(57)【要約】【課題】多層構造容器の各層の肉厚や層間の隙間寸法を容易に精度良く計測できるようにする。【解決手段】Ｘ線発生源１２から出射されるＸ線を計測対象の多層構造容器２に照射し、容器を透過するＸ線を検出器１４で検出することにより、容器の内部寸法を測定する方法において、検出器１４の前側に容器を透過したＸ線を細いビーム１７に絞るスリット（ダブルスリット）１５を配置し、Ｘ線発生源１２の焦点１２ａとスリット１５の中心と検出器１４の中心とを同一直線上に配置すると共に、ビーム１７に直交する方向にＸ線発生源１２とスリット１５と検出器１４とを容器２に対して直線走査する。容器周壁の接線方向に略平行にＸ線ビーム１７を照射し、容器周壁を透過するＸ線を検出器で検出し、得られた透過減衰強度分布曲線に基づいて容器周壁の層厚や層間隙間を計測する。【選択図】　　　図１
2004093443.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線発生源から出射される放射線を被測定物に照射し、被測定物を透過する放射線を検出器で検出することにより、被測定物の内部寸法を測定する方法であって、
前記検出器の前側に被測定物を透過した放射線を絞るスリットを配置し、前記放射線発生源の焦点とスリットの中心と検出器の中心とを同一直線上に配置すると共に、該直線に直交する方向に前記放射線発生源とスリットと検出器とを前記被検査物に対して相対的に直線走査し、前記検出器で取得した透過減衰強度分布曲線と走査位置との関係から、被測定物としての多層構造容器の内部寸法を測定することを特徴とする多層構造容器の寸法測定法。
【請求項２】
放射線発生源から出射される放射線を被測定物に照射し、被測定物を透過する放射線を検出器で検出することにより、被測定物の内部寸法を測定する方法であって、
前記検出器の前側に被測定物を透過した放射線を絞るスリットを配置し、前記放射線発生源の焦点とスリットの中心と検出器の中心とを同一直線上に配置すると共に、前記放射線発生源の焦点を中心にして前記スリットと検出器とを被測定物に対して相対的に回転走査し、前記検出器で取得した透過減衰強度分布曲線と走査位置との関係から、被測定物としての多層構造容器の内部寸法を測定することを特徴とする多層構造容器の寸法測定法。
【請求項３】
放射線発生源から出射される放射線を被測定物に照射し、被測定物を透過する放射線を検出器で検出することにより、被測定物の内部寸法を測定する方法であって、
前記放射線発生源として所定長さのライン状の焦点を有する放射線発生源を使用し、前記検出器の前側に被測定物を透過した放射線を絞るスリットを配置し、前記放射線発生源のライン状の焦点の長さ方向に沿って前記スリットと検出器とを前記被測定物に対して相対的に直線走査し、前記検出器で取得した透過減衰強度分布曲線と走査位置との関係から、被測定物としての多層構造容器の内部寸法を測定することを特徴とする多層構造容器の寸法測定法。
【請求項４】
放射線発生源から出射される放射線を被測定物に照射し、被測定物を透過する放射線を検出器で検出することにより、被測定物の内部寸法を測定する方法であって、
前記放射線発生源として所定長さのライン状の焦点を有する放射線発生源を使用すると共に、前記検出器として前記放射線発生源のライン状の焦点の長さ方向に沿った所定長さのライン状の検出部を有するリニアセンサを使用し、前記検出器の前側に被測定物を透過した放射線を絞るスリットを配置し、前記放射線発生源のライン状の焦点の長さ方向に沿って前記スリットを被測定物に対して直線走査し、前記検出器で取得した透過減衰強度分布曲線と走査位置との関係から、被測定物としての多層構造容器の内部寸法を測定することを特徴とする多層構造容器の寸法測定法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の多層構造容器の寸法測定法であって、前記スリットが、同一ビームライン上の前後に２つのスリットを配置したダブルスリットであることを特徴とする多層構造容器の寸法測定法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