(57)【要約】【課題】  Ｘ線が透過可能なコンクリート柱の角部を正確に撮影し得るＸ線撮影装置を提供すること。【解決手段】  Ｘ線放射器５を装着若しくは載置する放射部２と、Ｘ線用の感光フィルムを装着する感光部３と、前記放射器５と感光フィルム１７を対向させるように前記放射部２と感光部３を連結する連結部４とから構成され、前記連結部４には、前記被撮影体を前記放射器と感光フィルムとの間に適正配置するための位置決手段または固定手段が設けられ、前記放射部２には、被撮影体に照射されるＸ線量を照射する領域に応じて減少させる露出補正手段５が着脱または固定的に設けられていることを特徴とするＸ線撮影装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線放射器を装着若しくは載置する放射部と、Ｘ線用の感光フィルムを装着する感光部と、前記放射器と感光フィルムを対向させるように前記放射部と感光部を連結する連結部とから構成され、
前記連結部には、被撮影体を前記放射器と感光フィルムとの間に適正配置するための位置決手段または固定手段が設けられ、
前記放射部には、被撮影体に対して照射されるＸ線量を照射領域に応じて減少させる露出補正手段が着脱可能または固定的に設けられていることを特徴とするＸ線撮影装置。
【請求項２】
コンクリート製の柱または梁等の表面の一部と当接する位置決手段を有し、前記柱や梁に対するＸ線の照射位置が変動してもＸ線の照射角が一定に保たれるようになっていることを特徴とする請求項１記載のＸ線撮影装置。
【請求項３】
前記位置決手段が、柱や梁等の角部と係合するようになっていることを特徴とする請求項１または２記載のＸ線撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主としてコンクリート製の柱や梁の内部に設けられている鉄筋を撮影するためのＸ線撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
建設後のビル等の場合、柱や梁に埋設されている鉄筋の本数や鉄筋の太さを調べる際には、主として、柱等を破壊して実際に調べる方法とＸ線撮影装置によって柱内部を撮影する方法の２種類がある。しかし、現在一般的に持ち運びが容易な過般型のＸ線放射器の場合、撮影が可能なコンクリートの厚みは約４０ｃｍ程度であり、当該厚みを超えたコンクリート柱の撮影は、Ｘ線放射器の高出力化、大型化に伴う、安全上の問題や取り扱い者の要資格等の理由により一般的には難しいものである。
また、Ｘ線はコンクリートの内部を通過する際に減衰するものである。したがって、Ｘ線が照射される領域内のコンクリートに厚みの異なる部分があると、厚みの薄い部分についてはＸ線の減衰量が小さく強いＸ線が感光板に到達し、厚みの厚い部分についてはＸ線の減衰量が大きく弱いＸ線が感光板に到達することになる。この結果、Ｘ線の減衰量が小さい部分については露出過多となり、Ｘ線の減衰量が大きい部分については露出不足となる結果、撮影した像の輪郭が不鮮明となり品質の良い撮影画像が得られないという欠点がある。しかし、当該欠点を解決する技術として、特許文献１記載の技術が知られている。当該技術は、被検体の肉厚分布に応じた放射線の透過線量を補正する放射線透過率補正フィルターを用い、フィルムでの露光量を均一化しようとするものである。
【特許文献１】特開２００５−２４１２４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前述したように、一般的な作業者が汎用的に取り扱うことができるＸ線放射器では、透過できるコンクリートの厚みが約４０ｃｍ程度までであり、当該寸法を超える肉厚は実質的に撮影することができないものである。
しかし、コンクリート柱や梁に使用される鉄筋（主筋）の規格は、同じ柱や梁ではほぼ同一規格のものが用いられるのが一般的であるから、被撮影体となる柱や梁の一部に用いられている鉄筋の直径を測定することで、当該測定された鉄筋がそのコンクリート柱や梁の全体に使用されている鉄筋であると推測することができる。
