JPH08114560A - Ｘ線検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 比較的簡単且つ安価な構成で精度のよいＸ線
検査が行なえるＸ線検査装置を提供すること。 【構成】 Ｘ線検査装置に、Ｘ線発生手段１１を内部に
組み込み、このＸ線発生手段１１により発生されたＸ線
から細いＸ線ビーム１３を作るとともに、このＸ線ビー
ム１３を試料１４上で一方向に走査させる走査手段１２
と、Ｘ線の走査範囲をカバーして設置され、試料を透過
したＸ線を単一のフォトマルチプライヤーチューブ２３
で検出するＸ線検出手段１５とを備えた。このため、Ｘ
線検査装置の構成を従来に比べて簡単化でき、しかも安
価で精度のよいＸ線検査が行なえるＸ線検査装置を実現
することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、Ｘ線検査装置、特に工
場の生産ライン上等に設置されて、製品に傷が付いてい
たり、不適当なものが含まれていたりするのを発見する
のに使われるＸ線検査装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のＸ線検査装置としては、例えば図
７に示すものがある。このＸ線検査装置は、第１のベル
トコンベア１と第２のベルトコンベア２によって画成さ
れた試料搬送経路の途中に両ベルトコンベア１、２間を
開けて検査区域となる溝３を設け、この溝３の下方にＸ
線源４を配置する一方、溝３の上方にはＸ線検出器５を
配置して成る。Ｘ線検出器５は溝を通ってきたＸ線を検
知するシンチレータ６と、このシンチレータ６の発光量
を検出するフォトダイオード７とから構成されている。
溝３は、試料搬送方向に対して直角の方向に第１および
第２のベルトコンベア１、２の幅寸法だけ延びているた
め、フォトダイオード７は、ベルトコンベア１、２の幅
寸法をカバーすべくシンチレータ６の上側に複数個（例
えば数十個〜数百個）が設置されている。そして各フォ
トダイオード７からは、このフォトダイオード７が出力
する信号を伝送するためのリード線８が延びており、そ
の先にはＸ線検出動作をコントロールする制御部手段お
よび検査の結果を出す判定手段が接続されている。Ｘ線
源４から出射されたＸ線は、第１および第２のベルトコ
ンベア１、２に対してＸ線源４とＸ線検出器５とが互い
に反対側に配置される。したがって、各フォトダイオー
ドから出力された信号を一定の時間差をおいて取り込め
ば、恰かも試料９の上をＸ線ビームが走査したのと同様
な検出動作が得られる。

【０００３】このようにして、従来においても、Ｘ線検
査については一定の手法が行なわれてきた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のＸ線検査装置にあっては、Ｘ線検出器５とし
てシンチレータ６とフォトダイオード７とを組み合わせ
た構成をとっているため、多数のフォトダイオード７を
必要とし、Ｘ線検査装置の価格が高くなるという不具合
がある。また、フォトダイオード７からの信号読み取り
回路も複雑なものとなり、余計な部材を取り付けなけれ
ばならないという問題があった。

【０００５】本発明は、このような従来の問題を解決す
るものであり、比較的簡単且つ安価な構成で精度のよい
Ｘ線検査が行なえるＸ線検査装置を提供することを目的
とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、Ｘ線検査装置に、Ｘ線源となるＸ線発生
手段により発生されたＸ線から細いＸ線ビームを作ると
ともに、このＸ線ビームを試料上で一方向に走査させる
走査手段と、Ｘ線の走査範囲をカバーして設置され、試
料を透過したＸ線を検出するＸ線検出手段とを備えたこ
とを要旨とする。かかる発明の原理を図１および図２に
示す。これらの図において、符号１１はＸ線発生手段、
１２はＸ線ビーム１３を作成するとともにこのＸ線ビー
ム１３を走査させる走査手段、１４は試料、１５はＸ線
検出手段である。走査手段１２にはＸ線ビーム１３を作
るためのピンホール１６が開けられており、図１中矢印
Ａの方向へ移動可能である。一方、試料１４はＸ線発生
手段１１とＸ線検出手段１５との間において、図１の紙
面に垂直な方向、すなわちＸ線ビーム１３の走査方向Ａ
に対して直角の方向Ｂへ搬送される。この試料１４の搬
送方向ＢとＸ線ビーム１３の走査方向Ａとの関係を図２
に示す。

【０００７】好ましい態様によれば、走査手段１２は、
Ｘ線発生手段１１が中心位置に設定され、周面に円周方
向に一定の間隔で開けられた複数の細穴を有する回転可
能なドラム部材により構成される。また、Ｘ線検出手段
１５は、試料に対してＸ線源とは反対側に設置されたシ
ンチレータと、このシンチレータの信号を導出する複数
分岐構造のオプティカルファイバーとオプティカルファ
イバーにより導出された光信号を検出するフォトマルチ
プライヤーチューブとから構成される。