の多層構造容器の寸法測定法であって、前記被測定物が円筒状または球状の容器周壁を有する多層構造容器であり、円筒状または球状の容器周壁の接線方向に略平行に前記放射線を照射して、当該容器周壁を透過する放射線を前記検出器で検出し、その透過減衰強度分布曲線に基づいて容器周壁の層厚または層間隙間を計測することを特徴とする多層構造容器の寸法測定法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多層構造容器の層厚や層間隙間を計測するのに適した多層構造容器の寸法測定法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液体やガスの貯蔵容器では、断熱効果の向上を図ったり漏れや爆発等に対する安全性の向上を図ったりする目的で、異種材料による多重壁（多層）構造が採られることが多い。また、外層（外壁）と内層（内壁）の間に真空層や空気層などの隙間を設けることも多い。このような多層構造容器においては、製造過程の品質管理のために、あるいは、使用による経年変化を監視するために、各層の肉厚や隙間寸法を簡単に計測できるようにすることが望まれている。
【０００３】
また、自動車の燃料電池用水素タンクの一つとして、アルミニウム容器の外側をカーボンファイバで被覆した二層構造容器が開発されている。この容器は、繰り返しの圧力変化や温度変化に曝されるため、経年変化により層間に隙間が生じることが指摘されており、その隙間を簡単に計測できるようにすることが望まれている。
【０００４】
このような多層構造容器を検査する場合、非破壊的な検査を実施する必要性があり、従来では主にＸ線検査法を用いて検査を実施することが多い。
【０００５】
従来のＸ線検査法は、図８に示すように、Ｘ線管球１から円錐状に放射されるＸ線を被検査物である多層構造容器２に照射し、多層構造容器２を透過するＸ線をフィルム３で検出することにより、多層構造容器２の内部構造を検査するというものである。この検査法によれば、例えば、外層２Ａと内層２Ｂの間に隙間２Ｃが存在する場合、内層２Ｂの外周に接するように隙間２Ｃを透過する部分でのＸ線の吸収度合が一番小さくなることから、フィルム３の検出結果に基づいて透過Ｘ線の強度の高い部分に隙間が存在すると確認することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のＸ線検査法では、Ｘ線管球１から円錐状に発散するＸ線を直接フィルム３で捕らえるようにしているので、外内層２Ａ、２Ｂ間の隙間２Ｃの存在自体はぼんやり確認できるものの、隙間２Ｃの寸法や外内層２Ａ、２Ｂの肉厚まで正確に計測することは困難であった。
【０００７】
本発明は、上記事情を考慮し、多層構造容器の各層の肉厚や層間の隙間寸法を容易に測定することのできる簡略な寸法測定法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、放射線発生源から出射される放射線を被測定物に照射し、被測定物を透過する放射線を検出器で検出することにより、被測定物の内部寸法を測定する方法であって、前記検出器の前側に被測定物を透過した放射線を絞るスリットを配置し、前記放射線発生源の焦点とスリットの中心と検出器の中心とを同一直線上に配置すると共に、該直線に直交する方向に前記放射線発生源とスリットと検出器とを前記被検査物に対して相対的に直線走査し、前記検出器で取得した透過減衰強度分布曲線と走査位置との関係から、被測定物としての多層構造容器の内部寸法を測定することを特徴とする。
【０００９】
請求項１の発明では、検出器の前側にスリットを配置したので、検出器に入射する透過放射線をスリット幅に応じた細いビームに絞ることができる。従って、細いビームが透過した位置の放射線の透過減衰データを、高い分解能をもって精度良く測定することができる。しかも、同一直線上に配置した放射線発生源とスリットと検出器とを、ビームに直交する方向に被測定物に対して相対的に直線走査するので、走査方向に連続した放射線の透過減衰強度分布曲線を得ることができる。その結果、例えば、被測定物として円筒状の多層構造容器を測定の対象とした場合に、多層構造容器を透過した放射線ビームの強度変化から、各層の肉厚や隙間寸法を精度良く計測することができる。なお、走査の仕方としては、放射線発生源とスリットと検出器とを被測定物に対して走査してもよいし、被測定物を、放射線発生源とスリットと検出器に対して走査してもよい。
