JP2849491B2 - X線断層撮影方法とその装置 - Google Patents
X線断層撮影方法とその装置Info
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- JP2849491B2 JP2849491B2 JP3095164A JP9516491A JP2849491B2 JP 2849491 B2 JP2849491 B2 JP 2849491B2 JP 3095164 A JP3095164 A JP 3095164A JP 9516491 A JP9516491 A JP 9516491A JP 2849491 B2 JP2849491 B2 JP 2849491B2
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- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、透過X線による試料の
断層撮影方法とその装置に係わり、特に回路基板の内部
構造の計測に好適とされたX線断層撮影方法とその装置
に関するものである。
断層撮影方法とその装置に係わり、特に回路基板の内部
構造の計測に好適とされたX線断層撮影方法とその装置
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】これまで、透過X線により試料内部のあ
る着目焦点面での断層像を検出する装置としては、米国
特許4926452に記載のものが知られている。これ
による場合、収束電子線をタ−ゲット上で走査すること
によってX線を走査する一方、試料を透過したX線を検
出する検出器を収束電子線と同期させて走査することに
よって、その試料内部のある着目焦点面での断層像が、
焦点面以外での像がぼかされた状態で検出されるように
なっている。
る着目焦点面での断層像を検出する装置としては、米国
特許4926452に記載のものが知られている。これ
による場合、収束電子線をタ−ゲット上で走査すること
によってX線を走査する一方、試料を透過したX線を検
出する検出器を収束電子線と同期させて走査することに
よって、その試料内部のある着目焦点面での断層像が、
焦点面以外での像がぼかされた状態で検出されるように
なっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術による場合、収束電子線がタ−ゲット上で走査され、
X線が走査されていることから、どうしても試料上に照
射されるX線源径を小さく絞り得ず、これがために断層
像はぼけた状態として検出されるものとなっている。
術による場合、収束電子線がタ−ゲット上で走査され、
X線が走査されていることから、どうしても試料上に照
射されるX線源径を小さく絞り得ず、これがために断層
像はぼけた状態として検出されるものとなっている。
【0004】本発明の第1の目的は、試料内部の焦点面
での断層像は鮮明に、しかもその焦点面以外での像はぼ
かされた状態として検出可とされたX線断層撮影方法を
供するにある。本発明の第2の目的は、試料内部の焦点
面での断層像は鮮明に、しかもその焦点面以外での像は
ぼかされた状態として検出可とされたX線断層撮影装置
を供するにある。
での断層像は鮮明に、しかもその焦点面以外での像はぼ
かされた状態として検出可とされたX線断層撮影方法を
供するにある。本発明の第2の目的は、試料内部の焦点
面での断層像は鮮明に、しかもその焦点面以外での像は
ぼかされた状態として検出可とされたX線断層撮影装置
を供するにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記第1の目的は、基本
的には、固定X線源に対し試料を所定の回転軸周りに位
置可変、姿勢状態不変として回転駆動する際に、その試
料からの透過X線を所定に検出処理することによって、
その試料内部焦点面での断層像を得ることで達成され
る。上記第2の目的は、基本的には、固定X線源に対し
試料を所定の回転軸周りに位置可変、姿勢状態不変とし
て回転駆動する際に、その試料からの透過X線を所定に
検出処理すべく構成することで達成される。
的には、固定X線源に対し試料を所定の回転軸周りに位
置可変、姿勢状態不変として回転駆動する際に、その試
料からの透過X線を所定に検出処理することによって、
その試料内部焦点面での断層像を得ることで達成され
る。上記第2の目的は、基本的には、固定X線源に対し
試料を所定の回転軸周りに位置可変、姿勢状態不変とし
て回転駆動する際に、その試料からの透過X線を所定に
検出処理すべく構成することで達成される。
【0006】
【作用】固定X線源に対し試料を所定の回転軸周りに位
置可変、姿勢状態不変として回転駆動せしめる一方、試
料回転駆動位置各々でその試料からの透過X線を検出す
るようにすれば、それら回転駆動位置各々では試料内部
焦点面での像は常時X線検出面上では同一位置として検
出されるが、試料内部焦点面以外での面での像はX線検
出面上では相異なる位置として検出されることから、試
料回転駆動位置各々で検出された透過X線像を累積加算
処理、あるいは累積蓄積処理する場合は、試料内部焦点
面以外の面での断層像はぼかされた状態として、試料内
部焦点面での断層像が鮮明に検出され得るものである。
置可変、姿勢状態不変として回転駆動せしめる一方、試
