(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料棒の溶接部に１次Ｘ線を照射して蛍光Ｘ線で溶接部中の異物を検査するようにした蛍光Ｘ線検査装置において、
前記溶接部を有する被検査物が溶接部に対応する開口部を設けた遮蔽部材で覆われていて、該遮蔽部材はその蛍光Ｘ線の波長が異物及び被検査物の蛍光Ｘ線の波長から外れ且つ前記異物の蛍光Ｘ線の分光角度における蛍光Ｘ線の強度が異物及び被検査物の蛍光Ｘ線の強度より小さい材質で構成され、
前記開口部を通して溶接部に１次Ｘ線を照射するようにしたことを特徴とする蛍光Ｘ線検査装置。
【請求項２】
前記遮蔽部材は、内部に収納する被検査物の外形寸法が相違していても外形が同一であるように形成したことを特徴とする請求項１記載の蛍光Ｘ線検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被検査物の被測定部、例えば燃料棒の加圧溶接部においてタングステン等の異物の巻き込み量等を蛍光Ｘ線によって検査する、蛍光Ｘ線検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば軽水炉の原子炉に使用される核燃料集合体の燃料棒を製造する場合、例えば特開平６−１８６９９号公報に示すように、多数のペレットが充填された被覆管の一端に下部端栓を圧入し、他端からコイルバネを挿入して上部端栓を圧入して両端栓を周溶接する。更に上部端栓の中心部に形成されたシール孔から被覆管内部に不活性ガスを充填してシール孔を加圧溶接することにより封止するようになっている。
例えば図９における上部端栓と被覆管の接合状態を示す一部断面図では、密封されたチャンバー内で加圧溶接が行われる。即ち、図示しないチャンバー内に燃料棒１の被覆管２の端部２ａが配設されて、上部端栓３が被覆管端部２ａに圧入されて周溶接されており、端栓３の端面３ａの中央にシール孔４が穿孔されている。
そしてシール孔４内にヘリウムガス等の不活性ガスが充填された加圧状態で、タングステン電極５を近づけてアーク溶接によってシール孔４の封止溶接が行われる。アーク放電によって端栓３のシール孔４の周囲が溶融してシール孔４の封止溶接が行われ、図１０に示すようにシール孔４の溶接が終了して加圧溶接によるビード部７（溶接部）が端面３ａの中央に形成される。
【０００３】
ところで、燃料棒１の端栓３は耐食性と中性子経済の観点からジルカロイ合金が用いられており、この端栓３のシール孔４をタングステン電極５を用いて加圧溶接する際に、高電圧をかけるためにタングステン電極５のタングステンが溶融して端栓３の溶融されたビード部７に一部飛散して混合する現象が生じることがあり、これをタングステンの巻き込みという。ジルカロイ合金である端栓３にタングステンが混入すると端栓３の耐食性が低下するという問題が生じる。
そのため、従来、燃料棒１の端栓３についてタングステンの巻き込み量を検査し、巻き込み量が多くて耐食性の劣る不良品を検出していた。
このようなタングステンの巻き込み量を検査する検査装置として例えばＸ線透過法によるものがある。この検査方法では、Ｘ線発生装置からＸ線を照射して端栓３を透過してフィルムにＸ線撮影することになる。この場合、タングステンが端栓３のビード部７に巻き込まれていると、タングステンはＸ線を透過し難いので画像上で白く映るために、タングステンの巻き込みの有無と量を検出できる。
しかしながら、この検査方法は、フィルムの現像が必要であり、検査に時間がかかるという欠点があり、しかもフィルムによるタングステンの検出は検査員の目視観察によって行われているために熟練を要するという問題もある。
【０００４】
このような問題を改善する検査装置として、蛍光Ｘ線検査装置が提案されている。蛍光Ｘ線検査装置として大型の据え置きタイプと小型のポータブルタイプとがある。
