JP4127795B2

JP4127795B2 - Radiation nondestructive inspection equipment

Info

Publication number: JP4127795B2
Application number: JP2003028454A
Authority: JP
Inventors: 光一日塔; 敬介橘川; 邦彦中山; 主税小長井; 潔岩田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2003-02-05
Filing date: 2003-02-05
Publication date: 2008-07-30
Anticipated expiration: 2023-02-05
Also published as: JP2004239731A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｘ線等の放射線を被検体に照射し、被検体を透過した放射線を検出することにより被検体を破壊することなく検査する放射線非破壊検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
Ｘ線やγ線等の放射線が被検体を透過する際、被検体を構成する物質の種類や物体の形状により物体に吸収されあるいは散乱される放射線の波長や量等の条件が異なる。
【０００３】
このため、従来、被検体を破壊せずに内部の状態を測定するラジオグラフィないし非破壊放射線撮影法として、例えばレントゲン写真で人体の内部の状態を診察する方法のように、物体を透過した放射線を撮影し、撮影した画像を写真、ビデオテープ、デジタルファイル等の記録媒体に記録して判定することにより物体の破損状態、物体の経年変化や動作による変化、容器状の物体内部に充填された別の物体の形状や量を把握する方法がある。
【０００４】
従来、医療診断用あるいは工業用の非破壊検査に利用される放射線非破壊検査装置は、Ｘ線源やγ線源等の放射線源とＸ線検出器やγ線検出器等の放射線検出器とを被検体を挟んで設け、被検体に照射されて透過した放射線を放射線検出器により検出して被検体の透過画像を得るものである。
【０００５】
Ｘ線検出器は、放射線増感紙とＸ線フィルムとにより構成される。そして、被検体を透過したＸ線は放射線増感紙のＸ線反応蛍光体において可視光に変換され、変換された可視光がＸ線フィルムに導かれてＸ線フィルム上の銀粒子を黒化させることにより被検体の透過画像を得るものである。
【０００６】
Ｘ線検出器のＸ線反応蛍光体としては、例えば、酸硫化ガドリニウムに賦活剤としてテルビウムを入れた材料（Ｇｄ_２Ｏ_２Ｓ：Ｔｂ）等の緑色タイプの蛍光体が使用される。
【０００７】
一方、Ｘ線検出器の別の構成として、Ｘ線フィルムの代わりにＣＣＤ（Charge coupled device）カメラにより構成されるものがある。ＣＣＤカメラを用いたＸ線検出器では、被検体を透過したＸ線はＸ線反応蛍光体において可視光に変換され、変換された可視光が光検出素子により電気信号としてデジタル検出される。
【０００８】
しかし、ＣＣＤカメラを用いた場合、ＣＣＤ素子の結像を得るために、ＣＣＤカメラのレンズとＸ線反応蛍光体との間に比較的長い距離が必要とされ、Ｘ線検出器の大型化に繋がり狭隘部での適用が困難であるという問題がある。
【０００９】
そこでさらに、平面型のＸ線検出器の構成として、ＣＣＤカメラの代わりにＴＦＴ（Thin Film Transistor）素子またはＣＭＯＳ（相補型金属酸化膜半導体：Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサを設け、Ｘ線反応蛍光体において変換された可視光をＴＦＴ素子またはＣＭＯＳセンサにより電気信号に変換するものやアモルファスセレン薄膜を設けてＸ線を直接電流に変換するものがある。
【００１０】
ここで、光検出素子にエネルギの大きいＸ線が入射すると光検出素子が損傷する恐れがあるため、エネルギの大きいＸ線を用いた工業用のＸ線検出器においては、光検出素子の損傷を低減させるためにＸ線反応蛍光体と光検出素子との間にＸ線を吸収ないし散乱させるファイバオプティクスプレートが設けられる。
【００１１】
しかし、ファイバオプティクスプレートにより光検出素子の損傷が低減されるものの、逆にＸ線反応蛍光体において変換された可視光が特に赤外領域よりも短波長の領域においてファイバオプティクスプレートにより吸収されるため、Ｘ線検出器の感度の低下に繋がるという問題がある。
【００１２】
このため、３００−４００ＫｅＶの高エネルギのイリジウム等のγ線源を放射線源とする配管検査等の工業検査には、放射線反応蛍光体と工業用放射線フィルムで構成される放射線検出器を用いた放射線非破壊検査装置により放射線透過試験が行われる。
【００１３】
そして、必要に応じて被検体を撮影した工業用放射線フィルムがスキャナでデジタルラジオグラフィに変換されてデータ処理される。
【００１４】
また、工業用Ｘ線フィルムで可視光を撮影する際、撮影条件の指標としてペネトラメータが同時に撮影され、ペネトラメータを指標として配管等の被検体が検査される。
【００１５】
【特許文献１】
特開２００２−１５６４５６号公報
【００１６】
【特許文献２】
特開２００２−０２２８３５号公報
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の工業用の放射線非破壊検査装置においては、工業用放射線フィルムの現像を行った後でなければ、被検体の画像を得ることができないのみならず、被検体の撮影に失敗した場合には、再度撮影が必要となるため、現場において撮影時にリアルタイムあるいは迅速に被検体を検査し、被検体の品質および機能を判断することができない。
【００１８】
また、工業用放射線フィルムとペネトラメータを用いた検査画像の判定には多くの経験が必要とされ、検査を実施できる人が限定される。このため、被検体を撮影しても判断に時間を要し、現場における効率的な被検体の検査を実施することができない。
【００１９】
一方、放射線検出器を工業用放射線フィルムの代わりに光検出素子で構成する場合には、高エネルギの放射線から光検出素子の損傷を回避させるために遮蔽用のファイバオプティクスプレート等の光学素子を設ける必要があり、放射線検出器の感度の低下に繋がるため、被検体の撮影に時間を要する。
【００２０】
さらに、工業用のみならず特に医療用で放射線非破壊検査を行う場合には、放射線検出器の感度が低く、被検体の撮影に時間がかかると被検体である患者の被曝量が増加するという問題が生じるため、放射線検出器の感度を向上させて被検体の撮影時間を短くすることが重要となる。
【００２１】
本発明はかかる従来の事情に対処するためになされたものであり、Ｘ線等の放射線を被検体に照射し、被検体を透過した放射線をより高感度で検出することにより、被検体を破壊することなくより短時間で検査することが可能な放射線非破壊検査装置を提供することを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る放射線非破壊検査装置は、上述の目的を達成するために、請求項１に記載したように、被検体に放射線を照射する放射線源と、前記被検体を透過した放射線を検出する平面状の放射線検出器と、この平面状の放射線検出器と前記放射線源を移動させる移動機構と、この移動機構に接続される情報制御サーバとを具備してなる放射線非破壊検査装置であって、前記平面状の放射線検出器は、容器状の遮蔽材の内部に電気回路を備えるとともに、前記被検体に近い側から順に、前記被検体を透過した放射線を受けて赤色領域の可視光を発生させる赤色タイプの蛍光体と、この蛍光体により発生した可視光を伝送しかつ前記蛍光体を透過した放射線を吸収する光学素子と、この光学素子により伝送された可視光を受光して電気信号に変換することにより前記被検体の画像情報を得る受光素子とを備え、かつ前記赤色タイプの蛍光体は前記放射線源側に放射線の検出面を形成する一方、前記遮蔽材により遮蔽されるように構成され、前記放射線源は、放射線を発生させる照射ヘッドと、前記照射ヘッドの近傍に移動可能に設けられて放射線の照射位置を調節するマスク用治具と、前記照射ヘッドに電力を供給する高圧電源および前記照射ヘッドを冷却する冷却ユニットを備えた放射線コントローラと、前記照射ヘッドと前記放射線コントローラとを接続する油冷ホースおよび電源ケーブルとを備え、前記移動機構は、走行手段と、前記放射線源と前記平面状の放射線検出器とを一体的に互いの相対位置を変えることなく移動させる関節機構を有するアームとを備え、前記情報制御サーバは、制御情報の入力を受付け、この制御情報をもとに前記移動機構を制御して前記放射線源と前記平面状の放射線検出器の間に前記被検体が配置されるように位置決めを行う移動機構制御手段と、前記制御情報をもとに前記放射線コントローラを制御する放射線制御手段と、前記平面状の放射線検出器からの画像情報の入力を受付ける画像入力手段と、前記画像情報をもとに前記被検体の画像を表示する画像出力手段と、前記画像情報をもとに前記被検体の欠陥部を判別しその判別結果を前記画像出力手段に出力させる欠陥部表示手段とを備えてなることを特徴とするものである。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明に係る放射線非破壊検査装置の実施の形態について添付図面を参照して説明する。
【００２５】
図１は本発明に係る放射線非破壊検査装置の第１の実施形態を示す構成図である。
【００２６】
放射線非破壊検査装置１は、放射線であるＸ線Ｅを被検体の一例である配管２に向けて放射する放射線発生装置を構成する放射線源であるＸ線源３と、配管２を透過したＸ線Ｅを検出する放射線検出器としての平面検出器４とを具備する。
【００２７】
Ｘ線源３はＸ線発生装置を構成しており、Ｘ線Ｅを放射するための照射ヘッド５とこの照射ヘッド５を油冷ないし制御するための放射線コントローラの一例としてのＸ線コントローラ６と、Ｘ線コントローラ６からの高電圧印加によりＸ線を生成するＸ線管７とを具備する。このため、照射ヘッド５およびＸ線管７とＸ線コントローラ６とはフレキシブルガイドホース８により保護された油冷ホース９および電源ケーブル１０を介して接続される。Ｘ線源３の照射ヘッド５にはＸ線管７が設けられ、Ｘ線管７からＸ線Ｅが放射される。さらに、照射ヘッド５には油冷循環パイプ１１が設けられ、この油冷循環パイプ１１に油冷ホース９が接続される。
【００２８】
そして、Ｘ線源３の照射ヘッド５は、配管２の検査部位にＸ線管７を向けてＸ線Ｅを照射可能な向き及び位置で配置される一方、平面検出器４は、Ｘ線源３から配管２に照射されて透過したＸ線Ｅを検出することができる位置、すなわち配管２を挟んでＸ線源３に対向する位置に設けられる。
【００２９】
平面検出器４は容器状の遮蔽材１２の内部に電気回路１３を設けた構成である。この、電気回路１３は遮蔽材１２によりＸ線Ｅから遮蔽されて保護される。さらに、平面検出器４のＸ線源３側における所要の位置には、Ｘ線源３側から板状のシンチレータ１４、光学素子の一例であるファイバオプティックプレート（Fiber optic plate）１５、受光素子の一例であるＣＭＯＳ（相補型金属酸化膜半導体：Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサ１６が重ね合わさった状態で設けられる。
【００３０】
そして、平面検出器４のシンチレータ１４のＸ線源３側の面はＸ線検出面１７を形成し、このＸ線検出面１７がＸ線Ｅの進行方向に対して所要の角度、例えば垂直となる向きとなるように平面検出器４が配置される。
【００３１】
また、Ｘ線源３の照射ヘッド５に設けられたＸ線管７近傍にはマスク用治具１８が移動可能に設けられる。マスク用治具１８は例えば、所要の貫通孔あるいはスリットを有する板状あるいはブロック状の鉛シャッタにより構成される。さらに、マスク用治具１８の貫通孔あるいはスリットのサイズは調整可能であり、このマスク用治具１８を移動させるとともに貫通孔あるいはスリットのサイズを調整することにより、Ｘ線源３から照射されるＸ線Ｅの領域を調節することができるように構成される。
【００３２】
尚、マスク用治具１８が設けられる位置は、Ｘ線管７近傍に限らずＸ線Ｅの照射経路上であれば任意である。
【００３３】
さらに、平面検出器４とＸ線源３の照射ヘッド５との間すなわちＸ線Ｅの照射経路上には、検査の際、配管２の所要の部位のサイズを判断し校正するためのペネトラメータ１９が設けられる。このペネトラメータ１９は、例えば１ｃｍ間隔のメモリを有するメジャーで構成される。そして、ペネトラメータ１９は、Ｘ線源３から配管２に向かって照射されたＸ線Ｅの一部が透過して平面検出器４において検出可能な位置に配置される。
【００３４】
次にＸ線源３の詳細構成および機能について説明する。
【００３５】
図２は、図１に示すＸ線源３の詳細構成の一例を示す正面図、図３は図２に示すＸ線コントローラ６の上面図、図４は図２に示すＸ線コントローラ６の左側面図である。
【００３６】
Ｘ線源３はＸ線Ｅを放射するための照射ヘッド５、Ｘ線管７およびＸ線コントローラ６を具備する。そして、照射ヘッド５およびＸ線管７とＸ線コントローラ６とはフレキシブルガイドホース８により保護された油冷ホース９および電源ケーブル１０を介して接続される。
【００３７】
Ｘ線源３のＸ線コントローラ６には、照射ヘッド５の運転状態を制御するための高圧電源２０が備えられる。そしてこの高圧電源２０は電源ケーブル１０を介して照射ヘッド５に接続され、遠隔から電力を負荷することにより照射ヘッド５におけるＸ線管７のオンオフ操作を行うことができるように構成される。
【００３８】
一方、照射ヘッド５からＸ線Ｅが放射される際には熱が生じて照射ヘッド５が加熱される。そこで、照射ヘッド５を冷却するための冷却ユニット２１がＸ線コントローラ６に併設される。Ｘ線コントローラ６と冷却ユニット２１は単一の樹脂カバー２２により保護されて一体化される。
【００３９】
また、Ｘ線コントローラ６に設けられた冷却ユニット２１は、ポンプ２３、ラジエータ２４およびファン２５を具備する。冷却ユニット２１のポンプ２３は油冷ホース９を介して照射ヘッド５と接続され、ポンプ２３から絶縁性の冷却油２６が油冷ホース９を介して照射ヘッド５に与えられて照射ヘッド５が冷却されるように構成される。
【００４０】
さらに、照射ヘッド５を冷却することにより加熱された冷却油２６は再び油冷ホース９を介して冷却ユニット２１のラジエータ２４に導かれ、ファン２５の作用により空冷される。冷却ユニット２１のラジエータ２４で空冷された冷却油２６は再び冷却ユニット２１のポンプ２３に導かれる。
【００４１】
すなわち、照射ヘッド５は、冷却ユニット２１および油冷ホース９を循環する冷却油２６により冷却されるように構成される。ただし、冷却油２６の代わりに絶縁性の水やその他の液体、気体を用いてもよい。
【００４２】
一方、Ｘ線源３の照射ヘッド５は、小型の例えば縦寸法がｌ_１＝３００ｍｍ、横寸法がｗ_１＝２１０ｍｍ、厚さがｔ_１＝８５ｍｍの板状とされ、照射ヘッド５の運搬を容易にすることができるのみならず、被検査体となる配管２が狭隙部に存在しても容易に照射ヘッド５を配管２近傍に配置できるように構成される。さらに、照射ヘッド５にはＸ線管７が設けられ、Ｘ線管７からは所要のビーム開き角度αの例えば３２．０度のＸ線Ｅを放射させることができる。
【００４３】
また、照射ヘッド５の配置をより容易にするために、照射ヘッド５とＸ線コントローラ６とを接続する油冷ホース９および電源ケーブル１０を保護するためのフレキシブルガイドホース８は小径、例えばφ＝４０ｍｍとされる。
【００４４】
尚、照射ヘッド５のＸ線管７以外の構成部分をＸ線コントローラ６に備える一方、照射ヘッド５をＸ線管７のみで構成することにより、照射ヘッド５をさらに小型化することも可能である。
【００４５】
