(57)【要約】　　【課題】　鉛が有するような毒性がなく、軽量で加工性に優れた放射線シールドエンクロージャを提供する。　　【解決手段】　放射線シールドエンクロージャ３００は、メインボディ３０４と蓋３０２とで構成される。メインボディ３０４および蓋３０２は、タングステンの粉体をポリエステルやエポキシなどの基材に混入したタングステンコンパウンドと、ガラス繊維等を混入した材料とを用い、これを型に吹き付ける成層（レイアップ）プロセスにより形成される。放射線シールドエンクロージャ３００中にｘ線イメージングシステム１００が収納される。ｘ線イメージングシステムの電源ケーブル等を通す穴３２０は、ケーブルを通した後にタングステンの粉体を含み、弾性を有するシール剤によって封止される。　　【選択図】　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
　ｘ線イメージングシステムと、
　タングステンコンパウンド及び繊維材料を利用した成層プロセスの手段によって構成された放射線シールド手段であって、前記ｘ線イメージングシステムを包囲する前記放射線シールド手段と
を備えることを特徴とするシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、一般的に、放射線シールドの分野に関し、かつさらに特定すれば、放射線シールドエンクロージャを製造しかつ放射線シールドエンクロージャにおける放射線漏れをシールする材料及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
　医療用ｘ線機械及び工業用目視検査機械のようなｘ線シールド容器のために多数の用途が存在する。例えばｘ線検出は、体内に配置された人間の骨のような密集した物体を画像化（イメージング）するために利用される。ｘ線検出及びイメージングのその他の用途は、非破壊電子装置テストの分野にある。例えばｘ線イメージングは、プリント回路板に電子装置及びモジュールを接続するために利用されるはんだの品質を判定するために利用される。
【０００３】
　ｘ線イメージングは、イメージングすべき目標を透過するほぼ０．１ないし１００×１０-10メートル（ｍ）の波長を有する電磁エネルギーによって機能する。ｘ線は、目標内の物体に相当するシャドウマスクが印象付けられる（陰影が形成される）ｘ線検出器として周知の受信機素子によって受信される。暗い影は、目標における密集した領域に相当し、かつ明るい影は、目標における密集の程度の低い領域に相当する。このようにして鉛のような重金属を含むはんだのような密集した物体は、わずかに密集度の低い領域から視覚的に区別することができる。このことにより、はんだ接合部を容易に検査することを可能にする。
【０００４】
　ｘ線放射線は、生きもの及び環境にとって危険である。それ故にｘ線装置は通常、ｘ線シールド容器内に収容される。ｘ線機器におけるシールド容器は通常、溶接された鋼フレームにシールド用の鉛の板や花崗岩のシートを取付けて形成されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
　板鉛シールドは、きわめて高価であり、かつ鉛のシートは、シールドされたエンクロージャを形成するためにエンクロージャに取付けることが困難である。鉛のエンクロージャは通常、損傷から鉛シールドを保護するために、鋼又はその他の外部エンクロージャを必要とする。鉛は、非常に有毒の材料でもあり、医療用、工業用及び商業用として利用するのは望ましいことではない。鉛エンクロージャにおける穴、割れ目、接合部、継目及びその他の漏れ点をシールすることも、きわめて困難である。
【０００６】
　花崗岩は、有毒の材料ではないが、花崗岩シールドエンクロージャは、鉛シールドエンクロージャと同じ多くの欠点を生じる。花崗岩も、きわめて重くかつ取り扱いや加工が困難である。ほとんどの放射線漏れが継目、接合部又は穴の回りから起こるので、花崗岩は、大きな医療用及び工業用のエンクロージャのために大きなシートにして扱わなければならない。このことは、エンクロージャの重さのため、花崗岩のエンクロージャを取り扱い、かつ運搬することをきわめて困難にする。さらに花崗岩複合材料は、一般的に貧弱な放射線シールド特性しか持たない。
【０００７】
　したがって良好な放射線シールド特性を有する環境に安全で、低コストかつ軽量の放射線シールドエンクロージャに対する要求が存在する。とくに鉛又は花崗岩以外のシールド材料からなる放射線シールドエンクロージャに対する要求が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
