(57)【要約】  Ｘ線撮像方法及びシステムによって、物体のうち、Ｘ線発生装置（１０４）の位置から離れて、かつ離間して位置する領域の検査が可能になる。Ｘ線撮像システム（１００）は、Ｘ線（１０６）を発生するＸ線発生装置を含む。コリメータ（１１０）は、発生Ｘ線をフィルタリングして、発生Ｘ線を、コリメータの中心線軸に平行な方向に集束させ、そして発生Ｘ線を移動させる。小径チューブ（１０８）は、誘導Ｘ線を伝送し、そして端部保持具（１１２）は、伝送Ｘ線を被検査領域に向かって放出する。コリメータの第１フィルタはまず、Ｘ線を複数の開口部内を通過させることにより、コリメータの中心線軸と平行にはならない発生Ｘ線をフィルタリングすることができる。コリメータの第２フィルタは、発生Ｘ線を、通路内を通過させることにより、発生Ｘ線をコリメータの中心線軸に平行な方向に集束させ、そして発生Ｘ線を移動させることができる。
2013523257.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線を発生するＸ線発生装置と、
Ｘ線を流れ方向に誘導するコリメータであって、コリメータの第１端部がＸ線発生装置に動作可能に接続される、コリメータと、
コリメータのうち、Ｘ線発生装置とは反対の側の第２端部に動作可能に接続される小径チューブであって、小径チューブが、コリメータからのＸ線を流れ方向に沿って、被検査物体に向けて伝送する、小径チューブと、
小径チューブのうち、Ｘ線発生装置とは反対の側の端部に接続される端部保持具であって、端部保持具がＸ線を被検査領域に向かって放出する、端部保持具と
を備える、Ｘ線撮像システム。
【請求項２】
コリメータは：
発生Ｘ線をフィルタリングする第１フィルタと、
発生Ｘ線を収束させる第２フィルタと
を含む、請求項１に記載のＸ線撮像システム。
【請求項３】
第１フィルタ及び第２フィルタは、鉛材料、タングステン材料、またはアルミニウム材料により形成される、請求項２に記載のＸ線撮像システム。
【請求項４】
小径チューブは：
Ｘ線伝送チューブと、
Ｘ線伝送チューブを取り囲むクラッド層と、
クラッド層を取り囲む金属層と、
金属層を取り囲む熱可塑性コーティング層と、
熱可塑性コーティング層を取り囲むケーブルジャケット層と
を含む、請求項１に記載のＸ線撮像システム。
【請求項５】
コリメータは、発生Ｘ線をフィルタリングする複数の開口部を有するフィルタを含む、請求項１に記載のＸ線撮像システム。
【請求項６】
コリメータは、発生Ｘ線を集束させる通路を有し、かつ発生Ｘ線を、コリメータの中心線軸に平行な方向に移動させるフィルタを含む、請求項１に記載のＸ線撮像システム。
【請求項７】
Ｘ線発生装置は、端部保持具から１０フィート以上の距離だけ離される、請求項１に記載のＸ線撮像システム。
【請求項８】
コリメータは、共通の中心線軸を小径チューブと一緒に共有する、請求項１に記載のＸ線撮像システム。
【請求項９】
物体の１つの領域を検査する方法であって、方法は：
Ｘ線を、Ｘ線発生装置を使用して発生させるステップと、
Ｘ線発生装置からの発生Ｘ線を、コリメータを使用してフィルタリングすることにより、位置ずれしたＸ線ビームを阻止し、そして位置整合したＸ線ビームがコリメータを通過することができるようにするステップと、
位置整合したＸ線を、小径チューブ内を伝送させるステップと、
位置整合したＸ線を、物体に向かって放出するステップと
を含む、方法。
【請求項１０】
コリメータは、共通の中心線軸を小径チューブと一緒に共有する、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
Ｘ線発生装置は、Ｘ線後方散乱撮像システムの一部である、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
発生Ｘ線をフィルタリングするステップは：
Ｘ線を、複数の開口部を有する第１フィルタ内を通過させて、Ｘ線のうち、コリメータの中心線軸と略平行とはならない部分を全てフィルタリングするステップと、
Ｘ線を、通路を有する第２フィルタ内を通過させて、Ｘ線をコリメータの中心線軸に平行な方向に集束させ、そして移動させるステップと
を含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