当該観点から、本願発明はＸ線が透過できない対辺間の距離が大きいコンクリート柱や梁であっても、Ｘ線の透過可能なコンクリート柱の一部（特に角部）を安定的に正確に撮影し得る装置を提供し、内部に設けられている鉄筋径を測定することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本願請求項１にかかるＸ線撮影装置は、
Ｘ線放射器を装着若しくは載置する放射部と、Ｘ線用の感光フィルムを装着する感光部と、前記放射器と感光フィルムを対向させるように前記放射部と感光部を連結する連結部とから構成され、
前記連結部には、被撮影体を前記放射器と感光フィルムとの間に適正配置するための位置決手段または固定手段が設けられ、
前記放射部には、被撮影体に対して照射されるＸ線量を照射領域に応じて減少させる露出補正手段が着脱可能または固定的に設けられていることを特徴とする。
【０００５】
本願請求項２記載の発明は、請求項１記載のＸ線撮影装置であって、
コンクリート製の柱または梁等の表面の一部と当接する位置決手段を有し、前記柱や梁に対するＸ線の照射位置が変動してもＸ線の照射角が一定に保たれるようになっていることを特徴とする。
【０００６】
本願請求項３記載の発明は、請求項１または２記載のＸ線撮影装置であって、
前記位置決手段が、柱や梁等の角部と係合するようになっていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本願発明にかかるＸ線撮影装置は、コンクリート柱や梁の角部付近をＸ線撮影するのに適したものであり、角付近のＸ線通過経路が短い部分と内側よりのＸ線通過経路が長い部分が存在していても、エックス線の透過量を照射する領域に応じて制限する露出補正手段を用いることによって、むらの少ないエックス線写真を得ることができるという効果を有している。
また、撮影位置を変動させたとしても、コンクリート柱に対するＸ線の照射角を一定に保つことができる手段を有しているので、むらの少ない安定したエックス線写真を得ることができるという効果を有している。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本願発明の一実施の形態を図面を用いて説明する。
図１（ａ）は本願発明にかかるＸ線撮影装置の正面側から見た原理図、図１（ｂ）は本願発明にかかるＸ線撮影装置の側面側から見た原理図、図１（ｃ）は本願発明にかかるＸ線撮影装置の底面側から見た原理図である。以下、説明の都合上当該図１（ａ）に示した姿勢を基準として上下左右の向きを説明するが、使用時には天井の梁を測定するために横向きにしたりするものであり、使用時の姿勢は図示した姿勢に限定されるものではない。
【０００９】
図１（ａ）を用いて本願発明にかかるＸ線撮影装置１の概略を説明すると、Ｘ線撮影装置１は同図右側に記載された放射部２、同図左側に記載された感光部３、当該放射部２と感光部３を連結する連結部４とから構成されている。
放射部２は、連結部４の一部として機能する主フレームを兼ねた側板７と、当該側板７に対して略直角を成すように設けられた載置台６によって構成されている。当該載置台６は、略円筒形状のＸ線放射器５の端部を支持する板状体であり、載置台６上にはＸ線放射器５の端部付近の側面と接してＸ線放射器５を移動しないように規制する規制体１０が設けられている。
側板７にはベルト通し用の２カ所の孔８とＸ線放射器５の側面と当接して間隔を保持する保持板９が設けられており、Ｘ線放射器５は保持板９に押し付けられた状態で、ベルト（図示せず）によって側板７側に固定されるようになっている。
【００１０】
Ｘ線放射器５は、既存の汎用品であり、筒状の本体部側面にＸ線照射用の円形窓１１が設けられたものである。なお、Ｘ線放射器の形態は種々存在するものであり、放射部２を形成する載置台６、側板７の形状および構造は、実際に使用されるＸ線放射器の形態に合わせて適宜変更されるものである。
また放射部２には、前記Ｘ線放射器５の円形窓１１の位置に対応して、筒状の照射筒１２が設けられている。照射筒１２は、中空若しくはＸ線を透過させる性質のある素材を用いて中実に形成された円筒又は円柱体であり、長手方向に対して略４５度の角度を成すように形成された端面（当接面１３）と、長手方向に対して略直角に形成された端面（装着面１４）を有した形状となっている。照射筒１２の内部には、断面がくさび形を成す露出補正板１５が設けられている。