料回転駆動位置各々でその試料からの透過X線を検出す
るようにすれば、それら回転駆動位置各々では試料内部
焦点面での像は常時X線検出面上では同一位置として検
出されるが、試料内部焦点面以外での面での像はX線検
出面上では相異なる位置として検出されることから、試
料回転駆動位置各々で検出された透過X線像を累積加算
処理、あるいは累積蓄積処理する場合は、試料内部焦点
面以外の面での断層像はぼかされた状態として、試料内
部焦点面での断層像が鮮明に検出され得るものである。
【0007】
【実施例】以下、本発明を図1から図9により説明す
る。先ず本発明を具体的に説明する前に、そのX線断層
撮像原理について簡単ながら説明すれば、図1はそのX
線断層撮影原理を示したものである。これによる場合、
焦点面(試料内部に存在)1およびフィルム2を同期を
とって同一回転軸周りに回転駆動されるが、図2はその
際での試料の回転運動を平面として示したものである。
図示のように、試料3は固定X線源4を含む回転軸周り
に一定の半径を以て回転駆動されるが、その中心位置は
円周上に存在するものとして可変とされているも、姿勢
状態は不変として回転駆動されるものとなっている。こ
のような事情は試料3と同期して回転駆動されるフィル
ム2でも同様となっている。したがって、以上の如くに
して試料3およびフィルム2が同一回転軸周りに同期し
て回転駆動されるとすれば、焦点面1上での点Cはフィ
ルム2上では常時同一位置に撮影されるも、焦点面1上
には存在しない他の点A、Bはフィルム2上では同一位
置には撮影されないというものである。このことは、点
A、Bはぼかされた状態として、焦点面1での断層像が
得られることを意味している。しかも、その際、試料3
へのX線の入射角を変更可とすべく、試料3の回転半径
が可変に設定される場合は、焦点面1での断層像が焦点
深度可変として得られるものである。
る。先ず本発明を具体的に説明する前に、そのX線断層
撮像原理について簡単ながら説明すれば、図1はそのX
線断層撮影原理を示したものである。これによる場合、
焦点面(試料内部に存在)1およびフィルム2を同期を
とって同一回転軸周りに回転駆動されるが、図2はその
際での試料の回転運動を平面として示したものである。
図示のように、試料3は固定X線源4を含む回転軸周り
に一定の半径を以て回転駆動されるが、その中心位置は
円周上に存在するものとして可変とされているも、姿勢
状態は不変として回転駆動されるものとなっている。こ
のような事情は試料3と同期して回転駆動されるフィル
ム2でも同様となっている。したがって、以上の如くに
して試料3およびフィルム2が同一回転軸周りに同期し
て回転駆動されるとすれば、焦点面1上での点Cはフィ
ルム2上では常時同一位置に撮影されるも、焦点面1上
には存在しない他の点A、Bはフィルム2上では同一位
置には撮影されないというものである。このことは、点
A、Bはぼかされた状態として、焦点面1での断層像が
得られることを意味している。しかも、その際、試料3
へのX線の入射角を変更可とすべく、試料3の回転半径
が可変に設定される場合は、焦点面1での断層像が焦点
深度可変として得られるものである。
【0008】図3はまた、そのような原理にもとづくX
線断層撮影装置の一例での原理的構成を示したものであ
る。これによる場合、ターゲット6はこれに収束状態に
ある電子線5が照射されることによって、固定X線源4
として機能するものとなっている。電子線5の照射によ
ってターゲット6で発生されるX線は試料3を介し、既
述のフィルム2相当のX線検出器7で2次元画像として
検出されるが、X線検出器7はこれ自体が回転駆動され
ることはなく、その代りに試料3の所定回転駆動位置各
々に対応して、同一円周上に複数設けられたものとなっ
ている。したがって、試料3が所定回転駆動位置各々に
順次回転駆動されれば、それら回転駆動位置各々に対応
して設けられているX線検出器7各々では順次X線透過
像が、試料3内部の焦点面1での断層像として検出され
得るものである。しかしながら、それら断層像各々では
焦点面1以外の面での画像はまだぼかされていないこと
から、焦点面1以外の面での画像をぼかすべくそれら断
層像は画像加算回路8で順次累積加算されるものとなっ
ている。この累積加算により焦点面1以外の面での画像
はぼかされた状態として、焦点面1での断層像が鮮明に
得られた上、モニタ10上に表示され得るものである。
なお、本例では、X線検出器7は2個設けられている
が、X線検出器7は一般に2個以上、円周上に等円周角
度状に設けられるものとなっている。
線断層撮影装置の一例での原理的構成を示したものであ
る。これによる場合、ターゲット6はこれに収束状態に
ある電子線5が照射されることによって、固定X線源4
として機能するものとなっている。電子線5の照射によ
ってターゲット6で発生されるX線は試料3を介し、既
述のフィルム2相当のX線検出器7で2次元画像として
検出されるが、X線検出器7はこれ自体が回転駆動され
ることはなく、その代りに試料3の所定回転駆動位置各
々に対応して、同一円周上に複数設けられたものとなっ
ている。したがって、試料3が所定回転駆動位置各々に
順次回転駆動されれば、それら回転駆動位置各々に対応
して設けられているX線検出器7各々では順次X線透過
像が、試料3内部の焦点面1での断層像として検出され
得るものである。しかしながら、それら断層像各々では
