CN103430631A - X射线产生装置以及x射线产生装置的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种X射线产生装置以及X射线产生装置的控制方法,目的在于不仅放射多个不同能量的X射线而且抑制已生成的X射线的能量的偏差。X射线检查装置(10)中所具备的X射线产生装置(14)通过由粒子加速装置(20)生成用于产生多个不同能量的X射线的带电粒子束并对靶(22)照射带电粒子束从而放射X射线。单一能量控制装置(40)基于根据由于对靶(22)照射带电粒子束而在靶(22)中流动的电流的测量值以及从靶(22)放射的X射线的射线量的测量值所求取的每单位靶电流的X射线射线量,按不同能量的X射线的每一个来对粒子加速装置(20)进行控制。
Description
技术领域
本发明涉及X射线产生装置以及X射线产生装置的控制方法。
背景技术
以往,开发了通过将由粒子加速装置产生的带电粒子束照射至作为钼以及钨等重金属的靶来放射X射线的X射线产生装置。由这样的X射线产生装置产生的X射线用于医疗或基于非破坏检查的图像诊断或断层拍摄、以及用于调查结晶构造的衍射等。
更具体而言,例如,作为以X射线来检查进出口的走私品检查或***物等可疑物(检查对象物)的X射线检查装置,为了与各种物质的组分相适应地进行检查,提出了利用放射多个不同能量的X射线的X射线产生装置的X射线检查装置。这样的检查装置为了检查低原子数、低密度且透过性高的物质(例如塑料等),使用较低能量的X射线(约500keV以下),为了检查高原子数的物质(例如核物质等),使用具有photo-neutron(光中子)所产生的高能量的X射线(5~10MeV左右)。
在专利文献1中公开了一种线性加速器,其生成:由能对向为了使电子加速而串联连接的加速管供应的RF能量进行高速切换的功率分配器或移相器所分配的、能脉冲切换的多个不同能量的X射线。
先行技术文献
专利文献
专利文献1:美国专利申请公开第2008/0211431号说明书
发明内容
(发明要解决的课题)
然而,在专利文献1公开的线性加速器中,尽管能生成多个不同能量的X射线,但未能生成时间上稳定的能量的X射线。其结果,所放射的X射线的能谱成为宽的谱,即,所生成的X射线的能量中发生了偏差。若X射线的能量中发生偏差,则存在针对检查对象物的检查精度下降的可能性。
本发明鉴于这样的事实而提出,其目的在于,提供一种不仅能放射多个不同能量的X射线而且还能抑制已生成的X射线的能量的偏差的X射线产生装置以及X射线产生装置的控制方法。
(用于解决课题的手段)
为了解决上述课题,本发明的X射线产生装置以及X射线产生装置的控制方法采用以下的手段。
即,本发明的第1形态所涉及的X射线产生装置是用于向检查对象物照射X射线的X射线产生装置,具备:粒子加速装置,其生成用于产生多个不同能量的X射线的带电粒子束;靶,其通过被照射所述带电粒子束而放射X射线;电流测量单元,其测量由于对所述靶照射所述带电粒子束而在所述靶中流动的电流;射线量测量单元,其测量由于对所述靶照射所述带电粒子束而从所述靶放射的X射线的射线量;以及控制单元,其基于根据所述电流测量单元的测量值以及所述射线量测量单元的测量值所求取的每单位电流的X射线射线量,来按所述不同能量的X射线的每一个控制所述粒子加速装置。
根据本发明的第1形态,用于向检查对象物照射X射线的X射线产生装置,通过由粒子加速装置生成用于产生多个不同能量的X射线的带电粒子束并对靶照射带电粒子束,从而放射X射线。
通过多个不同能量的X射线来对检查对象物进行检查,能进行与构成检查对象物的各种物质的组分相适应的检查。
