(57)【要約】【課題】放射線の瞬時的な変動（スパイク）に対して、検出器の出力値を選択したデータを除去して演算を行うことで、高精度測定が可能な線源変動補正方法を提供する。【解決手段】放射線発生装置と、該放射線発生装置からの放射線出力を検出する放射線検出器と、該放射線検出器から連続して出力されるデータを予め定めた時間毎に順次グルーピングし、該グルーピングした領域に含まれる複数のデータを加算平均して出力する放射線検出器の線源変動補正方法において、前記グルーピングした領域の中の選択したデータを除去して加算平均した値を用いて放射線の強さを演算する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線発生装置と、該放射線発生装置からの放射線出力を検出する放射線検出器と、該放射線検出器から連続して出力されるデータを予め定めた時間毎に順次グルーピングし、該グルーピングした領域に含まれる複数のデータを加算平均して出力する放射線検出器の線源変動補正方法において、前記グルーピングした領域の中の選択したデータを除去して加算平均した値を用いて放射線の強さを演算することを特徴とする放射線検出器の線源変動補正方法。
【請求項２】
前記選択したデータは所定の出力より高く出力する場合は高い順に、低く出力する場合は低い順に所定の割合で選択したデータであることを特徴とする請求項１記載の放射線検出器の線源変動補正方法。
【請求項３】
前記選択したデータは所定の出力より高い順に若しくは低い順に並び替え、出力の高い若しくは低い方から所定の割合で選択したデータであることを特徴とする請求項１記載の放射線検出器の線源変動補正方法。
【請求項４】
薄膜（紙、フィルム、シート、金属箔）の坪量測定や金属箔等に塗工剤を塗工する放射線検出器の線源変動補正手段として請求項１に記載の放射線線源変動補正方法を用いたことを特徴とする放射線検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は放射線検出器の線源変動補正方法に関し、放射線の瞬時的な変動（スパイク）を含む出力をグループとして取り込み、グループの中のデータを選択的に除去して演算することにより高精度測定を図った放射線検出器の線源変動補正方法およびこの方法を用いた放射線検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図２（ａ，ｂ）は本発明が適用される被検査物（シート状物体）の厚さをオンラインで測定する放射線検査装置の一般的構成図である。図において、２５はＯ形フレームである。２６は被検査物であり、例えは紙やプラスチックのフィルム等のシートである。２９はＯ形フレーム２５の下側のフレームに設けられ，β線やＸ線又は赤外線等を発生する線源部、３０はＯ形フレーム２５の上側のフレームに設けられ，被検査物を透過した線源部２９からの放射線を検出する放射線検出部である。
【０００３】
３１は上下ヘッド２９,３０（以下、単に上下ヘッドという）を同期して駆動してＯ形フレーム２５上を往復走行させるモータ，３２はモータ３１へ駆動電流を供給する駆動回路である。３３はモータ３１が所定角度回転する毎に１パルス出力するエンコーダ，３６はＯ形フレーム２５の略中央部に設けられた初期化スイッチ、３５は各種演算制御を行う制御部で内部にカウンタ３４が組み込まれている、５０は検出部３０の出力に基づいて被検査物（以下、単にシートという）の厚さや塗工量を演算する演算処理部であり，この演算処理部５０は制御部３５内に組み込まれている場合もある。
【０００４】
上記の構成において，上下ヘッドは装置が稼働しているときは，装置の向かって左側（ＢＫ）端部（校正点Ｋ）に退避している。そして測定が開始されると，まず，上下ヘッドは左側（ＢＫ）から右側（ＦＲ）へシート２６の幅方向に走行し，所定のデータ採取位置（シート２６の幅方向に数百ポイント設定してある）にくると，制御部３５は検出部３０が検出したデータを取り込んで，シート２６の厚さを演算する。そして上下ヘッドは左側と右側との間を往復走行し，検出が続けられる。
【０００５】
このように上下ヘッドの作動の制御は制御部３５が行う。制御部３５はエンコーダ３３からの出力パルスＰをカウンタ３４で加減算し，上下ヘッドの位置の検出を行い駆動回路３２を制御する。そして，上下ヘッドが左側から右側へ走行し，Ｏ形フレーム２５の略中央部に設けられた初期化スイッチ３６をオンすると，その信号Ｒは制御部３５に与えられる。信号Ｒを受け取った制御部３５は，上下ヘッドがＯ形フレーム２５の略中央部にあるときにカウンタ３４をリセットし，上下ヘッドの位置ずれが積算するのを防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−０５０７３９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
空港の手荷物検査や工業製品の生産ラインでの部品有無検査のように、本来在ってならない物品や、逆に在るべき物品の欠落などを測定する分野では、閾値判定に余裕があるために高い測定精度は必要ない。例えば手荷物検査等では１０％程度の測定精度であっても許容される。