すなわち、Ｘ線源３は、電力を負荷するための高圧電源２０と照射ヘッド５を冷却するための冷却ユニット２１とをＸ線Ｅの放射により加熱され、冷却が必要であるため小型化が困難な照射ヘッド５から切離し、別々の構成としてフレキシブルガイドホース８介して接続することにより照射ヘッド５の小型化を可能とする構成である。
【００４６】
このため、照射ヘッド５のケースに用いられる鉛遮蔽体の量が低減されて照射ヘッド５の総合重量を減少させることが可能となる。
【００４７】
さらに、Ｘ線源３は、高圧電源２０および冷却ユニット２１を一体化することにより、構成部品数の低減を図ったものである。
【００４８】
次に平面検出器４の具体的な形状例および各構成の機能について説明する。
【００４９】
図５は図１に示す平面検出器４の具体的な寸法および形状の一例を示す正面図であり、図６は図５に示す平面検出器４の左側面図である。
【００５０】
平面検出器４は例えば、図５および図６に示す寸法および形状で構成される。
【００５１】
平面検出器４は、例えば縦寸法がｌ_２＝１７８ｍｍ、横寸法がｗ_２＝１２５ｍｍ、厚さ寸法がｔ_２＝２３ｍｍの板状に構成される。そして、平面検出器４のＸ線源３側の面の所要の位置、例えば図５において右上部分にシンチレータ１４が設けられ、シンチレータ１４によりＸ線検出面１７が形成される。
【００５２】
平面検出器４のシンチレータ１４により形成されるＸ線検出面１７は、例えば縦寸法ｌ_３が７５ｍｍで横寸法ｗ_３が５０ｍｍの長方形状平面とされ、平面検出器４はこのＸ線検出面１７のエリアにおいてＸ線Ｅを受けることにより検出することができるように構成される。
【００５３】
平面検出器４のシンチレータ１４は、Ｘ線Ｅを受けると反応して発光する蛍光体を具備する。シンチレータ１４はＸ線Ｅを受けると可視光に変換し、変換した可視光を平面検出器４のファイバオプティックプレート１５に与える機能を有する。
【００５４】
ただし、このときシンチレータ１４においてＸ線Ｅの一部は可視光に変換されずに透過して平面検出器４のファイバオプティックプレート１５に入射する。
【００５５】
平面検出器４のファイバオプティックプレート１５は、例えば石英ファイバで構成された光ファイバを束ねることにより形成される。そして、ファイバオプティックプレート１５は、シンチレータ１４がＸ線Ｅを受けることにより生じた可視光を受けるとともに平面検出器４のＣＭＯＳセンサ１６に伝送して与える一方、シンチレータ１４を透過したＸ線Ｅを吸収し、あるいは散乱させる機能を有する。
【００５６】
さらに、平面検出器４のＣＭＯＳセンサ１６は、ファイバオプティックプレート１５から受けた可視光を受光して電気信号に変換し、変換した電気信号を平面検出器４の遮蔽材１２内部の電気回路１３に与える機能を有する。すなわちＣＭＯＳセンサ１６は、ファイバオプティックプレート１５から受けた可視光をデジタル画像情報に変換することができる。
【００５７】
平面検出器４の遮蔽材１２内部の電気回路１３は、ＣＭＯＳセンサ１６から受けたデジタル画像情報である電気信号を画像表示可能な情報に処理し、図示しないモニタに送信する機能を有する。そして、図示しないモニタにおいて、被検体である配管２の内部構造、欠陥等の形状の画像を得ることができるように構成される。
【００５８】
尚、平面検出器４のシンチレータ１４に強度のＸ線Ｅが入射すると、シンチレータ１４において高強度の可視光が変換される。そして、シンチレータ１４において変換された高強度の可視光はファイバオプティックプレート１５を経由した後、ＣＭＯＳセンサ１６において乱反射し、モニタで得られる結像をにじませるいわゆるハレーションが引き起こされる。
【００５９】
そこで、図１に示すようにＸ線源３のＸ線管７近傍に設けられたマスク用治具１８によりＸ線源３から照射されるＸ線Ｅの領域が配管２の形状に応じて調節され、Ｘ線源３から照射されるＸ線Ｅが、配管２を経由せずに平面検出器４のシンチレータ１４に到達しないように調節されて、ハレーションの発生が抑制される。
【００６０】
また、Ｘ線源３から照射されるＸ線Ｅが配管２を経由しても、配管２を構成する部材の厚さが薄くＸ線Ｅの透過率が大きい部位と、配管２を構成する部材の厚さが厚くＸ線Ｅの透過率が小さい部位とが混在する場合において、Ｘ線Ｅの透過率が小さい部位に照射するＸ線Ｅの強度を合わせると、Ｘ線Ｅの透過率が大きい部位を透過したＸ線Ｅの強度が強くなってハレーションが引き起こされる要因となる。
【００６１】
このため、被検体のＸ線Ｅの透過率が小さい部位においてもマスク用治具１８を調節することにより、被検体を透過してシンチレータ１４に到達するＸ線Ｅの強度が適宜調節される。
【００６２】
すなわち、平面検出器４は、シンチレータ１４においてＸ線Ｅを受けて可視光に変換し、変換された可視光をＣＭＯＳセンサ１６において受光するとともに電気信号に変換して電気回路１３に与える構成である。そして、電気回路１３において電気信号に変換されたＸ線Ｅを画像表示可能な情報に処理して図示しないモニタに送信する構成である。
【００６３】
さらにこのとき、ＣＭＯＳセンサ１６にＸ線Ｅが入射するとＣＭＯＳセンサ１６が損傷し、ＣＭＯＳセンサ１６の感度が低下する恐れがあるため、ＣＭＯＳセンサ１６とシンチレータ１４との間に、放射線吸収ないし散乱メンバーとしてのファイバオプティックプレート１５を設け、ファイバオプティックプレート１５によりシンチレータ１４を透過したＸ線Ｅを吸収し、あるいは散乱させてＣＭＯＳセンサ１６に入射するＸ線Ｅの量を低減させることにより、ＣＭＯＳセンサ１６の損傷を抑制する構成である。
【００６４】
ここで、シンチレータ１４を透過したＸ線Ｅはファイバオプティックプレート１５に入射するが、ファイバオプティックプレート１５を構成する石英ファイバ等の光ファイバにＸ線Ｅやγ線等の放射線が照射されると光ファイバのカラーセンタが変わり、光ファイバすなわちファイバオプティックプレート１５において吸収される放射線の波長領域が変化する。
【００６５】
図７は、放射線を照射する前後における光ファイバに入射した光の波長と光ファイバに入射した光の相対吸収率との関係を示す図である。
【００６６】
図７において、横軸は光ファイバに入射した光の波長を示し、縦軸は光ファイバに入射した光の相対吸収率を示す。図７中、一点鎖線は光ファイバに放射線を照射する前における光ファイバによる光の相対吸収率曲線Ａを示し、実線は光ファイバに放射線を照射した後における光ファイバによる光の相対吸収率曲線Ｂを示す。
【００６７】
図７の光ファイバに放射線を照射する前の光ファイバによる光の相対吸収率曲線Ａによれば、光ファイバの相対吸収率は光の波長が短くなるにつれて増加し、特に光の波長が４５０ｎｍよりも短波長となり紫外領域に近づくにつれて著しく光の吸収率が増加している。
【００６８】
一方、光ファイバに放射線を照射した後における光ファイバによる光の相対吸収率曲線Ｂによれば、光ファイバの相対吸収率は光の波長が短くなるにつれて増加するものの、光ファイバに放射線を照射する前の光ファイバによる光の相対吸収率よりも増加している。すなわち、光ファイバに放射線を照射することにより光ファイバの光の吸収率が増加し、光の透過率が減少したことが分かる。
【００６９】
また、光ファイバに放射線を照射した後の光の相対吸収率曲線Ｂによれば、光の相対吸収率は、光の波長が６００ｎｍ付近となる場合において極大値となり光ファイバに放射線を照射することによる光の吸収率の増加量が顕著であることが分かる。
【００７０】
さらに、光の波長が７００ｎｍ付近となる場合において、放射線を照射した後の光ファイバの光の相対吸収率は極小値となるのみならず、光ファイバに放射線を照射することによる光の吸収率の増加量が他の光の波長領域よりも著しく少ないことが分かる。
【００７１】
一方、ＣＭＯＳセンサ１６あるいはＣＣＤ（Charge coupled device）センサ等の半導体受光素子が光を受光する際の感度は、受光する光の波長に依存する。
【００７２】
図８は、ＣＣＤセンサの感度とＣＣＤセンサが受光する光の波長との関係を示す図である。
【００７３】
図８において、縦軸はＣＣＤセンサの相対感度を示し、横軸はＣＣＤセンサが受光する光の波長を示す。さらに、図８の実線は赤色領域の光に高感度を有するＣＣＤセンサのＣＣＤセンサ感度特性曲線Ｃを示し、一点鎖線は緑色領域の光に高感度を有するＣＣＤセンサのＣＣＤセンサ感度特性曲線Ｄを示す。
【００７４】
図８に示す各ＣＣＤセンサのそれぞれのＣＣＤセンサ感度特性曲線Ｃ、Ｄは、いずれも同様な傾向を示し、ＣＣＤセンサが受光する光の波長が４５０ｎｍから７００ｎｍ程度の範囲となる場合に、相対感度が増加し最大値あるいは極大値となるが、相対感度の最大値とそのときの光の波長が相違する。
【００７５】
すなわち、実線で示すＣＣＤセンサ感度特性曲線Ｃから赤色領域の光に高感度を有するＣＣＤセンサの相対感度は、光の波長が６５０ｎｍ程度である赤色領域の光を受光する場合において最大値となる一方、一点鎖線で示すＣＣＤセンサ感度特性曲線Ｄから緑色領域の光に高感度を有するＣＣＤセンサの相対感度は、光の波長が５００ｎｍ程度の緑色領域の光を受光する場合において最大値となることが分かる。
【００７６】
さらに、各ＣＣＤセンサ感度特性曲線Ｃ、Ｄの最大値を比較すると、赤色領域の光に高感度を有するＣＣＤセンサの相対感度のほうが、緑色領域の光に高感度を有するＣＣＤセンサの相対感度よりも良好であることが分かる。
【００７７】
加えて、４５０ｎｍ程度から６５０ｎｍ程度の範囲における波長の可視光に対しては、赤色領域の光に高感度を有するＣＣＤセンサの相対感度が、常に緑色領域の光に高感度を有するＣＣＤセンサの相対感度の最大値よりも大きい。
【００７８】
したがって、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ１６等の半導体受光素子が光を受光する際の感度は、半導体受光素子が受光する光が赤色領域である場合のほうが、緑色領域あるいはさらに短波長の青色領域の光を受光する場合よりも良好であることが理解できる。
【００７９】
以上のことから、放射線非破壊検査装置１の平面検出器４においては、ファイバオプティックプレート１５にＸ線Ｅが照射されてもファイバオプティックプレート１５の光の透過率の低下量が小さくかつＣＭＯＳセンサ１６の感度が良好となる光の波長領域をシンチレータ１４から発生させるために、シンチレータ１４には、Ｘ線Ｅを受けると赤色領域で発光する蛍光体、すなわち赤色タイプの蛍光体が使用される。
【００８０】
さらに、この赤色タイプの蛍光体に、ランタノイド元素列の元素、例えばユウロピウム（Ｅｕ）元素等の賦活剤を所要量添加することにより蛍光体から生じる光の波長を調整し、ファイバオプティックプレート１５における光の吸収率のより小さい可視光を発生させることが可能となる。
【００８１】
賦活剤としてユウロピウム（Ｅｕ）を蛍光体に添加すると賦活剤が添加されない場合には本来禁制遷移の励起レベルで蛍光体の結晶場を励起させることが可能となる。例えば、ユウロピウム（Ｅｕ）を添加した蛍光体においては、式（１）ないし式（２）に示す励起により式（１）ないし式（２）に示す波長の光を発光させることができる。
【００８２】
【数１】

【００８３】
一方、半導体受光素子には、受光する光の波長に対する感度特性が赤色領域と異なるＣＣＤセンサ、ＣＭＯＳセンサ１６あるいはＴＦＴ（Thin Film Transistor）型センサ等の光電変換素子がある。これらの光電変換素子には、例えば、赤色領域の波長の光に対する感度と同等以上の感度を赤色領域近傍の波長の光あるいは緑色領域の波長に光に対して有するものがある。
【００８４】
そこで、光の各波長領域に感度を有する半導体受光素子の感度特性に対応させるため、赤色タイプの蛍光体に添加する賦活剤の濃度を調節することにより緑色成分や青色成分の量を加減することができる。
【００８５】
赤色タイプの蛍光体に添加する賦活剤の例としては、ユウロピウム（Ｅｕ）の他に、緑色成分を主成分とする光を発光させることができるテルビウム（Ｔｂ）やプラセオジム（Ｐｒ）等のランタノイド元素が挙げられる。
【００８６】
次に放射線非破壊検査装置１の作用について説明する。
【００８７】
Ｘ線源３の照射ヘッド５が、被検体である配管２の検査部位にＸ線管７を向けてＸ線Ｅを照射可能な向き及び位置で配置される。照射ヘッド５は高圧電源２０と冷却ユニット２１から分離されて構成され、小型化されているため、配管２が狭隙部であっても容易に配置することができる。
【００８８】
一方、照射ヘッド５から配管２に照射されて透過したＸ線Ｅを検出することができる位置、すなわち配管２を挟んで照射ヘッド５に対向する位置に平面検出器４が設けられる。このとき、平面検出器４のシンチレータ１４のＸ線源３側の面であるＸ線検出面１７は、Ｘ線Ｅの進行方向に対して所要の角度、例えば垂直となる向きとされる。
【００８９】
また、照射ヘッド５のＸ線管７近傍には所要の貫通孔あるいはスリットを有する板状あるいはブロック状のマスク用治具１８が移動可能に設けられる。マスク用治具１８の貫通孔あるいはスリットのサイズを調整することにより、照射ヘッド５から照射されるＸ線Ｅの領域が調節され、平面検出器４におけるハレーションの発生が抑制される。
【００９０】
さらに、平面検出器４と照射ヘッド５との間には、検査の際、配管２の所要の部位のサイズを判断し校正するためのペネトラメータ１９が設けられる。
【００９１】
次に、Ｘ線源３のＸ線コントローラ６が具備している高圧電源２０から照射ヘッド５に電源ケーブル１０を介して電力が与えられ、照射ヘッド５のＸ線管７からＸ線Ｅが配管２に向かって照射される。このとき、Ｘ線Ｅの領域はマスク用治具１８により調節される。
【００９２】
一方、Ｘ線源３の冷却ユニット２１と照射ヘッド５との間を油冷ホース９を介して循環する冷却油２６により、Ｘ線Ｅの発生に伴って加熱された照射ヘッド５が冷却される。
【００９３】
さらに、Ｘ線源３の照射ヘッド５から配管２に照射され、配管２を透過したＸ線Ｅは平面検出器４のシンチレータ１４に入射する。このとき、Ｘ線源３の照射ヘッド５から照射されたＸ線Ｅの一部は、ペネトラメータ１９を透過して平面検出器４のシンチレータ１４に入射する。
【００９４】
平面検出器４のシンチレータ１４は、赤色タイプの蛍光体を具備し、さらに、この赤色タイプの蛍光体には、ユウロピウム（Ｅｕ）元素等の賦活剤が所要量添加され、ファイバオプティックプレート１５における光の吸収率がより小さく、かつＣＭＯＳセンサ１６の感度がより良好となる波長領域の可視光を発生させるように調整されている。このため、シンチレータ１４の蛍光体は、Ｘ線Ｅを受けると反応してファイバオプティックプレート１５における光の吸収率がより小さく、かつＣＭＯＳセンサ１６の感度がより良好となる波長領域の赤色領域の可視光を発生させる。そして、発生した赤色領域の可視光は、シンチレータ１４を透過したＸ線Ｅとともにファイバオプティックプレート１５に入射する。
【００９５】
平面検出器４のファイバオプティックプレート１５は、シンチレータ１４から受けた赤色領域の可視光とシンチレータ１４を透過したＸ線Ｅとを受けると、赤色領域の可視光をＣＭＯＳセンサ１６に伝送して与える一方、Ｘ線Ｅを吸収し、あるいは散乱させる。このため、ＣＭＯＳセンサ１６に入射するＸ線Ｅの量が低減され、ＣＭＯＳセンサ１６の損傷が抑制される。
【００９６】
このとき、ファイバオプティックプレート１５にＸ線Ｅが照射されることによりファイバオプティックプレート１５の可視光の吸収率が増加する。このため、ファイバオプティックプレート１５において可視光の一部も吸収されるが、可視光はファイバオプティックプレート１５における光の吸収率がより小さい赤色領域に調整されており、他の領域の可視光よりも吸収率が少ないため、より強い光量の可視光がファイバオプティックプレート１５を透過しＣＭＯＳセンサ１６に伝送される。
【００９７】
