JP5454860B2 - 非破壊検査装置 - Google Patents

Description

本発明は非破壊検査に用いる非破壊検査装置に関し、特に厚肉部と薄肉部とが混在する検査対象物を検査する際に適用して有用なものである。

従来から、構造物などの内部を検査するために、非破壊検査が利用されてきた。非破壊検査方法としては、例えばＸ線を検査対象物に照射して検査対象物の内部の傷を見つけるＸ線透過検査方法がその代表的なものとして知られている。

このようなＸ線透過検査方法を用いた装置として、Ｘ線非破壊検査装置がある（例えば特許文献１参照）。Ｘ線非破壊検査装置は、Ｘ線を照射するＸ線照射手段とＸ線を検出するＸ線検出手段とを具備しており、Ｘ線照射手段で発生させたＸ線を検査対象物に照射し、その検査対象物を透過したＸ線をＸ線検出手段で検出することによって検査対象物の状態を検査するものである。

かかるＸ線非破壊検査装置では、Ｘ線検出手段として、従来よりＸ線フィルム及びイメージングプレートが汎用されている。

特開２００６−１７７８４１号公報

上述の如くＸ線非破壊検査装置に用いられる平面状に形成されたＸ線フィルムやイメージングプレートなどは、用途に応じて自在にその大きさを変えることができることから、構造物の狭隘部に連通する空間内にある検査対象物の検査に用いることができるという利点がある。

しかしながら、Ｘ線フィルムを利用した検査では、検査対象物の近傍に取り付けられた後、Ｘ線源から照射されたＸ線によってその一部が感光し、その後検査対象物の近傍から取り外され、感光した部分を検出することによってＸ線を検出している。ここで、一度使用されたＸ線フィルムは再利用することができない。また、イメージングプレートも一度使用されるとイメージングプレート消去器を用いてデータを消去しなければ、再使用することができない。したがって、これらのものを用いて、検査対象物をリアルタイムで撮像したり、オンライン計測を行うことは困難である。したがって、リアルタイムやオンライン計測で検査対象物の状態を検査する必要がある場合には、Ｘ線フィルムやイメージングプレートを利用したＸ線非破壊検査装置を用いることができない。

そこで、検査対象物をリアルタイムで平面画像として撮像したり、オンライン計測したりすることができるという利点があるシンチレーションＣＣＤカメラ、Ｘ線イメージインテンシファイアーやフラットパネルＸ線センサを使用して所望の放射線検出装置を構築できれば良いのであるが、既存のものを使用しようとすると用途によっては新たな問題が発生する。例えば、原子力設備の配管等の設備センサを行う場合、当該原子炉設備の配管を非破壊検査の検査対象物としなければならないが、かかる非破壊検査は多くの管路等が入り込んで配設されている場所で行う必要があり、放射線検出部を可及的に小形化する必要がある。一方、検査領域は従来と同様に所定の範囲で行う必要がある。

また、検出感度が高いと検査対象の薄肉部分の画像が飽和してしまい全体の形状を的確に把握できず、逆に検出感度が低いと画像の飽和領域は小さくなるが厚肉部と薄肉部との境界が鮮明にならないというトレードオフの関係にある新たな問題が発生する。

本発明は、上記従来技術に鑑み、狭隘な場所に設置し得る小形の放射線検出部であっても充分広い領域の検査情報を得ることができ、しかも前記検査情報を感度が異なる複数種類のものとすることができる非破壊検査装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成する本発明の第１の態様は、
検査対象物を透過した放射線により前記検査対象物を撮像するとともに、前記放射線を検出する相対的に高感度と相対的に低感度の少なくとも２種類で前記検査対象物の所定の領域の一部をそれぞれ撮像する放射線検出部と、前記放射線検出部を水平方向に移動させる移動手段と、前記放射線検出部により得る複数の領域の画像を同一感度の画像毎に合成して前記検出対象物の前記領域の全部の画像を合成する画像合成手段とを有する放射線検出装置であって、
前記放射線検出部は、感度が異なる少なくとも２種類の素子が、長手方向に沿って列状に配設された棒状に形成されており、
さらに前記移動手段と一体的に移動する調整部に基端部が固着されて鉛直方向に伸縮可能に形成した棒状の支持部材と、前記支持部材の先端部に配設されて前記棒状の放射線検出部の基端部を回動可能に支持することにより前記支持部材に対する前記放射線検出部の角度を調整可能に形成した接続部と、
水平方向に移動する他の移動手段、該移動手段と一体的に移動される他の調整手段、該他の調整手段に基端部が固着されて鉛直方向に伸縮可能に形成された他の支持部材、および前記他の支持部材の先端部に配設された放射線照射部を有するとともに、前記検査対象物を挟んで前記放射線照射部の反対側に配置される放射線照射装置と、
前記移動手段の移動、前記支持部材の伸縮、前記調整部による前記支持部材に対する前記放射線検出手段の角度を制御するとともに、少なくとも前記支持部材の伸縮による狭隘部内における前記放射線検出手段の進入または退出の際には、前記支持部材と放射線検出手段とを支障なく前記進入または退出させ得るように、前記支持部材に対する前記放射線検出器の角度を調整し、さらに前記画像合成手段による所定の画像合成を制御する制御部とを具備することを特徴とする非破壊検査装置にある。
本発明の第２の態様は、
第１の態様に記載する非破壊検査装置において、
前記放射線検出部は、感度が異なる少なくとも２種類の素子が、長手方向に沿って交互に配設されていることを特徴とする非破壊検査装置にある。
本発明の第３の態様は、
第１または第２の態様に記載する非破壊検査装置において、
前記放射線検出部は、２列で構成してあり、各列の基端部が、回動可能に前記接続部に取り付けられており、一方と他方が反対方向に回動し得るように構成してあることを特徴とする非破壊検査装置にある。
本発明の第４の態様は、
第１〜第３の態様の何れか一つに記載する非破壊検査装置において、
前記放射線照射部は、長手方向に伸びる棒状の部材として構成されるとともに、前記他の支持部材の先端部に配設された他の接続部に回動可能に、基端部が取付けられていることを特徴とする非破壊検査装置にある。