　鉛又は花崗岩ではなく、タングステンを利用して、ｘ線イメージング及び検査装置を包囲しかつシールドするための装置が提供される。放射線シールドエンクロージャは、エンクロージャとしての役を担うため、および構造の強化を提供するためのうち、すくなくともいずれかひとつのために、エポキシ又はポリエステル基材に高密度化したタングステン粉末を混入したものと、ガラス繊維又はその他の織物シート材料とを利用した成層プロセスによって製造することができる。
【０００９】
　放射線シールドエンクロージャは、高密度化したタングステン粉末、切断した繊維、及び加圧してエンクロージャの型上に吹き付けるのに適したエポキシ、ポリエステル又はその他の適当な基材を利用して加圧吹き付けプロセスによって製造してもよい。ｘ線装置容器の割れ目、継目、穴及び漏れをシールするための方法が提供される。
【００１０】
　本発明のさらに完全な用途及び付随する多くのその利点は、添付の図面とともに以下の詳細な説明を参照することによって、一層良好に理解されるようになり、容易に明らかとなるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
　以下の説明や、図面中において、同じ、あるいは同様の要素には同様の符号を付す。説明用の図面に示すように、本発明は、放射線シールドエンクロージャを提供するための技術に関する。プリント回路板（ＰＣＢ）上におけるはんだを検査するためにとくにｘ線イメージングシステムを引用しかつとくにｘ線イメージングシステムを図示して以下に説明するが、本発明の実施例は、その他のｘ線システムに適用することができる。
【００１２】
　図１は、ｘ線検出器２００が内部に存するｘ線イメージングシステム１００を例示している。ｘ線イメージングシステム１００は、ｘ線源１０２及び複数のｘ線検出器アセンブリーを含み、これらのアセンブリーのうちの例としての１つが参照符号２００を付して図示されている。複数のｘ線検出器２００は、一般的にｘ線検出器アセンブリー取付け具（以下において検出器取付け具）１１０上に支持されている。
【００１３】
　ｘ線検出器２００及び検出器取付け具１１０は、接続部１１４を介して画像処理モジュール１２０に結合されている。画像処理モジュール１２０は、接続部１３８を介してコントローラ１２５に結合されている。それぞれの画像処理モジュール１２０は、所望の処理アーキテクチャに依存して、１つ又は複数のｘ線検出器から入力を受信することができる。
【００１４】
　コントローラ１２５は、接続部（ローカル・インターフェース）１３８を介して画像処理モジュール１２０に結合されている。ローカル・インターフェース１３８は、例えば通常の当業者にとって周知のように、１つ又は複数のバス又はその他の線材又は無線接続部であってもよいが、これらに限定されるわけではない。ローカル・インターフェース１３８は、通信を可能にするためのバッファ（キャッシュ）、ドライバ及びコントローラのような、追加の要素を有していてもよいが、簡単化のために図示は省略されている。ユーザインターフェース１３６は、あらゆる周知の又は開発されたＩ／Ｏ装置であってもよく、又はユーザインターフェースは、コントローラ１２５内に情報を入力するためのキーボード、マウス、スタイラス（ペン）又はその他のあらゆる装置のようなものであってもよい。
【００１５】
　コントローラ１２５は、接続部１１６を介してディスプレイ１１８に結合することができる。ディスプレイ１１８は、コントローラ１２５から出力を受信し、かつｘ線解析の結果をディスプレイする。
【００１６】
　ｘ線イメージングシステム１００が動作する際には、例えば部品をプリント回路板（ＰＣＢ）にはんだ付けしたときに形成されるはんだ接合部の品質を解析するために利用することができる。例えばＰＣＢ１０４は、複数の部品を含み、これらの部品のうちの例としてのものは、参照符号１０６及び１０８を利用して図示されている。部品１０６及び１０８は、一般にはんだ接合部を介してＰＣＢ１０４に結合されている。ｘ線イメージングシステム１００は、はんだ接合部の品質を検査しかつ判定するために利用することができる。簡単化のために図示は省略してあるが、ＰＣＢ１０４をｘ線解析するのに必要な位置決めを行うために、ＰＣＢ１０４はコントローラ１２５によって制御される移動式の取付け具上に取付けることができる。
【００１７】