平面検出器４のＣＭＯＳセンサ１６は、ファイバオプティックプレート１５から赤色領域の可視光を受光すると電気信号のデジタル画像情報に変換し、変換したデジタル画像情報を電気回路１３に与える。ここで、ＣＭＯＳセンサ１６は、緑色領域の可視光に高感度を有するＣＣＤセンサよりも相対感度が良好な赤色領域の可視光に感度を有するＣＭＯＳセンサ１６であり、かつＣＭＯＳセンサ１６の感度がより良好となる波長領域に調整された赤色領域の可視光が受光されるため、より良好な感度で可視光が電気信号に変換される。
【００９８】
さらに、電気回路１３は、ＣＭＯＳセンサ１６から受けたデジタル画像情報を画像表示可能な情報に処理し、図示しないモニタに送信する。
【００９９】
この結果、図示しないモニタにおいて、被検体である配管２の内部構造、欠陥等の形状の画像を破壊することなく得ることができる。さらに、モニタには配管２の画像とともにペネトラメータ１９の画像が表示されるため、ペネトラメータ１９を利用して、配管２の欠陥部等の所要部位におけるサイズを求めることができる。
【０１００】
次に、放射線非破壊検査装置１で得られる画像の例について説明する。
【０１０１】
図９は、図１に示す放射線非破壊検査装置１で配管２の溶接部にＸ線Ｅを照射することにより得られた画像の一例を示す図である。
【０１０２】
図９に示すように放射線非破壊検査装置１により配管２を透過したＸ線Ｅを可視光に変換して得られた画像が、図示しないモニタに表示される。図９から、配管２の溶接部に溶接の溶け込み不足を確認することができる。
【０１０３】
また、図９において中央部には、配管２の検査をする際に配管２の妥当性を確認するためのペネトラメータ１９の画像３０が配管２とともに水平方向に撮影されて表示されているため、このペネトラメータ１９の画像３０のメモリの間隔と平面検出器４の測定画素数の間隔とに基づいて配管２の欠陥部等の任意の部位の寸法をより高精度で校正して求めることができる。
【０１０４】
このため、配管２の溶接部において溶け込み不足となっている部位の大きさは１ｍｍ程度であるという結果を得ることができる。
【０１０５】
すなわち放射線非破壊検査装置１は、平面検出器４のＣＭＯＳセンサ１６とシンチレータ１４との間にファイバオプティックプレート１５を設けてＸ線Ｅを吸収させることにより、ＣＭＯＳセンサ１６に入射するＸ線Ｅの量を低減させて損傷を抑制し、ＣＭＯＳセンサ１６の感度の低下を回避させる一方、シンチレータ１４に赤色タイプの蛍光体を設け、ファイバオプティックプレート１５にＸ線Ｅが入射してファイバオプティックプレート１５における可視光の透過率が減少してもより可視光の透過率の減少量が小さくかつＣＭＯＳセンサ１６の感度がより良好な赤色領域の可視光を発生させることにより、より良好な感度で被検体の画像を得るものである。
【０１０６】
また、例えば配管２のような狭間部に配置された被検体であっても、容易に被検体にＸ線Ｅを照射できるようにするために、Ｘ線源３の照射ヘッド５を高圧電源２０と冷却ユニット２１から分離して構成することにより小型化したものである。
【０１０７】
放射線非破壊検査装置１では、被検体に照射されて被検体を透過したＸ線Ｅをより高感度で精度よく効率的に可視光ないしデジタル画像情報に変換して画像化することができる。このため、より低エネルギないし低線量のＸ線Ｅで短時間に被検体の撮像が可能となる。
【０１０８】
さらに、放射線非破壊検査装置１では、ＣＭＯＳセンサ１６により可視光を受光して現像することなくデジタル画像情報に変換する構成であるため、被検体に照射されて被検体を透過したＸ線Ｅをより短時間で画像化できる。
【０１０９】
このため、特に医療用の被破壊検査の場合には、被検体である患者の被曝量を低減させることができる。
【０１１０】
一方、工業用の被破壊検査の場合には、従来は放射線源から被検体に照射されて透過したＸ線ＥをＸ線フィルムで可視光を受光して現像させる方法により非破壊検査が行われていたため、Ｘ線フィルムの現像や乾燥に長時間要し、検査結果をリアルタイムに得ることが不可能であった。さらに、被検体のＸ線撮影に失敗した場合には、再度撮影が必要となり検査時間及び検査労力の増加要因となっていた。
【０１１１】
しかし、放射線非破壊検査装置１では、ＣＭＯＳセンサ１６により可視光を受光して現像することなくデジタル画像情報に変換する構成であるため、被検体の検査現場においてリアルタイムあるいは迅速に検査結果を得るとともに検査結果を判断することができる。
【０１１２】
また、放射線非破壊検査装置１では、ＣＭＯＳセンサ１６に入射するＸ線Ｅの量が低減されるため、ＣＭＯＳセンサ１６のＸ線Ｅによる損傷が抑制され、ＣＭＯＳセンサ１６の寿命を増加させることができる。
【０１１３】
また、放射線非破壊検査装置１では、例えば配管２のような狭間部に配置された被検体であっても、容易に被検体にＸ線Ｅを照射して非破壊的に被検体を検査することができる。
【０１１４】
図１０は本発明に係る放射線非破壊検査装置の第２の実施形態を示す構成図である。
【０１１５】
図１０に示された、放射線非破壊検査装置１Ａでは、平面検出器４とＸ線源３とを一体化するとともに移動機構４０に設け、さらにこの移動機構４０に情報制御サーバ４１とモニタ４２を備えたクライアント４３を接続した構成が図１に示す放射線非破壊検査装置１と相違している。平面検出器４とＸ線源３の構成および作用については図１に示す放射線非破壊検査装置１と実質的に異ならないため同符号を付して説明を省略する。
【０１１６】
放射線非破壊検査装置１Ａは、多関節アーム４４を備えた移動機構４０を有する。移動機構４０は走行手段、例えば車輪４５を備えており任意方向に移動可能に構成される。さらに、移動機構４０の多関節アーム４４は、単一あるいは複数の関節部分４６を有するアーム状の構成であり、この多関節アーム４４の所要の位置、例えば多関節アーム４４の先端部分に平面検出器４とＸ線源３の照射ヘッド５とが位置決めされて一体に固定される。
【０１１７】
そして、平面検出器４とＸ線源３の照射ヘッド５の相対的な位置関係が幾何学的に一定とされ、一体化された平面検出器４および照射ヘッド５が互いの相対的な位置関係を変えることなく任意の向き及び高さとなるように位置決めすることができるように構成される。
【０１１８】
さらに、Ｘ線源３のＸ線コントローラ６は、任意の位置例えば、移動機構４０に内蔵され、遠隔からＸ線源３の照射ヘッド５の冷却およびＸ線Ｅのオンオフ等の操作を可能に構成し、同時に照射ヘッド５が小型化される。
【０１１９】
また、平面検出器４とＸ線源３とを備えた移動機構４０には、情報制御サーバ４１が接続され、情報制御サーバ４１には任意数のモニタ４２を備えたクライアント４３がそれぞれ接続されて任意の場所に設けられる。
【０１２０】
一方、平面検出器４とＸ線源３の照射ヘッド５との間には、マスク用治具１８が移動可能に設けられ、Ｘ線源３の照射ヘッド５から照射されるＸ線Ｅの領域を調節することによりハレーションが生じないように構成される。尚、マスク用治具１８を制御するために別途、アーム等の制御機構を移動機構４０に設けてもよい。
【０１２１】
また、平面検出器４とＸ線源３の照射ヘッド５との間、例えば照射ヘッド５には、検査の際、配管２の所要の部位のサイズを判断し校正するためのペネトラメータ１９が設けられる。
【０１２２】
図１１は図１０に示す放射線非破壊検査装置１Ａの移動機構４０に接続される情報制御サーバ４１の機能ブロック図である。
【０１２３】
情報制御サーバ４１は、移動機構制御手段４１ａ、放射線制御手段４１ｂ、画像入力手段４１ｃ、画像出力手段４１ｄ、放射線照射表示手段４１ｅ、欠陥部表示手段４１ｆ、欠陥部寸法算出手段４１ｇ、欠陥部基準値表示手段４１ｈ、欠陥部判定手段４１ｉ、基準画像表示手段４１ｊ、欠陥部情報ファイル編集手段４１ｋ、通信手段４１ｌを具備する。
【０１２４】
情報制御サーバ４１の移動機構制御手段４１ａは、クライアント４３から入力された制御情報により遠隔から移動機構４０の車輪４５および多関節アーム４４を制御し、平面検出器４とＸ線源３とを所要の位置に所要の向きで位置決めする機能を有する。
【０１２５】
情報制御サーバ４１の放射線制御手段４１ｂは、クライアント４３から入力された制御情報により遠隔からＸ線源３のＸ線コントローラ６を制御し、照射ヘッド５から放射されるＸ線ＥおよびＸ線源３の照射ヘッド５を冷却するための冷却ユニット２１のオンオフ等の操作を行う機能を有する。
【０１２６】
情報制御サーバ４１の画像入力手段４１ｃは、平面検出器４の電気回路１３から被検体の画像情報である電気信号を入力して画像出力手段４１ｄ、放射線照射表示手段４１ｅ、欠陥部表示手段４１ｆおよび基準画像表示手段４１ｊに与える機能を有する。
【０１２７】
情報制御サーバ４１の画像出力手段４１ｄは、画像入力手段４１ｃから受けた被検体の画像情報をモニタ４２に与えることにより表示させる機能を有する。
【０１２８】
また、移動機構４０や情報制御サーバ４１あるいはその他の任意の場所には、表示器の例として任意数のランプ４７およびブザー４８が設けられる。
【０１２９】
そして、情報制御サーバ４１の放射線照射表示手段４１ｅは、画像入力手段４１ｃから被検体の画像情報を受けるとランプ４７およびブザー４８に動作指令情報を与える機能を有する。
【０１３０】
ランプ４７は、情報制御サーバ４１の放射線照射表示手段４１ｅから動作指令情報を受けると点灯ないし点滅するように構成され、ランプ４７の点灯ないし点滅により作業者は平面検出器４がＸ線Ｅを検出している状態であることを知ることができる。一方、ブザー４８は放射線照射表示手段４１ｅから動作指令情報を受けると動作音を発生させるように構成され、作業者はブザー４８の動作音により平面検出器４がＸ線Ｅを検出している状態であることを知ることができる。
【０１３１】
すなわち、作業者を被曝から回避させるために、ランプ４７の点灯ないし点滅およびブザー４８の動作音により、Ｘ線源３からＸ線Ｅが照射されている状態であることを作業者が知ることができるように構成される。
【０１３２】
また、情報制御サーバ４１の欠陥部表示手段４１ｆは、画像入力手段４１ｃから被検体の画像情報を受けると、この画像情報に基づいて自動的に被検体の欠陥部を判別する機能と、判別した結果、欠陥部が存在する場合には欠陥部をマーキング表示するためのマーキング情報を作成して欠陥部情報ファイルを作成し、モニタ４２に表示させる機能を有する。
【０１３３】
欠陥部表示手段４１ｆによる被検体の欠陥部を判別する方法としては、例えば画像情報の濃淡を数値化し、所定の基準値と比較することにより欠陥部の有無および範囲を判別する方法が挙げられる。
【０１３４】
さらに、欠陥部表示手段４１ｆは、被検体に欠陥部が存在する場合には、被検体の画像情報とともに欠陥部情報ファイルを欠陥部寸法算出手段４１ｇに与える機能を有する。
【０１３５】
情報制御サーバ４１の欠陥部寸法算出手段４１ｇは、欠陥部表示手段４１ｆから被検体の画像情報および欠陥部情報ファイルを受けると、被検体の欠陥部の面積や任意方向の長さ等の寸法を算出する機能、算出した被検体の欠陥部の寸法を欠陥部情報ファイルに書き込むとともに、欠陥部情報ファイルをモニタ４２に表示する機能および被検体の欠陥部の寸法情報を加えた欠陥部情報ファイルを欠陥部基準値表示手段４１ｈに与える機能を有する。
【０１３６】
情報制御サーバ４１の欠陥部基準値表示手段４１ｈには、予め被検体の部位に応じた欠陥部の寸法の品質および機能に対する良否の判定基準値である寸法基準値情報が保存される。そして、欠陥部寸法算出手段４１ｇから被検体の欠陥部の寸法情報を含む欠陥部情報ファイルを受けると、被検体の欠陥部に応じた欠陥部の寸法基準値情報を欠陥部情報ファイルに追加して欠陥部判定手段４１ｉに与えるとともにモニタ４２に表示する機能を有する。
【０１３７】
このため、作業者は、欠陥部基準値表示手段４１ｈによりモニタ４２に表示された欠陥部情報ファイルの被検体の欠陥部の寸法情報と寸法基準値情報とを比較することにより、被検体の欠陥部が所要の品質および機能を具備しているか否かを判断することができる。
【０１３８】
情報制御サーバ４１の欠陥部判定手段４１ｉは、欠陥部基準値表示手段４１ｈから受けた被検体の欠陥部の寸法情報と寸法基準値情報とを比較することにより、被検体の欠陥部が被検体の品質および機能に影響を与えるか否か、すなわち検査結果の良否を自動的に判定する機能と、被検体の欠陥部の寸法が寸法基準値の範囲外であり被検体が不良と判断された場合には、ランプ４７およびブザー４８に動作指令情報を与える機能を有する。
【０１３９】
ランプ４７およびブザー４８は、欠陥部判定手段４１ｉから動作指令情報を受けるとそれぞれ点灯あるいは点滅ないし動作音を発生させるように構成され、作業者は、ランプ４７およびブザー４８の点灯あるいは点滅ないし動作音により被検体の良否を知ることができる。
【０１４０】
情報制御サーバ４１の基準画像表示手段４１ｊには、例えば予め被検体の各部位における欠陥が存在しない正常な状態の画像情報が基準画像情報として保存される。基準画像表示手段４１ｊは、画像入力手段４１ｃから被検体の画像情報を受けると、受けた画像情報に相当する被検体の部位における基準画像情報をモニタ４２に表示させる機能を有する。
【０１４１】
被検体の基準画像情報は、前回あるいは最近被検体を検査した際の被検体の画像情報や被検体の使用開始時における未使用状態の画像情報とすることにより、経年変化のように次第に被検体の品質や機能が劣化する場合の判断が容易となる。
【０１４２】
すなわち、基準画像情報は、Ｘ線Ｅによる撮影で得られた画像情報の比較対象となる画像情報であれば任意である。
【０１４３】
このため、作業者は、画像出力手段４１ｄによりモニタ４２に表示された被検体の検査による撮影結果である画像情報と基準画像表示手段４１ｊにより表示された基準画像情報とを比較することにより、被検体が所要の品質および機能を具備しているか否かを判断することができる。
【０１４４】
情報制御サーバ４１の欠陥部情報ファイル編集手段４１ｋは、欠陥部情報ファイルに任意の記録内容を書き込んで情報を追加する機能を有する。このため、作業者は、基準画像情報と測定して得られた画像情報とを比較して被検体が所要の品質および機能を具備しているか否かを判断する際、判断が困難な場合や特記事項がある場合には状況を文章として記録することができる。
【０１４５】
情報制御サーバ４１の通信手段４１ｌは、欠陥部情報ファイルおよび配管２の画像情報を所要の場所に設けられたクライアント４３に送受信する機能を有する。このため、被検体の判断が困難であっても、被検体の状況を記録した編集後の欠陥部情報ファイルおよび配管２の画像情報を所要の判断技術を有する検査員や監視員あるいは被検体の製造工場の技術者が有するクライアント４３に送信することにより遠隔から被検体の品質および機能をより適切かつ迅速に判断することができるように構成される。
【０１４６】
次に、放射線非破壊検査装置１Ａの作用について説明する。
【０１４７】
図１２は、図１０に示す放射線非破壊検査装置１Ａにより被検体の検査をする際の流れを示すフローチャートである。
【０１４８】
まずステップＳ１において、クライアント４３から制御情報を入力して情報制御サーバ４１の移動機構制御手段４１ａにより移動機構４０の車輪４５および多関節アーム４４を遠隔制御することにより、被検体である配管２にＸ線Ｅを照射し、かつ配管２を透過したＸ線Ｅを検出可能な位置に一体化された平面検出器４とＸ線源３の照射ヘッド５とを位置決めする。
【０１４９】
さらに、平面検出器４とＸ線源３の照射ヘッド５との間にマスク用治具１８を設け、マスク用治具１８を調節することにより、Ｘ線源３の照射ヘッド５から照射されるＸ線Ｅの領域および平面検出器４に到達するＸ線Ｅの強度が調整されてハレーションの発生が抑制される。
【０１５０】
また、平面検出器４とＸ線源３の照射ヘッド５との間、例えばＸ線源３の照射ヘッド５には、検査の際、配管２の所要の部位のサイズを判断し校正するためのペネトラメータ１９が設けられる。
【０１５１】