【００１０】
請求項２の発明は、放射線発生源から出射される放射線を被測定物に照射し、被測定物を透過する放射線を検出器で検出することにより、被測定物の内部寸法を測定する方法であって、前記検出器の前側に被測定物を透過した放射線を絞るスリットを配置し、前記放射線発生源の焦点とスリットの中心と検出器の中心とを同一直線上に配置すると共に、前記放射線発生源の焦点を中心にして前記スリットと検出器とを被測定物に対して相対的に回転走査し、前記検出器で取得した透過減衰強度分布曲線と走査位置との関係から、被測定物としての多層構造容器の内部寸法を測定することを特徴とする。
【００１１】
請求項２の発明では、検出器の前側にスリットを配置したことにより、請求項１の発明と同じ作用が得られる。また、放射線発生源の焦点を中心にして、スリットと検出器とを被測定物に対して相対的に回転走査するので、回転走査方向に連続した放射線の透過減衰強度分布曲線を得ることができる。その結果、被測定物として円筒状の多層構造容器を測定の対象とした場合に、多層構造容器を透過した放射線ビームの強度変化から、各層の肉厚や隙間寸法を計測することができる。この場合は、多少の計測寸法の補正が必要となるものの、精度の良い測定が可能である。なお、この場合も、スリットと検出器とを被測定物に対して回転走査してもよいし、被測定物をスリットと検出器に対して回転走査してもよい。
【００１２】
請求項３の発明は、放射線発生源から出射される放射線を被測定物に照射し、被測定物を透過する放射線を検出器で検出することにより、被測定物の内部寸法を測定する方法であって、前記放射線発生源として所定長さのライン状の焦点を有する放射線発生源を使用し、前記検出器の前側に被測定物を透過した放射線を絞るスリットを配置し、前記放射線発生源のライン状の焦点の長さ方向に沿って前記スリットと検出器とを前記被測定物に対して相対的に直線走査し、前記検出器で取得した透過減衰強度分布曲線と走査位置との関係から、被測定物としての多層構造容器の内部寸法を測定することを特徴とする。
【００１３】
請求項３の発明では、検出器の前側にスリットを配置したことにより、請求項１の発明と同じ作用が得られる。また、放射線発生源として所定長さのライン状の焦点を有する放射線発生源を使用し、放射線発生源のライン状の焦点の長さ方向に沿ってスリットと検出器とを被測定物に対して相対的に直線走査するので、走査方向に連続した放射線の透過減衰強度分布曲線を得ることができる。その結果、被測定物として円筒状の多層構造容器を測定の対象とした場合に、多層構造容器を透過した放射線ビームの強度変化から、各層の肉厚や隙間寸法を精度良く計測することができる。なお、この場合も、スリットと検出器とを被測定物に対して直線走査してもよいし、被測定物をスリットと検出器に対して直線走査してもよい。前者のようにスリットと検出器を被測定物に対して直線走査する場合、ライン状の焦点を有する放射線発生源を使用したことにより放射線発生源自体を走査せずに済むので、走査機構の簡略化が図れる。
【００１４】
請求項４の発明は、放射線発生源から出射される放射線を被測定物に照射し、被測定物を透過する放射線を検出器で検出することにより、被測定物の内部寸法を測定する方法であって、前記放射線発生源として所定長さのライン状の焦点を有する放射線発生源を使用すると共に、前記検出器として放射線発生源のライン状の焦点の長さ方向に沿った所定長さのライン状の検出部を有するリニアセンサを使用し、前記検出器の前側に被測定物を透過した放射線を絞るスリットを配置し、前記放射線発生源のライン状の焦点の長さ方向に沿って前記スリットを被測定物に対して直線走査し、前記検出器で取得した透過減衰強度分布曲線と走査位置との関係から、被測定物としての多層構造容器の内部寸法を測定することを特徴とする。
