(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体（１０５）を、電磁放射線（１０３）にかけて、受容体手段上で前記物体の放射線撮影画像を取得することからなる、結晶格子を有する前記物体（１０５）を放射線撮影法によって検査する方法であって、該方法は、
前記物体を再生すると同時に、前記物体の結晶格子上の電磁放射線の回折によって生成される寄生要素（２６）が減少した合成画像（６）を取得することを可能にするために、露光に対応する放射線撮影画像を形成するあいだ、前記物体の相対移動を生じさせることを含んでおり、
前記合成画像は、前記相対移動を構成するいくつかの基本移動の後にそれぞれ取得される全ての画像の平均から得られた平均画像であることを特徴とする検査方法。
【請求項２】
放射線撮影画像は、放射線透視であり、前記物体の相対移動は、電磁放射線の方向の移動か、または前記物体の移動のどちらかから生じることを特徴とする請求項１に記載の検査方法。
【請求項３】
放射線撮影画像は、フィルム上の単一の露光であって、前記物体の相対移動は、電磁放射線の方向の変化からか、または、フィルムの移動から生じることを特徴とする請求項１に記載の検査方法。
【請求項４】
物体（１０５）を、電磁放射線（１０３）にかけて、受容体手段上で前記物体の放射線撮影画像を取得することからなる、結晶格子を有する前記物体（１０５）を放射線撮影法によって検査する方法であって、該方法は、
前記物体を再生すると同時に、前記物体の結晶格子上の電磁放射線の回折によって生成される寄生要素（２６）が減少した合成画像（６）を取得することを可能にするために、露光に対応する放射線撮影画像を形成するあいだ、前記物体の相対移動を生じさせることを含んでおり、
放射線撮影画像は、断層撮影によって取得され、その取得は、線ごとの読み取りによって実行され、前記合成画像は、第１の基本移動に対応する奇数線と、第２の基本移動に対応する偶数線からなり、第１の基本移動は、電磁放射線の方向に関して規定された第１の角度の前記物体の移動に対応し、第２の基本移動は、第１の規定角度と同じ大きさだが、逆の符号を持つ電磁放射線の方向に関して規定された第２の角度の前記物体の移動に対応することを特徴とする検査方法。
【請求項５】
結晶格子を有する物体（１０５）を、放射線撮影法によって検査する検査装置であって、放射線撮影画像を形成できる電磁放射線（１０３）を出射する手段（１０２）と、前記物体を前記電磁放射線にかけることが可能なように、前記物体（１０５）を支持する手段（１０７）と、前記電磁放射線に対する前記物体の応答を受け取り、前記物体の放射線撮影画像を供給する受容体手段（１１１、１１３、１１４）とからなり、
前記物体を再生すると同時に、前記物体の結晶格子上の電磁放射線の回折によって生成される寄生要素が減少した合成画像を取得することを可能にするために、露光に対応する放射線撮影画像を形成するあいだ、前記物体の相対移動を生じさせるための手段が備えられ、
前記装置は、放射線撮影画像を、単一の露光の形態でフィルム上に供給し、前記物体の相対移動を生じさせる手段は、電磁放射線の方向を変更する手段であることを特徴とする検査装置。
【請求項６】
結晶格子を有する物体（１０５）を、放射線撮影法によって検査する検査装置であって、放射線撮影画像を形成できる電磁放射線（１０３）を出射する手段（１０２）と、前記物体を前記電磁放射線にかけることが可能なように、前記物体（１０５）を支持する手段（１０７）と、前記電磁放射線に対する前記物体の応答を受け取り、前記物体の放射線撮影画像を供給する受容体手段（１１１、１１３、１１４）とからなり、
前記物体を再生すると同時に、前記物体の結晶格子上の電磁放射線の回折によって生成される寄生要素が減少した合成画像を取得することを可能にするために、露光に対応する放射線撮影画像を形成するあいだ、前記物体の相対移動を生じさせるための手段が備えられ、
前記装置は、放射線撮影画像を、単一の露光の形態でフィルム上に供給し、前記物体の相対移動を生じさせる手段は、前記フィルムを移動させる手段であることを特徴とする検査装置。
【請求項７】