次に、ステップＳ２では、クライアント４３から制御情報を入力して情報制御サーバ４１の放射線制御手段４１ｂによりＸ線源３のＸ線コントローラ６を制御することによりＸ線源３の照射ヘッド５からＸ線Ｅを配管２に向かって放射させ、かつ冷却ユニット２１を作動させて照射ヘッド５を冷却する。
【０１５２】
このため、ステップＳ３において、平面検出器４により配管２を透過したＸ線Ｅが検出されて可視光に変換された後、さらに電気回路１３において画像情報の電気信号に変換される。
【０１５３】
そして、ステップＳ４では、情報制御サーバ４１の画像入力手段４１ｃが、平面検出器４の電気回路１３から配管２の画像情報である電気信号を入力して画像出力手段４１ｄ、放射線照射表示手段４１ｅ、欠陥部表示手段４１ｆおよび基準画像表示手段４１ｊに与える。
【０１５４】
さらに、ステップＳ５では、画像出力手段４１ｄは、画像入力手段４１ｃから受けた配管２の画像情報をモニタ４２に与えることにより表示させる一方、放射線照射表示手段４１ｅは、画像入力手段４１ｃから被検体の画像情報を受けるとランプ４７およびブザー４８に動作指令情報を与え、ランプ４７およびブザー４８を作動させる。このため、作業者は、Ｘ線源３の照射ヘッド５からＸ線Ｅが放射されていることを知ることができるとともに、放射されたＸ線Ｅにより撮影された配管２の画像を遠隔からモニタ４２で見ることができる。
【０１５５】
また、ステップＳ６において、欠陥部表示手段４１ｆが、画像入力手段４１ｃから受けた画像情報に基づいて自動的に配管２の欠陥部を自動判別し、欠陥部をマーキング表示するためのマーキング情報を作成して欠陥部情報ファイルを作成する。そして、欠陥部表示手段４１ｆにより作成された欠陥部情報ファイルおよび配管２の画像情報は欠陥部寸法算出手段４１ｇおよびモニタ４２に与えられ、モニタ４２において配管２の欠陥部がマーキング表示される。
【０１５６】
このため、作業者はモニタ４２から配管２の画像を検討して判断することなく容易に配管２の欠陥部を確認することができる。さらに、モニタ４２には配管２の画像とともにペネトラメータ１９の画像が表示されるため、作業者は配管２の欠陥部の大きさを把握することができる。
【０１５７】
そして、ステップＳ７では、欠陥部寸法算出手段４１ｇが、欠陥部表示手段４１ｆから受けた欠陥部情報ファイルおよび配管２の画像情報から配管２の欠陥部の面積や任意方向の寸法等の大きさを自動計算して欠陥部情報ファイルに書き込むとともに、欠陥部情報ファイルをモニタ４２および欠陥部基準値表示手段４１ｈに与える。このため作業者は、モニタ４２から配管２の欠陥部の大きさを容易に知ることができる。
【０１５８】
さらに、ステップＳ８では、欠陥部基準値表示手段４１ｈが、欠陥部寸法算出手段４１ｇから受けた配管２の欠陥部の寸法情報を含む欠陥部情報ファイルに基づいて、欠陥部が存在する配管２の部位における欠陥部の判定基準値である寸法基準値情報を欠陥部情報ファイルに追加して欠陥部判定手段４１ｉに与えるとともにモニタ４２に表示させる。
【０１５９】
このため、作業者は配管２の欠陥部の大きさとともに寸法基準値をモニタ４２で確認し、比較することにより配管２の欠陥部が所要の品質および機能を具備しているか否かを検討することができる。
【０１６０】
そして、ステップＳ９では、欠陥部判定手段４１ｉが、欠陥部基準値表示手段４１ｈから受けた欠陥部情報ファイルに基づいて配管２の欠陥部の大きさと寸法基準値とを比較することにより、配管２の欠陥部が配管２の品質および機能に影響を与えるか否か、すなわち検査結果の良否を自動的に判定する。そして、配管２の欠陥部の寸法が寸法基準値の範囲外であり配管２が不良と判断された場合には、ランプ４７およびブザー４８に動作指令情報を与え、ランプ４７およびブザー４８を作動させる。
【０１６１】
このため、作業者はランプ４７およびブザー４８の作動により配管２の欠陥部が配管２の品質および機能に影響を与えるものであることを容易に知ることができる。
【０１６２】
一方、ステップＳ１０では、例えば配管２の経年変化が検査され、基準画像表示手段４１ｊが、画像入力手段４１ｃから受けた配管２の画像情報に基づいて検査部位における欠陥が存在しない正常な状態の基準画像情報をモニタ４２に表示させる。
【０１６３】
このため、作業者は画像出力手段４１ｄによりモニタ４２に表示された配管２の撮影結果である画像情報と基準画像表示手段４１ｊにより表示された基準画像情報とを比較することにより、配管２が所要の品質および機能を具備しているか否かを判断することができる。
【０１６４】
さらに、ステップＳ１１において、作業者がモニタ４２に表示された配管２の画像情報からでは、配管２の品質および機能の判断が困難な場合や特記事項がある場合には欠陥部情報ファイル編集手段４１ｋにより状況を文章として欠陥部情報ファイルに記録し、欠陥部情報ファイルおよび配管２の画像情報を通信手段４１ｌにより配管２の製造工場の技術者が有するクライアント４３に送信する。
【０１６５】
このため、配管２の製造工場の技術者により欠陥部情報ファイルおよび配管２の画像情報が検討され、配管２の品質および機能が遠隔から迅速に判断される。そして、熟練技術を要することなく作業者はより短時間かつ適切に配管２の検査結果を得ることができる。
【０１６６】
図１３は、図１０に示す放射線非破壊検査装置１Ａで配管２の溶接部にＸ線Ｅを照射することにより得られた画像の一例を示す図である。
【０１６７】
図１３に示すように、被検体である配管２の画像がモニタ４２に表示される。配管２には欠陥部が自動的に判別されて確認されたため、四角形の枠で欠陥部がマーキング５０されている。さらに、配管２の欠陥部の縦方向、横方向、斜方向の寸法と面積とが自動計算されて欠陥部情報ファイル５１が作成され、作成された欠陥部情報ファイル５１が２００２０８３０のようなファイル名とともに配管２の欠陥部の近傍に表示されている。
【０１６８】
さらに、欠陥部情報ファイル５１の表示内容と配管２の欠陥部に設けられたマーキング５０が例えばｐ１というような記号により関連付けられ、欠陥部の位置と大きさの対応が明確化される。
【０１６９】
このため、配管２に欠陥部が複数箇所ある場合には、欠陥部の位置と大きさの対応が明確となり、より容易に配管２の検査を実施して記録を保存することができる。
【０１７０】
すなわち、放射線非破壊検査装置１Ａは、平面検出器４とＸ線源３の照射ヘッド５とを多関節アーム４４を備えた移動機構４０に一体化して固定するとともに、移動機構４０を制御することにより遠隔から平面検出器４とＸ線源３の照射ヘッド５との相対的な位置関係を一定としつつ平面検出器４とＸ線源３の照射ヘッド５とを容易に位置決めできるように構成したものである。
【０１７１】
さらに、平面検出器４で得られた被検体の画像を自動的に判定することにより、あるいは画像の判断を支援することにより熟練技術を要することなく、異なる作業者であってもより均一で適切な検査結果を得ることができるように構成したものである。
【０１７２】
放射線非破壊検査装置１Ａでは、遠隔操作により被検体の放射線による非破壊検査が実施できるため、作業者の被曝を低減させることができる。さらに、Ｘ線源３から放射されるＸ線Ｅのオンオフ操作を遠隔から電源のオンオフ操作により行えるため、Ｘ線源３の管理が容易となる。
【０１７３】
また、放射線非破壊検査装置１Ａでは、平面検出器４とＸ線源３の照射ヘッド５との相対的な位置関係が一定であるため、位置決めがより容易でありかつより正確で適切な強度でＸ線を被検体に照射することができる。このため、より高感度で適切な被検体の画像を得ることができる。
【０１７４】
さらに、同一の被検査体を複数回検査する場合に、常に平面検出器４とＸ線源３の照射ヘッド５との相対的な位置条件が一定でるため、互いに比較が容易な検査結果をそれぞれ得ることができる。このため、検査結果の判断が容易となる。
【０１７５】
また、放射線非破壊検査装置１Ａでは、被検体のＸ線画像を現像することなくデジタル画像情報に変化し、かつ変換したデジタル画像情報の濃淡等の条件から被検体の欠陥部を自動的に判別するため、作業者が欠陥部の有無を判断することなく被検体の欠陥部を検出することが可能となる。
【０１７６】
一般に配管２を検査する場合には、配管２の差込不足や溶接部の溶け込み不足の有無が検査対象となり、これら検査対象に応じて検査項目や機能の有無を判断する際の欠陥部の大きさ等の基準が異なる。検査対象に応じた判断基準を作業者が記憶することは困難であり、作業者は、検査対象に応じた判断基準を検査ごとに確認する必要があった。
【０１７７】
さらに、判断基準により作業者が判断するため、作業者によって判断結果にバラツキが生じるのみならず適切な判断基準の選択ミスによる判断ミスが生じる恐れがあった。
【０１７８】
しかし、放射線非破壊検査装置１Ａでは、被検体の欠陥部を自動的にマーキング表示するのみならず欠陥部の大きさを自動計算し、さらに計算した欠陥部の大きさと欠陥部が存在する部位における寸法基準値とを比較することにより被検体の良否を判断するため、専門的な知識や熟練技能を有さない一般の作業者であってもより容易に被検体を検査することができる。
【０１７９】
そして、被検体の欠陥部の状態を適切に把握してバラツキがなくより均一な被検体の検査結果を自動的に精度よく効率的に得ることができる。
【０１８０】
また、放射線非破壊検査装置１Ａでは、被検体の欠陥部が寸法基準値を満たさない場合には、ランプ４７およびブザー４８を作動させるため、作業者は被検体に不良部が存在することを確実かつ容易にて知ることができる。
【０１８１】
また、放射線非破壊検査装置１Ａでは、例えば被検体の経年変化を検査するような被検体の時間的な変化を比較することが必要な場合に、前回あるいは最近被検体を検査した際の被検体の画像情報や被検体の使用開始時における未使用状態の画像情報で構成される基準画像情報と撮影で得られた画像情報を比較することができる。このため、作業者は腐食の発生や異物の存在等の変化を容易に確認して被検体が所要の品質および機能を具備しているか否かを判断することができる。
【０１８２】
さらに、作業者が被検体の画像情報からでは、被検体の品質および機能の判断が困難な場合には、被検体の画像情報や被検体の欠陥部を示す欠陥部情報ファイルを技術者に迅速に送信して、技術者による適切な判断が可能となる。
【０１８３】
このため工業利用に限らず、医療診断用放射線撮影をはじめとする各種の放射線撮影において検査ミスの発生を抑制し、検査情報をより高精度で多く得ることが可能である。
【０１８４】
また、Ｘ線Ｅやγ線等の放射線は肉眼でとらえることができないため、十分な被曝回避手段を設ける必要がある。Ｘ線源３からＸ線Ｅを放射させる場合には、Ｘ線源３に電源を入れたときのみＸ線Ｅが放射されるが、特にγ線源からγ線を放射させる場合には、一旦γ線がγ線源格納ユニットから放出されると線量計でモニタ４２しないとγ線の存在を知ることができない。
【０１８５】
しかし、放射線非破壊検査装置１Ａでは、Ｘ線Ｅが放射されている場合に、ランプ４７およびブザー４８を作動させるため、作業者は放射線が放射されていることを確実かつ容易に知ることが可能となり、作業者の被曝を容易に回避させることができるのみならず、平面検出器４への強度のＸ線Ｅの入射を回避させて平面検出器４のＸ線Ｅによる損傷を抑制することができる。
【０１８６】
尚、放射線非破壊検査装置１Ａにおいて、放射線源としてＸ線源３の代わりにγ線を放射するγ線源を使用し、放射線としてγ線を被検体に照射し、被検体を透過したγ線を検出することにより被検体を検査するように構成してもよい。
【０１８７】
また、放射線非破壊検査装置１Ａにおいて、情報制御サーバ４１全体あるいは一部と移動機構４０とを一体に構成してもよい。逆に、移動機構４０に設けられたＸ線コントローラ６を、移動機構４０とは別々に構成してもよい。
【０１８８】
また、放射線非破壊検査装置１に情報制御サーバ４１を接続する構成としてもよく、さらに情報制御サーバ４１を従来の任意の放射線非破壊検査装置１に接続してもよい。
【０１８９】
また、放射線非破壊検査装置１Ａにおいて、放射線照射表示手段４１ｅは、平面検出器４のＣＭＯＳセンサ１６等の任意の構成あるいは放射線源と連動して放射線が放射されている状態であることを検知するように構成してもよい。
【０１９０】
また、放射線非破壊検査装置１Ａにおいて、欠陥部判定手段４１ｉの動作指令情報を受けるランプ４７およびブザー４８と、放射線照射表示手段４１ｅから動作指令情報を受けるランプ４７およびブザー４８とを別々に構成してもよく、さらに必要に応じて任意数箇所設けることができる一方、逆にランプ４７およびブザー４８を設けなくてもよい。
【０１９１】
【発明の効果】
本発明に係る放射線非破壊検査装置においては、Ｘ線等の放射線を被検体に照射し、被検体を透過した放射線をより高感度で検出することにより、被検体を破壊することなくより短時間で精度よく非破壊検査をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る放射線非破壊検査装置の第１の実施形態を示す構成図。
【図２】図１に示すＸ線源の詳細構成の一例を示す正面図。
【図３】図２に示すＸ線コントローラの上面図。
【図４】図２に示すＸ線コントローラの左側面図。
【図５】図１に示す平面検出器の具体的な寸法および形状の一例を示す正面図。
【図６】図５に示す平面検出器の左側面図。
【図７】放射線を照射する前後における光ファイバに入射した光の波長と光ファイバに入射した光の相対吸収率との関係を示す図。
【図８】ＣＣＤセンサの感度とＣＣＤセンサが受光する光の波長との関係を示す図。
【図９】図１に示す放射線非破壊検査装置で配管の溶接部にＸ線を照射することにより得られた画像の一例を示す図。
【図１０】本発明に係る放射線非破壊検査装置の第２の実施形態を示す構成図。
【図１１】図１０に示す放射線非破壊検査装置の移動機構に接続される情報制御サーバの機能ブロック図。
【図１２】図１０に示す放射線非破壊検査装置により被検体の検査をする際の流れを示すフローチャート。
【図１３】図１０に示す放射線非破壊検査装置で配管の溶接部にＸ線を照射することにより得られた画像の一例を示す図。
【符号の説明】
１、１Ａ放射線非破壊検査装置
２配管
３Ｘ線源
４平面検出器
５照射ヘッド
６Ｘ線コントローラ
７Ｘ線管
８フレキシブルガイドホース
９油冷ホース
１０電源ケーブル
１１油冷循環パイプ
１２遮蔽材
１３電気回路
１４シンチレータ
１５ファイバオプティックプレート
１６ＣＭＯＳセンサ
１７Ｘ線検出面
１８マスク用治具
１９ペネトラメータ
２０高圧電源
２１冷却ユニット
２２樹脂カバー
２３ポンプ
２４ラジエータ
２５ファン
２６冷却油
３０ペネトラメータの画像
４０移動機構
４１情報制御サーバ
４１ａ移動機構制御手段
４１ｂ放射線制御手段
４１ｃ画像入力手段
４１ｄ画像出力手段
４１ｅ放射線照射表示手段
４１ｆ欠陥部表示手段
４１ｇ欠陥部寸法算出手段
４１ｈ欠陥部基準値表示手段
４１ｉ欠陥部判定手段
４１ｊ基準画像表示手段
４１ｋ欠陥部情報ファイル編集手段
４１ｌ通信手段
４２モニタ
４３クライアント
４４多関節アーム
４５車輪
４６関節部分
４７ランプ
４８ブザー
５０マーキング
５１欠陥部情報ファイル
ＥＸ線
Ａ相対吸収率曲線
Ｂ相対吸収率曲線
ＣＣＣＤセンサ感度特性曲線
ＤＣＣＤセンサ感度特性曲線[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention irradiates a subject with radiation such as X-rays and detects the radiation transmitted through the subject without destroying the subject. Radiation nondestructive inspection equipment About.
