치 C으로부터 보아서, 상의 크기가 A1일 때의 방사선원(21)의 방향으로 z만큼 벗어난 위치에 존재하게 된다. 도 4(a)에 나타낸 바와 같이, 상(42)의 크기가 A1일 때의 투영 배율 A1/a와, 도 4(b)에 나타내는 바와 같이, 상(42)의 크기가 A2일 때의 투영 배율 A2/a는 각각, 식(1), (2)에 의해 나타내어진다.
A1/a=FID/(FOD+T/2-z) (2)
A2/a=FID/(FOD+T/2+z) (3)
식(2), (3)으로부터, 식(4), (5)에 나타낸 바와 같이, 이물(41)의 실제 치수 a와 중간 위치 C로부터의 거리 z를 구할 수 있다.
z=(A1-A2)/(A1+A2)×(FOD+T/2) (4)
a=2×A1×A2/(A1+A2)×(FOD+T/2)/FID (5)
이상과 같이, 필름 릴의 양 측면으로부터 각각 방사선을 입사시키는 제 1 이물 검지 공정과 제 2 이물 검지 공정을 사용해서 이물 정보를 얻는 것으로, 필름 릴(10)의 두께 방향의 거리와 실제의 이물의 크기를 구할 수 있다. 이것은 필름 릴중에 혼입하는 이물의 판정에 있어서, 두께 방향의 거리, 즉 필름 릴 중에 있어서의 필름 폭방향의 존재 위치에 의하지 않고, 이물의 실제의 크기가 확인되므로, 예를 들면 문제가 되는 이물의 크기를 초과하고 있는지의 여부가 판정 가능해지고, 검사 정밀도를 향상시킬 수 있다.
이와 같이 필름 릴의 양 측면으로부터 방사선을 입사시키고, 제 1 이물 검지 공정과 제 2 이물 검지 공정을 포함하는 검사를 행하는 경우, 필름 릴의 양 측면의 방사선원으로부터 검사 대상물까지의 거리는 적어도 필름 릴의 두께(T)의 절반까지의 두께로 존재하는 이물이 검지하기 쉬운 조건으로 하는 것이 바람직하다. 즉, 방사선원으로부터 이물까지의 최대 거리는 FOD+1/2T(여기서, T는 필름 릴의 두께를 나타낸다)이다. 검출 감도는 방사선원으로부터의 거리가 작을수록 높으므로, FOD+1/2T를 FID로 나눈 값이, 0.5 이하인 것이 바람직하다. 한편, 방사선원으로부터의 거리가 작을수록 감도 불균일이 커지므로, FOD는 20mm 이상이 바람직하다. 필름 릴의 두께(T)에 의하지만, FOD+1/2T를 FID로 나눈 값은 T=60mm에서는 0.25 이상이 바람직하고, T=40mm에서는 0.2 이상이 바람직하다. 즉, 상술의 식(1)을 충족하는 조건이 바람직한 형태이다.
0.2≤(T+2FOD)/2FID≤0.5 … (1)
또한, 검사 시간에 관해서, 필름 릴의 표리로부터 2회의 측정을 행하기 위해서, 측정 시간이 2배가 된다. 1회당의 측정 면적을 2배 이상으로 크게 하다면, 검사에 걸리는 합계 시간은 단축된다. 측정 면적은 거리의 2승에 비례한다. FOD+1/2T의 거리에 대응하는 측정 면적과 FOD의 거리에 대응하는 측정 면적의 비, 즉, (FOD+1/2T)/FOD의 비가
Figure pct00002
를 초과하는 것이 바람직한 형태이다.
필름 릴(10) 중 어느 일방의 측단부로부터밖에 이물(41)을 검출할 수 없었던경우에는 측정할 수 있었던 상(42)의 크기에 기초하여 이물(41)의 실제 치수를 가정하면 된다. 본 발명에 기초하는 방사선 투과 검사 방법은 예를 들면, 필름 릴(10)에 소정의 크기 이상의 이물(41)이 혼입할 때에 그 필름 릴(10)을 불량품으로서 배제하기 위해서 사용되므로, 이러한 실제 치수의 가정을 행했다고 하여도, 방사선 투과 검사를 행하는 것의 의의가 손실되는 것은 아니다.
도 5는 제 1 이물 검지 공정과 제 2 이물 검지 공정에 있어서의, 이물의 검출 유무를, 필름 릴의 두께 방향에 대하여 나타낸 특성도이다. 도 2(b)에 나타내는 바와 같은 구성(FID=200mm, FOD=20mm)을 사용하고, 두께가 60mm인 필름 릴(10)의 검사를 행했을 때에, 이물(41)의 두께 방향에서의 위치와 실제 치수에 따라서 그 이물(41)이 양방의 측단부의 모든 측으로부터의 X선 조사에 의해서 검출 가능한지(「양방의 측단부로부터 검출 가능」으로 기재), 어느 일방의 측단부로부터의 X선 조사로밖에 검출되지 않는지(「편방의 측단부로부터만 검출 가능」이라고 기재), 또는 어느 쪽의 측단부로부터의 X선 조사에 의해서도 검출되지 않는지(「어느 쪽의 측단부로부터도 검출 불가」)를 나타내고 있다.
