(57)【要約】【課題】測定不良を抑制することができるＸ線発生装置、Ｘ線装置、構造物の製造方法、及び構造物製造システムを提供する。【解決手段】Ｘ線発生装置２は、電子線２００を放出する電子源１２１と、電子線２００が照射されることでＸ線を発生するターゲット１３０と、電子線２００が電子源１２１からターゲット１３０に至る進路中の部材１１０、１５０とを備える。その部材１１０、１５０は、軽元素でかつ導電性を有する材料を少なくとも一部に含む。【選択図】図２
2020115464.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子線を放出する電子源と、
前記電子源からの電子線が通過する開口が形成された開口部と、
前記開口を通過した電子線が照射されることでＸ線を発生するターゲットと、を備え、
前記開口部における前記ターゲットに対向する側の少なくとも一部は、前記電子線の照射により発生するＸ線の強度が前記ターゲットよりも少ない材料を含む、Ｘ線発生装置。
【請求項２】
前記材料は、アルミニウム、アルミニウム合金、チタン、チタン合金、炭化ケイ素、パイログラファイトのいずれか一つを含む、請求項１に記載のＸ線発生装置。
【請求項３】
前記開口部は、心材と、前記心材の少なくとも前記ターゲットに対向する側を被覆した前記材料から成る、請求項１または請求項２に記載のＸ線発生装置。
【請求項４】
前記心材は重金属から成る、請求項３に記載のＸ線発生装置。
【請求項５】
前記開口部は、前記材料から成る、請求項１または請求項２に記載のＸ線発生装置。
【請求項６】
前記電子源から前記ターゲットまでの電子線の進路を囲う管を備え、
前記管の内面の少なくとも一部に前記材料を含む、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のＸ線発生装置。
【請求項７】
前記ターゲットは、透過型のターゲットである、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のＸ線発生装置。
【請求項８】
前記ターゲットにおける前記電子源に対向する側の少なくとも一部は、前記材料で被覆されている、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のＸ線発生装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のＸ線発生装置と、
前記Ｘ線発生装置から射出されたＸ線を検出する検出器と、を備える、Ｘ線装置。
【請求項１０】
構造物の形状に関する設計情報を作成する設計工程と、
前記設計情報に基づいて前記構造物を作製する成形工程と、
作製された前記構造物の形状を請求項９に記載のＸ線装置を用いて計測する計測工程と、
前記計測工程で得られた形状情報と前記設計情報とを比較する検査工程と、を有する、構造物の製造方法。
【請求項１１】
前記検査工程の比較結果に基づいて実行され、前記構造物の再加工を実施するリペア工程を有する、請求項１０に記載の構造物の製造方法。
【請求項１２】
構造物の形状に関する設計情報を作成する設計装置と、
前記設計情報に基づいて前記構造物を作製する成形装置と、
作製された前記構造物の形状を測定する請求項９に記載のＸ線装置と、
前記Ｘ線装置によって得られた前記構造物の形状に関する形状情報と前記設計情報とを比較する制御装置と、を含む、構造物製造システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線発生装置、Ｘ線装置、構造物の製造方法、及び構造物製造システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
被測定物の内部の情報を非破壊で取得する装置として、例えば下記特許文献に開示されているような、被測定物にＸ線を照射して、その被検物を透過した透過Ｘ線を検出する装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許出願公開２００９/０２６８８６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
Ｘ線を発生するＸ線発生装置で、電子源から発生する電子がターゲットとは異なる場所に照射されると、結果的に測定不良が発生する可能性がある。
【０００５】
本発明の態様は、測定不良を抑制することができるＸ線発生装置、Ｘ線装置、構造物の製造方法、及び構造物製造システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の態様によれば、電子線を放出する電子源と、電子源からの電子線が通過する開口が形成された開口部と、開口を通過した電子線が照射されることでＸ線を発生するターゲットと、を備え、開口部におけるターゲットに対向する側の少なくとも一部は、電子線の照射により発生するＸ線の強度がターゲットよりも少ない材料を含む、Ｘ線発生装置が提供される。
【０００７】
本発明の態様によれば、上記態様のＸ線発生装置と、Ｘ線発生装置から射出されたＸ線を検出する検出器とを備える、Ｘ線装置が提供される。
【０００８】
本発明の態様によれば、構造物の形状に関する設計情報を作成する設計工程と、設計情報に基づいて構造物を作製する成形工程と、作製された構造物の形状を上記態様のＸ線装置を用いて計測する計測工程と、計測工程で得られた形状情報と設計情報とを比較する検査工程と、を有する、構造物の製造方法が提供される。
【０００９】
本発明の態様によれば、構造物の形状に関する設計情報を作成する設計装置と、設計情報に基づいて構造物を作製する成形装置と、作製された構造物の形状を測定する上記態様のＸ線装置と、Ｘ線装置によって得られた構造物の形状に関する形状情報と設計情報とを比較する制御装置と、を含む、構造物製造システムが提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の態様によれば、電子源から発生する電子がターゲットとは異なる場所に照射されることによる、測定不良を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係るＸ線装置の全体構成の一例を示す図である。
【図２】第１実施形態のＸ線発生装置の構成を示す断面図である。
【図３】図２の開口部の構造を示す断面図である。
【図４】第２実施形態のターゲットを示す図である。
【図５】第３実施形態のＸ線発生装置の構成を示す断面図である。
【図６】構造物製造システムの構成を示すブロック図である。