【００１１】
当接面１３は、円筒状部分を斜め４５度に切り取ったような平面状の輪郭部であり、被撮影体となるコンクリート柱や梁の側面に当接することで、当該コンクリート柱や梁の側
面に対して照射筒１２が定められた一定の角度（４５度）を成すように作用するものである。
装着面１４は、Ｘ線放射器５の円形窓１１と嵌合若しくは当接する部位であり、Ｘ線の照射中心と照射筒１２の長手方向中央の中心線とを一致させて、当該装着面１４からＸ線を入射させるようになっている部分である。装着面１４から入射したＸ線は、円筒状内部を通過し、当接面１３を介して所定の範囲に照射されるようになっている。
【００１２】
露出補正板１５は、断面がくさび型の、鉛や鉄等の金属板である。当該露出補正板１５は、照射筒１２の内部若しくは端面部に着脱可能に装着されるものであり、Ｘ線放射器５の光源（Ｘ線発生部１６）から感光フィルム１７表面までのＸ線経路上に存在する被撮影体の厚みに応じて、感光フィルム１７表面上の略全域で到達するＸ線量が略均一になるように調整するためのものである。
すなわち、被撮影体の厚みが薄ければ透過するＸ線量が多くなるので当該部分を通過するＸ線量を露出補正板１５を通過させて減衰させ、被撮影体の厚い部分を透過するＸ線については露出補正板１５の厚みを薄くまたは無くして減衰するＸ線量を少なくするという調整を行うものである。コンクリート柱等に埋設されている鉄筋を撮影する場合、フィルム上に到達するＸ線量にむらがあると、像がぼけてしまい鉄筋の輪郭が明確ではなくなる。このような観点から、感光フィルム１７表面上の略全域において到達するＸ線量を略均一にするために露出補正板１５を設けている。
なお、本実施の形態では最適な例として露出補正板１５を照射筒１２の内部に装着した例を図２に示しているが、当該例に限られることはなく、前記と同様の作用効果を生じるのであれば照射筒１２の端部外側に装着しても構わない。
【００１３】
図１に示したＸ線撮影装置１には、放射部２として前述した載置台６と側板７が設けられており、前記照射筒１２はアーム１８を介して側板７の一部分に固定されている。そして、側板７には、さらにＸ線の照射方向に延びる板状の支持板１９が設けられ、当該支持板１９には可動アーム２１が設けられ、当該可動アーム２１には位置決体２０が設けられている。位置決体２０は、コンクリート柱や梁の角と嵌合するように当接して、当該コンクリート柱等とＸ線撮影装置との位置関係を適切に保つ作用を有するものである。
位置決体２０は、略直角の内角を持つ板片の折り曲げ体であり、内面をコンクリート柱の角および側面と密着させることにより、Ｘ線撮影装置をコンクリート柱に対して適正位に配置する作用を有するものである。なお、当該位置決体２０の形状は、被測定物となる柱や梁の形状に応じて適宜最適な形状が用いられるものである。
【００１４】
可動アーム２１は、Ｘ状に組み合わせた棒状の腕片２２（２２ａ、２２ｂ）と、同様にＸ状に組み合わせた腕片２３（２３ａ、２３ｂ）をパンタグラフ状に結合して伸縮可能としたものである。当該可動アーム２１を構成する腕片２３ａの他端は、側板７上の固定軸に回動可能に支持され、腕片２３ｂの他端は、側板７に形成された長孔に対して上下動可能に支持されている。また、当該可動アーム２１を構成する腕片２２ａの他端および腕片２３ｂの他端には、感光フィルムを取り付けるための取付手段２８が設けられており、可動アーム２１が伸縮したとしても、Ｘ線の軸線に対して感光フィルムが常に直角を成すようになっている。
また、腕片２２ａと２２ｂの交差部、腕片２３ａと２３ｂの交差部は、それぞれ支持板１９上に設けられた長孔にガイドされており、先端部（取付手段２８側）がＸ線の軸線に対して撓みにくくなっている。当該  可動アーム２１が支持板１９と協同して放射部２と感光部３を連結する連結部４を構成している。
【００１５】
前記位置決体２０は、両端を前記腕片２３ａと腕片２３ｂとの交点および前記腕片２２ａと腕片２２ｂとの交差部分に設けられた接続部に対して回動可能に取り付けられた、中央で折り曲げ可能な２節からなるリンク体２４の中央部に取り付けられている。当該リン