另外,通过电流测量单元测量由于对靶照射带电粒子束而在靶中流动的电流,通过射线量测量单元测量由于对靶照射带电粒子束而从靶放射的X射线的射线量。
然后,由控制单元基于根据电流测量单元的测量值以及射线量测量单元的测量值所求取的每单位电流的X射线射线量,按每个不同能量的X射线来控制粒子加速装置。
如此,通过将根据靶中流动的电流值以及X射线的射线量值所求取的每单位电流的X射线射线量作为指标,即,控制粒子加速装置以使每单位电流的X射线射线量恒定,从而即使切换X射线的能量也能高精度地得到期望的X射线的能量。故而,本发明不仅能放射多个不同能量的X射线,还能抑制已生成的X射线的能量的偏差。
另外,本发明的第1形态所涉及的X射线产生装置可以将多个不同能量的X射线以给定的时间间隔周期性地反复向所述检查对象物进行照射。
根据本发明的第1形态,能高精度地评价检查对象物的时间变化。
另外,本发明的第1形态所涉及的X射线产生装置可以具备对从所述靶放射且向所述检查对象物照射的X射线进行阻挡的可开闭的闸,在所述每单位电流的X射线射线量成为了包含预定的目标值的给定的范围内的情况下,打开所述闸。
根据本发明的第1形态,由于能抑制将X射线的能量未稳定在一定范围的X射线向检查对象物进行照射,因此能提高针对检查对象物的检查的精度。
另外,本发明的第1形态所涉及的X射线产生装置,可以在所述每单位电流的X射线射线量成为了包含预定的目标值的给定的范围内的情况下,进行利用了X射线的所述检查对象物的检查。
根据本发明的第1形态,由于能抑制以X射线的能量未稳定在一定范围的X射线来检查检查对象物,因此能提高针对检查对象物的检查的精度。在此所谓的检查包含:基于在检查对象物中透过或散射的X射线进行测量的检查、以及基于对通过将X射线照射至检查对象物而被释放的中子进行测量的检查。
另外,关于本发明的第1形态所涉及的X射线产生装置,可以是所述目标值以及所述给定的范围能按多个不同能量的X射线的每一个来进行设定。
根据本发明的第1形态,由于每单位电流的X射线射线量的目标值以及该目标值的范围能按多个不同能量的X射线的每一个来进行设定,因此能按X射线的每个能量来调整其精度,从而X射线产生装置的控制的自由度得以提高。
另外,关于本发明的第1形态所涉及的X射线产生装置,可以是所述目标值和所述给定的范围、以及对所述检查对象物进行反复检查的情况下的周期能根据所述检查对象物来进行设定。
根据本发明的第1形态,由于每单位电流的X射线射线量的目标值和该目标值的范围、以及对检查对象物进行反复检查的情况下的周期能根据检查对象物来进行设定,因此能高精度地检查检查对象物。
另外,本发明的第1形态所涉及的X射线产生装置可以构成为:所述控制装置基于所述每单位电流的X射线射线量来对所述粒子加速装置进行反馈控制。
根据上述构成,由于基于每单位电流的X射线射线量来对粒子加速装置进行反馈控制,因此能进一步抑制已生成的X射线的能量的偏差。
另外,在上述构成中,可以是所述反馈控制是连续地或每隔给定的时间间隔地进行的。
由此,由于反馈控制是连续地或每隔给定的时间间隔地进行的,因此能进一步抑制因粒子加速装置的连续使用时间过长所引起的已生成的X射线的能量的偏差。
另外,关于本发明的第1形态所涉及的X射线产生装置,可以是所述控制装置根据多个不同能量的X射线而具备多个,并根据X射线的能量而被切换。
根据本发明的第1形态,由于根据多个不同能量的X射线来切换控制装置,因此能根据X射线的能量来进行适当的X射线的能量的控制。
