JPH04364454A - 散乱ｘ線測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

［発明の目的］

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は散乱Ｘ線を測定する散乱
Ｘ線測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】Ｘ線を被検査体に照射し、その透過した
Ｘ線量から、被検査体の内部構造を透視できることは広
く知られている。また、Ｘ線が被検査体に入射したとき
に、そのＸ線の一部は被検査体を構成する物質の原子に
より散乱されるコンプトン効果を利用し、被検査体の内
部構造を透視することも行われている。

【０００３】これは物質に入射したＸ線量とその物質か
らの散乱Ｘ線量の比である散乱係数は、物質の密度に応
じて固有の値を持っている事を利用したものである。被
検査体にＸ線ビームを照射し、透過Ｘ線ビーム方向（深
さ方向）に沿った、被検査体内部での透過Ｘ線量に応じ
た散乱係数分布の線積分値情報である散乱Ｘ線量を示す
データを、検査面全体に対して収集する。そして、この
デ−タ値に応じた濃度値をそのデータ収集位置に持たせ
、検査面全体の濃度値分布を画像表示することで、被検
査体の散乱Ｘ線透視画像を得ることができる。こうして
、被検査体の可視化検査を行なう。　　このコンプトン
効果による散乱Ｘ線を用いて被検査体の内部を調べると
、低原子番号（密度の小さい）の物質は良くＸ線を散乱
する。そのため、これまで透過Ｘ線では素通しになり、
捕えることが困難であった低原子番号の物質（非金属等
）でも可視化が可能となる。この原理を応用して、散乱
Ｘ線画像で低原子番号の物質であるプラスチック、ある
いは粉体等の透視像が見えるようになった。

【０００４】このような散乱Ｘ線測定装置として、Ｘ線
を細いビーム状にコリメートし、これを被検査体に走査
し、走査面の透視検査を行うＸ線検査装置がある。以下
に、この従来のＸ線検査装置の概要を図４を参照して説
明する。

【０００５】Ｘ線管１より照射された円錐状Ｘ線ビーム
２は、Ｘ線ビームの走査機構としての固定スリット板３
の固定スリット４を通過して、扇状Ｘ線ビーム５を形成
する。この扇状Ｘ線ビーム５は、回転円盤６上にあけら
れた回転スリット７の交点との部分だけが通過し、その
断面が点状に絞られたペンシル状のＸ線ビーム８となる
。回転円盤６の回転に伴い、Ｘ線ビーム８は被検査体９
に対して縦方向（上下方向）に移動する。同時に被検査
体９はコンベア１０により横方向に移動することで、被
検査体９の検査面全体に対してＸ線ビーム８はラスタ走
査される。この被検査体９上にスポット照射されるＸ線
ビーム８により、被検査体９から後方散乱する散乱Ｘ線
量を主検出器１１で検出する。主検出器１１の検出面を
透過した散乱Ｘ線は、主検出器１１内の蛍光体に照射さ
れ、可視光になり、この可視光を主検査器１１内の光検
出器で検出する。光検出器は散乱Ｘ線量を示す散乱Ｘ線
データを出力する。

【０００６】コンベア１０には図示しないエンコーダを
設けて、被検査体９の横方向の移動位置を検出する。回
転円盤６にも図示しないエンコーダを設け、Ｘ線ビーム
８の上下方向の走査位置を検出する。これらのエンコー
ダからの信号を，被検査体９上のＸ線ビームスポット位
置のＸ、Ｙ座標の位置データとする。こうして順次収集
される散乱Ｘ線データとその散乱Ｘ線データの収集位置
を示す位置データを、メモリ１２内に位置データに応じ
たアドレスに散乱Ｘ線データを書き込む。

【０００７】メモリ１２内の散乱Ｘ線データは、位置デ
ータとともに再度読み出されて、画像処理部１３で画像
処理されて、画像データとなる。そして、画像データか
ら、表示装置であるＣＲＴ１４は、被検査体９の散乱Ｘ
線画像を表示する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】主検出器１１で被検査
体９からの散乱Ｘ線検出時、Ｘ線管１の電源電圧が変動
したり、回転円盤６の回転速度変動，回転円盤６の揺れ
が生じた場合には、被検査体９に走査されるＸ線ビーム
８のＸ線量が変動してしまう。そのため、主検出器１１
で検出される散乱Ｘ線量も変化するので、見かけ上、被
検査体９内部の深さ方向の散乱係数分布が変化したこと
になり、これにより散乱Ｘ線画像にノイズ等が発生し、
画質が悪くなるという問題があった。

【０００９】そこで本発明の目的は、被検査体の検査面
に走査されるＸ線ビームのＸ線量が変化しても、散乱Ｘ
線検出器の出力する散乱Ｘ線データから被検査体からの
散乱Ｘ線量を高精度に補正することのできる散乱Ｘ線測
定装置を提供するものである。 ［発明の構成］