【図７】構造物製造システムによる処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。ただし、本発明はこれに限定されるものではない。また、図面においては、実施形態を説明するため、一部分を大きく又は強調して記載するなど適宜縮尺を変更して表現する場合がある。以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部の位置関係について説明する。水平面内の所定方向をＺ軸方向、水平面内においてＺ軸方向と直交する方向をＸ軸方向、Ｚ軸方向及びＸ軸方向のそれぞれと直交する方向（すなわち鉛直方向）をＹ軸方向とする。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸まわりの回転（傾斜）方向をそれぞれ、θＸ、θＹ、及びθＺ方向とする。
【００１３】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の実施形態に係るＸ線装置１の全体構成の一例を示す図である。本発明の実施形態に係るＸ線装置１は、被測定物ＳにＸ線ＸＬを照射して、その被測定物Ｓを透過した透過Ｘ線を検出する。このＸ線装置１は、被測定物ＳにＸ線を照射し、その被測定物Ｓを通過したＸ線を検出して、その被測定物Ｓの内部の情報（例えば、内部構造）を非破壊で取得するＸ線ＣＴ検査装置を含む。本実施形態において、被測定物Ｓは、機械部品、電子部品等の産業用部品を含む。Ｘ線ＣＴ検査装置は、産業用部品にＸ線を照射して、その産業用部品を検査する産業用Ｘ線ＣＴ検査装置を含む。従って、本実施形態においては、測定される物体を被測定物としているが、これに限られず、検査するための被検物でも構わない。勿論、測定結果に基づいて、物体の大きさを計測しても構わない。
【００１４】
Ｘ線装置１は、被測定物ＳにＸ線ＸＬを照射して、その被測定物Ｓを透過したＸ線を検出する。Ｘ線は、例えば波長１ｐｍ〜３０ｎｍ程度の電磁波である。Ｘ線は、約５０ｅＶの超軟Ｘ線、約０．１〜２ＫｅＶの軟Ｘ線、約２〜２０ＫｅｖのＸ線、及び約２０〜１００ＫｅＶの硬Ｘ線の少なくとも一つを含む。
【００１５】
Ｘ線装置１は、図１に示すように、Ｘ線ＸＬを射出するＸ線源としてのＸ線発生装置２と、被測定物Ｓを保持して移動可能なステージ装置３と、Ｘ線発生装置２から射出され、ステージ装置３に保持された被測定物Ｓを通過したＸ線ＸＬの少なくとも一部を検出する検出器４と、Ｘ線装置１全体の動作を制御する制御装置５とを備える。なお、図１には図示していないが、Ｘ線装置１は、チャンバ部材によって内部空間が形成されている。Ｘ線発生装置２、ステージ装置３及び検出器４は、内部空間に配置される。また、図１に示す例では、被測定物Ｓは円柱形状の物体とされている。
【００１６】
Ｘ線発生装置２は、被測定物Ｓに向けてＸ線ＸＬを照射する。Ｘ線発生装置２から発生するＸ線ＸＬは所定波長のＸ線もしくは所定波長域のＸ線でも構わないし、例えば、被測定物Ｓによって、その所定波長および所定波長域が変化できるようにしても構わない。また、照射されるＸ線の光子の量を適宜調整できるようにしても構わない。波長及び波長域の変化、もしくは光子の量の調整は、測定される被測定物ＳのＸ線に対する吸収の特性に基づいても構わない。また、例えば、異なる二種類以上のＸ線スペクトルにより被測定物Ｓを検査するダブルエネルギーＸ線測定方法のように、被測定物Ｓの吸収の特性に限られず、波長及び波長域の変化、もしくは光子の量を調整しても構わない。Ｘ線発生装置２は、点Ｘ線源を含み、被測定物Ｓに円錐状のＸ線（いわゆるコーンビーム）を照射する。なお、Ｘ線発生装置２から射出されるＸ線ＸＬの拡がる形状は円錐状に限られず、例えば扇状のＸ線（いわゆるファンビーム）でもよい。また、例えば線状のＸ線（いわゆるペンシルビーム）でもよい。
【００１７】
Ｘ線発生装置２は、Ｚ方向に長手となるように設置されている。Ｘ線発生装置２の＋Ｚ側の先端には、射出口１０１が形成されている。射出口１０１は、被測定物Ｓに向けて開口している。射出口１０１は、その内側が空隙であってもよいし、Ｘ線ＸＬの透過性が高い素材で閉じられてもよい。Ｘ線ＸＬは、射出口１０１から＋Ｚ方向に向けて射出される。Ｘ線発生装置２から射出されたＸ線ＸＬの少なくとも一部は、＋Ｚ方向に進行する。
【００１８】
ステージ装置３は、ステージ９と、不図示のステージ駆動機構とを備えている。ステージ９は、被測定物Ｓを保持して移動可能に設けられている。ステージ９は、被測定物Ｓを保持する不図示の保持部を有している。ステージ９は、不図示のステージ駆動機構により、例えばＸ方向、Ｙ方向、及びＺ方向に平行移動可能であり、θＹ方向に回転可能である。なお、被測定物ＳとＸ線発生装置２との相対距離を変化させる方法はこれに限られない。例えば、Ｘ線発生装置２を駆動させて、被測定物Ｓとの相対距離を変化させても構わない。勿論、Ｘ線発生装置２および被測定物Ｓを両方駆動させて、相対距離を変化せても構わない。勿論、後述する検出器４を駆動させても構わない。同様に、被測定物Ｓを固定して、被測定物Ｓの周囲で、Ｘ線発生装置２および検出器４を回転させても構わない。また、上述の実施形態では、Ｘ線発生装置２と被測定物Ｓと検出器４とのそれぞれの相対距離を、Ｘ方向、Ｙ方向、及びＺ方向に平行に変化可能としたがこれに限られず、少なくとも一つの方向に移動可能でもよいし、移動しなくても構わない。また、θＹ方向に回転可能としたが、θＸ方向、θＹ方向、及びθＺ方向に回転可能でも構わない。またそのうち一つのθ方向に回転しても構わない。
【００１９】
検出器４とＸ線発生装置２との間にステージ９に載置される被測定物Ｓが配置される。これにより、Ｘ線発生装置２より発生するＸ線を検出器４で検出することができる。また、検出器４では、ステージ９に載置される被測定物Ｓを透過したＸ線を検出することができる。検出器４は、ステージ９よりも＋Ｚ側に配置される。検出器４は、例えば、Ｘ線装置１の所定の位置に固定されるが、移動可能でもよい。検出器４は、複数のシンチレータ部３４と、複数の受光部３５とを有している。検出器４は、ＸＹ平面に平行に形成された平面状の面４Ａを有する。面４Ａは、Ｘ線発生装置２からのＸ線ＸＬが入射する面であり、−Ｚ方向に向けられている。面４Ａは、ステージ９に保持された被測定物Ｓと対向して配置される。面４Ａには、被測定物Ｓを透過した透過Ｘ線を含むＸ線発生装置２からのＸ線ＸＬが入射する。
【００２０】
複数のシンチレータ部３４は、ＸＹ平面内においてアレイ状に配置されている。複数のシンチレータ部３４は、それぞれ、Ｘ線が当たることによって、光を発生させるシンチレーション物質を含む。複数のシンチレータ部３４は、それぞれ、面４Ａに入射したＸ線ＸＬの強度に応じた光を発生する。
【００２１】
検出器４は、複数のシンチレータ部３４と受光部３５とを備える。例えば、シンチレータ部３４は入射するＸ線を可視光に変換し、変換された可視光を受光部３５で受光する。受光部３５は可視光を受光するとその可視光の強度に応じた信号を制御装置５に送信する。なお、本実施形態では、入射するＸ線を一度可視光に変換しているが、入射するＸ線を直接電気信号に変換しても構わない。また、シンチレータ部３４と受光部３５との間は適宜設計を変えることができる。例えば、シンチレータ部３４で変換された可視光を、集光させるレンズを設けても構わない。また、光電子倍増管を設けても構わない。光電子倍増管は、光電効果により光エネルギーを電気エネルギーに変換する光電管を含む。複数の受光部３５は、それぞれ、シンチレータ部３４において発生した光を受光して増幅し、増幅した光を電気信号に変換しても構わない。検出器４は、複数の素子（シンチレータ部３４及び受光部３５）のそれぞれで検出される、Ｘ線の強度に応じた信号を制御装置５に送信する。検出器４で得られる各素子からの信号を投影データという。