이와 같이, 제 1 이물 검지 공정과 제 2 이물 검지 공정의 검출에 있어서, 방사선원과 검출기를 필름 릴의 측면 상을 주사시켜, 얻어지는 각각의 이물 결점 맵을 중복 기재하여 보다 미세한 이물을 검출 가능하게 된다. 또한, 이물의 크기와 위치의 계산 처리에 걸리는 시간을 단축할 수 있다. 또한, 필름 릴(10)에 있어서 X선의 광축을 따르도록 복수의 이물(41)이 존재하는 경우에는 이들의 이물(41)의 상이 겹쳐서 마치 1개의 이물밖에 존재하지 않는 바와 같이 검출되는 경우가 있다. 이러한 상의 겹침은 X선의 조사 위치를 약간, 예를 들면 상술한 최소 시야의 절반보다도 더욱 좁은 간격으로 이동시키는 것에 의해 해소할 수 있고, 복수의 이물(41)을 독립해서 검출할 수 있게 된다. 그러나, 이물의 검출에 의해 불량품으로 판정하기 위해서 방사선 투과 검사를 행하는 경우에는 이러한 이물의 상(42)의 분해를 행할 필요는 없다. 또한, 상을 분리하기 위해서, 각 방사선의 광축과 필름 릴 측면으로의 입사 각도를, 수직하지 않게 광축을 비스듬히 사광시켜서 필름 릴에 입사시켜 이물을 분리 검출시켜도 된다.
이상 설명한 본 발명에 기초하는 방사선 투과 검사 방법에서는 필름 릴(10)에 있어서의 방사선원(21)측의 측단부에 있어서 규정되는 최소 시각에 따라서 필요한 X선 쇼트 횟수가 정해지고, 검사 시간이 정해진다. 최소 시각은 검사 대상의 두께를 얇게 하면 크게 할 수 있기 때문에, 필요한 X선의 쇼트 횟수는 최소 시각에 의한 면적에 반비례한다. 그래서, 더욱 검사 시간을 단축하는 경우에는 필름 릴(10)에 있어서의 중간 위치 C와 방사선원(21)측의 측단부 사이를 두께 방향으로 복수의 영역으로 나누고, 영역마다에 이물(41)의 검사를 행하는, 즉 FOD의 다른 복수회의 검출 주사를 행하는 것이 고려된다. 동일 방향으로부터의 X선의 조사이므로, 이물(41)의 검출이 중복하는 경우가 있지만, 그 경우는 1개의 이물(41)의 검출로 하여 불량품으로서 판단하면 된다.
(필름 릴의 두께가 큰 경우에 대해서)
필름 릴의 두께가 클수록, 필름 릴 중에 혼재하는 이물의 검사는 곤란하게 된다. 도 6은 두께 T가 예를 들면, 120mm인 필름 릴(10)을 대상으로서, 필름 릴(10)의 두께 방향의 중간 위치 C로부터 방사선원(21)측의 측단부 D까지를 두께 방향으로 더욱 2개의 영역으로 나누고, 영역마다에 이물(41)의 검사를 행하는 것을 설명하는 도면이다. 즉, 필름 릴을 두께 방향으로 4분할해서 검사를 행하는 방법이다. 이것은 방사선원으로부터 검출기까지의 거리에 대한 방사선원으로부터 검사 대상물까지의 거리의 비율을 크게 함으로써, 감도 불균일을 작게 함과 아울러, 필요한(여기에서는 100㎛의 크기) 이물을 검출하는 검출 감도가 얻어진다.
필름 릴의 두께 방향에 있어서의 분할수로서, 여기에서는 필름 릴(10)의 일방의 측단부 D(부호 16)과 중간 위치 C까지의 영역을 2개로 분할해서 경우를 설명한다. 필름 릴(10)의 타방의 측단부와 중간 위치 C까지의 영역도 2개로 분할해서 마찬가지로 이물(41)의 검출을 행할 수 있다. 실제로는 필름 릴(10)의 일방의 측단부측과 타방의 측단부측에서 각각 두께 방향으로 2개의 영역으로 분할하고, 합계로 필름 릴(10)을 두께 방향으로 4개의 영역으로 분할해서 각각에 대해서 이물(41)의 검사를 행하는 것이 바람직하다. 여기서 설명한 사고 방식을 적용하면, 필름 릴(10) 중 어느 하나의 측단부와 중간 위치 C까지를 3개 이상의 영역으로 분할해서 영역마다에 이물(41)의 검사를 행하는 것도 가능하다.
도 6에 있어서, 필름 릴(10)의 방사선원(21)측의 측단부의 위치가 D에서, 측단부 D(부호 16)와 필름 릴(10)의 두께 방향의 중간 위치 C 사이의 중점이 되는 위치가 E로 나타내어져 있다. 필름 릴(10)의 두께 T가 120mm라고 가정하면, 측단부 D와 위치 E의 간격은 30mm이고, 위치 E와 중간 위치 C의 간격도 30mm이다. 도 6(a)는 위치 E와 중간 위치 C 사이의 영역에 있어서의 크기가 예를 들면, 160㎛ 이상의 이물(41)을 검출하기 위한 방사선원(21)과 검출기(26)의 배치를 나타내고 있다. 방사선원(21)과 검출기(26) 사이의 이간 거리 FID는 200mm이고, 방사선원(21)과 방사선원(21)측의 측단부 D 사이의 이간 거리 FOD는 20mm이다. 이렇게 하면, 도 6(a)에 있어서 표형식으로 나타내는 바와 같이, 중간 위치 C에 있어서의 검출 감도는 160㎛이고, 위치 E에 있어서의 시야 사이즈는 50mm이다. X선의 조사 범위가 정방형이면 위치 E와 중간 위치 C 사이의 이물(41)을 검출할 때의 최소 시야는 50mm×50mm가 된다. 도 6(a)에 있어서 사선의 해칭이 있는 영역은 50mm×50mm의 최소 범위를 사용해서 주사했을 때의 크기가 160㎛인 이물을 검출할 수 있는 영역(검출 감도가 160㎛ 미만인 영역)이다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 측단부 D와 위치 E 사이의 영역의 일부에 있어서도 크기가 160㎛인 이물(41)이 검출 가능해지고 있다. 측단부 D와 위치 E 사이의 영역 중 검은 색으로 나타내어진 부분은 X선이 조사되지 않는 미검사 영역이다.
