WO2019069686A1 - 構造物の検査装置 - Google Patents

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WO2019069686A1
WO2019069686A1 PCT/JP2018/034654 JP2018034654W WO2019069686A1 WO 2019069686 A1 WO2019069686 A1 WO 2019069686A1 JP 2018034654 W JP2018034654 W JP 2018034654W WO 2019069686 A1 WO2019069686 A1 WO 2019069686A1
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WO
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rod
ray
inspection apparatus
ray radiation
radiation device
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Application number
PCT/JP2018/034654
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English (en)
French (fr)
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貴広 谷野
和樹 重田
藤原 健
鈴木 良一
英俊 加藤
Original Assignee
東レ株式会社
国立研究開発法人産業技術総合研究所
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/02Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
    • G01N23/04Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/02Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
    • G01N23/06Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and measuring the absorption
    • G01N23/18Investigating the presence of flaws defects or foreign matter
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J35/00X-ray tubes
    • H01J35/02Details
    • H01J35/04Electrodes ; Mutual position thereof; Constructional adaptations therefor
    • H01J35/06Cathodes

Definitions

  • the present invention relates to an inspection apparatus for a structure.
  • X-ray image inspection capable of nondestructively inspecting the internal state of a structure is widely used as an inspection method for industrial products.
  • voids and impurities in the wall surface are inspected.
  • X-rays are usually irradiated from the outside of one of the wall surfaces of the structure, and an X-ray detector is disposed outside the opposing wall surfaces of the structure. Capture the image.
  • the obtained X-ray image has a problem that the image becomes unclear because the information of both wall surfaces is overlapped.
  • Patent Document 1 a configuration in which an X-ray source capable of self-running in the pipe is disposed inside the pipe and an X-ray detector is disposed outside.
  • Patent Document 2 a rod-anode rod-like X-ray source is known, in which a part of the X-ray radiation device is in the shape of a rod, electrons are made to fly inside the rod and the target near the tip of the rod is irradiated to emit X-rays.
  • Patent Document 1 Although the inspection method described in Patent Document 1 is applicable to the inspection of piping having a large inner diameter, it has been difficult to apply to the piping having a small internal diameter. This is based on the fact that conventional X-ray radiation devices can not be inserted into small-diameter pipes because of their large size. Further, the rod-anode type rod-like X-ray source described in Patent Document 2 and Non-patent Document 1 inserts a rod-like portion from a minute opening of a structure having a predetermined space inside, and X-rays from the inside. Although it is possible to irradiate, it is necessary to fly the electron emitted outside the rod-like part by flying it over a long distance to the target inside the rod-like part.
  • the present invention has been made in view of such conventional problems, and it is possible to precisely inspect the outer wall of a structure having a predetermined space therein even when the opening of the structure is small. It is an object of the present invention to provide an inspection apparatus for a structure.
  • An inspection apparatus of a structure for solving the above problems includes an X-ray radiation device having an X-ray tube and a high voltage generator including an electron emitter and a target, and an X-ray detector.
  • the inspection apparatus for a structure wherein the X-ray radiation device has a rod-like portion having a thickness of 5 cm or less, the X-ray tube of the X-ray radiation device exists in the rod-like portion, and the length of the rod-like portion
  • FIG. 1 is a schematic view for explaining an X-ray radiation apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic view for explaining a modified example of the X-ray radiation device of one embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic view for explaining an inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic view for explaining a conventional inspection apparatus.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view between x-x 'of FIG.
  • An inspection apparatus is an inspection apparatus for a structure, and includes an X-ray radiation apparatus and an X-ray detector.
  • FIG. 1 is a schematic view for explaining an X-ray radiation device 2 (see FIG. 3) included in an inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the X-ray radiation device 2 has an X-ray tube 21 and a high voltage generator 22.
  • the X-ray tube 21 contains an electron emitter 24 and a target 25.
  • the X-ray radiation device 2 has a rod-like portion 23 with a thickness of 5 cm or less.
  • the X-ray tube 21 is present in the rod portion 23.
  • the inspection apparatus has a drive unit (also referred to as a drive unit) for controlling the relative positional relationship between the X-ray radiation device 2 and the structure in a direction substantially parallel to the longitudinal direction of the rod portion 23. Each configuration will be described below.
  • the X-ray radiation apparatus of the present embodiment includes an X-ray tube 21 including an electron emitter 24 and a target 25, and a high voltage generator 22.
  • the X-ray radiation device has a rod-like portion 23 having a thickness of 5 cm or less.
  • the X-ray tube 21 includes the electron emitter 24 and the target 25 and is provided in a rod-like portion 23 described later. Therefore, the X-ray radiation device can be reduced in size and weight as a whole. As a result, the entire inspection apparatus including the drive means can be miniaturized.
  • the X-ray tube 21 preferably transmits X-rays by transmitting through the window material highly transparent to X-rays. According to such a configuration, the intensity of X-rays emitted from the X-ray tube 21 becomes higher. As a result, the inspection apparatus can further shorten the inspection time. In addition, the inspection apparatus can irradiate lower energy X-rays, and high-contrast X-rays can be used even when inspecting materials having high transparency to high-energy X-rays, such as resins, which are easily degraded in image contrast. Line images can be obtained, and more precise inspection is possible.
  • the electron emitter 24 of the present embodiment is not particularly limited.
  • the electron emitter 24 is a cold cathode electron source, a hot cathode electron source, or the like.
  • the electron emitter 24 of the present embodiment is preferably a cold cathode electron source. Since the electron emitter 24 contained in the conventional X-ray tube needs to have a heating mechanism for heating the electrode because it is a hot cathode electron source, there is a problem that the size of the X-ray tube becomes large. On the other hand, in the inspection apparatus, by using a cold cathode electron source, the size of the X-ray tube 21 can be reduced, and an X-ray radiation apparatus which can be inserted from a small opening can be manufactured. .
  • the electron emitter 24 of the present embodiment is preferably a carbon film having a protrusion made of carbon. Since such an electron emitter 24 serves as a cold cathode electron source, the size of the X-ray tube 21 can be reduced.
  • the method for producing such a carbon film is not particularly limited.
  • the carbon film can be produced by forming a mixed gas of hydrogen gas and methane gas as a raw material on a substrate such as stainless steel using a plasma CVD apparatus.
  • the film forming conditions at this time are as follows: hydrogen gas is introduced into the plasma CVD apparatus, the internal pressure is gradually reduced to 30 torr, and the oxide film on the substrate surface is removed, and then mixed gas of hydrogen gas and methane gas Is introduced, and the internal pressure is gradually raised to 75 torr to form a carbon film.
  • the obtained carbon film had projections made of carbon. With such a projection, an electric field is concentrated on the projection by voltage application, and the electron is easily emitted, so that it can be used as a cold cathode electron source.
  • the target 25 is a member that generates X-rays by the collision of electrons emitted from the electron source.
  • the target 25 is not particularly limited.
  • the target 25 is a tungsten target, a molybdenum target, a rhodium target or the like.
  • a tungsten target is preferable because it has a high melting point and thus is hardly deteriorated due to heat generated by collision of electrons.
  • FIG. 2 is a schematic view for explaining a modification of the X-ray radiation device of the embodiment.
  • the X-ray tube 21 may be a triode having one auxiliary electrode 29 between the electron emitter 24 and the target 25.
  • the X-ray tube 21 is present in the rod portion 23.
  • the rod-shaped portion 23 is as thin as 5 cm or less, and as the rod-shaped portion 23 is thinner, when high voltage is applied to the X-ray tube 21, discharge to the outside of the rod-shaped portion 23 is more likely to occur.
  • the X-ray tube 21 is a double-pole tube shown in FIG.
  • the X-ray tube 21 can be used at a high tube voltage, and the inspection range can be expanded to a metal member or the like that requires more permeability. . Further, in the case of using the X-ray tube shown in FIG. 2 at the same tube voltage, it is possible to make the rod-like portion 23 thinner.
  • the material of the outer wall of the X-ray tube 21 is a highly insulating material such as ceramic.
  • the X-ray tube 21 is maintained with a high degree of vacuum after vacuum sealing, and the life tends to be long. In this case, x-rays are emitted through the ceramic outer wall. Therefore, as a material of the outer wall of the X-ray tube 21, it is preferable to use alumina ceramic having relatively high X-ray permeability.
  • a high X-ray transparent material such as beryllium, boron carbide or carbon for a part of the outer wall of the X-ray tube 21 and emit X-rays from these high X-ray transparent material locations.
  • a high X-ray transparent material such as beryllium, boron carbide or carbon
  • By emitting X-rays from the high X-ray transparent material low energy X-rays can be extracted more efficiently than when X-rays are emitted through the ceramic outer wall. Thereby, the contrast of the X-ray image may be improved particularly in the inspection of the resin material or the like, and an accurate inspection may be performed with a smaller amount of X-ray irradiation.
  • a high X-ray transparent material such as beryllium
  • Direct bonding and sealing methods are conceivable.
  • this method may have difficulty bonding the ceramic to the high x-ray transparent material and tends to make vacuum sealing difficult. Therefore, it is preferable to join the ceramic and the high X-ray transparent material such as beryllium through a metal such as stainless steel.
  • a metal such as stainless steel has good adhesion to both the ceramic and the high X-ray transparent material, and bonding via the metal makes the vacuum leak unlikely to occur. At this time, it is preferable that the metal and the target be electrically equipotential.
  • the rod-like portion 23 is a member that constitutes a part of the X-ray radiation device.
  • the rod-shaped portion 23 may be a housing that constitutes the appearance of the X-ray radiation device.
  • the shape of the rod-like portion 23 may, for example, be cylindrical or prismatic.
  • the thickness of the rod-like portion 23 refers to the maximum distance between the points of intersection of two points on the outer periphery of the cross section with respect to any straight line passing the barycentric position of the cross section in the cross section perpendicular to the long axis direction of the rod-like portion 23 Say.
  • the cross-sectional shape is a true circle, it is the diameter of a circle, if it is an ellipse, it is the major axis of an ellipse, and if it is a rectangle, it is the diagonal length of a rectangle.
  • the rod-like portion 23 is preferably an outer wall made of a pipe-like member having a predetermined space inside.
  • the X-ray tube 21 can be inserted from the opening of such a pipe-like member. The opening is then sealed to produce the rod-shaped portion 23 of the present embodiment.
  • the material of the outer wall of the rod-like portion 23 is not particularly limited.
  • the material of the outer wall is preferably a resin such as an acrylic resin because it has high X-ray permeability and insulation.
  • the rod-shaped part 23 has insulation oil or resin inside. With such a configuration, it is possible to use a thin wire with relatively low voltage resistance as the wire (electric wire 28) for supplying a high voltage to the X-ray tube 21. As a result, it is possible to make the rod-like portion 23 thinner.
  • the dimension of the rod-shaped portion 23 may be 5 cm or less, preferably 4 cm or less, and more preferably 3 cm or less.
  • the X-ray radiation device inserts the structure having a predetermined space therein even if the opening of the structure has a small opening. And the outer wall can be inspected precisely.
  • the length of the rod-like portion 23 is not particularly limited. As an example, the length of the rod-like portion 23 is preferably such that the length (aspect ratio) to the thickness is 3 or more, and more preferably 10 or more.
  • the X-ray radiation device can be inserted to the deep part of the structure having a predetermined space inside, and a wide range of the structure can be inspected.
  • the aspect ratio of the rod-shaped portion 23 refers to a value obtained by dividing the length of the rod-shaped portion 23 by the thickness of the rod-shaped portion 23.
  • the rigidity of the rod portion 23 is not particularly limited.
  • the rod portion 23 may be substantially rigid in its entirety.
  • the rod-shaped portion 23 when driving the X-ray radiation apparatus by the driving means described later, only the end portion of the rod-shaped portion 23 is gripped and driven, without using any other supporting member The portion 23 can be accurately positioned at a predetermined position in the structure.
  • the rod-shaped part 23 may be flexible in part. Since part of the rod-shaped portion 23 is flexible, even if the length of the rod-shaped portion 23 is long, the portion other than the insertion portion into the structure can be wound in a narrow range, and the rod-shaped portion The size of the device can be reduced as compared with the case where 23 is a rigid body.
  • the structure is not particularly limited. If an example is given, a structure is piping, a tank, etc.
  • the inspection apparatus of the structure of this embodiment has a drive part.
  • the drive unit mainly includes, for example, a motor connected to a power supply (may be provided outside), and an operation unit connected to the motor to operate the rod-like portion 23.
  • the operating unit can be driven by a motor and driven in any direction.
  • the drive unit controls the relative positional relationship between the X-ray radiation device and the structure in a direction substantially parallel to the longitudinal direction of the rod portion 23.
  • the inspection apparatus can appropriately control the relative positional relationship with respect to the structure by the drive unit, and can precisely image and inspect a wide range of the structure.
  • High voltage generator 22 is a member that generates a high voltage to accelerate electrons generated from the electron emitter 24 to a speed required for X-ray generation.
  • High-voltage generating device 22 can be configured, for example, of power supply 27 and boosting circuit 26 for boosting the voltage from power supply 27. It is preferable that the X-ray radiation device of the present embodiment be provided with a booster circuit 26 which is a part of the high voltage generator 22 inside the rod-like portion 23.
  • the wiring necessary for applying the boosted voltage to the X-ray tube 21 is generally thick because high withstand voltage is required.
  • the booster circuit 26 inside the rod-like portion 23, it is possible to limit the location using the thick wire with high withstand voltage to the inside of the rod-like portion 23, and to thin the wire (electric wire 28) outside the rod-like portion 23. As a result, the X-ray radiation device is not easily upsized.
  • the booster circuit 26 and the X-ray tube 21 be disposed along the long axis direction of the rod-like portion.
  • the rod-shaped portion can be thinner than in the case where the X-ray tube and the booster circuit are arranged in the cross-sectional direction perpendicular to the long axis of the rod-shaped portion.
  • the X-ray tube and the booster circuit are disposed close to each other.
  • the length of the wiring to which a high voltage is applied can be shortened, so that the risk of applying a load to the bulb or the wiring due to the discharge from the wiring can be reduced.
  • the life of the X-ray radiation device tends to be long.
  • the members (for example, the power supply 27) other than the booster circuit 26 may be provided outside the rod-like portion 23.
  • the rod portion 23 can be configured to be thinner.
  • the X-ray radiation apparatus of the present embodiment is L1> L2, where L1 is the length of the rod-like portion 23 and L2 is the distance between the electron emitter 24 and the target 25. Is preferred. According to such a configuration, the range of electrons is short, and the X-ray radiation device as a whole can be miniaturized and reduced in weight.
  • L2 is preferably 30 cm or less, more preferably 20 cm or less, and still more preferably 10 cm or less. As a result, the range of electrons becomes shorter, and the X-ray radiation device as a whole can be made smaller and lighter.
  • the X-ray detector of the present embodiment is a device for detecting X-rays transmitted through the wall surface of a structure.
  • the X-ray detector may be a general-purpose X-ray detector.
  • the X-ray detector may be a direct conversion X-ray detector or an indirect conversion X-ray detector.
  • the X-ray detector 3 is an X-ray film, an image intensifier, a computed radiography (CR), a flat panel detector (FPD) or the like.
  • the X-ray detector is preferably an FPD of an indirect conversion system, since the development step etc. becomes unnecessary compared to the case where an X-ray film is used, for example, and the time required for inspection can be shortened. .
  • FPD of an indirect conversion system has no restrictions, such as usable temperature, compared with the detector of a direct conversion system. Therefore, the indirect conversion type X-ray detector is excellent in handleability.
  • the indirect conversion FPD be provided with a cellular scintillator.
