JPH0862159A - Tomographic apparatus - Google Patents
Tomographic apparatusInfo
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- JPH0862159A JPH0862159A JP6200330A JP20033094A JPH0862159A JP H0862159 A JPH0862159 A JP H0862159A JP 6200330 A JP6200330 A JP 6200330A JP 20033094 A JP20033094 A JP 20033094A JP H0862159 A JPH0862159 A JP H0862159A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、断層撮影装置に係り、
特に、自動車、航空宇宙をはじめとする先端技術分野で
の構造材に用いられる金属やセラミックス等の工業材料
中の欠陥や剥離等の損傷観察を目的とした断層撮影にお
いて、被検体の回転中心と検出器の中心との軸ずれを抑
制するに好適な断層撮影装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tomography apparatus,
Especially in tomography for the purpose of observing damage such as defects and peeling in industrial materials such as metals and ceramics used for structural materials in advanced technology fields such as automobiles and aerospace, The present invention relates to a tomography apparatus suitable for suppressing an axis shift from the center of a detector.
【0002】[0002]
【従来の技術】断層撮影法は、被検体の内部を非破壊的
に観察・検査出来ることからその利用は、広範囲に及ん
でいる。例えば被検体に照射する電磁波としてX線を用
いた人体内部の観察は、医療診断の有力な手法として、
広く医療機関で用いられている。さらに本手法は検出器
の位置分解能の向上や、光源の高強度化等により工業用
材料の欠陥や異物の検査等へ応用されるなど、その広い
技術的可能性が注目されている。2. Description of the Related Art The use of tomography is widespread because it allows nondestructive observation and inspection of the inside of a subject. For example, observing the inside of the human body using X-rays as electromagnetic waves for irradiating a subject is a powerful method for medical diagnosis.
Widely used in medical institutions. Furthermore, this method is attracting attention for its wide technical potential, such as improvement in the positional resolution of the detector and application to inspection of defects and foreign substances in industrial materials by increasing the intensity of the light source.
【0003】従来、電磁波としてX線を用いたX線断層
撮影装置においては、X線源からのX線をスリットで適
宜成型した後、試料に照射し、試料を透過したX線透過
像を検出器で検出し、次に試料を所定の角度回転させた
後、試料を透過したX線透過像を検出する。これを試料
の回転角が180゜或は360゜になるまで繰返し測定する方
法が採用されている。そして、測定された一連のX線透
過像から、例えばIEEETrans. Nucl. Sci. NS21(1974)
第21頁に記載された断層像再構成アルゴリズムにより、
X線が透過した試料の断層像が得られる。さらに検出器
に二次元位置感応型なCCD(Charge Coupled Device)を
用いた高分解能なX線断層装置がScience 237巻(1987
年)第1439頁に記載されている。また同様な検出器とし
てX線用撮像管を用いた高分可能断層撮影装置として
は、特開昭62-228416号公報に記載されているものが挙
げられる。Conventionally, in an X-ray tomography apparatus using X-rays as electromagnetic waves, X-rays from an X-ray source are appropriately shaped by slits, and then the sample is irradiated, and an X-ray transmission image transmitted through the sample is detected. Then, after the sample is rotated by a predetermined angle, an X-ray transmission image transmitted through the sample is detected. This method is repeatedly measured until the rotation angle of the sample reaches 180 ° or 360 °. Then, from the series of measured X-ray transmission images, for example, IEEETrans. Nucl. Sci. NS21 (1974)
By the tomographic image reconstruction algorithm described on page 21,
A tomographic image of the sample through which the X-ray is transmitted can be obtained. Furthermore, a high-resolution X-ray tomography device using a two-dimensional position-sensitive CCD (Charge Coupled Device) as a detector is described in Science 237 (1987).
Year) Page 1439. Further, as a high resolution tomography apparatus using an X-ray image pickup tube as a similar detector, the one described in JP-A-62-228416 can be mentioned.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、構造材料と
して金属複合材料やセラミックス等の工業用材料を利用
する上で大切なのが機械的性質である。この性質は、材
料内部のマトリックスと強化繊維、強化粒子との界面剥
離、強化繊維の破断、破断した繊維の端部における応力
集中やその後の亀裂成長過程に強く依存するため、これ
らの破壊過程を応力を負荷したその場で、非破壊的にし
かも高分解能で計測することが重要である。これは工業
材料の製造プロセスの最適化に役立つだけでなく、より
信頼性の高い材料の強度設計を可能にすると期待され
る。このため、断層撮影法によるこれら工業材料の測定
が重要となる。そして、工業材料の断層像を断層撮影す
るに際しては、試料を回転させる試料台駆動部の回転中
心と検出器の中心とが一致することが前述の断層像の像
再生アルゴリズムから要請されることになる。さらに正
しい断層像を再構成するためには、試料の回転軸と検出
器の中心を検出器の位置分解能の約1/5以下の精度で一
致させることが望ましい。もし何らかの障害によりこの
試料の回転軸と検出器の中心が一致しない場合に軸ずれ
が生じる。軸ずれのままで断層像を生成すると、正しい
断層像が得られない。By the way, mechanical properties are important in utilizing industrial materials such as metal composite materials and ceramics as structural materials. This property strongly depends on the interfacial separation between the matrix and the reinforcing fibers and particles inside the material, the breaking of the reinforcing fibers, the stress concentration at the ends of the broken fibers and the subsequent crack growth process. It is important to perform non-destructive and high-resolution measurement on the spot where stress is applied. This is expected to not only help optimize the manufacturing process of industrial materials, but also enable more reliable strength design of materials. Therefore, measurement of these industrial materials by tomography is important. Then, when a tomographic image of an industrial material is tomographically acquired, it is required by the image reproduction algorithm of the tomographic image that the rotation center of the sample stage driving unit that rotates the sample and the center of the detector match. Become. In order to reconstruct a more accurate tomographic image, it is desirable to match the rotation axis of the sample with the center of the detector with an accuracy of about 1/5 or less of the positional resolution of the detector. If for some reason the axis of rotation of this sample does not coincide with the center of the detector, misalignment will occur. If a tomographic image is generated with the axis misaligned, a correct tomographic image cannot be obtained.
【0005】そこで、従来の断層撮影装置では、この軸
ずれを補正するために、試料の代りに、試料台上に軸調
整用治具を配置する共に、この軸調整用治具の先端が試
料台駆動部の回転軸と一致するように軸調整用治具の位
置を調整することが行われている。この場合、軸調整用
治具の照射X線による透過像を検出器で検出し、軸調整
用治具の先端部の射影位置が検出器の中心と一致するよ
うに、試料台を試料台駆動部により移動させたり、検出
器を検出器駆動部により移動させたりするようになって
いる。Therefore, in the conventional tomography apparatus, in order to correct the axis deviation, an axis adjusting jig is arranged on the sample table instead of the sample, and the tip of the axis adjusting jig is mounted on the sample. The position of the axis adjusting jig is adjusted so as to coincide with the rotation axis of the table driving unit. In this case, the detector is used to detect the transmitted image of the X-axis adjustment jig by the irradiated X-rays, and the sample table is driven so that the projection position of the tip of the axis adjustment tool matches the center of the detector. The detector may be moved by a unit, or the detector may be moved by a detector driving unit.
【0006】しかし、従来の断層撮影装置では、試料の
代りに軸調整用治具を設置しているため、試料と軸調整
用治具とを交換しなければ軸ずれを検出することができ
ない。さらに、試料に応力や温度等を負荷したその場
で、異なる応力下や温度のもとで断層撮影を随時測定す
る際に、試料に負荷した応力や温度により軸ずれが発生
した場合には軸ずれを補正できないという問題がある。However, in the conventional tomography apparatus, the axis adjusting jig is installed instead of the sample, and therefore the axis deviation cannot be detected unless the sample and the axis adjusting jig are exchanged. In addition, when stress or temperature is applied to the sample, when tomography is measured under different stresses or temperatures, if axis misalignment occurs due to the stress or temperature applied to the sample There is a problem that the deviation cannot be corrected.
【0007】また、従来の断層撮影装置では、一旦軸ず
れが発生した状態で計測した一連の透過像に対しての軸
ずれ補正が考慮されていないので、例えば連続して試料
の温度を変化させた状態での試料の内部状態を観察して
いく際に、軸ずれの状態で測定した透過像では正しい断
層像の再構成ができない。このため、軸ずれの生じた温
度での断層像が欠落するという問題がある。Further, in the conventional tomography apparatus, since the correction of the axis deviation for a series of transmission images measured once the axis deviation has occurred is not taken into consideration, the temperature of the sample is continuously changed, for example. When observing the internal state of the sample in this state, it is not possible to reconstruct a correct tomographic image from the transmission image measured in the axially offset state. Therefore, there is a problem that the tomographic image at the temperature where the axis shift occurs occurs.
【0008】本発明の第1の目的は、試料を軸調整用治
具と交換することなく軸ずれを検出することができる断
層撮影装置を提供することにある。A first object of the present invention is to provide a tomography apparatus capable of detecting an axis shift without exchanging a sample with an axis adjusting jig.
【0009】本発明の第2の目的は、軸調整用治具を用
いることなく試料を固定した状態で軸ずれを検出するこ
とができる断層撮影装置を提供することにある。A second object of the present invention is to provide a tomography apparatus capable of detecting an axis deviation in a state where a sample is fixed without using an axis adjusting jig.
【0010】本発明の第3の目的は、軸ずれを補正する
ことができる断層撮影装置を提供することにある。A third object of the present invention is to provide a tomography apparatus capable of correcting the axis deviation.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】前記第1の目的を達成す
るために、本発明は、試料を固定する試料台と、前記試
料台に固定された試料に向けて電磁波を照射する電磁波
照射手段と、前記試料を透過した電磁波を電磁波検出面
で受けて電磁波の入射位置に応じた透過像の信号を出力
する電磁波検出手段と、前記試料台に固定されて少なく
とも一部が前記電磁波照射手段と前記電磁波検出手段と
を結ぶ電磁波伝送路上に挿入されて前記電磁波検出手段
の電磁波検出面に透過像を形成する軸調整用治具と、前
記試料台を回転駆動する回転駆動手段と、前記電磁波検
出手段の検出による軸調整用治具の透過像のうち試料台
の相異なる回転位置での透過像に関する信号から前記回
転駆動手段の回転中心と前記電磁波検出手段の電磁波検
出面の中心とのずれ量を算出するずれ量算出手段とを備
えている断層撮影装置を構成したものである。In order to achieve the first object, the present invention provides a sample stand for fixing a sample and an electromagnetic wave irradiating means for irradiating the sample fixed on the sample stand with electromagnetic waves. An electromagnetic wave detecting means for receiving an electromagnetic wave transmitted through the sample on an electromagnetic wave detecting surface and outputting a signal of a transmitted image corresponding to an incident position of the electromagnetic wave; and an electromagnetic wave irradiating means fixed at least on the sample table. An axis adjusting jig that is inserted on an electromagnetic wave transmission path connecting the electromagnetic wave detecting means to form a transmission image on an electromagnetic wave detecting surface of the electromagnetic wave detecting means, a rotation driving means that rotationally drives the sample stage, and the electromagnetic wave detecting means. From the signals relating to the transmission images at different rotation positions of the sample stage among the transmission images of the axis adjusting jig detected by the means, the rotation center of the rotation drive means and the center of the electromagnetic wave detection surface of the electromagnetic wave detection means are not aligned. It is obtained by constituting the tomograph and a shift amount calculating means for calculating the amount.