另一方面,本发明的第2形态所涉及的X射线产生装置的控制方法是一种用于向检查对象物照射X射线的X射线产生装置的控制方法,该X射线产生装置具备粒子加速装置和靶,所述粒子加速装置生成用于产生多个不同能量的X射线的带电粒子束,所述靶通过被照射所述带电粒子束而放射X射线,在所述X射线产生装置的控制方法中,基于根据由于对所述靶照射所述带电粒子束而在所述靶中流动的电流的测量值以及从所述靶放射的X射线的射线量的测量值所求取的每单位电流的X射线射线量,按所述不同能量的X射线的每一个来控制所述粒子加速装置。
(发明效果)
根据本发明,具有不仅能放射多个不同能量的X射线而且能抑制已生成的X射线的能量的偏差的卓越的效果。
附图说明
图1是本发明的第1实施方式所涉及的X射线检查装置的构成图。
图2是表示本发明的第1实施方式所涉及的X射线检查处理的流程的流程图。
图3是在本发明的第1实施方式所涉及的X射线检查装置中测量出的X射线谱的例子。
图4是对于本发明的第1实施方式所涉及的多个不同能量的X射线使能量的精度不同的情况下的X射线谱的例子。
图5是本发明的第1实施方式所涉及的脉冲X射线的反复照射的例子。
图6是表示本发明的第2实施方式所涉及的X射线检查处理的流程的流程图。
图7是本发明的第3实施方式所涉及的X射线检查装置的构成图。
具体实施方式
以下,参照附图来说明本发明所涉及的X射线产生装置以及X射线产生装置的控制方法的一实施方式。
〔第1实施方式〕
以下,说明本发明的第1实施方式。
图1是本第1实施方式所涉及的X射线检查装置10的构成图。
本第1实施方式所涉及的X射线检查装置10通过具备向检查对象物12照射X射线的X射线产生装置14、以及对在检查对象物12中透过、散射的X射线或通过将X射线照射至检查对象物12而释放的中子(光中子)进行测量的放射线测量部16,来检查检查对象物12。光中子是通过高能量的X射线与原子的光核反应而释放的中子。
检查对象物12不特别限定,例如可以是以生物或飞机所运送的行李等。另外,检查对象物12的大小也不作限定,例如若是行李,则可以是手提行李左右的大小至集装箱左右的大小。
在本第1实施方式中,设检查对象物12在由带状传输机进行移动的同时被照射X射线来被检查。
X射线产生装置14具备:生成用于产生多个不同能量的X射线的带电粒子束的粒子加速装置20(在本第1实施方式中为线性加速器);通过被照射带电粒子束来放射X射线的靶22;测量由于对靶22照射带电粒子束而在靶22中流动的电流的电流测量部24;测量由于对靶22照射带电粒子束而从靶22放射的X射线的射线量的射线量测量部26;以及对从靶22放射且向检查对象物12照射的X射线进行阻挡的可开闭的X射线闸28。
粒子加速装置20通过从加速管用电源30经由循环管(未图示)或波导管(未图示)而向带电粒子加速管32供应电磁波,来对由带电粒子源34生成的带电粒子进行加速。在使用RF加速管作为带电粒子加速管32的情况下,使用速调管、磁控管等作为加速管用电源30。
另外,作为带电粒子,使用电子或负离子的负电荷粒子(例如碳)或作为正离子的正电荷粒子(例如质子)。X射线产生装置14具备用于生成带电粒子的粒子射线源用电源36。
粒子射线源用电源36在将带电粒子设为电子的情况下,作为用于加热丝体的电源、或用于对用于提取电子束的电极施加电压的电源被使用,在将带电粒子设为负离子或正离子的情况下,作为用于使经离子化的气体等被等离子化的电源、或用于对用于提取离子束的电极施加电压的电源被使用。
本实施方式所涉及的粒子加速装置20作为一例,采用电子束作为带电粒子束。
进而,X射线产生装置14具备能量切换装置38以及单一能量控制装置40A、40B、40C。