  • a scintillator panel is used to convert radiation into visible light.
  • the scintillator panel contains an X-ray phosphor such as cesium iodide (CsI), and the X-ray phosphor emits visible light in response to the emitted X-rays, and the emitted light is converted to a TFT (thin film transistor) or CCD
  • TFT thin film transistor
  • CCD charge-coupled device
  • the FPD of the indirect conversion system when the X-ray phosphor emits light, visible light is scattered by the phosphor itself, and the image sharpness tends to be low.
  • the phosphors are filled in the cells partitioned by the partition walls, and the influence of light scattering can be suppressed.
  • the FPD having the cellular scintillator has high sharpness, and can detect impurities and voids in the structure with high sensitivity.
  • a cell type scintillator is produced by processing a partition mainly composed of glass by photolithography using a photosensitive paste containing glass powder, from the viewpoint that a large area and high sharpness cell type scintillator can be easily formed. It is more preferable that it is a cell type scintillator.
  • the pixel size of the sensor of the X-ray detector is not particularly limited.
  • the pixel size of the sensor is preferably 20 to 300 ⁇ m.
  • the image data becomes enormous, and the time required for signal readout and image processing tends to be long.
  • the pixel size exceeds 300 ⁇ m, there is a possibility that impurities, voids and the like in the structure can not be detected sufficiently.
  • the inspection apparatus of the present embodiment has a support for supporting the rod-like portion 23 of the X-ray radiation device, and the support for supporting the rod-like portion 23 has a driving means (drive).
  • the support may, for example, have the above-mentioned operating portion shaped like a clamp.
  • the support can support the rod-shaped portion 23 by supporting one end of the rod-shaped portion 23 (the end remote from the X-ray tube 21).
  • the support of such a shape can have a drive part by connecting with the above-mentioned drive part. According to such a configuration, the inspection apparatus can easily control the positional relationship between the structure having a predetermined space therein and the X-ray radiation device, and precisely image and inspect a wide range of the structure. Can.
  • the drive means (drive unit) of the X-ray radiation device may drive only the rod-like portion 23 of the X-ray radiation device.
  • the X-ray radiation device does not need to drive the power supply, and the drive target can be miniaturized and reduced in weight, and the drive unit and the operation unit can be miniaturized and reduced in weight.
  • the wire which is present outside the rod-like portion 23 and which connects the rod-like portion 23 and the power supply is flexible.
  • this wiring should be sufficiently longer than the distance between the power source and the rod portion 23 so as not to prevent the driving of the rod portion 23 when the rod portion 23 is driven to the farthest position from the power source. preferable.
  • the support of the rod-like portion 23 preferably has drive means (also referred to as second drive means or second drive portion) for rotating the rod-like portion 23 around the central axis of the rod-like portion 23.
  • the rod-shaped portion 23 can be rotated about the central axis of the rod-shaped portion 23 by the second drive portion (see an arrow A4 in FIG. 5 described later).
  • the inspection apparatus can expand the X-ray irradiation range in the circumferential direction of the structure.
  • the configuration of the second driven object is the same as that of the above-described driving unit.
  • the inspection apparatus of the present embodiment preferably has a support for supporting the structure, and the support for supporting the structure preferably has a drive means (drive unit).
  • the structure can be driven by driving the support by the drive unit.
  • the inspection apparatus fixes the positions of the X-ray radiation apparatus and the X-ray detector, and can drive a structure alone to inspect a wide range of the structure.
  • the time required for alignment of the line detector can be shortened, and the inspection tact can be shortened.
  • the support of the structure includes drive means (also referred to as third drive means or third drive portion) for rotating the structure around the central axis of the rod portion 23 preferable.
  • the structure is driven by driving the support by the third driving unit, and the X-ray irradiation range can be expanded in the circumferential direction of the structure.
  • the inspection apparatus fixes the positions of the X-ray radiation apparatus and the X-ray detector, and can inspect a wide area of the structure by driving only the structure.
  • the time required for alignment between the X-ray radiation device and the X-ray detector can be shortened, and the inspection tact can be shortened.
  • the configuration of the third driven object is the same as that of the above-described drive unit and second drive unit.
  • the outer wall of a structure having a predetermined space therein can be inspected precisely even if the opening of the structure is small.
  • the inspection apparatus is capable of variously examining the outer wall of a structure having a predetermined space therein even if the opening of the structure is small even if the opening is small.
  • an inspection method a method of inspecting a member for a high pressure tank (hereinafter, also simply referred to as an inspection method) will be described.
  • a fuel cell electric vehicle is equipped with a fuel cell that generates electricity by electrochemically reacting hydrogen and oxygen in the air, and supplies the electricity generated by the fuel cell to a motor as a driving force.
  • the fuel cell is a hydrogen cell
  • a car is equipped with a high pressure hydrogen tank.
  • the high pressure hydrogen tank includes a resin liner member and a fiber reinforced resin layer covering the outside of the liner member.
  • the liner member is made of resin, metal such as aluminum or iron, or the like. Among these, resin-made liner members are lightweight and can be manufactured at low cost because they are excellent in moldability, and therefore development is in progress.
  • a tank having a resin liner member is likely to be deformed or broken when the high pressure gas filling and depressurization are repeated. Therefore, a high pressure tank liner containing a resin composition and a high pressure gas tank including the liner for suppressing such deformation and breakage of the tank have been studied.
  • high pressure gas tanks prepared using these resins may undergo deformation or the like when repeated filling and release of high pressure gas (especially high pressure hydrogen gas), which causes a decrease in yield. It was The cause of such a sudden abnormality was unknown, and there was no inspection method.
  • the inspection method of the present embodiment is a method of inspecting a high pressure tank member using the above-described inspection apparatus. That is, the inspection method emits X-rays from the X-ray radiation apparatus to the high pressure tank member using the above-mentioned inspection apparatus, and uses the above X-ray detector to transmit X-rays transmitted through the high pressure tank member. This is a method of inspecting whether the high pressure tank member is non-defective or defective by detection.
  • the configuration of the high pressure tank will be described in detail before the explanation of the inspection method of the present embodiment.
  • a high pressure tank is a container for filling high pressure gas such as compressed gas or liquefied gas.
  • high pressure gas such as compressed gas or liquefied gas
  • the high pressure gas is hydrogen
  • a container for mounting a fuel cell automobile a container for high pressure hydrogen transportation, and a hydrogen station accumulator and so on.
  • the structure of the high pressure tank is not particularly limited.
  • the high pressure tank includes a liner member, one or more reinforcing layers covering the liner member, and a supply system (valve member, various piping systems, etc.) for supplying high pressure gas to the fuel cell.
  • the shape of the high pressure tank is not particularly limited.
  • the high pressure tank is substantially cylindrical.
  • the high pressure tank is filled with high pressure gas into the tank, or has an opening for taking out the high pressure gas from the tank. The opening is closed by the supply system.
  • the high pressure tank member is a member constituting the high pressure tank, and examples thereof include a liner member and a member after forming a reinforcing layer on the liner member.
  • a liner member is a tank container which comprises the case of a high pressure tank.
  • the shape of the liner member is not particularly limited.
  • the liner member is substantially cylindrical and has a storage space formed therein.
  • the housing space is filled with high pressure gas.
  • the above-mentioned opening is formed in the liner member.
  • the liner member may be composed of one member or may be composed of a plurality of divided members. In this case, the members divided into a plurality may be integrated by bonding or the like.
  • blow molding, injection molding and the like can be mentioned. In particular, when the liner member is manufactured by injection molding, impurities are likely to be mixed, and voids are easily formed.
  • the inspection method of the present embodiment is suitable because impurities and voids can be appropriately detected even if the liner member is manufactured by injection molding as described above.
  • the material of the liner member is not particularly limited.
  • the liner member is made of resin, metal such as aluminum or iron, or the like.
  • resin-made liner members are relatively easy to form voids and impurities, and are easily deformed or broken after being formed into a high pressure tank.
  • the inspection method of the present embodiment can appropriately detect air gaps and impurities as described later. Therefore, the inspection method of the present embodiment is particularly suitable when the liner member is made of resin.
  • the resin has a higher X-ray absorptivity, and impurities and the like in the liner member can be detected more accurately by the X-ray detector. Therefore, at least one of polyolefin resin, ethylene-vinyl alcohol copolymer and polyamide resin is used. It is preferable to include one.
  • the resin more preferably contains a polyamide resin.
  • the polyamide resin is excellent in the characteristics as a liner member. Moreover, since the liner member containing a polyamide resin has a high X-ray absorptivity, voids in the polyamide resin, resin impurities and the like are easily detected. More specifically, for example, when the polyamide resin contains a polyolefin of 50 ⁇ m or more as an impurity, the liner member made of such a polyamide resin is likely to cause deformation or breakage of the tank. In particular, when the high-pressure gas is hydrogen gas, hydrogen gas is easily dissolved into the liner member because of its low molecular weight.
  • the inspection method of the present embodiment even if a slight gap or impurity is present in the liner member, the high pressure tank for hydrogen gas is likely to be deformed or broken. According to the inspection method of the present embodiment, such an impurity of 50 ⁇ m or more can be easily detected. Therefore, in the inspection method of the present embodiment, when the liner member is made of a polyamide resin, in particular, impurities and the like can be detected with high accuracy and appropriately determined.
  • the polyamide resin constituting the liner member is a polyamide 6 resin (A)
  • the melting point measured by DSC is the melting point of the polyamide 6 resin (A) + 20 ° C. or less
  • the temperature-falling crystallization temperature measured by DSC is polyamide 6
  • a polyamide resin composition comprising a polyamide resin (B) higher than the temperature-lowering crystallization temperature of the resin (A), wherein the polyamide resin (B) is added to 100 parts by weight of the polyamide 6 resin (A)
  • Such a polyamide (A) is excellent in the balance of moldability, gas barrier property, rigidity and toughness.
  • the crystallization rate becomes fast, and a compact and uniform crystal is formed.
  • permeation of hydrogen gas and dissolution of hydrogen in the resin are suppressed, and the resulting liner member is unlikely to have a defect point even when repeated filling and depressurization of high-pressure gas (especially high-pressure hydrogen gas).
  • the polyamide 6 resin (A) is a polyamide resin whose main raw material is 6-aminocaproic acid and / or ⁇ -caprolactam.
  • the polyamide 6 resin (A) may be one obtained by copolymerizing other monomers as long as the object of the present embodiment is not impaired.
  • "to be used as the main raw material” means that the unit derived from 6-aminocaproic acid or the unit derived from ⁇ -caprolactam in total of 50 mol% or more is contained in 100 mol% of the monomer units constituting the polyamide resin.
  • the polyamide 6 resin (A) preferably contains 70 mol% or more, and more preferably 90 mol% or more of units derived from 6-aminocaproic acid or units derived from ⁇ -caprolactam.
  • the polyamide resin (B) has a melting point determined by DSC measurement equal to or lower than the melting point of the polyamide 6 resin (A) + 20 ° C., and a temperature-fall crystallization temperature by DSC measurement is a temperature drop crystallization of the polyamide 6 resin (A) It is preferable that it is a polyamide resin higher than temperature.
  • the melting point of the polyamide resin (B) exceeds the melting point + 20 ° C. of the polyamide 6 resin (A), the dispersibility of the polyamide resin (B) in the polyamide resin composition of the present embodiment tends to be reduced. As a result, the effect of improving the crystallization rate tends to be small, and defect points are likely to occur due to repeated filling and depressurization of high pressure gas (especially high pressure hydrogen gas).
  • the temperature-fall crystallization temperature of the polyamide resin (B) is equal to or lower than the temperature-drop crystallization temperature of the polyamide 6 resin (A)
  • crystals of the polyamide 6 resin (A) in the cooling process from the molten state of the polyamide resin composition The crystallization rate is faster than the crystallization rate of the polyamide resin (B). In this case, it is difficult to form a compact and uniform crystal, and a defect in the liner member is likely to occur when the high pressure gas filling and depressurization are repeated.
  • the polyamide resin (B) suitably used in the present embodiment is polyhexamethylene sebacamide (polyamide 610), or polyhexamethylene adipamide (polyamide 66), polypentamethylene adipamide (polyamide 56), One or more selected from polytetramethylene adipamide (polyamide 46) and polytetramethylene sebacamide (polyamide 410) and polycaproamide (polyamide 6), poêtcane amide (polyamide 11), poly dodecane amide (polyamide) 12)
  • Examples are copolymers with one or more selected from polyhexamethylene sebacamide (polyamide 610), polypentamethylene sebacamide (polyamide 510) and polyhexamethylene dodecamide (polyamide 612).
  • the polyamide resin (B) is more preferably a polyamide 610 resin.
  • the blending amount of the polyamide resin (B) in the polyamide resin composition of the present embodiment is preferably 0.01 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyamide 6 resin (A).
  • the blending amount of the polyamide resin (B) is less than 0.01 parts by mass, the effect of improving the crystallization rate is not sufficient, and the liner member is repeatedly subjected to high pressure gas filling and pressure release to generate defect points. It becomes easy to do.
  • the blending amount of the polyamide resin (B) exceeds 5 parts by mass, phase separation between the polyamide 6 resin (A) and the polyamide resin (B) in the cooling process from the molten state of the resin composition proceeds easily. Therefore, the effect of improving the crystallization rate is not sufficient, and the liner member is likely to have a defect point due to repeated filling and depressurization of high-pressure gas.
  • the polyamide resin composition may further contain an impact resistant material (C).
  • C impact resistant material
  • the resulting liner member can have improved impact resistance.
  • molded articles used for applications in which high-pressure hydrogen is applied are subject to repeated temperature changes (heat cycles) from -40.degree. C. or less to 90.degree. C. or more due to the high-pressure hydrogen being charged and released. Therefore, for example, in the case where the molded product is a composite product having a resin portion and a metal portion, a crack is likely to occur at the bonding portion between the resin portion and the metal portion.
  • the impact-resistant material (C) is compounded, cracking in the joint between the resin part and the metal part caused by repetition of such heat cycles is suppressed, and the heat resistance of the liner member is improved. obtain.
  • an olefin resin is suitable.
  • the olefin resin is a thermoplastic resin obtained by polymerizing olefin monomers such as ethylene, propylene, butene, isoprene and pentene.
  • olefin resins ethylene / ⁇ -olefin copolymers and ethylene / ⁇ , ⁇ -unsaturated carboxylic acid ester copolymers are more preferable, and ethylene / ⁇ -olefin copolymers are even more preferable.
  • the olefin resin may be modified with unsaturated carboxylic acid and / or its derivative.
  • the compatibility with the polyamide 6 resin (A) and the polyamide resin (B) is further improved, and the liner member obtained can be deformed or deformed. It is hard to contain polyolefin of 50 ⁇ m or more which causes destruction.
  • the olefin resin is more preferably unsaturated dicarboxylic acid and its acid anhydride, and more preferably maleic acid or maleic anhydride.
  • Copolymer of ethylene modified with unsaturated carboxylic acid and / or derivative thereof and ⁇ -olefin having 3 to 12 carbon atoms further improves the compatibility with polyamide 6 resin (A) and polyamide resin (B) It is hard to be contained as a polyolefin of 50 ⁇ m or more which causes deformation or breakage.
  • the blending amount of the impact resistant material (C) in the polyamide resin composition is preferably 1 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyamide 6 resin (A).
  • the obtained liner member further improves the heat cycle resistance.
  • crystallization speed is further improved by mix
  • the liner member is covered on the outer surface with one or more reinforcement layers to reinforce the liner member.
  • the material of the reinforcing layer is not particularly limited.
  • the reinforcing layer is a fiber reinforced resin layer.