【0012】前記断層撮影装置の要素に、ずれ量算出手
段の算出によるずれ量を零とするための駆動指令を生成
する駆動指令生成手段と、前記試料台を前記電磁波検出
面に沿って移動可能に支持し前記駆動指令生成手段の生
成による駆動指令に従って前記試料台を移動させる試料
台移動手段とを付加すると、前記第3の目的を達成する
ものを構成することができる。A drive command generating means for generating a drive command for reducing the displacement amount calculated by the displacement amount calculating means to zero, and the sample stage can be moved along the electromagnetic wave detecting surface to the elements of the tomography apparatus. And a sample table moving means for moving the sample table in accordance with the drive command generated by the drive command generating means are added to the device for achieving the third object.
【0013】前記各断層撮影装置を構成するに際して
は、以下の要素を付加することができる。In constructing each of the tomographic imaging apparatus, the following elements can be added.
【0014】(1)試料台に固定されて軸調整用治具を
移動可能に支持する治具駆動手段を備え、治具駆動手段
は、試料の断層撮影時以外のときに軸調整用治具を電磁
波伝送路上へ移動させ、試料の断層撮影時には、軸調整
用治具を電磁波伝送路から外れた領域に退避させてなる
もの。(1) A jig driving means fixed to the sample table and movably supporting the axis adjusting jig is provided, and the jig driving means is used for the axis adjusting jig except at the time of tomography of the sample. Is moved to the electromagnetic wave transmission path, and when the tomographic image of the sample is taken, the jig for axis adjustment is retracted to the area outside the electromagnetic wave transmission path.
【0015】(2)軸調整用治具は、透過像の要部とな
る先端部が先鋭状に形成され、先端部の幅が少なくとも
電磁波検出手段の位置分解能と同程度かそれ以下に設定
されているもの。(2) In the axis adjusting jig, the tip portion, which is the main portion of the transmitted image, is formed in a sharpened shape, and the width of the tip portion is set to at least about the position resolution of the electromagnetic wave detecting means or less. What you have.
【0016】(3)軸調整用治具は、透過像の要部とな
る部位が電磁波を吸収する細線で構成され、この細線の
直径が少なくとも電磁波検出手段の位置分解能と同程度
かそれ以下に設定されているもの。(3) In the axis adjusting jig, the main part of the transmission image is composed of a fine wire that absorbs an electromagnetic wave, and the diameter of this fine wire is at least equal to or less than the positional resolution of the electromagnetic wave detecting means. What is set.
【0017】また、前記第2の目的を達成するために、
本発明は、試料を固定する試料台と、前記試料台に固定
された試料に向けて電磁波を照射する電磁波照射手段
と、前記試料を透過した電磁波を電磁波検出面で受けて
電磁波の入射位置に応じた透過像の信号を出力する電磁
波検出手段と、前記試料台を回転駆動する回転駆動手段
と、前記電磁波検出手段の検出による試料の透過像のう
ち試料台の相異なる回転位置での透過像と検出された透
過像を電磁波検出面の中心で反転させて生成された反転
透過像とに関する信号から前記回転駆動手段の回転中心
と前記電磁波検出手段の電磁波検出面の中心とのずれ量
を算出するずれ量算出手段とを備えている断層撮影装置
を構成したものである。Further, in order to achieve the second object,
The present invention provides a sample stage for fixing a sample, an electromagnetic wave irradiating means for irradiating the sample fixed on the sample stage with an electromagnetic wave, and an electromagnetic wave detecting surface for receiving the electromagnetic wave transmitted through the sample at an incident position of the electromagnetic wave. An electromagnetic wave detecting means for outputting a signal of a transmitted image corresponding thereto, a rotation driving means for rotationally driving the sample stage, and a transmitted image at different rotational positions of the sample stage among the transmitted images of the sample detected by the electromagnetic wave detecting means. The amount of deviation between the rotation center of the rotation driving means and the center of the electromagnetic wave detecting surface of the electromagnetic wave detecting means is calculated from a signal relating to the inverted transmitted image generated by inverting the detected transmission image at the center of the electromagnetic wave detecting surface. And a deviation amount calculating means for performing the tomography apparatus.
【0018】前記断層撮影装置を構成するに際して、前
記ずれ量算出手段の代わりに、電磁波検出手段の検出に
よる試料の透過像のうち試料台の回転角度0度と回転角
度180度での透過像と検出された回転角度0度での透
過像を電磁波検出面の中心で反転させて生成された反転
透過像とに関する信号から前記回転駆動手段の回転中心
と前記電磁波検出手段の電磁波検出面の中心とのずれ量
を算出するずれ量算出手段を用いることができる。In constructing the tomography apparatus, instead of the shift amount calculating means, a transmission image at a rotation angle of 0 ° and a rotation angle of 180 ° of the sample stage among the transmission images of the sample detected by the electromagnetic wave detecting means. The rotation center of the rotation drive means and the center of the electromagnetic wave detection surface of the electromagnetic wave detection means are detected from a signal related to the inverted transmission image generated by inverting the detected transmission image at the rotation angle of 0 degree at the center of the electromagnetic wave detection surface. A deviation amount calculating means for calculating the deviation amount can be used.
【0019】また、前記各断層撮影装置の要素に、ずれ
量算出手段の算出によるずれ量を零とするための駆動指
令を生成する駆動指令生成手段と、前記試料台を前記電
磁波検出面に沿って移動可能に支持し前記駆動指令生成
手段の生成による駆動指令に従って前記試料台を移動さ
せる試料台移動手段とを付加すると、前記第3の目的を
達成するものを構成することができる。Further, drive command generating means for generating a drive command for reducing the displacement amount calculated by the displacement amount calculating means to each element of each tomographic imaging device, and the sample stage along the electromagnetic wave detection surface. And a sample table moving means for moving the sample table in accordance with a drive command generated by the drive command generating means, thereby achieving the third object.
【0020】さらに、前記各断層撮影装置の要素に、電
磁波検出手段の検出による透過像のデータを読み出し開
始アドレスから試料台の回転位置に対応付けて順次記憶
する透過像記憶手段と、ずれ量算出手段の算出によるず
れ量に相当するアドレス分だけ読み出し開始位置のアド
レスを変更するアドレス変更手段と、アドレス変更手段
の変更によるアドレスを読み出し開始アドレスとして、
透過像記憶手段から透過像のデータを順次読み出して断
層像を生成する断層像生成手段とを付加したものを構成
することができる。Further, a transmission image storage means for sequentially storing the data of the transmission image detected by the electromagnetic wave detection means in association with the rotational position of the sample stage from the read start address in the elements of each of the tomographic imaging devices, and the shift amount calculation Address changing means for changing the address of the read start position by an address corresponding to the shift amount calculated by the means, and the address changed by the address changing means as the read start address,
It is possible to configure a device in which a tomographic image generating device that sequentially reads out data of a transmitted image from the transmitted image storage device to generate a tomographic image is added.
【0021】[0021]
【作用】前記した手段によれば、試料台に軸調整用治具
を設置した場合、試料台をある位置に固定した状態で軸
調整用治具の透過像を検出し、その後、試料台を指定の
角度だけ回転させた位置で軸調整用治具の透過像を検出
し、両者の検出結果を比較することにより、試料と軸調
整用治具とを交換することなく、軸ずれを検出すること
ができる。例えば、試料台を0度に固定した位置で軸調
整用治具の透過像を検出し、この後、試料台を180度
回転させた位置で軸調整用治具の透過像を検出すると、
前者の透過像の位置と後者の透過像の位置との差の1/
2の位置が試料台の回転中心を示すことになる。このた
め、予め設定されている電磁波検出面の中心(検出器の
中心)と検出された試料台の回転中心との差から軸ずれ
のずれ量を求めることができる。そして、検出されたず
れ量が零となる位置に試料台を移動させると、軸ずれを
補正することができる。According to the above-mentioned means, when the jig for axis adjustment is installed on the sample table, the transmission image of the jig for axis adjustment is detected with the sample table fixed at a certain position, and then the sample table is removed. By detecting the transmission image of the axis adjustment jig at the position rotated by the specified angle and comparing the detection results of both, the axis deviation can be detected without exchanging the sample and the axis adjustment jig. be able to. For example, if the transmission image of the axis adjusting jig is detected at the position where the sample stage is fixed at 0 degree, and then the transmission image of the axis adjusting jig is detected at the position where the sample stage is rotated by 180 degrees,
1 / the difference between the position of the former transmission image and the position of the latter transmission image
The position 2 indicates the center of rotation of the sample table. Therefore, the deviation amount of the axis deviation can be obtained from the difference between the center of the electromagnetic wave detection surface (center of the detector) set in advance and the detected rotation center of the sample stage. Then, when the sample stage is moved to a position where the detected deviation amount becomes zero, the axis deviation can be corrected.
【0022】一方、軸調整用治具を用いない場合、試料
台をある位置に固定した状態で試料の透過像を検出し、
この透過像を反転した反転透過像を生成し、その後、試
料台を指定の角度だけ回転させた位置で試料の透過像を
検出し、この透過像と反転透過像を比較することによ
り、軸調整用治具を用いることなく、軸ずれを検出する
ことができる。例えば、試料台を0度に固定した位置で
試料の透過像を検出し、この透過像を反転した反転透過
像を生成する。この後、試料台を180度回転させた位
置で試料の透過像を検出する。この透過像は、0度の透
過像を試料台の回転中心を中心に反転したときに形成さ
れる透過像に相当するので、軸ずれがないときには、反
転透過像と一致(両者の透過像が重なる。)する。そし
て、両者の透過像に不一致のところがあるときには、不
一致の分が2倍のずれ量を示すことになる。このため、
軸調整用治具を用いなくても、電磁波検出面の中心(検
出器の中心)と試料台の回転中心との差を示す軸ずれを
検出することができる。そして、この場合も、検出され
たずれ量が零となる位置に試料台を移動させると、軸ず
れを補正することができる。On the other hand, when the jig for axis adjustment is not used, the transmission image of the sample is detected with the sample table fixed at a certain position,
An inverted transmission image is generated by inverting this transmission image, then the transmission image of the sample is detected at the position where the sample stage is rotated by a specified angle, and this transmission image and the reverse transmission image are compared to adjust the axis. The axis deviation can be detected without using a jig for use. For example, a transmission image of the sample is detected at a position where the sample stage is fixed at 0 degree, and an inverted transmission image is generated by inverting this transmission image. Then, the transmission image of the sample is detected at the position where the sample table is rotated by 180 degrees. This transmission image corresponds to the transmission image formed when the transmission image of 0 degree is inverted about the center of rotation of the sample table. Therefore, when there is no axis deviation, it coincides with the inverted transmission image (both transmission images are Overlap.) Do. Then, when there is a disagreement between the two transmission images, the disagreement indicates a double shift amount. For this reason,
Even without using a jig for axis adjustment, it is possible to detect an axis deviation indicating a difference between the center of the electromagnetic wave detection surface (center of the detector) and the rotation center of the sample table. Also in this case, the axis deviation can be corrected by moving the sample table to a position where the detected deviation amount becomes zero.