【００２２】
制御装置５は、Ｘ線発生装置２、ステージ装置３、及び検出器４の動作を統括的に制御する。すなわち、制御装置５は、Ｘ線発生装置２に制御信号を出力して、Ｘ線発生装置２にＸ線ＸＬを被測定物Ｓに向けて射出させる。制御装置５は、ステージ装置３を制御することで、ステージ９を制御することができる。すなわち、制御装置５は、ステージ装置３に制御信号を出力する。制御信号を受信するステージ装置３は、図示しないステージ駆動装置を駆動させて、ステージ９の位置を変えることができ、ステージ９の位置が移動する。ステージ９の位置に伴い、ステージ９に載置される被測定物Ｓの位置が変わる。また、制御装置５は、検出器４に制御信号を出力して、検出器４に投影データを取得させる。
【００２３】
また、制御装置５は、検出器４から送信される被測定物Ｓの各位置における投影データを受信して取得する。制御装置５は、取得した投影データに対してフィルタ補正処理を行う。そして、制御装置５は、フィルタ補正処理後のデータに基づいて被測定物Ｓの画像を再構成する。
【００２４】
次に、Ｘ線装置１の動作の一例について説明する。被測定物Ｓの検出では、ステージ装置３のステージ９に保持された被測定物ＳがＸ線発生装置２と検出器４との間に配置される。制御装置５は、ステージ装置３に制御信号を出力して、被測定物Ｓを保持したステージ９の位置を調整する。そして、制御装置５は、Ｘ線発生装置２に制御信号を出力して、Ｘ線発生装置２からＸ線ＸＬを射出させる。
【００２５】
Ｘ線発生装置２で発生したＸ線ＸＬの少なくとも一部は、被測定物Ｓに照射される。被測定物ＳにＸ線ＸＬが照射されると、その被測定物Ｓに照射されたＸ線ＸＬの少なくとも一部は、被測定物Ｓを透過する。被測定物Ｓを透過した透過Ｘ線は、検出器４の面４Ａに入射する。検出器４は、被測定物Ｓを透過した透過Ｘ線を検出する。検出器４は、被測定物Ｓを透過した透過Ｘ線に基づいて得られた被測定物Ｓの像（投影像、透過像）を検出する。検出器４は、被測定物Ｓの像を表す投影データを制御装置５に出力する。
【００２６】
制御装置５は、被測定物Ｓを保持したステージ９をθＹ方向に回転させながら、その被測定物ＳにＸ線ＸＬを照射する。制御装置５は、Ｘ線発生装置２に対する被測定物Ｓの位置を変えることによって、被測定物ＳにおけるＸ線発生装置２からのＸ線ＸＬの照射領域を変える。ステージ９の各位置（各回転角度）において被測定物Ｓを通過した透過Ｘ線は、検出器４によって検出される。すなわち、Ｘ線発生装置２からのＸ線ＸＬの照射角度を変えた、複数の透過像を取得することができる。検出器４は、各位置における被測定物Ｓの像を表す投影データを取得する。制御装置５は、検出器４から投影データを取得し、取得した投影データに対して所定の処理（例えばフィルタ補正処理）を施す。そして、制御装置５は、所定の処理を施した投影データに基づいて、被測定物Ｓの内部構造の画像を算出する。なお、制御装置５は、検出器４から投影データを取得し、その取得した投影データに対する処理として、フィルタ補正処理に限られず、例えば、逆投影法、逐次近似法等が適用されても構わない。逆投影法及びフィルタ補正逆投影法に関しては、例えば、米国特許出願公開第２００２／０１５４７２８号明細書に記載されている。また、逐次近似法に関しては、例えば、米国特許出願公開第２０１０／０２２０９０８号明細書に記載されている。
【００２７】
なお、本実施形態では、被測定物Ｓを保持したステージ９をθＹ方向に３６０°回転させて取得した画像を用いて再構成を行うが、再構成に用いる画像は、３６０°回転させ取得した画像に限られない。例えば、再構成に用いる画像は、１８０°回転させて取得した画像でもよい。また、再構成に用いる画像はこれに限られず、取得した画像で再構成し、再構成される像で検査が可能であれば、構わない。
なお、本実施形態では、被測定物Ｓを保持したステージ９を回転させるが、被測定物Ｓを固定し、Ｘ線発生装置２と検出器４とを回転させても構わない。勿論、被測定物Ｓを保持したステージを回転させるとともに、Ｘ線発生装置２と検出器４とを回転させても構わない。
【００２８】
図２は、第１実施形態のＸ線発生装置２の構成を示す断面図である。図２に示すように、Ｘ線発生装置２は、ハウジング１００と、真空チューブ１１０と、電子銃１２０と、ターゲット１３０と、電磁レンズ１４１，１４５と、偏向装置１４２，１４４と、非点補正装置１４３と、開口部１５０と、真空ポンプ１６０と、を備える。
【００２９】
ハウジング１００は、Ｘ線発生装置２の外観を構成する円筒形状の筐体である。ハウジング１００は、その内部にＸ線発生装置２を構成する部材、すなわち、真空チューブ１１０、電子銃１２０、ターゲット１３０、電磁レンズ１４１，１４５、偏向装置１４２，１４４、非点補正装置１４３、開口部１５０及び真空ポンプ１６０を収容する。ハウジング１００の一方の底面には、Ｘ線ＸＬを射出するための射出口１０１が設けられている。なお、本実施形態では、ハウジング１００の内部に真空ポンプ１６０が配置されているが、これに限られない。ハウジング１００の外部に真空ポンプ１６０が配置されても構わない。ハウジング１００の外部に配置される真空ポンプと、ハウジング１００とを別に支持しても構わない。また、真空ポンプ１６０の振動および発生する磁場の影響を抑制することが望ましい。
【００３０】
真空チューブ１１０は円筒形状の管である。ハウジング１００は円筒形状の筒である。本実施形態において、真空チューブ１１０の円筒形状の管の中心軸と、ハウジング１００の円筒形状の管の中心軸とは平行であり、本実施形態では、それらの中心軸は一致している。真空チューブ１１０内部の一方の端部には電子銃１２０が配置され、真空チューブ１１０内部の他方の端部にはターゲット１３０が配置されている。真空チューブ１１０の内面は、電子銃１２０から放出される電子線２００が通過する進路を形成する。すなわち、電子銃１２０から放出される電子は、真空チューブ１１０の内面を進行する。進行する電子は、ターゲット１３０に衝突する。したがって、本実施形態においては、電子銃１２０から放出された電子が、ターゲット１３０に衝突するまでの経路は、真空チューブ１１０の内面に囲まれた空間である。真空チューブ１１０の内面の所定箇所（図２に示す例では電磁レンズ１４１と非点補正装置１４３の間の位置）には、真空チューブ１１０の内部と導通する配管１１１が接続され、その配管１１１がターボ分子ポンプ等の真空ポンプ１６０と接続されている。この真空ポンプ１６０が真空チューブ１１０の内部の気体を排気することによって、真空チューブ１１０の内部が高真空状態に設定される。なお、真空チューブ１１０の形状は、円筒形状に限られない。また、ハウジング１００の形状は、円筒形状に限られない。なお、本実施形態では、真空チューブ１１０の中心軸と、ハウジング１００の中心軸とは、平行でなくても構わないし、同軸でなくても構わない。また、本実施形態においては、真空ポンプ１６０と接続される配管１１１の場所は、電磁レンズ１４１と非点補正装置１４３との間に限られない。例えば、電子源１２１と加速電極１２２との間に配管１１１を接続しても構わない。勿論、真空ポンプ１６０と接続される配管１１１の数は一つに限られず、複数設けても構わない。また、複数設ける場合に、一つの真空ポンプ１６０に接続しても構わないし、それぞれの配管１１１をそれぞれ別の真空ポンプ１６０に接続しても構わない。また、一つの配管１１１に接続される真空ポンプ１６０が複数あっても構わない。