焦点面1以外の面での画像はまだぼかされていないこと
から、焦点面1以外の面での画像をぼかすべくそれら断
層像は画像加算回路8で順次累積加算されるものとなっ
ている。この累積加算により焦点面1以外の面での画像
はぼかされた状態として、焦点面1での断層像が鮮明に
得られた上、モニタ10上に表示され得るものである。
なお、本例では、X線検出器7は2個設けられている
が、X線検出器7は一般に2個以上、円周上に等円周角
度状に設けられるものとなっている。
【0009】以上、本発明に係るX線断層撮影原理やX
線断層撮影装置の原理的構成について説明した。次に、
本発明によるX線断層撮影装置を具体的に説明すれば、
図4はその一例での具体的構成を示したものである。こ
れによると、電子照射系においては、高熱状態にあるフ
ィラメント13で発生された電子は加速管14によって
加速された上、収束レンズ15によって収束された電子
線としてターゲット6上に照射されるようになってい
る。これによりターゲット6からはX線が発生されるも
のである。なお、その際、発生されるX線の波長は電子
線の加速電圧に依存し、また、試料によっては適切なX
線の波長があることからすれば、加速電圧は可変である
こと望ましく、その可変範囲は10〜200kVに設定
されれば十分である。また、ターゲット6の材料として
は、重元素かつ高融点のものが望ましく、例えばタング
ステンが好適である。更に、ターゲット6で発生される
熱によってターゲット6自体が溶融されるのを防止すべ
く、ターゲット6からの熱は冷却棒(材質は銅など、高
熱伝導率の金属が適当)30を介しタンク32中の冷却
媒体31、例えば液体窒素に逃すなどの配慮が必要とな
っている。一方、電子照射系は真空雰囲気中におかれる
べく、真空容器内部に収容されるようになっている。真
空容器内部はバルブ23を介し真空ポンプ22によって
排気されることで、電子照射系は真空雰囲気中におかれ
るわけであるが、その際、ターゲット6は真空と大気を
隔てる真空容器の一部として構成可能となっている。し
かし、ターゲット6自体はその厚さが薄いことがX線像
の分解能を向上せしめる上で必要となっている。これ
は、その厚さが薄い程にX線発生領域は小さくなって点
光源に近づくことから、その分X線像の分解能は向上さ
れるからである。したがって、ターゲット6自体の機械
的強度と分解能の向上、といった相反する要求を適当に
満足するためには、真空と大気を隔てるX線取り出し窓
をターゲット6とは別個に設けたり、あるいは試料室も
真空雰囲気中におくことが考えられるものとなってい
る。
線断層撮影装置の原理的構成について説明した。次に、
本発明によるX線断層撮影装置を具体的に説明すれば、
図4はその一例での具体的構成を示したものである。こ
れによると、電子照射系においては、高熱状態にあるフ
ィラメント13で発生された電子は加速管14によって
加速された上、収束レンズ15によって収束された電子
線としてターゲット6上に照射されるようになってい
る。これによりターゲット6からはX線が発生されるも
のである。なお、その際、発生されるX線の波長は電子
線の加速電圧に依存し、また、試料によっては適切なX
線の波長があることからすれば、加速電圧は可変である
こと望ましく、その可変範囲は10〜200kVに設定
されれば十分である。また、ターゲット6の材料として
は、重元素かつ高融点のものが望ましく、例えばタング
ステンが好適である。更に、ターゲット6で発生される
熱によってターゲット6自体が溶融されるのを防止すべ
く、ターゲット6からの熱は冷却棒(材質は銅など、高
熱伝導率の金属が適当)30を介しタンク32中の冷却
媒体31、例えば液体窒素に逃すなどの配慮が必要とな
っている。一方、電子照射系は真空雰囲気中におかれる
べく、真空容器内部に収容されるようになっている。真
空容器内部はバルブ23を介し真空ポンプ22によって
排気されることで、電子照射系は真空雰囲気中におかれ
るわけであるが、その際、ターゲット6は真空と大気を
隔てる真空容器の一部として構成可能となっている。し
かし、ターゲット6自体はその厚さが薄いことがX線像
の分解能を向上せしめる上で必要となっている。これ
は、その厚さが薄い程にX線発生領域は小さくなって点
光源に近づくことから、その分X線像の分解能は向上さ
れるからである。したがって、ターゲット6自体の機械
的強度と分解能の向上、といった相反する要求を適当に
満足するためには、真空と大気を隔てるX線取り出し窓
をターゲット6とは別個に設けたり、あるいは試料室も
真空雰囲気中におくことが考えられるものとなってい
る。
【0010】さて、電子線照射によってターゲット6か
らはX線が発生されるが、そのX線は回転駆動状態にあ
る試料3を介し、電子光学系の一部を構成している光電
変換膜(例えば金、銀等の金属、CsI,KCl,Cs
Brなどの薄膜)16上に照射されるようになってい
る。試料3はステージ11上に載置されているが、ステ
ージ11が駆動回路12によって回転駆動されること
で、試料3は回転駆動状態におかれているものである。
その際、ステ−ジ11はX線透過型とされていることか
ら、その存在によりX線の光路が妨げられることはない
ものである。何れにしても、試料3からの透過X線が光
電変換膜16上に照射されれば、光電効果によって光電
変換膜16におけるX線照射領域からは光電子が光電子
像として発生されるものである。このようにして、光電