結晶格子を有する物体（１０５）を、放射線撮影法によって検査する検査装置であって、放射線撮影画像を形成できる電磁放射線（１０３）を出射する手段（１０２）と、前記物体を前記電磁放射線にかけることが可能なように、前記物体（１０５）を支持する手段（１０７）と、前記電磁放射線に対する前記物体の応答を受け取り、前記物体の放射線撮影画像を供給する受容体手段（１１１、１１３、１１４）とからなり、
前記物体を再生すると同時に、前記物体の結晶格子上の電磁放射線の回折によって生成される寄生要素が減少した合成画像を取得することを可能にするために、露光に対応する放射線撮影画像を形成するあいだ、前記物体の相対移動を生じさせるための手段が備えられ、
前記装置は、断層撮影で動作し、放射線撮影画像の取得は、線ごとの読み取りによって実行され、前記受容体手段は、第１の基本移動に対応する奇数線と、第２の基本移動に対応する偶数線からなる前記合成画像を構成する手段を含み、第１の基本移動は、電磁放射線の方向に関して規定された第１の角度の前記物体の移動に対応し、第２の基本移動は、第１の規定角度と同じ大きさだが、逆の符号を持つ電磁放射線の方向に関して規定された第２の角度の前記物体の移動に対応することを特徴とする検査装置。
【請求項８】
前記物体の相対移動を生じさせる手段は、物体を支持する手段によって構成され、該手段は、電磁放射線の方向に関して規定された第１の角度の前記物体の移動によって、第１の基本移動を確実なものとし、電磁放射線の方向に関して規定された第２の角度の前記物体の移動によって、第２の主要な移動を確実なものとすることを特徴とする請求項７に記載の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
本発明は、結晶格子を有する物体の放射線撮影法による検査に関する。
【０００２】
（従来技術）
非破壊試験（非破壊検査とも称する）は、将来の使用を害し得る変化を生じることなく、部品または構造体の状態に関する情報の提供を可能にする。このようにして、表面的な検査では明らかにできない物体の内部の欠陥の検知が可能となる。部品の内部欠陥には、形状欠陥、大きさの欠陥、包含物の存在、割れなど、多様な種類がある。
【０００３】
非破壊検査による欠陥検知の原理は、欠陥を励起してその反応を収集することである。このため、検査対象となる部品は、イオン化放射線のフラックスにかけられ、送られたフラックスを調査することによって、検査対象が導入するフラックスの摂動によって、偶発的な欠陥を検知できる。
【０００４】
検査対象部品を、極めて短い波長の電磁放射線（Ｘ線またはγ線）にかけることによって、適切な受容体（例えば、フィルム）上に、送られた光線の強度変調を画像として収集することができる。放射線撮影法（Ｘ線またはγ線）では、出口でアナログ信号、またはデジタルデータのどちらかとして送出される電気信号に光子（Ｘ線またはγ線）を変換する要素または要素の集合である検出器をリアルタイムで用いる。Ｘ線およびγ線の放射線撮影法手順のほかに、中性子線を用いる中性子撮影法もある。
【０００５】
放射線透視法（Ｘ線またはγ線）手順では、放射線撮影画像が、例えば、蛍光スクリーンによって捕らえられ、リアルタイムで直接観察できる光画像を生成する。
【０００６】
単純な放射線撮影法に反して、断層撮影法は、異なる角度で撮影されたいくつかの露光（ｃｌｉｃｈｅｓ）によって、欠陥の完全な形態に関する情報を提供することができる。
【０００７】
放射線撮影法を工業的に使用する分野は、非常に広域に渡り、あらゆる種類の部品に関する。
【０００８】
しかしながら、露光が、従来の放射線撮影法または放射線透視法によって行われるとき、検査対象となる部品が結晶格子を有する場合には、この照射を受けた結晶格子は、結晶格子を通して交差する電磁放射線と同一の波長の放射線を放射する。この第２の放射線は、ブラッグ方程式による回折を引き起こす。この回折は、寄生放射線を発生させ、検査対象部品に存在する欠陥と寄生指示との間に混乱を招く。これらの寄生放射線はまた、探索すべき指示をマスクする。
【０００９】
（発明の説明）
本発明は、この回折の影響を減少させることによって、上述の不都合を解決するためになされたものである。