【0023】[0023]
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0024】図1に、本発明の一実施例として、軸ずれ
補正機能を備えたX線断層撮影装置を示す。図1におい
て、X線断層撮影装置は、X線源1、スリット2、分光
器4、応力負荷装置6、X線検出器7、軸調整用治具
8、駆動部9、試料台駆動部10、検出器駆動部11、
制御部12を備えて構成されている。FIG. 1 shows, as an embodiment of the present invention, an X-ray tomography apparatus having an axis deviation correcting function. In FIG. 1, the X-ray tomography apparatus includes an X-ray source 1, a slit 2, a spectroscope 4, a stress loading device 6, an X-ray detector 7, an axis adjusting jig 8, a drive unit 9, and a sample table drive unit 10. , The detector drive unit 11,
The control unit 12 is provided.
【0025】X線源1は、電磁波のうち高強度、連続波
長のX線3の放射が可能なX線光源を用いて構成されて
おり、X線源1から放射されたX線3がスリット2、分
光器4を介して試料5に照射されている。即ち、X線源
1は、スリット2と分光器4とを含む電磁波伝送路を介
して試料5にX線3を照射する電磁波照射手段として構
成されている。スリット2は4象限スリットとして構成
されており、スリット2を通過したX線は2mm(y方向)×
1mm(z方向)のビームに成形される。分光器4には2結晶
分光法が利用されており、結晶にはSi(111)が使用さ
れ、X線エネルギー23keVのX線3が取り出されるよう
になっている。The X-ray source 1 is constructed by using an X-ray light source capable of emitting X-rays 3 of high intensity and continuous wavelength among electromagnetic waves, and the X-rays 3 emitted from the X-ray source 1 are slits. 2. The sample 5 is irradiated through the spectroscope 4. That is, the X-ray source 1 is configured as an electromagnetic wave irradiating means for irradiating the sample 5 with the X-rays 3 through the electromagnetic wave transmission path including the slit 2 and the spectroscope 4. The slit 2 is configured as a 4-quadrant slit, and the X-ray passing through the slit 2 is 2 mm (y direction) ×
It is shaped into a beam of 1 mm (z direction). A two-crystal spectroscopic method is used for the spectroscope 4, Si (111) is used for the crystal, and the X-ray 3 with an X-ray energy of 23 keV is extracted.
【0026】応力負荷試料台6は、試料5を固定する試
料台を構成すると共に試料5にz方向の引張応力が負荷
できる応力負荷装置を構成するようになっている。さら
に、この応力負荷試料台6は、y、z方向の並進機構とz軸
を中心とする回転機構を備えた試料台駆動部10の駆動
により1度ずつ回転される。また、応力負荷試料台6に
は、軸調整用治具8がy、z方向への移動が自在に配置
されており、この軸調整用治具8は、y、z方向の並進機
構を備えた駆動部9の駆動により、断層撮影時以外のと
きには、電磁波伝送路内に挿入され、断層撮影時には、
電磁波伝送路から退避されるようになっている。そし
て、この軸調整用治具8は、X線3を吸収する細線とし
て、直径7μmのW線の周囲にSiCを直径120μmになる
まで蒸着させたW/SiCファイバーを用いて構成されてお
り、透過像の要部となる先端部が先鋭状に形成され、先
端部の幅が少なくとも検出器7の位置分解能と同程度か
それ以下に設定されている。The stress loading sample stage 6 constitutes a sample stage for fixing the sample 5 and also constitutes a stress loading device capable of applying a tensile stress in the z direction to the sample 5. Further, the stress-loaded sample table 6 is rotated once by the drive of a sample table driving unit 10 having a translation mechanism in the y and z directions and a rotation mechanism about the z axis. Further, an axis adjusting jig 8 is arranged on the stress-loaded sample table 6 so as to be movable in y and z directions. The axis adjusting jig 8 is provided with a translation mechanism in y and z directions. When the tomography is not performed by driving the driving unit 9, the electromagnetic wave is inserted into the electromagnetic wave transmission path.
It is designed to be retracted from the electromagnetic wave transmission path. The axis adjusting jig 8 is composed of a W / SiC fiber in which SiC is vapor-deposited to a diameter of 120 μm around a W line having a diameter of 7 μm, as a fine wire that absorbs the X-ray 3. A tip portion, which is a main portion of the transmission image, is formed in a sharpened shape, and the width of the tip portion is set to be at least about the position resolution of the detector 7 or less.
【0027】X線検出器7は電磁波検出手段として、二
次元位置感応型検出器である高分解能X線撮像管を用い
て構成されており、電磁波検出面を構成するX線撮像管
の一素子の大きさは、7μm(y方向)x4.4μm(z方向)に
設定され、1024(y方向)×960(z方向)の画素の撮影が可
能である。即ち、1024チャネル分の素子がz方向に
960列配列されている。そして、真中に位置する51
3チャネルの素子が検出器の中心、即ち電磁波検出面の
中心に設定されている。また、X線検出器7は、x、y、z
方向の並進機構を備えた検出器駆動部11の駆動によ
り、x、y、z方向にできるようになっている。即ち、検出
器駆動部11の駆動により、X線検出器7のX線3に対
する位置を調整できるようになっている。The X-ray detector 7 is constituted by using a high resolution X-ray image pickup tube which is a two-dimensional position sensitive type detector as an electromagnetic wave detection means, and one element of the X-ray image pickup tube forming the electromagnetic wave detection surface. Is set to 7 μm (y direction) × 4.4 μm (z direction), and 1024 (y direction) × 960 (z direction) pixels can be captured. That is, elements for 1024 channels are arranged in 960 columns in the z direction. And 51 located in the middle
A 3-channel element is set at the center of the detector, that is, the center of the electromagnetic wave detection surface. In addition, the X-ray detector 7 is x, y, z
By driving the detector driving unit 11 having a directional translation mechanism, x, y, and z directions can be obtained. That is, the position of the X-ray detector 7 with respect to the X-ray 3 can be adjusted by driving the detector driving unit 11.
【0028】制御器12は、試料台駆動部10、駆動部
9、検出器駆動部11を駆動するために、駆動用ドライ
バー、ドライバーコントロール、X線源コントローラ、
分光器コントローラ、応力負荷試料台コントローラ、X
線撮像管コントローラ、を備えていると共に、検出器7
の検出した透過像に関する画像を処理する画像処理部、
画像に関するデータを格納するフレームメモリ等を備え
た計算機等で構成されている。The controller 12 drives the sample stage drive unit 10, the drive unit 9, and the detector drive unit 11 to drive the driver, driver control, X-ray source controller,
Spectrometer controller, stress sample stand controller, X
The detector 7 is equipped with a line imaging tube controller.
An image processing unit that processes an image related to the transmission image detected by
It is composed of a computer or the like having a frame memory for storing data relating to images.
【0029】次に、試料台に軸調整用治具8を設置した
ときの作用を説明する。ここでは、電磁波としてX線を
使用した場合について説明する。Next, the operation when the axis adjusting jig 8 is installed on the sample table will be described. Here, the case where X-rays are used as electromagnetic waves will be described.
【0030】まず、試料台が0度の位置に固定され、且
つ電磁波伝送路内に軸調整用治具8が挿入された状態で
X線発生源1からX線3が放射されると、このX線3
は、スリット2により成型された後、分光器4により特
定波長のX線3のみが分光される。分光されたX線3は
軸調整用治具8と試料5に照射される。そして、軸調整
用治具8と試料5を透過した透過X線による透過像がX
線検出器7により検出される。このとき、軸調整用治具
8の透過像は、図2に示すような像となる。First, when the X-ray source 1 emits X-rays 3 with the sample stage fixed at a position of 0 ° and the axis adjusting jig 8 inserted in the electromagnetic wave transmission path, X-ray 3
After being molded by the slit 2, the spectroscope 4 disperses only the X-ray 3 having a specific wavelength. The dispersed X-rays 3 are applied to the axis adjusting jig 8 and the sample 5. Then, the transmission image by the transmission X-ray transmitted through the axis adjusting jig 8 and the sample 5 is X-ray.
It is detected by the line detector 7. At this time, the transmission image of the axis adjusting jig 8 becomes an image as shown in FIG.
【0031】次に、試料台を180度回転させ、この位
置で、分光されたX線3が軸調整用治具8と試料5に照
射されると、軸調整用治具8と試料5を透過した透過X
線による透過像がX線検出器7により検出される。この
とき、軸調整用治具8の透過像は、図2に示すような像
となる。Next, the sample stage is rotated 180 degrees, and at this position, the dispersed X-rays 3 irradiate the axis adjusting jig 8 and the sample 5, so that the axis adjusting jig 8 and the sample 5 are moved. Transparent X
The X-ray detector 7 detects the transmission image of the rays. At this time, the transmission image of the axis adjusting jig 8 becomes an image as shown in FIG.
【0032】図2は、軸調整用治具8の回転角0度と1
80度におけるX線透過像を示す。図2において、cは
検出器7の中心(電磁波検出面の中心)を示し、c’は
試料台の回転中心を示す。この場合、試料台の回転に伴
って、軸調整用治具8を0度の位置から180度の位置
まで回転させているので、0度における軸調整用治具8
の射影位置c1と180゜における軸調整用治具8の射
影位置c2との中間であるc’の位置が駆動部9の回転
軸の射影位置に対応することになる。即ち、0度におけ
る軸調整用治具8の透過像81と180゜における軸調
整用治具8の透過像82との中間の位置であるc’の位
置が検出器7の中心に対応することになる。このため、
軸ずれないときには、cとc’の位置が一致することに
なり、cとc’の位置が一致しないときには、両者の差
を示す距離δがずれ量となる。そして、ずれ量δが検出
されたときには、このずれ量δを零に抑制するように、
試料台駆動部10の駆動により試料台をy方向に移動さ
せるか、検出器駆動部11の駆動によりX線検出器7を
y方向へ移動させると、ずれ量δを零に補正すことがで
きる。FIG. 2 shows the rotation angles 0 and 1 of the jig 8 for adjusting the axis.