  • a fiber reinforced resin which comprises a fiber reinforced resin layer carbon fiber reinforced plastic (CFRP), glass fiber reinforced plastic, etc. are illustrated. These fiber reinforced resins may be used in combination.
  • CFRP carbon fiber reinforced plastic
  • a reinforcing layer made of each fiber reinforced resin may double cover the liner member.
  • the fiber reinforced resin is, for example, a carbon fiber reinforced plastic
  • the fiber reinforced resin layer is a reinforced fiber such as a carbon fiber reinforced plastic wound around the outer surface of the liner member and a thermosetting resin which bonds the reinforced fibers together.
  • the inspection method of the present embodiment is preferably performed on the liner member before the reinforcing layer is provided in the high pressure tank. Specifically, the inspection method emits X-rays from the X-ray radiation device to the liner member and detects the X-rays transmitted through the liner member using the X-ray detector, whereby the liner member is non-defective. Check if there is any defect.
  • the inspection method may be performed on the cylindrically shaped liner member, or may be performed on the liner member before being cylindrically shaped.
  • FIG. 3 is a schematic view for explaining the inspection method of the liner member using the inspection device of the present embodiment.
  • the X-ray radiation device 2 disposed inside the liner member 1 emits X-rays to the liner member 1.
  • the X-rays transmitted through the liner member 1 are detected by an X-ray detector 3 disposed outside the liner member 1.
  • the radiation range 4 of the X-ray radiated from the X-ray radiation device 2 is not particularly limited.
  • the radiation range 4 may be a range in which at least a part of the emitted X-rays can be detected by the X-ray detector 3.
  • the liner member 1 after being formed into a cylindrical shape is illustrated.
  • the liner member 1 is formed with openings 5 for extracting high pressure gas from the inside of the tank at both ends in the longitudinal direction of the cylindrical shape.
  • the size of the opening 5 of the liner member 1 is determined in consideration of the gas extraction efficiency, the strength of the junction of the supply system, and the like.
  • the minimum opening length of the opening 5 (the minimum distance between the points of intersection of two points on the outer periphery of the cross section with respect to any straight line passing through the center of gravity of the cross section in the cross section of the opening Is the diameter of a circle when the shape is a true circle shape, the minor axis of an ellipse in the case of an elliptical shape, and the short side length of a rectangle in the case of a rectangular shape) is preferably 5 cm or less . If the minimum opening length of the opening 5 exceeds 5 cm, the strength of the junction of the supply system may be reduced. When the liner member has a plurality of openings, the minimum opening length is the shortest of the minimum opening lengths of the plurality of openings.
  • the X-ray radiation device 2 is preferably inserted from the opening 5 of the liner member 1 in which the minimum opening length of the opening 5 is 5 cm or less. Even in this case, the X-ray radiation device 2 of the present embodiment can be inserted from the opening 5 because the thickness of the rod-like portion 23 described above is 5 cm or less. According to such a configuration, it is possible to inspect only the wall surface of the high pressure tank member even in a cylindrically shaped liner member or the like. Therefore, according to the present embodiment, the presence or absence of impurities can be clearly grasped even in the cylindrically shaped liner member or the like.
  • the liner member 1 preferably has a plurality of openings 5, and in this case, the rod-like X-ray source preferably penetrates two of the plurality of openings 5 of the liner member 1. .
  • the rod-shaped X-ray source can be held at two places outside the liner member 1. As a result, the position of the X-ray generation unit can be easily and precisely controlled.
  • the method of molding the cylindrically shaped liner member 1 is not particularly limited.
  • the liner member 1 is preferably a liner member formed by a method of joining two substantially liner-shaped divided liner members.
  • impurities and voids are easily formed in the joint portion, and the liner member 1 is a suitable inspection target according to the present embodiment.
  • the focal point of the X-ray tube of the X-ray radiation device 2 is preferably arranged on a plane including the substantially circular joint.
  • the X-ray radiation device 2 can irradiate X-rays in a direction parallel to the bonding surface with respect to the bonding portion, and X-rays are irradiated obliquely to the bonding surface. In comparison, the detection accuracy of impurities and air gaps is improved.
  • FIG. 4 is a schematic view for explaining a conventional inspection method.
  • the X-ray radiation device 2 and the X-ray detector 3 are both disposed outside so as to sandwich the liner member 1.
  • a plurality of wall surfaces of the liner member 1 are disposed between the X-ray radiation device 2 and the X-ray detector 3.
  • the shape of the liner member 1 is not particularly limited.
  • the liner member 1 has a substantially cylindrical shape in which a predetermined opening is formed as described above.
  • the X-ray radiation device 2 can be arranged inside the liner member 1 and the X-ray detector 3 can be arranged outside the liner member 1 .
  • the X-ray radiation device 2 emits X-rays from the inside to the outside of the liner member 1.
  • the X-ray detector 3 is disposed outside the liner member 1. Therefore, the X-ray detector 3 may be larger than the liner member 1. As a result, even if the X-ray radiation device 2 emits X-rays in a wide range, the X-ray detector 3 can appropriately detect the emitted X-rays.
  • the inspection method of the present embodiment adopting the arrangement illustrated in FIG. 3 can easily adjust, for example, the magnification and the like at the time of X-ray imaging in accordance with the size of an impurity or the like. As a result, according to the inspection method of the present embodiment, impurities and the like can be detected more accurately.
  • the X-rays emitted from the X-ray radiation device 2 will pass through the wall surface 2 of the high pressure tank member (liner member 1). .
  • the detection accuracy of impurities decreases as the thickness of the inspection object increases. For this reason, since the thickness of the object to be inspected is substantially doubled as compared with the configuration in which the wall surface of 2 is transmitted through the wall surface of 1, the detection accuracy of the impurities is lowered. In this case, even if the presence of an impurity or the like is detected by the transmitted X-ray, it may not be determined on which wall surface the impurity or the like is present, and the impurity may not be clearly understood.
  • FIG. 5 is a schematic view for explaining a drive type of the X-ray radiation device 2 and the like in the inspection method of the present embodiment.
  • at least one member of the X-ray radiation device 2, the X-ray detector 3 and the liner member 1 may be driven to change the relative position with respect to the other members.
  • the inspection method of the present embodiment is to change the relative position between the X-ray radiation device 2 and the liner member 1 by driving the liner member 1.
  • the liner member 1 may be inspected by this method.
  • the inspection method of the present embodiment the liner member 1 is driven while the positional relationship between the X-ray radiation device 2 and the X-ray detector 3 is maintained. Therefore, X-ray imaging can be continuously performed on the liner member 1. As a result, the time required for the inspection can be reduced.
  • “continuously performing X-ray imaging” includes the case where an X-ray moving image is taken and the case where a plurality of still images are repeatedly taken while changing the imaging position. .
  • the drive type of the liner member 1 is not particularly limited.
  • the liner member 1 may be driven in a predetermined direction indicated by an arrow A1, in a direction orthogonal to the X-rays emitted from the X-ray radiation device 2, It may be driven in the direction or in a predetermined oblique direction.
  • the X-ray radiation device 2 is disposed inside the cylindrical liner member 1, and the X-ray detector 3 is disposed outside the liner member 1.
  • the liner member 1 is rotationally driven in the direction of arrow A4, and the X-ray radiation device 2 and the X-ray detector 3 are fixedly arranged at predetermined positions, whereby the wall surface of the liner member 1 is continuously inspected. It can be done.
  • the X-ray radiation device 2 is driven, and the relative position of the X-ray radiation device 2 and the liner member 1 is changed to continuously inspect the liner member 1. It may be done. More specifically, for example, the X-ray detector 3 is operated such that the liner member 1 is fixedly arranged at a predetermined position, the X-ray radiation device 2 is driven in the direction of arrow A2, and the X-ray radiation device 2 is driven. The wall surface of the liner member 1 may be inspected continuously by being driven in the direction of the arrow A3.
  • the X-ray radiation device 2 is driven, and the relative position between the X-ray radiation device 2 and the liner member 1 is changed to continuously inspect the liner member 1. It may be done. More specifically, for example, X-ray detector 3 is arranged such that liner member 1 is fixedly arranged at a predetermined position, X-ray radiation device 2 is rotationally driven in the direction of arrow A5, and interlocked with the drive of X-ray radiation device 2. The wall surface of the liner member 1 may be inspected continuously by being rotationally driven in the direction of the arrow A6.
  • the X-ray radiation device 2 by driving the X-ray radiation device 2, it is possible to precisely control the position at which the X-ray is emitted to the liner member 1. Therefore, even when, for example, the liner member 1 includes a curved portion, X-rays can be sufficiently emitted to such a curved portion. As a result, according to the inspection method of the present embodiment, impurities and the like are easily detected with higher accuracy.
  • the liner member 1 According to the inspection method of the present embodiment using the X-ray radiation device 2 and the X-ray detector 3 described above, impurities and voids present in the liner member 1 can be detected by detecting transmitted X-rays. . Therefore, the liner member 1 in which these impurities and the like are detected may be appropriately selected and rejected as defective products.
  • the reinforcement layer which consists of fiber reinforced resin is formed in the liner member 1, for example, such fiber reinforced resin is expensive.
  • the liner member 1 is inspected at a stage before forming the high pressure tank. Therefore, the liner member 1 can be determined as a defective product, for example, before the reinforcement layer made of fiber reinforced resin is formed on the liner member 1. As a result, no fiber reinforced resin is wasted. In addition, the yield of the high pressure tank manufactured is improved.
  • the inspection method of the present embodiment is useful when the high pressure gas is hydrogen gas. That is, hydrogen gas has a smaller molecular weight than other gases. Therefore, hydrogen gas is easily dissolved into the liner member, and even slight impurities and gaps are likely to cause deformation and destruction of the high pressure tank. According to the inspection method of the present embodiment, such slight impurities and air gaps are detected with high accuracy. Therefore, even in the case of being filled with hydrogen gas, the high pressure tank obtained is unlikely to be deformed or broken.
  • An inspection apparatus comprising driving means for controlling the relative positional relationship between the radiation apparatus and the structure.
  • the inspection apparatus for the structure includes a support that supports the rod-shaped portion of the X-ray radiation device, and the support that supports the rod-shaped portion includes the driving unit.
  • the inspection apparatus according to any one of (8) to (8).
  • the inspection apparatus for a structure includes a support for supporting the structure, The inspection apparatus according to any one of (1) to (10), wherein the support for supporting the structure has the driving means.
  • the stainless steel substrate was polished using an abrasive in which diamond powder and silica powder were mixed in water.
  • a carbon film was formed on the substrate using a mixed gas of hydrogen gas and methane gas as a source by using a plasma CVD apparatus. Specifically, hydrogen gas was introduced into the plasma CVD apparatus, the internal pressure was gradually reduced to 30 torr, and electricity was applied to remove the oxide film on the substrate surface. Thereafter, a mixed gas of hydrogen gas and methane gas was introduced, and the internal pressure was gradually raised to 75 torr to form a carbon film.
  • the obtained carbon film had projections made of carbon.
  • two cylindrical members each having a length of 4 cm and a diameter of 2.5 cm and having a closed end and having a ceramic of 1 mm thickness as an outer wall were prepared.
  • a hole was made at the closed end of each member, the wire was passed and sealed with a solder.
  • the substrate having the above carbon film and the tungsten target are respectively disposed in the inside of the member at a position 2.5 cm from the opening of the member and connected to the wiring, and then the openings of the two members are opened.
  • the portions were brazed to each other and vacuum-sealed to prepare an X-ray tube (bipolar tube) using a substrate having a carbon film as an electron emitter.
  • the X-ray tube had a substantially cylindrical shape with a length of 8 cm and a diameter of 2.5 cm.
  • the distance L2 between the electron emitter and the target was 5 cm.
  • the obtained X-ray tube was placed in an acrylic pipe having a diameter of 5 cm and a length of 110 cm so that the X-ray emitting part was located 5 cm from one end of the acrylic pipe.
  • the booster circuit is connected to the wire from the electron emitter, and in the acrylic pipe, the X-ray tube and the booster circuit along the long axis direction of the acrylic pipe. Were placed in order. After sealing the end close to the portion where the X-ray tube of this acrylic pipe was arranged, the wiring connected to the booster circuit was drawn from the other end, and after injecting the insulating oil, it was sealed.
  • An X-ray radiation apparatus was produced in which the lead-out wiring from the booster circuit was connected to a power supply to form a high voltage generator, and an acrylic pipe was used as a bar.
  • the length L1 of the rod-shaped portion of the X-ray radiation device was 110 cm, and the aspect ratio of the rod-shaped portion was 22.
  • ⁇ Production of X-ray Radiation Device 2> In the same manner as the X-ray radiation device 1, a substrate having a carbon film was produced. Next, two cylindrical members each having a length of 4 cm and a diameter of 2.5 cm and having a closed end and having a ceramic of 1 mm thickness as an outer wall were prepared. A hole was made at the closed end of each member, the wire was passed and sealed with a solder. After that, the substrate having the above-mentioned carbon film and the tungsten target were both disposed inside the above-mentioned member at a position of 2.5 cm from the opening of the above-mentioned member, and were connected to the wiring.
  • an auxiliary electrode (a metal plate with a hole in the center) was disposed at the center of the two members to connect the wiring. Then, while drawing out the wiring of the auxiliary electrode from the opening of the two members, they were brazed to each other and vacuum sealed, and an X-ray tube (triode) was produced using the substrate having the carbon film as an electron emitter.
  • the X-ray tube had a substantially cylindrical shape with a length of 8 cm and a diameter of 2.5 cm. The distance L2 between the electron emitter and the target was 5 cm.
  • the obtained X-ray tube was placed in an acrylic pipe having a diameter of 3 cm and a length of 120 cm so that the X-ray emitting part was located 15 cm from one end of the acrylic pipe.
  • the booster circuits are respectively connected to the tungsten target and the wire from the electron emitter, and the booster circuit on the target side along the long axis direction of the acrylic pipe.
  • the X-ray tube and the boost circuit on the carbon film side were arranged in order. After sealing the end close to the portion where the X-ray tube of this acrylic pipe was arranged, the wiring connected to the booster circuit was drawn from the other end, and after injecting the insulating oil, it was sealed.
  • An X-ray radiation apparatus was produced in which the lead-out wiring from the booster circuit was connected to a power supply to form a high voltage generator, and an acrylic pipe was used as a bar.
  • the length L1 of the rod-shaped portion of the X-ray radiation device was 120 cm, and the aspect ratio of the rod-shaped portion was 40.
  • a substrate having a carbon film was produced.
  • a cylindrical member having a length of 3 cm and a diameter of 2.5 cm and having a closed end and having a thickness of 1 mm and made of stainless steel as an outer wall was prepared.
  • a hole of approximately 1 cm in diameter was made at a cylindrical side point of 1.5 cm from the end on the closed side of this member, and a 0.2 mm thick beryllium plate was brazed.
  • a tungsten target was disposed in the vicinity of the beryllium plate in the above-mentioned member, and was connected to the stainless steel outer wall by wiring.
  • the wiring was connected to the outer surface of the closed end of the said member.
  • the member and the tungsten target are electrically equipotential.
  • a member with a length of 5 cm and a diameter of 2.5 cm, closed at one end was prepared using an alumina ceramic of 1 mm thickness as the outer wall. A hole was made at the end on the closed side of this member, and the wire was passed and sealed with a solder. Thereafter, the substrate having the carbon film was disposed at a position 3.5 cm from the opening inside the member, and was connected to the wiring.
  • the above-described stainless steel outer wall member and the opening portion of the ceramic outer wall member were brazed to each other and vacuum-sealed to produce an X-ray tube (bipolar tube).
  • the X-ray tube had a substantially cylindrical shape with a length of 8 cm and a diameter of 2.5 cm.