【００１５】
請求項４の発明では、検出器の前側にスリットを配置したことにより、請求項１の発明と同じ作用が得られる。また、放射線発生源として所定長さのライン状の焦点を有する放射線発生源を使用すると共に、検出器として放射線発生源のライン状の焦点の長さ方向に沿った所定長さのライン状の検出部を有するリニアセンサを使用し、放射線発生源のライン状の焦点の長さ方向に沿ってスリットを被測定物に対して相対的に直線走査するので、走査方向に連続した放射線の透過減衰強度分布曲線を得ることができる。その結果、被測定物として円筒状の多層構造容器を測定の対象とした場合に、多層構造容器を透過した放射線ビームの強度変化から、各層の肉厚や隙間寸法を精度良く計測することができる。なお、この場合も、スリットを被測定物に対し直線走査してもよいし、被測定物をスリットに対し直線走査してもよい。前者のようにスリットを被測定物に対して直線走査する場合、ライン状の焦点を有する放射線発生源とライン状の検出部を有するリニアセンサを使用したことにより、放射線発生源及び検出器自体を走査せずに済むので、走査機構の簡略化が図れる。
【００１６】
請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれかにおいて、前記スリットが、同一ビームライン上の前後に２つのスリットを配置したダブルスリットであることを特徴とする。
【００１７】
請求項５の発明では、スリットとしてダブルスリットを用いたので、放射線発生源の焦点の大小によらず、一定の分解能を得ることができる。即ち、理想的には放射線発生源の焦点は無限に小さいほど寸法計測精度が高められる。しかしながら、現実には焦点はある程度の面積を持つものであり、発散角度θで被測定物へ照射されるので、広い面積に放射線が照射されることは避けられない。その結果、もしも検出器の前にシングルスリットのみ配置した場合には、このように不要に照射されている面内からの有害な散乱線が４π方向に放射され、斜め方向からの散乱線が検出器に入る恐れがあるがあり、寸法計測の分解能を低める恐れがある。これに対し、本発明のようにダブルスリットを配置した場合は、確実な散乱防止効果が得られ、その結果、分解能が損なわれない。
【００１８】
請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載の多層構造容器の寸法測定法であって、前記被測定物が円筒状または球状の容器周壁を有する多層構造容器であり、円筒状または球状の容器周壁の接線方向に略平行に前記放射線を照射して、当該容器周壁を透過する放射線を前記検出器で検出し、その透過減衰強度分布曲線に基づいて容器周壁の層厚または層間隙間を計測することを特徴とする。
【００１９】
請求項６の発明では、円筒状または球状の容器周壁を有する多層構造容器の内部寸法を測定するに当たって、当該容器周壁の接線方向に略平行に放射線を照射し、容器周壁を透過する放射線を検出器で検出するので、容器周壁の層厚または層間隙間を精度良く計測することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
ここでは、放射線としてＸ線を使用した例を説明するが、それ以外の放射線、例えば、ラジオアイソトープよりの放射線や中性子線を使用することも可能である。図１は第１実施形態の寸法測定法を実施するための放射線計測装置１０の概略説明図であり、図中２は、被測定物としての円筒状の多層構造容器の断面を示す。被測定物についても、もちろん円筒状の多層構造容器に限らないが、ここでは円筒状の多層構造容器２を例にとって説明する。なお、他の測定対象として考えられるものとしては、円筒状または球状の容器周壁を少なくとも一部に有する多層構造容器がある。
【００２１】