能量切换装置38根据所产生的X射线的能量,将用于切换带电粒子束的能量的切换指示信号向单一能量控制装置40A、40B、40C进行发送。本第1实施方式所涉及的X射线产生装置14作为一例,产生3种能量(在本第1实施方式中为0.5MeV、6MeV、9MeV)的X射线。故而,单一能量控制装置40A、40B、40C分别成为0.5MeV用、6MeV用、以及9MeV用。如此,X射线产生装置14能选择性地将低能量至高能量的X射线向检查对象物12进行照射,因此能通过X射线检查来判别从塑料等的低原子数、低密度且透过性高的物质到铀或钚等核物质等的高原子数的物质。
在以下的说明中,在区分各单一能量控制装置40的情况下,对符号的末尾赋予A~B的任一者,在不区分各单一能量控制装置40的情况下,省略A~B。
然后,与从能量切换装置38发送的切换指示信号相应的单一能量控制装置40通过对从加速管用电源30以及粒子射线源用电源36输出的电力进行控制,来控制粒子加速装置20。另外,单一能量控制装置40A、40B、40C还控制X射线闸28的开闭。
靶22例如是钼以及钨等重金属,射线量测量部26例如是透过型射线量计。
进而,放射线测量部16在检查对象物12的周围配置有多个,是对X射线或中子进行测量的测量装置。表示放射线测量部16的测量结果的测量数据被发送至诊断装置42。
诊断装置42基于从放射线测量部16发送的测量数据,来进行构成检查对象物12的组分的鉴定、检查对象物12的时间变化、以及空间分布评价等的检查评价。
另外,X射线检查装置10具备掌管X射线检查装置10整体的控制的控制器44。控制器44不仅对加速管用电源30和粒子射线源用电源36、以及诊断装置42的启动以及停止进行控制,而且还向能量切换装置38发送表示由X射线产生装置14产生的X射线的能量的信号。另外,从单一能量控制装置40接收表示粒子加速装置20的控制状态的信息。
图2是表示本第1实施方式所涉及的X射线检查处理的流程的流程图(控制算法)。
首先,在步骤100中,由控制器44选定要向检查对象物12照射的X射线的能量。
在下一步骤102中,选定与由能量切换装置38选出的X射线的能量相应的单一能量控制装置40A、40B、40C的任一者。并且,按各X射线的每个能量,设定根据电流测量部24的测量值(以下称为“靶电流值”)以及射线量测量部26的测量值(以下称为“射线量值”)所求取的每单位靶电流的X射线射线量P的控制目标值A以及控制目标值A的控制范围Δ。
关于控制目标值A,例如,由于存在X射线的能量越高,另外金属靶物质的原子序数越大,则从电子射线到X射线的变换效率越高的趋势,因此将控制目标值A设定得越高。另一方面,关于控制范围Δ,控制范围Δ越小,则使所产生的X射线的能量变动幅度越窄,从而能使X射线能量精度得以提高。
进而,控制目标值A以及控制范围Δ还能根据检查对象物12来进行设定。例如,能根据检查对象物12的质量数或密度、空间分辨率、密度(质量)分辨率、基于带状传输机的移动速度、检查处理频度等,来设定控制目标值A以及控制范围Δ。更详细地说,在粗略分析构成检查对象物12的物质的原子数或密度的情况下,或高速地检查众多的检查对象物12的情况下,将控制范围Δ设定得大。反之,在更精密地分析构成检查对象物12的物质的原子数或密度的情况下,将控制范围Δ设定得小。
控制目标值A以及控制范围Δ既可以通过X射线检查装置10的操作者所执行的输入来进行设定,也可以通过读出预先所存储的控制目标值A以及控制范围Δ来进行设定。
在下一步骤104中,通过由控制器44开始加速管用电源30以及粒子射线源用电源36所执行的电力(电压以及电流)的输出,来加速带电粒子,并开始X射线产生装置14所执行的X射线的生成。在步骤104中,X射线闸28被关闭,从靶22放射的X射线不会照射至检查对象物12。
在下一步骤106中,判定每单位靶电流的X射线射线量P是否在控制目标值A±控制范围Δ内成为了恒定值,在成为了肯定判定的情况下,转移至步骤110。