ク体２４は、可動アーム２１の縮小に伴ってコンクリート柱（梁）側にせり出し、可動アーム２１の伸展に伴って低い位置に戻るようになっている。
可動アーム２１を構成する腕片（２２ａ、２２ｂ）と腕片（２３ａ、２３ｂ）との接合部は、ハンドル２５によって回動可能な一本のネジ軸２６上に配置された２つのブロック２７（２７ａ、２７ｂ）上に取り付けられている。すなわち、ハンドル２５を回してネジ軸２６を回転させると、車両用の機械式フロアジャッキのようにブロック２７ａとブロック２７ｂの間隔を変動させ、当該間隔の変動によって可動アーム２１の横方向の長さを変動させるようになっている。
【００１６】
上記構成により、図１に示した状態を初期位置として、ハンドル２５の操作によってブロック２７ａとブロック２７ｂの間隔を広げると、これに伴い可動アーム２１の長さ（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３）が縮み、放射部２と感光部３を接近させる。この際、リンク体２４の中央部である位置決体２０がコンクリート柱（梁）側にせり出し、相対的に放射部２と感光部３とを結ぶ軸線がコンクリート柱の内部から角部の方へ移動する。この際、照射筒１２の当接面１３は、コンクリート柱の側面と連続的に接しながら移動する。また、当該照射角を一定に保ったまま、コンクリート柱の角から内部側に向かって撮影領域を移動させることができるようになっている。
このように、本願発明に係るＸ線撮影装置は、位置決体２０によるコンクリート柱の角との当接と、照射筒１２の当接面１３による側面への当接という２点での接触によって、Ｘ線撮影装置の位置が変動してもコンクリート柱に対するＸ線の照射角が常に一定に保たれる性質を有している。
【００１７】
図３は、コンクリート柱に対するＸ線撮影装置の位置関係によって、コンクリート柱内を通過するＸ線の経路長がどのように変化するかをシミュレートした説明図である。一例として、４辺が略８００ｍｍ、表面から略８０ｍｍの地点に直径略２５ｍｍの鉄筋（主筋）が複数本埋設されたコンクリート柱を撮影する場合を例に説明する。なお、一般的なコンクリート柱や梁には直径略１６ｍｍから３２ｍｍ程度の鉄筋が使用されるのが一般的である。
現在汎用的に用いられているＸ線放射器の多くは、コンクリートのＸ線透過能力が約４００ｍｍ程度であるので、対辺間の距離が８００ｍｍであるコンクリート柱の場合、Ｘ線放射器５と感光フィルム１７を平行に対辺部分に配置して撮影を行うことは困難である。本願発明の一つの特徴は、角柱の場合には必ず存在する角部を利用して、四角柱の角部を挟んでＸ線放射器５と感光フィルム１７を対向させ、最大厚が略４００ｍｍとなる範囲で撮影が行えるようにしたことを特徴とするものである。
【００１８】
照射筒１２の当接面１３は、照射されるＸ線の中心軸に対して４５度の角度を成しているので、照射筒１２の端面である当接面１３全体がコンクリート柱の壁面と接触している場合、Ｘ線はコンクリート柱の壁面に対して４５度の角度で入射するようになっている。そして、コンクリート柱の角部領域を通過したＸ線は隣り合う他の壁面から４５度の角度で放出され感光フィルムを感光させるようになっている。
なお、Ｘ線は中心軸を中心として放射状に照射されるものであり、コンクリート柱の角部領域を通過する場合には、角から遠い部分を通過する経路Ａ（Ａ１、Ａ２、Ａ３）と角に近い部分を通過する経路Ｂ（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３）を有する。
【００１９】
図３（ａ）は、一例として、ある撮影状態を示したものである。図３（ａ）に示すように、Ｘ線放射器５から放出されたＸ線は、角から遠い部分を通過する経路Ａ１と角に近い部分を通過する経路Ｂ１の間でコンクリート柱の内部を通過し、感光フィルム１７の所定領域を感光させる。Ｘ線の透過途中にＸ線の透過率がコンクリートと異なる鉄筋Ｆが配置されているので、この鉄筋の形状が感光フィルム１７上に撮影される。
図３（ｂ）は、  図３（ａ）に示した角からＸ線の中心軸までの距離Ｈ１を、Ｈ２に縮