第１フィルタ及び第２フィルタは、鉛材料またはタングステン材料の何れかにより形成される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
更に：
小径チューブの臨界屈曲半径を計算するステップと、
小径チューブを、小径チューブの全ての屈曲半径が、臨界屈曲半径より大きくなるまで調整するステップと
を含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１５】
小径チューブは：
小径チューブのコアに位置するＸ線伝送チューブと、
Ｘ線伝送チューブを取り囲むクラッド層と、
クラッド層を取り囲む金属層と、
金属層を取り囲む熱可塑性コーティング層と、
熱可塑性コーティング層を取り囲むケーブルジャケット層と
を含む、請求項９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示はＸ線撮像に関するものであり、特に小径Ｘ線チューブの動作に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
幾つかの状況では、輸送手段、構造物、及び／又は生体有機物のような種々の物体は、異物破片（ｆｏｒｅｉｇｎ  ｏｂｊｅｃｔ  ｄｅｂｒｉｓ：ＦＯＤ）の混入についての検査を必要とする。例えば、１つのハードウェアが何かの拍子で輸送手段の内部に、製造中に、またはメンテナンス中に取り残されるおそ
れがある；１匹以上の寄生虫が樹木または住宅のような構造物に蔓延するおそれがある；或いは、１つの手術器具が何かの拍子で患者の体内に手術中に取り残されるおそれがある。
【０００３】
幾つかの例では、物体を検査して、ＦＯＤ（異物破片）の混入があるかどうかを判断することが重要である。物体をＦＯＤ（異物破片）の混入について検査するために使用される１つの方法では、物体を解体してＦＯＤ（異物破片）を目視で探し出す。解体すると、解体しない場合には接近することが難しい内部要素群に接近することができるが、この方法は、常に妥当である訳ではなく、多くの場合、面倒であり、多大な時間を必要とし、そして／または費用が高く付く。例えば、樹木を解体して当該樹木にキクイムシのような寄生虫が付いているかどうか検査することは、これによって樹木を破壊してしまうので妥当ではない。更に、特にＦＯＤ（異物破片）が生体有機物であり、かつ輸送手段の中を検査中に動きまわる場合に、航空機のような輸送手段を解体して、種々のＦＯＤ（異物破片）を探し出すためには費用が高く付き、そして多大な時間を必要とする。
【発明の概要】
【０００４】
小径チューブを利用して、物体を検査する方法及びシステムが開示される。１つの実施形態では、Ｘ線撮像システムは、Ｘ線を発生するＸ線発生装置と、そして発生Ｘ線を誘導するコリメータと、を含む。小径チューブは、誘導Ｘ線を伝送することができ、そして端部保持具は、伝送Ｘ線を被検査領域に向かって放出することができる。幾つかの実施形態では、コリメータは、コリメータの中心線軸と平行にはならない発生Ｘ線を全てフィルタリングする第１フィルタと、そして発生Ｘ線を、コリメータの中心線軸に平行な方向に集束させ、そして移動させる第２フィルタと、を含むことができる。
【０００５】
別の実施形態では、物体を検査する方法は、Ｘ線を発生させるステップと、発生Ｘ線を誘導するステップと、そして誘導Ｘ線を、小径チューブ内伝送させるステップと、を含む。第１フィルタはまず、チューブの中心線軸に平行ではない進行方向を有する発生Ｘ線を、Ｘ線を、複数の開口部内を通過させることによりフィルタリングすることができる。第２フィルタはＸ線を、通路内を通過させて、発生Ｘ線をチューブの中心線軸に平行な方向に集束させ、そして発生Ｘ線を移動させることができる。
【０００６】
更に別の実施形態では、輸送手段検査システムは、Ｘ線を発生するＸ線発生装置を含む。小径チューブは、発生Ｘ線を伝送することができる。小径チューブは、Ｘ線を、小径チューブ内を誘導するコリメータを含むことができる。小径チューブは更に、伝送Ｘ線を、輸送手段に向かって放出する端部保持具を含むことができる。
【０００７】
特徴、機能、及び利点は、本開示の種々の実施形態において個別に実現することができる、または更に他の実施形態において組み合わせることができる。
【０００８】