【００１０】

【課題を解決するための手段および作用】以上の目的を
達成するために、本発明においては、Ｘ線を発生するＸ
線発生器と、このＸ線発生器が発生するＸ線をＸ線ビー
ムにコリメートし、このＸ線ビームを被検査体に走査す
るＸ線走査器と、走査されたＸ線ビームにより、被検査
体から散乱する散乱Ｘ線を検出し、散乱Ｘ線データを出
力する散乱Ｘ線検出器と、を有する散乱Ｘ線測定器にお
いて、前記Ｘ線発生器の発生したＸ線が照射される補正
用照射部と、この補正用照射部から散乱するＸ線を検出
し、補正用散乱Ｘ線データを出力する補正用散乱Ｘ線検
出器と、この補正用散乱Ｘ線検出器の出力する補正用散
乱Ｘ線データにより、前記散乱Ｘ線検出器の出力する散
乱Ｘ線データを補正する散乱Ｘ線データ補正器とを有す
ることを特徴するものである。

【００１１】

【実施例】本発明の実施例を図面によって説明する。

【００１２】図１において、１はＸ線管であり、Ｘ線を
発生し、円錐状Ｘ線ビーム２を照射する。３は、固定ス
リット板であり、Ｘ線管１の前方に配置され、その中央
に縦方向に固定スリット４が設けてある。１５は補正用
検出器であり、固定スリット板３の裏面側に配置され、
固定スリット板３の固定スリット４に対応した部分に扇
状Ｘ線を通過させる穴が設けてある。６は回転円盤であ
り、補正用検出器１５の前方に配置され、その回転円盤
６上には円周方向に等角度間隔で、スリット方向が半径
方向である回転スリット７が４つ設けてある。回転円盤
６の補正用検出器１５側は均一な密度をもつ物質で構成
して、補正用照射面としている。その他の主検査器１１
、コンベア１０、メモリ１２、画像処理部１３、ＣＲＴ
１４を従来装置と同様に設けてある。

【００１３】Ｘ線管１から放射された円錐状Ｘ線２は、
直線コリメータである固定スリット４で扇状Ｘ線ビーム
５にコリメート後、補正用検出器１５の穴を通過して、
回転コリメータである回転スリット７に入射する。この
時、扇状Ｘ線ビーム５の一部は、この扇状Ｘ線ビーム５
と回転円盤６上にあけられた回転スリット７との交点の
部分だけが通過してペンシル状のＸ線ビーム８となるが
、扇状Ｘ線ビーム５のその他の部分は、回転円盤６に入
射し、散乱Ｘ線を発生させる。この後方に散乱した散乱
Ｘ線を補正用検出器１５で検出し、補正データを出力す
る。

【００１４】次に散乱Ｘ線データと補正データの収集方
法について、図２により説明する。ペンシル状のＸ線ビ
ーム８を検査面に走査して検出された散乱Ｘ線から散乱
Ｘ線画像を作る場合、必ずデータ収集開始のタイミング
と、所定間隔毎のデータ収集タイミングが必要である。 図２において、１６は走査位置検出部であり、コンベア
１０に設けられたエンコーダで検出される検出値より、
被検査体９上のＸ線ビーム８の走査位置を示す走査位置
信号を出力する。１７は走査スタート位置検出部であり
、回転円盤６の各回転スリット７の位置をエンコーダで
検出して、Ｘ線ビーム８が１ライン分の走査を開始する
走査スタート信号を出力する。１８はデータ収集タイミ
ング発生部であり、走査位置検出部１６から得られる走
査位置信号と、走査スタート位置検出部１７から得られ
る走査スタート信号から、データ収集タイミング信号を
出力する。

【００１５】主検出器１１および補正用検出器１５から
得られるデータは、データ収集タイミング信号に同期し
て散乱Ｘ線データ収集部１９および補正データ収集部２
０において収集される。すなわち、前記両データは、同
時に同一条件で収集される。２１は補正演算部であり、
定格時におけるＸ線管１の照射するＸ線量により、補正
用検出器１５の出力する補正データ値を予め、基準値と
して持っている。さらに、この基準値と検査中に入力さ
れる補正データ値との差に応じた変換テーブルを持って
いる。それぞれの変換テーブルには検査中に入力される
散乱Ｘ線デ−タ値の各レベルに対応する校正用の散乱Ｘ
線データ値が記憶されている。検査中、１回のサンプリ
ング毎に、補正演算部２１は補正データ収集部２０から
入力された補正データと基準値の差に応じた変換テーブ
ルを選択する。そして、散乱Ｘ線データ収集部１９から
入力された散乱Ｘ線データ値に対応する変換テ−ブル内
の校正用の散乱Ｘ線データを選択し、補正済の散乱Ｘ線
データとして出力する以下、従来のＸ線検査装置と同様
に処理し、補正済の散乱Ｘ線データは順次メモリ１２に
書き込まれる。