この放射線計測装置１０は、測定対象の多層構造容器２にＸ線を照射するＸ線発生源（放射線発生源）１２と、Ｘ線発生源１２から出射されるＸ線を所定の発散角度θに絞るアパーチャー１３と、多層構造容器２を透過するＸ線を検出する検出器１４と、検出器１４の前側に配置されて多層構造容器２を透過したＸ線を細いビームに絞るスリット１５とを有する。Ｘ線発生源１２の焦点１２ａとスリット１５の中心と検出器１４の中心は同一直線上に配置されており、これらは走査機構（走査手段）１６（図では、矢印Ａにて簡略的に図示してある）の可動フレーム１１上に搭載されている。
【００２２】
Ｘ線発生源１２としては、例えば、実効焦点寸法が０．０１〜０．５平方ミリメートルのマイクロフォーカスＸ線管を使用する。アパーチャー１３は、検査対象の多層構造容器２に余分なＸ線を照射しないようにするためのもので、入射ビームを絞るφ１の小孔、または、１ｍｍ×５ｍｍ程度のスリットを有している。検出器１４としては、公知のシンチレーションカウンタ等を使用する。
【００２３】
また、スリット１５としては、同一ビームライン上の前後に２つのスリットを配したダブルスリットを使用しており、このダブルスリットは、検出器１４へ入射するＸ線を細いビーム１７に絞る役目を果たす。このダブルスリット１５は、Ｘ線発生源１２からの散乱線を防止する効果があるので、Ｘ線発生源１２の焦点１２ａの大小によらずに一定の分解能を得ることができる。スリット幅は狭いほど検出器１４の分解能を高めることができるが、スリット幅を狭くし過ぎると、検出器１４に入射するＸ線強度が低下して測定精度の悪化を招くおそれがあるので、スリット１５の大きさは、例えば、幅０．１ｍｍ×長さ２５．４ｍｍのものとする。なお、スリット幅は、発散角度θを小さくする方向の寸法であり、スリット長さは、幅方向と直交する方向の寸法である。アパーチャー１３の幅方向とスリット１５の幅方向は同一方向となるように設定し、スリット１５の幅方向と直交する方向に軸線を向けて多層構造容器２を固定的に配置する。
【００２４】
走査機構１６は、Ｘ線発生源１２の焦点１２ａとスリット１５の中心と検出器１４の中心とを配列した直線（即ち、スリット１５で絞ったＸ線ビーム１７）に直交する矢印Ａ方向に可動フレーム１１を移動することで、Ｘ線発生源１２、アパーチャー１３、スリット１５、検出器１４を一体的に、多層構造容器２に対して直線走査するものである。このように直線走査することで、計測に有効なＸ線ビーム１７は、円筒状の多層構造容器２の軸線方向と直交する方向に平行移動する。
【００２５】
次に上記構成の放射線計測装置１０を用いた多層構造容器の寸法測定法について説明する。
測定に際しては、まず、測定対象の多層構造容器２を、走査機構１６の走査方向（矢印Ａ方向）と多層構造容器２の軸線方向とが直交する関係となるように、放射線計測装置１０の固定部に固定する。あるいは、放射線計測装置１０を、測定対象の多層構造容器２に対してセットする。
【００２６】
その状態で、円筒状の容器周壁の接線方向に略平行にＸ線を照射する。そうすると、検出器１４の前側のスリット（ダブルスリット）１５の作用で、検出器１４に入射する透過Ｘ線がスリット幅に応じた細いＸ線ビーム１７に絞られる。従って、計測に有効なＸ線ビーム１７が透過した位置のＸ線の透過減衰データを、高い分解能で検出器１４によって精度良く計測することができる。また、このようにＸ線を照射すると同時に、走査機構１６を駆動して可動フレーム１１を矢印Ａ方向に移動する。そうすることにより、Ｘ線発生源１２、スリット１５、検出器１４を一体に平行移動させることができ、計測に有効なＸ線ビーム１７を多層構造容器２に対して走査することができる。従って、走査方向に連続したＸ線の透過減衰強度分布曲線を得ることができる。
【００２７】
図２は計測データについての説明図で、（ａ）は検出により得られた透過減衰強度分布曲線の例、（ｂ）は透過減衰強度分布曲線の各部分との対応関係を示すためのＸ線ビームの走査位置を示す。（ａ）の透過減衰強度分布曲線を示すグラフの縦軸はＸ線のカウント値（つまり、Ｘ線の吸収度合または透過度合を示す値）、横軸は走査距離（走査位置）を示す。走査は、図（ｂ）に示す（１）→（２）→（３）→（４）→（５）→（６）の方向に進む。
【００２８】