【００３１】
電子銃１２０は、電子線２００を放出する電子源１２１と、その電子源１２１から放出される電子線２００にエネルギーを与える加速電極１２２と、を有する。電子源１２１はタングステンなどの材料で構成されたフィラメントを備える。このフィラメントに電流が流されることによりフィラメントが過熱されると、フィラメントから電子（熱電子）が放出される。加速電極１２２は、高圧電源（図示せず）から供給される加速電圧に基づいて電子源１２１のフィラメントから放出された電子線２００を加速する。つまり、フィラメントを陰極とし、加速電極１２２を陽極として、フィラメントと加速電極１２２との間に加速電圧を印加することにより、フィラメントから射出された熱電子をターゲット１３０に向けて加速させ、ターゲット１３０に照射させる。
【００３２】
ターゲット１３０は、電子銃１２０からの電子線２００の射出方向に配置される。ターゲット１３０は、加速電極１２２によって加速された電子の衝突によりＸ線ＸＬを発生する。本実施形態においては、ターゲット１３０は、電子線２００の照射面と反対の面からＺ方向にＸ線ＸＬを射出する透過型のターゲットである。Ｘ線ＸＬは、例えば波長１ｐｍ〜３０ｎｍ程度の電磁波である。Ｘ線ＸＬは、約数１０ｅＶの超軟Ｘ線、約０．１〜２ｋｅＶの軟Ｘ線、約２〜２０ｋｅＶのＸ線、及び約２０〜１００ＫｅＶの硬Ｘ線を含む。ターゲット１３０は、例えばタングステン（Ｗ）又はモリブデン（Ｍｏ）等の重金属を含む平行平板である。なお、本実施形態においては、ターゲット１３０に入射される電子の照射方向と、ターゲット１３０から発生するＸ線の被測定物Ｓに対する照射方向とが一致している。しかしながら、これに限られず、ターゲット１３０に入射される電子の照射方向と、ターゲット１３０から発生するＸ線の被測定物Ｓに対する照射方向とが一致していなくても構わない。例えば、反射型のＸ線発生装置でも構わない。なお、ターゲット１３０に入射する電子の照射方向は、例えば、ターゲット１３０に入射する電子の電子線の束の中心である。ターゲット１３０の入射する電子の照射方向は、後述する光軸ＡＸである。また、ターゲットが固定されているが、ターゲットが駆動可能でも構わない。駆動可能なターゲットは、例えば、ターゲットが回転する。
【００３３】
図２に示すように、電磁レンズ１４１，１４５、偏向装置１４２，１４４及び非点補正装置１４３がＺ方向に沿って真空チューブ１１０の周囲に配置されている。電磁レンズ１４１、１４５は、電子線２００を集束されるコイルやレンズである。また、電磁レンズは、電場または磁場によって集束、結像させる装置である。電磁レンズ１４１，１４５は電子レンズとも称される。電磁レンズ１４１，１４５は、光軸ＡＸを有している。光軸ＡＸは、Ｚ軸に平行に設定されている。電磁レンズ１４１は、電子銃１２０の近い位置に配置され、電子銃１２０からの電子線２００を集束させる。電磁レンズ１４５は、ターゲット１３０に近い位置に配置され、開口部１５０を通過した電子線２００をターゲット１３０に集束させて、ターゲット１３０の一部の領域（Ｘ線の発生領域）に電子線２００を照射する。ターゲット１３０において電子線２００が照射される領域の寸法（スポットサイズ）は、十分に小さい。これにより、実質的に点Ｘ線源が形成される。
【００３４】
なお、本実施形態において、ターゲット１３０の表面での電子線２００が照射される領域（以下、照射領域という。）の寸法は、例えばμｍ単位の大きさである。照射領域の寸法は、０．１μｍ〜１ｃｍの円のいずれの大きさであってもよい。また、照射領域のＸＹ平面の形状は、円に限られない。例えば、楕円、長円、矩形等の多角形でも構わない。
【００３５】
偏向装置１４２，１４４は、電子銃１２０から射出された電子線２００の進行方向を変える装置である。偏向装置１４２，１４４は、例えば、Ｘ方向の磁場を発生させる一対のコイルとＹ方向の磁場を発生させる一対のコイルとで構成され、Ｘ方向及びＹ方向の磁場によって電子線２００をＹ方向及びＸ方向に所定量移動させる。偏向装置１４２は、電磁レンズ１４１の内側（真空チューブ１１０と電磁レンズ１４１の間）に配置されている。偏向装置１４４は、電磁レンズ１４１と偏向装置１４４の間に配置されている。偏向装置１４２，１４４は、アライナー又は偏向器とも称される。
【００３６】
非点補正装置１４３は、非点収差を補正する装置である。非点補正装置１４３は、例えば、２組の四極子レンズ（四極一対のコイルを四極子という。）を光軸ＡＸを中心に４５度回転させて配置され、それら四極子レンズに流す電流の大きさと比を変えることで補正量と補正方向を変える。非点補正装置１４３は、電磁レンズ１４１と偏向装置１４４の間に配置されている。非点補正装置１４３は、非点収差補正装置又はスティグメータとも称される。
【００３７】
開口部１５０は、電子線２００の開き角（ターゲット１３０から電磁レンズ１４５を見込んだ角度）を制限する絞り（第１絞り）である。図２に示す例では、開口部１５０は、電磁レンズ１４５の直下（電磁レンズ１４５の主面に近い位置）に配置されている。開口部１５０は、アパーチャとも称される。開口部１５０を通過した電子線２００はＺ方向にターゲット１３０に到達し、ターゲット１３０における電子線２００の照射領域に照射される。ターゲット１３０において発生したＸ線ＸＬがＺ方向に射出される。
【００３８】
次に、ターゲット以外の箇所からのＸ線の発生について図２を参照しつつ説明する。図２に示すように、電子源１２１から放出された電子線２００は、加速電極１２２で加速されるとともに、電磁レンズ１４１で集束されて真空チューブ１１０内を＋Ｚ方向に進行する。電子線２００の進行方向は偏向装置１４２，１４４によって調整され、電子線２００の非点収差が非点補正装置１４３によって補正される。そして、電子線２００は開口部１５０に到達し、電子線２００の一部が開口部１５０を通過する。開口部１５０を通過した電子線２００は、電磁レンズ１４５で集束されてターゲット１３０の照射領域に照射される。電子線２００がターゲット１３０に照射されることで、ターゲット１３０おいてＸ線ＸＬが発生し、そのＸ線ＸＬが射出口１０１を介してＺ方向に射出される。