  • the distance L2 between the electron emitter and the target was 5 cm.
  • an X-ray radiation device 3 was produced in the same manner as the X-ray radiation device 1.
  • the length L1 of the rod-shaped portion of the X-ray radiation device was 110 cm, and the aspect ratio of the rod-shaped portion was 22.
  • X-ray radiation device 4 In the preparation of the X-ray radiation device 1, the X-ray tube was placed in an acrylic pipe 5 cm in diameter and 160 cm in length, with the X-ray radiation portion positioned 5 cm from one end of the acrylic pipe In the same manner as the X-ray radiation device 1, an X-ray radiation device 4 was produced.
  • the X-ray tube was placed in an acrylic pipe of 3 cm in diameter and 30 cm in length so that the X-ray emitter was 15 cm from one end of the acrylic pipe. Also, among the three lead wires from the X-ray tube, the booster circuit is connected to the tungsten target and the wire from the electron emitter respectively, and the booster circuit is arranged along the major axis direction of the acrylic pipe in the acrylic pipe. , The X-ray tube, and the booster circuit were arranged in order. After one end of this acrylic pipe was sealed, the wire connected to the booster circuit was drawn from the other end, and after injecting the insulating oil, it was sealed.
  • a wire was inserted from one of 3 cm diameter and 5 m long soft vinyl chloride hose, and the opening of the hose was taped with the wire drawing end of the acrylic pipe. Thereafter, the wire was drawn from the other end of the hose and connected to a power source to form a high voltage generator, and an X-ray radiation device 5 having a rod-like portion in which an acrylic pipe and a hose were connected was produced.
  • the length L1 of the bar-like portion of the X-ray radiation device 5 was 530 cm, and the aspect ratio of the bar-like portion was 177.
  • the rod portion was flexible and was able to be wound and stored.
  • PaxScan 2520 manufactured by Varian was used as an X-ray detector.
  • the X-ray radiation device and the X-ray detector were arranged in the arrangement described in the examples described later, and the liner member was inspected by emitting X-rays under the condition of a tube voltage of 40 kV.
  • Photosensitive monomer M-1 trimethylolpropane triacrylate
  • photosensitive monomer M-2 tetrapropylene glycol dimethacrylate
  • Binder resin 100 cP ethylcellulose
  • Photopolymerization initiator 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) butanone-1 (IC369; manufactured by BASF AG)
  • Thermal polymerization initiator V-40 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
  • Polymerization inhibitor 1,6-hexanediol
  • a glass plate of 500 mm ⁇ 500 mm ⁇ 1.8 mm (PD-200; manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) was used.
  • the glass powder-containing paste was applied onto the surface of the substrate by a die coater so as to have a dry thickness of 500 ⁇ m and dried to obtain a coated film.
  • a photomask a chromium mask having a pitch of 127 ⁇ m and a line width of 20 ⁇ m, having a grid-like opening
  • the coated film is 750 mJ / cm using an ultrahigh pressure mercury lamp It exposed by the exposure amount of 2 .
  • the coated film after exposure was developed in a 0.5% by weight aqueous monoethanolamine solution, and the unexposed area was removed to obtain a grid-like pre-baking pattern.
  • the obtained grid-like pre-baking pattern was fired in air at 585 ° C. for 15 minutes to obtain a grid-like post-baking pattern.
  • a phosphor prepared by mixing GOS: Tb powder with a particle size of 10 ⁇ m with a benzyl alcohol solution of ethyl cellulose is filled in a cell partitioned by partition walls so that the volume fraction is 65% and dried at 120 ° C. A panel was made.
  • Example 1 Using polyamide 6 as a resin, 20 substantially wedge-shaped high-pressure tank liner members having a minimum opening length of 5.5 cm and having a perfect circular opening were produced. Thereafter, two substantially wedge-shaped liner members were joined to prepare ten cylindrical liner members each having a diameter of 60 cm in the cylinder portion and a length of 100 cm in the cylinder axial direction. The X-ray radiation is supported by supporting these liner members by a support and driving the liner members in a direction substantially parallel to the rod-like portion (thickness: 5 cm) of the X-ray radiation device 1 by a drive unit of the support.
  • the rod-like portion of the device 1 was inserted 55 cm from the end side having the X-ray generating portion nearby, and the focal point of the X-ray tube of the X-ray radiation device 1 was placed on the plane including the substantially circular junction. Further, the X-ray detector is disposed outside, and driving of the liner member in a direction substantially parallel to the rod-like portion of the X-ray radiation device 1 by the driving means of the support member of the liner member X-ray transmission examination around the part was conducted. In the inspection, the X-ray radiation device 1 and the X-ray detector were fixed, and the entire circumference of the welded portion was inspected by rotationally driving the liner member around the X-ray detector.
  • Example 2 In the first embodiment, the liner member is fixed, the rod portion of the X-ray radiation device 1 is rotated about the central axis of the rod portion, and the X-ray detector is driven to be disposed in the X-ray irradiation range.
  • the examination was conducted in the same manner as in Example 1 except that the test was conducted.
  • Example 3 The inspection was conducted in the same manner as in Example 1 except that the scintillator inside the X-ray detector in Example 1 was replaced with the above-mentioned cell type scintillator.
  • Example 4 an X-ray radiation apparatus 2 is used as an X-ray radiation apparatus using a substantially wedge-shaped high-pressure tank liner member having a perfect circular opening with a minimum opening length of 3.5 cm. Insert the rod-like part of the line radiation device 2 65 cm from the end side with the X-ray generating part close, set the potential of the auxiliary electrode to 0 kV, apply +20 kV to the tungsten target, and apply -20 kV to the substrate with the carbon film. The inspection was conducted in the same manner as in Example 1 except that the tube voltage was substantially 40 kV.
  • Example 5 The examination was conducted in the same manner as in Example 1 except that the X-ray radiation apparatus 3 was used instead of the X-ray radiation apparatus 1 in Example 1.
  • Example 6 In the same manner as in Example 1, the length of the liner member in the cylindrical axial direction was 300 cm, and ten cylindrical liner members were produced. Also, instead of using the X-ray radiation device 1, the rod-like portion of the X-ray radiation device 4 is inserted 155 cm from the end side having the X-ray generation unit nearby, The examination was conducted in the same manner as in Example 1 except that the focal point of the X-ray tube was placed on a plane including a substantially circular joint.
  • Example 7 Insert the X-ray radiation device 5 5.15 m into a 10 m long, 8 cm diameter, 1 cm thick wall of the outer wall, place the X-ray detector outside the center of the pipe in the lengthwise direction, and use the auxiliary electrode The outer wall of the pipe was inspected as a tube voltage of substantially 150 kV by applying a voltage of -75 kV to a substrate having a carbon film and +75 kV at a tungsten target with a potential of 0 kV.
  • Example 1 In Example 1, L9181-02 manufactured by Hamamatsu Photonics Co., Ltd. as an X-ray radiation device, and the X-ray tube of the X-ray radiation device in a liner member on a plane including a substantially circular junction. The examination was performed in the same manner as in Example 1 except that the test piece was placed outside and observed through the wall surface of 2. The inspection was conducted continuously by driving the liner member and changing the relative position of the X-ray radiation device and the liner member.
  • Example 6 In Example 6, application of a commercially available rod-anode type X-ray source as an X-ray radiation apparatus was examined.