（１）→（２）の段階：多層構造容器２の外側から走査を開始すると、最初はダイレクトに減衰せずにＸ線ビームが検出器１５に入射するので、Ｘ線検出量が極大に測定されるが、走査位置が容器周壁の外層２Ａにかかると、その後は徐々に減衰量（吸収度合）が大きくなってＸ線検出量が減少して行く。これは、容器周壁を透過する際のＸ線の吸収距離が増加するためである。Ｘ線検出量が減少する過程は、図（ａ）の（２）で示す下降線として計測される。
【００２９】
（２）→（３）の段階：徐々にＸ線検出量が減少して行き、走査位置が外層２Ａの内周に接する位置〔（３）の位置〕に達したとき、外層２Ａにおける吸収距離が最大となるので、Ｘ線検出量が最小となる。この段階は、図（ａ）の（３）で示す下に凸のピークとして計測される。
【００３０】
（３）→（４）の段階：走査位置が外層２Ａの内周に接する位置〔（３）の位置〕を過ぎると、そこからは徐々に外層２Ａによる吸収距離が少なくなるので、Ｘ線検出量が増加して行く。
【００３１】
（４）→（５）の段階：そして、走査位置が内層２Ｂの外周に接する位置〔（４）の位置〕に達したときを境に、やがて内層２Ｂを透過する距離が徐々に増加して行くので、Ｘ線検出量が再び減少し出す。従って、走査位置が内層２Ｂの外周に接する位置に達した段階は、図（ａ）の（４）で示す上に凸のピークとして計測される。
【００３２】
（５）→（６）の段階：次いで、走査位置が内層２Ｂの内周に接する位置〔（６）の位置〕に達するまではＸ線検出量が減少して行き、内層２Ｂの内周に接する位置に達した点を境に、再びＸ線検出量が増加して行く。従って、走査位置が内層２Ｂの内周に接する位置に達した段階は、図（ａ）の（６）で示す下に凸のピークとして計測される。
【００３３】
このような走査を行うことによって、図２（ａ）に示すような計測データが得られるので、この計測データを解析することによって、例えば、外層２Ａと内層２Ｂとの間の間隙２Ｃの寸法を測定することができる。即ち、図２に示す計測データから、（３）の下に凸のピークと、（４）の上に凸のピークを検出し、それらのピーク間の走査距離Ｄを演算する。例えば、ステッピングモータで走査する場合は、下に凸のピーク位置のパルス数と、上に凸のピーク位置のパルス数の差を求め、その差と１パルス当たりの走査距離をかけ算することにより、ピーク間の走査距離Ｄを求めることができる。この走査距離Ｄは、外層２Ａの内周と内層２Ｂの外周との間の距離に相当するので、外層２Ａと内層２Ｂの間の間隙２Ｃの寸法を計測することができる。つまり、多層構造容器２を透過したＸ線ビームの走査位置に対応した強度変化のデータから、層間の隙間寸法を精度良く簡単に計測することができる。
【００３４】
なお、上述した計測を実施する際の、走査の制御、Ｘ線の照射、透過減衰強度分布曲線の取得、透過減衰強度分布曲線におけるピークの検出、層間の間隙２Ｃの演算までの一連の処理は、人手により行ってもよいが、コンピュータで自動的に行うことができる。また、上記の説明においては、図２（ａ）の透過減衰強度分布曲線から層間の間隙２Ｃの寸法を測定する場合を示したが、ピーク（４）と（６）の走査距離から内層２Ｂの肉厚を測定することもできる。また、透過減衰強度分布曲線において特徴点がはっきり出ていれば、外層２Ａの肉厚も同様に計測するこが可能である。
【００３５】
次に他の実施形態について説明する。なお、図１の放射線計測装置１０と同一構成要素については、図中同符号を付して説明を省略する。
【００３６】
図３は第２実施形態の寸法測定法を実施するための放射線計測装置２０の概略構成図である。
第１実施形態の寸法測定法を実施するための放射線計測装置１０では、Ｘ線発生源とスリットと検出器とを、被測定物に対して直線走査させるようにしていたが、この放射線計測装置２０では、Ｘ線発生源１２の焦点１２ａとスリット１５の中心と検出器１４の中心とを同一直線上に配置した上で、回転走査機構２６（矢印Ｂで簡略化して示す）により、Ｘ線発生源１２の焦点１２ａを中心にしてスリット１５と検出器１４とを、被測定物である多層構造容器２に対して、矢印Ｂで示すように相対的に回転走査するようにしてある。スリット１５と検出器１４は、回転走査機構２６の回転アーム状の可動フレーム２１に搭載されており、可動フレーム２１はＸ線発生源１２の焦点１２ａを中心に回転自在に設けられている。