[0002]
[Prior art]
When radiation such as X-rays or γ-rays passes through the subject, conditions such as the wavelength and amount of radiation absorbed or scattered by the object differ depending on the type of substance constituting the subject and the shape of the object.
[0003]
Therefore, conventionally, as a radiography or non-destructive radiography method that measures the internal state without destroying the subject, radiation that has passed through the object, such as a method of diagnosing the internal state of a human body by X-ray photography. The image was recorded on a recording medium such as a photo, video tape, digital file, etc., and the object was damaged, changed due to aging or movement of the object, filled inside the container-like object There is a method of grasping the shape and amount of another object.
[0004]
Conventionally, a radiation nondestructive inspection apparatus used for medical diagnosis or industrial nondestructive inspection includes a radiation source such as an X-ray source or a γ-ray source and a radiation detector such as an X-ray detector or a γ-ray detector. Is provided with a subject interposed therebetween, and radiation transmitted through the subject is detected by a radiation detector to obtain a transmission image of the subject.
[0005]
The X-ray detector is composed of a radiation intensifying screen and an X-ray film. X-rays that have passed through the subject are converted to visible light in the X-ray reaction phosphor of the radiation intensifying screen, and the converted visible light is guided to the X-ray film to blacken the silver particles on the X-ray film. By doing so, a transmission image of the subject is obtained.
[0006]
As an X-ray reaction phosphor of the X-ray detector, for example, a material (Gd containing terbium as an activator in gadolinium oxysulfide) ₂ O ₂ A green type phosphor such as S: Tb) is used.
[0007]
On the other hand, another configuration of the X-ray detector includes a CCD (Charge coupled device) camera instead of the X-ray film. In an X-ray detector using a CCD camera, X-rays transmitted through a subject are converted into visible light by an X-ray reaction phosphor, and the converted visible light is digitally detected as an electrical signal by a light detection element.
[0008]
However, when a CCD camera is used, in order to obtain an image of the CCD element, a relatively long distance is required between the lens of the CCD camera and the X-ray reaction phosphor, which increases the size of the X-ray detector. There is a problem that it is difficult to apply in a narrow and connected area.
[0009]
Therefore, in addition to the CCD camera, a planar X-ray detector is provided with a TFT (Thin Film Transistor) element or a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) sensor, and an X-ray reaction phosphor. There is one that converts the visible light converted into an electric signal by a TFT element or a CMOS sensor, and one that converts an X-ray directly into an electric current by providing an amorphous selenium thin film.
[0010]
Here, when a high energy X-ray enters the light detection element, the light detection element may be damaged. Therefore, in an industrial X-ray detector using a high energy X-ray, the light detection element is damaged. In order to reduce this, a fiber optics plate that absorbs or scatters X-rays is provided between the X-ray reaction phosphor and the light detection element.
[0011]
However, although the damage to the light detection element is reduced by the fiber optics plate, the visible light converted by the X-ray reaction phosphor is absorbed by the fiber optics plate particularly in the shorter wavelength region than the infrared region. There is a problem that the sensitivity of the X-ray detector is reduced.
[0012]
For this reason, in an industrial inspection such as a pipe inspection using a γ-ray source such as iridium having a high energy of 300 to 400 KeV as a radiation source, radiation using a radiation detector composed of a radiation reactive phosphor and an industrial radiation film is used. A radiation transmission test is performed by a nondestructive inspection device.
[0013]
Then, if necessary, an industrial radiation film obtained by photographing the subject is converted into digital radiography by a scanner and processed.
[0014]
Further, when imaging visible light with an industrial X-ray film, a penetrometer is simultaneously photographed as an index of imaging conditions, and a subject such as a pipe is inspected using the penetrometer as an index.
[0015]
[Patent Document 1]
JP 2002-156456 A
[0016]
[Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-022835
[0017]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional industrial radiation nondestructive inspection apparatus, not only after the development of the industrial radiation film, it is not only possible to obtain an image of the subject, but also when imaging of the subject fails In this case, since imaging is required again, it is impossible to determine the quality and function of the subject by examining the subject in real time or quickly at the time of imaging at the site.
[0018]
In addition, a lot of experience is required to determine an inspection image using an industrial radiation film and a penetrometer, and the number of people who can perform the inspection is limited. For this reason, even if the subject is imaged, it takes time to make a determination, and the subject cannot be efficiently examined on site.
[0019]
On the other hand, when the radiation detector is constituted by a light detection element instead of an industrial radiation film, an optical element such as a fiber optic plate for shielding is provided in order to avoid damage to the light detection element from high-energy radiation. This is necessary and leads to a decrease in sensitivity of the radiation detector, so that it takes time to image the subject.
[0020]
Furthermore, when performing non-destructive radiation inspection not only for industrial use but especially for medical use, the sensitivity of the radiation detector is low, and if the subject takes a long time, the exposure dose of the patient as the subject increases. Since problems arise, it is important to improve the sensitivity of the radiation detector and shorten the imaging time of the subject.
[0021]
The present invention has been made in order to cope with such a conventional situation. The subject is destroyed by irradiating the subject with radiation such as X-rays and detecting the radiation transmitted through the subject with higher sensitivity. Inspection in less time Radiation nondestructive inspection equipment The purpose is to provide.
[0022]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a radiation nondestructive inspection apparatus according to the present invention detects a radiation source that irradiates a subject with radiation, and radiation that has passed through the subject, as described in claim 1. With a planar radiation detector A moving mechanism for moving the radiation detector, the radiation source, and an information control server connected to the moving mechanism; Equipped with A radiation nondestructive inspection device The planar radiation detector is: With an electrical circuit inside the container-shaped shielding material, and in order from the side closer to the subject, A red-type phosphor that receives radiation transmitted through the subject and generates visible light in a red region; and an optical element that transmits visible light generated by the phosphor and absorbs radiation transmitted through the phosphor. A light receiving element that obtains image information of the subject by receiving visible light transmitted by the optical element and converting it into an electrical signal; And while the red type phosphor forms a radiation detection surface on the radiation source side, it is configured to be shielded by the shielding material, The radiation source includes an irradiation head that generates radiation, and a mask jig that is movably provided in the vicinity of the irradiation head and adjusts the irradiation position of the radiation. , A radiation controller including a high-voltage power supply for supplying power to the irradiation head and a cooling unit for cooling the irradiation head, an oil cooling hose and a power cable connecting the irradiation head and the radiation controller, and The moving mechanism includes traveling means and an arm having a joint mechanism that moves the radiation source and the planar radiation detector integrally without changing the relative position of each other, and the information control server includes: Moving mechanism control that receives input of control information and controls the moving mechanism based on the control information to position the subject between the radiation source and the planar radiation detector Means, radiation control means for controlling the radiation controller based on the control information, image input means for receiving input of image information from the planar radiation detector, and the object to be received based on the image information. Image output means for displaying an image of the specimen, and defect display means for discriminating a defective portion of the subject based on the image information and outputting the discrimination result to the image output means. It is characterized by this.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
According to the present invention Radiation nondestructive inspection equipment Embodiments will be described with reference to the accompanying drawings.
[0025]
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of a radiation nondestructive inspection apparatus according to the present invention.
[0026]
The radiation nondestructive inspection apparatus 1 includes an X-ray source 3 that is a radiation source that constitutes a radiation generating apparatus that emits X-ray E that is radiation toward a pipe 2 that is an example of a subject, and an X that is transmitted through the pipe 2. And a flat detector 4 as a radiation detector for detecting the line E.
[0027]
The X-ray source 3 constitutes an X-ray generator, an irradiation head 5 for emitting X-rays E, and an X-ray controller 6 as an example of a radiation controller for oil cooling or controlling the irradiation head 5 And an X-ray tube 7 for generating X-rays by applying a high voltage from the X-ray controller 6. For this reason, the irradiation head 5, the X-ray tube 7 and the X-ray controller 6 are connected via the oil cooling hose 9 and the power cable 10 protected by the flexible guide hose 8. The irradiation head 5 of the X-ray source 3 is provided with an X-ray tube 7, and X-rays E are emitted from the X-ray tube 7. Further, the irradiation head 5 is provided with an oil cooling circulation pipe 11, and an oil cooling hose 9 is connected to the oil cooling circulation pipe 11.
[0028]
The irradiation head 5 of the X-ray source 3 is arranged in a direction and position where the X-ray tube 7 is directed to the inspection site of the pipe 2 and can be irradiated with the X-ray E, while the flat detector 4 is an X-ray source. 3 is provided at a position where the X-ray E transmitted through the pipe 2 can be detected, that is, at a position facing the X-ray source 3 across the pipe 2.
[0029]
The flat detector 4 has a configuration in which an electric circuit 13 is provided inside a container-shaped shielding material 12. The electric circuit 13 is shielded and protected from the X-ray E by the shielding material 12. Further, at a required position on the X-ray source 3 side of the flat detector 4, a plate-like scintillator 14 from the X-ray source 3 side, a fiber optic plate 15 as an example of an optical element, and a light receiving element A CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) sensor 16 as an example is provided in a state of being overlaid.
[0030]
The surface of the scintillator 14 of the flat detector 4 on the X-ray source 3 side forms an X-ray detection surface 17, and this X-ray detection surface 17 is at a required angle, for example, perpendicular to the traveling direction of the X-ray E. The flat detector 4 is arranged so as to be oriented as follows.
[0031]
Further, in the vicinity of the X-ray tube 7 provided in the irradiation head 5 of the X-ray source 3, a mask is used. Healing A tool 18 is movably provided. For mask Healing The tool 18 is constituted by, for example, a plate-shaped or block-shaped lead shutter having a required through hole or slit. Furthermore, for mask Healing The size of the through-hole or slit of the tool 18 can be adjusted. Healing The X-ray E region irradiated from the X-ray source 3 can be adjusted by moving the tool 18 and adjusting the size of the through hole or slit.
[0032]
For mask Healing The position at which the tool 18 is provided is not limited to the vicinity of the X-ray tube 7 and may be any position as long as it is on the X-ray E irradiation path.
[0033]
Further, a penetrometer for judging and calibrating the size of a required part of the pipe 2 at the time of inspection between the flat detector 4 and the irradiation head 5 of the X-ray source 3, that is, on the X-ray E irradiation path. 19 is provided. The penetrometer 19 is constituted by a measure having a memory having an interval of 1 cm, for example. The penetrometer 19 is disposed at a position where a part of the X-ray E irradiated from the X-ray source 3 toward the pipe 2 can be transmitted and detected by the flat detector 4.
[0034]
Next, the detailed configuration and function of the X-ray source 3 will be described.
[0035]
2 is a front view showing an example of a detailed configuration of the X-ray source 3 shown in FIG. 1, FIG. 3 is a top view of the X-ray controller 6 shown in FIG. 2, and FIG. 4 is a left side of the X-ray controller 6 shown in FIG. FIG.
[0036]
The X-ray source 3 includes an irradiation head 5 for emitting X-rays E, an X-ray tube 7 and an X-ray controller 6. The irradiation head 5, the X-ray tube 7 and the X-ray controller 6 are connected via an oil cooling hose 9 and a power cable 10 protected by a flexible guide hose 8.
[0037]
The X-ray controller 6 of the X-ray source 3 is provided with a high-voltage power supply 20 for controlling the operation state of the irradiation head 5. The high-voltage power supply 20 is connected to the irradiation head 5 via the power cable 10 and is configured to be able to turn on / off the X-ray tube 7 in the irradiation head 5 by loading power from a remote location.
[0038]
On the other hand, when X-rays E are emitted from the irradiation head 5, heat is generated and the irradiation head 5 is heated. Therefore, a cooling unit 21 for cooling the irradiation head 5 is provided in the X-ray controller 6. The X-ray controller 6 and the cooling unit 21 are protected and integrated by a single resin cover 22.
[0039]
The cooling unit 21 provided in the X-ray controller 6 includes a pump 23, a radiator 24 and a fan 25. The pump 23 of the cooling unit 21 is connected to the irradiation head 5 through the oil cooling hose 9, and the insulating cooling oil 26 is supplied from the pump 23 to the irradiation head 5 through the oil cooling hose 9 to cool the irradiation head 5. Configured to be.
[0040]
Further, the cooling oil 26 heated by cooling the irradiation head 5 is guided again to the radiator 24 of the cooling unit 21 through the oil cooling hose 9 and is cooled by the action of the fan 25. The cooling oil 26 air-cooled by the radiator 24 of the cooling unit 21 is guided again to the pump 23 of the cooling unit 21.
[0041]
That is, the irradiation head 5 is configured to be cooled by the cooling oil 26 that circulates through the cooling unit 21 and the oil cooling hose 9. However, insulating water, other liquid, or gas may be used instead of the cooling oil 26.
[0042]
On the other hand, the irradiation head 5 of the X-ray source 3 is small, for example, has a vertical dimension of l. ₁ = 300mm, horizontal dimension is w ₁ = 210 mm, thickness is t ₁ = 85 mm plate shape, not only can the transportation of the irradiation head 5 be facilitated, but also the irradiation head 5 can be easily brought near the piping 2 even if the piping 2 to be inspected exists in the narrow gap portion. Configured for placement. Further, the irradiation head 5 is provided with an X-ray tube 7, and X-ray E having a required beam opening angle α of, for example, 32.0 degrees can be emitted from the X-ray tube 7.
[0043]
In order to make the arrangement of the irradiation head 5 easier, the oil cooling hose 9 connecting the irradiation head 5 and the X-ray controller 6 and the flexible guide hose 8 for protecting the power cable 10 have a small diameter, for example, φ = 40 mm.
[0044]
The X-ray controller 6 includes components other than the X-ray tube 7 of the irradiation head 5, and the irradiation head 5 can be further downsized by configuring the irradiation head 5 with only the X-ray tube 7. is there.
[0045]
That is, the X-ray source 3 is heated by the X-ray E radiation by heating the high-voltage power source 20 for loading electric power and the cooling unit 21 for cooling the irradiation head 5, so that it is difficult to reduce the size. The irradiation head 5 can be reduced in size by being separated from the irradiation head 5 and connected through a flexible guide hose 8 as a separate configuration.
[0046]
For this reason, the quantity of the lead shield used for the case of the irradiation head 5 is reduced, and the total weight of the irradiation head 5 can be reduced.