An X-ray transmission image at 80 degrees is shown. In FIG. 2, c indicates the center of the detector 7 (center of the electromagnetic wave detection surface), and c ′ indicates the center of rotation of the sample table. In this case, since the axis adjusting jig 8 is rotated from the 0 ° position to the 180 ° position as the sample table rotates, the axis adjusting jig 8 at 0 ° is rotated.
The position c ′, which is an intermediate position between the projection position c1 of FIG. 2 and the projection position c2 of the axis adjusting jig 8 at 180 °, corresponds to the projection position of the rotation axis of the drive unit 9. That is, the position of c ′ which is an intermediate position between the transmission image 81 of the axis adjusting jig 8 at 0 degree and the transmission image 82 of the axis adjusting jig 8 at 180 ° corresponds to the center of the detector 7. become. For this reason,
When there is no axis deviation, the positions of c and c ′ match, and when the positions of c and c ′ do not match, the distance δ, which indicates the difference between the two, is the amount of deviation. Then, when the shift amount δ is detected, the shift amount δ is suppressed to zero.
The displacement amount δ can be corrected to zero by moving the sample stage in the y direction by driving the sample stage driving unit 10 or by moving the X-ray detector 7 in the y direction by driving the detector driving unit 11. .
【0033】このように、本実施例によれば、試料5と
軸調整用治具8とを交換することなく、試料5を固定し
た状態で軸ずれを検出することができる。さらに、検出
したずれ量を零とするように、試料台を移動させること
により、ずれ量を零に補正することができる。このた
め、ずれ量が零に補正された状態で試料5の断層像を撮
影することができる。試料5の断層像は、試料5の透過
X線を試料5の回転とともに繰返して計測し、得られた
一連の透過X線から像再構成により得られる。As described above, according to this embodiment, the axis deviation can be detected while the sample 5 is fixed without exchanging the sample 5 and the axis adjusting jig 8. Furthermore, the shift amount can be corrected to zero by moving the sample table so that the detected shift amount becomes zero. Therefore, it is possible to capture a tomographic image of the sample 5 with the displacement amount corrected to zero. The tomographic image of the sample 5 is obtained by repeatedly reconstructing the transmitted X-ray of the sample 5 as the sample 5 rotates and reconstructing the image from a series of transmitted X-rays obtained.
【0034】次に、軸調整用治具8を用いずに、軸ずれ
を検出する作用を図3に従って説明する。Next, the operation of detecting the axis deviation without using the axis adjusting jig 8 will be described with reference to FIG.
【0035】まず、試料台が0度の位置に固定された状
態でX線源1からX線3が放射されると、このX線3
は、スリット2により成型された後、分光器4により特
定波長のX線3のみが分光される。分光されて単色化さ
れたX線3は試料5に照射される。そして、試料5を透
過した透過X線による透過像がX線検出器7により検出
される。このとき、試料5の透過像は、図3の回転角度
0度の位置に示す像P0となる。First, when X-rays 3 are emitted from the X-ray source 1 with the sample stage fixed at a position of 0 degree, the X-rays 3
After being molded by the slit 2, the spectroscope 4 disperses only the X-ray 3 having a specific wavelength. The sample 5 is irradiated with the X-rays 3 which are spectrally separated and are made monochromatic. Then, an X-ray detector 7 detects a transmission image of the transmission X-rays that have passed through the sample 5. At this time, the transmission image of the sample 5 becomes the image P0 shown in the position at the rotation angle of 0 degree in FIG.
【0036】次に、試料台を180度回転させ、この位
置で、分光されたX線3が試料5に照射されると、試料
5を透過した透過X線による透過像がX線検出器7によ
り検出される。このとき、試料5の透過像は、図3の回
転角度180度の位置に示す像P180となる。Next, the sample stage is rotated by 180 degrees, and when the dispersed X-rays 3 irradiate the sample 5 at this position, a transmission image by the transmitted X-rays transmitted through the sample 5 is detected by the X-ray detector 7. Detected by. At this time, the transmission image of the sample 5 becomes the image P180 shown at the position of the rotation angle of 180 degrees in FIG.
【0037】次に、回転角度0度の位置における透過像
を反転した反転透過像P0Rを生成し、生成した反転透
過像P0Rと回転角度180度の位置における透過像P
180との像の一致(像の重なり)を判定する。Next, an inverted transmission image P0R is generated by inverting the transmission image at the position where the rotation angle is 0 degree, and the generated inverted transmission image P0R and the transmission image P at the position where the rotation angle is 180 degrees.
The image coincidence with 180 (image overlap) is determined.
【0038】即ち、試料5は試料台の回転中心c’を中
心として回転されるので、回転角度0度の位置における
透過像P0を反転した反転透過像P0Rは、回転角度1
80度の位置における透過像P180に相当することに
なる。このため、軸ずれがないときには、反転透過像P
0Rと透過像P180とは一致(重なる。)する。That is, since the sample 5 is rotated around the rotation center c'of the sample table, the inverted transmission image P0R obtained by inverting the transmission image P0 at the position of the rotation angle 0 ° is the rotation angle 1
This corresponds to the transmission image P180 at the position of 80 degrees. Therefore, when there is no axis deviation, the inverted transmission image P
The 0R and the transmitted image P180 match (overlap).
【0039】一方、図3に示すように、反転透過像P0
Rと透過像P180とが一致しないときには両者の像の
差がずれ量δ(μm)の2倍の値2δ(μm)を示すこ
とになる。即ち、回転角度0度の位置でずれ量δ(検出
器7の中心cと試料台の回転中心c’との差)があると
きに、反転透過像P0Rと透過像P180とを比較する
と、ずれ量δは2倍の2δとなる。そして、ずれ量δが
検出されたときには、このずれ量δを零に抑制するよう
に、試料台駆動部10の駆動により試料台をy方向に移
動させると、ずれ量δを無くすことができる。On the other hand, as shown in FIG. 3, the inverted transmission image P0
When R and the transmitted image P180 do not match, the difference between the two images shows a value 2δ (μm) which is twice the shift amount δ (μm). That is, when there is a shift amount δ (difference between the center c of the detector 7 and the rotation center c ′ of the sample table) at the position of the rotation angle of 0 degree, when the inverted transmission image P0R and the transmission image P180 are compared, The quantity δ doubles to 2δ. When the shift amount δ is detected, the shift amount δ can be eliminated by moving the sample stage in the y direction by driving the sample stage drive unit 10 so that the shift amount δ is suppressed to zero.
【0040】このように、本実施例によれば、軸調整用
治具8を用いることなく、試料5を固定した状態で軸ず
れを検出することができる。さらに、検出したずれ量を
零とするように、試料台または検出器7をy方向へ移動
させることにより、ずれ量を零に補正することができ
る。このため、ずれ量が零に補正された状態で試料5の
断層像を撮影することができる。As described above, according to the present embodiment, the axis deviation can be detected without using the axis adjusting jig 8 while the sample 5 is fixed. Further, the shift amount can be corrected to zero by moving the sample table or the detector 7 in the y direction so that the detected shift amount becomes zero. Therefore, it is possible to capture a tomographic image of the sample 5 with the displacement amount corrected to zero.
【0041】次に、反転透過像P0Rと透過像P180
とからずれ量2δを算出する方法について述べる。Next, the reverse transmission image P0R and the transmission image P180
A method of calculating the deviation amount 2δ will be described.
【0042】透過像P180と反転透過像P0RをΔ
(例えば、検出器7の1チャネル分)ずつずらしたとき
の透過像との積を示す相関係数Cは次式で表される。The transmission image P180 and the reverse transmission image P0R are Δ
The correlation coefficient C indicating the product with the transmission image when shifted by one (for example, one channel of the detector 7) is expressed by the following equation.
【0043】[0043]
【数1】 [Equation 1]
【0044】ここでiは検出器7の位置(チャンネル)
である。Here, i is the position (channel) of the detector 7.
Is.
【0045】上記式において、C(Δ)の値は、透過像
P180と反転透過像P0RをΔずらしたときの透過像
のプロファイルが一致したときに最大となることから、
Cの最大値を与えるΔがc’とcのずれδの2倍とな
る。In the above equation, the value of C (Δ) becomes maximum when the transmission image P180 and the inverted transmission image P0R are displaced by Δ and the profiles of the transmission images coincide with each other.
Δ giving the maximum value of C is twice the difference δ between c ′ and c.
【0046】例えば、513チャネルを基準としたと
き、透過像P180と反転透過像P0Rとの値を掛け算
する。次に、反転透過像P0Rのチャネルのみを1チャ
ネルずらし、このチャネルの値と透過像180の値とを
掛け算する。同様に、反転透過像P0Rのチャネルのみ
を1チャネルずらし、このチャネルの値と透過像180
の値とを掛け算する。このような演算を繰返し、最大値
を示すときのチャネルが検出器7の中心(513チャネ
ル)からのずれを示すことになる。For example, when the 513 channel is used as a reference, the values of the transmission image P180 and the inverted transmission image P0R are multiplied. Next, only the channel of the inverted transmission image P0R is shifted by one channel, and the value of this channel is multiplied by the value of the transmission image 180. Similarly, only the channel of the inverted transmission image P0R is shifted by one channel, and the value of this channel and the transmission image 180
And the value of. By repeating such calculation, the channel having the maximum value shows a deviation from the center of the detector 7 (channel 513).
【0047】また、反転透過像P0Rと透過像P180
とのずれ量2δを次式に示すように、A(Δ)を最小に
する最小二乗法によりΔを求めてもよい。Further, the reverse transmission image P0R and the transmission image P180
As shown in the following equation, the amount of deviation 2δ from and may be calculated by the least squares method that minimizes A (Δ).
【0048】[0048]
【数2】 [Equation 2]
【0049】ここでiは検出器7の位置(チャンネル)
である。Here, i is the position (channel) of the detector 7.
Is.
【0050】上記式においては、透過像P180と、反
転透過像P0RをΔずらしたときの透過像との差を二乗
した値が最小値を示すときのチャネルが検出器7の中心
からのずれを示すことになる。In the above equation, when the value obtained by squaring the difference between the transmission image P180 and the transmission image obtained by shifting the inverted transmission image P0R by Δ shows the minimum value, the channel deviates from the center of the detector 7. Will be shown.
【0051】次に、上記いずれかの方法によりずれ量が
算出されたときには、このずれ量を次式に従って補正す
ることができる。Next, when the shift amount is calculated by any of the above methods, this shift amount can be corrected according to the following equation.
【0052】[0052]
【数3】 (Equation 3)
【0053】ここで、補正後の射影像をP’とすると、
試料5の回転角jでの射影像Pjは上記式に従って補正
できる。例えば、図4に示すように、C(Δ)の値が最
大値を示すΔが4チャネルであったときには、中心が2
チャネル分ずれていたとして511チャネルの値を51
3チャネルに、513チャネルの値を515チャネル
に、その他のチャネルの値も同様に2チャネル分シフト
する。Here, if the corrected projection image is P ′,
The projection image Pj of the sample 5 at the rotation angle j can be corrected according to the above equation. For example, as shown in FIG. 4, when Δ showing the maximum value of C (Δ) is 4 channels, the center is 2
Assuming that there is a channel shift, the value of 511 channels is set to 51
The values of channel 513 and channel 513 are shifted to channel 515, and the values of the other channels are similarly shifted by two channels.
