【手続補正書】
【提出日】平成17年6月23日(2005.6.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
単色平行電磁波または粒子線を物体に照射し、物体からの電磁波または粒子線を、結晶分析体に入射させ、結晶分析体から発せられる電磁波または粒子線によって物体内の像を得る非破壊分析方法であって、
予め、結晶分析体の厚さ、または、単色平行電磁波または粒子線の波長を、結晶分析体の動力学的回折作用によって得られる、前方方向または透過方向回折単色平行電磁波または粒子線、または回折方向回折単色平行電磁波または粒子線、または反射方向回折単色平行電磁波または粒子線のいずれか一方の強度が、いずれか他方の強度に比較して、単色平行電磁波または粒子線の影響の少ない強度となるようにしておき、
この結晶分析体に物体からの電磁波または粒子線を入射させ、単色平行電磁波または粒子線の影響の少ない方向に、結晶分析体から発せられる電磁波または粒子線による物体からの暗視野画像を得ることを特徴とする非破壊分析方法。
【請求項２】
単色平行電磁波または粒子線を物体に照射し、物体からの電磁波または粒子線を、結晶分析体に入射させ、結晶分析体から発せられる電磁波または粒子線によって物体内の像を得る非破壊分析装置であって、
結晶分析体を透過型結晶分析体としたとき、予め、透過型結晶分析体の厚さ、または、単色平行電磁波または粒子線の波長を、透過型結晶分析体の動力学的回折作用によって得られる前方方向回折単色平行電磁波または粒子線および回折方向回折単色平行電磁波または粒子線のいずれか一方の強度が、いずれか他方の強度に比較して単色平行電磁波または粒子線の影響の少ない強度となるようにしておき、
この透過型結晶分析体に物体からの電磁波または粒子線を入射させ、単色平行電磁波または粒子線の影響の少ない方向に、物体からの暗視野画像を得ることと、単色平行電磁波または粒子線の影響のある方向に、物体からの明視野画像を得ることとにより、透過型結晶分析体から発せられる電磁波または粒子線による物体からの暗視野画像および明視野画像のいずれか一方または両方を得ることを特徴とする非破壊分析装置。
【請求項３】
単色平行電磁波または粒子線を物体に照射し、物体からの電磁波または粒子線を、結晶分析体に入射させ、結晶分析体から発せられる電磁波または粒子線によって物体内の像を得る非破壊分析装置であって、
結晶分析体を反射型結晶分析体としたとき、予め、反射型結晶分析体の動力学的回折作用によって反射方向の単色平行電磁波または粒子線をブッラク反射する角度とするととともに、反射型結晶分析体の厚さを透過方向の単色平行電磁波または粒子線の影響の少ない物体からの電磁波または粒子線の強度が得られるようにしておき、
この反射型結晶分析体に物体からの電磁波または粒子線を入射させ、単色平行電磁波または粒子線を反射させ、単色平行電磁波または粒子線の影響の少ない透過方向に、反射型結晶分析体から発せられる電磁波または粒子線による物体からの暗視野画像を得ることを特徴とする非破壊分析装置。
【請求項４】
単色平行電磁波または粒子線を物体に照射し、物体からの電磁波または粒子線を結晶分析体に入射させ、結晶分析体から発せられる電磁波または粒子線によって物体内の像を得る非破壊分析装置であって、
結晶分析体の動力学的回折作用によって得られる前方方向回折単色平行電磁波または粒子線および回折方向回折単色平行電磁波または粒子線のいずれか一方の強度が、いずれか他方の強度に比較して単色平行電磁波または粒子線の影響の少ない強度となるような結晶分析体の厚さ、または単色平行電磁波または粒子線の波長条件、および、結晶分析体において得られる反射方向の単色平行電磁波または粒子線をブッラク反射する角度とするとともに、透過方向の単色平行電磁波または粒子線の影響の少ない、物体からの電磁波または粒子線の強度が得られるような結晶分析体の厚さ条件の両方を満足したものとすることで、前記結晶分析体を透過型および反射型結晶分析体として使用可能であり、
透過型結晶分析体の場合では、透過型結晶分析体から単色平行電磁波または粒子線の影響の少ない方向に、物体からの暗視野画像を得ることと、単色平行電磁波または粒子線の影響のある方向に、物体からの明視野画像を得ることとにより、結晶分析体から発せられる電磁波または粒子線による物体からの暗視野画像および明視野画像のいずれか一方または両方が得られ、