[0047]
Furthermore, the X-ray source 3 is intended to reduce the number of components by integrating the high-voltage power supply 20 and the cooling unit 21.
[0048]
Next, a specific shape example of the flat detector 4 and functions of each component will be described.
[0049]
FIG. 5 is a front view showing an example of specific dimensions and shapes of the flat detector 4 shown in FIG. 1, and FIG. 6 is a left side view of the flat detector 4 shown in FIG.
[0050]
The flat detector 4 is configured with the dimensions and shapes shown in FIGS. 5 and 6, for example.
[0051]
The flat detector 4 has, for example, a vertical dimension of l ₂ = 178mm, horizontal dimension is w ₂ = 125mm, thickness dimension is t ₂ = 23 mm plate shape. A scintillator 14 is provided at a required position on the surface of the flat detector 4 on the X-ray source 3 side, for example, an upper right portion in FIG. 5, and an X-ray detection surface 17 is formed by the scintillator 14.
[0052]
The X-ray detection surface 17 formed by the scintillator 14 of the flat detector 4 has a vertical dimension l, for example. ₃ Is horizontal dimension w is 75mm ₃ Is a rectangular plane of 50 mm, and the flat detector 4 is configured to detect X-ray E in the area of the X-ray detection surface 17.
[0053]
The scintillator 14 of the flat detector 4 includes a phosphor that reacts to emit light when it receives X-rays E. The scintillator 14 has a function of converting X-ray E into visible light and providing the converted visible light to the fiber optic plate 15 of the flat detector 4.
[0054]
However, at this time, a part of the X-ray E passes through the scintillator 14 without being converted into visible light and enters the fiber optic plate 15 of the flat detector 4.
[0055]
The fiber optic plate 15 of the flat detector 4 is formed by bundling optical fibers made of, for example, quartz fibers. The fiber optic plate 15 receives visible light generated by the scintillator 14 receiving the X-ray E and transmits the visible light to the CMOS sensor 16 of the flat detector 4 while absorbing the X-ray E transmitted through the scintillator 14. Or has a function of scattering.
[0056]
Further, the CMOS sensor 16 of the flat detector 4 receives visible light received from the fiber optic plate 15 and converts it into an electric signal, and the converted electric signal is transmitted to the electric circuit 13 inside the shielding member 12 of the flat detector 4. Has the function to give. That is, the CMOS sensor 16 can convert visible light received from the fiber optic plate 15 into digital image information.
[0057]
The electric circuit 13 inside the shielding member 12 of the flat panel detector 4 has a function of processing an electric signal, which is digital image information received from the CMOS sensor 16, into information that can be displayed as an image, and transmitting the information to a monitor (not shown). Then, the monitor (not shown) is configured so that an image having a shape such as an internal structure or a defect of the pipe 2 as a subject can be obtained.
[0058]
When intense X-ray E enters the scintillator 14 of the flat detector 4, high-intensity visible light is converted in the scintillator 14. Then, the high-intensity visible light converted in the scintillator 14 passes through the fiber optic plate 15 and then is irregularly reflected in the CMOS sensor 16 to cause so-called halation that blurs the image formed by the monitor.
[0059]
Therefore, as shown in FIG. 1, for the mask provided near the X-ray tube 7 of the X-ray source 3. Healing The area of the X-ray E irradiated from the X-ray source 3 by the tool 18 is adjusted according to the shape of the pipe 2, and the X-ray E irradiated from the X-ray source 3 does not pass through the pipe 2 and is a flat detector. It adjusts so that it may not reach the scintillator 14 of 4, and generation | occurrence | production of halation is suppressed.
[0060]
Further, even if the X-ray E irradiated from the X-ray source 3 passes through the pipe 2, the member constituting the pipe 2 has a small thickness and the X-ray E has a high transmittance, and the member constituting the pipe 2. When the thickness of the X-ray E irradiates the portion where the transmittance of the X-ray E is small, the transmittance of the X-ray E is large. The intensity of the X-ray E that has passed through the site is increased, causing halation.
[0061]
For this reason, the mask is used even in a region where the X-ray E transmittance of the subject is small. Healing By adjusting the tool 18, the intensity of the X-ray E that passes through the subject and reaches the scintillator 14 is appropriately adjusted.
[0062]
That is, the flat detector 4 is configured to receive X-ray E in the scintillator 14 and convert it into visible light, receive the converted visible light in the CMOS sensor 16, convert it into an electrical signal, and give it to the electrical circuit 13. . Then, the X-ray E converted into an electric signal in the electric circuit 13 is processed into information capable of image display and transmitted to a monitor (not shown).
[0063]
Further, at this time, if the X-ray E enters the CMOS sensor 16, the CMOS sensor 16 may be damaged and the sensitivity of the CMOS sensor 16 may be lowered. Therefore, a radiation absorbing or scattering member is interposed between the CMOS sensor 16 and the scintillator 14. The fiber optic plate 15 is provided, and the X-ray E transmitted through the scintillator 14 is absorbed or scattered by the fiber optic plate 15 to reduce the amount of the X-ray E incident on the CMOS sensor 16. It is the structure which suppresses the damage of.
[0064]
Here, the X-ray E transmitted through the scintillator 14 is incident on the fiber optic plate 15. However, when radiation such as X-ray E or γ-ray is irradiated on an optical fiber such as a quartz fiber constituting the fiber optic plate 15, light is emitted. The color center of the fiber changes, and the wavelength region of the radiation absorbed in the optical fiber, i.e. the fiber optic plate 15, changes.
[0065]
FIG. 7 is a diagram illustrating the relationship between the wavelength of light incident on the optical fiber before and after irradiation with radiation and the relative absorptance of light incident on the optical fiber.
[0066]
In FIG. 7, the horizontal axis indicates the wavelength of light incident on the optical fiber, and the vertical axis indicates the relative absorption rate of light incident on the optical fiber. In FIG. 7, the alternate long and short dash line indicates a relative absorptance curve A of light by the optical fiber before irradiating the optical fiber with radiation, and a solid line indicates a relative absorptance curve B of light by the optical fiber after irradiating the optical fiber with radiation. Indicates.
[0067]
According to the relative absorptance curve A of the optical fiber before irradiating the optical fiber in FIG. 7, the relative absorptance of the optical fiber increases as the wavelength of the light becomes shorter. However, as the wavelength becomes shorter and approaches the ultraviolet region, the light absorption rate is remarkably increased.
[0068]
On the other hand, according to the relative absorptance curve B of light by the optical fiber after irradiating the optical fiber with radiation, although the relative absorptance of the optical fiber increases as the wavelength of light becomes shorter, the optical fiber is irradiated with radiation. It is higher than the relative absorption rate of light by the previous optical fiber. That is, it can be seen that by irradiating the optical fiber with radiation, the light absorptance of the optical fiber increased and the light transmittance decreased.
[0069]
Further, according to the light relative absorptance curve B after irradiating the optical fiber with radiation, the relative absorptance of light becomes a maximum value when the wavelength of light is around 600 nm, and the optical fiber is irradiated with radiation. It can be seen that the increase in the light absorption rate due to is remarkable.
[0070]
Furthermore, when the wavelength of light is around 700 nm, the relative absorptance of light in the optical fiber after irradiation with radiation is not only a minimum value, but also the absorption rate of light by irradiating the optical fiber with radiation. It can be seen that the amount of increase is significantly less than the wavelength range of other light.
[0071]
On the other hand, the sensitivity when a semiconductor light receiving element such as a CMOS sensor 16 or a CCD (Charge coupled device) sensor receives light depends on the wavelength of the received light.
[0072]
FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the sensitivity of the CCD sensor and the wavelength of light received by the CCD sensor.
[0073]
In FIG. 8, the vertical axis represents the relative sensitivity of the CCD sensor, and the horizontal axis represents the wavelength of light received by the CCD sensor. Further, the solid line in FIG. 8 shows the CCD sensor sensitivity characteristic curve C of the CCD sensor having high sensitivity to the light in the red region, and the alternate long and short dash line represents the CCD sensor sensitivity characteristic curve D of the CCD sensor having high sensitivity to the light in the green region. Show.
[0074]
The CCD sensor sensitivity characteristic curves C and D of each CCD sensor shown in FIG. 8 show the same tendency, and the relative sensitivity is obtained when the wavelength of light received by the CCD sensor is in the range of about 450 nm to 700 nm. Increases to a maximum value or a maximum value, but the maximum value of relative sensitivity differs from the wavelength of light at that time.
[0075]
That is, the relative sensitivity of the CCD sensor having high sensitivity to light in the red region from the CCD sensor sensitivity characteristic curve C indicated by the solid line becomes a maximum value when receiving light in the red region having a light wavelength of about 650 nm. The relative sensitivity of a CCD sensor having high sensitivity to light in the green region from the CCD sensor sensitivity characteristic curve D indicated by the alternate long and short dash line may be a maximum value when receiving light in the green region with a light wavelength of about 500 nm. I understand.
[0076]
Further, when comparing the maximum values of the CCD sensor sensitivity characteristic curves C and D, the relative sensitivity of the CCD sensor having high sensitivity to light in the red region is higher than the relative sensitivity of the CCD sensor having high sensitivity to light in the green region. It turns out that it is also favorable.
[0077]
In addition, for visible light having a wavelength in the range of about 450 nm to about 650 nm, the relative sensitivity of the CCD sensor having high sensitivity to light in the red region is always relative to that of the CCD sensor having high sensitivity to light in the green region. Greater than maximum sensitivity.
[0078]
Therefore, the sensitivity when the semiconductor light receiving element such as the CCD sensor or the CMOS sensor 16 receives light is such that the light received by the semiconductor light receiving element is in the red region, the light in the green region or the shorter wavelength blue region. It can be understood that it is better than the case of receiving light.
[0079]
From the above, in the flat detector 4 of the radiation nondestructive inspection apparatus 1, even if the fiber optic plate 15 is irradiated with X-rays E, the decrease in the light transmittance of the fiber optic plate 15 is small, and the CMOS sensor 16. In order to generate a light wavelength region in which the sensitivity of light is good from the scintillator 14, a phosphor that emits light in the red region upon receiving X-ray E, that is, a red type phosphor is used for the scintillator 14.
[0080]
Furthermore, the wavelength of light generated from the phosphor is adjusted by adding a required amount of an activator such as an element of the lanthanoid element array, for example, europium (Eu) element, to the red type phosphor, and the light in the fiber optic plate 15 is adjusted. It becomes possible to generate visible light having a smaller absorption rate.
[0081]
When europium (Eu) is added to the phosphor as an activator, the crystal field of the phosphor can be excited with the excitation level of the forbidden transition when no activator is added. For example, in a phosphor to which europium (Eu) is added, light having a wavelength represented by formula (1) or formula (2) can be emitted by excitation represented by formula (1) or formula (2).
[0082]
[Expression 1]

[0083]
On the other hand, the semiconductor light receiving element includes a photoelectric conversion element such as a CCD sensor, a CMOS sensor 16 or a TFT (Thin Film Transistor) type sensor whose sensitivity characteristic with respect to the wavelength of received light is different from that in a red region. Some of these photoelectric conversion elements have, for example, sensitivity equal to or higher than the sensitivity to light of a wavelength in the red region for light having a wavelength in the vicinity of the red region or light having a wavelength in the green region.
[0084]
Therefore, to adjust the concentration of the activator added to the red type phosphor, the amount of the green component and the blue component can be adjusted in order to correspond to the sensitivity characteristics of the semiconductor light receiving element having sensitivity in each wavelength region of light. Can do.
[0085]
Examples of the activator added to the red-type phosphor include terbium (Tb) and praseodymium (Pr) that can emit light mainly composed of a green component in addition to europium (Eu). Lanthanoid Elements.
[0086]
Next, the operation of the radiation nondestructive inspection apparatus 1 will be described.
[0087]
The irradiation head 5 of the X-ray source 3 is arranged in a direction and position where the X-ray tube 7 can be irradiated with the X-ray tube 7 directed toward the examination site of the pipe 2 that is the subject. Since the irradiation head 5 is configured separately from the high-voltage power supply 20 and the cooling unit 21 and is downsized, the irradiation head 5 can be easily disposed even if the pipe 2 is a narrow gap portion.
[0088]
On the other hand, the flat detector 4 is provided at a position where the X-ray E transmitted through the pipe 2 irradiated from the irradiation head 5 can be detected, that is, at a position facing the irradiation head 5 across the pipe 2. At this time, the X-ray detection surface 17 which is the surface on the X-ray source 3 side of the scintillator 14 of the flat detector 4 is set to a required angle, for example, a direction perpendicular to the traveling direction of the X-ray E.
[0089]
Further, in the vicinity of the X-ray tube 7 of the irradiation head 5, for a plate-like or block-like mask having a required through hole or slit. Healing A tool 18 is movably provided. For mask Healing By adjusting the size of the through hole or slit of the tool 18, the region of the X-ray E irradiated from the irradiation head 5 is adjusted, and the occurrence of halation in the flat detector 4 is suppressed.
[0090]
Further, a penetrometer 19 is provided between the flat detector 4 and the irradiation head 5 for judging and calibrating the size of a required part of the pipe 2 at the time of inspection.
[0091]
Next, power is supplied to the irradiation head 5 from the high voltage power source 20 provided in the X-ray controller 6 of the X-ray source 3 via the power cable 10, and X-ray E is piped from the X-ray tube 7 of the irradiation head 5. 2 is irradiated. At this time, the X-ray E region is for masking. Healing It is adjusted by the tool 18.
[0092]
On the other hand, the irradiation head 5 heated with the generation of the X-ray E is cooled by the cooling oil 26 that circulates between the cooling unit 21 of the X-ray source 3 and the irradiation head 5 through the oil cooling hose 9. .
[0093]
Further, the X-ray E irradiated to the pipe 2 from the irradiation head 5 of the X-ray source 3 and transmitted through the pipe 2 enters the scintillator 14 of the flat detector 4. At this time, part of the X-rays E irradiated from the irradiation head 5 of the X-ray source 3 passes through the penetrometer 19 and enters the scintillator 14 of the flat detector 4.
[0094]
The scintillator 14 of the flat panel detector 4 includes a red-type phosphor. Further, a necessary amount of an activator such as europium (Eu) element is added to the red-type phosphor, and light in the fiber optic plate 15 is added. Is adjusted so as to generate visible light in a wavelength region in which the absorption rate of light is smaller and the sensitivity of the CMOS sensor 16 is better. For this reason, the phosphor of the scintillator 14 reacts when it receives the X-ray E, so that the light absorption rate in the fiber optic plate 15 is smaller, and the sensitivity of the CMOS sensor 16 is better. Generate light. Then, the generated visible light in the red region is incident on the fiber optic plate 15 together with the X-ray E that has passed through the scintillator 14.
[0095]
When the fiber optic plate 15 of the flat detector 4 receives the visible light in the red region received from the scintillator 14 and the X-ray E transmitted through the scintillator 14, it transmits the visible light in the red region to the CMOS sensor 16 for transmission. , X-ray E is absorbed or scattered. For this reason, the amount of X-rays E incident on the CMOS sensor 16 is reduced, and damage to the CMOS sensor 16 is suppressed.
[0096]
At this time, the visible light absorptance of the fiber optic plate 15 is increased by irradiating the fiber optic plate 15 with X-rays E. For this reason, a part of visible light is also absorbed in the fiber optic plate 15, but the visible light is adjusted to a red region where the light absorption rate in the fiber optic plate 15 is smaller, and visible light in other regions. Since the absorption rate is small, a stronger amount of visible light is transmitted through the fiber optic plate 15 and transmitted to the CMOS sensor 16.
[0097]
When the CMOS sensor 16 of the flat panel detector 4 receives visible light in the red region from the fiber optic plate 15, it converts it into digital image information of an electric signal, and gives the converted digital image information to the electric circuit 13. Here, the CMOS sensor 16 is a CMOS sensor 16 that is sensitive to the visible light in the red region and has a higher sensitivity than the CCD sensor that is highly sensitive to the visible light in the green region, and the sensitivity of the CMOS sensor 16 is higher. Since visible light in the red region adjusted to a favorable wavelength region is received, visible light is converted into an electrical signal with better sensitivity.