【００３９】
電子線２００が電子源１２１からターゲット１３０に至る進路（経路）を進行する過程において、電子線２００の一部が直接、進路中の部材に衝突する。電子源１２１から発生する電子線２００がターゲット１３０とは異なる部材と衝突する可能性がある。例えば、電子線２００の一部がその電子線２００の径を絞る開口部１５０に直接衝突する。また、電子線２００の一部が進路を形成する真空チューブ１１０の内面に直接衝突することもある。この場合、電子線２００の一部が開口部１５０や真空チューブ１１０の内面に直接衝突することにより、それらの箇所でＸ線が発生する可能性がある。
【００４０】
また、電子線２００の一部が開口部１５０で反射され、その反射された電子線２１０（これを反射電子線という。）が真空チューブ１１０の内面に衝突する。また、電子線２００の一部が真空チューブ１１０の内面で反射され、その反射された反射電子線２１０が真空チューブ１１０の内面に衝突することもある。また、電子線２００の一部がターゲット１３０で反射され、その反射された反射電子線２１０が開口部１５０や真空チューブ１１０の内面に衝突する。さらに、反射電子線２１０が開口部１５０や真空チューブ１１０の内面で反射され、その反射された反射電子線２１０が開口部１５０や真空チューブ１１０の内面に衝突することもある。この場合、反射電子線２１０が開口部１５０や真空チューブ１１０の内面に衝突することにより、これらの箇所でＸ線が発生する。
【００４１】
電子線２００や反射電子線２１０が部材と衝突すると、衝突した箇所でＸ線が発生する。Ｘ線が発生する箇所が、ターゲット１３０とは異なる箇所となると、Ｘ線発生装置２から発生するＸ線の発生場所が複数箇所となる。ターゲット１３０とは異なる発生箇所は、複数あり、所定領域内に複数ある場合にはその領域からＸ線が発生する。すなわち、その領域の面光源となる。また、ターゲット１３０とは異なる箇所からＸ線が発生するので、Ｘ線発生装置２から放射されるＸ線ＸＬは、ターゲット１３０から放射されるＸ線ＸＬに加えて、異なる箇所からのＸ線が発生する。また、ターゲット１３０以外の箇所の面光源で発生するために、Ｘ線ＸＬの強度が放射方向によって不均一となってしまう。そのために、制御装置５により投影される画像の鮮鋭度が低下してしまう。例えば、被測定物Ｓの投影像において、検出器４とＸ線発生装置２との間に被測定物Ｓが配置され、被測定物Ｓを投影する被測定物Ｓの投影領域と、検出器４とＸ線発生装置２との間に被測定物Ｓが配置されない空気領域との境界部分の位置があいまいになってしまう。これは、被測定物Ｓに対して、検出器４は固定されているものの、Ｚ軸方向に異なる位置に複数の光源が配置されることになることから、倍率の異なる複数の投影像が重なってしまうために発生する。勿論、被測定物Ｓに対して、検出器４は固定されているものの、Ｘ軸方向もしくはＹ軸方向の異なる位置に光源が固定されると、倍率は同じだとしても、そのＸ軸方向もしくはＹ軸方向に沿った、それぞれの位置で投影像が投影されるので、位置の異なる複数の投影像が重なってしまうために発生する。また、ターゲット１３０以外の箇所の面光源の箇所は一箇所だけではなく、複数の箇所で発生する可能性がある。勿論、ターゲット１３０以外の部分での箇所が一箇所であっても構わない。このように、投影像の境界位置があいまいなることで、その投影像を用いて再構成画像を作成すると、その再構成画像の境界も同様にぼやけてしまう可能性がある。その結果、投影像もしくは再構成画像により、寸法計測もしくは、良否判定をする場合に、測定不良が発生する可能性がある。なお、本実施形態においては、ターゲット１３０とは異なる箇所でのＸ線が発生する箇所を二次光源と称する。
【００４２】
この場合、シェーディング補正では、画像を鮮明にすることができない。シェーディング補正とは、輝度ムラ（輝度のばらつき）のある画像から輝度ムラを除去して一様な明るさの画像に補正する処理のことをいう。例えば、検出器４は、被測定物Ｓがステージ９上に存在しない状態において、Ｘ線発生装置２から射出される一様でないＸ線ＸＬを各素子で検出する。制御装置５は、検出器４から送信される信号に基づいて画像を再構成し、再構成した画像の輝度ムラを認識する。制御装置５は、検出器４に制御信号を送信することにより、輝度ムラがなくなるように検出器４の各素子の感度（ゲイン）を素子ごとに調整する。このような処理により、一様な明るさの画像を得ることができる。
【００４３】
しかし、シェーディング補正は、輝度ムラがなくなるように画像全体の輝度を一様に補正する処理であって、２次光源による像を除去しているわけではない。すなわち、Ｘ線発生装置２には、Ｘ軸方向及び／又はＹ軸方向及び／又はＺ軸方向で、ターゲット１３０とは異なる位置で光源は存在するために、取得される投影像は、異なる倍率及び又は異なる位置の投影像の重なりとなってしまう。従って、シェーディング補正では、２次光源の影響による不鮮明な画像を鮮明にすることができない。この対応策は、２次光源が形成されるのを防止するか、又は可能な限り２次光源からのＸ線の強度を弱くすることである。
【００４４】
そこで、本実施形態では、電子線２００が電子源１２１からターゲット１３０に至る進路中の部材の少なくとも一部を、電子線２００が照射されたときにＸ線の発生量が少ない材料（物質）で構成する。Ｘ線の発生量が少ないとは、ターゲット１３０から発生されるＸ線ＸＬの強度に対して、上記した材料から発生されるＸ線の強度が例えば、１/１０、１/１００、１/１０００である。この数値は一例であって、この数値の範囲に限定されない。得られる投影像の被測定領域と空気領域との境界が一義的に決まる程度に、ターゲット１３０から発生されるＸ線の強度に対して、ターゲット１３０以外から発生されるＸ線の強度が少ないことが望ましい。また、求められる測定精度に応じて、ターゲット１３０以外の異なる場所から発生するＸ線の照射強度の上限値を決めても構わない。このような構成により、構造を複雑にすることなく、ターゲット１３０以外の箇所からＸ線が発生するのを抑制することができる。その結果、電子線２００の進路中に２次光源が形成されず、又は２次光源からのＸ線の強度を弱くすることができる。
【００４５】
