X線裝置、及構造物的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明是關于X線裝置、及使用X線裝置的構造物的制造方法。
【背景技術】
[0002]作為以非破壞方式取得物體內(nèi)部信息的裝置，例如有下述專利文獻所揭露的具有對物體照射X線的X線源、并裝備檢測穿透該物體的穿透X線的檢測裝置的X線裝置。
[0003]先行技術文獻
[0004][專利文獻I]美國專利申請公開第2009/0268869號說明書
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]發(fā)明欲解決的課題
[0006]X線裝置中，例如有可能因X線源與物體間的相對位置的變化，而導致穿透X線的檢測精度降低。
[0007]本發(fā)明的態(tài)樣，其目的在提供一種能抑制檢測精度降低的X線裝置、及構造物的制造方法。
[0008]用以解決課題的手段
[0009]本發(fā)明第I態(tài)樣，提供一種X線裝置，具備:借由電子的撞擊或電子的穿透以產(chǎn)生X線的靶；對該靶射出電子的燈絲；于內(nèi)部具有該燈絲的外罩；以及將配置在該外罩外側的該靶的一部分，于該外罩的外側加以保持的第I保持構件。
[0010]本發(fā)明第2態(tài)樣，提供一種X線裝置，具備:射出電子的燈絲；借由電子的撞擊或電子的穿透以產(chǎn)生X線的靶；將來自該燈絲的電子導向該靶的導電子構件；保持該燈絲與該導電子構件與該靶的外罩；以及保持該外罩的第I部分的第I保持構件；該第I部分與該靶間的第I距離較該第I部分與該燈絲間的第2距離短。
[0011]本發(fā)明第3態(tài)樣，提供一種構造物的制造方法，包含:作成與構造物形狀相關的設計信息的設計步驟；根據(jù)該設計信息作成該構造物的成形步驟；將作成的該構造物的形狀使用第I或第2態(tài)樣的X線裝置加以測量的測定步驟；以及將以該測定步驟取得的形狀信息與該設計信息加以比較的檢查步驟。
[0012]本發(fā)明第4態(tài)樣，提供一種X線裝置，具備:借由電子的撞擊產(chǎn)生X線、具有第1、第2端部的靶；對該靶射出電子的燈絲；于內(nèi)部具有該燈絲的外罩:以及與該導電子構件的電子傳輸方向平行延延伸、從該外罩的外側保持該第1、第2端部的第I保持構件。
[0013]發(fā)明效果
[0014]根據(jù)本發(fā)明的態(tài)樣，能抑制檢測精度的降低。
【附圖說明】
[0015]圖1是顯示第I實施形態(tài)的X線裝置的一例的概略構成圖。
[0016]圖2是顯示第I實施形態(tài)的X線源的一例的圖。
[0017]圖3是顯示第I實施形態(tài)的X線源的一例的剖面圖。
[0018]圖4是顯示第I實施形態(tài)的X線源的一部分的圖。
[0019]圖5是顯示第I實施形態(tài)的X線源的一部分的圖。
[0020]圖6是用以說明X線裝置的課題的圖。
[0021]圖7是顯示第2實施形態(tài)的X線源的一例的圖。
[0022]圖8是顯示第3實施形態(tài)的X線源的一例的圖。
[0023]圖9是顯示第4實施形態(tài)的X線源的一例的圖。
[0024]圖10是顯示第5實施形態(tài)的X線源的一例的圖。
[0025]圖11是顯示第6實施形態(tài)的X線裝置的一例的圖。
[0026]圖12是顯示第6實施形態(tài)的X線源的一例的圖。
[0027]圖13是顯示第7實施形態(tài)的構造物制造系統(tǒng)的一例的圖。
[0028]圖14是顯示以第7實施形態(tài)的構造物制造系統(tǒng)進行的處理的流程的流程圖。
[0029]圖15是顯示第8實施形態(tài)的X線源的一部分的圖。
[0030]圖16是顯示第8實施形態(tài)的X線源的一例的圖。
[0031]圖17是顯示第8實施形態(tài)的X線源的一例的圖。
[0032]圖18是顯示第8實施形態(tài)的X線源的一例的圖。
[0033]圖19是顯示第8實施形態(tài)的X線源的一部分的圖。
[0034]圖20是顯示第8實施形態(tài)的X線源的一部分的圖。