大型の据え置きタイプのものは、上から下へＸ線を照射する方式とされていてＸ線出力も大きく高精度となる。ところが、検査対象（被測定部）であるビード部７は約３ｍｍ径であるのに対して、燃料棒１は全長４ｍ、直径１０ｍｍの円柱形状であり、このような燃料棒１を多数オンラインで検査するには燃料棒１を水平方向に並べてＸ線を水平方向に照射することが好ましいが、据え置きタイプの大型の蛍光Ｘ線検査装置では不向きである。
【０００５】
これに対してポータブルタイプの蛍光Ｘ線検査装置によれば、Ｘ線の水平方向の照射が可能であり、例えば図１１に示すように用いられる。
この蛍光Ｘ線検査装置は、図１１に示すように、燃料棒１の端栓３の周囲に例えばスチール等からなるホルダー１５が装着され、端栓３の端面３ａとほぼ平行な面１５ａが設けられている。そして、端栓３の端面３ａと対向する位置にポータブル型の蛍光Ｘ線検査手段１６が配設されている。
この蛍光Ｘ線検査手段１６は、Ｘ線管体１７から端面３ａのビード部７に向けて１次Ｘ線をほぼ水平方向に照射してビード部７等の端面３ａで生じる２次Ｘ線である蛍光Ｘ線を検出装置１８で検出して測定することになる。
【０００６】
このような蛍光Ｘ線検査手段１６の測定原理を図１２により説明する。
端栓３の端面３ａのビード部７に対してＸ線管体１７から１次Ｘ線を照射し、試料であるビード部７中に含まれる元素を励起して固有の波長をもつ蛍光Ｘ線を２次Ｘ線として発生させる。蛍光Ｘ線は検出装置１８で発散スリット１９を通って分光結晶２０へ導かれ、各波長毎に下記のＢｒａｇｇの式で定まる角度θにＸ線スペクトルとして分光される。
ｎλ＝２ｄｓｉｎθ
但し、ｎ：次数（ｎ＝１，２，３，…）、λ：波長（Å）、ｄ：結晶の格子面間隔、θ：分光角度（°）
そして、蛍光Ｘ線の各分光は受光スリット２１を介して検出器２２で受光されて測定される。
【０００７】
しかも分光結晶２０と検出器２２及び受光スリット２１とは、図１２に示すように分光結晶２０に入射する蛍光Ｘ線に対して（θ−２θ）の倍角関係を常に保ちながら走査するように構成されているために、全角度範囲（１３°〜９８°）に亘って分光結晶２０と検出器２２及び受光スリット２１とを走査させると特定の角度（波長）に特定の元素の蛍光Ｘ線が検出されることになる。検出された蛍光Ｘ線は検出器２２で電圧パルス信号に変換されて図示しないスケーラ（計数回路）及びレートメータ（計数率計）に送られてＸ線強度として計数表示される。
蛍光Ｘ線の波長は一定であるからタングステン等の元素の同定に用いることができ、各波長のＸ線強度はそれに対応する元素の試料中での含有量に比例する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、ポータブルな蛍光Ｘ線検査手段１６では、１次Ｘ線照射範囲（測定範囲）を容易に調整する装置が設けられておらず、位置合わせ治具としてステンレス製のホルダー１５を用いると、Ｘ線は進行方向に拡散するために、ホルダー１５で不要な蛍光Ｘ線を発生させ、ノイズとして検出装置１８に入射されるために検査精度を低下させる原因となっていた。
また端栓３において検査対象であるビード部７周りの端面３ａのジルカロイ合金から励起される蛍光Ｘ線のスペクトルＺｒ−Ｋα，Ｚｒ−Ｋβを検出装置１８で検出することになり、このスペクトルＺｒ−Ｋα，Ｚｒ−Ｋβの波長の倍数がタングステンの蛍光Ｘ線のスペクトルＷ−Ｌαの波長に近いためにタングステンの蛍光Ｘ線と共に検出器２２でノイズとして検出してしまい、ノイズが多いためにタングステンの巻き込み量を精密に検出できないという問題があった。また長時間測定すれば検査精度は向上するが、検査の生産性が低下するという欠点がある。
【０００９】
更に燃料棒１の寸法形状の異なるタイプを検査すると、端栓３の端面３ａの寸法形状や面積が種々異なっているために、ビード部７に同じ割合のタングステンが混入されていても、検出器２２での蛍光Ｘ線の検出量が異なるために蛍光Ｘ線の検出量の測定値が相違するという現象が起こる。そのため、合否判断のために燃料棒１のタイプに応じて固有の検量線（検査基準）を設ける必要があり、煩雑であった。
【００１０】