另一方面,在步骤106中成为了否定判定的情况下,转移至步骤108,由单一能量控制装置40控制由加速管用电源30以及粒子射线源用电源36输出的电力,以使每单位靶电流的X射线射线量P在控制目标值A±控制范围Δ内成为恒定值。即,基于每单位靶电流的X射线射线量P,对粒子加速装置20进行反馈控制。
通过将表示由靶22测量出的靶电流值以及由射线量测量部26测量出的射线量值的测量数据经由能量切换装置38发送至单一能量控制装置40,从而单一能量控制装置40判定每单位靶电流的X射线射线量P是否在控制目标值A±控制范围Δ内成为了恒定值。
在此,作为使控制量即每单位靶电流的X射线射线量P在控制目标值A±控制范围Δ内恒定那样的、加速管用电源30的反馈控制,有下述(1)~(3)那样的方法。
(1)对速调管等的RF电源进行反馈控制,来更新对带电粒子加速管32供应的高频电力的脉冲的输出电力。
(2)对速调管等的RF电源进行反馈控制,来更新对带电粒子加速管32供应的高频电力的脉冲的脉冲宽度。
(3)对速调管等的RF电源进行反馈控制,来更新对带电粒子加速管32供应的高频电力的脉冲的输出电力和脉冲的脉冲宽度的两者。
另外,作为使控制量即每单位靶电流的X射线射线量P在控制目标值A±控制范围Δ内恒定那样的、粒子射线源用电源36(在本第1实施方式中粒子射线源为电子枪)的反馈控制,有下述(4)~(6)那样的方法。
(4)更新对电子枪的阴极供应的电力。
(5)更新对电子枪的栅极施加的电压。
(6)更新对电子枪的阴极供应的电力和对栅极施加的电压的两者。
另一方面,在粒子射线源为离子源的情况下,有下述(7)~(9)那样的方法。
(7)更新对离子源的放电等离子生成电源供应的电力。
(8)更新对离子源的栅极施加的电压。
(9)更新对离子源的放电等离子生成电源供应的电力和对栅极施加的电压的两者。
在此,在X射线产生装置不具备能量切换装置38以及单一能量控制装置40的情况下,关于粒子加速装置的带电粒子的能量,通过功率分配器或移相器对所施加的RF电力调整电力分配来调整,或组合多个带电粒子加速管来产生,或对一部分滤波后来产生,因此对于X射线的每个能量而言适当的粒子加速装置,即X射线的能量的控制变得困难。
但像本第1实施方式所涉及的X射线产生装置14那样,通过具备能量切换装置38,来按X射线的每个能量选定单一能量控制装置40,因此能进行对于所选定的X射线的每个能量而言适当的X射线的能量的控制。
在步骤110中,通过打开X射线闸28,来对检查对象物12照射X射线。
如此,通过在进行控制使得每单位靶电流的X射线射线量P在控制目标值A±控制范围Δ内成为恒定值后,打开X射线闸28来对检查对象物12照射X射线,能抑制X射线的能量未稳定为一定范围的X射线被照射至检查对象物12,因此能提高针对检查对象物12的检查的精度。
在下一步骤112中,进行放射线测量部16所执行的测量。
如此,通过在进行控制使得每单位靶电流的X射线射线量P在控制目标值A±控制范围Δ内成为恒定值后,进行放射线测量部16所执行的测量,能抑制通过X射线的能量未稳定在一定范围的X射线来检查检查对象物12,因此能提高针对检查对象物12的检查的精度。
在步骤114中,放射线测量部16的测量数据被发送至诊断装置42,由诊断装置42进行与X射线的能量相应的检查评价,并存储检查评价结果。
在下一步骤116中,判定所需的全部能量(0.5MeV、6MeV、9MeV)的测量是否已结束,在成为了肯定判定的情况下,转移至步骤118,在成为了否定判定的情况下,返回至步骤100,新选定未执行的X射线的能量。
在下一步骤118中,判定全部的检查评价是否已结束,在成为了肯定判定的情况下,结束本处理,在成为了否定判定的情况下,返回至步骤100,新选定用于进行未执行的评价的X射线的能量。