本発明によれば、リアルタイムで所望の画像が得られる小形のセンサを利用した放射線検出部であっても所定の広い領域の画像が得られ、しかも検査対象物における同一部位に関して複数の感度の画像が得られるので、両感度の画像を使い分けて検査対象物の適切な放射線による検査情報が得られる。

本発明の第１の実施の形態に係るＸ線非破壊検査装置を示す概略図である。 検出対象物に対する検査の対象となる画像の全領域と一ショットで撮れる画像の領域との関係を示す説明図である。 図２に示す検出対象物の実際のＸ線写真を示す図で、（ａ）は感度が低い場合、（ｂ）は感度が高い場合である。 本発明の第２の実施の形態に示すＸ線非破壊検査装置を示す概略図である。 図４に示す放射線検出部を抽出・拡大して示す概略正面図である。 図４に示す放射線検出部を狭隘部の上方の空間内に挿入した際の状態を示す概略斜視図である。 図４に示すＸ線非破壊検査装置の動作時の状態を示す概略斜視図である。 図４に示すＸ線非破壊検査装置の拡大図で、（ａ）はその正面図、（ｂ）はその上面図である。 本発明の第３の実施の形態に係るＸ線非破壊検査装置の放射線検出部を抽出・拡大して示す概略正面図である。 本発明の第４の実施の形態に係るＸ線非破壊検査装置の放射線検出部を抽出・拡大して示す概略正面図である。 本発明の第５の実施の形態に係るＸ線非破壊検査装置の動作時の状態を示す概略斜視図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は例示であり、本発明の技術思想を限定するものではない。

＜第１の実施の形態＞
図１は本発明の第１の実施の形態に係る非破壊検査装置を示す概略図である。同図に示すように、本形態に係るＸ線非破壊検査装置１は、検査対象物１００の所定の領域の一部にＸ線を照射する機能を有するＸ線照射手段１０と、Ｘ線照射手段１０からの放射線を受けて検査対象物の所定の領域の一部を撮像する機能を有するＸ線検出装置２０と、Ｘ線照射手段１０及びＸ線検出装置２０のそれぞれに接続されてＸ線照射手段１０及びＸ線検出装置２０の動作を制御する制御部３０と、Ｘ線検出装置２０に接続されてＸ線検出装置２０により得られた検査対象物１００の所定の領域の一部の画像をそれぞれ組み合わせて検査対象物１００の全体の画像を得る画像合成部４０とを具備している。

Ｘ線照射手段１０は、放射線照射部の一例であるＸ線を照射するＸ線照射部１１と、Ｘ線照射部１１に接続された棒状の支持部材１２を伸縮させてＸ線照射部１１の鉛直方向の位置（高さ）を調整することができる調整部１３と、調整部１３の下方に設けられて水平方向に移動するための移動手段１５からなり、Ｘ線照射部１１を三次元的に自在に配置することができるようになっている。

Ｘ線照射部１１は、構造物の狭隘部内に入ることができる程度に小形のもので、検査対象物１００にＸ線を照射することができるものであれば特に限定されず、たとえばＸ線管を備えたものや、高エネルギー電子ビームをターゲットに入射させることによりそのターゲットからＸ線を発生させる機構を備えたものなどが挙げられる。ここで、Ｘ線照射部１１としては、Ｘ線を照射することができるものであれば特に限定されないが、１００ＫｅＶ〜１０００ＫｅＶの高エネルギーＸ線を照射することができるものが好ましい。高エネルギーＸ線はより高い透過性を有するので、高エネルギーＸ線を照射することができるＸ線照射部１１を用いることにより、より厚みのある検査対象物を撮像することができる。