도 6(b)는 방사선원(21)측의 측단부 D와 위치 E 사이의 영역에 있어서의 크기가 160㎛ 이상인 이물(41)을 검출하기 위한 배치를 나타내고 있다. 방사선원(21)과 검출기(26) 사이의 이간 거리 FID는 도 6(a)의 경우와 같이 200mm이고, 방사선원(21)과 방사선원(21)측의 측단부 D 사이의 이간 거리 FOD는 50mm이다. 즉, 도 6(a)의 경우와 비교하여 FID는 같지만 FOD가 30mm 증가하고 있다. 이 때, 위치 E에 있어서의 검출 감도는 160㎛이고, 위치 D에 있어서의 시야 사이즈는 50mm이고, 정방형의 조사 영역을 가정하면 측단부 D와 위치 E 사이의 이물(41)을 검출할 때의 최소 시야는 50mm×50mm가 된다. 도 6(b)에 있어서 사선의 해칭이 있는 영역은 50mm×50mm의 최소 시야를 사용해서 주사했을 때에 크기가 160㎛인 이물(41)을 검출할 수 있는 영역(검출 감도가 160㎛ 미만인 영역)이다.
도 6을 사용해서 설명한 방법에서는 50mm×50mm의 시야를 사용하는 주사를 2회 행하고 있다. 이것에 대하여, 여기에 나타낸 기기 구성을 사용하고, 측단부 D와 중간 위치 C 사이의 크기가 160㎛ 이상인 이물(41)을 1회의 검사로 검출하고자 하면, 도 6(a)의 경우와 마찬가지로 FOD를 20mm로 할 필요가 있고, 이 때, 측단부 D에서의 시야 사이즈는 20mm이므로, 20mm×20mm의 시야를 사용하는 주사를 1회 행할 필요가 있다. 50mm×50mm의 시야의 면적은 2500mm2이고, 20mm×20mm의 시야의 면적인 400mm2보다 6배 이상 넓으므로, 도 6을 사용해서 설명한 방법쪽이, 주사를 2회 행한다고 하여도 측단부 D와 중간 위치 C 사이의 이물을 1회의 주사로 검출하는 경우에 비해서 전체로서의 측정 시간을 단축할 수 있다.
또한, 도 6(a)와 도 6(b)에 있어서, 측단부 D(부호 16)로부터 필름 릴의 중간 위치 C까지에 대해서 설명했지만, 타방의 측단부로부터 필름 릴의 중간 위치 C까지에 대해서도 마찬가지로 검사하는 것이 바람직하다. 이 때, 제 1 이물 검지 공정과 제 2 이물 검지 공정의 이외에, 제 3 이물 검지 공정과 제 4 이물 검지 공정을 포함하는 것이 바람직하다. 제 3 이물 검지 공정에는 제 3 방사선원(23)과 제 3 검출기(28)를 포함하고, 제 4 이물 검지 공정에는 제 4 방사선원(24)과 제 3 검출기(29)를 포함하도록 구성한다. 그리고, 제 3 이물 검지 공정과 제 4 이물 검지 공정의 FID와 FOD에 대해서는 제 1과 제 2 이물 검지 공정과는 다른 값이고, 또한, FID 및 FOD가 같은 값이 되도록 조정한다. 필름 릴의 양 측면으로부터, 2세트의 이물 검지 공정을 사용하여 필름 릴의 두께 방향 전체를 커버하는 검사 방법이 제공된다.
(이물에 대해서)
본 발명을 사용해서 검출 가능한 이물의 재질로서는 예를 들면, 금속(Cu, SUS, Fe 등) 및 그들의 산화물, 실리카 등이 열거되지만, 이물없는 개소를 투과한 X선 강도(편차 포함)에 비하여 이물이 있는 개소를 투과한 X선 강도에 유의차가 있으면(=S/N비가 높으면) 상기에 한하지 않고 검출 가능하다. 또한, 일반적으로, 이물의 비중이 클수록 투과 후의 X선 강도는 작고, S/N비가 높아져 검출하기 쉬운 경향이 있다. 또한, 두께 T가 클수록 필름 투과 후의 X선 강도 불균일은 적산되어 커지기 때문에, 동일 이물이라도 S/N비는 작아져 검출하기 어려워지는 경향이 있다.
(방사선 투과 검사 장치의 제 1 실시형태)
다음에, 상술한 방사선 투과 검사 방법을 실시하기 위해서 사용되는 방사선 투과 검사 장치에 대해서 설명한다. 도 7은 방사선 투과 검사 장치의 제 1 실시형태를 나타내는 도면이고, (a)는 평면도, (b)는 정면도이다. 코어(11)의 외주면에 장척의 필름이 복수 둘레 권회된 필름 릴(10)을 검사 대상물로서 분리 가능하게 유지하는 유지부(46)가 설치되어 있다. 유지부(46)는 코어(11)의 중심축(13)이 수평이 되도록 코어(11)를 통해서 필름 릴(10)을 유지한다. 유지부(46)에는 필름 릴(10)을 중심축(13)의 둘레로 회전시키기 위한 회전 구동부(47)도 설치되어 있다.