電子線が照射されたときにＸ線の発生量が少ない材料としては、軽元素の材料（物質）つまり元素番号が小さく比重が小さい材料があげられる。例えば比重が３以上の材料はＸ線を発生させやすいので、比重が３以下の材料であるのが好ましい。ただし、比重が３以下という数値の範囲は一例であって、この数値の範囲に限定されない。また、進路中の部材の少なくとも一部は、Ｘ線の発生量が少ない軽元素の材料で、かつ、導電性を有する材料で構成される。導電性を有しない材料、例えば絶縁体の場合、その材料は電子線によって帯電する。帯電の影響により電子線が偏向されて像が歪んだり、収差を発生させてしまう。このような不具合を防止するために、進路中の部材の少なくとも一部は導電性を有する材料（導電性材料）で構成される。もしくは、帯電の影響により、ターゲット１３０上での集束位置が動いたり、収差が発生することにより集束領域の大きさが広がるという不具合が生じてしまう。用いる部材の導電性は、例えば、材料に用いられる元素のひとつを用いて特定しても構わない。また、部材が合金などのように複数の元素から含まれている場合には、その合金の導電性で判断しても構わないし、その複数の元素から一つの元素を選択してその部材の導電性としても構わない。導電性は、例えば、電気抵抗率で評価しても構わない。電気抵抗率の単位は、例えば、μΩ×ｃｍを用いる。電気抵抗率は、例えば、０度の温度の場合の値を用いる。導電性を有する材料とは、１、２、３、４、５、６、７、８、９，１０μΩ×ｃｍよりも小さい電気抵抗率を有する材料である。もちろん、１０、２０、３０、４０、５０,６０、７０、８０、９０、１００μΩ×ｃｍよりも小さい電気抵抗率を有する材料でも構わない。例えば、Ｘ線発生装置２において、電子線による像などから帯電の影響を見積もり、その見積もり結果に基づいて、必要とする帯電の影響から用いる部材の導電性材料の導電性を決定しても構わない。その影響を許容できる程度に、部材が帯電していれば、その部材は導電性を有するとしても構わない。
【００４６】
また、進路中の部材の少なくとも一部は真空チューブ１１０内の部材であるため、真空状態でガス放出量が少ない材料（物質）で構成される。真空状態で材料から放出されるガスの主な成分は水（水蒸気）である。材料表面からのガス放出量は、真空状態で使用可能な材料としての重要な指標であり、真空チューブ１１０内の真空度を高くしようとする程、よりガス放出量の少ない材料を選択する必要がある。
【００４７】
これらの条件を充たす材料（物質）としては、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）などの軽金属系の材料、炭化ケイ素（ＳｉＣ；Silicon Carbide）などのセラミックス系の材料、パイログラファイト等のカーボン系の材料があげられる。なお、パイログラファイトは、炭化水素ガスを黒鉛や炭素繊維の基材に沈積させることにより製造する炭素材料である。熱分解黒鉛やパイロカーバイトとも呼ばれる。これらの材料は、軽元素でかつ導電性を有し、真空状態でガス放出量が少ない材料である。
【００４８】
また、進路中の部材の少なくとも一部は、軽元素でかつ導電性を有し、真空状態でガス放出量が少ない材料を少なくとも一部に含んでいればよい。例えば、アルミニウム合金やチタン合金であってもよい。また、進路中の部材の少なくとも一部は、上記材料（アルミニウム、アルミニウム合金、チタン、チタン合金、炭化ケイ素、パイログラファイトなど）で構成される場合に限られず、上記材料又は上記材料を少なくも一部に含む材料で被覆されてもよい。例えば、進路中の部材の中の部材を例えば重金属のようなＸ線の遮蔽効果の高い材料で形成し、その部材を上記材料又は上記材料を少なくとも一部に含む材料で被覆する。この場合、Ｘ線の遮蔽効果が高い重金属などの部材と、Ｘ線の発生量が少ない軽元素の材料等による被覆とを組み合わせることにより、Ｘ線の発生の低減とＸ線の遮蔽とを実現することができる。
【００４９】
真空チューブ１１０内の電子線２００の速さによって、電子線２００がＸ線発生量の少ない材料内を進行する距離は変わる。従って、Ｘ線発生量の少ない材料の被覆の厚さは、加速電圧に基づく電子線２００の加速エネルギーの大きさに応じた最適な厚さに設定される。また、Ｘ線発生装置２が照射可能な電子線２００の加速エネルギーを調整可能な場合に、最も加速エネルギーの大きい場合に応じた最適な厚さに設定しても構わない。
【００５０】
進路中の部材の少なくとも一部は、電子源１２１からの電子線２００が照射される可能性がある箇所、又はターゲット１３０若しくは部材で反射された反射電子線２１０が照射される可能性がある箇所とされる。例えば、部材の少なくとも一部は、電子線２００，２１０が通過する進路を形成する真空チューブ（管）１１０の内面とされる。また、部材の少なくとも一部は、電子線２００，２１０が通過する進路の途中に配置された開口部（第１絞り）１５０とされる。
【００５１】
図３は、図２の開口部１５０の構造を示す断面図である。図３に示すように、開口部１５０は、電子線２００が通過する孔１５０Ａが形成されている。また、開口部１５０は、重金属もしくは合金もしくは重金属の合金で構成された心材１５１で形成されるとともに、その心材１５１をアルミニウム、パイログラファイト等のＸ線発生量の少ない材料で被覆されている。このような構造により、心材１５１で電子線２００やＸ線ＸＬを遮蔽することで、電子線２００やＸ線ＸＬが開口部１５０を突き抜けてしまうのを防止することができる。また、心材１５１がＸ線発生量の少ない材料で被覆されているので、開口部１５０におけるＸ線ＸＬの発生を低減させることができる。この場合に、用いる場所によっては、電子線２００の照射により照射領域の温度が高くなり、用いる部材の融点よりも高い温度になってしまう可能性がある。その場合には、融点のより高い温度の部材を用いることが望ましい。また、電子線２００の照射の可能性に応じて、用いる部材を適宜変更・調整しても構わない。
【００５２】
以上に説明したように、第１実施形態では、Ｘ線発生装置２は、電子線２００を放出する電子源１２１と、電子線２００が照射されることでＸ線を発生するターゲット１３０と、電子線２００が電子源１２１からターゲット１３０に至る進路中の部材１１０，１５０と、を備え、部材１１０，１５０の少なくとも一部は、電子線２００が照射されたときにＸ線の発生量が少ない材料で構成される。ターゲット１３０以外の箇所からＸ線が発生するのを抑制することができる。その結果、電子線の進路中にＸ線源としての２次光源が形成されず、又は２次光源からのＸ線の強度を弱くすることができる。したがって、投影像もしくは複数の投影像から再構成される画像の鮮鋭度の劣化を抑制することができる。したがって、Ｘ線装置１を用いて、寸法測定、良否判定などの、測定不良を抑制することができる。
【００５３】
また、第１実施形態では、材料は、軽元素でかつ導電性を有する材料を少なくとも一部に含む。このような構成によれば、Ｘ線の発生を抑制することができるとともに、部材の帯電による電子線の偏向や収差の発生を防止することができる。また、材料は、真空状態でガス放出量が少ない材料を少なくとも一部に含む。このような構成によれば、真空度の高い空間で使用される部材に適用することができる。
【００５４】
また、第１実施形態では、部材１１０，１５０の少なくとも一部は、電子源１２１からの電子線２００が照射される可能性がある箇所、又はターゲット１３０若しくは部材１１０，１５０で反射された反射電子線２１０が照射される可能性がある箇所である。このような構成によれば、Ｘ線源としての２次光源が形成され得る箇所におけるＸ線の発生を低減させることができる。
【００５５】