  • Example 1 As a result of the inspection in Example 1, a void was detected in two welds of ten cylindrical liner members.
  • the above-mentioned hydrogen exposure test was carried out for the liner member after inspection, deformation and breakage were observed only in the two liner members in which a void was detected in the welded portion.
  • Example 2 As a result of the inspection in Example 2, air gaps were detected in two welds of ten cylindrical liner members.
  • the above-mentioned hydrogen exposure test was carried out for the liner member after inspection, deformation and breakage were observed only in the two liner members in which a void was detected in the welded portion.
  • Example 3 As a result of the inspection in Example 3, a void was detected in three welds of ten cylindrical liner members. Under the present circumstances, since the X-ray detector provided with the cell system scintillator was used in the present Example 3, the acquired X-ray-radiation image was very clear. The above-described hydrogen exposure test was performed on the liner member after inspection, and deformation or breakage was observed only in the three liner members in which a void was detected in the welded portion.
  • Example 4 As a result of the inspection in Example 4, a void was detected in two welds out of ten cylindrical liner members.
  • the above-mentioned hydrogen exposure test was carried out for the liner member after inspection, deformation and breakage were observed only in the two liner members in which a void was detected in the welded portion.
  • Example 4 by using a triode, the voltage generated per booster circuit was lowered, so that the rod-like portion could be made into a narrow shape having a relatively low withstand voltage. As a result, even in a liner member having a minimum opening length of 3.5 cm, which is smaller than that of the first embodiment, the rod-shaped portion could be inserted from the opening and inspected.
  • Example 5 As a result of the inspection in Example 5, a void was detected in two welds out of ten cylindrical liner members. At this time, the obtained image had high contrast as compared with Example 1, and the air gap was clearly taken.
  • the above-mentioned hydrogen exposure test was carried out for the liner member after inspection, deformation and breakage were observed only in the two liner members in which a void was detected in the welded portion.
  • Example 6 As a result of the inspection in Example 6, a void was detected in two welds out of ten cylindrical liner members.
  • the above-mentioned hydrogen exposure test was carried out for the liner member after inspection, deformation and breakage were observed only in the two liner members in which a void was detected in the welded portion.

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Abstract

電子放出体とターゲットを内包するX線管球および高電圧発生装置を有するX線放射装置と、X線検出器とを有する構造物の検査装置であって、X線放射装置が太さ5cm以下の棒状部を有し、X線放射装置のX線管球が棒状部内に存在し、棒状部の長手方向と略平行方向にX線放射装置と構造物の相対的位置関係を制御するための駆動手段を有する検査装置。

Description

構造物の検査装置
 本発明は構造物の検査装置に関する。
 構造物の内部状態を非破壊で検査可能なX線画像検査は、工業生産物の検査手法として広く用いられている。検査対象の構造物としては種々のものがある。配管やタンクなどの内部に所定の空間を有する構造物は、その壁面中の空隙や不純物が検査される。このような構造物の壁面のX線検査では、通常、構造物の一方の壁面の外部からX線を照射し、構造物の対向する壁面の外部にX線検出器を配置してX線画像を撮像する。しかしながら、このような撮像方法では、X線が2の壁面を透過するため、得られるX線画像には両方の壁面の情報が重なり合わさってしまうため、像が不明瞭となる課題があった。
 このような課題の解決のため、配管の内部に、配管内を自走可能なX線源を配置し、外部にX線検出器を配置する構成が知られている(特許文献1)。また、X線放射装置の一部を棒状とし、棒状部内部に電子を飛行させて棒状部先端付近のターゲットに照射してX線を放射する、ロッドアノード型の棒状のX線源が知られている(特許文献2、非特許文献1)。
特開平6-130001号公報 独国特許発明第102010054816号明細書
https://www.x-ray-worx.com/x-ray-worx/index.php/en/microfocus-x-ray-tubes-overview/microfocus-rod-anode-tubes/product-line-rac
 しかしながら、特許文献1に記載の検査方法は、内径の大きな配管の検査には適用可能であるものの、内径の小さな配管に適用することは困難であった。これは、従来のX線放射装置はサイズが大きいため、内径の小さな配管に挿入することができないことに基づく。また、特許文献2および非特許文献1に記載のロッドアノード型の棒状のX線源は、内部に所定の空間を有する構造物の微小な開口部より棒状部を挿入し、内部からX線を照射することは可能だが、棒状部の外部において放出された電子を、棒状部内部のターゲットまで長距離を飛行させて照射することが必要となる。そのため、このような構成は、電子の照射位置の精密制御のために装置の機構が複雑となり、X線放射装置が大型・高重量化する。また、棒状部の長さを長くすることも困難であり、検査対象が長い配管の場合にはその開口部付近しか検査することができなかった。
 本発明は、このような従来の課題の鑑みてなされたものであり、内部に所定の空間を有する構造物について、構造物の有する開口が小さい場合であっても、その外壁を精密に検査可能な構造物の検査装置を提供することを目的とする。
 上記課題を解決する本発明の一態様に関する構造物の検査装置は、電子放出体とターゲットを内包するX線管球および高電圧発生装置を有するX線放射装置と、X線検出器とを有する構造物の検査装置であって、前記X線放射装置が太さ5cm以下の棒状部を有し、前記X線放射装置の前記X線管球が前記棒状部内に存在し、前記棒状部の長手方向と略平行方向に前記X線放射装置と前記構造物の相対的位置関係を制御するための駆動手段を有する検査装置である。
図1は、本発明の一実施形態のX線放射装置を説明するための模式図である。 図2は、本発明の一実施形態のX線放射装置の変形例を説明するための模式図である。 図3は、本発明の一実施形態の検査装置を説明するための模式図である。 図4は、従来の検査装置を説明するための模式図である。 図5は、図3のx-x’間の断面図である。
<検査装置>
 本発明の一実施形態の検査装置は、構造物の検査装置であり、X線放射装置と、X線検出器とを有する。図1は、本発明の一実施形態の検査装置に含まれるX線放射装置2(図3参照)を説明するための模式図である。X線放射装置2は、X線管球21と高電圧発生装置22とを有する。X線管球21は、電子放出体24とターゲット25とを内包する。X線放射装置2は、太さ5cm以下の棒状部23を有する。X線管球21は、棒状部23内に存在する。検査装置は、棒状部23の長手方向と略平行方向にX線放射装置2と構造物との相対的位置関係を制御するための駆動手段(駆動部ともいう)を有する。以下、それぞれの構成について説明する。
(X線放射装置)
 本実施形態のX線放射装置は、電子放出体24とターゲット25とを内包するX線管球21と、高電圧発生装置22とを有する。また、X線放射装置は、太さ5cm以下の棒状部23を有する。
・X線管球21
 X線管球21は、電子放出体24とターゲット25とを内包し、後述する棒状部23内に設けられる。そのため、X線放射装置は、全体として小型化、軽量化され得る。その結果、駆動手段を含めた検査装置全体は、小型化され得る。
 X線管球21はX線の透過性の高い窓材を透過してX線を放射することが好ましい。このような構成によれば、X線管球21より放射されるX線の強度がより高くなる。その結果、検査装置は、検査時間をより短縮することができる。また、検査装置は、より低エネルギーのX線を照射することが可能となり、樹脂などの高エネルギーX線に対する透過性が高く画像コントラストが低下しやすい材料を検査する場合においても、高コントラストのX線画像を得ることができ、より精密な検査が可能となる。
 本実施形態の電子放出体24は特に限定されない。一例を挙げると、電子放出体24は、冷陰極電子源、熱陰極電子源等である。
 本実施形態の電子放出体24は、冷陰極電子源であることが好ましい。従来のX線管球が内包する電子放出体24は熱陰極電子源のため、電極を加熱する加熱機構を有する必要があり、X線管球のサイズが大きくなる課題があった。これに対し、検査装置は、冷陰極電子源が用いられることにより、X線管球21のサイズを小さくすることができ、小さな開口から挿入可能なX線放射装置を作製することが可能となる。
 本実施形態の電子放出体24は、炭素からなる突起を有する炭素膜であることが好ましい。このような電子放出体24は、冷陰極電子源となることから、X線管球21のサイズを小さくすることができる。このような炭素膜を作製する方法は特に限定されない。一例を挙げると、炭素膜は、プラズマCVD装置を用いて、ステンレス等の基板上に、水素ガスとメタンガスとの混合ガスを原料として成膜することにより作製し得る。この際の成膜条件は、プラズマCVD装置内に水素ガスを導入し内圧を30torrまで徐々に減圧して通電することにより、基板表面の酸化膜を除去した後、水素ガスとメタンガスとの混合ガスを導入し内部の圧力を75torrまで徐々に上昇させ、炭素膜を生成させる方法が例示される。得られた炭素膜は、炭素からなる突起を有していた。このような突起により、電圧印加により突起部に電界が集中し、容易に電子を放出することから冷陰極電子源として使用できる。
 本実施形態において、ターゲット25とは、電子源より放出された電子の衝突によりX線を発生する部材をいう。ターゲット25は特に限定されない。一例を挙げると、ターゲット25は、タングステンターゲット、モリブデンターゲット、ロジウムターゲット等である。これらの中でも、高融点のため電子の衝突により発生する熱による劣化が起こりにくいという理由から、タングステンターゲットであることが好ましい。
 図2は、実施形態のX線放射装置の変形例を説明するための模式図である。本実施形態において、X線管球21は、電子放出体24とターゲット25との間にさらに1つの補助電極29を有する3極管であってもよい。本実施形態のX線放射装置ではX線管球21が棒状部23内に存在する。棒状部23は太さ5cm以下と細幅であり、また棒状部23が細くなるほど、X線管球21に高電圧を印加した際に、棒状部23外への放電が発生しやすくなる。ここで、X線管球21が図1に記載の2極管である場合、電子放出体24に接続された1つの昇圧回路26のみで棒状部23外への放電が発生しない範囲の高電圧を発生させる。これに対し、X線管球21は、図2に記載の3極管である場合、昇圧回路26を2つ用い、補助電極29の電位を0kVとし、ターゲット25側に正の高電圧、電子放出体24側に負の高電圧を印加することにより、外部への放電を発生させることなく2極管に比べ実質的に2倍の電圧を印加することができる。したがって、棒状部23の太さが同じであっても、X線管球21を高管電圧で使用することができ、より透過力が必要な金属部材などに検査範囲を広げることが可能になる。また、図2に示されるX線管球は、同じ管電圧で使用する場合には、棒状部23の太さを細くすることができる。
 X線管球21の外壁の材質は、少なくとも一部がセラミック等の絶縁性の高い材質であることが好ましい。また、セラミックを用いることにより、X線管球21は、真空封止後の真空度が高いまま維持され、寿命が長くなりやすい。この場合、X線はセラミックの外壁を通して放射される。そのため、X線管球21の外壁の材質は、X線の透過性が比較的高いアルミナセラミックを用いることが好ましい。X線管球21の外壁の一部に、ベリリウム、炭化ホウ素、炭素などの高X線透過性の材料を用い、これらの高X線透過性材料の箇所からX線を放射することも好ましい。高X線透過性材料の箇所からX線を放射することにより、セラミックの外壁を通してX線を放射する場合に比べて、低エネルギーのX線をより効率よく取り出すことができる。これにより、特に樹脂材料などの検査においてX線画像のコントラストが向上し、より少ないX線照射量で正確な検査を行えることがある。
 X線管球21の外壁の一部に高X線透過性材料を形成する方法としては、セラミック製の管球の外壁に開口を形成し、ベリリウムなどのX線透過性の高い材料を開口に直接接着・封止する方法が考えられる。しかしながら、この方法は、セラミックと高X線透過性材料との接着が困難である場合があり、真空封止が難しくなる傾向がある。そこで、セラミックと、ベリリウムなどの高X線透過性材料との接合は、ステンレスなどの金属を介して接合することが好ましい。ステンレスなどの金属は、セラミック、および高X線透過性材料の両方との接着性が良好なため、金属を介して接合することにより真空リークが起こりにくくなる。この際、金属とターゲットとは電気的に等電位であることが好ましい。
・棒状部23
 棒状部23は、X線放射装置の一部を構成する部材である。棒状部23は、X線放射装置の外観を構成する筐体であってもよい。棒状部23の形状としては、円柱状、角柱状などが挙げられる。また、棒状部23の太さとは、棒状部23の長軸方向に垂直な断面において、断面の重心位置を通る任意の直線に対する断面の外周の2点の交点について、交点間の最大の距離をいう。たとえば、断面の形状が真円形状の場合は円の直径であり、楕円形状の場合は楕円の長径であり、長方形形状の場合は長方形の対角線長さである。
 棒状部23は、外壁として、内部に所定の空間を有するパイプ状の部材が用いられることが好ましい。このようなパイプ状の部材の開口からは、X線管球21を挿入することができる。開口は、その後封止され、本実施形態の棒状部23が作製される。棒状部23の外壁の材質は特に限定されない。一例を挙げると、外壁の材質は、X線透過性が高く、また絶縁性を有することから、アクリル樹脂等の樹脂であることが好ましい。また、棒状部23は、内部に絶縁オイル、または樹脂を有することが好ましい。このような構成により、X線管球21に高電圧を供給するための配線(電線28)に、比較的耐電圧性の低い細い配線を用いることが可能となる。その結果、棒状部23の太さを細くすることが可能となる。
 棒状部23の寸法は、太さ5cm以下であればよく、4cm以下であることが好ましく、3cm以下であることがより好ましい。棒状部23の太さが5cm以下であることにより、X線放射装置は、内部に所定の空間を有する構造物について、構造物の有する開口が小さい場合であっても、その内部に挿入することができ、外壁を精密に検査することができる。また、棒状部23の長さは特に限定されない。一例を挙げると、棒状部23の長さは、太さに対する長さ(アスペクト比)が3以上となる長さであることが好ましく、10以上となる長さであることがより好ましい。このような構成によれば、棒状部23の長さが長いため、X線放射装置を内部に所定の空間を有する構造物の深部にまで挿入でき、構造物の広い範囲を検査することができる。ここで、棒状部23のアスペクト比とは、棒状部23の長さを棒状部23の太さで除算した値をいう。