필름 릴의 일방측의 측면을 측단부 A, 타방측의 측면을 측단부 B로서, 필름 릴(10)의 일방의 측단부를 향하는 위치에 필름 릴(10)을 향해서 X선을 조사하는 방사선원(21)이 형성되고, 필름 릴(10)의 타방의 측단부를 향하는 위치이며 방사선원(21)로부터의 X선의 광축(31)의 연장 상에는 필름 릴(10)을 투과한 X선을 검출하는 검출기(26)가 설치되어 있다. 방사선원(21)과 검출기(26)에 의해 제 1 측정부가 구성되어 있다. 즉, 제 1 측정부는 상기 필름 릴의 측단부 A부터 입사하고, 릴을 투과해서 측단부 B로부터 출사하도록 배치된 방사선을 조사하는 제 1 방사선원과, 측단부 B로부터 출사된 방사선을 검출하는 제 1 검출기로 이루어진다. 동일하게, 필름 릴(10)의 타방의 측단부를 향하는 위치이며 제 1 검출기(21)로부터 이간된 위치에는 필름 릴(10)을 향해서 X선을 조사하는 방사선원(22)이 설치되고, 필름 릴(10)의 일방의 측단부를 향하는 위치이며 방사선원(22)으로부터의 X선의 광축(31)의 연장 상에는 필름 릴을 투과한 X선을 검출하는 검출기(27)가 설치되어 있다. 방사선원(22)과 검출기(27)에 의해 제 2 측정부가 구성되어 있다. 즉, 제 2 측정부는 상기 필름 릴의 측단부 B로부터 입사하고, 릴을 투과해서 측단부 A로부터 출사하도록 배치된 방사선을 조사하는 제 2 방사선원과, 측단부 A로부터 출사된 방사선을 검출하는 제 2 검출기로 이루어진다.
검출기(26, 27)는 모두, 이미징 플레이트 등의 2차원 검출 장치에 의해 구성되어 있다. 제 1 측정부에서의 X선의 광축(31)과 제 2 측정부에서의 X선의 광축(31)은 모두 코어(11)의 중심축(13)에 평행하고, 또한 이들의 광축(31)과 코어(11)의 중심축(13)은 동일한 수평면 내에 있다.
이하의 설명에 있어서, 코어(11)의 중심축(13)에 평행한 방향을 x방향이라 하고, 수평면 내에 있어서 x방향과 직교 하는 방향을 y방향이라 한다. 방사선원(21, 22)은 각각, 방사선원(21, 22)의 높이를 유지한 채 방사선원(21, 22)을 수평면 내에서 x방향으로 이동시키는 조정 스테이지(51, 52)가 부착되어 있다. 동일하게 검출기(26, 27)는 각각, 검출기(26, 27)의 높이를 유지한 채 검출기(26, 27)를 수평면 내에서 x방향으로 이동시키는 조정 스테이지(56, 57)에 부착되어 있다. 제 1 측정부에 있어서, 조정 스테이지(51)에 의해 방사선원(21)을 x방향으로 이동시킴으로써 FOD(방사선원과 필름 릴(10)의 방사선원을 향한 측단부의 이간 거리)를변화시킬 수 있고, 조정 스테이지(51)에 의한 방사선원(21)의 x방향으로의 이동 및 조정 스테이지(56)에 의한 검출기(26)의 x방향으로의 이동 중 적어도 일방을 행함으로써, FID(방사선원과 검출기의 이간 거리)를 변화시킬 수 있다. 마찬가지로 제 2 측정부에 대해서도 그 FID 및 FOD를 조정할 수 있다. 조정 스테이지(51, 52, 56, 57)의 이동량을 제어하는 제어부(50)(도 7(a)에는 도시하지 않음)가 설치되어 있고, 제어부(50)는 제 1 측정부에 있어서의 FID 및 FOD와 제 2 측정부에 있어서의 FID 및 FOD가 동일하게 되도록 제어를 행하는 것이 바람직하다.
필름 릴(10)에서의 반경 방향에서의 X선의 조사 위치를 변화시키기 위해서, 이동 스테이지(61, 62)(도 7(b)에는 도시하지 않음)가 설치되어 있다. 조정 스테이지(51, 56)는 이동 스테이지(61)에 부착되어 있고, 이동 스테이지(61)는 제 1 측정부의 방사선원(21) 및 검출기(26)가 각각 부착되어 있는 조정 스테이지(51, 56)를 일체적으로 y방향으로 이동시킨다. 동일하게, 조정 스테이지(52, 57)가 이동 스테이지(62)에 부착되어 있고, 이동 스테이지(62)는 제 2 측정부의 방사선원(22) 및 검출기(27)가 각각 부착되어 있는 조정 스테이지(52, 57)를 일체적으로 y방향으로 이동시킨다. 이 때, 이동 스테이지(61, 62)는 필름 릴(10)의 중심(즉, 코어(11)의 중심축(13)의 위치)으로부터 제 1 측정부에 있어서의 방사선의 광축(31)까지의 거리와 상기 제 2 측정부까지의 거리(31)가 항상 같게 되도록 서로 이동하는 것이 바람직하다.
또한, 이 방사선 투과 검사 장치에는 검출기(26, 27)에서의 검출 결과에 기초하여, 도 4 및 도 5를 사용해서 설명한 원리에 의해 필름 릴(10) 내의 검출된 이물의 크기를 계산하는 처리부(65)가 설치되어 있다.