反射型結晶分析体の場合では、反射型結晶分析体から単色平行電磁波または粒子線の影響の少ない透過方向に、結晶分析体から発せられる電磁波または粒子線による物体からの暗視野画像が得られることを特徴とする非破壊分析装置。
【請求項５】
単色平行電磁波または粒子線を物体に照射し、物体からの電磁波または粒子線を、結晶分析体に入射させ、結晶分析体から発せられる電磁波または粒子線によって物体内の像を得る非破壊分析装置であって、
結晶分析体を透過型結晶分析体としたとき、予め、物体がないときに、透過型結晶分析体の動力学的回折作用によって得られる前方方向回折単色平行電磁波または粒子線および回折方向回折単色平行電磁波または粒子線のいずれか一方の強度が、いずれか他方の強度に比較して単色平行電磁波または粒子線の影響の少ない強度となるような透過型結晶分析体の厚さが周期的に表れる形状とされており、且つ、当該透過型結晶分析体の出力側にスリットが設けられており、
前記透過型結晶分析体に、物体からの電磁波または粒子線を入射させる際に透過型結晶分析体およびスリットを移動させる、または物体を移動させることにより、得られた複数のスリット状態の画像を合成することにより、物体からの暗視野画像および明視野画像のいずれか一方または両方が得られることを特徴とする非破壊分析装置。
【請求項６】
結晶分析体が非対称の結晶分析体であることを特徴とする請求項２、ないし５のいずれかの非破壊分析装置。
【請求項７】
電磁波または粒子線源からの電磁波または粒子線を単色平行化する手段を備えたことを特徴とする請求項２、ないし６のいずれかの非破壊分析装置。
【請求項８】
電磁波または粒子線を単色平行化する手段が対称または非対称モノクロメータであることを特徴とする請求項７の非破壊分析装置。
【請求項９】
単色平行化する手段の原子面と透過型結晶分析体または反射型結晶分析体の原子面とが互いに平行であることを特徴とする請求項２、ないし８の非破壊分析装置。
【請求項１０】
物体からの電磁波または粒子線を、１枚ないし複数枚からなる非対称モノクロメータを経て透過型結晶分析体または反射型結晶分析体に入射させることを特徴とする請求項２、ないし９のいずれかの非破壊分析装置。
【請求項１１】
透過型結晶分析体または反射型結晶分析体から得られる暗視野画像および明視野画像のいずれか一方または両方を、１枚ないし複数枚からなる非対称モノクロメータを経て出力することを特徴とする請求項２、ないし１０のいずれかの非破壊分析装置。
【請求項１２】
暗視野画像および明視野画像のいずれか一方または両方を検出する電磁波または粒子線検出装置と、電磁波または粒子線検出装置による検出データを用いて画像を生成する画像処理装置とを備えたことを特徴とする請求項２、ないし１１のいずれかの非破壊分析装置。
【請求項１３】
電磁波または粒子線検出装置が２次元検出器またはラインセンサー１次元検出器であることを特徴とする請求項１１の非破壊分析装置。
【請求項１４】
画像処理装置によって、暗視野断層画像および明視野断層画像のいずれか一方または両方、あるいは暗視野立体画像および明視野立体画像のいずれか一方または両方を生成可能となっていることを特徴とする請求項１２の非破壊分析装置。
【請求項１５】
請求項２、ないし１４のいずれかの非破壊分析装置において、電磁波または粒子線として、Ｘ線、中性子線等が用いられることを特徴とする非破壊分析装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】【発明の実施の形態】［第１の実施形態］この出願の発明は、まず、たとえば 図１および図２に例示したように、単色平行Ｘ線Ii（１）を分析対象の物体（２）に照射し、物体（２）からの透過Ｘ線、屈折Ｘ線、回折Ｘ線または小角散乱Ｘ線等のＸ線（以下、説明の便宜上、これらをまとめて、物体（２）からの屈折Ｘ線等（３）、または物体（２）からのＸ線（３）と呼ぶこととする）を透過型結晶分析体（４ａ）に入射させた際の透過型結晶分析体（４ａ）による動力学的回折作用を利用したものであり、予め、物体がないときに、透過型結晶分析体（４ａ）の動力学的回折作用によって得られる前方方向回折Ｘ線（入射方向回折Ｘ線あるいは透過方向回折Ｘ線とも称し、同意義である）（４１ａ）および回折方向回折Ｘ線（４２ａ）のいずれか一方の強度が、いずれか他方の強度に比較して直接入射するＸ線即ち単色平行Ｘ線Ii（１）の影響の少ないＸ線の強度において略ゼロ（ちょうどゼロを含む。以下同じ）となるような透過型結晶分析体（４ａ）の厚さ、または単色平行Ｘ線Ii（１）の波長に設定しておくことで、物体（２）内の像の暗視野画像（５）および明視野画像（６）のいずれか一方、または両方を一度に得ることができるようにしている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