支持部材１２はＸ線照射部１１を保持することができるものであれば特に限定されず、調整部１３は支持部材１２を鉛直方向に伸縮させてＸ線照射部１１の鉛直方向の位置を調整することができるものであれば特に限定されない。

移動手段１５は、上部に載置されるＸ線照射部１１、支持部材１２及び調整部１３を水平方向に自在に移動させることができるものであれば特に限定されない。本形態の移動手段１５は、複数のローラ１６とそのローラ１６を駆動するための駆動手段（図示せず）とからなる。

一方、Ｘ線検出装置２０は、検査対象物の一部を透過したＸ線を受け、そのＸ線を対応する電気信号に変換する放射線検出部の一例である２個のＸ線検出部２１Ａ，２１Ｂと、Ｘ線検出部２１Ａ，２１Ｂに接続されてこれらを支持する支持部材２２と、支持部材２２を伸縮させてＸ線検出部２１Ａ，２１Ｂの鉛直方向の位置（高さ）を調整する調整部２３と、調整部２３の下方に設けられて駆動手段（図示せず）で駆動されるローラ２６により水平方向に移動する移動手段２５とからなる。本形態においてはこれら支持部材２２、調整部２３、移動手段２５及びローラ２６で走査手段を形成しており、これらの移動の組み合わせでＸ線検出部２１Ａ，２１Ｂを一体的に水平及び垂直方向に移動させてＸ線検出部２１Ａ，２１Ｂが検査対象物１００の所定の検査領域の全体を走査するようになっている。このときの走査の軌跡を図１中に矢印１０１で示す。

ここで、Ｘ線検出部２１Ａ，２１Ｂは検査対象物１００をリアルタイムで撮像し得るものであれば特別な制限はないが、シンチレーションＣＣＤカメラ、Ｘ線イメージインテンシファイアー、フラットパネルＸ線センサ等で好適に構成することができる。また、Ｘ線検出部２１Ａ，２１Ｂは相対的に低感度と高感度の２種類の感度で検査対象物１００の検査領域の一部をそれぞれ撮像する。ここで、感度を変える方法に特別な制限はない。例えばカメラの場合にはシャッタ時間を変えることで容易に感度を調整することができる。また、Ｘ線検出部２１Ａ，２１Ｂ自体の感度が低感度のものと高感度のものを使用することによっても感度を調整し得る。これは、例えば素子としてＣＣＤを用いた場合、素子の厚さを変えることにより容易に調整することができる。さらに、Ｘ線検出部２１Ａ，２１Ｂのゲインを調整することによっても感度を調整することができる。

制御部３０は、Ｘ線照射手段１０及びＸ線検出装置２０の動作を制御するものである。詳細は後述するが、具体的には、Ｘ線検出部２１Ａ，２１Ｂの感度の調整（例えばシャッタ時間の調整）や検査対象物１００の所定の領域の一部を撮像する際の走査制御等を行う。すなわち、Ｘ線照射部１１とＸ線検出部２１Ａ，２１Ｂとが所定の距離を隔てて配置されるようにＸ線照射手段１０及びＸ線検出装置２０の位置を制御すると共に、検査対象物１００の所定の領域の一部を撮像した後、Ｘ線照射部１１及びＸ線検出部２１Ａ，２１Ｂを移動させてその検査対象物の所定の領域の他の一部分を撮像するようにＸ線照射部１１及びＸ線検出部２１Ａ，２１Ｂの動作を制御する。

ここで、検査対象物１００の一部を撮像する際にＸ線照射部１１とＸ線検出部２１Ａ，２１Ｂとが所定の距離を隔てて配置されるように制御する方法は特に限定されない。たとえば、制御部３０は以下に説明するようにして制御してもよい。まず、ある地点を基準点としたデカルト座標を設定し、そのデカルト座標において、Ｘ線照射手段１０及びＸ線検出装置２０が水平方向に移動した距離と、Ｘ線照射手段１０の支持部材１２及びＸ線検出装置２０の支持部材２２が伸縮した状態における長さとに基づいて、Ｘ線照射部１１及びＸ線検出部２１Ａ，２１Ｂのそれぞれが位置する座標を求める。次に、それらの座標からＸ線照射部１１とＸ線検出部２１との距離を算出し、その距離が上述した所定の間隔となるように各移動手段１５、２５及び各調整部１３、２３をそれぞれ制御してもよい。また、Ｘ線照射部１１及びＸ線検出部２１Ａ，２１Ｂにレーザー距離測定器などを取り付け、それを用いてＸ線照射部１１とＸ線検出部２１Ａ，２１Ｂとの距離を測定し、その距離が上述した所定の間隔となるように移動手段１５、２５及び調整部１３、２３を制御してもよい。なお、制御部３０としては、このような制御を行うことができるものであれば特に限定されず、たとえば一般的なパーソナルコンピュータや専用計算機などが挙げられる。