【００１０】
このように、本発明の目的は、物体を電磁放射線にかけて、受容手段上で前記物体の放射線撮影画像を取得する工程からなる、結晶格子を有する前記物体の、放射線撮影法による検査方法である。露光に対応する、取得された放射線撮影画像は、前記物体の相対移動の結果生じた合成画像（ｉｍａｇｅ  ｃｏｍｐｏｓｅｅ）であり、前記物体の結晶格子上の電磁放射線の回折によって生成された寄生要素を大幅に減少できることを特徴とする。
【００１１】
放射線撮影画像が放射線透視である場合は、物体の相対移動は、電磁放射線の方向における移動か、または、上記物体の移動のどちらかによるものである。この場合、合成画像は、上記の相対移動からなるいくつかの基本的な移動の後に、それぞれ得られるいくつかの画像を平均した結果の平均画像となりうる。
【００１２】
放射線撮影画像が、フィルム上での単一の露光であれば、物体の相対移動は、電磁放射線の方向における変化か、フィルムの移動のどちらかから生じうる。
【００１３】
放射線撮影画像が、断層撮影を用いて得られ、その取得が線ごとの読み取りによって行われる場合には、合成画像は、第１の基本移動に対応する奇数線と、第２の基本移動に対応する偶数線からなる。
【００１４】
有利には、第１の基本移動は、電磁放射線の方向に対して規定された第１の角度の物体の移動に対応し、第２の基本移動は第１の規定角度と同じ大きさを持つが、逆の符号を持つ電磁放射線の方向に対して規定された第２の角度の物体の移動に対応する。
【００１５】
本発明のさらなる目的は、結晶格子を有する物体を、放射線撮影法によって検査する検査装置であり、本装置は、放射線撮影画像を形成できる電磁放射線を出射する手段と、前記物体を、前記電磁放射線にかけることが可能なように、前記物体を支持する手段と、前記電磁放射線に対する前記物体の応答を受け取り、前記物体の放射線撮影画像を提供する受容手段とからなり、前記物体を、かなりの程度まで再生すると同時に、前記物体の結晶格子上の電磁放射線の回析によって生成された寄生要素を大幅に減少させる合成画像を取得することを可能にするように、露光に対応する放射線撮影画像を形成するあいだ、前記物体の相対移動を生じさせるための手段が備えられることを特徴とする。
【００１６】
本装置が、放射線透視法で動作する場合、物体の相対移動を生じさせる手段は、電磁放射線の方向を移動させる手段でありうるか、または、物体を支持する手段によって構成されうる。よって、受容体手段は、上記の相対移動からなるいくつかの基本移動の後にそれぞれ得られるいくつかの画像を平均したことによって得られる平均画像を送出することが可能な手段となりうる。
【００１７】
本装置が、フィルム上の単一の露光の形態で放射線撮影画像を提供する場合、物体の相対移動を生じさせる手段は、電磁放射線の方向を変更する手段でありうるか、または、フィルムを移動させる手段でありうる。
【００１８】
本装置が、断層撮影法によって動作し、放射線撮影画像の取得が、線ごとの読み取りによって行われた場合、受容体手段は、第１の基本移動に対応する奇数線と、第２の基本移動に対応する偶数線からなる上記の合成画像を構成する手段を含む。物体の相対移動を生じさせる手段は、物体を支持する手段によって構成され得、該手段は、電磁放射線の方向に対して規定された第１の角度による物体の移動によって、第１の基本移動を確実なものとし、また、電磁放射線の方向に対して規定された第２の角度による物体の移動によって、第２の基本移動を確実なものとする。第１および第２の基本移動は、同じ大きさを有するが、逆の符号を有する。
【００１９】
添付の図面に付随した、非限定的な例としての以下の説明を読めば、本発明はよりよく理解され、他の利点および特徴は明らかになろう。
【００２０】
（発明の実施の形態の詳細な説明）
好ましくない放射線による影響を減少させるために、上述のように、電磁放射線に関して、または、受容体手段に関して検査される物体の相対移動を行う。相対移動とは、物体自体の移動、電磁放射線を出射する放射源の移動、あるいはまた、受容体手段の移動である。
【００２１】