【０００８】
一方、膜厚測定や塗工量測定では高い測定精度が要求される。膜厚測定等では、０.数％のオーダーで測定精度が求められる。
このように、線源の安定が不可欠な用途では、線源（放射線量）の安定出力が大変重要になる。このため、メインの検出器とは別の検出器で直接線量を測ったり、変動要因である温度、湿度、気圧などをモニタすることで、線源の安定制御を行っている。
【０００９】
膜厚測定では、測定対象物に応じてＸ線やβ線等が用いられる。Ｘ線管に於いては、スパイクと称される瞬時的な出力変動が発生するものもあり、測定に悪影響を及ぼす。線源の長期的変動に対しては、前記検出方法でフィードバック制御することができるが、数ｍｓ〜数十ｍｓで、出力変動が〜３％程度の瞬時的な変動に対しては有効な制御手法が無い。
【００１０】
図２（ｃ）はＸ線出力（縦軸）と時間（ｍｓ）の関係を示す説明図である。図２（ｃ）ではＸ線の出力を所定時間ごとに（例えばグループＡ，Ｂのように数十ｍ秒ごとに）グルーピングしている（図で示すようにグループごとに瞬時的な変動（スパイク）の大きさと発生回数が異なっている）。そのため、スパイクの発生しないＸ線管の開発、改良が行われているが、現状ではスパイクの発生の少ないものを選別（エージング含む）して採用している。
【００１１】
図３は検出器出力の演算処理フローチャートを示すものである。ここではステップａからステップｄまでを前処理と呼び、ステップｅからステップｆまでを後処理と呼ぶ。
検出器３０（図２ａ，ｂ参照）では微弱な検出電流を抵抗値の高い精密抵抗を用いて電圧（ｍＶ〜Ｖ）に変換し、ＡＤ変換器や送信部を介して演算部に転送する。
【００１２】
ステップａにおいて、演算部には検出器３０から単位時間で読み出した出力値が連続して得られる。
ステップｂにおいて、単位時間で読み出した出力値は測定誤差が大きく、夫々の出力値をそのまま使うことはできない。検出器によっても異なるが、通常数％程度のバラツキを呈するため複数の出力値を加算平均するか、もしくは加算値で扱う（母数ｎとして、
1/√ｎ効果が期待できる）。
【００１３】
試料は高速で流れているため、ある程度短時間で露光(積算)して１回の出力値を出力する。積算時間（単位時間）は概ね０.数ｍｓ〜数ｍｓ程度が一般的である。このデータを複数回、例えば６４回を単位として１つのグループとする（ここでは規定数を６４と設定している）。
【００１４】
ステップｃにおいて、１つのグループの６４個のデータを加算平均もしくは、加算値として検出する。
ステップｄにおいて、最小単位のグルーピング毎の出力値を演算処理の後処理へ渡す。
【００１５】
上述において、例えば積算時間が１ｍｓであったならば、１ｍｓ×６４回＝６４ｍｓが最小時間分解能となる。積算時間と平均化回数は試料の流れ速度、空間分解、測定精度、検出感度など様々な条件を勘案して最適となるように決める。
【００１６】
次に、後処理におけるステップｅにおいては最小時間分解能で求められる測定値から、システム的に期待される出力値単位で更に加算平均される。例えば、1秒毎にデータ保存及びデータ表示するのであれば、１５回（６４ｍｓ×１５＝９６０ｍｓ）と集計数が設定されて加算平均することになる。
更に、ステップｆにおいて、予め指定された基準値と出力値を比較してアラームを発したり、標準偏差等の統計データ化するなどの処理が行われる。
【００１７】
従来、精度の高い測定をするために、多数の出力値を加算平均して必要な精度の測定を行っているが、これは線源の変動が全く無いことを前提としてのものであって、出力変動がある場合には、前述したように線源にフィードバックしたり、出力値に線源の変動係数を乗じて補正している。比較的長期間の変動要因であればその補正も可能であるが、数ｍｓの瞬時的変化には対応できない。スパイクの発生は不定期であり、図２（ｃ）に示すグループＡとグループＢでは、グループＢの加算平均値が大きくなり、測定誤差が大きくなる。
【００１８】
このため、スパイクの発生しない選別されたＸ線管を使用しているが、高価なＸ線管となっている。スパイク等の瞬時的乱れの発生を許容して一般的に流通している安価なＸ線管が使えれば、安価な測定装置の供給が可能である。
【００１９】
従って本発明は、Ｘ線を用いた膜厚（坪量）、塗工量の測定に於いて、Ｘ線の瞬時的な変動（スパイク）に対して、検出器の出力値を選択して演算を行うことで、高精度測定が可能な線源変動補正方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
このような課題を達成するために、本発明のうち請求項１記載の放射線検出器の線源変動補正方法の発明は、
放射線発生装置と、該放射線発生装置からの放射線出力を検出する放射線検出器と、該放射線検出器から連続して出力されるデータを予め定めた時間毎に順次グルーピングし、該グルーピングした領域に含まれる複数のデータを加算平均して出力する放射線検出器の線源変動補正方法において、前記グルーピングした領域の中の選択したデータを除去して加算平均した値を用いて放射線の強さを演算することを特徴とする放射線検出器の線源変動補正方法。
【００２１】