 棒状部23の剛性は特に限定されない。例えば、棒状部23は、その全体が実質的に剛体であってもよい。棒状部23が剛体であることにより、後述の駆動手段でX線放射装置を駆動する際、棒状部23の端部のみを把持して駆動することにより、他の支持部材等を用いることなく棒状部23を構造物内の所定位置に正確に配置することができる。また、棒状部23は、その一部がフレキシブルであってもよい。棒状部23の一部がフレキシブルであることにより、棒状部23の長さが長い場合であっても、構造物内部への挿入部以外の箇所は狭い範囲に巻いておくことができ、棒状部23が剛体である場合に比べて装置サイズを小さくすることができる。
 なお、本実施形態において、構造物は特に限定されない。一例を挙げると、構造物は、配管、タンク等である。
・駆動手段(駆動部)
 本実施形態の構造物の検査装置は、駆動部を有する。駆動部は、たとえば電源(外部に設けられてもよい)に接続されたモータと、モータに接続され、棒状部23を操作する操作部とから主に構成される。操作部は、モータにより駆動され、任意の方向に駆動され得る。これにより、駆動部は、棒状部23の長手方向と略平行方向にX線放射装置と構造物の相対的位置関係を制御する。その結果、検査装置は、駆動部によって構造物に対する相対的位置関係が適切に制御され、構造物の広い範囲を精密に撮像し、検査することができる。
・高電圧発生装置22
 高電圧発生装置22は、電子放出体24から発生する電子を、X線発生のために必要な速度まで加速するための高電圧を発生させる部材である。高電圧発生装置22は、たとえば、電源27と、電源27からの電圧を昇圧するための昇圧回路26とから構成され得る。本実施形態のX線放射装置は、棒状部23の内部に、高電圧発生装置22の一部である昇圧回路26を具備することが好ましい。昇圧後の電圧をX線管球21に印加するために必要な配線は、高い耐電圧が要求されるために一般に太くなる。そのため、棒状部23の内部に昇圧回路26を具備することにより、高耐電圧の太い配線を用いる箇所を棒状部23内部に限定でき、棒状部23外部の配線(電線28)を細くできる。その結果、X線放射装置は、大型化されにくい。
 昇圧回路26とX線管球21とは、棒状部の長軸方向に沿って配置されることが好ましい。このような配置とすることにより、X線管球と昇圧回路とを棒状部の長軸に垂直な断面方向に並べて配置した場合に比べ、棒状部を細く形成することができる。また、X線管球と昇圧回路とは、互いに近くに配置されることが好ましい。これにより高電圧のかかる配線の長さを短くできるため、配線からの放電発生により管球や配線に負荷がかかるリスクを低減できる。その結果、X線放射装置の寿命は、長くなりやすい。
 昇圧回路26以外の部材(たとえば上記電源27)は、棒状部23外に設けられてもよい。昇圧回路26以外の部材を棒状部23の外部に設けることにより、棒状部23をより細く構成し得る。
 X線放射装置全体の説明に戻り、本実施形態のX線放射装置は、棒状部23の長さをL1、電子放出体24とターゲット25と間の距離をL2とした際、L1>L2であることが好ましい。このような構成によれば、電子の飛程が短距離となり、X線放射装置を全体として小型化、軽量化することができる。L1は大きいほど構造物の深部まで検査可能となることから、50cm以上であることが好ましく、100cm以上であることがより好ましい。また、L2は30cm以下であることが好ましく、20cm以下であることがより好ましく、10cm以下であることがさらにより好ましい。これにより、電子の飛程がより短距離となり、X線放射装置を全体としてより小型化、軽量化することができる。
(X線検出器)
 本実施形態のX線検出器は、構造物の壁面を透過したX線を検出するための機器である。X線検出器は、汎用のX線検出器であってもよい。一例を挙げると、X線検出器は、直接変換方式のX線検出器であってもよく、間接変換方式のX線検出器であってもよい。より具体的には、X線検出器3は、X線フィルム、イメージインテンシファイア、コンピューテッドラジオグラフィ(CR)、フラットパネルディテクタ(FPD)等である。
 これらの中でも、X線検出器は、たとえばX線フィルムが用いられる場合と比べて現像工程等が不要となり、検査に要する時間が短縮化され得る点から、間接変換方式のFPDであることが好ましい。また、間接変換方式のFPDは、直接変換方式の検出器と比べて、使用可能温度等の制約がない。そのため、間接変換方式のX線検出器は、取扱性が優れる。
 さらに、間接変換方式のFPDは、セル方式シンチレータを備えることが好ましい。間接変換方式のFPDにおいては、放射線を可視光に変換するために、シンチレータパネルが使用される。シンチレータパネルは、ヨウ化セシウム(CsI)等のX線蛍光体を含み、放射されたX線に応じて、X線蛍光体が可視光を発光し、その発光をTFT(thin film transistor)やCCD(charge-coupled device)で電気信号に変換することにより、X線の情報をデジタル画像情報に変換する。しかしながら、間接変換方式のFPDは、X線蛍光体が発光する際に、蛍光体自体によって、可視光が散乱してしまう等により、画像の鮮鋭性が低くなりやすい。一方、セル方式シンチレータが採用されたFPDは、隔壁で仕切られたセル内に蛍光体が充填されており、光の散乱の影響を抑え得る。その結果、セル方式シンチレータを具備するFPDは、鮮鋭度が高く、構造物中の不純物や空隙を高感度に検出し得る。
 セル方式シンチレータは、大面積かつ高鮮鋭なセル方式シンチレータを容易に形成し得る点から、ガラス粉末を含有する感光性ペーストを用いて、ガラスを主成分とする隔壁をフォトリソグラフィーにより加工して作製されたセル方式シンチレータであることがより好ましい。
 X線検出器のセンサーのピクセルサイズは特に限定されない。一例を挙げると、センサーのピクセルサイズは、20~300μmであることが好ましい。ピクセルサイズが20μm未満である場合、画像データが膨大となり、信号読み出し、画像処理に要する時間が長くなる傾向がある。一方、ピクセルサイズが300μmを超える場合、構造物中の不純物や空隙等を充分に検出できない可能性がある。
 検査装置全体の説明に戻り、本実施形態の検査装置は、X線放射装置の棒状部23を支持する支持体を有し、棒状部23を支持する支持体が駆動手段(駆動部)を有することが好ましい。より具体的には、支持体は、たとえば、クランプのような形状の上記操作部を有してもよい。この場合、支持体は、棒状部23の一端(X線管球21から遠い側の末端部)を支持することにより、棒状部23を支持し得る。また、このような形状の支持体は、上記した駆動部と連結することにより、駆動部を有することができる。このような構成によれば、検査装置は、内部に所定の空間を有する構造物とX線放射装置との位置関係を容易に制御でき、構造物の広い範囲を精密に撮像し、検査することができる。
 また、本実施形態において、X線放射装置の駆動手段(駆動部)は、X線放射装置の棒状部23のみを駆動しても良い。棒状部23のみを駆動する場合、X線放射装置は、電源を駆動する必要が無く、駆動対象を小型化、軽量化でき、駆動部、および操作部を小型化、軽量化できる。この場合、棒状部23の外部に存在し、棒状部23と電源を接続する配線はフレキシブルであることが好ましい。また、この配線は、棒状部23を電源からもっとも遠い位置に駆動した際に棒状部23の駆動を妨げないよう、電源と棒状部23との間の距離よりも充分に長いものを用いることが好ましい。
 棒状部23の支持体は、棒状部23を、棒状部23の中心軸を中心に回転させる駆動手段(第2の駆動手段、第2の駆動部ともいう)を有することが好ましい。このような構成によれば、第2の駆動部によって、棒状部23は、棒状部23の中心軸を中心に回転することが可能である(後述する図5の矢印A4を参照)。これにより、検査装置は、X線照射範囲を構造物の円周方向に拡張することができる。その結果、検査装置は、内部に所定の空間を有する構造物を駆動することなく、構造物の広い範囲を撮像し、検査することができることから、構造物が重量物で駆動困難な場合等であっても検査が容易となる。なお、第2の駆動物の構成は、上記した駆動部と同様である。
 本実施形態の検査装置は、構造物を支持する支持体を有し、構造物を支持する支持体が駆動手段(駆動部)を有することが好ましい。このような構成によれば、支持体が駆動部によって駆動されることにより、構造物を駆動することができる。その結果、検査装置は、X線放射装置、およびX線検出器の位置を固定し、構造物のみを駆動することで構造物の広い範囲を検査することが可能となり、X線放射装置とX線検出器の位置あわせに要する時間を短縮でき、検査タクトを短縮できる。
 本実施形態の検査装置は、構造物の支持体が、棒状部23の中心軸を中心に構造物を回転させる駆動手段(第3の駆動手段、第3の駆動部ともいう)を有することが好ましい。このような構成によれば、支持体が第3の駆動部によって駆動されることにより、構造物を駆動し、X線照射範囲を構造物の円周方向に拡張できる。その結果、検査装置は、X線放射装置、およびX線検出器の位置を固定し、構造物のみを駆動することで構造物の広い範囲を検査することが可能となる。これにより、X線放射装置とX線検出器の位置あわせに要する時間を短縮でき、検査タクトを短縮できる。なお、第3の駆動物の構成は、上記した駆動部および第2の駆動部と同様である。
 以上、本実施形態の検査装置によれば、内部に所定の空間を有する構造物について、構造物の有する開口が小さい場合であっても、その外壁を精密に検査することができる。
<高圧タンク用部材の検査方法>
 本実施形態の検査装置は、内部に所定の空間を有する構造物について、構造物の有する開口が小さい場合であっても、その外壁を精密に検査可能であることから、種々の応用が考えられる。ここでは具体的な実施形態の一例として、高圧タンク用部材の検査方法(以下、単に検査方法ともいう)について、説明する。
 まず、本実施形態の検査方法の説明の前に、従来の高圧タンクおよび高圧タンク用部材について説明する。近年、石油燃料の枯渇や、有害ガス排出量の削減の要請に対応するために、燃料電池電気自動車が注目されている。燃料電池電気自動車は、たとえば、水素と空気中の酸素とを電気化学的に反応させて発電する燃料電池を搭載し、燃料電池が発電した電気をモータに供給して駆動力とする。燃料電池が水素電池である場合、自動車には、高圧水素用タンクが搭載される。一例を挙げると、高圧水素用タンクは、樹脂製のライナー部材と、ライナー部材の外側を覆う繊維強化樹脂層からなる。なお、このような高圧水素用タンクは、上記した構造物の一例である。ライナー部材は、樹脂製、アルミニウムや鉄等の金属製等である。これらの中でも、樹脂製のライナー部材は軽量であり、また成形性に優れるため安価に製造できることから、開発が進められている。
 しかしながら、樹脂製のライナー部材を有するタンクは、高圧ガスの充填および放圧が繰り返されると、変形や破壊が起こりやすい。そこで、このようなタンクの変形や破壊を抑制するための、樹脂組成物を含有する高圧タンクライナーおよび当該ライナーを含む高圧ガスタンクが検討されている。
 しかしながら、これらの樹脂を用いて作成した作製した高圧ガスタンクは、高圧ガス(特に高圧水素ガス)の充填および放圧を繰り返した際に、変形等が発生することがあり、歩留まり低下の要因となっていた。このような突発的な異常は、発生要因が不明であり、またその検査方法もなかった。
 本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、タンクの変形等の要因が、高圧タンク用部材に存在する不純物や空隙に因ることを突き止めた。また、本発明者らは、タンクを成形する前段階において、部材に対してX線を放射し、透過されたX線を検出することにより、上記不純物等の有無を確認できることを見出した。
 本実施形態の検査方法は、上記した検査装置を用いて高圧タンク用部材を検査する方法である。すなわち、検査方法は、上記検査装置を用いて、上記X線放射装置から、高圧タンク用部材にX線を放射し、高圧タンク用部材を透過したX線を、上記X線検出器を用いて検出することにより、高圧タンク用部材が良品であるか不良品であるかを検査する方法である。説明の明瞭化のため、本実施形態の検査方法の説明の前に、高圧タンクの構成について詳細について説明する。
(高圧タンク)
 高圧タンクは、圧縮ガスや液化ガスなどの高圧ガスを充てんするための容器のことであり、たとえば高圧ガスが水素の場合では燃料電池自動車搭載用容器、高圧水素輸送用容器、および水素ステーション蓄圧器などがある。高圧タンクの構造は、特に限定されない。一例を挙げると、高圧タンクは、ライナー部材と、ライナー部材を覆う1または複数の補強層と、燃料電池に高圧ガスを供給するための供給系統(弁部材、各種配管系統等)からなる。
 高圧タンクの形状は特に限定されない。一例を挙げると、高圧タンクは、略円筒状である。高圧タンクは、タンク内へ高圧ガスを充填し、または、タンク内から高圧ガスを取り出すための開口部が形成されている。開口部は、供給系統によって閉止される。本実施形態において、高圧タンク用部材とは、高圧タンクを構成する部材のことであり、ライナー部材や、ライナー部材に補強層を形成した後の部材などが挙げられる。
・ライナー部材
 ライナー部材は、高圧タンクの筐体を構成するタンク容器である。ライナー部材の形状は特に限定されない。一例を挙げると、ライナー部材は、略円筒状であり、内部に収容空間が形成されている。収容空間には、高圧ガスが充填される。ライナー部材には、上記の開口部が形成されている。ライナー部材は、1の部材から構成されてもよく、複数に分割された部材から構成されてもよい。この場合、複数に分割された部材は、接合等によって一体化され得る。また、ライナー部材を作製する方法は、ブロー成形、射出成形等が挙げられる。特に射出成形によってライナー部材が作製される場合、不純物が混入しやすく、また、空隙が形成されやすい。一方、本実施形態の検査方法は、このようにライナー部材が射出成形によって作製される場合であっても、適切に不純物や空隙を検出することができ、好適である。
 ライナー部材の材質は特に限定されない。一例を挙げると、ライナー部材は、樹脂製、アルミニウムや鉄等の金属製等である。これらの中でも、樹脂製のライナー部材は、空隙や不純物が比較的形成されやすく、高圧タンクに成形された後に変形や破壊等が起こりやすい。しかしながら、本実施形態の検査方法は、後述するとおり、空隙や不純物を適切に検出し得る。そのため、本実施形態の検査方法は、ライナー部材が樹脂製である場合に、特に好適である。樹脂は、X線吸収率がより高く、上記X線検出器によってライナー部材における不純物等がより精度よく検出される点から、ポリオレフィン樹脂、エチレン-ビニルアルコール共重合体およびポリアミド樹脂のうち少なくともいずれか1種を含むことが好ましい。
 また、樹脂は、ポリアミド樹脂を含むことがより好ましい。ポリアミド樹脂は、ライナー部材としての特性が優れる。また、ポリアミド樹脂を含むライナー部材は、X線吸収率が高いため、ポリアミド樹脂中の空隙や樹脂不純物等が検出されやすい。より具体的には、たとえば、ポリアミド樹脂中に不純物として50μm以上のポリオレフィンが含まれている場合、このようなポリアミド樹脂からなるライナー部材は、タンクの変形や破壊等が生じやすい。特に、高圧ガスが水素ガスである場合、水素ガスは低分子量であるため、ライナー部材に溶け込みやすい。その結果、ライナー部材にわずかな空隙や不純物が存在する場合であっても、水素ガス用の高圧タンクは、変形や破壊等が生じやすい。本実施形態の検査方法によれば、このような50μm以上の不純物は、容易に検出され得る。そのため、本実施形態の検査方法は、ライナー部材がポリアミド樹脂製である場合に、特に不純物等が精度よく検出され、適切に判別され得る。
 さらに、ライナー部材を構成するポリアミド樹脂は、ポリアミド6樹脂(A)、および、DSC測定による融点がポリアミド6樹脂(A)の融点+20℃以下であり、かつDSC測定による降温結晶化温度がポリアミド6樹脂(A)の降温結晶化温度より高いポリアミド樹脂(B)を配合してなるポリアミド樹脂組成物であって、かつ、ポリアミド6樹脂(A)100重量部に対して、ポリアミド樹脂(B)を0.01~5重量部配合してなるポリアミド樹脂組成物を用いることが好ましい。このようなポリアミド(A)は、成形性、ガスバリア性、剛性および靱性のバランスが優れる。そして、このようなポリアミド6樹脂(A)に、ポリアミド樹脂(B)を特定量配合することにより、結晶化速度が速くなり、緻密で均一な結晶が形成される。その結果、水素ガスの透過や、水素の樹脂中への溶解が抑制され、得られるライナー部材は、高圧ガス(特に高圧水素ガス)の充填および放圧を繰り返しても欠陥点が発生しにくい。
 本実施形態において、ポリアミド6樹脂(A)は、6-アミノカプロン酸および/またはε-カプロラクタムを主たる原料とするポリアミド樹脂である。ポリアミド6樹脂(A)は、本実施形態の目的を損なわない範囲で、他の単量体が共重合されたものであってもよい。ここで、「主たる原料とする」とは、ポリアミド樹脂を構成する単量体単位の合計100モル%中、6-アミノカプロン酸由来の単位またはε-カプロラクタム由来の単位を合計50モル%以上含むことを意味する。ポリアミド6樹脂(A)は、6-アミノカプロン酸由来の単位またはε-カプロラクタム由来の単位が70モル%以上含まれることがより好ましく、90モル%以上含まれることがさらに好ましい。
 本実施形態において、ポリアミド樹脂(B)は、DSC測定による融点がポリアミド6樹脂(A)の融点+20℃以下であり、かつDSC測定による降温結晶化温度がポリアミド6樹脂(A)の降温結晶化温度より高いポリアミド樹脂であることが好ましい。ポリアミド樹脂(B)の融点が、ポリアミド6樹脂(A)の融点+20℃を超える場合、本実施形態のポリアミド樹脂組成物中におけるポリアミド樹脂(B)の分散性が低下しやすい。その結果、結晶化速度を向上させる効果が小さくなりやすく、高圧ガス(特に高圧水素ガス)の充填および放圧が繰り返されることにより欠陥点が発生しやすくなる。
 また、ポリアミド樹脂(B)の降温結晶化温度がポリアミド6樹脂(A)の降温結晶化温度以下である場合、ポリアミド樹脂組成物の溶融状態からの冷却過程において、ポリアミド6樹脂(A)の結晶化速度がポリアミド樹脂(B)の結晶化速度より速くなる。この場合、緻密で均一な結晶が形成されにくく、ライナー部材は、高圧ガスの充填および放圧が繰り返されると、欠陥点が発生しやすくなる。