　ｘ線源１０２は、一般にｘ線放射パターン１１２の形のｘ線を発生する。ｘ線放射パターン１１２は、ＰＣＢ１０４の部分を通過し、かつｘ線検出器２００の配列に入射する。ｘ線がＰＣＢ１０４を通過するとき、はんだのような高密度の範囲は、ｘ線検出器２００上に暗い影として現われるが、その一方でＰＣＢの材料のような低密度の範囲は、明るい影として現われる。このことは、ｘ線が通過した構造の密度に相当して、それぞれのｘ線検出器２００上にシャドウマスク（陰影）を形成する。簡単化のために図示は省略してあるが、コントローラ１２５は、ｘ線源も制御する。
【００１８】
　後にさらに詳細に説明するように、それぞれのｘ線検出器２００は、ｘ線エネルギーがＰＣＢ１０４、又は食物、生態組織、人間及び動物のような解析すべき、検査すべき又は放射すべきその他の目標を通過した後に、ｘ線源１０２からのｘ線エネルギーを受信するように、ｘ線イメージングシステム１００内に構成されかつ配置されている。ｘ線検出器２００は、ｘ線エネルギーを電気画像信号に変換し、この信号は、ｘ線検出器２００上に落ちるシャドウマスクに対応している。すべてのｘ線検出器２００からの電気画像信号は、コントローラ１２５に送信される。画像処理モジュールは、信号を処理し、それからこれらの信号は、出力としてディスプレイ１１８に出力することができる。
【００１９】
　本ｘ線イメージングシステム１００が、ｘ線イメージングシステムのほんの一例を示すものであることは、容易に理解できるであろう。その他のｘ線イメージングシステム構成１００、及び肉、人間、動物、食物、郵便物等のような解析、試験又は放射するためのその他の目標１０４は、容易に推考できる。
【００２０】
　一般にｘ線をエンクロージャの中に収容することが望ましい。このことは、ｘ線が所定の電子装置を劣化させる傾向を有し、かつ生物及び環境に危険であるからである。
【００２１】
　図２は、メインボディ３０４及び蓋３０２を有するタングステン複合物からなる放射線シールドエンクロージャ３００を示している。放射線シールドエンクロージャ３００は、タングステン複合物コンパウンドによってシールされる接合部３１０、及びタングステン複合物コンパウンドによってシールされる入力／出力用の穴３２０を持っていてもよい。図２は、ｘ線イメージングプリント回路検査システムのようなｘ線イメージングシステム１００を示している。ｘ線イメージングシステム１００は、単に例のために示されている。その他の工業、製造及び医療放射線放出システムを、本発明のタングステン放射線シールドエンクロージャ３００によって囲みかつシールドしてもよい。
【００２２】
　図３は、本発明の実施の形態による製造プロセスのためのフローチャートを示している。成層（レイアップ）プロセス４１０は、タングステンコンパウンド及び繊維材料を用いた放射線シールドエンクロージャを製造するために型の上で行われる。タングステンコンパウンドは、ポリエステルやエポキシなどの樹脂を支持体とする粉末タングステンなどを用いうる。コンパウンドに利用されるタングステン材料は、タングステン粉末を高密度化した形態のものである。市販で供給されるほとんどのタングステン粉末は、沈殿物（析出物）であり、これらは、固体タングステンが有するような高密度の特性を持たない。それ故に粉末は、加圧・加熱、すなわち焼結によって固形物化しなければならず、かつそれから研削、切断又は類似のプロセスによって粉末化した形に戻さなければならない。これにより、コンパウンドはできる限り高密度のタングステン粉末を利用することを可能にし、かつコンパウンドのシールド能力を高めることができる。タングステンコンパウンドは、プラスチックを形成するための安定化剤及びその他の成分とともに利用されるポリエチレンのような熱可塑性材料及びポリエステルのような熱硬化性の材料を含むあらゆる物質的に類似のポリマー化された合成の又は化学的に変形された天然の樹脂を含むことができる。基材は、空気、熱、又はＵＶによる硬化又は熱硬化によって形成することができる。繊維は、ガラス繊維のメッシュ又は織物の形態をなしたものなどのようなあらゆる織物材料であることができる。エンクロージャ３００は、船体製造又は水泳用プール製造において利用されるものと類似の、型にハンドレイアップ（成層）するプロセスを利用して、ガラス繊維織物材料及びタングステンコンパウンドによって形成される一体のエンクロージャとすることができる。タングステンコンパウンドは、熱硬化又は空気乾燥することができる。
【００２３】