詳細な説明は、添付の図面を参照して行なわれる。これらの図では、参照番号の最も左側の桁（群）によって、当該参照番号が最初に現われる図を特定することができる。異なる図における同じ参照番号は、同様の、または同一のアイテムを指している。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、例示的なＸ線撮像システムの模式図である。
【図２】図２は、例示的な小径チューブの模式図である。
【図３】図３は、例示的なコリメータの模式図である。
【図４】図４は、物体を検査する例示的なプロセスのフロー図である。
【図５】図５は、屈曲部を有する例示的な小径チューブの模式図である。
【図６】図６は、Ｘ線撮像システムを構築して撮像する例示的なプロセスのフロー図である。
【図７】図７は、例示的な航空機の側部立面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
概要
Ｘ線撮像は、種々の物体を、異物破片（ＦＯＤ）の混入について検査するために利用することができるので有利である。ＦＯＤを検出するＸ線撮像システムを実現する方法が、本明細書において開示される。幾つかの方法では、Ｘ線が、小径チューブ内を伝送することができるようにする。本明細書において説明されるように、小径チューブは、１０１６ヘルツ以上の周波数を有するＸ線を伝送する何れのチューブとすることもできる。例えば、小径チューブは、１０１６〜１０１９ヘルツの範囲のＸ線を伝送することができる。小径チューブの第１フィルタはまず、Ｘ線を、当該Ｘ線が複数の開口部を通過するようにすることによりフィルタリングすることができる。小径チューブの第２フィルタは、Ｘ線を、通路内を通過させることにより、Ｘ線を当該チューブの中心軸に平行な流れ方向に集束させ、そしてＸ線を移動させることができる。本明細書において説明されるように、これらの方法は、輸送手段、構造物、及び／又は生体有機物のような物体に対して実施することができ、これらの物体として、これらには限定されないが、航空機、海上船舶、宇宙船、原動機付き車両、機械装置、樹木、住宅、外科患者、及びＦＯＤの影響を受け易い他の輸送手段、構造物、及び／又は生体有機物を挙げることができる。
【００１１】
例示的なシステム
図１は、例示的なＸ線撮像システム１００の模式図である。１つの実施形態では、Ｘ線撮像システム１００はＸ線後方散乱システムである。Ｘ線後方散乱システムは、Ｘ線後方散乱システムが、Ｘ線ビームを伝送し、そして当該Ｘ線ビームを物体の同じ側から受光することができる（すなわち、オペレータは、物体の一方の側に接近して物体を検査するだけで済む）のでＸ線伝送システムよりも有利となり得る。Ｘ線後方散乱システムの別の利点は、Ｘ線後方散乱システムが通常、Ｘ線伝送システムよりも少ない放射線しか放出しないので、Ｘ線後方散乱システムは多くの場合、立ち入り禁止区域を狭く設定すればよいということである。
【００１２】
図１の例示的なＸ線撮像システム１００では、電源１０２は、電力をＸ線発生装置１０４に供給することができる。Ｘ線発生装置１０４は、Ｘ線１０６を発生するように動作することができる。Ｘ線発生装置１０４は、この技術分野で公知の何れかの方法を用いて、Ｘ線１０６を発生することができる。例えば、Ｘ線発生装置１０４は真空管とすることができ、そして電子を真空管内で放出するカソードを含むことができる。アノードはカソードから放出される電子を収集して、電流がＸ線発生装置１０４を流れるようにすることができる。Ｘ線を発生するために、電子をカソードから飛ばし、そしてアノードに、高エネルギー電界が印加された状態で衝突させる。衝突電子が、十分大きいエネルギーを有する場合、これらの電子は、ターゲット金属原子の内殻の電子を叩き出すことができる。正確なエネルギーを持つＸ線光子は、より高い準位にあった電子が低い準位に遷移して、電子が内殻から叩き出されたときに発生する空孔を満たすときに放出される。
【００１３】
発生Ｘ線１０６は、Ｘ線発生装置１０４から小径チューブ１０８に向かって通過することができる。小径チューブ１０８は、１つ以上の層により構成することができる。小径チューブ１０８は、当該チューブの端部の近接するコリメータ１１０を含むことができ、当該コリメータ１１０は、Ｘ線発生装置１０４に接続される。コリメータ１１０は、発生Ｘ線１０６を所望の流れ方向にフィルタリングし、そして／または誘導することができる。小径チューブ１０８は更に、端部保持具１１２を含むことにより、誘導Ｘ線１１４を被検査物体に向けて放出することができる。誘導Ｘ線は、被検査物体の被検査領域に触れることができ、これにより、最終的に、被検査物体の被検査領域のＸ線画像の生成が可能になる。