【００３７】
この放射線計測装置２０による寸法測定法では、Ｘ線発生源１２の焦点１２ａを中心にして、スリット１５と検出器１４とを測定対象の多層構造容器２に対して相対的に回転走査するので、回転走査方向に連続したＸ線減衰データを得ることができる。従って、第１実施形態の方法と同様に、多層構造容器２を透過したＸ線ビームの強度変化から、各層の肉厚や隙間寸法を計測することができる。なお、この場合は、多少の計測寸法の補正が必要となることがある。
【００３８】
図４は第３実施形態の寸法測定法を実施するための放射線計測装置３０の概略構成図である。
この放射線計測装置３０では、Ｘ線発生源として、計測に必要な走査距離相当の長さのライン状の焦点３２ａを有するＸ線発生源３２を使用している。そして直線走査機構３６（矢印Ｃで簡略化して示す）により、Ｘ線発生源３２のライン状の焦点３２ａの長さ方向に沿って、スリット１５と検出器１４とを、被測定物である多層構造容器２に対して、矢印Ｃで示すように相対的に直線走査するようにしてある。スリット１５と検出器１４は、直線走査機構３６の可動フレーム３１に搭載されており、可動フレーム３１は矢印Ｃ方向に移動自在に設けられている。
【００３９】
この放射線計測装置３０による寸法測定法では、Ｘ線発生源として所定長さのライン状の焦点３２ａを有するＸ線発生源３２を使用し、Ｘ線発生源３２のライン状の焦点３２ａの長さ方向に沿ってスリット１５と検出器１４とを多層構造容器２に対して相対的に直線走査するので、走査方向に連続したＸ線の透過減衰強度分布曲線を得ることができ、その結果、第１実施形態の寸法測定法と同様に、多層構造容器２を透過したＸ線ビームの強度変化から各層の肉厚や隙間寸法を精度良く計測することができる。また、この場合は、ライン状の焦点３２ａを有するＸ線発生源３２を使用したことによりＸ線発生源３２自体は走査せずに済むので、走査機構３６の簡略化を図ることができる。
【００４０】
図５は第４実施形態の寸法測定法を実施するための放射線計測装置４０の概略構成図である。
この放射線計測装置４０では、Ｘ線発生源として、計測に必要な走査距離相当の長さのライン状の焦点３２ａを有するＸ線発生源３２を使用すると共に、検出器として、Ｘ線発生源３２のライン状の焦点３２ａの長さ方向に沿った所定長さのライン状の検出部を有するリニアセンサ４４を使用している。そして、直線走査機構４６により、Ｘ線発生源３２のライン状の焦点３２ａの長さ方向に沿ってスリット１５のみを、被測定物である多層構造容器２に対して、矢印Ｄで示すように相対的に直線走査するようにしてある。スリット１５は、例えば、ベルト駆動型の直線走査機構４６のベルト４１に固定してあり、両端のプーリ４２、４３に巻回したベルト４１を駆動することにより、スリット１５を矢印Ｄ方向に移動することができるようになっている。
【００４１】
この放射線計測装置４０による寸法測定法では、Ｘ線発生源としてライン状の焦点３２ａを有するＸ線発生源３２を使用すると共に、検出器としてライン状の検出部を有するリニアセンサ４４を使用し、Ｘ線発生源３２のライン状の焦点３２ａの長さ方向に沿って、スリット１５を多層構造容器２に対して相対的に直線走査するので、走査方向に連続したＸ線の透過減衰強度分布曲線を得ることができ、その結果、第１実施形態の寸法測定法と同様に、多層構造容器２を透過したＸ線ビームの強度変化から、各層の肉厚や隙間寸法を精度良く計測することができる。また、この場合は、ライン状の焦点３２ａを有するＸ線発生源３２と、ライン状の検出部を有するリニアセンサ４４を使用したことにより、Ｘ線発生源３２及びリニアセンサ４４自体は走査せずに済むので、走査機構４６の一層の簡略化を図ることができる。
【００４２】
なお、上記実施形態では、計測要素（Ｘ線発生源、スリット、検出器）側を被測定物に対して走査する場合を示したが、被測定物側を計測要素に対して走査しても同様の効果を得ることができる。
【００４３】