【0054】次に、上記構成による断層撮影装置を用い
て、応力下における試料内部を非破壊的に観察する断層
撮影法及び、断層撮影における軸ずれ調整法について説
明する。Next, a tomography method for non-destructively observing the inside of a sample under a stress by using the tomography apparatus having the above-described structure and an axial deviation adjusting method for the tomography will be described.
【0055】試料5は、SiC短繊維(長さ1mm、直径140μ
mで直径30μmのC繊維を含む)とAl合金の粉末を混合し
た後、押し出し加工したものでサイズは直径1mm、長さ3
0mmである。スリット2を通過したX線3を所定のエネ
ルギーに分光するように分光器4を調整する。分光され
たX線3をX線検出器(X線撮像管)7で直接検出でき
るように検出器駆動部11を調整する。さらに軸調整用
治具8を試料5の代りに試料台に設置し、試料台駆動部
10のz軸回転中心がX線検出器7の中心と一致するよ
うに、試料台駆動部10或は検出器駆動部11の駆動に
より応力負荷試料台6やX線検出器7の位置を調整す
る。この調整は前述した方法で行う。Sample 5 is a SiC short fiber (length 1 mm, diameter 140 μm).
(including C fiber with a diameter of 30 μm in m) and Al alloy powder, and extruded. The size is 1 mm in diameter and 3 in length.
It is 0 mm. The spectroscope 4 is adjusted so as to disperse the X-rays 3 passing through the slit 2 into a predetermined energy. The detector driving unit 11 is adjusted so that the separated X-rays 3 can be directly detected by the X-ray detector (X-ray image pickup tube) 7. Further, an axis adjusting jig 8 is installed on the sample table instead of the sample 5, so that the z-axis rotation center of the sample table driving part 10 coincides with the center of the X-ray detector 7 or the sample table driving part 10 or The positions of the stress-loaded sample stage 6 and the X-ray detector 7 are adjusted by driving the detector driving unit 11. This adjustment is performed by the method described above.
【0056】次に、応力負荷試料台6に試料5を設置
し、図5に示す応力-歪曲線に従って、応力0の近傍、
0.2%耐力近傍、最大引張応力近傍及び破断後の試料5
の断層像を順次撮影する。応力0近傍での断層撮影にお
いては、軸調整用治具8を用いた軸ずれ調整を実施した
後、軸調整用治具8を電磁波伝送路から退避させて、す
ぐに測定を開始した。そして、試料5を透過した透過X
線像をX線検出器7により検出する。X線検出器7から
の信号は、制御器12のコントローラを介して2バイト
のフレームメモり(1024×960素子)に一旦記録される。
記録されたメモり上の数値は、所定の断層幅分をz方向
に加算した後、計算機上の記録領域に記録される。これ
を所定の断層間隔毎に、所定の断層数分繰返す。さら
に、試料を1度回転させた後、その透過X線像を測定す
る。これを試料の回転角度が180度になるまで繰り返
す。このようにして得られた各角度毎の透過X線強度か
らX線透過量を求めた後、像再生アルゴリズムを用いて
各断層位置での断層像を得た。Next, the sample 5 was placed on the stress-loaded sample table 6, and in the vicinity of the stress of 0, according to the stress-strain curve shown in FIG.
Sample 5 near 0.2% proof stress, near maximum tensile stress and after fracture
Tomographic images are sequentially taken. In the tomography near the stress of 0, the axis deviation was adjusted using the axis adjusting jig 8, the axis adjusting jig 8 was retracted from the electromagnetic wave transmission path, and the measurement was immediately started. Then, the transmission X transmitted through the sample 5
The line image is detected by the X-ray detector 7. The signal from the X-ray detector 7 is temporarily recorded in a 2-byte frame memory (1024 × 960 elements) via the controller of the controller 12.
The recorded numerical value on the memory is recorded in a recording area on the computer after adding a predetermined slice width in the z direction. This is repeated for a predetermined number of slices at a predetermined slice interval. Further, after rotating the sample once, the transmitted X-ray image is measured. This is repeated until the rotation angle of the sample reaches 180 degrees. After the X-ray transmission amount was obtained from the transmitted X-ray intensity for each angle thus obtained, a tomographic image at each tomographic position was obtained using the image reproduction algorithm.
【0057】次に試料5に応力を負荷していき、0.2%
耐力付近で負荷していた応力を停止し、その応力下での
断層像を撮影する。ここでは、負荷した応力或はX線検
出器7、X線源1の不安定性により軸ずれが発生してい
る場合が考えられる。そこで、前述した軸ずれ調整法及
軸ずれ補正法を用いて軸ずれを補正した。この場合、電
磁波伝送路(X線光路)上から退避させていた軸調整用
治具8としてのW/SiCファイバーを軸調整用治具駆動部
9の駆動により、ファイバーがX線3を十分遮る位置ま
で移動させる。Next, stress is applied to the sample 5 to 0.2%.
The stress applied near the proof stress is stopped, and a tomographic image is taken under the stress. Here, it is conceivable that an axis deviation occurs due to the stress applied or the instability of the X-ray detector 7 and the X-ray source 1. Therefore, the axis deviation is corrected by using the axis deviation adjusting method and the axis deviation correcting method described above. In this case, the W / SiC fiber as the axis adjusting jig 8 which has been retracted from the electromagnetic wave transmission line (X-ray optical path) is driven by the axis adjusting jig drive unit 9 so that the fiber sufficiently blocks the X-ray 3. Move to position.
【0058】次に、後で計測する試料5の断層位置と同
じ位置でファイバーの透過X線像を検出し、ファイバー
の中心位置に対応する検出器7の素子番号(チャネル番
号)を記録する。次にファイバーを試料5と共に180
゜回転させた後、上記と同様にファイバーの中心位置に
対応する検出器7の素子番号を求める。この素子番号と
前に測定した素子番号との差の半分が試料台駆動部10
の回転軸と検出器7の中心とのずれの量となる。このず
れ量を各断層位置で求め、各断層位置での平均値を平均
のずれ量として、試料台駆動部10の回転軸をその下に
ある並進機構部(y方向)により移動させて軸ずれを補正
した。最後にW/SiCファイバーをX線光路上から退避さ
せて、0.2%耐力付近での試料の断層撮影を前述した方
法と同様な方法で測定した。また最大引張応力近傍での
断層撮影時においても、同様な補正を実施した。さらに
最大引張応力近傍での断層像を撮影した後、試料が破断
するまで応力を負荷し続けて試料を破断させた。試料の
破断後に、軸ずれ補正をしないで断層像を撮影した。こ
れらの測定で得られた断層像の例を図6に示す。Next, the transmission X-ray image of the fiber is detected at the same position as the tomographic position of the sample 5 to be measured later, and the element number (channel number) of the detector 7 corresponding to the center position of the fiber is recorded. Next, the fiber with sample 5 180
After being rotated by a degree, the element number of the detector 7 corresponding to the center position of the fiber is obtained in the same manner as above. Half of the difference between this element number and the element number measured before is the sample table drive unit 10.
It is the amount of deviation between the rotation axis of and the center of the detector 7. This displacement amount is obtained at each slice position, and the average value at each slice position is taken as the average displacement amount, and the rotation axis of the sample table drive unit 10 is moved by the translation mechanism unit (y direction) therebelow to cause axial displacement. Was corrected. Finally, the W / SiC fiber was retracted from the X-ray optical path, and tomography of the sample near the 0.2% proof stress was measured by the same method as described above. The same correction was performed during tomography near the maximum tensile stress. Further, after taking a tomographic image near the maximum tensile stress, the sample was fractured by continuously applying stress until the sample fractured. After fracture of the sample, a tomographic image was taken without correcting the axis deviation. FIG. 6 shows an example of a tomographic image obtained by these measurements.
【0059】図6(a)に示す断層像は、半円状の物体
が流れたようになっているが、これは、軸ずれによるも
のである。そこで、本実施例では、軸ずれによる断層像
が得られて時には、図3で説明したように、軸ずれ状態
で測定した透過像の軸ずれ補正法を適用し、軸ずれを補
正することとしている。The tomographic image shown in FIG. 6 (a) shows that a semicircular object flows, but this is due to axial misalignment. Therefore, in the present embodiment, when a tomographic image due to axis deviation is obtained, the axis deviation correction method for the transmission image measured in the axis deviation state is applied to correct the axis deviation as described with reference to FIG. There is.
【0060】例えば、試料5の回転角180度での透過
X線像から得られたX線吸収量(射影像P180)と試料
5の回転角0度での射影像P0を検出器7の中心で反転
させた反転透過像P0Rとを共に、前記(1)式の相関
係数Cを最大にする射影像上のずれ量Δが46素子分で
あったときには、実際の軸ずれ量δはΔ/2であること
から、試料5の各回転角での射影像Pjを23素子分、
前記(3)式により補正した。即ち、検出器7のデータ
を23チャネル分シフトした。この補正した射影像群か
ら得られた断層像を図6(b)に示す。For example, the X-ray absorption amount (projection image P180) obtained from the transmitted X-ray image of the sample 5 at the rotation angle of 180 degrees and the projection image P0 of the sample 5 at the rotation angle of 0 degrees are set at the center of the detector 7. When the shift amount Δ on the projection image that maximizes the correlation coefficient C of the equation (1) is 46 elements, the actual shift amount δ is Δ Since it is / 2, the projection image Pj at each rotation angle of the sample 5 is 23 elements,
It was corrected by the equation (3). That is, the data of the detector 7 was shifted by 23 channels. A tomographic image obtained from this corrected projection image group is shown in FIG. 6 (b).
【0061】図6(b)から、マトリックスであるAl合
金中にSiC短繊維存在するのが明瞭に観察できる。しか
もSiC短繊維中のC繊維の識別も可能である。図6(a)と
の比較から軸ずれ補正は非常に有効であることがわかっ
た。From FIG. 6 (b), it can be clearly observed that SiC short fibers are present in the Al alloy matrix. Moreover, it is possible to identify C fibers in SiC short fibers. From the comparison with FIG. 6 (a), it was found that the axis deviation correction is very effective.