　このプロセスによれば、放射線シールドエンクロージャは、無毒の材料を利用することによって、鉛放射線シールドエンクロージャ３００よりも環境に都合の良いようにすることができる。タングステン放射線シールドエンクロージャ３００は、別のほとんどの放射線シールドエンクロージャより安価な材料、運搬及び製造コストも有する。製造のこのプロセスは、放射線シールドエンクロージャを製造する際に利用されるファスナ（ねじやリベットの類）及び接着剤も減少し、継目、突き当て接合部、重ね合わせ部、あるいは穴などの、追加的なプロセス及び部品を必要とするようなものが少ない、一体化されたシールドエンクロージャを提供する。
【００２４】
　次に構造から放射線が漏れることがあるあらゆる割れ目、接合部、虫穴、リベット穴又はその他の材料が合わない（ミスフィットしている）範囲３１０や３２０の位置が特定されると（４２０）、空気又は熱で硬化するタングステンコンパウンドによって充填することができる（４３０）。タングステンコンパウンドは、タングステン粉末及びエポキシ、コーク剤、シール剤又はその他の周知のエラストマー材料を含むことができる。ｘ線イメージングシステム又はその他の放射線システムが、タングステン放射線シールドエンクロージャ３００内に設置された後、放射線シールドエンクロージャ３００を通って飛び出す、すなわち延びる必要があるあらゆる電源コード、入力／出力ケーブル又はその他の装置は、エンクロージャにおけるあらゆる必要な穴を通すことができ、そしてタングステンシールコンパウンドは、放射線シールドエンクロージャ３００におけるあらゆるこのようなケーブル穴の回りをシールするために利用することができる。放射線シールドエンクロージャにおける放射線漏れは、タングステンシール剤／コーキング方法ではなく、エポキシ又はポリエステル基材内にタングステン粉末を混入したものを用いてガラス繊維成層方法によって、シールすることもできる。
【００２５】
　本発明による放射線シールドエンクロージャにおける放射線漏れ部を充填するためのフローチャートを示す図４を参照する。ｘ線イメージングシステム１００は、放射線シールドエンクロージャ３００内に設置される（５００）。あらゆる電源、通信、Ｉ／Ｏ、信号又はその他のケーブル１４２、１１４は、放射線シールドエンクロージャ３００におけるケーブル貫通部３２０を通してルート形成される（５１０）。あらゆるケーブル１４２、１１４と放射線シールドエンクロージャ３００内のケーブル貫通部３２０との間の空いた空間は、タングステン／繊維コーキングシール剤コンパウンドによってシールされる。タングステン／繊維コーキングシール剤コンパウンドは、タングステン粉末、及び弾性を有する周知の、エポキシ、シール剤、コーキング又はその他の類似の材料を含むことができ、溶剤を含んで流動性を有する状態で塗布され、かつ空気乾燥することができる。あるいは、ケーブル１４２及び１１４とケーブル貫通部部３２０との間の空いた空間は、加圧吹き付けプロセスによって、タングステン／切断繊維コンパウンドによってシールすることができる（５２０）。
【００２６】
　本発明の実施の形態による放射線シールドエンクロージャ３００の製造方法に対するフローチャートを示す図５を参照する。タングステン／繊維コンパウンドは、放射線シールドエンクロージャ型上に加圧吹き付けされる（６１０）。タングステン／繊維コンパウンドは、加圧吹き付けと熱硬化又は空気乾燥の可能なエポキシ又はポリエステル基材に混入されるガラス繊維のように、タングステン粉と切断した繊維を混入させることができる。次にあらゆる放射線漏れの位置が検出され（６２０）、かつタングステンコーキングシール剤、タングステンコンパウンドによって成層プロセスにより、又はタングステン／繊維加圧吹き付けプロセスによってシールされる（６３０）。
【００２７】
　それから放射線シールドエンクロージャ内へのｘ線イメージングシステムの設置、ケーブル経過部を通るケーブルのルート形成、及び隙間の充填は、図４を参照して先に示したように行うことができる。
【００２８】
　ナイロン、ポリエステル、ポリエチレン、ガラスコンパウンドポリエステルのメッシュ、布又はフィルム布、金属布、炭素繊維布、ガラス繊維布、ステンレススチール繊維、ガラス繊維強化プラスチック、編まれたスリーブ材料、又はその他の周知の布材料が、エポキシ、ポリエステル基材、ポリマーバインダ、ナイロン１２．ＲＴＭ、樹脂、プラスチック、又は成層タイプのプロセスに利用することができるその他の周知の空気乾燥又は熱硬化タイプのバインダにタングステン粉末を混入したものとともに利用することができることは、前記の詳細な説明から明らかであろう。タングステンコンパウンド内に利用される（混入される）タングステン粉末の相対量が、放射線シールドエンクロージャの放射線シールド特性を決めるが、望ましくは５−９５重量％のタングステンコンパウンドである。タングステン粉末は、望ましくは２−４０ミクロンの直径を有するものである。