変換膜16上に発生された光電子像はその後、レンズ
(静電型、磁界型の何れでも使用可)18により蛍光板
19上に結像されるが、その際、駆動回路12によるス
テ−ジ11の回転駆動走査に同期させて、同じく駆動回
路12によってコイル17を駆動するようにすれば、光
電変換膜16上の各位置での光電子像が順次蛍光板19
上に結像されることで、試料3内部の断層像が得られる
ものである。なお、電子光学系も真空雰囲気中に収容さ
れるべく、そのための真空容器はバルブ24を介し真空
ポンプ22によって排気されることで、電子光学系は真
空雰囲気中におかれるようになっている。その際に、真
空と大気を隔てる隔壁の一部として、光電変換膜16や
蛍光板19が利用され得るものとなっている。
らはX線が発生されるが、そのX線は回転駆動状態にあ
る試料3を介し、電子光学系の一部を構成している光電
変換膜(例えば金、銀等の金属、CsI,KCl,Cs
Brなどの薄膜)16上に照射されるようになってい
る。試料3はステージ11上に載置されているが、ステ
ージ11が駆動回路12によって回転駆動されること
で、試料3は回転駆動状態におかれているものである。
その際、ステ−ジ11はX線透過型とされていることか
ら、その存在によりX線の光路が妨げられることはない
ものである。何れにしても、試料3からの透過X線が光
電変換膜16上に照射されれば、光電効果によって光電
変換膜16におけるX線照射領域からは光電子が光電子
像として発生されるものである。このようにして、光電
変換膜16上に発生された光電子像はその後、レンズ
(静電型、磁界型の何れでも使用可)18により蛍光板
19上に結像されるが、その際、駆動回路12によるス
テ−ジ11の回転駆動走査に同期させて、同じく駆動回
路12によってコイル17を駆動するようにすれば、光
電変換膜16上の各位置での光電子像が順次蛍光板19
上に結像されることで、試料3内部の断層像が得られる
ものである。なお、電子光学系も真空雰囲気中に収容さ
れるべく、そのための真空容器はバルブ24を介し真空
ポンプ22によって排気されることで、電子光学系は真
空雰囲気中におかれるようになっている。その際に、真
空と大気を隔てる隔壁の一部として、光電変換膜16や
蛍光板19が利用され得るものとなっている。
【0011】以上のようにして、蛍光板19では光電子
像が光学像に変換されているが、蛍光板19としては、
電子が照射されると蛍光を発生する蛍光体、例えばP−
46やYAG(Yttrium Aluminium Garnet)、YAP(Ytt
rium Aluminium Pero-vskite)の単結晶が好適となって
いる。蛍光板19での光学像はレンズ20を介しTVカ
メラ21で検出された上、モニタ10で観察可能とされ
ているが、その際用いられるレンズ20としては、開口
数が大きく明るいもの、例えば、顕微鏡用の対物レンズ
が好適とされ、また、TVカメラ21には高感度が要求
されるので、例えば、SIT(Silicon intensifier Tar
get Tube)カメラが好適となっている。
像が光学像に変換されているが、蛍光板19としては、
電子が照射されると蛍光を発生する蛍光体、例えばP−
46やYAG(Yttrium Aluminium Garnet)、YAP(Ytt
rium Aluminium Pero-vskite)の単結晶が好適となって
いる。蛍光板19での光学像はレンズ20を介しTVカ
メラ21で検出された上、モニタ10で観察可能とされ
ているが、その際用いられるレンズ20としては、開口
数が大きく明るいもの、例えば、顕微鏡用の対物レンズ
が好適とされ、また、TVカメラ21には高感度が要求
されるので、例えば、SIT(Silicon intensifier Tar
get Tube)カメラが好適となっている。
【0012】図5,図6はまた、以上のX線断層撮影装
置でX線を高感度に検出可能とするためのX線検出部
(電子光学系)の構成をそれぞれ示したものである。一
般に電子線励起により発生されるX線は微弱であること
から、試料3からの透過X線は高感度に検出される必要
があるものとなっている。図4に示した構成では、TV
カメラ21として高感度なものを使用することで、結果
的に試料3からの透過X線が高感度に検出されている
が、図5に示す例では、蛍光板19への光電子は先ずマ
イクロチャネルプレート33によって光電子像が増倍さ
れた上、蛍光板19で光学像に変換されるようになって
いる。この場合にも、TVカメラ21には高感度なもの
を使用するのが望ましいものとなっている。また、図6
による場合には、光電変換膜16上の光電子像はレンズ
18を介してマイクロチャネルプレート33で結像、増
倍された上、CCDや撮像管などの2次元センサ34に
よって検出されるようになっている。
置でX線を高感度に検出可能とするためのX線検出部
(電子光学系)の構成をそれぞれ示したものである。一
般に電子線励起により発生されるX線は微弱であること
から、試料3からの透過X線は高感度に検出される必要
があるものとなっている。図4に示した構成では、TV
カメラ21として高感度なものを使用することで、結果
的に試料3からの透過X線が高感度に検出されている
が、図5に示す例では、蛍光板19への光電子は先ずマ
イクロチャネルプレート33によって光電子像が増倍さ
れた上、蛍光板19で光学像に変換されるようになって