[0098]
Further, the electric circuit 13 processes the digital image information received from the CMOS sensor 16 into information that can be displayed, and transmits the information to a monitor (not shown).
[0099]
As a result, in a monitor (not shown), it is possible to obtain an image having a shape such as an internal structure or a defect of the pipe 2 as a subject without destroying it. Further, since the image of the penetrometer 19 is displayed together with the image of the pipe 2 on the monitor, the penetrometer 19 can be used to determine the size of a required part such as a defective part of the pipe 2.
[0100]
Next, an example of an image obtained by the radiation nondestructive inspection apparatus 1 will be described.
[0101]
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of an image obtained by irradiating the welded portion of the pipe 2 with X-rays E using the radiation nondestructive inspection apparatus 1 illustrated in FIG. 1.
[0102]
As shown in FIG. 9, an image obtained by converting the X-ray E transmitted through the pipe 2 into visible light by the radiation nondestructive inspection apparatus 1 is displayed on a monitor (not shown). From FIG. 9, it is possible to confirm the lack of welding penetration into the welded portion of the pipe 2.
[0103]
Further, in FIG. 9, the image 30 of the penetrometer 19 for confirming the validity of the pipe 2 when the pipe 2 is inspected is displayed in the center portion in FIG. Based on the memory interval of the image 30 of the penetrometer 19 and the interval of the number of measurement pixels of the flat detector 4, the size of an arbitrary part such as a defective portion of the pipe 2 can be calibrated and obtained with higher accuracy. .
[0104]
For this reason, the result that the magnitude | size of the site | part which is not fully melt | dissolved in the welding part of the piping 2 can be obtained about 1 mm.
[0105]
That is, the radiation nondestructive inspection apparatus 1 provides the fiber optic plate 15 between the CMOS sensor 16 and the scintillator 14 of the flat panel detector 4 to absorb the X-ray E, so that the X-ray E incident on the CMOS sensor 16 is absorbed. While reducing the amount to suppress damage and avoiding a decrease in sensitivity of the CMOS sensor 16, a red type phosphor is provided in the scintillator 14, and X-rays E are incident on the fiber optic plate 15, so that the fiber optic plate 15 Even if the transmittance of visible light is decreased, the amount of decrease in the transmittance of visible light is smaller and the visible light in the red region where the sensitivity of the CMOS sensor 16 is better is generated. An image is obtained.
[0106]
For example, even if the subject is disposed in a narrow space such as the pipe 2, the irradiation head 5 of the X-ray source 3 is connected to the high-voltage power source 20 so that the subject can be easily irradiated with the X-ray E. And the cooling unit 21 is separated and configured.
[0107]
In the radiation nondestructive inspection apparatus 1, X-rays E irradiated on a subject and transmitted through the subject can be converted into visible light or digital image information with higher sensitivity and accuracy and imaged. Therefore, the subject can be imaged in a short time with lower energy or lower dose of X-ray E.
[0108]
Furthermore, since the radiation nondestructive inspection apparatus 1 is configured to receive visible light by the CMOS sensor 16 and convert it into digital image information without development, the X-ray E that has been irradiated to the subject and transmitted through the subject is used. It can be imaged in a shorter time.
[0109]
For this reason, especially in the case of medical destructive inspection, the exposure dose of the patient as the subject can be reduced.
[0110]
On the other hand, in the case of industrial destructive inspection, conventionally, non-destructive inspection is performed by a method in which X-ray E irradiated and transmitted from a radiation source to the subject is received by X-ray film and developed. Therefore, it took a long time to develop and dry the X-ray film, and it was impossible to obtain inspection results in real time. Furthermore, when X-ray imaging of the subject fails, imaging is required again, which increases the examination time and labor.
[0111]
However, since the radiation nondestructive inspection apparatus 1 is configured to receive visible light by the CMOS sensor 16 and convert it into digital image information without development, it obtains an inspection result in real time or quickly at the inspection site of the subject. The test result can be judged.
[0112]
Further, in the radiation nondestructive inspection apparatus 1, since the amount of X-ray E incident on the CMOS sensor 16 is reduced, damage to the CMOS sensor 16 due to the X-ray E is suppressed, and the lifetime of the CMOS sensor 16 can be increased. it can.
[0113]
Further, in the radiation nondestructive inspection apparatus 1, even if the subject is arranged in a narrow space such as the pipe 2, for example, the subject is easily irradiated with the X-ray E to inspect the subject nondestructively. be able to.
[0114]
FIG. 10 is a block diagram showing a second embodiment of the radiation nondestructive inspection apparatus according to the present invention.
[0115]
In the radiation nondestructive inspection apparatus 1 </ b> A shown in FIG. 10, the flat panel detector 4 and the X-ray source 3 are integrated and provided in the moving mechanism 40, and an information control server 41 and a monitor 42 are provided in the moving mechanism 40. The configuration in which the provided client 43 is connected is different from the radiation nondestructive inspection apparatus 1 shown in FIG. The configurations and operations of the flat detector 4 and the X-ray source 3 are not substantially different from those of the radiation nondestructive inspection apparatus 1 shown in FIG.
[0116]
The radiation nondestructive inspection apparatus 1 </ b> A includes a moving mechanism 40 including a multi-joint arm 44. The moving mechanism 40 includes traveling means such as wheels 45 and is configured to be movable in an arbitrary direction. Further, the articulated arm 44 of the moving mechanism 40 has an arm-like configuration having a single or a plurality of articulated portions 46, and a plane detection is performed at a required position of the articulated arm 44, for example, at the distal end portion of the articulated arm 44. The instrument 4 and the irradiation head 5 of the X-ray source 3 are positioned and fixed together.
[0117]
The relative positional relationship between the flat detector 4 and the irradiation head 5 of the X-ray source 3 is geometrically constant, and the integrated flat detector 4 and irradiation head 5 are relative to each other. It can be positioned so as to have an arbitrary orientation and height without changing the position.
[0118]
Further, the X-ray controller 6 of the X-ray source 3 is built in an arbitrary position, for example, the moving mechanism 40, and is configured to enable operations such as cooling the irradiation head 5 of the X-ray source 3 and turning on / off the X-ray E from a remote location. At the same time, the irradiation head 5 is miniaturized.
[0119]
An information control server 41 is connected to the moving mechanism 40 including the flat panel detector 4 and the X-ray source 3, and a client 43 having an arbitrary number of monitors 42 is connected to the information control server 41. It is provided in any place.
[0120]
On the other hand, between the flat detector 4 and the irradiation head 5 of the X-ray source 3, there is a mask. Healing The tool 18 is movably provided, and is configured so as not to cause halation by adjusting the region of the X-ray E irradiated from the irradiation head 5 of the X-ray source 3. For mask Healing In order to control the tool 18, a separate control mechanism such as an arm may be provided in the moving mechanism 40.
[0121]
Further, a penetrometer 19 is provided between the flat detector 4 and the irradiation head 5 of the X-ray source 3, for example, the irradiation head 5 for judging and calibrating the size of a required part of the pipe 2 at the time of inspection. It is done.
[0122]
FIG. 11 is a functional block diagram of the information control server 41 connected to the moving mechanism 40 of the radiation nondestructive inspection apparatus 1A shown in FIG.
[0123]
The information control server 41 includes a movement mechanism control means 41a, a radiation control means 41b, an image input means 41c, an image output means 41d, a radiation irradiation display means 41e, a defect portion display means 41f, a defect portion size calculation means 41g, and a defect portion reference value. A display unit 41h, a defective part determination unit 41i, a reference image display unit 41j, a defective part information file editing unit 41k, and a communication unit 41l are provided.
[0124]
The movement mechanism control means 41a of the information control server 41 remotely controls the wheel 45 and the articulated arm 44 of the movement mechanism 40 according to the control information input from the client 43, and the plane detector 4 and the X-ray source 3 are required. It has the function to position in the required direction in the position.
[0125]
The radiation control means 41 b of the information control server 41 controls the X-ray controller 6 of the X-ray source 3 from the remote according to the control information input from the client 43, and the X-ray E and X-ray source 3 emitted from the irradiation head 5. The cooling unit 21 for cooling the irradiation head 5 has a function of performing operations such as on / off.
[0126]
The image input means 41c of the information control server 41 inputs an electric signal which is image information of the subject from the electric circuit 13 of the flat detector 4 and receives image output means 41d, radiation irradiation display means 41e, defect portion display means 41f, and It has a function given to the reference image display means 41j.
[0127]
The image output means 41d of the information control server 41 has a function of displaying the image information of the subject received from the image input means 41c by giving it to the monitor 42.
[0128]
In addition, an arbitrary number of lamps 47 and buzzers 48 are provided as examples of the display in the moving mechanism 40, the information control server 41, or any other arbitrary place.
[0129]
The radiation irradiation display means 41e of the information control server 41 has a function of giving operation command information to the lamp 47 and the buzzer 48 when receiving image information of the subject from the image input means 41c.
[0130]
The lamp 47 is configured to turn on or blink when receiving the operation command information from the radiation irradiation display means 41e of the information control server 41, and the operator detects the X-ray E by the flat detector 4 by turning on or blinking the lamp 47. You can know that you are in a state. On the other hand, the buzzer 48 is configured to generate an operation sound when receiving operation command information from the radiation irradiation display means 41e, and the operator detects the X-ray E by the operation sound of the buzzer 48. You can know that.
[0131]
That is, in order to avoid the worker from being exposed, the worker knows that the X-ray source 3 is irradiated with the X-ray E by the lighting or blinking of the lamp 47 and the operation sound of the buzzer 48. Configured to be able to.
[0132]
In addition, the defect display means 41f of the information control server 41, when receiving the image information of the subject from the image input means 41c, has the function of automatically determining the defect portion of the subject based on this image information. As a result, when there is a defective portion, it has a function of creating marking information for marking and displaying the defective portion, creating a defective portion information file, and displaying it on the monitor 42.
[0133]
As a method for determining the defect portion of the subject by the defect portion display means 41f, for example, there is a method for determining the presence or absence and the range of the defect portion by digitizing the density of the image information and comparing it with a predetermined reference value.
[0134]
Further, the defective portion display means 41f has a function of providing a defective portion information file together with image information of the subject to the defective portion size calculating means 41g when the defective portion exists in the subject.
[0135]
When the defect size calculation means 41g of the information control server 41 receives the object image information and the defect information file from the defect display means 41f, the defect size calculation means 41g calculates the dimensions such as the area of the defect of the object and the length in any direction. A function to calculate, a function to display the calculated defect portion size of the subject in the defect portion information file, a function to display the defect portion information file on the monitor 42, and a defect portion information file to which the dimension information of the defect portion of the subject has been added It has the function to give to the defective part reference value display means 41h.
[0136]
In the defect part reference value display means 41h of the information control server 41, dimension reference value information that is a quality reference value for the quality and function of the dimension of the defect part corresponding to the part of the subject is stored in advance. Then, when receiving the defect part information file including the dimension information of the defect part of the subject from the defect part size calculating means 41g, the dimension reference value information of the defect part corresponding to the defect part of the subject is added to the defect part information file. In addition, it has a function of giving it to the defective portion determination means 41i and displaying it on the monitor 42.
[0137]
For this reason, the operator compares the dimension information of the defect portion of the subject and the dimension reference value information in the defect portion information file displayed on the monitor 42 by the defect portion reference value display means 41h, thereby obtaining the defect of the subject. It can be determined whether or not the section has the required quality and function.
[0138]
The defective part determination means 41i of the information control server 41 compares the dimension information of the defective part of the subject received from the defective part reference value display means 41h with the dimension reference value information, so that the defective part of the subject becomes the subject. Whether to affect the quality and function of the test, that is, the function to automatically determine the quality of the inspection result, and the dimension of the defect part of the subject is outside the range of the dimension reference value, and the subject is judged to be defective In some cases, the lamp 47 and the buzzer 48 have a function of giving operation command information.
[0139]
The lamp 47 and the buzzer 48 are configured to turn on, blink, or generate an operation sound when receiving the operation command information from the defective portion determination unit 41i, and the operator can turn on, blink, or operate the lamp 47 and the buzzer 48. Thus, the quality of the subject can be known.
[0140]
In the reference image display means 41j of the information control server 41, for example, image information in a normal state in which there is no defect in each part of the subject is stored in advance as reference image information. When the reference image display means 41j receives the image information of the subject from the image input means 41c, the reference image display means 41j has a function of causing the monitor 42 to display the reference image information in the part of the subject corresponding to the received image information.
[0141]
The reference image information of the subject is the image information of the subject when the subject was examined last time or recently, or the unused image information at the start of use of the subject. Judgment when quality or function of the product deteriorates becomes easy.
[0142]
In other words, the reference image information is arbitrary as long as it is image information to be compared with image information obtained by X-ray E imaging.
[0143]
For this reason, the worker compares the image information obtained by the examination of the subject displayed on the monitor 42 by the image output means 41d with the reference image information displayed by the reference image display means 41j, thereby comparing the subject. It can be determined whether or not the specimen has the required quality and function.
[0144]
The defective part information file editing means 41k of the information control server 41 has a function of adding information by writing arbitrary recorded contents in the defective part information file. For this reason, when the operator compares the reference image information with the image information obtained by the measurement to determine whether or not the subject has the required quality and function, If there are special notes, the situation can be recorded as a sentence.
[0145]
The communication unit 41l of the information control server 41 has a function of transmitting and receiving the defect part information file and the image information of the pipe 2 to the client 43 provided at a required place. For this reason, even if it is difficult to determine the subject, the edited defect part information file that records the state of the subject and the image information of the piping 2 are used for the inspector, the monitor, or the subject having the required determination technology. By transmitting to the client 43 possessed by the technician of the manufacturing plant, it is configured so that the quality and function of the subject can be determined more appropriately and quickly from a remote location.
[0146]
Next, the operation of the radiation nondestructive inspection apparatus 1A will be described.
[0147]
FIG. 12 is a flowchart showing a flow when the subject is inspected by the radiation nondestructive inspection apparatus 1A shown in FIG.
[0148]
First, in step S1, control information is input from the client 43, and the wheel 45 and the articulated arm 44 of the moving mechanism 40 are remotely controlled by the moving mechanism control means 41a of the information control server 41, so that the pipe 2 as the subject is controlled. The flat detector 4 and the irradiation head 5 of the X-ray source 3 which are integrated at a position where the X-ray E transmitted through the pipe 2 can be detected are positioned.
[0149]
Further, for the mask between the flat detector 4 and the irradiation head 5 of the X-ray source 3.

Healing

Tool 18 is provided for mask Healing By adjusting the tool 18, the region of the X-ray E irradiated from the irradiation head 5 of the X-ray source 3 and the intensity of the X-ray E reaching the flat detector 4 are adjusted, and the occurrence of halation is suppressed.
[0150]
Further, between the flat detector 4 and the irradiation head 5 of the X-ray source 3, for example, the irradiation head 5 of the X-ray source 3 is used for determining and calibrating the size of a required part of the pipe 2 at the time of inspection. A penetrometer 19 is provided.
[0151]
Next, in step S2, the control information is input from the client 43 and the X-ray controller 6 of the X-ray source 3 is controlled by the radiation control means 41b of the information control server 41, whereby the X-ray source 3 emits X from the irradiation head 5. The line E is radiated toward the pipe 2 and the cooling unit 21 is operated to cool the irradiation head 5.
[0152]
For this reason, in step S3, the X-ray E transmitted through the pipe 2 is detected by the flat detector 4 and converted into visible light, and then converted into an electric signal of image information in the electric circuit 13.
[0153]
In step S4, the image input means 41c of the information control server 41 inputs an electrical signal which is image information of the pipe 2 from the electric circuit 13 of the flat detector 4, and the image output means 41d, the radiation irradiation display means 41e, The defect portion display means 41f and the reference image display means 41j are given.