また、以上においては、２層構造の多層構造容器２を測定の対象とした場合について述べたが、本発明の寸法測定法は、３層以上の多層構造容器についても適用することができる。即ち、構造が３層、４層と複雑になっても、前述したものと同様な周期的吸収減衰強度分布が得られることになるから、それぞれの層厚、層間隙間の測定が可能である。
【００４４】
図６は、例として４層の場合の透過減衰強度分布曲線を示している。この多層構造容器８２の円筒状の周壁は、外側から第１層８２Ａ、第２層８２Ｃ、第３層８２Ｅ、第４層８２Ｇの４層構造をなしており、各層間の隙間を８２Ｂ、８２Ｄ、８２Ｆとした場合、各隙間８２Ｂ、８２Ｄ、８２Ｆの寸法は、透過減衰強度分布曲線における各ピーク間距離として測定することができる。即ち、第１層８２Ａと第２層８２Ｃの間の隙間８２Ｂの寸法は、下に凸のピーク▲１▼とその直後の上に凸のピーク▲２▼の間の走査距離として測定することができ、第２層８２Ｃと第３層８２Ｅの間の隙間８２Ｄの寸法は、下に凸のピーク▲３▼とその直後の上に凸のピーク▲４▼の間の走査距離として測定することができ、第３層８２Ｅと第４層８２Ｇの間の隙間８２Ｆの寸法は、下に凸のピーク▲５▼とその直後の上に凸のピーク▲６▼の間の走査距離として測定することができる。また、第２層８２Ｃの層厚は、▲２▼と▲３▼のピーク間の走査距離として測定することができるし、第３層８２Ｅの層厚は、▲４▼と▲５▼のピーク間の走査距離として測定することができる。
【００４５】
図７は、本発明による寸法測定法の精度を実証するための試験結果を示す図である。ここでは、予め本発明の寸法測定法により内部寸法を測定した結果と、その後で測定対象物を破壊してノギスで内部寸法を実測した結果とを比べて示している。これによれば、ノギスによる測長値と、Ｘ線による検出値（本発明）とがよく対応していることが分かる。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、検出器の前側にスリットを配置することで検出器に入射する放射線を細いビームに絞り、被測定物と計測要素（放射線発生源、スリット、検出器など）を相対的に走査するようにしたので、多層構造容器の各層の肉厚や層間の隙間寸法を容易に測定することができる。しかも、計測要素の他には走査手段を設けるだけでよいので、装置構成の簡略化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の寸法測定法を実施するための放射線計測装置の構成図である。
【図２】同装置の検出器で得られる透過減衰強度分布曲線（ａ）と、この透過減衰強度分布曲線の各値が得られるビームの走査位置（ｂ）とを示す図である。
【図３】本発明の第２実施形態の寸法測定法を実施するための放射線計測装置の構成図である。
【図４】本発明の第３実施形態の寸法測定法を実施するための放射線計測装置の構成図である。
【図５】本発明の第４実施形態の寸法測定法を実施するための放射線計測装置の構成図である。
【図６】本発明の寸法測定法で４層の多層構造容器を測定した場合の透過減衰強度分布曲線の例を示す図である。
【図７】本発明の寸法測定法とノギスによる実測値との検定を行った結果を示す図である。
【図８】従来のＸ線透視検査法の説明図である。
【符号の説明】
１０，２０，３０，４０　放射線計測装置
１２，３２　Ｘ線発生源（放射線発生源）
１２ａ　焦点
１４　検出器
１５　スリット（ダブルスリット）
１６，３６，４６　直線走査機構（走査手段）
２６　回転走査機構（走査手段）
３２ａ　ライン状の焦点
４４　ライン状の検出部を有するリニアセンサ
【図１】
2004093443.tif 000003
【図２】
2004093443.tif 000004
【図３】
2004093443.tif 000005
【図４】
2004093443.tif 000006
【図５】
2004093443.tif 000007
【図６】
2004093443.tif 000008
【図７】
2004093443.tif 000009
【図８】
2004093443.tif 000010