도 7에 나타낸 방사선 투과 검사 장치에서는 조정 스테이지(51, 52, 56, 57)에 의해 제 1 측정부 및 제 2 측정부의 FID 및 FID를 조정한 후에, 회전 구동부(47)에 의해 필름 릴(10)을 회전시키고, 또한, 이동 스테이지(61, 62)에 의해 필름 릴(10)의 반경 방향에서의 X선의 조사 위치를 변화시키는 것에 의해, 필름 릴(10)에 권회된 필름의 전체에 걸쳐 본 발명에 기초하는 방사선 투과 검사 방법을 실행할 수 있다. 이 장치에서는 X선의 조사 방향이 서로 역방향의 제 1 측정부 및 제 2 측정부를 사용하고, 동시에 방사선 투과 검사를 행함으로써, 필름 릴(10)의 일방의 측단부와 타방의 측단부, 즉 표면과 이면을 반전시키지 않고, 단시간으로 필름 릴(10)에 권회된 필름의 전체에 걸쳐 이물의 검사를 행할 수 있다. 또한, 방사선원(21)(22)과 검출기(26)(27) 사이에는 필름 릴(10) 이외의 X선의 투과를 저해 또는 감쇠시키는 부재가 설치되어 있지 않으므로, 노이즈의 영향을 억제하면서 선명한 화상을 얻을 수 있다.
(방사선 투과 검사 장치의 제 2 실시형태)
도 7을 사용해서 설명한 방사선 투과 검사 장치에서는 필름 릴(10)은 코어(11)의 중심축(13)이 수평이 되도록 유지되어 있었지만, 중심축(13)이 수직해지도록 필름 릴(10)을 유지하는 구성으로 할 수도 있다. 도 8에 정면도를 나타내는 방사선 투과 검사 장치에서는 유지부(46)에 의해, 코어(11)의 중심축(13)이 수직하게 되도록 필름 릴(10)이 분리 가능하게 유지되어 있다. 이 때, X선의 광축도 수직하게 되므로, 조정 스테이지를 사용해서 방사선원(21, 22)이나 검출기(26, 27)의 위치를 조정할 수는 없다. 그래서, 도 8에 나타내는 방사선 투과 검사 장치에서는 제 1 측정부에 관하여 C자 형상 또는 コ자 형상으로 형성된 부착 부재(66)의 양 단에, 각각 조정 부재(71, 76)를 통해서 방사선원(21) 및 검출기(26)가 서로 대면하도록 부착되어 있다. 마찬가지로 제 2 측정부에 관하여 C자 형상 또는 コ자 형상의 부착 부재(67)의 양 단에, 각각 조정 부재(72, 77)를 통해서 방사선원(22) 및 검출기(27)가 부착되어 있다. 조정 부재(71, 72, 76, 77)는 FID 및 FOD를 조정하기 위한 것이고, 도 7의 장치와 마찬가지로 제어부(50)(도 8에는 도시하지 않음)에 의해 제어된다. 그리고, 이동 스테이지(61, 62)가 각각 부착 부재(66, 67)를 필름 릴(10)의 반경 방향으로 이동시킨다. 도 8에 나타내는 방사선 투과 검사 장치에 있어서도, 도 7에 나타낸 방사선 투과 검사 장치와 마찬가지로 해서 필름 릴(10) 중의 이물을 검출할 수 있다. 또한, 검출기(26, 27)에서의 검출 결과에 기초해서 이물의 크기를 계산하는 처리부를 설치해도 좋다. 이 예에 있어서도, 방사선원(21)(22)과 검출기(26)(27) 사이에는 필름 릴(10) 이외의 X선의 투과를 저해 혹은 감쇠시키는 부재가 설치되어 있지 않으므로 노이즈의 영향을 억제하면서 선명한 화상을 얻을 수 있다. 따라서, 제 2 실시형태에서는 유지부(46)로서 필름 릴(10)에 있어서 X선이 투과하는 부분도 포함시켜서 적재하는 테이블 형상의 부재를 사용해도 되지만, 그 경우에는 검출기(26)(27)에 테이블의 투과 화상이 백그라운드 신호로서 검출되어서 S/N비의 저하로 연결되어버리므로, 상술과 같이 필름 릴(10)의 중심축(13)을 유지하는 구성이 바람직하다.
(방사선 투과 검사 장치의 제 3 실시형태)
도 7에 나타낸 방사선 투과 검사 장치는 방사선원(21)이 검출기(27)로 이루어지는 제 1 측정부와, 방사선원(22)이 검출기(27)로 이루어지는 제 2 측정부의 2개의 측정부를 구비하고 있다. 그러나, 본 발명에 기초하는 방사선 투과 검사 장치에서는 측정부의 수를 더욱 늘려서 동시에 이물 검지 공정을 실행함으로써, 검사 시간을 더욱 단축할 수 있다. 도 9은 도 7에 나타내는 장치에 대하여 2개의 측정부를 추가하고, 합계로 4개의 측정부를 갖는 방사선 투과 검사 장치를 나타내고 있다. 도 9에서는 방사선원과 검출기의 배치를 명확히 하기 위해서, 필름 릴(10)의 일방의 측단부측으로부터 본 측면도로서, 코어(11)를 포함하는 필름 릴(10)과 방사선원(21∼24)과 검출기(26∼29)만이 나타내어져 있다. 도면에 있어서 파선으로 나타내어져 있는 요소는 필름 릴(10)의 타방의 측단부측에 위치하고 있고, 일방의 측단부측으로부터 본 경우에는 필름 릴(10)에 은폐되어 보이지 않는 요소이다.