また、部材１１０，１５０の少なくとも一部が、電子線２００が通過する進路を形成する真空チューブ（管）１１０の内面である場合は、真空チューブ（管）１１０の内面で２次光源が形成されるのを効果的に防ぐことができる。また、部材１１０，１５０の少なくとも一部が、電子線２００が通過する進路の途中に配置された開口部１５０である場合は、開口部１５０で２次光源が形成されるのを効果的に防ぐことができる。また、開口部１５０は、電子線２００の開き角を制限する第１絞りである場合は、第１絞りは電子線２００が直接当たる箇所であるので、２次光源の形成を最も効果的に防止することができる。
【００５６】
また、開口部１５０は重金属で形成され、その表面にＸ線発生量の少ない材料が被覆される。このような構成によれば、重金属で電子線２００やＸ線を遮蔽することにより、電子線２００やＸ線が開口部１５０を突き抜けてしまうのを防止することができる。また、重金属がＸ線発生量の少ない材料で被覆されているので、開口部１５０におけるＸ線の発生を低減させることができる。
【００５７】
＜第２実施形態＞
電子線２００はターゲット１３０の照射領域以外の領域にも照射され、その領域でＸ線が発生してしまうおそれがある。そこで、第２実施形態では、ターゲット１３０の照射領域以外の領域をＸ線の発生量が少ない材料で被覆する。
【００５８】
図４は、第２実施形態のターゲットを示す図である。図４の下図はターゲットにおける電子線２００の照射面側から見た図であり、上図は下図のＡＡ断面図である。図４に示すように、ターゲット１３０は、電子線２００の照射面における照射領域１３０Ａ以外の領域をＸ線の発生量が少ない材料１３１で被覆されている。この材料１３１は、上記第１実施形態で説明した材料である。
【００５９】
このように、第２実施形態では、ターゲット１３０の照射面の一部（例えば照射領域１３０Ａ以外の領域）を材料で被覆する。このような構成よれば、ターゲット１３０の照射面の一部においてＸ線の発生量を低減することができる。その結果、ターゲット１３０において２次光源が形成されず、又は２次光源からのＸ線の強度を弱くすることができる。
また、電子線２００に限られず、反射電子線２１０に関しても同様である。反射電子線２１０が再度ターゲット１３０の照射面に入射する場合に、照射面が、電子源１２１から放出される電子線の照射領域とは異なる領域に照射されることにより、二次光源が発生することを抑制することができる。
また、電子線２００の照射領域１３０Ａ以外に、電子源１２１からの電子線が照射された場合でも、Ｘ線の発生量が少ない材料１３１で被覆されているために、Ｘ線の発生を抑制することができる。すなわち、Ｘ線発生装置において、所定位置以外の場所からのＸ線の発生を抑制することができる。
【００６０】
＜第３実施形態＞
上記した第１実施形態では、電子線２００が通過する進路の途中に配置された絞りは開口部１５０だけであった。これに対し、第３実施形態では、電子線２００が通過する進路の途中に複数の絞りを配置する。そして、それら複数の絞りをＸ線の発生量が少ない材料で構成する。
【００６１】
図５は、第３実施形態のＸ線発生装置２Ａの構成を示す断面図である。なお、図５において、図２に示した構成と同一構成については同一符号を付すことで重複する説明を省略する。図５に示すＸ線発生装置２Ａにおいては、真空チューブ１１０の内部で、電子銃１２０の下（つまり電子銃１２０に近い位置）に、真空チューブ１１０の内部の気体の移動を制限する開口部（絞り、第２絞り）１７０が形成されている。この開口部１７０は差動排気絞りとも称される。この開口部１７０によって真空チューブ１１０の内部の空間が、電子銃１２０が収容される第１空間ＳＰ１と、電子銃１２０が収容されていない第２空間ＳＰ２とに分けられる。
【００６２】
本実施形態においては、真空ポンプが２個配置されている。第１真空ポンプ１６０に接続される配管１１２は、ＳＰ１に接続されている。第１空間ＳＰ１において、電子源１２１と加速電極１２２との間に配管１１２が接続されている。第２空間ＳＰ２において、例えば、電磁レンズ１４１と非点補正装置１４３との間に配管１１２が接続されている。ＳＰ２に接続された配管１１２は、第２真空ポンプ１６０に接続されている。第１空間ＳＰ１は、電子銃１２０を含む。また、第１空間ＳＰ１は、加速電極１２２と開口部１７０との間の空間も含む。第１真空ポンプ１６０を駆動することによって、ＳＰ１の空気を排気することが可能である。第２真空ポンプ１６０を駆動することによって、ＳＰ２の空気を排気することが可能である。開口部１７０は、第１空間ＳＰ１と第２空間ＳＰ２との間の気体の移動を制限することが可能である。本実施形態においては、第１空間ＳＰ１の真空度が、第２空間ＳＰ２の真空度よりも高い。すなわち、第１空間ＳＰ１の真空が、第２空間のＳＰ２よりも、より真空に近い。
【００６３】
図５に示す構成では、一般に、電子銃１２０からの電子線２００が開口部１７０に当たらないように設計されるが、電子線２００が開口部１７０に当たってしまう可能性もある。そこで、第３実施形態では、開口部１７０をＸ線の発生量の少ない材料で構成する。このような構成によれば、開口部１７０でＸ線源としての２次光源が形成されるのを効果的に防ぐことができる。この場合も、上記第１実施形態と同様に、開口部１７０をＸ線の発生量の少ない材料で構成する場合だけでなく、開口部１７０が上記材料を少なくとも一部に含む材料で構成されてもよい。また、開口部１７０を重金属などのＸ線遮蔽効果の高い材料で心材を構成し、その心材を上記材料又は上記材料を少なくとも一部に含む材料で被覆してもよい。
【００６４】
＜構造物製造システム＞
次に、上述したＸ線装置１を備えた構造物製造システムについて説明する。図６は、構造物製造システムＳＹＳのブロック構成図である。構造物製造システムＳＹＳは、測定装置としてのＸ線装置１と、成形装置７２０と、制御装置（検査装置）７３０と、リペア装置７４０とを備える。本実施形態においては、構造物製造システムＳＹＳは、自動車のドア部分、エンジン部品、ギア部品、回路基板を備える電子部品などの成形品を作成する。
【００６５】
設計装置７１０は、構造物の形状に関する設計情報を作成し、作成した設計情報を成形装置７２０に送信する。また、設計装置７１０は、作成した設計情報を制御装置７３０の後述する座標記憶部７３１に記憶させる。ここで、設計情報とは、構造物の各位置の座標を示す情報である。成形装置７２０は、設計装置７１０から入力された設計情報に基づいて上記構造物を作製する。成形装置７２０の成形工程には、鋳造、鍛造、または切削等が含まれる。
【００６６】