【0062】ここでは、射影像Pjから前記(3)式に
より軸ずれ補正した射影像P'jを得るのに以下の2つの
手法を試みた。1つは、計算機の記録領域から各Pjを
読み出し、(3)式に従って23素子分ずらしたP'jを
生成した後、P'jを記録する手法である。これは一素子
分のデータが4バイト、一つのPjが1024素子分、
180個のPjの測定であることから、一断層像当り7
37、280バイト分の読み出しと書き込みが必要とな
る。このためデータの処理時間が長くなると言う問題が
ある。Here, the following two methods were attempted to obtain the projection image P'j whose axis deviation was corrected from the projection image Pj by the equation (3). One is a method of reading each Pj from the recording area of the computer, generating P'j shifted by 23 elements according to the equation (3), and then recording P'j. The data for one element is 4 bytes, and one Pj is for 1024 elements.
Since it measures 180 Pj, 7 per tomographic image
Reading and writing of 37,280 bytes are required. Therefore, there is a problem that the processing time of data becomes long.
【0063】そこで第2の手法として、Pjは記録領域
に連続して記録されているため、Pjの記録開始アドレ
スを23素子分(92バイト)ずらしたアドレスをP'j
の記録開始アドレスと計算機に認識させた。この手法
は、データの読み出し、書き込みを必要としないため、
データの処理速度が著しく向上した。また、上述の処理
は、検出器7の検出による透過像のデータを読み出し開
始アドレスから試料台の回転位置に対応づけて順次記憶
する透過像記憶手段と、ずれ量算出手段の算出によるず
れ量に相当するアドレス分だけ読み出し開始位置のアド
レスを変更するアドレス変更手段と、アドレス変更手段
の変更によるアドレスを読み出し開始アドレスとして、
透過像記憶手段から透過像のデータを順次読み出して断
層像を生成する断層像生成手段とを制御器12に設ける
ことで達成される。Therefore, as a second method, since Pj is continuously recorded in the recording area, an address obtained by shifting the recording start address of Pj by 23 elements (92 bytes) is P'j.
I made the computer recognize the recording start address. This method does not require reading or writing data, so
The processing speed of the data has improved significantly. Further, the above-described processing is performed by the transmission image storage unit that sequentially stores the data of the transmission image detected by the detector 7 in association with the rotation position of the sample stage from the read start address, and the shift amount calculated by the shift amount calculation unit. Address changing means for changing the address of the read start position by the corresponding address, and the address by the change of the address changing means as the read start address,
This is achieved by providing the controller 12 with a tomographic image generation unit that sequentially reads out data of a transmitted image from the transmitted image storage unit to generate a tomographic image.
【0064】本実施例において、試料5に入射するX線
3を分光器4により単色化しているので、得られた断層
像は高いS/Nを有すると共にビームハードニング効果
(試料5の外側のX線吸収量が内側に比べて疑似的に少
なくなる現象で、試料5を透過中のX線3のスペクトル
が試料5の位置により変化することによる効果)が無い
という効果がある。さらに単色化したX線を使用するこ
とにより、試料5内部の特定元素のみの断層像を差分法
(元素の吸収端の前後で撮影した断層像を各々差し引く
手法)により取得することが可能であるという効果があ
る。In this embodiment, since the X-ray 3 incident on the sample 5 is monochromatic by the spectroscope 4, the obtained tomographic image has a high S / N and a beam hardening effect (outside the sample 5). This is a phenomenon in which the amount of absorbed X-rays becomes pseudo smaller than that of the inside, and there is an effect that there is no effect due to the spectrum of the X-rays 3 passing through the sample 5 changing depending on the position of the sample 5. Further, by using monochromatic X-rays, it is possible to obtain a tomographic image of only the specific element inside the sample 5 by the difference method (a method of subtracting the tomographic images taken before and after the absorption edge of the element). There is an effect.
【0065】本実施例においては、軸調整用治具8にX
線吸収量が高くしかも、X線検出器7の素子のy方向の
大きさとほぼ同じ直径のW線を使用したため、試料台駆
動部10の回転軸の中心と検出器7の中心とを高い精度
で一致させることができるという効果がある。またW線
の周囲にSiCを蒸着してW/SiCファイバーの直径を大きく
することにより、軸調整用治具8の取扱を簡便にするこ
とができるという効果がある。In the present embodiment, the axis adjusting jig 8 has X
Since the W line having a high linear absorption amount and a diameter substantially the same as the size of the element of the X-ray detector 7 in the y direction is used, the center of the rotation axis of the sample stage drive unit 10 and the center of the detector 7 are highly accurate. There is an effect that can be matched with. Further, by depositing SiC around the W line to increase the diameter of the W / SiC fiber, there is an effect that the axis adjusting jig 8 can be handled easily.
【0066】本実施例においては、X線検出器7に高分
解能でしかも二次元位置感応型のX線撮像管を使用した
ため、複数の断層像を同時にしかも高分解能で計測でき
るという効果がある。さらに、複数の断層像から試料内
部を立体的に把握する三次元像を構築できると共に、そ
れらのデータの計測時間を短縮できるという効果があ
る。またX線撮像管は、入射したX線によりX線感光面
に生成した電子-ホール対を電子銃からの電子ビームに
より、二次元的に二次元的に読み出すことによりX線画
像の計測が可能となっている。この構造から、読み出し
電子ビームの走査範囲は任意に変更可能であるため、読
み出すX線画像の位置分解能を測定に即して容易に変更
できる。これから試料の大きさに最適な位置分解能で断
層像を計測できるという効果がある。即ち、X線検出器
7に検出位置分解能を可変にする機構を備えることによ
り上述の効果を得ることが出来る。In the present embodiment, since the X-ray detector 7 uses a high-resolution and two-dimensional position-sensitive X-ray image pickup tube, there is an effect that a plurality of tomographic images can be simultaneously measured with high resolution. Furthermore, there is an effect that a three-dimensional image that three-dimensionally grasps the inside of the sample can be constructed from a plurality of tomographic images, and the measurement time of those data can be shortened. Moreover, the X-ray image pickup tube can measure an X-ray image by two-dimensionally reading the electron-hole pair generated on the X-ray photosensitive surface by the incident X-ray by the electron beam from the electron gun. Has become. With this structure, the scanning range of the readout electron beam can be arbitrarily changed, so that the position resolution of the read X-ray image can be easily changed in accordance with the measurement. From this, there is an effect that a tomographic image can be measured with a position resolution optimum for the size of the sample. That is, the above effect can be obtained by providing the X-ray detector 7 with a mechanism for varying the detection position resolution.
【0067】本実施例において、一般に利用されている
計算機トモグラフィーのアルゴリズムや、高速フーリエ
変換専用のハードプロセッサを利用しているため、断層
像を構築する計算を高速で処理できるという効果があ
る。In this embodiment, since a generally used computer tomography algorithm and a hard processor dedicated to fast Fourier transform are used, there is an effect that the calculation for constructing a tomographic image can be processed at high speed.
【0068】本実施例においては、y、z方向に駆動でき
る軸調整用治具駆動部9を使用したため、断層像の計測
時には軸調整用治具8をX線光路上から退避させて、軸
調整用治具8が計測の障害にならないようにすると共
に、試料5の大きさに合わせて軸調整用治具8の位置を
変更出来るという効果がある。In the present embodiment, since the axis adjusting jig driving section 9 which can be driven in the y and z directions is used, the axis adjusting jig 8 is retracted from the X-ray optical path when measuring the tomographic image. It is possible to prevent the adjustment jig 8 from interfering with the measurement and to change the position of the axis adjustment jig 8 according to the size of the sample 5.
【0069】次に、図1に示した実施例の変形例につい
て幾つか説明する。Next, some modifications of the embodiment shown in FIG. 1 will be described.
【0070】最初に、X線源1にはMoをターゲットに用
いた通常のX線管球を用いることが出来る。この場合、
分光器4を使用しないでX線管球から放射される強度の
強いMoの特性X線を使用する。またX線源1とスリット
2の間にNbフィルタを挿入することにより、Mo-Kβ線を
抑制し、Mo-Kα線による準単色化を実現できる。First, the X-ray source 1 may be a normal X-ray tube using Mo as a target. in this case,
The spectroscope 4 is not used, and the characteristic X-ray of Mo having a high intensity emitted from the X-ray tube is used. By inserting an Nb filter between the X-ray source 1 and the slit 2, Mo-Kβ rays can be suppressed and quasi-monochromaticization by Mo-Kα rays can be realized.
【0071】この場合の軸調整及び断層像計測は図1の
実施例と同様に行える。このため、本実施例において
は、通常のX線管球の使用することができる共に、分光
器を使用する必要がないので、装置の小型化が図れ、使
用法が簡便になるという効果がある。The axis adjustment and tomographic image measurement in this case can be performed in the same manner as in the embodiment of FIG. Therefore, in the present embodiment, a normal X-ray tube can be used, and since it is not necessary to use a spectroscope, there is an effect that the device can be downsized and the usage is simplified. .
【0072】次に、軸調整用治具8に、先端部を10μ
mまで切削したテーパ状の針を用いることが出来る。こ
の場合も、軸調整及び断層像計測は図1の実施例と同様
に行える。Next, the tip of the axis adjusting jig 8 is set to 10 μm.
A tapered needle cut to m can be used. Also in this case, axis adjustment and tomographic image measurement can be performed in the same manner as in the embodiment of FIG.
【0073】本実施例においては、テーパ状の針を使用
しているため軸調整用治具8の製作が簡便であるという
効果がある。また、針の先端部をX線検出器7の素子の
y方向の大きさとほぼ同じ大きさにしたため、試料台駆
動部10の回転軸の中心と検出器7の中心とを高い精度
で一致させることができるという効果がある。さらに、
この場合の軸調整用治具8は、図1の実施例で示した応
力負荷試料台6及び試料台駆動部10の回転中心を検出
器7の中心に一致させるときの最初の調整法において、
従来の手法による軸調整用治具としての使用も可能であ
る。このため、複数の軸調整用治具を準備する必要が無
いという効果がある。In this embodiment, since the tapered needle is used, there is an effect that the axis adjusting jig 8 can be easily manufactured. In addition, the tip of the needle is connected to the element of the X-ray detector 7.
Since the size is substantially the same as the size in the y direction, there is an effect that the center of the rotation axis of the sample stage drive unit 10 and the center of the detector 7 can be aligned with high accuracy. further,
The axis adjusting jig 8 in this case is the same as the first adjusting method when the rotation centers of the stress-loaded sample stage 6 and the sample stage drive unit 10 shown in the embodiment of FIG.
It can also be used as a jig for axis adjustment by a conventional method. Therefore, there is an effect that it is not necessary to prepare a plurality of axis adjusting jigs.
【0074】次に、X線検出器7として、一次元位置感
応型検出器であるフォトダイオードアレイ(PDA)を用い
ることが出来る。この場合、PDAの入射窓にX線-可視光
の蛍光膜を用いることによりX線検出器として使用でき
る。Next, as the X-ray detector 7, a photodiode array (PDA) which is a one-dimensional position sensitive detector can be used. In this case, it can be used as an X-ray detector by using an X-ray-visible light fluorescent film for the entrance window of the PDA.