画像合成部４０は、Ｘ線検出部２１Ａ，２１Ｂによって変換された検査対象物１００の所定の領域の一部の画像に対応する電気信号を複数組み合わせて、Ｘ線検出部２１Ａ，２１Ｂ毎に検査対象物１００の所定の領域全体の画像を合成するものである。具体的には、画像合成部４０は、隣接する検査対象物１００の所定の領域の一部の画像同士を重複領域がないように重ね合わせ、最終的にＸ線検出部２１Ａを用いた低感度の画像とＸ線検出部２１Ｂを用いた高感度の画像である２種類の画像で検査対象物１００の所定の領域全体の画像を合成する。ここで、検査対象物１００の所定の領域全体の画像を合成する方法は特に限定されず、既存の様々な方法を用いることができる。画像合成部４０としては、このような機能を有するものであれば特に限定されず、一般的なパーソナルコンピュータや専用計算機であってもよく、制御部３０の機能を兼ねるように構成しても構わない。

図２は検出対象物（エルボ）１００に対する検査の対象となる画像の全領域と一ショットで撮れる画像の領域との関係を示す説明図である。同図中太い点線で示した領域１０２が、同図中細い点線で示した一ショット領域１０３を合成して１枚の画像に合成される。上述の如き走査により各一ショット領域１０３の画像がＸ線検出部２１Ａ、２１Ｂでそれぞれ撮像される。この結果得られる図２に示す検査対象物（エルボ）の実際のＸ線写真を図３に示す。図３（ａ）が感度が低い場合（撮影時間が４０秒）、図３（ｂ）が感度が高い場合（撮影時間が６０秒）である。感度が低い図３（ａ）に示す場合には全体の形状が明確に把握され、感度が高い図３（ｂ）に示す場合には全体の薄肉部と厚肉部との境界が明確に把握されることが分る。

＜第２の実施の形態＞
図４は本発明の第２の実施の形態に係る非破壊検査装置を示す概略図である。同図中、図１と同一部分には同一番号を付し、重複する説明は省略する。

本形態に係るＸ線非破壊検査装置２のＸ線照射手段１０は第１の実施の形態と全く同じである。一方、Ｘ線検出装置５０の構造が若干異なっている。すなわち、相対的に低感度と高感度との２種類のグループに分けられたＸ線検出部５１Ａ，５１Ｂは棒状に形成されており、その幅方向中央部にはリアルタイムで画像を取り込むことができるＸ線検出センサであるＣｄＴｅ素子５１１が長手方向に沿って列状に複数配置されている。具体的には、ＣｄＴｅ素子５１１が、Ｘ線検出部５１Ａ，５１Ｂの幅方向中央部に長手方向に沿ってそれぞれ１列に並んで複数配置されている。ここで、Ｘ線検出部５１Ａ，５１Ｂとしては、構造物の狭隘部内に挿入することができる程度に小形のもので、リアルタイムでＸ線を検出して検査対象物の一部の画像に対応する電気信号に変換することができるものであれば特に限定されない。なお、Ｘ線検出部５１Ａ，５１Ｂの長手方向の長さは任意に設定することができる。また、Ｘ線として高エネルギーＸ線を用いる場合には、その高エネルギーＸ線を十分に受けることができるＸ線検出部５１Ａ，５１Ｂを用いる必要があるのはいうまでもない。例えば、３２０ＫｅＶ以上のエネルギーを有するＸ線を検出する場合には、３２０ＫｅＶより低いエネルギーのＸ線の検出に用いられるＣｄＴｅ素子よりもより厚みのあるＣｄＴｅ素子を用いることなどが挙げられる。

接続部２４は、Ｘ線検出部５１Ａ，５１Ｂと支持部材２２との間に設けられて支持部材２２に対するＸ線検出部５１Ａ，５１Ｂの角度を調整することができるような構成となっている。この接続部２４は、図５に示すように、Ｘ線検出部５１Ａ，５１Ｂの回動軸としてＸ線検出部５１Ａ，５１Ｂを回動させることができるものであれば特に限定されない。接続部２４としては、たとえばＸ線検出部５１Ａ，５１Ｂと支持部材２２とを繋ぎ、かつ図示しない駆動モータなどの駆動手段によってＸ線検出部５１Ａ，５１Ｂを回動させて、支持部材２２に対するＸ線検出部５１Ａ，５１Ｂの角度を自在に変更することができる自在継手などが挙げられる。

本形態における制御部３０及び画像合成部４０の機能は第１の実施の形態のものと本質的に変わるものではない。ただ、本形態のおける制御部３０は支持部材２２に対してＸ線検出部２１Ａ，２１Ｂが所定の角度をなすように接続部２４を回動駆動させる制御も行う。