【００１４】
幾つかの例では、端部保持具１１２は、特定の撮像用途に適合するように設計することができる。例えば、端部保持具１１２は、被検査物体のリアルタイムＸ線画像または略リアルタイムＸ線画像を、Ｘ線撮像システム１００が物体を撮像するときに表示する表示装置を含むことができる。このような例では、端部保持具１１２を調整して、Ｘ線撮像システム１００を、例えばハンドヘルド検出器として使用することができる。
【００１５】
幾つかの実施形態では、Ｘ線撮像システム１００は、反射Ｘ線を受光する検出器１１６、及び／又は反射Ｘ線を保持具１１２に近接する位置で吸収する放射線シールドを含むことができる。検出器１１６及び／又は放射線シールドは、着脱可能であるので、検出器及び／又は放射線シールドは、検出器及び／又は放射線シールドを現場で組み付けることができ、そして未使用時に容易に収納することができるように着脱可能とすることができる。
【００１６】
小径チューブ１０８は、オペレータが持ち運んで物体を検査する必要がある重量を軽くするので有利である。例えば、重い電源及び／又はＸ線発生装置１０４を端部保持具１１２から小径チューブ１０８を介して分離することにより、当該デバイスのユーザは、端部保持具１１２を所望の検査位置に移動させて、物体を撮像するだけで済むようになる。更に、ユーザは、端部保持具１１２を被検査物体に向けるだけで済むので、Ｘ線撮像システム１００を使用して、小領域または接近困難な領域を検査することができる。例えば、Ｘ線撮像システム１００を使用して自動車を、当該車両の内部から検査することができるが、その理由は、ユーザが端部保持具１１２、及び小径チューブ１０８の一部を自動車の内部に移動させるだけで済むからである。幾つかの例では、小径チューブ１０８は、軽量であるので、ユーザが一人で、端部保持具１１２を小径チューブの１つ以上の部分と一緒に、機械的支援または別のユーザによる支援を受けることなく移動させることができる。
【００１７】
図２は、例示的な小径チューブ部材２００の模式図である。例示的な小径チューブ部材２００は、構成要素群を、図１の小径チューブ１０８をＡ−Ａに沿って切断して眺めた断面図で示している。Ｘ線伝送チューブ（Ｘ−ｒａｙ  ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ｔｕｂｅ）２０２は、小径チューブ１０８のコアに配置することができる。Ｘ線伝送チューブ２０２は、Ｘ線を伝送するために適する銅（これに限定されないが）のような何れかの材料により形成することができる。クラッド層２０４は、Ｘ線伝送チューブ２０２を取り囲むことができる。幾つかの例では、クラッド層２０４は、Ｘ線が小径チューブ１０８内を伝送する動作をサポートする低屈折率クラッド材料である。金属層２０６は、クラッド層２０４を取り囲むことができる。金属層２０６は、Ｘ線を阻止するために適する、鉛、タングステン、銅、またはアルミニウムのような金属により形成することができる。熱可塑性コーティング層２０８は、金属層２０６を取り囲むことにより、保護をＸ線伝送チューブ２０２に加えることができる。最後に、ポリ塩化ビニール（ＰＶＣ）ケーブルジャケットのようなケーブルジャケット層２１０は、熱可塑性コーティング層２０８を取り囲むことにより、耐久性及び可撓性を小径チューブ１０８に付与することができる。
【００１８】
幾つかの例では、例示的な小径チューブ部材２００の層構造は、例示的な小径チューブ部材が、コアに位置するＸ線伝送チューブ２０２と、そしてＸ線が小径チューブ１０８内を通過するときにＸ線を閉じ込める金属層２０６と、を含むことを除いて、電気通信産業において使用される通常の光ファイバケーブルと同様である。
【００１９】
図３は、Ｘ線を所望の流れ方向に誘導する、そして／またはフィルタリングする例示的なコリメータ部材３００の模式図である。例示的なコリメータ部材３００は、機能群及び構成要素群を、図１のコリメータ１１０をＢ−Ｂに沿って切断して眺めた断面図で示している。Ｘ線発生装置１０４から発生したＸ線１０６は、コリメータ１１０に第１コネクタナット３０２を通って入射することができる。図３に示すように、発生Ｘ線１０６は、Ｘ線が第１コネクタナット３０２に入射するときに、Ｘ線発生装置１０４から種々の（ランダムな）方向に飛び出している可能性がある。