 本実施形態において好適に用いられるポリアミド樹脂(B)は、ポリヘキサメチレンセバカミド(ポリアミド610)、あるいは、ポリヘキサメチレンアジパミド(ポリアミド66)、ポリペンタメチレンアジパミド(ポリアミド56)、ポリテトラメチレンアジパミド(ポリアミド46)およびポリテトラメチレンセバカミド(ポリアミド410)から選択される1種以上とポリカプロアミド(ポリアミド6)、ポリウンデカンアミド(ポリアミド11)、ポリドデカンアミド(ポリアミド12)、ポリヘキサメチレンセバカミド(ポリアミド610)、ポリペンタメチレンセバカミド(ポリアミド510)およびポリヘキサメチレンドデカミド(ポリアミド612)から選択される1種以上とのコポリマーが例示される。これらの中でも、ポリアミド樹脂(B)は、ポリアミド610樹脂であることがより好ましい。
 本実施形態のポリアミド樹脂組成物におけるポリアミド樹脂(B)の配合量は、ポリアミド6樹脂(A)100質量部に対して0.01~5質量部であることが好ましい。ポリアミド樹脂(B)の配合量が0.01質量部未満である場合、結晶化速度の向上効果が充分ではなく、ライナー部材は、高圧ガスの充填および放圧が繰り返されることにより欠陥点が発生しやすくなる。一方、ポリアミド樹脂(B)の配合量が5質量部を超える場合、樹脂組成物の溶融状態からの冷却過程におけるポリアミド6樹脂(A)とポリアミド樹脂(B)との相分離が進みやすくなる。そのため、結晶化速度の向上効果が充分ではなく、ライナー部材は、高圧ガスの充填および放圧が繰り返されることにより欠陥点が発生しやすくなる。
 ポリアミド樹脂組成物は、耐衝撃材(C)がさらに配合されてもよい。耐衝撃材(C)が配合されることにより、得られるライナー部材は、耐衝撃性が向上され得る。また、高圧水素に触れる用途に用いられる成形品は、高圧水素が充填および放圧されることにより、-40℃以下から90℃以上への温度変化(ヒートサイクル)が繰り返し起こる。そのため、たとえば成形品が樹脂部と金属部とを有する複合品である場合、樹脂部と金属部との結合部において割れが発生しやすい。一方、耐衝撃材(C)が配合されることにより、このようなヒートサイクルの繰り返しにより生じる樹脂部と金属部との結合部における割れが抑制され、ライナー部材は、耐ヒートサイクル性が向上し得る。
 耐衝撃材(C)としては、オレフィン系樹脂が好適である。オレフィン系樹脂は、エチレン、プロピレン、ブテン、イソプレン、ペンテンなどのオレフィン単量体を重合して得られる熱可塑性樹脂である。オレフィン系樹脂の中でも、エチレン/α-オレフィン共重合体、エチレン/α,β-不飽和カルボン酸エステル共重合体がより好ましく、エチレン/α-オレフィン共重合体がさらに好ましい。また、オレフィン系樹脂は、不飽和カルボン酸および/またはその誘導体によって変性されていてもよい。オレフィン系樹脂が不飽和カルボン酸および/またはその誘導体で変性されることにより、ポリアミド6樹脂(A)およびポリアミド樹脂(B)との相溶性が一層向上し、得られるライナー部材には、変形や破壊の原因となる50μm以上のポリオレフィンが含まれにくい。オレフィン系樹脂は、不飽和ジカルボン酸およびその酸無水物であることがより好ましく、マレイン酸または無水マレイン酸であることがさらに好ましい。不飽和カルボン酸および/またはその誘導体で変性されたエチレンと炭素数3~12のα-オレフィンとの共重合体は、ポリアミド6樹脂(A)およびポリアミド樹脂(B)との相溶性を一層向上させ、変形や破壊の原因となる50μm以上のポリオレフィンとして含まれにくい。
 ポリアミド樹脂組成物における耐衝撃材(C)の配合量は、ポリアミド6樹脂(A)100質量部に対して、1~50質量部であることが好ましい。耐衝撃材(C)が1質量部以上となるよう配合されることにより、得られるライナー部材は、耐ヒートサイクル性がより向上する。また、耐衝撃材(C)が50質量部以下となるよう配合されることにより、結晶化速度がより向上する。
・補強層
 ライナー部材は、ライナー部材を補強するために、1または複数の補強層によって外表面が覆われる。補強層の材料は特に限定されない。一例を挙げると、補強層は、繊維強化樹脂層である。繊維強化樹脂層を構成する繊維強化樹脂としては、炭素繊維強化プラスチック(CFRP)、ガラス繊維強化プラスチック等が例示される。これらの繊維強化樹脂は、併用されてもよい。また、それぞれの繊維強化樹脂からなる補強層がライナー部材を二重に覆ってもよい。繊維強化樹脂層は、繊維強化樹脂がたとえば、炭素繊維強化プラスチックである場合、ライナー部材の外表面に巻き付けられる炭素繊維強化プラスチック等の強化繊維と、強化繊維同士を結着する熱硬化性樹脂とから主に構成される。
 検査方法全体の説明に戻り、本実施形態の検査方法は、上記高圧タンクのうち、補強層が設けられる前のライナー部材に対して実施されることが好ましい。具体的には、検査方法は、X線放射装置から、ライナー部材にX線を放射し、ライナー部材を透過したX線を、X線検出器を用いて検出することにより、ライナー部材が良品であるか不良品であるかを検査する。検査方法は、円筒状に成形されたライナー部材に対して実施されてもよく、円筒状に成形される前のライナー部材に対して実施されてもよい。
 図3は、本実施形態の検査装置を用いるライナー部材の検査方法を説明するための模式図である。図3に示される態様において、ライナー部材1の内側に配置されたX線放射装置2から、ライナー部材1に対してX線を放射する。ライナー部材1を透過したX線は、ライナー部材1の外側に配置されたX線検出器3によって検出される。なお、X線放射装置2から放射されるX線の放射範囲4は特に限定されない。放射範囲4は、放射されたX線のうち少なくとも一部がX線検出器3によって検出され得る範囲であればよい。
 図3では、円筒状に成形された後のライナー部材1が例示されている。図3において、ライナー部材1には、円筒形状の長軸方向の両末端に、タンク内から高圧ガスを取り出すための開口部5が形成されている。ライナー部材1の開口部5の大きさは、ガスの取り出し効率や、供給系統の接合部の強度等を考慮して決定される。本実施形態において、開口部5の最小開口長さ(開口部の断面において、断面の重心位置を通る任意の直線に対する断面の外周の2点の交点について、交点間の最小の距離。たとえば、断面の形状が真円形状の場合は円の直径であり、楕円形状の場合は楕円の短径であり、長方形形状の場合は長方形の短辺長さとなる。)は、5cm以下であることが好ましい。開口部5の最小開口長さが5cmを超える場合、供給系統の接合部の強度が低下することがある。なお、ライナー部材が複数の開口を有する場合、最小開口長さは、該複数の開口それぞれの最小開口長さのうち最短のものをいう。
 本実施形態の検査方法において、X線放射装置2は、開口部5の最小開口長さが5cm以下であるライナー部材1の開口部5より、挿入されることが好ましい。この場合であっても、本実施形態のX線放射装置2は、上記した棒状部23の太さが5cm以下であるため、開口部5から挿入され得る。このような構成によれば、円筒状に成形されたライナー部材等においても、高圧タンク用部材の1の壁面のみを検査できる。したがって、本実施形態によれば、円筒状に成形されたライナー部材等においても、不純物の有無が明確に把握されやすい。
 ライナー部材1は、複数の開口部5を有することが好ましく、この場合において、棒状のX線源は、ライナー部材1の複数の開口部5のうち、2つの開口部5を貫通することが好ましい。このような構成により、棒状のX線源は、ライナー部材1の外部の2箇所で保持され得る。その結果、X線発生部の位置は、容易に精密に制御され得る。
 本実施形態において、円筒状に成形されたライナー部材1の成型方法は特に限定されない。ライナー部材1は、略椀状に分割された2つのライナー部材を接合する方法により成型されたライナー部材であることが好ましい。このように成型されたライナー部材1は、接合部に不純物や空隙が形成されやすく、本実施形態による好適な検査対象となる。接合部の検査において、X線放射装置2のX線管の焦点は、略円状の接合部を含む平面上に配置されることが好ましい。このような配置とすることにより、X線放射装置2は、接合部に対し、X線を接合面と平行方向に照射することが可能となり、接合面に対し斜めにX線を照射した場合に比べ、不純物や空隙の検出精度が向上する。
<X線放射装置2等の配置について>
 次に、本実施形態の検査方法をより好適に実施するための、X線放射装置2等の配置について説明する。
 本実施形態の検査方法は、図3に示されるように、X線放射装置2とX線検出器3との間に、ライナー部材1の1の壁面のみが配置されて、実施される。また、図4は、従来の検査方法を説明するための模式図である。従来の検査方法は、図4に示されるように、X線放射装置2とX線検出器3とが、ライナー部材1を挟むよういずれも外側に配置されて、実施される。この場合、X線放射装置2とX線検出器3との間には、ライナー部材1の複数の壁面が配置されることとなる。
 なお、ライナー部材1の形状は特に限定されない。ライナー部材1は、上記のとおり、所定の開口部が形成された略円筒状である。
 図3に示される配置にて検査方法が実施される場合、ライナー部材1の1の壁面のみが検査される。そのため、不純物の有無が明確に把握されやすい。
 また、本実施形態の検査方法は、図3に示される配置によれば、X線放射装置2がライナー部材1の内側に配置され、X線検出器3がライナー部材1の外側に配置され得る。この場合、X線放射装置2は、ライナー部材1の内側から外側に向かってX線を放射する。また、X線検出器3は、ライナー部材1の外側に配置される。そのため、X線検出器3は、ライナー部材1と比較して、大型であってもよい。その結果、X線放射装置2から、広範囲にX線が放射される場合であっても、X線検出器3は、放射されたX線を、適切に検出し得る。したがって、1回のX線撮影により検査し得るライナー部材1の壁面の面積が大きくなり、検査時間が短縮され得る。また、X線検出器3は、ライナー部材1の外側に配置されるため、X線検出器3と、ライナー部材1の壁面との離間距離が変更されてもよい。そのため、図3に例示される配置の採用された本実施形態の検査方法は、たとえば不純物等の大きさに合わせて、X線撮影時の拡大倍率等を調整しやすい。その結果、本実施形態の検査方法によれば、不純物等がより精度よく検出されやすい。
 一方、図4に示される配置にて検査方法が実施される場合、X線放射装置2から放射されたX線は、高圧タンク用部材(ライナー部材1)の2の壁面を透過することとなる。X線での検査では、検査対象物の厚さが厚くなるほど不純物の検出精度が低下する。このため、2の壁面を透過する構成は1の壁面を透過する構成に比べて検査対象物の厚さが実質的に2倍となることから、不純物の検出精度が低下する。また、この場合、透過されたX線により不純物等の存在が検出された場合であっても、不純物等が、いずれの壁面に存在するか定かでなく、不純物が明確に把握されない場合がある。
<X線放射装置2等の駆動形式について>
 次に、本実施形態の検査方法をより好適に実施するための、X線放射装置2等の駆動形式について、図3および図5を参照して説明する。図5は、本実施形態の検査方法において、X線放射装置2等の駆動形式を説明するための模式図である。本実施形態の検査方法は、X線放射装置2、X線検出器3およびライナー部材1のうち、少なくとも1つの部材が、他の部材に対して相対位置を変化するよう駆動されてもよい。
 具体的には、図3に示される配置が採用される場合において、本実施形態の検査方法は、ライナー部材1が駆動され、X線放射装置2とライナー部材1との相対位置を変化させることによりライナー部材1が検査されてもよい。このような駆動形式によれば、本実施形態の検査方法は、X線放射装置2とX線検出器3との位置関係が維持されたまま、ライナー部材1が駆動される。そのため、ライナー部材1に対し、連続的にX線撮影が行われ得る。その結果、検査に要する時間が短縮され得る。なお、本実施形態において、「連続的にX線撮影が行われる」とは、X線の動画像を撮影する場合と、撮影位置を変更しつつ複数の静止画像を繰り返し撮影する場合とを含む。
 ライナー部材1の駆動形式は特に限定されない。ライナー部材1は、たとえば、図3に示されるように、矢印A1に示される所定の方向に駆動されてもよく、X線放射装置2から放射されるX線に対して直交する方向や、同方向、または、所定の斜め方向に駆動されてもよい。
 さらに、図5において、検査方法は、円筒状のライナー部材1の内側にX線放射装置2が配置され、ライナー部材1の外側にX線検出器3が配置されている。この場合、たとえばライナー部材1が矢印A4方向に回転駆動され、X線放射装置2およびX線検出器3が所定の位置に固定配置されることにより、ライナー部材1の壁面は、連続的に検査され得る。
 また、図3において、本実施形態の検査方法は、X線放射装置2が駆動され、X線放射装置2とライナー部材1との相対位置を変化させることにより、ライナー部材1が連続的に検査されてもよい。より具体的には、たとえば、ライナー部材1が所定の位置に固定配置され、X線放射装置2が矢印A2方向に駆動され、X線放射装置2の駆動と連動するようX線検出器3が矢印A3方向に駆動されることにより、ライナー部材1の壁面が連続的に検査されてもよい。
 さらに、図5において、本実施形態の検査方法は、X線放射装置2が駆動され、X線放射装置2とライナー部材1との相対位置を変化させることにより、ライナー部材1が連続的に検査されてもよい。より具体的には、たとえば、ライナー部材1が所定の位置に固定配置され、X線放射装置2が矢印A5方向に回転駆動され、X線放射装置2の駆動と連動するようX線検出器3が矢印A6方向に回転駆動されることにより、ライナー部材1の壁面が連続的に検査されてもよい。このような構成によれば、X線放射装置2が駆動されることにより、ライナー部材1に対してX線が放射される位置を精密に制御し得る。そのため、たとえばライナー部材1が湾曲した部位を備える場合であっても、このような湾曲部位に対して、充分にX線を放射し得る。その結果、本実施形態の検査方法によれば、不純物等がさらに精度よく検出されやすい。
 以上のX線放射装置2およびX線検出器3を用いた本実施形態の検査方法によれば、透過したX線が検出されることにより、ライナー部材1に存在する不純物や空隙が検出され得る。そのため、これら不純物等が検出されたライナー部材1は、適宜、不良品として選別され、排除されればよい。ところで、たとえばライナー部材1に繊維強化樹脂からなる補強層が形成される場合、このような繊維強化樹脂は、高価である。しかしながら、本実施形態の検査方法によれば、高圧タンクを成形する前段階においてライナー部材1が検査される。そのため、ライナー部材1は、たとえばライナー部材1に繊維強化樹脂からなる補強層が形成される前に、不良品と判定され得る。その結果、繊維強化樹脂が無駄に使用されることがない。また、製造される高圧タンクの歩留りが向上する。
 特に、本実施形態の検査方法は、高圧ガスが水素ガスである場合に有用である。すなわち、水素ガスは、他のガスと比べて分子量が小さい。そのため、水素ガスは、ライナー部材に溶け込みやすく、わずかな不純物や空隙でも高圧タンクの変形や破壊の原因となりやすい。本実施形態の検査方法によれば、このようなわずかな不純物や空隙が精度よく検出される。そのため、水素ガスが充填される場合であっても、得られる高圧タンクは、変形や破壊等が発生しにくい。
 以上、本発明の一実施形態について説明した。本発明は、上記実施形態に格別限定されない。なお、上記した実施形態は、以下の構成を有する発明を主に説明するものである。
 (1)X線管球と高電圧発生装置とを有するX線放射装置と、X線検出器とを有する、構造物の検査装置であり、前記X線管球は、電子放出体とターゲットとを内包し、前記X線放射装置は、太さ5cm以下の棒状部を有し、前記X線管球は、前記棒状部内に存在し、前記棒状部の長手方向と略平行方向に前記X線放射装置と前記構造物との相対的位置関係を制御するための駆動手段を有する、検査装置。
 (2)前記電子放出体は、冷陰極電子源である、(1)記載の検査装置。
 (3)前記電子放出体は、炭素からなる突起を有する炭素膜である、(1)または(2)記載の検査装置。
 (4)前記棒状部のアスペクト比は、3以上である、(1)~(3)のいずれかに記載の検査装置。
 (5)前記X線放射装置は、前記棒状部の内部に、前記高電圧発生装置の一部である昇圧回路を具備する、(1)~(4)のいずれかに記載の検査装置。
 (6)前記X線放射装置の前記棒状部の長さをL1、前記電子放出体と前記ターゲット間の距離をL2とした際、L1>L2である、(1)~(5)のいずれかに記載の検査装置。
 (7)前記L1は、50cm以上である、(6)記載の検査装置。
 (8)前記L2は、30cm以下である、(6)記載の検査装置。
 (9)前記構造物の前記検査装置は、前記X線放射装置の前記棒状部を支持する支持体を有し、前記棒状部を支持する前記支持体は、前記駆動手段を有する、(1)~(8)のいずれかに記載の検査装置。
 (10)前記棒状部の支持体は、前記X線放射装置の前記棒状部を、前記棒状部の中心軸を中心に回転させる第2の駆動手段を有する、(9)記載の検査装置。
 (11)前記構造物の検査装置は、前記構造物を支持する支持体を有し、
 前記構造物を支持する前記支持体は、前記駆動手段を有する、(1)~(10)のいずれかに記載の検査装置。
 (12)前記構造物の支持体は、前記棒状部の中心軸を中心に前記構造物を回転させる第3の駆動手段を有する、(11)記載の検査装置。
 (13)前記X線検出器は、間接変換方式の検出器である、(1)~(12)のいずれかに記載の検査装置。
 (14)前記間接変換方式の検出器は、セル方式シンチレータを具備する、(13)記載の検査装置。
 以下、実施例により本発明をより具体的に説明する。本発明は、これら実施例に何ら限定されない。
<X線放射装置1の作製>
 ダイヤモンド粉とシリカ粉とを水に混合した研磨剤を用い、ステンレス基板を研磨した。この基板上にプラズマCVD装置を用いて、水素ガスとメタンガスとの混合ガスを原料として炭素膜を成膜した。具体的には、プラズマCVD装置内に水素ガスを導入し内圧を30torrまで徐々に減圧して通電することにより、基板表面の酸化膜を除去した。その後、水素ガスとメタンガスとの混合ガスを導入し内部の圧力を75torrまで徐々に上昇させ、炭素膜を生成させた。得られた炭素膜は、炭素からなる突起を有していた。
 次に、厚さ1mmのセラミックを外壁とする、一端が閉じた長さ4cm、直径2.5cmの円筒状の部材を2つ用意した。それぞれの部材の、閉じられた側の端部に穴を空け、配線を通し、ロウで封止した。その後、上記部材の内部に、上記の炭素膜を有する基板、およびタングステンターゲットを、いずれも上記部材の開口部から2.5cmの位置にそれぞれ配置し、配線と接続した後、2つの部材の開口部分を互いにロウ付けして真空封止し、炭素膜を有する基板を電子放出体とするX線管球(2極管)を作製した。X線管球は、長さ8cm、直径2.5cmの略円柱形状であった。また、電子放出体とターゲット間の距離L2は5cmであった。