本発明は、このような実情に鑑みて、被測定部以外の部位で生じるノイズとなる蛍光Ｘ線を大幅に排除できるようにして高精度な測定を行うことのできる蛍光Ｘ線検査装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る蛍光Ｘ線検査装置は、燃料棒の溶接部に１次Ｘ線を照射して蛍光Ｘ線で溶接部中の異物を検査するようにした蛍光Ｘ線検査装置において、
溶接部を有する被検査物が溶接部に対応する開口部を設けた遮蔽部材で覆われていて、該遮蔽部材はその蛍光Ｘ線の波長が異物及び被検査物の蛍光Ｘ線の波長から外れ且つ異物の蛍光Ｘ線の分光角度における蛍光Ｘ線の強度が異物及び被検査物の蛍光Ｘ線の強度より小さい材質で構成され、開口部を通して溶接部に１次Ｘ線を照射するようにしたことを特徴とする。
被検査物の溶接部周りの材質で励起される蛍光Ｘ線は蛍光Ｘ線検査装置に入射されてノイズとなるが、溶接部周りを遮蔽部材で覆うことによって遮蔽部材で励起されて蛍光Ｘ線検査装置で測定される蛍光Ｘ線の波長が溶接部の蛍光Ｘ線の波長と相違し、溶接部の異物の材質で励起される蛍光Ｘ線の分光角度で測定すれば、蛍光Ｘ線量が少ないからノイズが極力削減され、異物の蛍光Ｘ線量がノイズに対して相対的に大きいために高精度な測定を短時間で行える。
【００１２】
尚、遮蔽部材は、内部に収納する被検査物の外形寸法が相違していても外形が同一であるように形成してもよい。
溶接部を覆う測定治具としての遮蔽部材の外形を同一にすれば、被検査物が相違しても、溶接部が露出する開口部周りで励起されるノイズとしての蛍光Ｘ線量が少なく且つ同一であるために、ノイズなどによるバックグラウンド値が変化せず、同一の検量線を用いて各被検査物の合否を判別できる。
また、溶接部は異物としてタングステンが巻き込まれた加圧溶接部であってもよい。
タングステン電極のアーク放電等によって加圧溶接部を加圧溶接等する際、加圧溶接部にタングステン巻き込みが生じても蛍光Ｘ線検査によってタングステン巻き込み量を検出でき、検量線によって合否判断ができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１乃至図５により説明するが、上述した従来技術と同一の部分には同一の符号を用いてその説明を省略する。図１は本発明の実施の形態による燃料棒の端部と蛍光Ｘ線検査装置を示す要部構成図、図２は各種金属の蛍光Ｘ線のスペクトルのプロファイルと重なりを各種金属の波長に対応する分光角度２θと蛍光Ｘ線の強度との関係で示す図、図３は蛍光Ｘ線のスペクトルＷ−Ｌαの波長に対応する分光角度で測定した各種金属の蛍光Ｘ線量を示す図、図４は検査前の燃料棒の端栓位置決め状態を示す図、図５はキャップを用いた実施例とキャップを用いない従来例の各サンプルについて蛍光Ｘ線量の測定結果を示す図である。
図１に示す蛍光Ｘ線検査装置１５において、被検査物としての燃料棒１の端部における被覆管２の一端には例えば上部端栓（以下、単に端栓という）３が圧入されて周溶接され、シール孔４も従来技術に記載した方法で加圧溶接されている。また端栓３の端面３ａに対向して蛍光Ｘ線検査手段１６が設けられている。この蛍光Ｘ線検査装置１６は図１２に示す構成を備えているものとする。
【００１４】
また燃料棒１の端部には略筒状で一端が開口された有底のキャップ３０が被されている。このキャップ３０は略円筒状の本体３１の先端に、端栓３の端面３ａを覆いビード部７を露出させるための例えば円形の中央孔３２ａを開口部として備えた先端面３２が設けられている。この中央孔３２ａは端栓３のビード部７の外径（約３ｍｍ）と同一かまたは若干大きく形成されている。
しかも、燃料棒１は種類に応じて外径寸法が異なるが、キャップ３０は、その内径寸法を各種燃料棒１の外径寸法に適合する大きさに形成すると共にその外形寸法は燃料棒１の種類の相違に関わらず同一形状及び同一寸法となるように、複数種類形成されている。そのためキャップ３０を燃料棒１の端部１ａに被せた際に、燃料棒１の種類に応じてその外形寸法に多少の違いがあってもビード部７の全体が中央孔３２ａに適合して外部に露出し、本体３１及び先端面３２の外形は同一に形成されている。