【００２０】
コリメータ１１０は、Ｘ線をフィルタリングする第１フィルタ３０４を含むことができる。第１コネクタナット３０２に入射すると、発生Ｘ線１０６は、第１フィルタ３０４に達することができる。第１フィルタ３０４は、複数の開口部３０６を含むことができる。これらの開口部３０６と一直線となり、かつコリメータ１１０の中心線軸３０８に平行な発生Ｘ線１０６が第１フィルタ３０４内を通過する。例えば、平行Ｘ線３１０が第１フィルタ３０４内を通過するが、その理由は、これらの平行Ｘ線が、これらの開口部３０６と一直線となるからである。これらの開口部３０６と一直線とならない発生Ｘ線１０６は、第１フィルタ３０４によって阻止され、そして小径チューブ１０８内を通過することはない。幾つかの例では、コリメータ１１０は、共通の中心線軸３０８を小径チューブ１０８と一緒に共有することができる。
【００２１】
コリメータ１１０は更に、Ｘ線を所望の流れ方向に更に誘導する、そして／またはフィルタリングする第２フィルタ３１２を含むことができる。第１フィルタ３０４内を通過するＸ線３０４（例えば、平行Ｘ線３１０）は、第２フィルタ３１２に達することができる。第２フィルタ３１２は、平行Ｘ線３１０を収束させる通路３１４を含むことにより、これらの平行Ｘ線３１０がコリメータの中心線軸３０８に平行な方向に集束し、そして移動するようになる。通路３１４は、円錐形を有することにより、平行Ｘ線３１０を中心線軸３０８に平行な方向に集束させ、そして移動させることができる。例えば、収束Ｘ線３１６は、これらのＸ線が第２フィルタ３１２を出射するときには、コリメータ１１０の中心線軸３０８に平行になり、かつ近接している。第２フィルタ３１２内を通過すると、収束Ｘ線３１６は、小径チューブ１０８内を進行することができる。幾つかの例では、収束Ｘ線３１６は、これらのＸ線がコリメータ１１０を出射して、小径チューブ１０８内を進行するときに、第２コネクタナット３１８内を通過することができる。
【００２２】
第１コネクタナット３０２、第１フィルタ３０４、第２フィルタ３１２、及び第２コネクタナット３１８のようなコリメータ１１０の種々の構成要素は、鉛、タングステン、またはアルミニウムのような金属材料により形成することができる。
【００２３】
例示的なプロセス
図４は、物体を検査する例示的なプロセス４００のフロー図である。操作が記述されている順番は、限定的に捉えられるべきではなく、任意の数の記述ブロックは、任意の順番で組み合わせる、そして／または並列に組み合わせることにより、当該プロセスを実行することができる。プロセス４００の他に、本開示全体を通じて記載される他のプロセスは、それに応じて解釈されるものとする。プロセス４００は、図１のＸ線撮像システム１００によって行なうことができる。
【００２４】
操作４０２では、Ｘ線発生装置１０４はＸ線を発生する。一般的に、Ｘ線は、高速電子をターゲットに衝突させて、高エネルギー光子（すなわち、高い周波数の不可視光）を生成することにより発生する。
【００２５】
発生Ｘ線は、Ｘ線発生装置１０４からコリメータ１１０に向かって通過し、このコリメータ１１０では、これらのＸ線は、操作４０４において、誘導され、そして／またはフィルタリングされる。コリメータ１１０は、１つ以上のフィルタ（例えば、第１フィルタ３０４及び／又は第２フィルタ３１２）を用いることにより、操作４０４において、Ｘ線を誘導する、そして／またはフィルタリングすることができる。幾つかの例では、複数の開口部を有する円形フィルタ（例えば、第１フィルタ３０４）は、コリメータ１１０の中心線軸に平行な方向に移動し、かつこれらの開口部と一直線となるＸ線だけが、フィルタ（群）内を通過することができるようにすることにより、Ｘ線をフィルタリングする。別の例では、通路を有する円形フィルタ（例えば、第２フィルタ３１２）は、Ｘ線がコリメータ１１０の中心線軸の近傍に集束するようにＸ線を収束させる。
【００２６】