次に、本形態に係るＸ線非破壊検査装置２を用いて構造物の狭隘部に連通した空間内にある検査対象物の所定の領域を検査する際の動作について図６乃至図８を参照してさらに詳細に説明する。ここで、図６は本形態におけるＸ線検出装置を狭隘部の上方の空間内に挿入した際の状態を示す概略斜視図、図７は本形態に係るＸ線非破壊検査装置を用いて構造物の狭隘部に連通した空間内にある検査対象物を検査する際の動作時の状態を示す概略斜視図である。また、図８は、図４に示すＸ線非破壊検査装置の拡大図で、（ａ）はその正面図、（ｂ）はその上面図である。

図６に示すように、検査対象となる円柱状の検査対象物１００は、２つの障害物２００
の間に形成される狭隘部２１０の上方の空間内に配置されている。なお、図示しないが、検査対象物１００には狭隘部２１０側からしか検査装置等が接近できないような構造となっている。そこで、本形態では、このような検査対象物１００を挟むように、狭隘部２１０内を通してその空間内にＸ線照射部１１及びＸ線検出部５１Ａ，５１Ｂを配置し、以下に説明するようにして検査対象物１００の所定の領域の画像を得る。

まず、Ｘ線検出部５１Ａ，５１Ｂと支持部材２２とのなす角が１８０°となるように、すなわちＸ線検出部５１Ａ，５１Ｂの長手方向と支持部材２２の長手方向とが一致するようにＸ線検出部５１Ａ，５１Ｂを回動させ、その状態で狭隘部２１０内にＸ線検出装置５０を下方から挿入する。この際に、Ｘ線検出部５１Ａ，５１Ｂと支持部材２２とは一直線上に配置されることになるので、狭隘部２１０内を容易に通過することができる。

そして、Ｘ線検出部５１Ａ，５１Ｂが狭隘部２１０の上方の空間内に占位した時点で支持部材２２に対してＸ線検出部５１Ａ，５１Ｂが所定の角度をなすようにＸ線検出部５１Ａ，５１Ｂを回動させる。本形態では、図７に示すように、支持部材２２とＸ線検出部５１Ａ，５１Ｂとがなす角度が９０°となるようにＸ線検出部５１Ａ，５１Ｂを回動させる。ここで、たとえばＸ線検出装置５０として、支持部材２２の端部に既存のＸ線カメラを取付けたものを用いると、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、狭隘部２１０の直上に位置して狭隘部２１０の幅Ｗに対応した幅を有する検査対象物１００の領域Ｒ２しか撮像することができない。

これに対して、本形態のＸ線検出装置５０を用いると、上述したように、支持部材２２に対するＸ線検出部５１Ａ，５１Ｂの角度が９０°となるようにＸ線検出部５１Ａ，５１Ｂを回動させて、検査対象物１００の領域Ｒ２に隣接する領域Ｒ１を撮像することができる位置に、Ｘ線検出部５１Ａ，５１Ｂを占位させることができる。その結果、詳細は後述するが、検査対象物１００の領域Ｒ２以外に、上述したような従来のＸ線検出装置では撮像することができなかった検査対象物１００の領域Ｒ１を撮像することができることになる。

かかる状態で、Ｘ線照射部１１からＸ線を照射して検査対象物１００の領域Ｒ１の一部を撮像する。本形態では、図８（ａ）に示すように、検査対象物１００の領域Ｒ１の下方の一部を撮像する。

次に、検査対象物１００の領域Ｒ１の他の一部を撮像することができる位置にＸ線照射部１１及びＸ線検出部５１Ａ，５１Ｂを移動させる。本実施形態では、図８（ａ）に示すように、Ｘ線照射部１１及びＸ線検出部５１Ａ，５１Ｂを上方に僅かに平行移動させる。なお、Ｘ線照射部１１及びＸ線検出部５１Ａ，５１Ｂを移動させる際に、それらを同時に移動させるようにしてもよいし、何れか一方ずつ個別に移動させるようにしてもよい。そして、その部分を撮像する。

ここで、検査対象物１００の一部を撮像する際には、Ｘ線照射部１１とＸ線検出部５１Ａ，５１Ｂとの鉛直方向の位置（高さ）は等しく、それらの間の距離はＤとなっており、さらにＸ線検出部５１Ａ，５１Ｂの長手方向がＸ線照射部１１からＸ線検出部５１Ａ，５１Ｂへ向かう方向に対して垂直となるようにＸ線照射部１１とＸ線検出部５１Ａ，５１Ｂの位置が調整される。すなわち、Ｘ線検出部５１Ａ，５１Ｂにより得られる検査対象物１００の一部の画像のそれぞれは、Ｘ線検出部５１Ａ，５１Ｂに対して常に同じ距離Ｄを隔てて配置されたＸ線照射部１１から、Ｘ線検出部５１Ａ，５１Ｂの受光面に対して垂直方向から照射されたＸ線を受けて得られるものとなる。したがって、これらの検査対象物１００の一部の画像を合成することにより得られる検査対象物１００の領域Ｒ１の画像は、検査対象物１００に沿って距離Ｄを隔てて配置された板状のＸ線源からその受光面に対して垂直方向に照射されたＸ線を受けて得られるものと等しくなる。その結果、検査対象物１００の領域Ｒの正確な画像を得ることができる。