Ｘ線装置１は、測定した座標を示す情報を制御装置７３０へ送信する。制御装置７３０は、座標記憶部７３１と、検査部７３２とを備える。座標記憶部７３１には、前述の通り、設計装置７１０により設計情報が記憶される。検査部７３２は、座標記憶部７３１から設計情報を読み出す。検査部７３２は、Ｘ線装置１から受信した座標を示す情報から、作成された構造物を示す情報（形状情報）を作成する。検査部７３２は、Ｘ線装置１から受信した座標を示す情報（形状情報）と座標記憶部７３１から読み出した設計情報とを比較する。検査部７３２は、比較結果に基づき、構造物が設計情報通りに成形されたか否かを判定する。換言すれば、検査部７３２は、作成された構造物が良品であるか否かを判定する。検査部７３２は、構造物が設計情報通りに成形されていない場合、修復可能であるか否か判定する。修復できる場合、検査部７３２は、比較結果に基づき、不良部位と修復量を算出し、リペア装置７４０に不良部位を示す情報と修復量を示す情報とを送信する。
【００６７】
リペア装置７４０は、制御装置７３０から受信した不良部位を示す情報と修復量を示す情報とに基づき、構造物の不良部位を加工する。
【００６８】
図７は、構造物製造システムＳＹＳによる処理の流れを示したフローチャートである。まず、設計装置７１０が、構造物の形状に関する設計情報を作製する（ステップＳ１０１）。次に、成形装置７２０は、設計情報に基づいて上記構造物を作製する（ステップＳ１０２）。次に、Ｘ線装置１は構造物の形状に関する座標を測定する（ステップＳ１０３））。次に制御装置７３０の検査部７３２は、Ｘ線装置１から作成された構造物の形状情報と、上記設計情報とを比較することにより、構造物が設計情報通りに作成された否かを検査する（ステップＳ１０４）。
【００６９】
次に、制御装置７３０の検査部７３２は、作成された構造物が良品であるか否かを判定する（ステップＳ１０５）。作成された構造物が良品である場合（ステップＳ１０５：ＹＥＳ）、構造物製造システムＳＹＳはその処理を終了する。一方、作成された構造物が良品でない場合（ステップＳ１０５：ＮＯ）、制御装置７３０の検査部７３２は、作成された構造物が修復できるか否か判定する（ステップＳ１０６）。
【００７０】
作成された構造物が修復できる場合（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）、リペア装置７４０は、構造物の再加工を実施し（ステップＳ１０７）、ステップＳ１０３の処理に戻る。一方、作成された構造物が修復できない場合（ステップＳ１０６：ＮＯ）、構造物製造システムＳＹＳはその処理を終了する。以上で、本フローチャートの処理を終了する。
【００７１】
以上により、上記の実施形態におけるＸ線装置１が構造物の座標を正確に測定することができるので、構造物製造システムＳＹＳは、作成された構造物が良品であるか否か判定することができる。また、構造物製造システムＳＹＳは、構造物が良品でない場合、構造物の再加工を実施し、修復することができる。
【００７２】
以上、本発明について実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は、上記実施形態に記載の範囲には限定されない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記実施形態に、多様な変更または改良を加えることが可能である。また、上記の実施形態で説明した要件の１つ以上は、省略されることがある。そのような変更または改良、省略した形態も本発明の技術的範囲に含まれる。また、上記した実施形態や変形例の構成を適宜組み合わせて適用することも可能である。
【００７３】
図１に示すＸ線装置１は、Ｘ線発生装置２及び検出器４が固定され、ステージ装置３のステージ９が回転する構成であった。しかし、ステージ装置３のステージ９が回転せず、Ｘ線発生装置２及び検出器４がステージ９の周りを回転する構成でもよい。
【００７４】
また、制御装置５は、例えば自動計算機能を有するコンピュータで構成される。なお、Ｘ線装置１において、Ｘ線発生装置２、ステージ装置３及び検出器４と、制御装置５とが別構成であってもよい。この場合、Ｘ線発生装置２、ステージ装置３及び検出器４と、制御装置５とが無線又は有線で接続される。また、Ｘ線装置１は、他のコンピュータと無線又は有線で接続されてもよい。
【００７５】
また、ハウジング１００の形状は円筒形状に限らず、他の形状（例えば角柱形状）であってもよい。また、図１等に示したターゲット１３０は透過型のターゲットであったが、反射型のターゲットでもよい。
【００７６】
また、電磁レンズ、偏向器及び非点補正装置の数や配置は図２及び図５に示した数や配置に限定されない。電磁レンズ、偏向器及び非点補正装置の数や配置はＸ線発生装置の機能などに応じて適宜決定される。また、電子線２００の進路中の部材の少なくとも一部は、Ｘ線の遮蔽能力の優れるとともに、耐熱性に優れた材料で構成されることが好ましい。また、開口部（絞り）の数や配置も図２及び図５に示した数や配置に限定されず、Ｘ線発生装置の機能などに応じて適宜決定される。
【００７７】
なお、上述の実施形態では、Ｘ線装置１を例に挙げ、投影像および複数の投影像から再構成画像を作成していたが、これに限られない。Ｘ線発生装置２Ａから発生されるＸ線を用い、被測定物Ｓに照射し、回折など投影に限られない物理現象を使用し、測定する装置でも構わない。
なお、本実施形態においては、真空チューブ１１０の円筒形状の内面の表面形状は平坦であるが、これに限られない。凹凸形状が設けられても構わない。勿論、凹凸形状を設けることで装置の構造がより複雑となる場合には、凹凸形状を設けなくても構わない。勿論、Ｘ線発生装置２において、電子源１２１から電子線２００が照射される可能性がある箇所、又はターゲット１３０もしくは、例えば、円筒形状の内面で反射された反射電子線が照射される可能性がある箇所の一部分だけに凹凸形状を設けても構わない。例えば、真空チューブ１１０の円筒形状の内面は凹凸形状として、真空ポンプ１６０に接続される配管１１２は平坦としても構わない。
【００７８】
なお、上述の各実施形態の要件は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。また、法令で許容される限りにおいて、上述の各実施形態及び変形例で引用したＸ線検出装置などに関する全ての公開公報及び米国特許の開示を援用して本文の記載の一部とする。
【符号の説明】
【００７９】
１…Ｘ線装置、２…Ｘ線発生装置、１１０…真空チューブ（進路中の部材、管）、１２０…電子銃、１２１…電子源、１２２…加速電極、１３０…ターゲット、１５０…開口部（進路中の部材、絞り、第１絞り）、１７０…開口部（進路中の部材、絞り、第２絞り）、２００…電子線、２１０…反射電子線、７１０…設計装置、７２０…成形装置、７３０…制御装置（検査装置）、ＳＹＳ…構造物製造システム、Ｓ…被測定物、ＸＬ…Ｘ線
【図１】
2020115464.tif 000003
【図２】
2020115464.tif 000004
【図３】
2020115464.tif 000005
【図４】
2020115464.tif 000006
【図５】
2020115464.tif 000007
【図６】
2020115464.tif 000008
【図７】
2020115464.tif 000009