いる。この場合にも、TVカメラ21には高感度なもの
を使用するのが望ましいものとなっている。また、図6
による場合には、光電変換膜16上の光電子像はレンズ
18を介してマイクロチャネルプレート33で結像、増
倍された上、CCDや撮像管などの2次元センサ34に
よって検出されるようになっている。
【0013】図7は図3に示した本発明に係るX線断層
撮影装置の原理的構成をより具体化した、本発明による
X線断層撮影装置の他の例での具体的構成を示したもの
である。図4に示すものと実質的に異なる点は、試料3
を透過されたX線が円周上に配置された2次元のX線検
出器7で選択的に検出されるようになっていることであ
る。この場合、X線検出器7としては、X線イメージ・
インテンシファイヤとTVカメラとの組合せ、あるいは
X線撮像管などが用いられるようになっている。その
際、同期回路29では駆動回路12による試料3の回転
駆動と、切替スイッチ35でのスイッチ切替との同期が
とられるようになっている。これにより試料3が1回転
駆動される間に、複数のX線検出器7各々では試料3を
透過されたX線が2次元的に順次検出された上、切替ス
イッチ35より得られるものである。切替スイッチ35
を介し順次得られるX線像は画像加算回路8で累積加算
された後、画像処理装置9で焦点面以外のぼかされた像
は消去されることで、1つのX線断層撮影像としてモニ
タ10上に表示されるものとなっている。
撮影装置の原理的構成をより具体化した、本発明による
X線断層撮影装置の他の例での具体的構成を示したもの
である。図4に示すものと実質的に異なる点は、試料3
を透過されたX線が円周上に配置された2次元のX線検
出器7で選択的に検出されるようになっていることであ
る。この場合、X線検出器7としては、X線イメージ・
インテンシファイヤとTVカメラとの組合せ、あるいは
X線撮像管などが用いられるようになっている。その
際、同期回路29では駆動回路12による試料3の回転
駆動と、切替スイッチ35でのスイッチ切替との同期が
とられるようになっている。これにより試料3が1回転
駆動される間に、複数のX線検出器7各々では試料3を
透過されたX線が2次元的に順次検出された上、切替ス
イッチ35より得られるものである。切替スイッチ35
を介し順次得られるX線像は画像加算回路8で累積加算
された後、画像処理装置9で焦点面以外のぼかされた像
は消去されることで、1つのX線断層撮影像としてモニ
タ10上に表示されるものとなっている。
【0014】図8は本発明によるX線断層撮影装置の更
に異なる他の例での具体的構成を示したものである。本
例では試料3を透過されたX線が蛍光板25で光学像に
変換された上、円周上に配されたレンズ26群およびシ
ャッタ27群を介しTVカメラ21によって検出される
ようになっていることである。同期回路29によって駆
動回路12、ステージ11を介し試料3は回転駆動され
る一方、試料3が所定の回転駆動位置各々に順次回転駆
動される度に、その回転駆動位置に応じたシャッタが開
かれることで、蛍光板25上の所定の回転駆動位置各々
に応じた光学像は順次TVカメラ21によって累積蓄積
されているものである。複数の光学像の累積加算により
1つのX線断層撮影像が焦点面以外の像がぼかされた状
態として得られた上、モニタ10上に表示可とされてい
るものである。
に異なる他の例での具体的構成を示したものである。本
例では試料3を透過されたX線が蛍光板25で光学像に
変換された上、円周上に配されたレンズ26群およびシ
ャッタ27群を介しTVカメラ21によって検出される
ようになっていることである。同期回路29によって駆
動回路12、ステージ11を介し試料3は回転駆動され
る一方、試料3が所定の回転駆動位置各々に順次回転駆
動される度に、その回転駆動位置に応じたシャッタが開
かれることで、蛍光板25上の所定の回転駆動位置各々
に応じた光学像は順次TVカメラ21によって累積蓄積
されているものである。複数の光学像の累積加算により
1つのX線断層撮影像が焦点面以外の像がぼかされた状
態として得られた上、モニタ10上に表示可とされてい
るものである。
【0015】図9は本発明によるX線断層撮影装置の更
に異なる他の例での構成を示したものである。これによ
る場合、試料3はステ−ジ11を介し回転駆動されてい
るが、試料3を透過されたX線は試料3の所定回転駆動
位置各々に応じて、固定されたX線検出器7上の相異な
る領域で2次元的に検出されるようになっている。即
ち、図7に示す構成では、複数のX線検出器7が要され
ているが、本例では検出面が大とされた、固定X線検出
器7上で透過X線像が検出されるものとなっている。画
像処理装置36では、恰もX線検出器7が試料3と同期
して回転駆動されたかの如くに、検出された透過X線像
が収集、蓄積された上、画像加算回路8では収集された
透過X線像が累積加算されるようになっている。累積加
算された透過X線像からは画像処理装置9によって焦点
面以外でのぼかされた像が消去された上、モニタ10上
に焦点面での1つの断層像として表示されるものとなっ
ている。
に異なる他の例での構成を示したものである。これによ
る場合、試料3はステ−ジ11を介し回転駆動されてい
るが、試料3を透過されたX線は試料3の所定回転駆動
位置各々に応じて、固定されたX線検出器7上の相異な
る領域で2次元的に検出されるようになっている。即