操作４０６では、Ｘ線が小径チューブ１０８内を伝送するようにする。幾つかの例では、小径チューブは、ユーザが当該チューブを被検査物体に位置決めし、そして／または被検査物体に向けて撮像することができるようにするために十分に長い。小径チューブの最小長さは、撮像環境によって異なるが、２〜２０フィートの範囲で変えることができる。例えば、小径チューブの長さは、航空機を撮像するために使用される場合には、１０フィート以上とすることができる。幾つかの実施形態では、小径チューブの長さは、３フィート以上とすることができる。幾つかの実施形態では、小径チューブ１０８は、可撓性材料とすることにより、ユーザが当該チューブを１つ以上の箇所で曲げることができるようにする。例えば、ユーザは、当該チューブを曲げることにより、当該チューブを被検査物体に位置決めし、そして／または被検査物体に向けて撮像することができる。更に、ユーザは当該チューブを、撮像中に曲げて、被撮像物体の複数部分をＸ線撮像システムの電源を落とすことなく、またはＸ線撮像システムを移転することなく撮像することができる。
【００２７】
操作４０８では、Ｘ線を小径チューブ１０８から被検査物体に向けて放出する。放出Ｘ線を使用して、被検査物体のＸ線画像を生成することができる。例えば、小径チューブ１０８から放出されるＸ線は、被検査物体によって反射され、そして検出ユニットが受光して、被検査物体のＸ線画像を生成する。
【００２８】
例示的な操作
幾つかの例では、小径チューブ１０８を曲げることができるので、Ｘ線撮像システム１００のユーザは、小径チューブ１０８を所望の撮像位置に移動させることができる。小径チューブ１０８がほぼ真っ直ぐである状況では、小径チューブ１０８内を進行するＸ線はほぼ、小径チューブの中心線軸に沿って移動することになる。しかしながら、小径チューブ１０８に屈曲部がある場合、Ｘ線は、中心線軸から外れる可能性がある。
【００２９】
図５は、例示的な屈曲小径チューブ５００を示しており、Ｘ線が小径チューブ１０８の屈曲部５０２内を伝送するときのＸ線を示している。幾つかの実施形態では、小径チューブ１０８は、屈曲部５０２の他に、第１直線部分５０４及び第２直線部分５０６を含む。小径チューブ１０８は、屈曲部５０２に追従する中心線軸５０８を有する。Ｘ線は普通、可視光と同じ電磁波類に属するので、小径チューブ１０８内を進行するＸ線は、全内部反射（Ｔｏｔａｌ  Ｉｎｔｅｒｎａｌ  Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）の原理のような可視光について確立されている原理に従う。一般的に、光ファイバの全内部反射の原理によれば、光入射角が臨界値を超えると、光は、ガラスファイバから漏洩することができず、跳ね返されて戻される。図５の例示的な屈曲小径チューブ５００に適用される場合、全内部反射の原理によれば、小径チューブ１０８の屈曲部５０２が臨界屈曲角を超える場合に、Ｘ線の少なくとも一部が、小径チューブ１０８内を進行するのではなく、金属層２０６によって不所望に吸収される、または阻止されることになる。
【００３０】
図５では、屈曲角Θｇは、小径チューブ１０８の屈曲部５０２の屈曲半径Ｒで定義される。屈曲角Θｇが大きくなると、屈曲部の曲率が緩やかになる；同様に、屈曲角Θｇが小さくなると、屈曲部の曲率が急峻になる。屈曲部５０２の手前のＸ線が屈曲部５０２に達すると、Ｘ線５１０の一部が、小径チューブの金属層２０６によって吸収／阻止される可能性がある。同様に、Ｘ線の一部は、金属層２０６によって反射され、そして図５に屈曲部の後ろのＸ線５１２として表わされているように、小径チューブ１０８内を進行し続けることができる。屈曲角Θｇが臨界屈曲角Θｇ，ｃｒｉｔに達する、または臨界屈曲角Θｇ，ｃｒｉｔを超える場合、Ｘ線のうち、金属層２０６によって吸収／阻止される部分は、Ｘ線のうち、金属層によって反射される部分を上回ってしまい、そしてＸ線撮像システムにより生成される画像の品質を不所望に低下させてしまう。従って、小径チューブの屈曲角Θｇが臨界屈曲角Θｇ，ｃｒｉｔを下回る状態が撮像中に保持されることが重要である。
【００３１】
臨界屈曲角Θｇ，ｃｒｉｔは方程式１で定義することができる。
2013523257.tif 000003
方程式１では、ωｐは、方程式２で定義されるＸ線伝送チューブ２０２の目標プラズマ周波数を指し；そしてωは、方程式３で定義されるように、Ｘ線伝送チューブ２０２内を進行する（従って、小径チューブ１０８内を進行する）Ｘ線のＸ線周波数を指している。
2013523257.tif 000004