そして、キャップ３０の先端面３２及び本体３１の接合部は全周に面取り面３１ａが形成されていて全体に略同一の厚みに設定され、更に本体３１の先端面３２から燃料棒１の軸線Ｏ方向に離間した位置の外周面に本体３１から径方向外側に拡径された肉厚の拡径部３３が形成されている。
【００１５】
このキャップ３０の材質は、被検査物である燃料棒１の溶接部であるビード部７のタングステンの巻き込み量を検査するために用いるものであるから、ビード部７を構成するジルカロイ合金及び混入するタングステンでそれぞれ励起される蛍光Ｘ線の波長とは異なる離れた波長の蛍光Ｘ線を励起し、しかも図２に示すタングステンのスペクトルＷ−Ｌαの波長に対応する分光角度で蛍光Ｘ線量を測定した際に、蛍光Ｘ線量がタングステン及びジルコニウム合金の蛍光Ｘ線量よりも少ない金属を用いることが好ましく、例えば図３に示すチタンとする。これによって、検出装置１８によって測定する際のノイズとしての蛍光Ｘ線量を減少させてタングステンの蛍光Ｘ線量を容易かつ正確に検出できる。
【００１６】
図２は各種金属で励起される蛍光Ｘ線のスペクトルのプロファイルと重なりを示すものであり、横軸は検出装置１８における分光結晶２０による分光角度２θを示すものであり、各蛍光Ｘ線の波長に対応する。縦軸は蛍光Ｘ線の強度である。図においてタングステンの蛍光Ｘ線であるスペクトルＷ−Ｌβは、Ｚｎ−Ｋβと強度及び角度で重なるのに対して、スペクトルＷ−Ｌαは他の蛍光Ｘ線と強度が重ならないために、検出すべきタングステンの蛍光Ｘ線のスペクトルとしてはＷ−Ｌαが好ましい。
タングステンのスペクトルＷ−Ｌα（２θ≒４３°）に対して、チタンの蛍光Ｘ線のスペクトルＴｉ−Ｋαの分光角度が離れている（約８６°）。他方、ジルコニウム合金については、蛍光Ｘ線のスペクトルＺｒ−Ｋα、Ｚｒ−Ｋβは分光角度２θが約２３°、約１９°とされているが、その倍数がスペクトルＷ−Ｌαの分光角度に近いためにＷ−Ｌαの蛍光Ｘ線と誤って検出されやすくなる。
【００１７】
次に図３は各種の金属についてタングステンの蛍光Ｘ線のスペクトルＷ−Ｌα波長に対応する分光角度２θ（≒４３°）における蛍光Ｘ線量を測定した試験結果を示すものである。
試験用のサンプルとして、その材質をジルカロイ合金、ステンレス、アルミニウム、鉄、チタン各１００％とする５０×５０ｍｍの板をそれぞれ用いた。
そして蛍光Ｘ線検査装置の蛍光Ｘ線検査手段手段１６に対して端栓３のビード部７に対応する位置に各サンプルを順次セットして、１次Ｘ線を照射して各サンプルで励起される蛍光Ｘ線量を１０秒間それぞれ測定した。検査は同一のサンプルをそれぞれ１０回測定し、図３に示す結果が得られた。
図３に示す測定結果から、ジルコニウム合金はその分光角度（波長）の倍数がタングステンの分光角度に近いため、蛍光Ｘ線量が最も大きく各測定値のバラツキも大きかった。またジルコニウム合金についで、ステンレス、アルミニウム等が同様に蛍光Ｘ線量が多かった。因みに、タングステンの蛍光Ｘ線量は図示されていないがジルカロイ合金の１０倍以上となる。
これに対して、チタンが最も蛍光Ｘ線量が少なく、各測定値のバラツキも小さかった。次に好ましいのが鉄である。これらを用いれば、タングステンの蛍光Ｘ線量測定時にノイズが確実に小さくなる。
この試験結果からも、キャップの材質としてチタンが最も好ましく、次が鉄であるといえる。但し、鉄は錆等が発生するために好ましくない。
【００１８】
尚、蛍光Ｘ線検査装置には、蛍光Ｘ線検査手段１６に対向する燃料棒１の端部を位置決めするための図４に示す位置決め手段３４が進退可能に設けられている。この位置決め手段３４は、第一シリンダー３５にアーム３５ａを介して位置決め部材３６が設けられ、位置決め部材３６の位置決め位置に燃料棒１の端栓３の端面３ａが当接して位置決めされるようになっている。