【具體實施方式】
[0035]以下，一邊參照圖式、一邊說明本發(fā)明的實施形態(tài)，但本發(fā)明不限于此。又，以下說明的各實施形態(tài)的要件可適當?shù)丶右越M合。也有部分構成要素不使用的情形。此外，在法令容許范圍內(nèi)，援用與各實施形態(tài)及變形例中所引用的X線源及檢測裝置等相關的所有公開公報及美國專利的揭示作為本文記載的一部分。
[0036]以下的說明中，是設定一 XYZ正交座標系，一邊參照此XYZ正交座標系、一邊說明各部分的位置關系。X軸與Y軸與Z軸是垂直相交。設與X軸平行的方向為X軸方向、與Y軸平行的方向為Y軸方向、與Z軸平行的方向為Z軸方向。并設繞X軸、Y軸及Z軸旋轉(傾斜)的方向分別為ΘΧ、ΘΥ及ΘΖ方向。又，本說明書中，當說明是與某方向平行、或與某方向正交的情形時，不限于嚴格的平行、或嚴格的正交，也包含大致平行、或大致正交之意。
[0037]<第I實施形態(tài)>
[0038]首先，說明第I實施形態(tài)。圖1是顯示本實施形態(tài)的X線裝置I的一例的概略構成圖。
[0039]X線裝置1，對測定物S照射X線、并檢測穿透該測定物S的穿透X線。X線，是例如波長Ipm?30nm程度的電磁波。X線，包含約50Ev的超軟X線、約0.1?2keV的軟X線、約2?20keV的X線、及約20?10keV的硬X線中的至少一種。
[0040]本實施形態(tài)中，X線裝置I，包含對測定物S照射X線，并檢測穿透該測定物S的穿透X線，以非破壞方式取得該測定物S的內(nèi)部信息(例如，內(nèi)部構造)的X線CT檢查裝置。本實施形態(tài)中，測定物S包含例如機械零件、電子零件及其他產(chǎn)業(yè)用零件。X線CT檢查裝置，包含對產(chǎn)業(yè)用零件照射X線，以檢查該產(chǎn)業(yè)用零件的產(chǎn)業(yè)用X線CT檢查裝置。
[0041]圖1中，X線裝置1，具備射出X線的X線源2、可保持來自X線源2的X線所照射的測定物S移動的載臺裝置3、檢測從X線源2射出后通過載臺裝置3所保持的測定物S的X線(穿透X線)的至少一部分的檢測裝置4、以及控制X線裝置I全體的動作的控制裝置5。
[0042]又，X線裝置1，具備形成從X線源2射出的X線行進的內(nèi)部空間SP的腔室(chamber)構件6。本實施形態(tài)中，X線源2、載臺裝置3、及檢測裝置4皆配置于內(nèi)部空間SP0
[0043]腔室構件6配置在支承面FR上。支承面FR包含工廠等的地面。腔室構件6被多個腳部6S支承。腔室構件6通過腳部6S配置在支承面FR上。借由腳部6S，腔室構件6的下面與支承面FR是分離的。也即，腔室構件6的下面與支承面FR之間形成有空間。當然，也可以是腔室構件6的下面的至少一部分與支承面FR接觸。
[0044]本實施形態(tài)中，腔室構件6含鉛。腔室構件6，可抑制內(nèi)部空間SP的X線漏出至腔室構件6的外部空間RP。
[0045]X線源2對測定物S照射X線。X線源2具有射出X線的射出部7。X線源2形成為點X線源。本實施形態(tài)中，射出部7包含點X線源。X線源2對測定物S照射圓錐狀的X線(所謂的cone beam)。X線源2可調整射出的X線的強度。根據(jù)測定物S的X線吸收特性調整從X線源2射出的X線的強度。又，從X線源2射出的X線擴展的形狀不限于圓錐狀，也可以是例如扇狀的X線(所謂的fan beam)。此外，從X線源2射出的X線也可以是于射出方向(Z軸方向)呈固定線狀的X線(所謂的pencil beam)。
[0046]本實施形態(tài)中，來自X線源2的X線的至少一部分，于內(nèi)部空間SP中行進于Z軸方向。從射出部7射出的X線的至少一部分，于內(nèi)部空間SP中，行進于+Z方向。
[0047]本實施形態(tài)中，X線源2與載臺裝置3與檢測裝置4是配置于Z軸方向。載臺裝置3配置在X線源2的+Z側。檢測裝置4配置在載臺裝置3的+Z側。
[0048]本實施形態(tài)中，X線裝置1，具備支承X線源2、載臺裝置3及檢測裝置4的支承構件8。支承構件8配置在腔室構件6的內(nèi)部空間SP。支承構件8配置于內(nèi)部空間SP的底面6T。支承構件8的位置，于內(nèi)部空間SP中是實質固定的。支承構件8將X線源2與載臺裝置3與檢測裝置4一起支承。