【００１６】このように構成された装置では、Ｘ線管１
から放射されるＸ線量の変動により、被検査体９から後
方散乱する散乱Ｘ線量を示す散乱Ｘ線データも変動する
。このＸ線量の変動に起因する散乱Ｘ線データの変動量
分を、Ｘ線管１から放射されるＸ線量の変動量分を示す
補正データにより補正する。これにより、Ｘ線管１から
放射されるＸ線量が一定の条件下で、被検査体９から後
方散乱する散乱Ｘ線量を検出したと仮定することができ
る。

【００１７】この実施例においては、補正用散乱Ｘ線の
補正データのサンプリングを検査用の散乱Ｘ線（被検査
体９からの散乱Ｘ線）データと同期して収集し、散乱Ｘ
線データをこのデータと同期して収集された補正データ
により補正する。そのため、Ｘ線管１の電源電圧変動に
起因する放射Ｘ線量の変動を補正することができる。そ
れにより、精度の高い散乱線Ｘ線データを得ることがで
きる。

【００１８】また、構成要素として、補正用検出器１５
と補正データ収集部２０及び補正演算部２１を従来の装
置に追加するだけで、補正が可能になる。さらに補正用
検出器１５の面積を広くすることが可能であるので補正
用の散乱Ｘ線量の検出効率が高い。また補正用検出器１
５をつけることによる、本来の測定系に対する悪影響が
ない。この実施例においては補正方法として、変換テ−
ブルを利用したが、記憶された校正式によって補正を行
なってもよい

【００１９】また、Ｘ線管１の電源電圧変動により、放
射されるＸ線のエネルギースペクトル分布が変動すると
、被検査体９から後方散乱する散乱Ｘ線のエネルギース
ペクトル分布も変動する。そこで、主検出器１１，補正
用検出器１５にＸ線のエネルギースペクトル分析する機
能を備え、補正用の散乱Ｘ線発生面である回転円盤６の
Ｘ線管１側の面を、優先的に検出したい特定の物質で構
成する。測定用の散乱Ｘ線デ−タのエネルギースペクト
ル分布とこの特定物質からの散乱Ｘ線による補正データ
のエネルギースペクトル分布を比較することで、被検査
体９に対して特定物質を選択的に検出することが可能で
ある。

【００２０】他の実施例としては、図３に示すように補
正用検出器２２は、Ｘ線管１と直線コリメータである固
定スリット板３の間に設置し、固定スリット板３の前面
あるいは、それに設置した特定の物質からの散乱Ｘ線を
検出してもよい。

【００２１】以上の実施例のように補正用の散乱Ｘ線を
発生させる構成要素として、ペンシルビーム発生機構を
利用せず、検査用のＸ線ビ−ムをさえぎらない様な位置
及び構造の補正用の散乱線発生機構を別途もうけ補正用
検出器でその散乱Ｘ線を検出してもよい。なお、補正用
検出器の補正用散乱Ｘ線発生面を複数の物質で構成して
もよい。

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば、Ｘ線管の電源変動に起
因するＸ線量の変動を補正することができるので、精度
の高い散乱Ｘ線データを得られる。そのため、信頼性の
高い散乱Ｘ線測定装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す散乱Ｘ線測定装置の配置
図。

【図２】本発明の実施例を示す散乱Ｘ線測定装置のブロ
ック図。

【図３】本発明の他の実施例を示す散乱Ｘ線測定装置の
配置図。

【図４】従来の散乱Ｘ線測定装置の配置構成図。

【符号の説明】

１…Ｘ線管、２…円錐状Ｘ線ビーム、３…固定スリット
板、４…固定スリット、５…扇状Ｘ線ビーム、６…回転
円盤、７…回転スリット、８…Ｘ線ビーム、９…被検査
体、１０…コンベア、１１…主検出器、１２…メモリ、
１３…画像処理部、１４…ＣＲＴ、１５…補正用検出器
、１６…走査位置検出部、１７…走査スタート位置検出
部、１８…データ収集タイミング発生部、１９…散乱Ｘ
線データ収集部、２０…補正データ収集部、２１…補正
演算部、２２…補正用検出器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　Ｘ線を発生するＸ線発生器と、このＸ
   線発生器が発生するＸ線をＸ線ビームにコリメートし、
   このＸ線ビームを被検査体に走査するＸ線走査器と走査
   されたＸ線ビームにより、被検査体から散乱する散乱Ｘ
   線を検出し、散乱Ｘ線データを出力する散乱Ｘ線検出器
   と、を有する散乱Ｘ線測定装置において、前記Ｘ線発生
   器の発生したＸ線が照射される補正用照射部と、この補
   正用照射部から散乱するＸ線を検出し、補正用散乱Ｘ線
   データを出力する補正用散乱Ｘ線検出器と、この補正用
   散乱Ｘ線検出器の出力する補正用散乱Ｘ線データにより
   、前記散乱Ｘ線検出器の出力する散乱Ｘ線データを補正
   する散乱Ｘ線データ補正器とを有する散乱Ｘ線測定装置
   。