また位置決め手段３４には、燃料棒１の外周面を把持して位置決め位置へ移動させる第二シリンダー３７が設けられ、アーム３７ａを介して連結される保持部３８で燃料棒１を把持して移動させるようになっている。
【００１９】
本実施の形態による蛍光Ｘ線検査装置１５は上述のように構成されており、次にこの蛍光Ｘ線検査装置１５によるタングステン巻き込み量検査方法について説明する。
先ず、図４において、第一シリンダー３５で位置決め部材３６を移動させて一点鎖線で示す、蛍光Ｘ線検査のための位置決め位置に持ち来して停止させる。そして、端栓３と被覆管２の溶接が終了した燃料棒１について、第二シリンダー３７の保持部３８で燃料棒１の周面を保持して燃料棒１の軸線Ｏ方向に移動させて位置決め部材３６に当接させる。これによって燃料棒１の位置決めが終了する。その後、第一シリンダー部３５の位置決め部材３６は位置決め位置から燃料棒１を離れる径方向外側に移動させられ、１次Ｘ線の照射位置から外れた初期位置に戻される。
【００２０】
次にこの燃料棒１の先端にキャップ３０を被せて、キャップ３０の先端面３２の中央孔３２ａに端栓３の端面３ａのビード部７を対向させる。この状態で第二シリンダー部３７の前方にキャップ３０の拡径部３３が位置するために検査装置１６のＸ線管体１７からの１次Ｘ線は燃料棒１の周面に照射されない。
このような状態で蛍光Ｘ線検査手段１６を駆動させると、図１に示すようにＸ線管体１７から１次Ｘ線が射出され、キャップ３０の先端面３２とその中央孔３２ａを通してビード部７に照射される。そして、ビード部７及びキャップ３０の先端面３２で励起された蛍光Ｘ線が検出装置１８に入射される。その他の部分の照射される１次Ｘ線で蛍光Ｘ線が励起されても検出装置１８には入射されず、外れた方向に進む。
検出装置１８において、発散スリット１９を介して進む蛍光Ｘ線は、この蛍光Ｘ線に対して所定角度θに設定された分光結晶２０で分光されて、分光される前の蛍光Ｘ線に対して２θの角度をなす分光された蛍光Ｘ線が受光スリット２１を介して検出器２２で受光されて蛍光Ｘ線量が測定される。その際、分光結晶２０と受光スリット２１及び検出器２２とが発散スリット１９を介して進む蛍光Ｘ線に対してθ：２θの関係に設定されており、しかも分光された蛍光Ｘ線はスペクトルＷ−Ｌαの分光角度２θ（≒４３°）に設定された状態で検出器２２で測定される。
そのため、検出器２２によってスペクトルＷ−Ｌαの分光角度２θで、キャップ３０の先端面３２及びビード部７で励起された蛍光Ｘ線が検出測定される。
【００２１】
特に本実施の形態では、Ｗ−Ｌαの分光角度の蛍光Ｘ線が検出器２２で検出されるために、測定された蛍光Ｘ線量のうち、ノイズとなるキャップ３０の先端面３２で励起されるチタンの蛍光Ｘ線量が極めて小さく、ビード部７以外の蛍光Ｘ線量を極力小さくできる。
そのため、ビード部７の金属であるジルカロイ合金の蛍光Ｘ線量とビード部７に混入するタングステンの蛍光Ｘ線量が相対的に多く測定される。ジルカロイ合金の蛍光Ｘ線はノイズであり、その分光角度２θの倍数がＷ−Ｌαの分光角度に近似するために検出量が多いが、測定対象であるスペクトルＷ−Ｌαの蛍光Ｘ線量はジルカロイ合金の蛍光Ｘ線量の１０倍程度に表れるために、ビード部７中のタングステンの巻き込み量を短時間で確実に検出でき、精度の良い測定が可能になる。
【００２２】
端栓３のビード部７のタングステン巻き込み量に関して、本発明の実施例によるキャップを用いた蛍光Ｘ線量と従来のキャップを用いない蛍光Ｘ線量について４本の燃料棒Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを被検査物として測定して試験を行い、図５に示す測定結果が得られた。