도 9에 나타내는 방사선 투과 검사 장치에서는 도 7에 나타내는 바와 같이 이미 제 1 측정부와 제 2 측정부가 설치되어 있다고 하고, 필름 릴(10)의 일방의 측단부를 향하는 위치이며 방사선원(21)과 제 2 검출기(27)로부터 이간된 위치에, 필름 릴(10)을 향해서 X선을 조사하는 방사선원(23)이 설치되어 있다. 필름 릴(10)의 타방의 측단부를 향하는 위치이며 방사선원(23)로부터의 X선의 광축의 연장 상에는 필름 릴(10)을 투과한 X선을 검출하는 검출기(28)가 설치되어 있다. 방사선원(23)과 검출기(28)에 의해 제 3 측정부가 구성된다. 또한, 필름 릴(10)의 타방의 측단부를 향하는 위치이며 방사선원(22) 및 검출기(26, 28)로부터 이간된 위치에, 필름 릴(10)을 향해서 방사선을 조사하는 방사선원(24)이 설치되고, 필름 릴(10)의 일방의 측단부를 향하는 위치이며 방사선원(24)으로부터의 X선의 광축의 연장 상에는 필름 릴(10)을 투과한 X선을 검출하는 검출기(29)가 설치되어 있다. 방사선원(24)과 검출기(29)에 의해 제 3 측정부가 구성된다. 제 1 측정부, 제 2 측정부, 제 3 측정부 및 제 4 측정부는 동일한 FID를 갖도록 구성되어 있다.
특히, 도 9에 나타내는 방사선 검사 장치에서는 각 측정부가 동일한 FOD를 가져서 측정부마다의 주사 범위를 좁게 해서 전체로서의 검사 시간을 짧게 하도록 해도 된다. 그러나, 이 장치에서는 제 1 측정부와 제 2 측정부가 동일한 FOD를 갖고, 제 3 측정부는 제 1 측정부보다도 큰 FOD를 갖고, 제 4 측정부는 제 2 측정부보다도 큰 FOD를 갖도록 구성함으로써, 도 6을 사용해서 설명한 측단부와 두께 방향의 중간 위치 사이의 두께 방향으로 복수의 영역으로 분할하여 이물을 검출하는 방법을 실시하는 것이 가능하게 된다.
(방사선 투과 검사 장치의 제 4 실시형태)
도 7, 도 8 및 도 9에 나타낸 방사선 투과 검사 장치는 방사선원과 검출기로이루어지는 측정부를 복수 갖는다. 그러나, 복수의 측정부를 사용할 수 없는 경우도 있다. 1개의 측정부밖에 사용할 수 없는 경우에는 필름 릴(10)의 일방의 측단부로부터 X선을 조사하는 경우와 타방의 측단부로부터 X선을 조사하는 경우를 스위칭하는 어떠한 스위칭 기구가 필요하다. 도 10은 1개의 측정부와 스위칭 기구를 구비하는 방사선 투과 검사 장치를 나타내고 있다.
코어(11)의 중심축(13)이 수평하게 되도록 코어(11)를 통해서 필름 릴(10)을 분리 가능하게 유지하는 유지부(46)가 설치되어 있다. 유지부(46)에는 필름 릴(10)을 중심축(13)의 둘레로 회전시키기 위한 회전 구동부(47)도 설치되어 있다. 필름 릴(10)의 일방의 측단부를 향하는 위치에 필름 릴(10)을 향해서 X선을 조사하는 방사선원(21)이 설치되고, 필름 릴(10)의 타방의 측단부를 향하는 위치이며 방사선원(21)로부터의 X선의 광축(31)의 연장 상에는 필름 릴(10)을 투과한 X선을 검출하는 검출기(26)가 설치되어 있다. 광축(31)은 코어(11)의 중심축(13)과 평행하게 되도록 설정되어 있다. 방사선원(21)과 검출기(26)에 의해 측정부가 구성되어 있다. 여기에서는 C자 형상 또는 コ자 형상으로 형성된 부착 부재(66)의 양 단에, 각각 조정 부재(71, 76)를 통해서 방사선원(21) 및 검출기(26)가 서로 대면하도록 부착되어 있다. 조정 부재(71, 76)는 FID 및 FOD를 조정하기 위한 것이다. 광축(31)의 위치를 필름 릴(10)의 반경 방향으로 이동시키기 위해서, 부착 부재(66)를 도시 상하 방향으로 이동시키는 상하 이동부(81)가 설치되고, 부착 부재(66)는 상하 이동부(81)에 대하여 매달 수 있도록 접속되어 있다. 또한, 코어(11)의 중심축(13)에 수직한 축의 둘레로 방사선원(21)을 필름 릴(10)에 대하여 상대적으로 180°회전시키기 위해서, 스위칭부(82)가 설치되어 있다. 예를 들면, 스위칭부(82)는 방사선 투과 검사 장치를 설치하는 공간의 천장에 부착되고, 상하 이동부(81)의 상단이 스위칭부(82)에 접속된다.
도 10에 나타낸 방사선 투과 검사 장치에서는 조정 부재(71, 76)에 의해 FOD 및 FID를 조정한 후에, 회전 구동부(47)에 의해 필름 릴(10)을 회전시키고, 또한, 상하 이동부(81)에 의해 필름 릴(10)의 반경 방향에서의 X선의 조사 위치를 변화시킴으로써, 필름 릴(10)에 권회된 필름의 전체를 X선으로 조작할 수 있다. 본 발명에 기초하는 방사선 투과 검사 방법을 실시하기 위해서는 필름 릴(10)에 있어서 X선이 입사하는 측을 반전시키지 않으면 안되지만, 그것을 위해서는 상하 이동부(81)에 의해 방사선원(21)이나 검출기(26)가 필름 릴(10)에 기계적으로 간섭하는 일이 없는 위치에까지 부착 부재(66)를 상방으로 끌어 올리고, 그 후, 스위칭부(82)에 의해 부착 부재(66)의 방향을 수평면 내에서 180°회전시키고, 회전 후, 다시 부착 부재(66)를 하강시켜서 다음 조사를 행하도록 하면 된다.
도 10에 나타낸 방사선 투과 검사 장치는 방사선원과 검출기를 각각 1개밖에 필요로 하지 않으므로, 방사선원이나 검출기의 비용이 문제가 되는 경우에는 유효한 장치이다.