【００２９】
　例示することを目的として本発明の好ましい実施の形態を説明したが、本発明の権利範囲及び精神から外れることなく、種々の変形、追加及び置き換えが可能であり、その結果、添付特許請求の範囲の権利範囲内にある均等な実施例が生じることは、当業者にとって明らかである。例えばタングステン成層プロセスは、通常のなまり又はその他の放射線シールドエンクロージャの割れ目、穴、接合部、ねじ又はリベット穴、又はその他の材料の不整合部分をシールするために利用可能であり、また一体型のエンクロージャ全体を製造するためにも利用可能である。
【００３０】
　本発明の態様を以下に示す。
［１］　ｘ線イメージングシステム（１００）と、
　タングステンコンパウンド及び繊維材料を利用した成層プロセスの手段によって構成された放射線シールド手段（３００）であって、前記ｘ線イメージングシステム（１００）を包囲する前記放射線シールド手段（３００）と
を備えることを特徴とするシステム。
［２］　前記タングステンコンパウンドが、タングステン粉末を含むことを特徴とする、［１］に記載の製造されたシステム。
［３］　前記タングステンコンパウンドが、エポキシ又はポリエステル材料を含むことを特徴とする、［１］又は［２］に記載の製造されたシステム。
［４］　前記繊維材料が、ガラス繊維織物材料であることを特徴とする、［１］から［３］のいずれか一つに記載の製造されたシステム。
［５］　前記放射線シールド手段における穴、継目、割れ目又は接続部（３１０，３２０）が、タングステンエポキシシール剤によって充填されていることを特徴とする、［１］から［４］のいずれか一つに記載の製造されたシステム。
［６］　前記タングステンエポキシシール剤が、タングステン粉末を含むことを特徴とする、［５］に記載の製造されたシステム。
［７］　前記タングステンエポキシシール剤が、エラストマー材料を含むことを特徴とする、［５］又は［６］に記載の製造されたシステム。
［８］　前記タングステンシール剤が、エポキシ、接着剤、シーラー、コーキング剤又は類似の材料を含むことを特徴とする、［５］から［７］のいずれかひとつに記載の製造されたシステム。
［９］　前記ｘ線イメージングシステム（１００）への入力、出力及び電源供給コードのために前記放射線シールド手段（３００）内に１つ以上の穴（３２０）をさらに有し、前記入力、出力及び電源供給コードの回りの前記１つ以上の穴（３２０）をシールするために、タングステンシール剤が使用されることを特徴とする、［１］から［８］のいずれかひとつに記載の製造されたシステム。
［１０］　前記タングステンシール剤が、エポキシ、接着剤、シーラー、コーキング剤又は類似の材料を含むことを特徴とする、［９］に記載の製造されたシステム。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】ｘ線イメージングシステムの例を示す略図である。
【図２】本発明による放射線シールドエンクロージャを示す図である。
【図３】本発明の一実施の形態による放射線シールドエンクロージャを形成するためのプロセスのフローチャートである。
【図４】本発明による放射線シールドエンクロージャにおける放射線漏れをシールするためのプロセスのフローチャートである。
【図５】本発明による放射線シールドエンクロージャを形成するためのプロセスのフローチャートである。
【符号の説明】
【００３２】
　１００　ｘ線イメージングシステム
　１０２　ｘ線源
　１０４　ＰＣＢ
　１０６　部品
　１０８　部品
　１１８　ディスプレイ
　１２０　画像処理モジュール
　１２５　コントローラ
　１３６　ユーザインターフェースＩ／Ｏ
　２００　ｘ線検出器
　３００　放射線シールドエンクロージャ
　３０２　蓋
　３０４　メインボディ
　３１０　接合部
　３２０　穴（ケーブル貫通部）
【図１】
2004144738.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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