ちなみに、Ｘ線フィルムやイメージングプレートなどを用いて、従来から行われていたように検査対象物１００全体を撮像すると、Ｘ線照射部からは放射状にＸ線が照射されるので、Ｘ線検出部により得られる検査対象物１００の画像は、様々な方向から照射されたＸ線を撮像部が受けて得られるものとなる。したがって、このようにして得られた検査対象物１００の画像は、その端部に向かって行くにつれて真の画像とは異なるものとなってしまうという問題がある。

その後、制御部３０により、検査対象物１００の領域Ｒ１全体を撮像したか否かが判断
され、検査対象物１００の領域Ｒ１全体を撮像していない場合には、検査対象物１００全体を撮像するまで上述した処理が繰り返される。

一方、検査対象物１００全体を撮像した場合には、画像合成部４０により検査対象物
１００の領域Ｒ１全体の画像を、低感度及び高感度毎に合成する。

なお、検査対象物１００の領域Ｒ２に隣接する領域Ｒ３についても、支持部材２２に対するＸ線検出部５１Ａ，５１Ｂの角度が−９０°となるようにＸ線検出部５１Ａ，５１Ｂを回動させ、同様に撮像・画像合成をすることによって検査対象物１００の領域Ｒ３全体の画像を合成することができる。

以上、説明したように、本形態に係るＸ線非破壊検査装置２によれば、狭隘部２１０に挿入する際には、Ｘ線検出部５１Ａ，５１Ｂの長手方向と支持部材２２の長手方向とが一致するようにＸ線検出部５１Ａ，５１Ｂを回動させることによってＸ線検出装置５０を棒状に変形させた状態で狭隘部２１０を通し、Ｘ線検出部５１Ａ，５１Ｂが狭隘部２１０の上方の空間内に占位した後、支持部材２２に対するＸ線検出部５１Ａ，５１Ｂの角度が９０°となるようにＸ線検出部５１Ａ，５１Ｂを回動させることができるので、狭隘部２１０に連通した空間内にある検査対象物１００について、その狭隘部２１０に対応する検査対象物１００の領域Ｒ２以外の領域Ｒ１，Ｒ３を撮像することができる。

＜第３の実施の形態＞
図９は本発明の第３の実施の形態に係るＸ線非破壊検査装置の放射線検出部を抽出・拡大して示す概略正面図である。本形態は図５に示すＸ線検出部５１Ａ，５１Ｂの素子の並びを変更したものである。すなわちＸ線検出部５１Ａを構成する低感度の素子とＸ線検出部５１Ｂを構成する高感度の素子とを交互に並べることにより全体を棒状に形成している。なお、図中の符号は錯綜を避けるためＸ線検出部５１Ａ，５１Ｂの「５１」を省略し、「Ａ」、「Ｂ」のみを示している。すなわち、「Ａ」が５１Ａ，「Ｂ」が５１Ｂを表している。

かかる本形態によれば１回目の走査で、図９（ａ）に示す状態で、上下方向にＸ線検出部５１Ａ，５１Ｂを移動させて検査対象物の所定の領域を撮像し、次に２回目の走査では、図９（ｂ）に示すように、図中右方向に素子の１ピッチ分ｄだけ移動させた位置で同様に上下方向にＸ線検出部５１Ａ，５１Ｂを移動させて検査対象物の１ピッチ分ｄだけずれた領域を撮像する。

この結果、１回目の走査画像の奇数列、２回目の走査画像の偶数列を選択して合成すれば低感度の画像が得られ、１回目の走査画像の偶数列、２回目の走査画像の奇数列を選択して合成すれば高感度の画像が得られる。

したがって、本形態によれば狭隘部であって水平方向の寸法が小さく同方向におけるＸ線検出部５１Ａ，５１Ｂの移動が制限される場合に特に有用なものとなる。

＜第４の実施の形態＞
第２の実施の形態に係るＸ線非破壊検査装置２では、Ｘ線検出装置５０として、上述したようにＸ線検出部５１Ａ，５１Ｂが支持部材２２に対して所定の角度をなすように配置できるものを用いたが、本形態では、図１０に示すようなＸ線検出部６１Ａ，６１Ｂ、６２Ａ，６２Ｂを用いている。ちなみに、図１０は本形態におけるＸ線検出装置の一部を抽出して示す概略正面図である。