【0075】この場合も、軸調整及び一つの断層像計測
は図1の実施例と同様に行える。Also in this case, the axis adjustment and one tomographic image measurement can be performed in the same manner as in the embodiment of FIG.
【0076】本実施例においては、X線検出器7に一次
元検出器を用いることにより、検出器7からの信号を処
理する信号処理系の構成が簡便になるという効果があ
る。またPDAはX線検出の帯域が広いため、高いS/Nでの
断層像計測が可能となる効果がある。In this embodiment, the one-dimensional detector is used as the X-ray detector 7, which has the effect of simplifying the structure of the signal processing system for processing the signal from the detector 7. Further, since the PDA has a wide X-ray detection band, it has an effect of enabling tomographic image measurement with a high S / N.
【0077】最後に、図1の実施例において、軸ずれが
発生した状態で測定した透過像から軸ずれ量を(1)式
に従って求める方法に代って、P180ととの最小二乗法
により手法を用いることが出来る。これは、前記(2)
式におけるA(Δ)を最小とするΔ(=2δ)を求める手法
である。Finally, in the embodiment of FIG. 1, instead of the method of obtaining the amount of axis deviation from the transmission image measured in the state where the axis deviation has occurred according to the equation (1), the method of least squares with P180 is used. Can be used. This is (2) above
This is a method for obtaining Δ (= 2δ) that minimizes A (Δ) in the equation.
【0078】上記手法を用いると、通常良く用いられて
いる最小二乗法の計算コードが使用できるので、データ
処理の高速化や簡便化が図れるという効果がある。When the above method is used, the calculation code of the least squares method which is usually used can be used, so that there is an effect that the data processing can be speeded up and simplified.
【0079】以上述べた各実施例においては、電磁波と
してX線を用いたが、本発明はラジオ波、赤外線、可視
光、紫外線、軟X線、γ線等の電磁波による断層撮影法
の軸ずれ調整法にも適用できる。In each of the embodiments described above, X-rays are used as the electromagnetic waves, but the present invention is based on the axial misalignment of tomography by electromagnetic waves such as radio waves, infrared rays, visible light, ultraviolet rays, soft X-rays and γ rays. It can also be applied to the adjustment method.
【0080】[0080]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
相異なる回転位置で軸調整用治具の透過像を検出し、検
出した複数の透過像を基に、試料台の回転中心と検出器
の中心とのずれを示す軸ずれを検出するようにしたの
で、試料を軸調整用治具と交換することなく軸ずれを検
出することができる。As described above, according to the present invention,
The transmission images of the jig for axis adjustment are detected at different rotation positions, and the axis shift, which indicates the shift between the rotation center of the sample stage and the center of the detector, is detected based on the detected transmission images. Therefore, the axis deviation can be detected without replacing the sample with the axis adjusting jig.
【0081】また、相異なる回転位置で試料の透過像を
検出し、検出した複数の透過像を基に、軸ずれを検出す
るようにしたので、軸調整用治具を用いることなく、試
料を固定した状態で軸ずれを検出できる。さらに、検出
された軸ずれを基に、軸ずれを零にする位置に試料また
は検出器を移動するようにしたため、試料を取り替える
ことなく試料台の回転中心と検出器の中心との軸ずれを
補正できる。このため、試料の交換が不可能な状態での
断層計測、例えば負荷応力を変化させながらの断層像を
その場で計測する場合や、試料の加熱或は冷却状態での
断層像計測などにおいて、正しい断層像の再構成が出来
るという効果がある。Further, the transmission images of the sample are detected at different rotational positions, and the axis deviation is detected based on the detected transmission images. Therefore, the sample can be detected without using an axis adjusting jig. Axis deviation can be detected in a fixed state. Furthermore, based on the detected axis deviation, the sample or detector is moved to a position where the axis deviation is zero, so the axis deviation between the rotation center of the sample stage and the center of the detector can be done without replacing the sample. Can be corrected. Therefore, in the case of tomographic measurement in a state where the sample cannot be exchanged, for example, when measuring a tomographic image while changing the load stress on the spot, or in the tomographic image measurement in the heating or cooling state of the sample, There is an effect that a correct tomographic image can be reconstructed.
【0082】また、本発明によれば、軸ずれが発生した
状態で計測した透過像を用いて軸ずれ量を求め、各角度
で測定した透過像を補正し正しい断層像を構築できるの
で、今までに取得した軸ずれにより正しくない断層撮影
においても、正しい断層像の再構成が可能となり、既に
取得したデータの活用が出来るという効果がある。Further, according to the present invention, it is possible to construct the correct tomographic image by obtaining the axis deviation amount using the transmission image measured in the state where the axis deviation occurs and correcting the transmission image measured at each angle. Even in an incorrect tomographic imaging due to the axis deviation acquired up to now, there is an effect that a correct tomographic image can be reconstructed and the already acquired data can be utilized.
【0083】また、本発明によれば、試料台への軸調整
用治具や軸調整用治具駆動部の組み込や計測した透過像
の補正だけで済むので、既存の装置に簡単に適用、設置
できるという効果がある。Further, according to the present invention, since it is only necessary to assemble the axis adjusting jig and the axis adjusting jig driving section on the sample table and correct the measured transmitted image, the present invention can be easily applied to the existing apparatus. The effect is that it can be installed.
【図1】本発明の一実施例を示す軸ずれ補正機能を備え
た断層撮影装置の全体構成図である。FIG. 1 is an overall configuration diagram of a tomography apparatus having an axis deviation correction function according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明による軸調整用治具を用いて軸ずれを補
正する方法を説明する図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a method of correcting an axis deviation using the axis adjusting jig according to the present invention.
【図3】本発明による軸ずれが発生した状態で計測した
透過像から、軸ずれ量を求める方法を説明する図であ
る。FIG. 3 is a diagram illustrating a method of obtaining an amount of axis deviation from a transmission image measured in a state where an axis deviation occurs according to the present invention.
【図4】本発明による軸ずれが発生した状態で計測した
透過像から求めた軸ずれ量を基に測定した各角度での透
過像を補正する方法を説明する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a method of correcting a transmission image at each angle measured based on an amount of axis deviation obtained from a transmission image measured with an axis deviation according to the present invention.
【図5】図1の実施例で使用した試料の応力-歪曲線を
示す線図である。5 is a diagram showing a stress-strain curve of a sample used in the example of FIG. 1. FIG.
【図6】図1の装置を用いて、試料の破断後に軸ずれが
発生した状態で測定した試料の断層像を示す図であっ
て、(a)は軸ずれ補正前の断層像を示す図、(b)は軸ずれ
補正後の断層像を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a tomographic image of a sample measured in a state where an axis deviation has occurred after fracture of the sample using the apparatus of FIG. 1, and (a) is a diagram showing a tomographic image before axis deviation correction. , (B) are diagrams showing a tomographic image after the axis deviation is corrected.
1 X線源(電磁波発生器) 2 スリット 3 X線(電磁波) 4 分光器 5 試料 6 応力負荷試料台 7 X線検出器 8 軸調整用治具 9 軸調整用治具駆動部 10 試料台駆動部 11 検出器駆動部 12 制御器 1 X-ray source (electromagnetic wave generator) 2 Slit 3 X-ray (electromagnetic wave) 4 Spectroscope 5 Sample 6 Stress-loaded sample stand 7 X-ray detector 8 Axis adjustment jig 9 Axis adjustment jig drive unit 10 Sample stand drive Part 11 Detector drive part 12 Controller
Claims (10)
固定された試料に向けて電磁波を照射する電磁波照射手
段と、前記試料を透過した電磁波を電磁波検出面で受け
て電磁波の入射位置に応じた透過像の信号を出力する電
磁波検出手段と、前記試料台に固定されて少なくとも一
部が前記電磁波照射手段と前記電磁波検出手段とを結ぶ
電磁波伝送路上に挿入されて前記電磁波検出手段の電磁
波検出面に透過像を形成する軸調整用治具と、前記試料
台を回転駆動する回転駆動手段と、前記電磁波検出手段
の検出による軸調整用治具の透過像のうち試料台の相異
なる回転位置での透過像に関する信号から前記回転駆動
手段の回転中心と前記電磁波検出手段の電磁波検出面の
中心とのずれ量を算出するずれ量算出手段とを備えてい
る断層撮影装置。1. A sample stage for fixing a sample, an electromagnetic wave irradiating means for irradiating the sample fixed on the sample stage with an electromagnetic wave, and an electromagnetic wave incident position where the electromagnetic wave transmitted through the sample is received by an electromagnetic wave detection surface. An electromagnetic wave detecting means for outputting a signal of a transmission image according to the electromagnetic wave detecting means, and at least a part of the electromagnetic wave detecting means fixed to the sample table is inserted in an electromagnetic wave transmitting path connecting the electromagnetic wave irradiating means and the electromagnetic wave detecting means. The axis adjustment jig for forming a transmission image on the electromagnetic wave detection surface, the rotation driving means for rotationally driving the sample stage, and the transmission table of the axis adjustment jig detected by the electromagnetic wave detection means have different sample stages. A tomography apparatus comprising: a deviation amount calculating means for calculating a deviation amount between a rotation center of the rotation driving means and a center of an electromagnetic wave detecting surface of the electromagnetic wave detecting means from a signal relating to a transmission image at a rotation position.
固定された試料に向けて電磁波を照射する電磁波照射手
段と、前記試料を透過した電磁波を電磁波検出面で受け
て電磁波の入射位置に応じた透過像の信号を出力する電
磁波検出手段と、前記試料台に固定されて少なくとも一
部が前記電磁波照射手段と前記電磁波検出手段とを結ぶ
電磁波伝送路上に挿入されて前記電磁波検出手段の電磁
波検出面に透過像を形成する軸調整用治具と、前記試料
台を回転駆動する回転駆動手段と、前記電磁波検出手段
の検出による軸調整用治具の透過像のうち試料台の相異
なる回転位置での透過像に関する信号から前記回転駆動
手段の回転中心と前記電磁波検出手段の電磁波検出面の
中心とのずれ量を算出するずれ量算出手段と、前記ずれ
量算出手段の算出によるずれ量を零とするための駆動指
令を生成する駆動指令生成手段と、前記試料台を前記電
磁波検出面に沿って移動可能に支持し前記駆動指令生成
手段の生成による駆動指令に従って前記試料台を移動さ
せる試料台移動手段とを備えている断層撮影装置。2. A sample stage for fixing the sample, an electromagnetic wave irradiating means for irradiating the sample fixed on the sample stage with an electromagnetic wave, and an electromagnetic wave incident position where the electromagnetic wave transmitted through the sample is received by an electromagnetic wave detecting surface. An electromagnetic wave detecting means for outputting a signal of a transmission image according to the electromagnetic wave detecting means, and at least a part of the electromagnetic wave detecting means fixed to the sample table is inserted in an electromagnetic wave transmitting path connecting the electromagnetic wave irradiating means and the electromagnetic wave detecting means. The axis adjustment jig for forming a transmission image on the electromagnetic wave detection surface, the rotation driving means for rotationally driving the sample stage, and the transmission table of the axis adjustment jig detected by the electromagnetic wave detection means have different sample stages. A deviation amount calculation means for calculating a deviation amount between the rotation center of the rotation driving means and the center of the electromagnetic wave detection surface of the electromagnetic wave detection means from a signal relating to a transmission image at a rotational position, and for calculating the deviation amount calculation means. Drive command generating means for generating a drive command for making the amount of deviation due to zero, and the sample table according to the drive command generated by the drive command generating means for supporting the sample table so as to be movable along the electromagnetic wave detection surface. And a sample stage moving means for moving the tomography apparatus.