【０００８】

【作用】本発明は、上記構成において、試料を試料搬送
経路に沿って搬送する。Ｘ線発生手段１１付近では走査
手段１２に開けられたピンホール１６によって細いＸ線
ビーム１３が作られる。このＸ線ビーム１３を試料１４
上の一点に照射し、試料１４を透過した後のＸ線をＸ線
検出手段１５によって検出すれば、試料１４上のその点
でのＸ線吸収量が分かる。さらにピンホール１６を矢印
Ａ方向に移動させ、Ｘ線ビーム１３を試料１４上でその
方向に走査させる。試料透過後のＸ線をＸ線検出手段で
検出し、連続的に検出量を観察すれば、試料１４上全体
のＸ線吸収量の分布を知ることができる。

【０００９】

【実施例】図３乃至図５は本発明の一実施例におけるＸ
線検査装置の構成を示す図である。これらの図のうち、
図３は上記実施例に係るＸ線検査装置の概略正面図、図
４は同実施例の概略側面図、図５はＸ線検出手段の一具
体例を示す図である。この実施例においても、上記従来
例と同様第１および第２のベルトコンベア１、２が設け
られ、試料１４はこの第１および第２のベルトコンベア
１、２によって搬送される。また、両ベルトコンベア
１、２間は一定の寸法を開けられて検査区域となる溝３
が設けられる。

【００１０】第１および第２のベルトコンベア１、２の
下方にはＸ線発生手段１１と、走査手段１２とが配置さ
れる。Ｘ線発生手段１１はＸ線管から構成される。走査
手段１２は、円筒形構造を有しＸ線発生手段１１が中心
位置に設定された回転可能なドラム部材２０により構成
されている。このようにＸ線発生手段１１とドラム部材
２０とは一体構造となっている。ドラム部材２０の円周
面には、円周方向に一列に且つ一定の間隔で開けられた
複数の細穴すなわちピンホール１６が開けられている。
この実施例において、ピンホール１６は、ドラム部材２
０の中心角度が２０度毎の一定間隔で合計１８個開けら
れている。

【００１１】Ｘ線検出手段１５は、図５に示すように、
試料１４に対してＸ線源とは反対側に設置されたシンチ
レータ２１と、このシンチレータ２１の信号を導出する
複数分岐構造のオプティカルファイバー２２とオプティ
カルファイバー２２により導出された光信号を検出する
フォトマルチプライヤーチューブ（ＰＭＴ）２３とから
構成されている。この実施例において、シンチレータ２
１はＮａＩ（Ｔｌ）結晶から成っている。また、オプテ
ィカルファイバー２２には２分岐型のものが使用され、
Ｘ線の走査範囲をカバーするために細長構造に形成され
たシンチレータ２１の受光開始端２１ａと受光終了端２
１ｂにカップリングされて当該端部２１ａ、２１ｂから
信号を導出するとともに、フォトマルチプライヤーチュ
ーブ２３の直前で１本にミックスされて当該フォトマル
チプライヤーチューブ２３に信号を入力するようになっ
ている。なおこの他にも、オプティカルファイバー２２
を多分岐型とし、細長構造のシンチレータ２１の受光開
始端２１ａおよび受光終了端２１ｂに加え、その他の部
分、例えば中央部分からも信号を導出するとともに、フ
ォトマルチプライヤーチューブ２３の直前で１本にミッ
クスせしめられるようにしてもよい。

【００１２】図６はＸ線検出手段の他の例を示す図であ
る。このＸ線検出手段２５は、先に説明したＸ線検出手
段１５と同様、シンチレータ２１とフォトマルチプライ
ヤーチューブ２３とを有する一方、シンチレータ２１と
フォトマルチプライヤーチューブ２３との間には、オプ
ティカルファイバー２２の代わりに図６に示してあるよ
うな導光部材２６を設けて成る。導光部材２６は、ガラ
スまたは透明なプラスチックによって作製され、シンチ
レータ２１のほぼ全長をカバーして接触せしめられると
ともに、このシンチレータ２１からフォトマルチプライ
ヤーチューブ２３の光導入部にかけて次第に幅寸法が縮
められた略三角形（或いは台形）の平面形状を有する角
柱体から構成される。また、シンチレータ２１からの光
信号を効率良くフォトマルチプライヤーチューブ２３へ
導くために、上記導光部材２６の側面にはコーティング
を施しておくのが好ましい。