方程式２では、Ｚは、Ｘ線伝送チューブ２０２を構成する元素の原子数を指し、ρは、Ｘ線伝送チューブの質量密度を指し、そしてＡは、Ｘ線伝送チューブを構成する元素の原子量を指している。
2013523257.tif 000005
方程式３では、Ｃは光の速度を指し、そしてλは、小径チューブ１０８内を進行するＸ線のＸ線波長を指している。
【００３２】
方程式１〜３を用いて、臨界屈曲角Θｇ，ｃｒｉｔを種々のＸ線伝送チューブについて計算することができる。例えば、表１は、アルミニウム、タングステン、及び銅について、Ｘ線伝送チューブの表面仕上げ状態を考慮することなく計算された臨界屈曲角Θｇ，ｃｒｉｔをまとめたものである。
【００３３】
2013523257.tif 000006
【００３４】
従って、表１は、アルミニウム、タングステン、及び銅が全て、Ｘ線伝送チューブ２０２の有望な材料候補に見えることを示している。
【００３５】
Ｘ線伝送チューブ２０２の許容屈曲半径Ｒは、方程式４で定義することができる。
2013523257.tif 000007
方程式４では、ｄは、Ｘ線伝送チューブ２０２の直径を指している。
【００３６】
方程式１〜４を用いて、許容屈曲半径Ｒを種々のＸ線伝送チューブについて計算することができる。幾つかの例では、Ｘ線伝送チューブ２０２によって、小径チューブ１０８の許容屈曲半径が、方程式１〜４を用いて決定される。表２は、種々のチューブ径に対応するアルミニウム、タングステン、及び銅に関する許容屈曲半径Ｒをまとめたものである。
【００３７】
2013523257.tif 000008
【００３８】
表２は、チューブ径を大きくするためには、屈曲半径を大きくする必要があることを示している（すなわち、屈曲部の曲率を緩やかにする必要がある）。Ｘ線伝送チューブの直径は、表２では、０．００５インチ〜０．０５インチの範囲であるが、当該チューブは、６．０インチ未満の直径であれば何れの直径でもよい。幾つかの例では、チューブの直径は２．０インチ未満とすることができる。別の例では、チューブの直径は、１．０インチ未満とすることができる。別の構成として、表２に示すように、０．５インチ未満とすることができる。Ｘ線伝送チューブ２０２の種々の材料に関しては、表２は、タングステンは銅よりも、何れのチューブ径についても、きびしい曲げに耐えることができることを示している。
【００３９】
図６は、Ｘ線撮像システムを構築して撮像する例示的なプロセス６００のフロー図である。プロセス６００は、図１のＸ線撮像システム１００によって実施することができる。プロセス６００の操作群の順番は、限定的に捉えられてはならない。
【００４０】
操作６０２では、Ｘ線撮像システム１００を構築する。幾つかの例では、Ｘ線撮像システム１００を構築する際、小径チューブ１０８をＸ線発生装置１０４に接続し、そして小径チューブ１０８を被検査物体に向ける。他の例では、Ｘ線撮像システム１００を操作６０２で構築する際に更に、Ｘ線発生装置１０４を電源１０２に接続することができる。
【００４１】
操作６０４では、小径チューブ１０８に屈曲部があるかどうかについての判断を行なう。小径チューブに屈曲部がない場合（すなわち、操作６０４から「Ｎｏ」分岐に進む場合）、操作６１８において、撮像を開始する。小径チューブに屈曲部がある場合（すなわち、操作６０４から「Ｙｅｓ」分岐に進む場合）、操作６０６において、臨界屈曲角Θｇ，ｃｒｉｔを計算する。幾つかの例では、方程式１〜３を用いて、臨界屈曲角Θｇ，ｃｒｉｔを操作６０６において、Ｘ線伝送チューブ２０２の目標プラズマ周波数、及び小径チューブ内を進行するＸ線のＸ線周波数に基づいて計算することができる。
【００４２】
操作６０８では、許容屈曲半径Ｒを計算する。方程式４を用いて許容屈曲半径Ｒを、Ｘ線伝送チューブ２０２の臨界屈曲角Θｇ，ｃｒｉｔ及び直径に基づいて計算することができる。幾つかの例では、Ｘ線伝送チューブによって、小径チューブ１０８の臨界屈曲角及び許容屈曲半径が決定される。
【００４３】