請求項２においては、請求項１記載の放射線検出器の線源変動補正方法において、前記選択したデータは所定の出力より高く出力する場合は高い順に、低く出力する場合は低い順に所定の割合で選択したデータであることを特徴とする。
【００２２】
請求項３においては、請求項１記載の放射線検出器の線源変動補正方法において、前記選択したデータは所定の出力より高い順に若しくは低い順に並び替え、出力の高い若しくは低い方から所定の割合で選択したデータであることを特徴とする。
【００２３】
請求項４においては、薄膜（紙、フィルム、シート、金属箔）の坪量測定や金属箔等に塗工剤を塗工する放射線検出器の線源変動補正手段として請求項１に記載の放射線線源変動補正方法を用いたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば以下のような効果がある。
請求項１〜３によれば、
放射線の瞬時的な出力変動（スパイク）に対して、検出器からの出力値を選択的に除去して演算を行うことで、出力変動のある線源であっても高精度測定が可能となる。また、低価格の放射線源が使えるようになり、装置価格やランニングコストを抑えることができる。
【００２５】
低価格の放射線源であっても、高精度を要求される様々な薄膜（紙やフィルム、シート、金属薄膜など）の坪量測定や塗工量測定に採用が可能になり、汎用放射線源の利用が可能になる。
【００２６】
請求項４によれば、薄膜（紙やフィルム、シート、金属薄膜など）の坪量測定や塗工量測定の精度が向上した放射線検出器を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態の一例を示す放射線検出器の線源変動補正方法の演算処理フローチャートである。
【図２】従来及び本発明が適用される検査装置の一例を示す概略構成図（ａ，ｂ）及びＸ線出力と時間の関係を示す説明図（ｃ）である。
【図３】従来の放射線検出器の線源変動補正方法の演算処理フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下本発明を、図面を用いて詳細に説明する。図１は本発明の実施形態の一例を示す放射線検出器の線源変動補正方法のフローチャートである。なお、図３の従来のフローチャートとはステップｂの工程の後、ステップｂ’及びステップｂ’’を加えた点のみが異なっている。
【００２９】
図１のステップａにおいて、
演算部には検出器３０から単位時間で読み出した出力値が連続して得られる。
ステップｂにおいて、設定された規定数に従ってグルーピングを行う。即ち、単位時間で読み出した出力値は測定誤差が大きく、夫々の出力値をそのまま使うことはできないので出力を所定時間ごとにグループとして取り込む。
【００３０】
ステップｂ’において、グルーピングされた領域の出力データをソートして出力の高い順に並べ替える。同様に、線源の出力値が小さくなるようにスパイク現象が生じる場合は、ソートしたデータから小さい出力値を適当数排除し、加算平均する。
図１（ｂ）は出力の高い順に、図１（ｃ）は所定値より低い出力を含む場合に低い順に並べ替えた状態を示している。
【００３１】
ステップｂ’’において、線源の挙動に合せて出力を予め設定した選別条件に従ってデータを選別（例えば出力値の高いものから１０％を除去）する。
ここで、図２（ｃ）のＸ線管の出力変動の詳細を見ると、大部分の時間においては安定した出力値を示しているが、不規則にスパイクが発生して０〜３％程度高い出力が発生している。
【００３２】
このような線源に於いては、ソートしたデータの高出力値に対する信頼性が無いと判断して、例えばソートしたデータの１０％のデータ、母数６４個であればデータ数６個について高い出力値を除外し、残りの５８個のデータで加算平均を行う（５８個の加算平均により、バラツキを１／√５８＝１／５．６程度に抑えられる）どの程度データ数を除外するかは、Ｘ線管の出力変動を見れば容易に、除外個数を決めることができる。
【００３３】
以降の工程は従来例と同様である。即ち、
ステップｃにおいて、グループ内に残ったデータを加算平均し、
ステップｄにおいて、加算平均した値を出力する。
後処理におけるステップｅ,ｆにおいても従来例と同様なのでここでの説明は省略する。
【００３４】
なお、以上の説明は、本発明の説明および例示を目的として特定の好適な実施例を示したに過ぎない。実施例では放射線源としてＸ線を使用したが例えばβ線、ガンマ線等であっても良い。また、測定対象はシート状のものに限るものではなく、コンベア上を流れるようなものであっても良い。従って本発明は、上記実施例に限定されることなく、その本質から逸脱しない範囲で更に多くの変更、変形を含むものである。
【符号の説明】
【００３５】
２５      Ｏ型フレーム
２６      被検査物
２９      下ヘッド
３０      上ヘッド（検出部）
３１      モータ
３２      駆動回路
３３      エンコーダ
３４      カウンタ
３５      制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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