可能に支持する治具駆動手段を備え、治具駆動手段は、
試料の断層撮影時以外のときに軸調整用治具を電磁波伝
送路上へ移動させ、試料の断層撮影時には、軸調整用治
具を電磁波伝送路から外れた領域に退避させてなる請求
項1または2記載の断層撮影装置。3. A jig driving means fixed to a sample table and movably supporting an axis adjusting jig, wherein the jig driving means comprises:
2. The axis adjusting jig is moved onto the electromagnetic wave transmission path except when the tomography of the sample is performed, and the axis adjusting jig is retracted to an area outside the electromagnetic wave transmission path during the tomography of the sample. The tomography apparatus according to 2.
端部が先鋭状に形成され、先端部の幅が少なくとも電磁
波検出手段の位置分解能と同程度かそれ以下に設定され
ている請求項1または2記載の断層撮影装置。4. The axis adjusting jig is such that a tip portion, which is a main portion of a transmission image, is formed in a sharpened shape, and a width of the tip portion is set to at least a position resolution of the electromagnetic wave detecting means or less. The tomography apparatus according to claim 1 or 2.
位が電磁波を吸収する細線で構成され、この細線の直径
が少なくとも電磁波検出手段の位置分解能と同程度かそ
れ以下に設定されている請求項1または2記載の断層撮
影装置。5. The axis adjusting jig is composed of a fine wire that absorbs an electromagnetic wave at a main part of a transmission image, and the diameter of the fine wire is set to be at least equal to or less than the positional resolution of the electromagnetic wave detecting means. The tomographic apparatus according to claim 1 or 2, which is provided.
固定された試料に向けて電磁波を照射する電磁波照射手
段と、前記試料を透過した電磁波を電磁波検出面で受け
て電磁波の入射位置に応じた透過像の信号を出力する電
磁波検出手段と、前記試料台を回転駆動する回転駆動手
段と、前記電磁波検出手段の検出による試料の透過像の
うち試料台の相異なる回転位置での透過像と検出された
透過像を電磁波検出面の中心で反転させて生成された反
転透過像とに関する信号から前記回転駆動手段の回転中
心と前記電磁波検出手段の電磁波検出面の中心とのずれ
量を算出するずれ量算出手段とを備えている断層撮影装
置。6. A sample stage for fixing a sample, an electromagnetic wave irradiating means for irradiating the sample fixed on the sample stage with an electromagnetic wave, and an electromagnetic wave incident position where the electromagnetic wave transmitted through the sample is received by an electromagnetic wave detecting surface. Electromagnetic wave detecting means for outputting a signal of a transmitted image according to the above, rotation driving means for rotationally driving the sample stage, and transmission at different rotational positions of the sample stage in the transmitted image of the sample detected by the electromagnetic wave detecting means. The amount of deviation between the rotation center of the rotation drive means and the center of the electromagnetic wave detection surface of the electromagnetic wave detection means is calculated from the signal relating to the image and the inverted transmission image generated by reversing the detected transmission image at the center of the electromagnetic wave detection surface. A tomography apparatus comprising: a deviation amount calculating means for calculating.
固定された試料に向けて電磁波を照射する電磁波照射手
段と、前記試料を透過した電磁波を電磁波検出面で受け
て電磁波の入射位置に応じた透過像の信号を出力する電
磁波検出手段と、前記試料台を回転駆動する回転駆動手
段と、前記電磁波検出手段の検出による試料の透過像の
うち試料台の相異なる回転位置での透過像と検出された
透過像を電磁波検出面の中心で反転させて生成された反
転透過像とに関する信号から前記回転駆動手段の回転中
心と前記電磁波検出手段の電磁波検出面の中心とのずれ
量を算出するずれ量算出手段と、前記ずれ量算出手段の
算出によるずれ量を零とするための駆動指令を生成する
駆動指令生成手段と、前記試料台を前記電磁波検出面に
沿って移動可能に支持し前記駆動指令生成手段の生成に
よる駆動指令に従って前記試料台を移動させる試料台移
動手段とを備えている断層撮影装置。7. A sample table for fixing a sample, an electromagnetic wave irradiating means for irradiating the sample fixed on the sample table with an electromagnetic wave, and an electromagnetic wave incident position where an electromagnetic wave transmitted through the sample is received by an electromagnetic wave detecting surface. Electromagnetic wave detecting means for outputting a signal of a transmitted image according to the above, rotation driving means for rotationally driving the sample stage, and transmission at different rotational positions of the sample stage in the transmitted image of the sample detected by the electromagnetic wave detecting means. The amount of deviation between the rotation center of the rotation drive means and the center of the electromagnetic wave detection surface of the electromagnetic wave detection means is calculated from the signal relating to the image and the inverted transmission image generated by reversing the detected transmission image at the center of the electromagnetic wave detection surface. A deviation amount calculating means for calculating, a driving command generating means for generating a driving command for making the deviation amount calculated by the deviation amount calculating means zero, and the sample table movably supported along the electromagnetic wave detecting surface. And a sample stage moving unit that moves the sample stage according to a drive command generated by the drive command generating unit.
固定された試料に向けて電磁波を照射する電磁波照射手
段と、前記試料を透過した電磁波を電磁波検出面で受け
て電磁波の入射位置に応じた透過像の信号を出力する電
磁波検出手段と、前記試料台を回転駆動する回転駆動手
段と、前記電磁波検出手段の検出による試料の透過像の
うち試料台の回転角度0度と回転角度180度での透過
像と検出された回転角度0度での透過像を電磁波検出面
の中心で反転させて生成された反転透過像とに関する信
号から前記回転駆動手段の回転中心と前記電磁波検出手
段の電磁波検出面の中心とのずれ量を算出するずれ量算
出手段とを備えている断層撮影装置。8. A sample stage for fixing a sample, an electromagnetic wave irradiating means for irradiating the sample fixed on the sample stage with an electromagnetic wave, and an electromagnetic wave incident position where the electromagnetic wave transmitted through the sample is received by an electromagnetic wave detecting surface. Electromagnetic wave detecting means for outputting a signal of a transmission image corresponding to the rotation angle, rotation driving means for rotationally driving the sample stage, and a rotation angle of 0 ° and a rotation angle of the sample stage in the transmission image of the sample detected by the electromagnetic wave detecting means. The rotation center of the rotation driving means and the electromagnetic wave detecting means are obtained from the signals relating to the transmitted image at 180 degrees and the inverted transmitted image generated by inverting the transmitted image at the detected rotation angle of 0 degree at the center of the electromagnetic wave detection surface. A tomography apparatus comprising: a deviation amount calculating means for calculating a deviation amount from the center of the electromagnetic wave detection surface.
固定された試料に向けて電磁波を照射する電磁波照射手
段と、前記試料を透過した電磁波を電磁波検出面で受け
て電磁波の入射位置に応じた透過像の信号を出力する電
磁波検出手段と、前記試料台を回転駆動する回転駆動手
段と、前記電磁波検出手段の検出による試料の透過像の
うち試料台の回転角度0度と回転角度180度での透過
像と検出された回転角度0度での透過像を電磁波検出面
の中心で反転させて生成された反転透過像とに関する信
号から前記回転駆動手段の回転中心と前記電磁波検出手
段の電磁波検出面の中心とのずれ量を算出するずれ量算
出手段と、前記ずれ量算出手段の算出によるずれ量を零
とするための駆動指令を生成する駆動指令生成手段と、
前記試料台を前記電磁波検出面に沿って移動可能に支持
し前記駆動指令生成手段の生成による駆動指令に従って
前記試料台を移動させる試料台移動手段とを備えている
断層撮影装置。9. A sample stage for fixing a sample, an electromagnetic wave irradiating means for irradiating the sample fixed on the sample stage with an electromagnetic wave, and an electromagnetic wave incident position where the electromagnetic wave transmitted through the sample is received by an electromagnetic wave detecting surface. Electromagnetic wave detecting means for outputting a signal of a transmission image corresponding to the rotation angle, rotation driving means for rotationally driving the sample stage, and a rotation angle of 0 ° and a rotation angle of the sample stage in the transmission image of the sample detected by the electromagnetic wave detecting means. The rotation center of the rotation driving means and the electromagnetic wave detecting means are obtained from the signals relating to the transmitted image at 180 degrees and the inverted transmitted image generated by inverting the transmitted image at the detected rotation angle of 0 degree at the center of the electromagnetic wave detection surface. A deviation amount calculation means for calculating a deviation amount from the center of the electromagnetic wave detection surface, and a drive command generation means for generating a drive command for making the deviation amount calculated by the deviation amount calculation means zero.
A tomography apparatus comprising: a sample stage moving unit that supports the sample stage so as to be movable along the electromagnetic wave detection surface and moves the sample stage according to a drive command generated by the drive command generating unit.
データを読み出し開始アドレスから試料台の回転位置に
対応付けて順次記憶する透過像記憶手段と、ずれ量算出
手段の算出によるずれ量に相当するアドレス分だけ読み
出し開始位置のアドレスを変更するアドレス変更手段
と、アドレス変更手段の変更によるアドレスを読み出し
開始アドレスとして、透過像記憶手段から透過像のデー
タを順次読み出して断層像を生成する断層像生成手段と
を備えている請求項6、7、8または9記載の断層撮影
装置。10. A transmission image storage means for sequentially storing transmission image data detected by an electromagnetic wave detection means in association with a read start address in association with a rotation position of a sample table, and a shift amount calculated by a shift amount calculation means. Address changing means for changing the address of the read start position by the address, and tomographic image generation for sequentially reading the data of the transmitted image from the transmitted image storage means by using the address by the change of the address changing means as the read start address. The tomography apparatus according to claim 6, 7, 8 or 9, further comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6200330A JPH0862159A (en) | 1994-08-25 | 1994-08-25 | Tomographic apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6200330A JPH0862159A (en) | 1994-08-25 | 1994-08-25 | Tomographic apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0862159A true JPH0862159A (en) | 1996-03-08 |
Family
ID=16422507
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6200330A Pending JPH0862159A (en) | 1994-08-25 | 1994-08-25 | Tomographic apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0862159A (en) |
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1994
- 1994-08-25 JP JP6200330A patent/JPH0862159A/en active Pending
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