めた状態であり、図３（ａ）よりも角に近い位置でＸ線を放射する場合を表している。この場合、前記  図３（ａ）の場合と明らかに異なるのは、前記角から遠い部分を通過する経路Ａと角に近い部分を通過する経路Ｂの「経路Ａ÷経路Ｂ」で表される比が、角に近い位置でＸ線を放射する場合に大きくなるということである。すなわち、コンクリートの厚い部分を通過する経路Ａとコンクリートの薄い部分を通過する経路Ｂとの差が拡大することを表している。なお、図面に表した寸法値は、説明のために作図上の寸法値を示したものであり、実際の寸法値とは異なるものである。
【００２０】
また、図３（ｃ）は、  図３（ａ）に示した状態を基準として、角からＸ線の光源までの横方向の距離Ｗ１を、Ｗ３に縮めた状態（照射筒を短くした状態）であり、図３（ａ）よりもコンクリート側面に接近した位置でＸ線を放射する場合を表している。Ｈ１とＨ３は同じ距離である。この場合、前記  図３（ａ）と比較すると角から遠い部分を通過する経路Ａと角に近い部分を通過する経路Ｂの「経路Ａ÷経路Ｂ」で表される比が、角に近い位置でＸ線を放射する場合に僅かに小さくなるということである。すなわち、コンクリートの厚い部分を通過する経路Ａとコンクリートの薄い部分を通過する経路Ｂとの差が僅かに縮小することを表している。なお、図３（ｂ）同様、図面に表した寸法値は、説明のために作図上の寸法値を示したものであり、実際の寸法値とは異なるものである。
以上のシミュレーション結果より、コンクリート柱の角部分において内部を撮影する場合、Ｘ線撮影装置の位置を変えることによって、肉厚部を通過する経路と肉薄部を通過する経路に変動が生じ、その経路長の比も変化するということである。
【００２１】
前述したように、図３（ａ）に示した経路長の比「経路Ａ１÷経路Ｂ１」と図３（ｂ）および図３（ｃ）に示した経路長の比「経路Ａ２÷経路Ｂ２」（「経路Ａ３÷経路Ｂ３」）は異なるものである。したがって、当該経路長の差によって生じる露出むらを解消する露出補正板にも、それぞれの撮影状態に対応して厚みの変化率を異ならせた複数種類のものが必要であることが解る。
当該観点から、本願発明にかかるＸ線撮影装置は、コンクリート柱に対する撮影位置に応じて、厚みの変化率の異なる数種類の露出補正板（または露出補正板と一体的に形成された照射筒）を選択的に交換できる構造となっている。なお、照射筒はＸ線撮影装置に対して直接的に固定される構造であっても良い。
また、前記の例では、主として角柱若しくは角形の梁を例に説明したが、本願発明にかかる装置は、角部を有する柱若しくは梁であればその柱や梁の断面形状が四角形であるか否かは問わないものである。
また、本願発明は、円柱等の角柱以外であって適用可能である。この場合、位置決体２０の形状、照射筒の当接面の形状、露出補正板の厚みの変化量等については、被測定物に対応して適宜決定される。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本願発明は、既に建築が完了したビル等の建築物等のコンクリート柱に埋設されている鉄筋の直径の計測、鉄筋が適正に配置されているか否か等を検査する検査装置に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本願発明にかかるＸ線撮影装置の原理を説明するための説明図である。
【図２】本願発明にかかるＸ線撮影装置に使用する照射筒の説明図である。
【図３】Ｘ線撮影のシミュレート結果を説明する説明図である。
【符号の説明】
【００２４】
１  Ｘ線撮影装置
２  放射部
３  感光部
４  連結部
５  Ｘ線放射器
６  載置台
７  側板
８  孔
９  保持板
１０  規制体
１１  円形窓
１２  照射筒
１３  当接面
１４  装着面
１５  露出補正板
１６  Ｘ線発生部
１７  感光フィルム
１８  アーム
１９  支持板
２０  位置決体
２１  可動アーム
２２（２２ａ、２２ｂ）  腕片
２３（２３ａ、２３ｂ）  腕片
２４  リンク体
２５  ハンドル
２６  ネジ軸
２７（２７ａ、２７ｂ）  ブロック
２８  取付手段
Ｆ  鉄筋
Ｃ  コンクリート柱
【図１】
2007285959.tif 000003
【図２】
2007285959.tif 000004
【図３】
2007285959.tif 000005