図１および２は、本発明で適用される原理を示す図である。これらの図において、物体３０は概略的に示され、結晶格子を有し、この結晶平面は、参照符号３１で示される。結晶平面３１の方向は、物体３０の縦軸と同一のｚ軸に対して、直角に選択されている。物体３０は、適切な放射源３２によって供給される電磁放射線にかけられる。電磁放射線は、物体３０と交差した後、その平面が参照符号３３を有する検出器に達する。２本の電磁放射線、放射線３４と放射線３６とが示される。放射線３４は、物体３０が欠陥３５を有する場所で、物体３０と交差し、放射線３６は、ブラッグ角θを持って、結晶平面に到達する。放射線３６に応じて、結晶格子は、下記のブラッグ方程式に対応する条件下で、放射線３７を出射する。
【００２２】
２ｄ  ｓｉｎθ＝ｎλ
ここで、ｄは、物体の結晶平面間の距離を示し、λは、放射源３２の出射スペクトルに属する、出射された放射波長であり、ｎは、１以上のすべての数である。放射線３４と放射線３６は、送られてきた放射線３４と回折された放射線３７が、検出器３３の平面上で、欠陥の画像と回折パターンを組み合わせる画像を形成するように選択される。
【００２３】
図２において、物体３０は、ｚ軸に対して傾斜している。この結果、検出器３３の平面上で受け取られた画像の区別が存在する。欠陥と交差して送られた放射線３４は、検出器の平面上で、この欠陥３９の画像を生成する。ブラッグ方程式と対応する回折の条件下で物体３０に達する放射線３６は、検出器の平面で、回折パターン４０を生成する回折線３７に至る。
【００２４】
移動は、単一のあるいは組み合わされた移動（線状または角状）からなり、放射線撮影画像を撮影するときに、マニピュレーティング・ロボットあるいは他の機械システムを用いて実行される。
【００２５】
移動の大きさは、物体を構成する材料の性質によって決まる。すなわち、放射線撮影を受ける物体の厚さ、固化のタイプ、物体の製造に従う、あるいは従わないことを宣言するために設けられた受容基準によって決まる。
【００２６】
例えば、Ｘ線による放射線透視の場合、ｎ個の連続する主要画像の平均を取ることによって、合成画像を得る。図３から図７は、それぞれ、物体を連続的に移動した後で得られる一次画像を示している。物体の移動は、最小である。この結果、たとえ取得した画像が非常にわずかしか変更されていなくとも、物体の中に存在する欠陥が検知可能である合成画像となる。一方、移動は最小であっても、結晶回折による寄生画像要素は１つの画像と他の画像との間で充分に離れているため、これらの要素が合わさることはない。この場合、平均画像が取得されると、寄生画像要素は、実際的には、検知不可能となる。
【００２７】
図３は、収集された第１の画像１を示している。この第１の画像１において、欠陥は、寄生欠陥２１と同様、参照符号１１で見てとれる。添えられたグラフは、ｘ軸に沿った受信された信号の輝度におけるカット（ｃｏｕｐｅ）を示している。
【００２８】
図４は、物体がわずかに移動した後、受信された第２の画像２を示している。物体の欠陥は、参照符号１２で見てとれ、寄生欠陥は２２である。物体の欠陥は、画像１に関して、ごくわずかに移動して見てとれることに留意されたい。ここで、２２で見てとれる寄生欠陥は、２１で見てとれる寄生欠陥に重なることはない。これらの移動も、添付の輝度のグラフに示されている。
【００２９】
図５は、前述の移動と同じ大きさで物体がさらに移動した後、収集された第３の画像、３を示している。物体の欠陥は、１３で見てとれ、寄生欠陥は２３である。
【００３０】
図６は、前述の移動と同じ大きさで物体がさらに移動した後、収集された第４の画像、４を示している。物体の欠陥は、１４で見てとれ、寄生欠陥は２４である。
【００３１】
図７は、前述の移動と同じ大きさで物体がさらに移動した後、収集された第５の画像、５を示している。物体の欠陥は、１５で見てとれ、寄生欠陥は２５である。
【００３２】
図８に示されるように、放射線透視によってコントローラに対して与えられた平均画像６は、５つに分けて、取得された一次画像の合計である。欠陥の最終的画像１６は、わずかに変化し、その一方、結果として得られた寄生欠陥２６は、初期の寄生欠陥に関して、非常に減少する。
【００３３】