実施例の場合には、ビード部７の周囲をなすキャップ３０の先端面３２はチタンであるために、スペクトルＷ−Ｋαの分光角度による蛍光Ｘ線量は極めて小さく、ビード部７のタングステンとジルカロイ合金による蛍光Ｘ線量が大きいために、タングステンの蛍光Ｘ線量の識別が容易であり、検出器２２で得られたサンプルＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄについての蛍光Ｘ線量（カウント）がそれぞれ小さかった。しかも１０回とった各サンプルの測定結果によれば、サンプルＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄは蛍光Ｘ線量の値が互いに重なることがなく、バラツキが小さく精密な測定ができた。
これらの測定結果から、予め定めた検量線によってサンプルＡ，Ｂが合格品、サンプルＣ，Ｄが不合格品と認定された。
【００２３】
これに対して、従来例では、端栓３の端面３ａのビード部７周りでジルコニウム合金で励起されたスペクトルＺｒ−Ｋα、Ｚｒ−Ｋβの蛍光Ｘ線がノイズとして測定され、これらは蛍光Ｘ線量が多いために、実施例と比較してサンプルＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄは共に蛍光Ｘ線量が大きかった。しかも１０回測定したデータのバラツキが大きく、サンプルＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの各値が相互に重なるために不正確な測定値となった。従来例ではノイズが多いために測定値が不正確になり、精度を向上させるためには長時間の測定が必要になる。
【００２４】
尚、図６と図７は燃料棒１の種類を替えた場合の蛍光Ｘ線検査状態を示す図である。
図６に示す燃料棒１Ａは上述の燃料棒１より外径が大きいものを示している。この場合のキャップ３０は肉厚が薄くなり、キャップ３０で燃料棒１Ａの先端が覆われた状態で、中央孔３２ａに重なって端栓３のビード部７が位置している。また図７に示す燃料棒１Ｂは実施の形態による燃料棒１より外径が小さいものを示している。この場合にはキャップ３０の肉厚が大きくなり、キャップ３０で燃料棒１Ｂの先端が覆われた状態で、中央孔３２ａに重なって端栓３のビード部７が位置している。
図６及び図７に示すいずれの場合でも、キャップ３０の本体３１及び先端面３２の外形は同一寸法形状であり、中央孔３２ａの内径も同一であるから、蛍光Ｘ線検査装置を用いた蛍光Ｘ線検査の際に生じるキャップ３０で生じる蛍光Ｘ線は極めて小さく且つ同量であるから、燃料棒の合否の検査に際して用いる検量線は同一のものを用いることができる。
これに対して、従来のキャップを用いない蛍光Ｘ線検査の場合には、燃料棒の端栓３の端面３ａの外径寸法などの相違によって、この部分で生じるノイズとしての蛍光Ｘ線量が変化するために、検量線をその都度設定し直さなければならず煩雑である。
【００２５】
上述のように本実施の形態によれば、タングステンの巻き込み量を検査するに当たってキャップ３０を被せることで、ノイズの小さい精度のよい測定値を短時間で得ることができてより精密な検査結果が得られ、しかも燃料棒１の種類が変わって外形寸法が変動したとしても、これらに用いるキャップ３０の外形寸法を同一に設定したから、ビード７周りのキャップ３０で生じる蛍光Ｘ線量が小さく且つ変化しないから、同一の検量線を用いて合否の判定ができる。
【００２６】
また、ビード部７のタングステン巻き込み検査に用いられるチタン製のキャップ３０は上述の実施の形態の構成に限定されることなく、端栓３の端面３ａをビード部７を除いて覆うことができて、スペクトルＷ−Ｌα付近の分光角度の蛍光Ｘ線量を少なくできるものであれば、適宜の構成を採用できる。
例えば、図８に示すように拡径部３３のない本体３１と先端面部３２とでキャップ３０が構成されていても良い。特に蛍光Ｘ線検査装置から射出される１次Ｘ線の照射範囲がキャップ３０の先端面３２ａの範囲内の場合には、このような構成でも本発明の作用効果を達成できる。
【００２７】
また、本発明は、タングステン電極による燃料棒１の端栓３の加圧溶接部のタングステン巻き込み量の検査に限定されることなく、タングステンが混入され得る各種の金属等の蛍光Ｘ線検査に採用できる。