(미다공막의 제조 방법)
다음에, 상술한 방사선 투과 검사 방법에 의하여 양부를 판정하는 미다공막의 제조 방법에 대해서 설명한다. 미다공막으로서 폴리올레핀 미다공막을 제조하는 경우, 우선, 폴리올레핀 수지에 유통 파라핀 등의 가소제를 첨가해서 2축 압출기 등에 의해 이들을 용융 혼련하고, 폴리올레핀 용액을 얻는다. 그리고, T형 다이 등의 구금을 사용해서 폴리올레핀 용액을 토출하고, 캐스트 냉각 장치 등에 의해 냉각해서 겔형상 시트를 얻는다. 겔형상 시트를 기계방향(MD) 및 폭방향(TD)으로 연신해서 연신 시트로 하고, 그 후, 세정 용제 등을 사용해서 연신 시트로부터 가소제를 용해 제거함으로써, 미다공막 필름을 얻는다. 폴리올레핀 용액의 토출로부터 가소제의 용해 제거까지의 연속 공정으로 실행함으로써, 미다공막 필름은 장척의 필름으로서 얻어지기 때문에, 이 미다공막 필름을 코어(11)의 외주면에 권회함으로써, 필름 릴(10)이 얻어진다. 그 후, 상술한 방사선 투과 검사 방법의 어느 1개를 실시해서 필름 릴(10)에 포함되는 이물의 검사를 실시한다. 검사의 결과, 합격품으로 판정된 것이 출하된다.
산업상의 이용 가능성
본 발명의 검사 방법을 적용하는 제조 공정은 폴리올레핀제 배터리 세퍼레이트 필름에 한정되지 않고, 코팅 세퍼레이터, 부직포제 배터리 세퍼레이터, 콘덴서용 필름, MLCC 이형용 필름, 고정밀도 여과 용도로서 사용되는 폴리올레핀 미다공 필름 등의 제조 공정에도 적합하다.
10 필름 릴
11 코어
12 필름
13 코어의 축
14 필름 릴의 측단부 A
15 필름 릴의 측단부 B
16 필름 릴의 측단부 D
21 제 1 방사선원
22 제 2 방사선원
23 제 3 방사선원
24 제 4 방사선원
26 제 1 검출기
27 제 2 검출기
28 제 3 검출기
29 제 4 검출기
31 광축
32 X선의 조사 범위
41 이물
42 상
46 유지부
47 회전 구동부
50 제어부
51, 52, 56, 57 조정 스테이지
61,62 이동 스테이지
65 처리부
66,67 부착 부재
71, 72, 76, 77 조정 부재
81 상하 이동부
82 스위칭부
C 필름 릴의 두께 방향의 중심 위치
T 필름 릴의 두께

Claims (18)

  1. 코어의 외주면에 장척의 필름이 복수 둘레 권회된 필름 릴을 검사 대상으로 한 방사선 투과 검사 방법으로서, 릴의 일방측의 측면을 측단부 A, 타방측의 측면을 측단부 B로 하고,
    제 1 방사선원으로부터 조사되고, 상기 필름 릴의 측단부 A로부터 입사되고, 릴 중을 투과하고, 측단부 B로부터 출사되는 방사선을 제 1 검출기로 검출하여 이물에 관한 정보를 얻는 제 1 이물 검지 공정과,
    제 2 방사선원으로부터 조사되고, 상기 필름 릴의 측단부 B로부터 입사되고, 릴 중을 투과하고, 측단부 A로부터 출사되는 방사선을 제 2 검출기로 검출하여 이물에 관한 정보를 얻는 제 2 이물 검지 공정을 포함하는 방사선 투과 검사 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 방사선원과 제 1 검출기 사이의 거리(FID)와, 상기 제 2 방사선원과 제 2 검출기 사이의 거리(FID)가 동일하고, 또한
    제 1 방사선원과 측단부 A 사이의 거리(FOD)와, 제 2 방사선원과 측단부 B 사이의 거리(FOD)가 동일한 방사선 투과 검사 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 FID와 FOD가 식(1)을 충족하는 것을 특징으로 하는 방사선 투과 검사 방법.
    0.2≤(T+2FOD)/2FID≤0.5 …(1)
    여기서, T는 필름 릴의 두께를 나타낸다.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제 1 이물 검지 공정으로부터 얻어진 이물 정보와 제 2 이물 검지 공정으로부터 얻어진 이물 정보로부터, 필름 릴 중에 혼입된 이물의 위치 정보 및 이물의 크기를 구하는 방사선 투과 검사 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 이물 검지 공정과 상기 제 2 이물 검지 공정을 동시에 실행하는 이물의 방사선 투과 검사 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제 1 방사선원을 제 2 방사선원으로서 사용하는 방사선 투과 검사 방법.
  7. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    제 3 방사선원으로부터 조사되고, 상기 필름 릴의 측단부 A로부터 입사되고, 릴 중을 투과하고, 측단부 B로부터 출사되는 방사선을 제 3 검출기로 검출하여 이물에 관한 정보를 얻는 제 3 이물 검지 공정과,
    제 4 방사선원으로부터 조사되고, 상기 필름 릴의 측단부 A로부터 입사되고, 릴 중을 투과하고, 측단부 B로부터 출사되는 방사선을 제 4 검출기로 검출하여 이물에 관한 정보를 얻는 제 4 이물 검지 공정을 더 구비하고,
    상기 제 3 방사선원과 측단부 A 사이의 거리(FOD) 및 상기 제 4 방사선원과 측단부 B 사이의 거리(FOD)가, 상기 제 1 방사선원과 측단부 A 사이의 거리(FOD) 및 상기 제 2 방사선원과 측단부 B 사이의 거리(FOD)와는 다른 거리인 방사선 투과 검사 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 이물 검지 공정으로부터 얻어진 정보와 상기 제 2 이물 검지 공정으로부터 얻어진 정보에 기초하여 이물의 크기를 계산하는 공정을 더 갖는 방사선 투과 검출 방법.