同図に示すように、本形態に係るＸ線検出装置６０のＸ線検出部６１Ａ，６１Ｂ及びＸ線検出部６２Ａ，６２Ｂは、支持部材２２と同一方向に並列に配置されている２つの棒状の部材となっており、それぞれＸ線検出部６１Ａ，６２Ａが低感度用、Ｘ線検出部６１Ｂ，６２Ｂが高感度用として形成してある。各Ｘ線検出部６１Ａ，６１Ｂ及びＸ線検出部６２Ａ，６２ＢはＣｄＴｅ素子６１１を長手方向に沿って列状に複数配置することにより構成してあり、接続部６４の駆動によりそれぞれの基端部を介して回動可能に構成してある。かくして、Ｘ線検出部６１Ａ，６１Ｂ及びＸ線検出部６２Ａ，６２Ｂの長手方向が共に水平になるようにＸ線検出部６１Ａ，６１Ｂ及びＸ線検出部６２Ａ，６２Ｂを制御部３０の制御に基づき接続部６４で独立に回動させることができるようになっている。

なお、本形態におけるＸ線検出装置６０を構成する他の構成要素は、第１乃至第２の実施の形態と同様であるので、同一部分には同一番号を付して重複する説明を省略する。

このようにＸ線検出装置６０を構成することにより、狭隘部２１０の上方の空間内にある検査対象物１００のより広い領域を一度で撮像することができるので、より効率的に検
査対象物１００の所定の領域全体の画像を得ることができる。

なお、図１０に示す場合も、Ｘ線検出部６１Ａ，６１Ｂ，６２Ａ，６２Ｂの素子配列を図９に示す第３の実施の形態と同様に構成することができる。この場合には、接続部６４の左右両側で第３の実施の形態と同様の撮像を行うことができる。

＜第５の実施の形態＞
本形態ではＸ線照射部１１１として、Ｘ線検出部５１Ａ，５１Ｂと同様に、支持部材１２に対するＸ線照射部１１１の角度を変更することが可能な棒状のものを用いている。具体的には、図１１に示すように、本形態におけるＸ線照射部１１１の幅方向中央部には、Ｘ線を放射するＸ線源が長手方向に沿って列状に配置されている。ここで、Ｘ線照射部１１１は接続部１１４を介して支持部材１２に回動可能に接続されている。したがって、支持部材１２に対してＸ線照射部１１１が所定の角度をなすように配置できる。

そして、本形態に係るＸ線非破壊検査装置２では、上述した検査対象物１００の領域Ｒ１を撮像する際にＸ線照射部１１１とＸ線検出部５１Ａ，５１Ｂとが平行になるように配置するとともに、上述したようにＸ線非破壊検査装置２を動作させることによって検査対象物１００の領域Ｒ１全体を撮像することができる。

ここで、本形態では、Ｘ線照射部１１１及びＸ線検出部５１Ａ，５１Ｂは、検査対象物１００の領域Ｒ１の一部を撮像する際に、上述したように、Ｘ線照射部１１１とＸ線検出部５１Ａ，５１Ｂの鉛直方向の位置（高さ）は等しく、それらの間の距離はＤであり、さらにＸ線照射部１１１とＸ線検出部５１Ａ，５１Ｂとが平行になるように配置されるので、Ｘ線検出部５１Ａ，５１Ｂにより得られる検査対象物１００の領域Ｒ１の一部の画像のそれぞれは、Ｘ線検出部５１Ａ，５１Ｂに対して常に同じ距離Ｄを隔てて配置されたＸ線照射部１１１から、Ｘ線検出部５１Ａ，５１Ｂに対して垂直方向から照射されたＸ線を受けて得られるものとなる。その結果、第２の実施の形態に係るＸ線非破壊検査装置２を用いて得た検査対象物１００の領域Ｒ１の画像と比較して、より高精度な画像を得ることができる。

＜他の実施の形態＞
上述した実施の形態では、Ｘ線検出部の構成要素としてＣｄＴｅ素子５１１，６１１を例に挙げて説明したがこれに限るものではない。Ｘ線検出部はリアルタイムでＸ線を検出して検査対象物１００を撮像することができるものであれば特に限定されない。たとえば、Ｘ線検出部５１Ａ，５１Ｂ、６１Ａ，６１Ｂ、６２Ａ，６２Ｂとして、ＣｓＩからなるシンチレータとＣＣＤカメラとを組み合わせたものをＸ線検出部（５１Ａ，５１Ｂ）乃至（６２Ａ，６２Ｂ）の長手方向に列状に配置してもよい。

また、上述した実施の形態では、Ｘ線検出部（５１Ａ，５１Ｂ）乃至（６２Ａ，６２Ｂ）の長手方向の長さは一定となっていたが、これが伸縮自在となっていてもよい。例えば、Ｘ線検出部（５１Ａ，５１Ｂ）乃至（６２Ａ，６２Ｂ）の長手方向の長さを伸ばすことができれば、撮像することができる検査対象物１００の領域Ｒ１を大きくすることができるという効果を奏する。