[0154]
Further, in step S5, the image output means 41d displays the image information of the pipe 2 received from the image input means 41c by giving it to the monitor 42, while the radiation irradiation display means 41e receives the subject information from the image input means 41c. When the image information is received, operation command information is given to the lamp 47 and the buzzer 48, and the lamp 47 and the buzzer 48 are operated. For this reason, the operator can know that the X-ray E is emitted from the irradiation head 5 of the X-ray source 3 and remotely monitor the image of the pipe 2 photographed by the emitted X-ray E. 42.
[0155]
In step S6, the defective portion display means 41f automatically identifies the defective portion of the pipe 2 based on the image information received from the image input means 41c, and creates marking information for marking the defective portion. Then, a defect information file is created. Then, the defect portion information file created by the defect portion display means 41f and the image information of the pipe 2 are given to the defect portion size calculation means 41g and the monitor 42, and the defect portion of the pipe 2 is marked and displayed on the monitor 42.
[0156]
For this reason, the operator can easily confirm the defective portion of the pipe 2 without examining and judging the image of the pipe 2 from the monitor 42. Furthermore, since the image of the penetrometer 19 is displayed together with the image of the pipe 2 on the monitor 42, the operator can grasp the size of the defective portion of the pipe 2.
[0157]
In step S7, the defect size calculation means 41g calculates the size of the defect area of the pipe 2 and the dimensions in the arbitrary direction from the defect information file and the image information of the pipe 2 received from the defect display means 41f. While automatically calculating and writing in the defect portion information file, the defect portion information file is given to the monitor 42 and the defect portion reference value display means 41h. Therefore, the operator can easily know the size of the defective portion of the pipe 2 from the monitor 42.
[0158]
Further, in step S8, the defective portion reference value display means 41h is connected to the pipe 2 where the defective portion exists based on the defective portion information file including the dimension information of the defective portion of the pipe 2 received from the defective portion size calculation means 41g. The dimension reference value information, which is the determination reference value of the defective portion in the part, is added to the defective portion information file and given to the defective portion determining means 41i and displayed on the monitor 42.
[0159]
For this reason, the operator confirms the size reference value on the monitor 42 together with the size of the defective portion of the pipe 2 and compares it to determine whether or not the defective portion of the pipe 2 has the required quality and function. be able to.
[0160]
In step S9, the defective portion determination means 41i compares the size of the defective portion of the pipe 2 with the dimensional reference value based on the defective portion information file received from the defective portion reference value display means 41h. It is automatically determined whether or not the defective portion affects the quality and function of the pipe 2, that is, whether the inspection result is good or bad. When the dimension of the defective portion of the pipe 2 is outside the range of the dimension reference value and the pipe 2 is determined to be defective, operation command information is given to the lamp 47 and the buzzer 48, and the lamp 47 and the buzzer 48 are operated. .
[0161]
Therefore, the operator can easily know that the defective portion of the pipe 2 affects the quality and function of the pipe 2 by the operation of the lamp 47 and the buzzer 48.
[0162]
On the other hand, in step S10, for example, the secular change of the pipe 2 is inspected, and the reference image display unit 41j is a reference in a normal state in which no defect exists in the inspection site based on the image information of the pipe 2 received from the image input unit 41c. The image information is displayed on the monitor 42.
[0163]
For this reason, the operator needs the pipe 2 by comparing the image information that is the photographing result of the pipe 2 displayed on the monitor 42 by the image output means 41d with the reference image information displayed by the reference image display means 41j. It can be determined whether or not it has the quality and function.
[0164]
Further, in step S11, if it is difficult to judge the quality and function of the pipe 2 from the image information of the pipe 2 displayed on the monitor 42 by the operator, or if there is a special note, the defect portion information file editing means 41k. Thus, the situation is recorded as a sentence in the defect part information file, and the defect part information file and the image information of the pipe 2 are transmitted to the client 43 of the engineer of the manufacturing factory of the pipe 2 by the communication means 41l.
[0165]
For this reason, the engineer of the manufacturing plant of the pipe 2 examines the defect portion information file and the image information of the pipe 2 and quickly determines the quality and function of the pipe 2 from a remote location. And an operator can obtain the inspection result of the pipe 2 in a shorter time and appropriately without requiring skill.
[0166]
FIG. 13 is a diagram showing an example of an image obtained by irradiating the welded portion of the pipe 2 with X-ray E by the radiation nondestructive inspection apparatus 1A shown in FIG.
[0167]
As shown in FIG. 13, an image of the pipe 2 that is the subject is displayed on the monitor 42. Since the defective portion is automatically identified and confirmed in the pipe 2, the defective portion is marked 50 with a rectangular frame. Further, the vertical, horizontal, and diagonal dimensions and areas of the defective portion of the pipe 2 are automatically calculated to create a defective portion information file 51. The created defective portion information file 51 has a file name such as 20020830. At the same time, it is displayed near the defective portion of the pipe 2.
[0168]
Furthermore, the display content of the defect portion information file 51 and the marking 50 provided in the defect portion of the pipe 2 are associated with a symbol such as p1, for example, and the correspondence between the position and size of the defect portion is clarified.
[0169]
For this reason, when there are a plurality of defective portions in the pipe 2, the correspondence between the position and the size of the defective portion becomes clear, and the inspection of the pipe 2 can be performed more easily and the record can be saved.
[0170]
That is, the radiation nondestructive inspection apparatus 1A integrally fixes the flat detector 4 and the irradiation head 5 of the X-ray source 3 to the moving mechanism 40 including the articulated arm 44, and controls the moving mechanism 40. Thus, it is possible to easily position the flat detector 4 and the irradiation head 5 of the X-ray source 3 from a remote location while keeping the relative positional relationship between the flat detector 4 and the irradiation head 5 of the X-ray source 3 constant. Is.
[0171]
Furthermore, it is more uniform and appropriate even for different workers by automatically judging the image of the subject obtained by the flat detector 4 or by supporting the judgment of the image without requiring skill. In this way, it is possible to obtain a correct test result.
[0172]
In the radiation nondestructive inspection apparatus 1A, since the nondestructive inspection by the radiation of the subject can be performed by remote operation, the exposure of the operator can be reduced. Furthermore, since the X-ray E emitted from the X-ray source 3 can be turned on / off remotely by turning on / off the power supply, the X-ray source 3 can be easily managed.
[0173]
Further, in the radiation nondestructive inspection apparatus 1A, since the relative positional relationship between the flat detector 4 and the irradiation head 5 of the X-ray source 3 is constant, positioning is easier and more accurate with appropriate strength. X line Can be irradiated to the subject. Therefore, it is possible to obtain an appropriate subject image with higher sensitivity.
[0174]
Furthermore, when the same inspection object is inspected a plurality of times, the relative position condition between the flat detector 4 and the irradiation head 5 of the X-ray source 3 is always constant, so that the inspection results that are easy to compare with each other are obtained. Obtainable. For this reason, the judgment of the inspection result becomes easy.
[0175]
In the radiation nondestructive inspection apparatus 1A, the X-ray image of the subject is changed to digital image information without being developed, and the defective portion of the subject is automatically determined from conditions such as the density of the converted digital image information. Therefore, it becomes possible for the operator to detect the defective portion of the subject without determining the presence or absence of the defective portion.
[0176]
In general, when the pipe 2 is inspected, the lack of insertion of the pipe 2 or the lack of penetration of the welded portion is the object of inspection, and the size of the defective part when judging the inspection item or function according to the inspection object. Standards such as are different. It is difficult for an operator to memorize the judgment standard according to the inspection object, and the worker needs to confirm the judgment standard according to the inspection object for each inspection.
[0177]
Furthermore, since the operator makes a judgment based on the judgment criteria, there is a risk that not only the judgment results vary but also a judgment mistake due to a mistake in selecting an appropriate judgment standard.
[0178]
However, in the radiation nondestructive inspection apparatus 1A, not only the defect portion of the subject is automatically marked and displayed, but also the size of the defect portion is automatically calculated, and the calculated size of the defect portion and the portion where the defect portion exists are present. Since the quality of the subject is judged by comparing with the dimension reference value, even a general worker who does not have specialized knowledge or skill can examine the subject more easily.
[0179]
Then, the state of the defective portion of the subject can be appropriately grasped, and a more uniform test result of the subject can be automatically and accurately obtained without variation.
[0180]
Further, in the radiation nondestructive inspection apparatus 1A, when the defective portion of the subject does not satisfy the dimensional reference value, the lamp 47 and the buzzer 48 are operated, so that the operator can ensure that the defective portion exists in the subject. And you can easily know.
[0181]
Further, in the radiation nondestructive inspection apparatus 1A, for example, when it is necessary to compare temporal changes of the subject such as inspecting the secular change of the subject, the subject when the subject was examined last time or recently It is possible to compare the reference image information composed of the image information and the image information in the unused state at the start of use of the subject with the image information obtained by photographing. For this reason, the operator can easily confirm changes in the occurrence of corrosion, the presence of foreign matter, etc., and determine whether or not the subject has the required quality and function.
[0182]
Further, when it is difficult for the operator to judge the quality and function of the subject from the image information of the subject, the technician quickly obtains the image information of the subject and the defect portion information file indicating the defective portion of the subject. To allow the engineer to make an appropriate decision.
[0183]
For this reason, it is possible not only to industrial use but also to suppress the occurrence of inspection errors in various types of radiography including medical diagnostic radiography, and to obtain a large amount of inspection information with higher accuracy.
[0184]
Further, since radiation such as X-ray E and γ-ray cannot be caught with the naked eye, it is necessary to provide sufficient exposure avoidance means. When X-ray E is radiated from the X-ray source 3, X-ray E is radiated only when the X-ray source 3 is turned on. In particular, when γ-ray is emitted from the γ-ray source, When γ-rays are emitted from the γ-ray source storage unit, the existence of γ-rays cannot be known unless the monitor 42 is used with a dosimeter.
[0185]
However, in the radiation nondestructive inspection apparatus 1A, when the X-ray E is emitted, the lamp 47 and the buzzer 48 are operated, so that the operator can surely and easily know that the radiation is emitted. Thus, not only the exposure of the operator can be easily avoided, but also the X-ray E of the flat detector 4 can be prevented from being incident to prevent the flat detector 4 from being damaged by the X-ray E. it can.
[0186]
In the radiation nondestructive inspection apparatus 1A, a γ-ray source that emits γ-rays is used as a radiation source instead of the X-ray source 3, and the subject is irradiated with γ-rays as radiation and γ-rays transmitted through the subject. The subject may be inspected by detecting the above.
[0187]
Further, in the radiation nondestructive inspection apparatus 1A, the whole or a part of the information control server 41 and the moving mechanism 40 may be integrally configured. Conversely, the X-ray controller 6 provided in the moving mechanism 40 may be configured separately from the moving mechanism 40.
[0188]
The information control server 41 may be connected to the radiation nondestructive inspection apparatus 1, and the information control server 41 may be connected to any conventional radiation nondestructive inspection apparatus 1.
[0189]
In the radiation nondestructive inspection apparatus 1A, the radiation irradiation display means 41e detects that radiation is being emitted in conjunction with an arbitrary configuration such as the CMOS sensor 16 of the flat detector 4 or a radiation source. You may comprise as follows.
[0190]
Further, in the radiation nondestructive inspection apparatus 1A, the lamp 47 and the buzzer 48 that receive the operation command information of the defective portion determination unit 41i and the lamp 47 and the buzzer 48 that receive the operation command information from the radiation irradiation display unit 41e are configured separately. In addition, any number of locations can be provided as necessary, while the lamp 47 and the buzzer 48 need not be provided.
[0191]
【The invention's effect】
Radiation nondestructive inspection apparatus according to the present invention In In this case, non-destructive inspection is performed in a shorter time without destroying the subject by irradiating the subject with radiation such as X-rays and detecting the radiation transmitted through the subject with higher sensitivity. be able to.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing a first embodiment of a radiation nondestructive inspection apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a front view showing an example of a detailed configuration of the X-ray source shown in FIG.
3 is a top view of the X-ray controller shown in FIG. 2. FIG.
4 is a left side view of the X-ray controller shown in FIG.
5 is a front view showing an example of specific dimensions and shapes of the flat detector shown in FIG. 1. FIG.
6 is a left side view of the flat detector shown in FIG. 5. FIG.
FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the wavelength of light incident on an optical fiber and the relative absorptance of light incident on the optical fiber before and after irradiation with radiation.
FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the sensitivity of the CCD sensor and the wavelength of light received by the CCD sensor.
9 is a view showing an example of an image obtained by irradiating a welded portion of a pipe with X-rays by the radiation nondestructive inspection apparatus shown in FIG. 1;
FIG. 10 is a configuration diagram showing a second embodiment of the radiation nondestructive inspection apparatus according to the present invention.
11 is a functional block diagram of an information control server connected to a moving mechanism of the radiation nondestructive inspection apparatus shown in FIG.
12 is a flowchart showing a flow when the subject is inspected by the radiation nondestructive inspection apparatus shown in FIG. 10;
13 is a diagram showing an example of an image obtained by irradiating a welded portion of a pipe with X-rays using the radiation nondestructive inspection apparatus shown in FIG.
[Explanation of symbols]
1, 1A Radiation nondestructive inspection equipment
2 Piping
3 X-ray source
4 Planar detector
5 Irradiation head
6 X-ray controller
7 X-ray tube
8 Flexible guide hose
9 Oil-cooled hose
10 Power cable
11 Oil-cooled circulation pipe
12 Shielding material
13 Electric circuit
14 Scintillator
15 Fiber Optic Plate
16 CMOS sensor
17 X-ray detection surface
18 For mask Healing Ingredients
19 Penetrometer
20 High voltage power supply
21 Cooling unit
22 Resin cover
23 Pump
24 Radiator
25 fans
26 Cooling oil
30 Penetrometer image
40 Movement mechanism
41 Information control server
41a Moving mechanism control means
41b Radiation control means
41c Image input means
41d Image output means
41e Radiation irradiation display means
41f Defect portion display means
41g Defect size calculation means
41h Defective part reference value display means
41i Defect determination means
41j Reference image display means
41k Defect information file editing means
41l communication means
42 Monitor
43 clients
44 Articulated arm
45 wheels
46 joints
47 lamp
48 Buzzer
50 marking
51 Defect information file
E X-ray
A Relative absorption rate curve
B Relative absorption rate curve
C CCD sensor sensitivity characteristic curve
D CCD sensor sensitivity characteristic curve

Claims

A radiation source for irradiating a subject with radiation, a planar radiation detector for detecting radiation transmitted through the subject, a moving mechanism for moving the planar radiation detector and the radiation source, and the moving mechanism A radiation nondestructive inspection apparatus comprising an information control server connected to
The planar radiation detector includes an electric circuit inside a container-shaped shielding material, and generates visible light in a red region by receiving radiation transmitted through the subject in order from the side closer to the subject. A red type phosphor, an optical element that transmits visible light generated by the phosphor and absorbs radiation transmitted through the phosphor, and receives visible light transmitted by the optical element and converts it into an electrical signal. A light receiving element that obtains image information of the subject, and the red-type phosphor is configured to form a radiation detection surface on the radiation source side while being shielded by the shielding material. ,
It said radiation source includes a radiation head for generating a radiation, a mask jig for adjusting the irradiation position of the radiation provided movably in the vicinity of the irradiation head, a high-voltage power supply and said supplying electric power to the radiation head A radiation controller having a cooling unit for cooling the irradiation head, an oil cooling hose and a power cable connecting the irradiation head and the radiation controller, and
The moving mechanism includes travel means and an arm having a joint mechanism that moves the radiation source and the planar radiation detector integrally without changing the relative position of each other,
The information control server receives input of control information and controls the moving mechanism based on the control information so that the subject is disposed between the radiation source and the planar radiation detector. Moving mechanism control means for positioning; radiation control means for controlling the radiation controller based on the control information; image input means for receiving input of image information from the planar radiation detector; and the image information Image output means for displaying the image of the subject based on the image, and defect portion display means for determining the defective portion of the object based on the image information and outputting the determination result to the image output means. radiation nondestructive inspection apparatus characterized by comprising comprises.