[0049]支承構件8的熱膨脹系數(shù)較腔室構件6的熱膨脹系數(shù)小。支承構件8，至少較腔室構件6不易熱變形。
[0050]本實施形態(tài)中，支承構件8是由低熱膨脹材料形成。本實施形態(tài)中，支承構件8包含例如銦鋼(invar)。銦鋼是镲約36%程度、鐵約64%程度的合金。當然，此僅為一例示，支承構件8中所含的低膨脹材料不限于銦鋼。
[0051]本實施形態(tài)中，支承構件8是以一個構件構成。又，支承構件8也可以是多個構件的組合。
[0052]載臺裝置3能在內(nèi)部空間SP中移動。載臺裝置3能在內(nèi)部空間SP中、較射出部7靠+Z側的空間中移動。載臺裝置3能在支承構件8上移動。本實施形態(tài)中，載臺裝置3能于X軸、Y軸、Z軸、ΘΧ、ΘΥ及Θ Z方向的6個方向移動。載臺裝置3可借由驅動系統(tǒng)9的動作而移動。借由驅動系統(tǒng)9的動作，被保持于載臺裝置3的測定物S能于X軸、Y軸、Z軸、ΘΧ、ΘΥ及ΘΖ方向的6個方向移動。驅動系統(tǒng)9，包含例如線性馬達、音圈馬達等借由洛倫茲力而動作的馬達。又，驅動系統(tǒng)9也可包含壓電元件。例如，驅動系統(tǒng)9可使用壓電元件使載臺裝置3 (測定物S)移動于X軸、Y軸、Z軸、ΘΧ、ΘΥ及Θ Z中的至少一方向。
[0053]載臺裝置3的至少一部分能與射出部7對向。載臺裝置3可將所保持的測定物S配置在與射出部7對向的位置。載臺裝置3可將測定物S配置在從射出部7射出的X線通過的路徑上。載臺裝置3可將測定物S配置在從射出部7射出的X線的照射范圍內(nèi)。
[0054]檢測裝置4，于內(nèi)部空間SP中配置在較X線源2及載臺裝置3更靠+Z側。檢測裝置4的位置，于內(nèi)部空間SP中實質上是固定的。當然，檢測裝置4也可以是能移動。載臺裝置3，能在內(nèi)部空間SP中、X線源2與檢測裝置4之間的空間移動。
[0055]檢測裝置4，具有:具有來自X線源2的X線(含穿透測定物S的穿透X線)入射的入射面10的閃爍器(scintillator)部11、與接受于閃爍器部11產(chǎn)生的光的受光部12。檢測裝置4的入射面10能與載臺裝置3所保持的測定物S對向。
[0056]閃爍器部11，包含因X線的照射而產(chǎn)生波長與該X線不同的光的閃爍(scintillat1n)物質。受光部12包含光電倍增管。光電倍增管包含借由光電效果將光轉換為電能的光電面。受光部12將在閃爍器部11產(chǎn)生的光予以増幅并轉換為電氣信號后加以輸出。
[0057]檢測裝置4具有負數(shù)個閃爍器部11。閃爍器部11是于XY平面內(nèi)配置多個。閃爍器部11配置成陣列狀。受光部12以分別連接于多個閃爍器部11的各個的方式配置有多個。又，檢測裝置4，也可不將入射的X線轉換成波長與該X線不同的光，而直接轉換成電氣信號。
[0058]圖2是顯示本實施形態(tài)的X線源2的側視圖。圖3是顯示本實施形態(tài)的X線源2的一部分的剖面圖。
[0059]圖2及圖3中，X線源2具備借由電子的撞擊或電子的穿透而產(chǎn)生X線的靶13、與將電子導向靶13的導電子構件14。
[0060]又，X線源2具備保持導電子構件14的至少一部分的外罩15、與保持靶13以抑制靶13的變位的保持構件16。此外，X線源2也具備射出電子的燈絲(filament) 17。
[0061]導電子構件14將來自燈絲17的電子導向靶13。本實施形態(tài)中，外罩15保持燈絲17及導電子構件14。燈絲17及導電子構件14被收容在外罩15的內(nèi)部空間。又，也可以是與X線源2不同的另一裝置具有燈絲17。
[0062]外罩155的內(nèi)部空間被保持于實質真空。本實施形態(tài)，外罩15的內(nèi)部空間與真空裝置2A連接。真空裝置2A包含將內(nèi)部空間的空氣排至外部的泵。本實施形態(tài)中，X線源2包含用以將外罩15的溫度保持于一定的冷卻裝置2B。借由冷卻裝置2B