さらに、上述した実施の形態では、接続部２４，５４，６４を用いて、支持部材２２に対するＸ線検出部（５１Ａ，５１Ｂ）乃至（６２Ａ，６２Ｂ）の角度や支持部材２２に対するＸ線検出部（５１Ａ，５１Ｂ）乃至（６２Ａ，６２Ｂ）の角度を変更したが、本発明はこれに限定されない。たとえば支持部材２２とこれらの構成要素との間に屈曲可能な部材を設け、その部材を屈曲させることによって、支持部材２２に対するＸ線検出部（５１Ａ，５１Ｂ）乃至（６２Ａ，６２Ｂ）の角度や支持部材２２に対するＸ線検出部（５１Ａ，５１Ｂ）乃至（６２Ａ，６２Ｂ）の角度を変更するようにしても良い。

また、上述した実施の形態では、本発明の非破壊検査装置の一例としてＸ線非破壊検査装置１、２を説明したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、ガンマ線などのＸ線以外の放射線を照射することができる放射線照射部と、対応する放射線を受けて検査対象物の一部を撮像することができる放射線検出部とを用いて非破壊検査装置を構成してもよい。なお、これらの放射線を用いる場合であっても、照射される放射線のエネルギーの大きさは特に限定されないが、上述したＸ線の場合と同様に、１００ＫｅＶ〜１０００ＫｅＶの高エネルギー放射線を用いるのが好ましい。

本発明は放射能線雰囲気の設備の診断を行う必要がある原子炉の保守、点検を行う産業分野で有効に利用することができる。

１、２ Ｘ線非破壊検査装置
１０，１１０ Ｘ線照射装置
１１，１１１ Ｘ線照射部
１２、２２ 支持部材
１４，２４，６４ 接続部
２０，５０，６０ Ｘ線検出装置
２１Ａ，２１Ｂ，５１Ａ，５１Ｂ，６１Ａ，６１Ｂ，６２Ａ，６２Ｂ Ｘ線検出部
３０ 制御部
４０ 画像合成部

Claims (4)

1. 検査対象物を透過した放射線により前記検査対象物を撮像するとともに、前記放射線を検出する相対的に高感度と相対的に低感度の少なくとも２種類で前記検査対象物の所定の領域の一部をそれぞれ撮像する放射線検出部と、前記放射線検出部を水平方向に移動させる移動手段と、前記放射線検出部により得る複数の領域の画像を同一感度の画像毎に合成して前記検出対象物の前記領域の全部の画像を合成する画像合成手段とを有する放射線検出装置であって、
   前記放射線検出部は、感度が異なる少なくとも２種類の素子が、長手方向に沿って列状に配設された棒状に形成されており、
   さらに前記移動手段と一体的に移動する調整部に基端部が固着されて鉛直方向に伸縮可能に形成した棒状の支持部材と、前記支持部材の先端部に配設されて前記棒状の放射線検出部の基端部を回動可能に支持することにより前記支持部材に対する前記放射線検出部の角度を調整可能に形成した接続部と、
   水平方向に移動する他の移動手段、該移動手段と一体的に移動される他の調整手段、該他の調整手段に基端部が固着されて鉛直方向に伸縮可能に形成された他の支持部材、および前記他の支持部材の先端部に配設された放射線照射部を有するとともに、前記検査対象物を挟んで前記放射線照射部の反対側に配置される放射線照射装置と、
   前記移動手段の移動、前記支持部材の伸縮、前記調整部による前記支持部材に対する前記放射線検出手段の角度を制御するとともに、少なくとも前記支持部材の伸縮による狭隘部内における前記放射線検出手段の進入または退出の際には、前記支持部材と放射線検出手段とを支障なく前記進入または退出させ得るように、前記支持部材に対する前記放射線検出器の角度を調整し、さらに前記画像合成手段による所定の画像合成を制御する制御部とを具備することを特徴とする非破壊検査装置。
2. 請求項１に記載する非破壊検査装置において、
   前記放射線検出部は、感度が異なる少なくとも２種類の素子が、長手方向に沿って交互に配設されていることを特徴とする非破壊検査装置。
3. 請求項１または請求項２に記載する非破壊検査装置において、
   前記放射線検出部は、２列で構成してあり、各列の基端部が、回動可能に前記接続部に取り付けられており、一方と他方が反対方向に回動し得るように構成してあることを特徴とする非破壊検査装置。
4. 請求項１〜請求項３の何れか一つに記載する非破壊検査装置において、
   前記放射線照射部は、長手方向に伸びる棒状の部材として構成されるとともに、前記他の支持部材の先端部に配設された他の接続部に回動可能に、基端部が取付けられていることを特徴とする非破壊検査装置。