图3是在本第1实施方式所涉及的X射线检查装置10中测量出的X射线谱的例子。图3的横轴表示X射线的能量,纵轴表示X射线的射线量。
如图3所示,通过按各X射线的每个能量来控制粒子加速装置20使得每单位靶电流的X射线射线量P在控制目标值A±控制范围Δ内成为恒定值,从而例如X射线的谱宽度成为0.02~0.1MeV,能进行抑制了X射线的能量的偏差的、能量的精度高的稳定控制。
另外,本第1实施方式所涉及的X射线产生装置14具备能量切换装置38以及单一能量控制装置40,并按X射线的能量的每一个来进行控制,因此例如能根据检查对象物12或检查的频度等来区分使用需要能量的精度高的X射线(例如6MeV、9MeV)、以及能量的精度可以不高的X射线(例如0.5MeV)。为了进行这样的区分使用,对于需要精度高的X射线的能量,将控制范围Δ设定得小,对于精度可以不高的X射线的能量,将控制范围Δ设定得大。
图4是对于多个不同能量的X射线使能量的精度不同的情况下X射线谱的例子。图4是将能量为0.5MeV的X射线较之于其他的能量的X射线使控制范围Δ更小所产生的例子。由此,本第1实施方式所涉及的X射线产生装置14能重点取入仅需要的控制,从而控制的自由度得以提高。
本第1实施方式所涉及的X射线检查装置10将多个不同能量的X射线以给定的时间间隔周期性地反复向检查对象物12进行照射,即,将多个不同能量的X射线以脉冲方式向检查对象物12反复照射。
图5是脉冲X射线的反复照射的例子。各X射线脉冲的时间间隔例如为几十~几百ms左右,照射反复周期T设为几百ms~几秒左右。如此,通过周期性地反复照射各能量的脉冲X射线,能评价检查对象物12的时间变化。
如上所述,本第1实施方式所涉及的X射线产生装置14即使进行X射线的能量的切换,也能抑制X射线的能量的偏差,因此能高精度地进行基于这样的脉冲X射线的反复照射的检查对象物12的时间变化的评价。
进而,照射反复周期T能根据检查对象物12进行设定。例如,在检查对象物12的移动速度快的情况下,需要短的时间刻度下的处理,因此将照射反复周期T设定得短。另一方面,在检查对象物12的移动速度慢的情况下,需要长的时间刻度下的处理,因此将照射反复周期T设定得长。照射反复周期T越长,则检查精度越高,因此可以根据重要度高的检查对象物12来延长照射反复周期T。
另外,在检查对象物12的检查处理的频度短的情况下,需要短的时间刻度下的处理,因此将反复周期T设定得短,在检查对象物12的检查处理的频度长的情况下,需要长的时间刻度下的处理,因此将反复周期T设定得长。
另外,X射线产生装置14,特别是粒子加速装置20例如存在因连续使用时间变长所引起的带电粒子束的能量变化的情况。其理由是,基于例如自身产生的热所带来的膨胀,用于带电粒子的加速的电极间的距离等会变化。在这样的情况下,存在在所生成的X射线的能量中发生偏差的可能性。另外,还存在基于其他的原因而在所生成的X射线的能量中发生偏差的可能性。
故而,上述的反馈控制不仅可以在针对检查对象物12的检查的开始前进行,还可以连续地或每隔给定的时间间隔进行。由此,即使在对检查对象物12照射了X射线的状态下,也能使每单位靶电流的X射线射线量P始终在控制目标值A±控制范围Δ内为恒定值,因此能提高针对检查对象物12的检查的精度。
如以上说明,本第1实施方式所涉及的X射线检查装置10中所具备的X射线产生装置14,通过由粒子加速装置20生成用于产生多个不同能量的X射线的带电粒子束并对靶22照射带电粒子束,从而放射X射线。然后,单一能量控制装置40基于根据由于对靶22照射带电粒子束而在靶22中流动的电流的测量值以及从靶22放射的X射线的射线量的测量值所求取的每单位靶电流的X射线射线量,按每个不同能量的X射线来控制粒子加速装置20。