従来の工業的放射線撮影法の場合、取得される最終画像は、フィルム上の単一の露光からなる。物体の相対移動は、Ｘ線出射管の移動によって取得されるか、または、露光のあいだ、フィルムの移動によって取得されうる。
【００３４】
断層撮影の場合、いわゆるＤＲ（デジタル・ラジオグラフィ）システムは、テレビ受像の放射線透視と比較できる。ここで、受容体手段は、画像の取得が走査によって行われるように、すなわち、線ごとの読み取りによって行われる程度に、面ではなく、線となる。
【００３５】
この場合、結晶回折による寄生影響を減少させるため、以下の原理を適用できる。
【００３６】
−奇数ステップ（１、３、５、７など）を有するｎ個のＤＲが統合された第１のスイープと、所定の角度＋αを介する物体の回転。
【００３７】
−偶数ステップ（２、４、６、８など）を有するｎ個のＤＲが統合された第２のスイープと、所定の角度−αを介する物体の回転。
偶数および奇数線をインターレースすることによって再構成された最終画像は、寄生放射線を充分に減少できる。
【００３８】
図９は、本発明の原理を適用するテレビ受像の放射線透視装置の平面図である。絶縁されたハウジング１００には、シャッター１０１が設けられ、コリメータ１０４を介して、放射線１０３を出射するＸ線源１０２を包囲する。検査対象の物体１０５は、まず、コンテナ１０６中に置かれ、マニピュレーティング・ロボット１０７に掴まれ、Ｘ線１０３にかけられる。物体１０５と交差したＸ線は、４つのフラップ１０８を有するダイヤフラムを通過して、後部濾過素子１０９に入射し、輝度増幅器１１０に至る。輝度増幅器１１０は、受信した信号を、ダイヤフラム１１２を介して、カメラ１１１に送くる。カメラ１１１は、出力信号を処理画像用のユニット１１３に送る。処理画像用のユニット１１３は、合成画像を、コントロールスクリーン１１４に送る。その一方で、処理画像用のユニット１１３は、保護キャビン１１６に包囲された放射線透視装置の異なる手段の操作を担っているユニット１１５とも連通している。検査が実行されてしまえば、検査された部分は、受容コンテナ１１７に収容される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明で適用される原理を示す図である。
【図２】  本発明で適用される原理を示す図である。
【図３】  本発明に従って、合成放射線撮影像を形成するための、結晶格子を有する物体の放射線撮影画像を示し、画像には、受け取った放射線撮影信号の輝度におけるカットが結合される。
【図４】  物体の相対移動の後で撮影され、本発明に従って、合成放射線撮影像を形成するための、結晶格子を有する物体の放射線撮影画像を示し、画像には、受け取った放射線撮影信号の輝度におけるカットが結合される。
【図５】  物体の相対移動の後で撮影され、本発明に従って、合成放射線撮影を形成するための、結晶格子を有する物体の放射線撮影画像を示し、画像には、受け取った放射線撮影信号の輝度におけるカットが結合される。
【図６】  本発明において、物体の相対移動の後で撮影され、本発明に従って、合成放射線撮影を形成するための、結晶格子を有する物体の放射線撮影画像を示し、画像には、受け取った放射線撮影信号の輝度におけるカットが結合される。
【図７】  物体の相対移動の後で撮影され、本発明に従って、合成放射線撮影を形成するための、結晶格子を有する物体の放射線撮影画像を示し、画像には、受け取った放射線撮影信号の輝度におけるカットが結合される。
【図８】  図３から図７に表された放射線撮影画像から得られる平均化された放射線撮影画像を示す図であって、この平均化された画像には、その放射線撮影信号の輝度におけるカットが結合される。
【図９】  本発明による、テレビで受像する放射線透視装置の平面図である。
【図１】
0003880033.tif 000002
【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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【図８】
0003880033.tif 000009
【図９】
0003880033.tif 000010