ち、図7に示す構成では、複数のX線検出器7が要され
ているが、本例では検出面が大とされた、固定X線検出
器7上で透過X線像が検出されるものとなっている。画
像処理装置36では、恰もX線検出器7が試料3と同期
して回転駆動されたかの如くに、検出された透過X線像
が収集、蓄積された上、画像加算回路8では収集された
透過X線像が累積加算されるようになっている。累積加
算された透過X線像からは画像処理装置9によって焦点
面以外でのぼかされた像が消去された上、モニタ10上
に焦点面での1つの断層像として表示されるものとなっ
ている。
【0016】以上、本発明によるX線断層撮影方法とそ
の装置について説明した。しかしながら、X線断層撮影
像を得る方法としては、以上の他にも考えられるものと
なっている。例えば試料とX線検出手段とを同期をとっ
て傾斜せしめたり、平行状態を維持した状態で、試料と
X線検出手段とを相互に逆方向に同期をとって直線駆動
するようにしても、X線断層撮影像が所望の状態として
得られるからである。因みに、試料とX線検出手段とを
同期をとって傾斜せしめることで、X線断層撮影像を得
る方法について説明すれば以下のようである。
の装置について説明した。しかしながら、X線断層撮影
像を得る方法としては、以上の他にも考えられるものと
なっている。例えば試料とX線検出手段とを同期をとっ
て傾斜せしめたり、平行状態を維持した状態で、試料と
X線検出手段とを相互に逆方向に同期をとって直線駆動
するようにしても、X線断層撮影像が所望の状態として
得られるからである。因みに、試料とX線検出手段とを
同期をとって傾斜せしめることで、X線断層撮影像を得
る方法について説明すれば以下のようである。
【0017】即ち、図10はそのX線断層撮影原理を示
したものである。図示のように、試料内部の焦点面1と
フィルム2は同期して傾斜されているが、この場合にも
焦点面1上での点Cは傾斜状態如何によることなくフィ
ルム2上の同一位置に撮影されるが、焦点面1上には存
在しない他の点A,Bは傾斜状態に応じた位置に撮影さ
れ、傾斜状態如何によることなくフィルム2上の同一位
置に撮影され得ないものとなっている。この結果とし
て、焦点面1以外での像はぼかされた状態で、焦点面1
でのX線断層撮影像が得られるものである。図11はま
た、そのX線断層撮影原理にもとづくX線断層撮影装置
の原理的構成を示したものである。図示のように、試料
内部の焦点面1とX線検出器7とは同期して傾斜されて
いるが、各傾斜状態で試料を透過されたX線はX線検出
器7によって透過X線像が2次元に検出されているが、
それら透過X線像が画像加算回路8で累積加算されるこ
とによって、焦点面1以外での像はぼかされた状態で、
焦点面1でのX線断層撮影像が得られた上、モニタ10
上に表示されるようになっている。更に、図12はその
具体的構成を示したものである。図示のように、駆動回
路12によって試料3とX線検出器7は同期して傾斜さ
れており、傾斜状態が更新される度に、X線検出器7で
順次検出、蓄積される透過X線像は画像加算回路8で累
積加算されるものとなっている。累積加算された透過X
線像は画像処理装置9で焦点面以外でのぼかされた像が
消去されることで、モニタ10上には焦点面1でのX線
断層撮影像が表示されるものとなっている。
したものである。図示のように、試料内部の焦点面1と
フィルム2は同期して傾斜されているが、この場合にも
焦点面1上での点Cは傾斜状態如何によることなくフィ
ルム2上の同一位置に撮影されるが、焦点面1上には存
在しない他の点A,Bは傾斜状態に応じた位置に撮影さ
れ、傾斜状態如何によることなくフィルム2上の同一位
置に撮影され得ないものとなっている。この結果とし
て、焦点面1以外での像はぼかされた状態で、焦点面1
でのX線断層撮影像が得られるものである。図11はま
た、そのX線断層撮影原理にもとづくX線断層撮影装置
の原理的構成を示したものである。図示のように、試料
内部の焦点面1とX線検出器7とは同期して傾斜されて
いるが、各傾斜状態で試料を透過されたX線はX線検出
器7によって透過X線像が2次元に検出されているが、
それら透過X線像が画像加算回路8で累積加算されるこ
とによって、焦点面1以外での像はぼかされた状態で、
焦点面1でのX線断層撮影像が得られた上、モニタ10
上に表示されるようになっている。更に、図12はその
具体的構成を示したものである。図示のように、駆動回
路12によって試料3とX線検出器7は同期して傾斜さ
れており、傾斜状態が更新される度に、X線検出器7で
順次検出、蓄積される透過X線像は画像加算回路8で累
積加算されるものとなっている。累積加算された透過X
線像は画像処理装置9で焦点面以外でのぼかされた像が
消去されることで、モニタ10上には焦点面1でのX線
断層撮影像が表示されるものとなっている。
【0018】
【発明の効果】以上のように、請求項1〜5によれば、
試料内部の焦点面での断層像は鮮明に、しかもその焦点
面以外での像はぼかされた状態として検出可とされたX
線断層撮影方法が、また、請求項6〜11による場合
は、試料内部の焦点面での断層像は鮮明に、しかもその
焦点面以外での像はぼかされた状態として検出可とされ
たX線断層撮影装置がそれぞれ得られるものとなってい
る。
試料内部の焦点面での断層像は鮮明に、しかもその焦点
面以外での像はぼかされた状態として検出可とされたX