【００１３】かかる構成を有するＸ線検査装置の動作に
ついて以下説明する。試料１４は第１および第２のベル
トコンベア１、２によって試料搬送経路に沿って搬送さ
れる。一方、Ｘ線発生手段１１からはＸ線が放射され、
このＸ線はドラム部材２０に開けられたピンホール１６
によって細いＸ線ビーム１３が作られる。このようにＸ
線が細いビームに絞られているので、Ｘ線検出に利用す
るＸ線はきわめて少なく遮蔽が容易に行なえる。このＸ
線ビーム１３を試料１４上の一点に絞り込んで照射し、
試料１４を透過した後のＸ線をＸ線検出手段１５によっ
て検出すれば、試料１４上のその点でのＸ線吸収量が分
かる。ドラム部材２０は、所定の駆動部材（図示してな
い）によって軸を中心として回転されるため、これにと
もなって各ピンホール１６で作られたＸ線ビーム１３が
次々と試料１４上を連続的に走査する。そして、Ｘ線ビ
ーム１３は試料１４上で、第１および第２のベルトコン
ベア１、２の進行方向に対して直角の方向に走査せしめ
られる。よって、上記走査せしめられたＸ線ビーム１３
による試料透過後のＸ線をＸ線検出手段１５で検出し、
連続的に検出量を観察すれば、試料１４上全体のＸ線吸
収量の分布を知ることができる。この場合、Ｘ線は常に
試料１４上の一点にしか照射されないため、試料１４の
検査位置以外の場所（部位）から散乱されてくるＸ線が
Ｘ線検出手段１５に入射し、コントラストの低下を引き
起こすことがない。

【００１４】Ｘ線の検出は上記の如く、シンチレータ２
１と、分岐構造のオプティカルファイバー２２と、光検
出用のフォトマルチプライヤーチューブ２３とから構成
されたＸ線検出手段１５、またはシンチレータ２１と、
角柱体により構成された導光部材２６と、光検出用のフ
ォトマルチプライヤーチューブ２３とから構成されたＸ
線検出手段２５によって行なわれるようになっており、
シンチレータ２１上の光信号を１カ所に集光して検出す
るから、光検出器としてはフォトマル１個ですむ。ま
た、本実施例におけるＸ線検出手段１５では、ＮａＩ
（Ｔｌ）シンチレータ２１とフォトマルチプライヤーチ
ューブ２３との組み合わせから成っているため、複雑な
信号読み取り回路が不要となり検出器の構造が簡単にな
る。また、従来から使用されているＣｄＷＯ4 シンチレ
ータとフォトダイオードの組み合わせに比べて高効率な
Ｘ線の検出が可能である。

【００１５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
Ｘ線検査装置に、Ｘ線発生手段を内部に組み込み、この
Ｘ線発生手段により発生されたＸ線から細いＸ線ビーム
を作るとともに、このＸ線ビームを試料上で一方向に走
査させる走査手段と、Ｘ線の走査範囲をカバーして設置
され、試料を透過したＸ線を単一のフォトマルチプライ
ヤーチューブで検出するＸ線検出手段とを備えたため、
Ｘ線検査装置の構成を従来に比べて簡単化でき、しかも
安価で高精度且つ高解像度のＸ線検査が行なえるＸ線検
査装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理を説明する概念図である。

【図２】本発明における試料の移動とＸ線ビームの走査
方向との関係を説明する図である。

【図３】本発明によるＸ線検査装置の一実施例の構造を
概略的に示す正面図である。

【図４】前記実施例の側面図である。

【図５】前記実施例に係るＸ線検査装置で用いられるＸ
線検出手段の具体例を説明する図である。

【図６】前記実施例に係るＸ線検査装置で用いられるＸ
線検出手段の他の具体例を説明する図である。

【図７】従来のＸ線検査装置の一例を示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

１１ Ｘ線発生手段 １２ 走査手段 １３ Ｘ線ビーム １４ 試料 １５、２５ Ｘ線検出手段 １６ ピンホール ２０ ドラム部材 ２１ シンチレータ ２２ オプティカルファイバー ２３ フォトマルチプライヤーチューブ ２６ 導光部材

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｘ線源を形成するＸ線発生手段と、Ｘ線
   発生手段により発生されたＸ線から細いＸ線ビームを作
   るとともに、このＸ線ビームを移動する試料上で一方向
   に走査させる走査手段と、Ｘ線の走査範囲をカバーして
   設置され、試料を透過したＸ線を検出するＸ線検出手段
   とを備えたＸ線検査装置。
2. 【請求項２】 走査手段は、Ｘ線発生手段が中心位置に
   設定され、周面に円周方向に一定の間隔で開けられた複
   数の細穴を有する回転可能なドラム部材により構成され
   ており、細穴によりＸ線ビームを作る一方、このドラム
   部材が回転することにより、各細穴で作られたＸ線ビー
   ムを連続的に走査させることを特徴とする請求項１記載
   のＸ線検査装置。
3. 【請求項３】 Ｘ線検出手段は、試料に対してＸ線源と
   は反対側に設置されたシンチレータと、このシンチレー
   タの信号を導出する多分岐構造のオプティカルファイバ
   ーと、オプティカルファイバーにより導出された光信号
   を検出するフォトマルチプライヤーチューブとから構成
   されていることを特徴とする請求項１または２記載のＸ
   線検査装置。