操作６１０では、小径チューブ１０８の屈曲部の測定を行なう。操作６１０において、屈曲部の測定を行なう際、小径チューブ１０８の屈曲部群の全ての屈曲半径を測定することができる。操作６１２では、小径チューブの測定屈曲半径を、操作６０８において計算される許容屈曲半径Ｒと比較する。計算許容屈曲半径Ｒが、測定屈曲半径より大きくない場合（すなわち、操作６１２から「Ｎｏ」分岐に進む場合）、操作６１８において、撮像を開始する。計算許容屈曲半径Ｒが、測定屈曲半径より大きい場合（すなわち、操作６１２から「Ｙｅｓ」分岐に進む場合）、操作６１４において、小径チューブを調整する。操作６１４において、小径チューブを調整する際、小径チューブのうち、許容屈曲半径より小さい屈曲部を真っ直ぐにすることができる。操作６１４において、小径チューブ１０８のこれらの屈曲部の再測定を行なう。
【００４４】
操作６１６では、小径チューブ１０８の再測定屈曲半径を、操作６０８において計算される許容屈曲半径Ｒと比較する。再測定屈曲半径が計算許容屈曲半径Ｒより大きい場合（すなわち、操作６１６から「Ｎｏ」分岐に進む場合）、操作６１８において、撮像を開始する。再測定屈曲半径が計算許容屈曲半径Ｒより小さい場合（すなわち、操作６１６から「Ｙｅｓ」分岐に進む場合）、操作６１４において、小径チューブを再度調整する。プロセス６００では、再測定屈曲半径が、操作６１８において撮像を開始するときの基準となる計算許容屈曲半径Ｒより大きくなるまで、小径チューブを操作６１４において継続的に調整する。幾つかの実施形態では、ユーザはＸ線撮像システムを、チューブが被検査物体に向き、そして被検査物体に位置決めされて被検査物体を撮像するように小径チューブの配置を決めることにより構築することができる。一旦、当該チューブを据え付けると、ユーザは、チューブの長さ分を歩いて、当該チューブの屈曲部を目視検査することができる。例えば、電源及び／又はＸ線発生装置が被撮像物体から離れた角隅部の近傍に在る場合、小径チューブは、少なくとも１つの屈曲部を含むことにより、撮像システムを被検査物体に、電源及び発生装置を移動させる必要を伴なうことなく誘導することができる。当該チューブの各屈曲半径に関して、ユーザは当該チューブを操作６１４において、当該チューブのこれらの屈曲半径が、許容屈曲半径より大きくなるまで調整する必要がある。幾つかの実施形態では、Ｘ線伝送チューブ２０２によって、小径チューブ１０８は当該チューブの形状を、ユーザが当該チューブを操作６１４において調整するときに保持することができる。別の構成として、１つ以上のチューブクリップを使用して、チューブが当該チューブの形状を、操作６１４における再調整中に保持することができる。
【００４５】
図７は、例示的な航空機７００の側部立面図であり、この航空機７００が本明細書において開示される方法を用いて検査を受けることができる。航空機７００は、特に航空機が歴代に渡って使用されてきた場合に、例えば大規模戦争に供されるために組み立てられた（例えば、１９４５年頃など）航空機のような場合に、種々の既知の部品群及び未知の部品群を含んでいる可能性があることを理解する必要がある。従って、Ｘ線撮像システムは、本明細書において開示されるように、航空機７００をＦＯＤ（異物破片）について検査する必要がある。
【００４６】
この実施形態では、航空機７００は、翼アセンブリ群７０４と、尾翼アセンブリ７０６と、そして着陸アセンブリ７０８と、を含む胴体７０２を含む。航空機７００は更に、１つ以上の推進ユニット７１０と、制御システム７１２と、そして航空機７００の正常運行を可能にする他のシステム群及びサブシステム群のホストと、を含む。航空機に含まれる多くの部品は、本明細書において開示されるＸ線撮像システム技術を用いて撮像することができることを理解されたい。
【００４７】
図７に示す航空機７００は、民間旅客航空機の概要を示しているが；本開示による示唆は、ＦＯＤ（異物破片）の影響を受け易く、かつ戦闘機、貨物輸送航空機、ロータリー航空機、他の種類の有人または無人航空機、地上車両、船舶、機械装置、樹木、住宅、外科患者などを含む他の輸送手段、構造物、及び／又は生体有機物の検査に適用することができる。
【００４８】
結論
本開示の種々の実施形態を、上に述べたように例示し、そして説明してきたが、多くの変更を、本開示の思想及び範囲から逸脱しない範囲で加えることができる。従って、本開示の範囲は、これらの実施形態の開示内容によって限定されない。限定されるのではなく、本開示は、以下の請求項を参照することにより完全に規定されるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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