線断層撮影方法が、また、請求項6〜11による場合
は、試料内部の焦点面での断層像は鮮明に、しかもその
焦点面以外での像はぼかされた状態として検出可とされ
たX線断層撮影装置がそれぞれ得られるものとなってい
る。
【図1】図1は、本発明に係るX線断層撮影原理を説明
するための図
するための図
【図2】図2は、本発明に係るX線断層撮影原理での試
料の回転運動を説明するための図
料の回転運動を説明するための図
【図3】図3は、本発明に係るX線断層撮影装置の一例
での原理的構成を示す図
での原理的構成を示す図
【図4】図4は、本発明によるX線断層撮影装置の一例
での具体的構成を示す図
での具体的構成を示す図
【図5】図5は、そのX線断層撮影装置におけるX線検
出部の他の構成を示す図
出部の他の構成を示す図
【図6】図6は、同じくそのX線断層撮影装置における
X線検出部の他の構成を示す図
X線検出部の他の構成を示す図
【図7】図7は、本発明によるX線断層撮影装置の他の
例での具体的構成を示す図
例での具体的構成を示す図
【図8】図8は、同じく本発明によるX線断層撮影装置
の他の例での具体的構成を示す図
の他の例での具体的構成を示す図
【図9】図9は、同じく本発明によるX線断層撮影装置
の更に異なる他の例での具体的構成を示す図
の更に異なる他の例での具体的構成を示す図
【図10】図10は、本発明に係るX線断層撮影原理と
は異なる他のX線断層撮影原理を説明するための図
は異なる他のX線断層撮影原理を説明するための図
【図11】図11は、その他のX線断層撮影原理にもと
づくX線断層撮影装置の一例での原理的構成を示す図
づくX線断層撮影装置の一例での原理的構成を示す図
【図12】図12は、その他のX線断層撮影原理にもと
づくX線断層撮影装置の一例での具体的構成を示す図
づくX線断層撮影装置の一例での具体的構成を示す図
1…焦点面、2…フィルム、3…試料、4…X線源、5
…電子線、6…ターゲット、7…X線検出器、8…画像
加算回路、9…画像処理装置、10…モニタ、11…ス
テ−ジ、12…駆動回路、13…フィラメント、14…
加速管、15…収束レンズ、16…光電変換膜、17…
コイル、18…レンズ、19…蛍光板、20…レンズ、
21…TVカメラ、22…真空ポンプ、23…バルブ、
24…バルブ、25…蛍光板、26…レンズ群、27…
シャッタ群、28…ドライバ、29…同期回路、30…
冷却棒、31…冷却媒体、32…タンク、33…マイク
ロチャネルプレ−ト、34…2次元センサ、35…切替
スイッチ、36…画像処理装置
…電子線、6…ターゲット、7…X線検出器、8…画像
加算回路、9…画像処理装置、10…モニタ、11…ス
テ−ジ、12…駆動回路、13…フィラメント、14…
加速管、15…収束レンズ、16…光電変換膜、17…
コイル、18…レンズ、19…蛍光板、20…レンズ、
21…TVカメラ、22…真空ポンプ、23…バルブ、
24…バルブ、25…蛍光板、26…レンズ群、27…
シャッタ群、28…ドライバ、29…同期回路、30…
冷却棒、31…冷却媒体、32…タンク、33…マイク
ロチャネルプレ−ト、34…2次元センサ、35…切替
スイッチ、36…画像処理装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H04N 5/30 - 5/335 G01N 23/00 - 23/227 G01B 15/00 - 15/08
Claims (11)
- 【請求項1】 固定X線源からのX線が試料を介しX線
検出手段で検出されるべく、試料とX線検出手段を同一
回転軸周りに相異なる平面内で、かつ位置可変、姿勢状
態不変として、同期して回転駆動することによって、該
試料内部焦点面での断層像が検出されるようにしたX線
断層撮影方法。 - 【請求項2】 固定X線源からのX線が試料を介し複数
の固定X線検出手段で検出されるべく、試料が所定に設
定された回転軸周りに位置可変、姿勢状態不変として順
次一定角度回転駆動される度に、該一定角度回転駆動位
置対応に設けられている固定X線検出手段によって、該
試料内部焦点面での断層像が検出された上、固定X線検
出手段各々からの検出断層像が順次累積加算されること
によって、試料内部焦点面での断層像が検出されるよう
にしたX線断層撮影方法。 - 【請求項3】 固定X線源からのX線が試料を介し検出
されるべく、試料が所定に設定された回転軸周りに位置
可変、姿勢状態不変として回転駆動される状態で、該試
料を介されたX線は一旦光電変換された上、電子光学変
換されることによって、試料内部焦点面での断層像が検
出されるようにしたX線断層撮影方法。 - 【請求項4】 固定X線源からのX線が試料を介し検出
されるべく、試料が所定に設定された回転軸周りに位置
可変、姿勢状態不変として順次一定角度回転駆動される
度に、該試料を介されたX線は光学像に変換され、試料
の一定回転角度単位の回転駆動位置各々に応じた光学像
は順次累積蓄積されることによって、試料内部焦点面で
の断層像が検出されるようにしたX線断層撮影方法。 - 【請求項5】 固定X線源からのX線が試料を介し該試
料内部焦点面での断層像として検出されるべく、試料が
所定に設定された回転軸周りに位置可変、姿勢状態不変
として回転駆動されるに際しては、該試料は可変設定可
とされた回転半径を以て回転駆動されるようにしたX線
断層撮影方法。 - 【請求項6】 X線を発生する固定X線源と、該X線源