  9. 코어의 외주면에 장척의 필름이 복수 둘레 권회된 필름 릴을 검사 대상으로 할 수 있는 방사선 투과 검사 장치로서, 릴의 일방측의 측면을 측단부 A, 타방측의 측면을 측단부 B로 하고,
    상기 필름 릴의 코어를 파지하는 유지부와,
    상기 필름 릴의 측단부 A로부터 입사되고, 릴을 투과해서 측단부 B로부터 출사되도록 배치된 방사선을 조사하는 제 1 방사선원과, 측단부 B로부터 출사된 방사선을 검출하는 제 1 검출기로 이루어지는 제 1 측정부와,
    상기 제 1 검출기로부터 이간된 위치에 설치되어서 상기 필름 릴의 측단부 B로부터 입사되고, 릴을 투과해서 측단부 A로부터 출사되도록 배치된 제 2 방사선원과, 측단부 A로부터 출사된 방사선을 검출하는 제 2 검출기로 이루어지는 제 2 측정부를 구비한 방사선 투과 검사 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    제 1 측정부의 방사선원과 검출기의 위치 및 제 2 측정부의 방사선원과 검출기의 위치를 조정하는 조정부를 구비하고, 상기 제 1 방사선원과 측단부 A 사이의 거리(FOD) 및 상기 제 2 방사선원과 측단부 B 사이의 거리(FOD)가 동일하고, 또한 상기 제 1 방사선원과 검출기 사이의 거리(FID) 및 상기 제 2 방사선원과 검출기 사이의 거리(FID)가 동일하도게 되도록 위치를 조정하는 제어부를 더 구비한 방사선 투과 검사 장치.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 측정부 및 상기 제 2 측정부를 상기 필름 릴의 반경 방향으로 이동시키는 이동부를 더 구비하는 방사선 투과 검사 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 이동부는 상기 필름 릴의 두께 방향의 중심으로부터 제 1 측정부까지의 거리와 상기 제 2 측정부까지의 거리가 항상 동일하게 되도록 상기 제 1 측정부 및 상기 제 2 측정부를 이동시키는 기구인 방사선 투과 검사 장치.
  13. 제 9 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 필름 릴의 둘레방향을 따라서 방사선에 의해 상기 필름 릴을 주사할 수 있도록 상기 제 1 측정부 및 상기 제 2 측정부를 상기 필름 릴의 축 둘레로 상대적으로 회전시키는 회전 기구를 구비하는 방사선 투과 검사 장치.
  14. 제 9 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 측정부에 의해 검출된 검출 결과와 상기 제 2 측정부에 의해 검출된 검출 결과에 기초하여 검출된 이물의 크기를 계산하는 처리부를 더 구비하는 방사선 투과 검사 장치.
  15. 제 9 항에 있어서,
    상기 필름 릴의 측단부 A로부터 입사되고, 릴을 투과해서 측단부 B로부터 출사되도록 배치된 방사선을 조사하는 제 3 방사선원과, 측단부 B로부터 출사된 방사선을 검출하는 제 3 검출기로 이루어지는 제 3 측정부와,
    상기 제 3 검출기로부터 이간된 위치에 설치되어서 상기 필름 릴의 측단부 B로부터 입사되고, 릴을 투과해서 측단부 A로부터 출사되도록 배치된 제 4 방사선원과, 측단부 A로부터 출사된 방사선을 검출하는 제 4 검출기로 이루어지는 제 4 측정부를 더 구비하고, 방사선원과 검출기의 이간 거리를 FID로 하고, 방사선원과 상기 필름 릴의 측단부 A의 이간 거리를 FOD로 하고,
    제 3 측정부의 FID는 상기 제 1 측정부의 FID와 동일하고, 제 3 측정부의 FOD는 상기 제 1 측정부의 FOD보다 크고, 또한 제 4 측정부의 FID는 상기 제 2 측정부의 FID와 동일하고, 제 4 측정부의 FOD는 상기 제 2 측정부의 FOD보다 크고, 또한 제 3 측정부의 FOD와 제 4 측정부의 FOD는 동일한 방사선 투과 검사 장치.
  16. 제 9 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    코어의 외주면에 장척의 필름이 복수 둘레 권회된 필름 릴을 검사 대상으로 할 수 있는 방사선 투과 검사 장치로서,
    상기 필름 릴의 코어 파지하는 유지부와,
    상기 필름 릴의 일방의 측단부로부터 입사되고, 릴을 투과해서 타방의 측단부로부터 출사되도록 배치된 방사선을 조사하는 방사선원과, 타방의 측단부로부터 출사된 방사선을 검출하는 검출기로 이루어지는 측정부와,
    상기 코어의 축에 수직한 축의 둘레로 상기 필름 릴을 방사선원에 대하여 상대적으로 180°회전시키도록 상기 측정부 및 상기 필름 릴의 적어도 일방을 이동시키는 스위칭부를 갖는 방사선 투과 검사 장치.
  17. 장척의 필름을 코어에 권회해서 필름 릴을 얻는 공정과, 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 기재된 방사선 투과 검사 방법에 의해 상기 필름 릴에 포함되는 이물의 검사를 행하는 이물 검지 공정을 포함하는 필름 릴의 제조 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 필름은 폴리올레핀 미다공 필름인 필름 릴의 제조 방법.
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