 得られたX線管球を、直径5cm、長さ110cmのアクリルパイプ内に、X線放射部がアクリルパイプの1方の末端から5cmの位置となるように配置した。また、X線管球からの2本の引き出し配線のうち、電子放出体からの配線に昇圧回路を接続し、アクリルパイプ内に、アクリルパイプの長軸方向に沿ってX線管球と昇圧回路を順に配置した。このアクリルパイプのX線管球を配置した部分に近い末端を封止した後、他方の末端より昇圧回路に接続された配線を引き出し、絶縁オイルを注入した後に封止した。昇圧回路からの引き出し配線を電源に接続して高電圧発生装置とし、アクリルパイプを棒状部とするX線放射装置を作製した。X線放射装置の棒状部の長さL1は110cm、棒状部のアスペクト比は22であった。
<X線放射装置2の作製>
 X線放射装置1と同様にして炭素膜を有する基板を作製した。次に、厚さ1mmのセラミックを外壁とする、一端が閉じた長さ4cm、直径2.5cmの円筒状の部材を2つ用意した。それぞれの部材の、閉じられた側の端部に穴を空け、配線を通し、ロウで封止した。その後、上記部材の内部に、上記の炭素膜を有する基板、およびタングステンターゲットを、いずれも上記部材の開口部から2.5cmの位置に配置し、配線と接続した。さらに、補助電極(中央に穴の開いた金属板)を、上記2つの部材の中央に配置し、配線を接続した。その後、2つの部材の開口部分から補助電極の配線を引き出しながら互いにロウ付けして真空封止し、炭素膜を有する基板を電子放出体とするX線管球(3極管)を作製した。X線管球は、長さ8cm、直径2.5cmの略円柱形状であった。また、電子放出体とターゲット間の距離L2は5cmであった。
 その後、得られたX線管球を、直径3cm、長さ120cmのアクリルパイプ内に、X線放射部がアクリルパイプの一方の末端から15cmの位置となるように配置した。また、X線管球からの3本の引き出し配線のうち、タングステンターゲット、および電子放出体からの配線にそれぞれ昇圧回路を接続し、アクリルパイプの長軸方向に沿って、ターゲット側の昇圧回路、X線管球、炭素膜側の昇圧回路を順に配置した。このアクリルパイプのX線管球を配置した部分に近い末端を封止した後、他方の末端より昇圧回路に接続された配線を引き出し、絶縁オイルを注入した後に封止した。昇圧回路からの引き出し配線を電源に接続して高電圧発生装置とし、アクリルパイプを棒状部とするX線放射装置を作製した。X線放射装置の棒状部の長さL1は120cm、棒状部のアスペクト比は40であった。
<X線放射装置3の作製>
 X線放射装置1と同様にして炭素膜を有する基板を作製した。次に、厚さ1mmのステンレスを外壁とする、一端が閉じた長さ3cm、直径2.5cmの円筒状の部材を用意した。この部材の、閉じられた側の端部から1.5cmの円筒側面箇所に、直径約1cmの穴を空け、厚さ0.2mmのベリリウム板をロウ付けした。その後、タングステンターゲットを上記部材内のベリリウム板付近に配置し、ステンレスの外壁と配線で接続した。また、上記部材の閉じた端部の外側面に配線を接続した。この構成により、上記部材とタングステンターゲットは電気的に等電位となった。次に、厚さ1mmのアルミナセラミックを外壁とする、一端が閉じた長さ5cm、直径2.5cmの部材を用意した。この部材の、閉じられた側の端部に穴を空け、配線を通し、ロウで封止した。その後、上記部材の内部の開口部から3.5cmの位置に、上記の炭素膜を有する基板を配置し、配線と接続した。
 その後、上記のステンレスを外壁とする部材と、セラミックを外壁とする部材の開口部分を互いにロウ付けして真空封止し、X線管球(2極管)を作製した。X線管球は、長さ8cm、直径2.5cmの略円柱形状であった。また、電子放出体とターゲット間の距離L2は5cmであった。その後、X線放射装置1と同様にしてX線放射装置3を作製した。X線放射装置の棒状部の長さL1は110cm、棒状部のアスペクト比は22であった。
<X線放射装置4の作製>
 X線放射装置1の作製において、X線管球を、直径5cm、長さ160cmのアクリルパイプ内に、X線放射部がアクリルパイプの一方の末端から5cmの位置となるように配置した以外は、X線放射装置1と同様にしてX線放射装置4を作製した。
<X線放射装置5の作製>
 X線放射装置2の作製において、X線管球を、直径3cm、長さ30cmのアクリルパイプ内に、X線放射部がアクリルパイプの一方の末端から15cmの位置となるように配置した。また、X線管球からの3本の引き出し配線のうち、タングステンターゲット、および電子放出体からの配線にそれぞれ昇圧回路を接続し、アクリルパイプ内に、アクリルパイプの長軸方向に沿って昇圧回路、X線管球、昇圧回路を順に配置した。このアクリルパイプの一方の末端を封止した後、他方の末端より昇圧回路に接続された配線を引き出し、絶縁オイルを注入した後に封止した。次に、配線を直径3cm、長さ5mの軟質塩化ビニール製ホースの一方から挿入し、ホースの開口をアクリルパイプの配線引き出し末端とテープで固定した。その後、配線をホースの他方の末端から引き出し、電源に接続して高電圧発生装置とし、アクリルパイプとホースが連結された棒状部を有するX線放射装置5を作製した。X線放射装置5の棒状部の長さL1は530cm、棒状部のアスペクト比は177であった。棒状部はその一部であるホース部がフレキシブルであり、巻いて保管することが可能であった。
<高圧タンク用ライナー部材の作製>
 後述する各実施例において使用される樹脂について、ペレットを原料として射出成形することにより、略円筒状のシリンダー部と、シリンダー部の一端に設けられた略半球状のドーム部とを有する、略椀状の高圧タンク用ライナー部材を作製した。得られたライナー部材の寸法は、シリンダー部の直径が60cmであり、略円筒部の先端から反対方向のシリンダー部の中心までの距離が50cmであり、厚さが5mmであった。
<水素暴露試験>
 ライナー部材をオートクレーブに入れた後、オートクレーブ中に水素ガスを圧力30MPaまで3分間かけて注入し、2時間保持した後、1分間かけて常圧になるまで減圧した。これを1サイクルとして100サイクル繰り返した後、X線検査を実施した箇所について、目視で変形や破壊の有無を確認した。
<X線検査>
 実施例、比較例において特に記載のない場合は、X線検出器として、Varian社製のPaxScan2520を使用した。後述する実施例に記載の配置でX線放射装置およびX線検出器を配置し、管電圧40kVの条件でX線を放射して、ライナー部材を検査した。
<セル方式シンチレータの作製>
(ペーストの原料)
 ペーストの作製に用いた原料を以下に示す。
感光性モノマーM-1:トリメチロールプロパントリアクリレート
感光性モノマーM-2:テトラプロピレングリコールジメタクリレート
感光性ポリマー:メタクリル酸/メタクリル酸メチル/スチレン=40/40/30の質量比からなる共重合体のカルボキシル基に対して0.4当量のグリシジルメタクリレートを付加反応させたもの(重量平均分子量43000、酸価100)
バインダー樹脂:100cPエチルセルロース
光重合開始剤:2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)ブタノン-1(IC369;BASF社製)
熱重合開始剤:V-40(和光純薬工業(株)製)
重合禁止剤:1,6-ヘキサンジオール-ビス[(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート])
紫外線吸収剤溶液:スダンIV(東京応化工業(株)製)のγ-ブチロラクトン0.3質量%溶液
粘度調整剤:フローノンEC121(共栄社化学(株)製)
溶媒:γ-ブチロラクトン
低軟化点ガラス粉末:SiO2 27質量%、B23 31質量%、ZnO 6質量%、Li2O 7質量%、MgO 2質量%、CaO 2質量%、BaO 2質量%、Al23 23質量%、屈折率(ng)1.56、ガラス軟化温度588℃、線膨張係数70×10-7(K-1)、平均粒子径2.3μm
高軟化点ガラス粉末:SiO2 30質量%、B23 31質量%、ZnO 6質量%、MgO 2質量%、CaO 2質量%、BaO 2質量%、Al23 27質量%、屈折率(ng)1.55、軟化温度790℃、熱膨張係数32×10-7(K-1)、平均粒子径2.3μm
(ガラス粉末含有ペーストの作製)
 4質量部の感光性モノマーM-1、6質量部の感光性モノマーM-2、24質量部の感光性ポリマー、6質量部の光重合開始剤、0.2質量部の重合禁止剤および12.8質量部の紫外線吸収剤溶液を、38質量部の溶媒に、温度80℃で加熱溶解した。得られた溶液を冷却した後、9質量部の粘度調整剤を添加して、有機溶液を作製した。60質量部の有機溶液に、30質量部の低軟化点ガラス粉末および10質量部の高軟化点ガラス粉末を添加した後、3本ローラー混練機にて混練し、ガラス粉末含有ペーストAを作製した。
(セル方式シンチレータの作製)
 基材として、500mm×500mm×1.8mmのガラス板(PD-200;旭硝子(株)製)を用いた。基材の表面に、ガラス粉末含有ペーストを乾燥厚さが500μmになるようにダイコーターで塗布して乾燥し、塗布膜を得た。次に、所望のパターンに対応する開口部を有するフォトマスク(ピッチ127μm、線幅20μmの、格子状開口部を有するクロムマスク)を介して、塗布膜を、超高圧水銀灯を用いて750mJ/cm2の露光量で露光した。露光後の塗布膜は、0.5質量%のモノエタノールアミン水溶液中で現像し、未露光部分を除去して、格子状の焼成前パターンを得た。得られた格子状の焼成前パターンを、空気中585℃で15分間焼成して、格子状の焼成後パターンを得た。粒径10μmのGOS:Tb粉末をエチルセルロースのベンジルアルコール溶液と混合した蛍光体を、隔壁により区画されたセルに体積分率が65%になるように充填して120℃で乾燥し、セル方式シンチレータパネルを作製した。
(実施例1)
 樹脂としてポリアミド6を用い、最小開口長さが5.5cmの真円状の開口部を有する略椀状の高圧タンク用ライナー部材を20個作製した。その後、2つの略椀状のライナー部材を接合し、シリンダー部の直径が60cm、円筒軸方向の長さが100cmの円筒状のライナー部材を10個作製した。これらのライナー部材を支持体により支持し、支持体が有する駆動部によりライナー部材を上記X線放射装置1の棒状部(太さ:5cm)と略平行方向に駆動することにより、上記X線放射装置1の棒状部を、X線発生部を近くに有する末端の側から55cm挿入し、X線放射装置1のX線管の焦点を、略円状の接合部を含む平面上に配置した。また、外部に上記X線検出器を配置し、ライナー部材の支持体が有する駆動手段によりライナー部材を上記X線放射装置1の棒状部と略平行方向に駆動することにより、1の壁面の溶着部周辺のX線透過検査を行った。検査は、X線放射装置1とX線検出器を固定し、ライナー部材をX線検出器の周りに回転駆動させることによって溶着部全周の検査を行った。
(実施例2)
 実施例1において、ライナー部材を固定し、X線放射装置1の棒状部を、棒状部の中心軸を中心に回転させ、X線の照射範囲にX線検出器が配置されるように駆動しながら行ったこと以外は、実施例1と同様に検査を行った。
(実施例3)
 実施例1において、X線検出器の内部のシンチレータを上記セル方式シンチレータで置換したものを用いた以外は、実施例1と同様に検査を行った。
(実施例4)
 実施例1において、略椀状の高圧タンク用ライナー部材として最小開口長さが3.5cmの真円状の開口部を有するものを用い、X線放射装置としてX線放射装置2を用い、X線放射装置2の棒状部を、X線発生部を近くに有する末端の側から65cm挿入し、補助電極の電位を0kVとし、タングステンターゲットに+20kV、炭素膜を有する基板に-20kVの電圧を印加することで実質的に40kVの管電圧としたこと以外は、実施例1と同様に検査を行った。
(実施例5)
 実施例1において、X線放射装置1にかえてX線放射装置3を用いたこと以外は、実施例1と同様に検査を行った。
(実施例6)
 実施例1と同様にして、ライナー部材の円筒軸方向の長さを300cmとし、円筒状のライナー部材を10個作製した。また、X線放射装置1にかえてX線放射装置4を用い、上記X線放射装置4の棒状部を、X線発生部を近くに有する末端の側から155cm挿入し、X線放射装置1のX線管の焦点を、略円状の接合部を含む平面上に配置したこと以外は、実施例1と同様に検査を行った。
(実施例7)
 長さ10m、直径8cm、外壁の肉厚1cmの配管に、X線放射装置5を5.15m挿入し、配管の長さ方向中央部の外側に上記X線検出器を配置して、補助電極の電位を0kVとし、タングステンターゲットに+75kV、炭素膜を有する基板に-75kVの電圧を印加することで実質的に150kVの管電圧として、配管外壁の検査を行った。
(比較例1)
 実施例1において、X線放射装置として浜松ホトニクス(株)製のL9181-02を、X線放射装置のX線管の焦点が略円状の接合部を含む平面上となるようにライナー部材の外部に配置し、2の壁面を介して観察した以外は、実施例1と同様に検査を行った。検査は、ライナー部材を駆動し、X線放射装置とライナー部材との相対位置を変化させることにより、連続的に行った。
(比較例2)
 実施例6において、X線放射装置として市販のロッドアノード型X線源の適用を検討した。
 実施例1における検査により、10個の円筒状のライナー部材のうち2個の溶着部に空隙が検出された。検査後のライナー部材について、上記水素暴露試験を実施したところ、溶着部に空隙が検出された2個のライナー部材のみにおいて、変形や破壊が観察された。
 実施例2における検査により、10個の円筒状のライナー部材のうち2個の溶着部に空隙が検出された。検査後のライナー部材について、上記水素暴露試験を実施したところ、溶着部に空隙が検出された2個のライナー部材のみにおいて、変形や破壊が観察された。
 実施例3における検査により、10個の円筒状のライナー部材のうち3個の溶着部に空隙が検出された。この際、本実施例3ではセル方式シンチレータを備えるX線検出器が用いられたため、取得されたX線放射画像は、非常に明瞭であった。検査後のライナー部材について、上記水素暴露試験を実施したところ、溶着部に空隙が検出された3個のライナー部材のみにおいて、変形や破壊が観察された。
 実施例4における検査により、10個の円筒状のライナー部材のうち2個の溶着部に空隙が検出された。検査後のライナー部材について、上記水素暴露試験を実施したところ、溶着部に空隙が検出された2個のライナー部材のみにおいて、変形や破壊が観察された。なお、実施例4では、3極管を用いることにより、昇圧回路1つあたりで発生させる電圧を低くしたため、棒状部を、相対的に耐電圧の低い細幅形状とすることができた。これにより、最小開口長さが3.5cmと実施例1よりも小さいライナー部材においても、棒状部を開口部より挿入して検査することができた。
 実施例5における検査により、10個の円筒状のライナー部材のうち2個の溶着部に空隙が検出された。このとき、得られた画像は実施例1に比べてコントラストが高く、空隙が明瞭に撮影された。検査後のライナー部材について、上記水素暴露試験を実施したところ、溶着部に空隙が検出された2個のライナー部材のみにおいて、変形や破壊が観察された。
 実施例6における検査により、10個の円筒状のライナー部材のうち2個の溶着部に空隙が検出された。検査後のライナー部材について、上記水素暴露試験を実施したところ、溶着部に空隙が検出された2個のライナー部材のみにおいて、変形や破壊が観察された。
 実施例7における検査により、配管の長さ方向中央部の外壁の画像を鮮明に撮像できた。
 比較例1における検査では、10個の円筒状のライナー部材のいずれにおいても空隙は検出されなかった。検査後のライナー部材について、上記水素暴露試験を実施したところ、2個のライナー部材において、変形や破壊が観察され、X線検査において空隙が見落とされていることが示唆され、不良であった。
 比較例2における検査では、最小開口長さが5.5cmの真円状の開口部から挿入可能な棒状部を有する市販のロッドアノード型X線源は、棒状部の長さが最長でも1mであり、長さが不足していたため溶着部を検査できなかった。
 1 ライナー部材
 2 X線放射装置
 21 X線管球
 22 高電圧発生装置
 23 棒状部
 24 電子放出体
 25 ターゲット
 26 昇圧回路
 27 電源
 28 電線
 29 補助電極
 3 X線検出器
 4 放射範囲
 5 開口部

Claims (14)

  1.  X線管球と高電圧発生装置とを有するX線放射装置と、X線検出器とを有する、構造物の検査装置であり、
     前記X線管球は、電子放出体とターゲットとを内包し、
     前記X線放射装置は、太さ5cm以下の棒状部を有し、
     前記X線管球は、前記棒状部内に存在し、
     前記棒状部の長手方向と略平行方向に前記X線放射装置と前記構造物との相対的位置関係を制御するための駆動手段を有する、検査装置。
  2.  前記電子放出体は、冷陰極電子源である、請求項1記載の検査装置。
  3.  前記電子放出体は、炭素からなる突起を有する炭素膜である、請求項1または2記載の検査装置。
  4.  前記棒状部のアスペクト比は、3以上である、請求項1~3のいずれか1項に記載の検査装置。
  5.  前記X線放射装置は、前記棒状部の内部に、前記高電圧発生装置の一部である昇圧回路を具備する、請求項1~4のいずれか1項に記載の検査装置。
  6.  前記X線放射装置の前記棒状部の長さをL1、前記電子放出体と前記ターゲット間の距離をL2とした際、L1>L2である、請求項1~5のいずれか1項に記載の検査装置。
  7.  前記L1は、50cm以上である、請求項6記載の検査装置。
  8.  前記L2は、30cm以下である、請求項6記載の検査装置。
  9.  前記構造物の前記検査装置は、前記X線放射装置の前記棒状部を支持する支持体を有し、
     前記棒状部を支持する前記支持体は、前記駆動手段を有する、請求項1~8のいずれか1項に記載の検査装置。
  10.  前記棒状部の支持体は、前記X線放射装置の前記棒状部を、前記棒状部の中心軸を中心に回転させる第2の駆動手段を有する、請求項9記載の検査装置。
  11.  前記構造物の検査装置は、前記構造物を支持する支持体を有し、
     前記構造物を支持する前記支持体は、前記駆動手段を有する、請求項1~10のいずれか1項に記載の検査装置。
  12.  前記構造物の支持体は、前記棒状部の中心軸を中心に前記構造物を回転させる第3の駆動手段を有する、請求項11記載の検査装置。
  13.  前記X線検出器は、間接変換方式の検出器である、請求項1~12のいずれか1項に記載の検査装置。
  14.  前記間接変換方式の検出器は、セル方式シンチレータを具備する、請求項13記載の検査装置。
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