からの、試料を透過したX線の照射によって光電子を発
生する光電変換手段と、該光電変換手段からの光電子を
光学像として結像させる電子光学系と、上記試料を所定
に設定された回転軸周りに位置可変、姿勢状態不変とし
て回転駆動する手段と、上記光電変換手段からの光電子
を試料の回転駆動と同期させて走査する手段と、からな
る構成のX線断層撮影装置。 - 【請求項7】 X線を発生する固定X線源と、試料を所
定に設定された回転軸周りに位置可変、姿勢状態不変と
して回転駆動する手段と、該試料が一定角度回転駆動さ
れる度に、該一定角度回転駆動位置で試料からの透過X
線を2次元画像として検出する複数の固定X線検出手段
と、該X線検出手段各々からの画像検出出力を順次累積
加算する画像加算手段と、からなる構成のX線断層撮影
装置。 - 【請求項8】 X線を発生する固定X線源と、試料を所
定に設定された回転軸周りに位置可変、姿勢状態不変と
して回転駆動する手段と、上記固定X線源からの、試料
を透過したX線を光学像に変換する光学像変換手段と、
該変換手段での光学像を共通像検出面上に結像させる複
数の結像手段と、試料の一定角度回転駆動位置各々に応
じた位置で結像手段の光路を開閉する光路開閉手段と、
上記結像手段各々によって順次共通像検出面上に結像さ
れる像を検出する蓄積型検出手段と、からなる構成のX
線断層撮影装置。 - 【請求項9】 X線を発生する固定X線源と、該X線源
からの、試料を透過したX線の照射によって光電子を発
生する光電変換手段と、該光電変換手段からの光電子を
光学像として結像させる電子光学系と、該光学系に関連
して光電子を増倍させる光電子増倍手段と、上記試料を
所定に設定された回転軸周りに位置可変、姿勢状態不変
として回転駆動する手段と、上記光電変換手段からの光
電子を試料の回転駆動と同期させて走査する手段と、か
らなる構成のX線断層撮影装置。 - 【請求項10】 X線を発生する固定X線源と、該X線
源からの、試料を透過したX線の照射によって光電子を
発生する光電変換手段と、該光電変換手段からの光電子
を光学像として結像させる電子光学系と、上記試料を所
定に設定された回転軸周りに位置可変、姿勢状態不変と
して回転駆動する手段と、上記光電変換手段からの光電
子を試料の回転駆動と同期させて走査する手段と、上記
電子光学系で光学像として結像される像を検出する光学
像検出手段と、からなる構成のX線断層撮影装置。 - 【請求項11】 X線を発生する固定X線源と、該X線
源からの、試料を透過したX線の照射によって光電子を
発生する光電変換手段と、該光電変換手段からの光電子
を光学像として結像させる電子光学系と、該光学系に関
連して光電子を増倍させる光電子増倍手段と、上記試料
を所定に設定された回転軸周りに位置可変、姿勢状態不
変として回転駆動する手段と、上記光電変換手段からの
光電子を試料の回転駆動と同期させて走査する手段と、
上記電子光学系で光学像として結像される像を検出する
光学像検出手段と、からなる構成のX線断層撮影装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3095164A JP2849491B2 (ja) | 1991-04-25 | 1991-04-25 | X線断層撮影方法とその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3095164A JP2849491B2 (ja) | 1991-04-25 | 1991-04-25 | X線断層撮影方法とその装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04326266A JPH04326266A (ja) | 1992-11-16 |
JP2849491B2 true JP2849491B2 (ja) | 1999-01-20 |
Family
ID=14130133
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3095164A Expired - Lifetime JP2849491B2 (ja) | 1991-04-25 | 1991-04-25 | X線断層撮影方法とその装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2849491B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TW418342B (en) | 1999-02-02 | 2001-01-11 | Samsung Electronics Co Ltd | Sectional image photography system and method thereof |
JP5544636B2 (ja) * | 2009-10-20 | 2014-07-09 | 東芝Itコントロールシステム株式会社 | 断層撮影装置 |
-
1991
- 1991-04-25 JP JP3095164A patent/JP2849491B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04326266A (ja) | 1992-11-16 |
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