因此,本第1实施方式所涉及的X射线产生装置14不仅能放射多个不同能量的X射线,而且能抑制已生成的X射线的能量的偏差。
〔第2实施方式〕
以下,说明本发明的第2实施方式。
本第2实施方式所涉及的X射线检查装置10的构成与图1所示的第1实施方式所涉及的X射线检查装置10的构成相同故省略说明,但本第2实施方式所涉及的X射线检查装置10使X射线闸28不动作或不具备X射线闸28。
图6是表示本第2实施方式所涉及的X射线检查处理的流程的流程图(控制算法)。针对图6中与图2相同的步骤赋予与图2相同的符号,并省略其说明的一部分或全部。
在步骤106中,判定每单位靶电流的X射线射线量P是否在控制目标值A±控制范围Δ内成为了恒定值,在成为了肯定判定的情况下,转移至步骤200。
在步骤200中,从单一能量控制装置40向控制器44发送表示X射线的控制已完成的控制完成信号。
在下一步骤202中,从控制器44向诊断装置42发送指示X射线的测量的开始的开始指示信号,并转移至步骤112。
在步骤112中,进行放射线测量部16所执行的测量。
如以上说明,在本第2实施方式中,在每单位靶电流的X射线射线量P在控制目标值A±控制范围Δ内成为了恒定值的情况下,从控制器44向诊断装置42发送指示X射线的测量的开始的开始指示信号,因此不需要阻挡向检查对象物12照射X射线的X射线闸28。
〔第3实施方式〕
以下,说明本发明的第3实施方式。
图7表示本第3实施方式所涉及的X射线检查装置10的构成。针对图7中与图1相同的构成部分赋予与图1相同的符号,并省略其说明。
本第3实施方式所涉及的X射线检查装置10不仅按X射线的每个能量具备粒子加速装置20A、20B、20C,而且还按粒子加速装置20A、20B、20C的每一个具备加速管用电源30A、30B、30C和粒子射线源用电源36A、36B、36C、以及靶22A、22B、22C和X射线闸28A、28B、28C。
由此,不需要在每次切换X射线的能量时调整加速管用电源30以及粒子射线源用电源36。
另外,通过由粒子加速装置20A、20B、20C始终生成带电粒子束,从而释放多个不同能量的X射线。故而,通过开闭X射线的每个能量的X射线闸28A、28B、28C,能选择X射线向移动来的检查对象物12的照射,从而能进一步缩短检查对象物12的检查时间。
以上,尽管使用上述各实施方式说明了本发明,但本发明的技术的范围不限于上述实施方式中记载的范围。能在不脱离发明的主旨的范围内对上述各实施方式施加多种变更或改良,施加了该变更或改良后的形态也包含在本发明的技术的范围内。
例如,尽管在上述各实施方式中说明了能将X射线的能量在3种类间切换的形态,但本发明不限于此,还可以设为能将X射线的能量在2种类或4种类以上间切换的形态。
另外,尽管在上述各实施方式中说明了按X射线的每个能量而具备单一能量控制装置40的形态,但本发明不限于此,还可以是如下形态:对于多个能量具备一个能量控制装置,根据多个不同能量的X射线的每一个,该能量控制装置对从加速管用电源30以及粒子射线源用电源36输出的电力进行调整。
另外,尽管在上述各实施方式中说明了将射线量测量部26设为透过型的形态,但本发明不限于此,可以设为如下形态:将射线量测量部26设为非透过型,且兼用作X射线闸28的功能。
另外,尽管在上述各实施方式中说明了使用线性加速器作为粒子加速装置的形态,但本发明不限于此,还可以是使用静电加速器或圆形加速器等其他的粒子加速装置作为粒子加速装置的形态。
另外,粒子加速装置可以具备对加速后的带电粒子束的能量进行辨别的能量辨别器。由此,向靶22进行照射的带电粒子束的能量的精度被进一步提高,因此能进一步提高所生成的X射线的能量的精度。