【数２】
2003329617.tif 000001
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】のときに数式１（結晶分析体の結晶構造因子、結晶分析体の厚さ、Ｘ線の波長、諸角度等を含む関数からなる）に示す諸条件を設定の上、Ｏ波強度ＩOおよびＧ波強度ＩGのいずれか一方が、いずれか他方に比べて直接入射するＸ線即ち単色平行Ｘ線Ii（１）の影響の少ないＸ線の強度において略０になるような透過型結晶分析体（４ａ）の厚さＨを選択する。このとき、略０になる方の波が暗視野画像（５）を構築し、他方の波が明視野画像（６）を構築する。すなわち以下のような関係である。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
【数３】
2003329617.tif 000002
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】なお、Ｏ波つまり前方方向回折Ｘ線（４１ａ）およびＧ波つまり回折方向回折Ｘ線（４２ａ）のいずれか一方の強度が、いずれか他方の強度に比較して直接入射するＸ線即ち単色平行Ｘ線Ii（１）の影響の少ないＸ線の強度において略ゼロになるとは、上述の説明からも明らかであるが、直接入射する即ち単色平行Ｘ線Ii（１）の強度の影響をもつ不要なＸ線が重畳しないこと、強度の強い画像の背景照明となる不要なＸ線の強度が略ゼロになること、すなわち物体（２）がない場合の理論強度が略ゼロになることを意味している。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】［第２の実施形態］また、この出願の発明は、たとえば 図８（ａ）（ｂ）およぴ図９に例示したように、反射型結晶分析体（４ｂ）を用いる場合において、非対称モノクロメータ（８）を経て、単色平行Ｘ線Ii（１）を分析対象の物体（２）に照射し、物体（２）からの屈折Ｘ線等（３）を反射型結晶分析体（４ｂ）に入射させた際の反射型結晶分析体（４ｂ）による動力学的回折作用を利用し、屈折Ｘ線等（３）が反射型結晶分析体（４ｂ）において反射型結晶分析体（４ｂ）の動力学的回折作用によって回折条件を満足し且つ透過するようになる。  この場合、数式１に示す諸条件を設定の上、単色平行Ｘ線Ii（１）と反射型結晶分析体（４ｂ）との角度および反射型結晶分析体（４ｂ）の厚さ（すなわち、反射型結晶分析体において得られる反射方向の単色平行Ｘ線Ii（１）をブッラク反射する角度とするととともに、透過方向の単色平行Ｘ線Ii（１）の影響の少ない、物体からのＸ線（３）が得られるような反射型結晶分析体の厚さ）を選択設定しておくことにより、反射型結晶分析体（４ｂ）からの透過方向のＸ線ＩT（４１ｂ）によって物体からのＸ線（３）として生成される暗視野画像（５）を得ることができるようにもしている。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】［実施例４］図１５は、分析対象の物体（２）としての乾燥した魚を図８の実施形態に従って撮像したものである。反射型結晶分析体（４ｂ）として結晶シリコン４，４，０反射を用い、その厚さは１ｍｍに設定した。図１５から明らかなように、透過方向のＸ線ＩT（４１ｂ）によって乾燥した魚を鮮明に写し出した暗視野画像（５）が得られた。また別に、反射Ｘ線ＩB（４２ｂ）によって明視野画像（１１）も得られることは言うまでもない。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】符号の説明
【補正方法】変更
【補正の内容】
【符号の説明】１ 単色平行Ｘ線２ 物体３ 屈折Ｘ線等４ａ 透過型結晶分析体４０ａ 原子面４１ａ 前方方向回折Ｘ線４２ａ 回折方向回折Ｘ線４ｂ 反射型結晶分析体４０ｂ 原子面４１ｂ 透過方向のＸ線４２ｂ 反射Ｘ線５ 暗視野画像６ 明視野画像７ 入射Ｘ線８ 非対称モノクロメータ８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ 非対称モノクロメータ８０ 原子面９ コリメータ９０ 原子面１０ Ｘ線検出装置１１ スリット