キャップ３０の材質としては、チタンに限定されることなく鉄などでもよく、要するにタングステンの蛍光Ｘ線の波長と異なる波長で、しかも溶接部の金属及びタングステンよりも蛍光Ｘ線量の小さい或いは蛍光Ｘ線の強度の小さい金属であればよい。
また本発明は、溶接部に含まれる異物がタングステンに限定されることなく、各種の金属の場合に適用できる。この場合、異物に対応する図２に示す蛍光Ｘ線のスペクトルの分光角度において、異物及び異物を含む溶接部の金属の蛍光Ｘ線と異なる波長であって、より小さい蛍光Ｘ線強度の金属をキャップ即ち遮蔽部材の材質として選択すればよい。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る蛍光Ｘ線検査装置は、燃料棒の溶接部を有する被検査物が溶接部に対応する開口部を設けた遮蔽部材で覆われていて、遮蔽部材はその蛍光Ｘ線の波長が異物及び被検査物の蛍光Ｘ線の波長から外れ且つ異物の蛍光Ｘ線の分光角度における蛍光Ｘ線の強度が異物及び被検査物の蛍光Ｘ線の強度より小さい材質で構成され、開口部を通して溶接部に１次Ｘ線を照射するようにしたから、溶接部周りの被検査物の材質で励起される蛍光Ｘ線は蛍光Ｘ線検査装置に入射されてノイズとなるが、溶接部周りを遮蔽部材で覆うことによって、溶接部の異物の材質で励起される蛍光Ｘ線の分光角度で測定すれば、遮蔽部材で励起されて蛍光Ｘ線検査装置で測定される蛍光Ｘ線量が少ないからノイズが極力削減され、異物の蛍光Ｘ線量がノイズに対して相対的に大きくなるために高精度な測定を短時間で行える。
【００２９】
また、遮蔽部材は、内部に収納する被検査物の外形寸法が相違していても外形が同一であるように形成したから、被検査物の形状寸法が相違しても、溶接部が露出する開口部周りで励起されるノイズとしての蛍光Ｘ線量が少なく且つ同一であるために、ノイズなどによるバックグラウンド値が変化せず、同一の検量線を用いて各被検査物の合否を判別できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態による燃料棒端栓のビード部の蛍光Ｘ線による検査装置を示す要部構成図である。
【図２】  蛍光Ｘ線のスペクトルのプロファイルと重なりを示す図である。
【図３】  キャップ材料とジルカロイ合金の蛍光Ｘ線量を示す図である。
【図４】  実施の形態による蛍光Ｘ線検査装置で検査する際の燃料棒の位置合わせ装置を示す図である。
【図５】  サンプルについて実施例と従来例による蛍光Ｘ線検査の結果を示す図である。
【図６】  実施の形態と異なる形状の燃料棒の蛍光Ｘ線検査状態を示す図である。
【図７】  更に異なる形状の燃料棒の蛍光Ｘ線検査状態を示す図である。
【図８】  キャップの変形例を燃料棒に被せた状態で示す断面図である。
【図９】  燃料棒端栓のシール孔を加圧溶接する状態を示す図である。
【図１０】  燃料棒端栓のシール孔の加圧溶接後のビード部を示す縦断面図である。
【図１１】  従来のタングステン巻き込みを測定する蛍光Ｘ線検査装置を示す図である。
【図１２】  蛍光Ｘ線検査装置の概略構成図である。
【符号の説明】
１  燃料棒
３  端栓
３ａ  端面
７  ビード部
１５  蛍光Ｘ線検査装置
１６  蛍光Ｘ線検査手段
１８  検出装置
３０  キャップ（遮蔽部材）
３２  先端面
３２ａ  中央孔（開口部）
【図１】
0003853522.tif 000002
【図２】
0003853522.tif 000003
【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】
0003853522.tif 000008
【図８】
0003853522.tif 000009
【図９】
0003853522.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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