另外,上述各实施方式中说明的X射线检查处理的流程也只是一例,可以在不脱离本发明的主旨的范围内删除不需要的步骤,或追加新的步骤,或更换处理顺序。
例如,在打开X射线闸28来对检查对象物12照射了X射线时,每单位靶电流的X射线射线量P偏离了控制目标值A±控制范围Δ的情况下,可以将通过关闭X射线闸28来停止对检查对象物12的X射线的照射的步骤追加到X射线检查处理中。
符号说明
10 X射线检查装置
12 检查对象物
14 X射线产生装置
16 X射线测量部
20 粒子加速装置
22 靶
24 电流测量部
26 射线量测量部
28 X射线闸
40 单一能量控制装置
Claims (10)
1.一种X射线产生装置,用于向检查对象物照射X射线,
所述X射线产生装置具备:
粒子加速装置,其生成用于产生多个不同能量的X射线的带电粒子束;
靶,其通过被照射所述带电粒子束而放射X射线;
电流测量单元,其测量由于对所述靶照射所述带电粒子束而在所述靶中流动的电流;
射线量测量单元,其测量由于对所述靶照射所述带电粒子束而从所述靶放射的X射线的射线量;以及
控制单元,其基于根据所述电流测量单元的测量值以及所述射线量测量单元的测量值所求取的每单位电流的X射线射线量,来按所述不同能量的X射线的每一个控制所述粒子加速装置。
2.根据权利要求1所述的X射线产生装置,其中,
将多个不同能量的X射线以给定的时间间隔周期性地反复向所述检查对象物进行照射。
3.根据权利要求1或2所述的X射线产生装置,其中,
具备对从所述靶放射且向所述检查对象物照射的X射线进行阻挡的可开闭的闸,
在所述每单位电流的X射线射线量成为了包含预定的目标值的给定的范围内的情况下,打开所述闸。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的X射线产生装置,其中,
在所述每单位电流的X射线射线量成为了包含预定的目标值的给定的范围内的情况下,进行利用了X射线的所述检查对象物的检查。
5.根据权利要求3或4所述的X射线产生装置,其中,
所述目标值以及所述给定的范围能按多个不同能量的X射线的每一个来进行设定。
6.根据权利要求3~5中任一项所述的X射线产生装置,其中,
所述目标值和所述给定的范围、以及对所述检查对象物进行反复检查的情况下的周期能根据所述检查对象物来进行设定。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的X射线产生装置,其中,
所述控制装置基于所述每单位电流的X射线射线量来对所述粒子加速装置进行反馈控制。
8.根据权利要求7所述的X射线产生装置,其中,
所述反馈控制是连续地或每隔给定的时间间隔地进行的。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的X射线产生装置,其中,
所述控制装置根据多个不同能量的X射线而具备多个,并根据X射线的能量而被切换。
10.一种X射线产生装置的控制方法,所述X射线产生装置用于向检查对象物照射X射线,具备粒子加速装置和靶,所述粒子加速装置生成用于产生多个不同能量的X射线的带电粒子束,所述靶通过被照射所述带电粒子束而放射X射线,
在所述X射线产生装置的控制方法中,
基于根据由于对所述靶照射所述带电粒子束而在所述靶中流动的电流的测量值以及从所述靶放射的X射线的射线量的测量值所求取的每单位电流的X射线射线量,按所述不同能量的X射线的每一个来控制所述粒子加速装置。
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