JP4127742B2 - Ｘ線検査装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、試料にＸ線を照射しこの試料を透過するＸ線を撮像することで当該試料に対するＸ線検査を行うＸ線検査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば試料の非破壊検査を行う装置として、マイクロフォーカスＸ線管（Ｘ線源）を有するＸ線検査装置が知られている。このマイクロフォーカスＸ線管は、Ｘ線出射窓を有し内部が真空封止された筐体を備えると共に、この筐体内に、電子を発生・放出する電子銃と、この電子銃からの電子ビームと上記Ｘ線出射窓の各々に対して斜めに形成されたターゲット面を有するターゲット（反射型ターゲット）と、を備え、電子銃からの電子ビームがターゲット面に衝突することでＸ線が発生し、このＸ線がＸ線出射窓を介して外部に出射される構成になされている。このマイクロフォーカスＸ線管を有するＸ線検査装置では、Ｘ線出射窓に対向して被検物としての試料が配置され、この試料を透過するＸ線をＸ線カメラ（Ｘ線撮像装置）により撮像することで、Ｘ線による試料の非破壊検査が実施される。
【０００３】
また、このＸ線検査装置はさらに、試料を保持する試料保持手段及びＸ線カメラを、Ｘ線出射窓に対して接離する方向に移動可能とする試料保持移動手段及びＸ線カメラ移動手段（Ｘ線撮像装置移動手段）を各々備え、試料保持移動手段による試料の移動やＸ線カメラ移動手段によるＸ線カメラの移動により、Ｘ線カメラにより撮像される試料の映像を拡大または縮小する構成になされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、最近においては、試料やＸ線カメラを同上接離方向に対して機械的に移動せずに試料映像の拡大または縮小を行う研究が進められている。
【０００５】
そこで、本発明は、従来とは別な新規構成で試料映像の拡大または縮小を実施できるＸ線検査装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のＸ線検査装置は、入射する電子ビームとＸ線出射窓の各々に対して斜めに形成されたターゲットを有し、電子ビームがターゲットに衝突することでＸ線を発生しこのＸ線をＸ線出射窓を介して出射するＸ線源と、ターゲットに向かう電子ビームを、少なくとも当該電子ビームを含む面内でＸ線出射窓に対して接離する第１方向に偏向可能とする電子ビーム偏向手段と、Ｘ線出射窓を介して出射されたＸ線により透視される試料を保持すると共に、当該試料を、少なくとも電子ビームが第１方向に偏向された時のＸ線の移動方向となる第２方向に移動可能とする試料保持移動手段と、試料を透過するＸ線を撮像するＸ線撮像装置と、電子ビーム偏向手段を制御して電子ビームを第１方向に偏向させると共に、試料保持移動手段を制御して電子ビームの第１方向への偏向に対応した量に応じて試料を第２方向に移動させるコントローラと、を具備した。
【０００７】
このような本発明に係るＸ線検査装置によれば、Ｘ線源において、電子ビームがターゲットに衝突することでＸ線が発生しこのＸ線はＸ線出射窓を介して出射される。このＸ線出射窓を介して出射されたＸ線は、試料保持移動手段に保持された試料を照射し、この試料を透過したＸ線は、Ｘ線撮像装置により撮像されて、試料に対するＸ線検査が実施される。ここで、コントローラにより電子ビーム偏向手段が制御され、当該電子ビーム偏向手段により、ターゲットに向かう電子ビームが当該電子ビームを含む面内でＸ線出射窓に対して接離する第１方向に偏向されると、電子ビームのターゲットに対する衝突位置が第１方向に移動されて当該衝突位置と試料、Ｘ線撮像装置との間のＸ線路長が変えられるため、Ｘ線撮像装置の出力としては、試料の拡大映像または縮小映像が得られる。この時、コントローラにより試料保持移動手段が制御され、当該試料保持移動手段により、試料が、電子ビームが第１方向に偏向された時のＸ線の移動方向となる第２方向に当該電子ビームの第１方向への偏向に対応した量に応じて移動されるため、試料の同一位置がＸ線により照射可能となり、Ｘ線撮像装置の出力としては、試料の同一位置を含む拡大映像または縮小映像が得られる。
【０００８】
ここで、Ｘ線撮像装置を、少なくとも第２方向に移動可能とするＸ線撮像装置移動手段を備え、コントローラは、試料保持移動手段及びＸ線撮像装置移動手段を各々制御して電子ビームの第１方向への偏向に対応した量に応じて試料及びＸ線撮像装置を第２方向に各々移動させる構成であるのが好ましい。
【０００９】
このような構成を採用した場合、コントローラによりＸ線撮像装置移動手段も制御され、当該Ｘ線撮像装置移動手段により、Ｘ線撮像装置が、電子ビームの第１方向への偏向に対応した量に応じて第２方向に移動されるため、当該Ｘ線撮像装置の出力としては、試料の同一位置の拡大映像または縮小映像が得られる。
【００１０】
また、電子ビーム偏向手段は、電子ビームを、第１方向に対して直交する第３方向にさらに偏向可能であり、試料保持移動手段は、試料を、電子ビームが第３方向に偏向された時のＸ線の移動方向となる同第３方向にさらに移動可能であり、コントローラは、ターゲットの劣化を判定する劣化判定手段を含み、当該ターゲットの劣化を判定したら、電子ビーム偏向手段を制御して電子ビームを第３方向に偏向させると共に、試料保持移動手段を制御して電子ビームの第３方向への偏向に対応した量に応じて試料を第３方向に移動させる構成であるのが好ましい。
【００１１】
このような構成を採用した場合、コントローラに含まれる劣化判定手段により、ターゲットの劣化が判定されると、コントローラにより電子ビーム偏向手段が制御され、当該電子ビーム偏向手段により、ターゲットに向かう電子ビームが第１方向に対して直交する第３方向にさらに偏向されて、電子ビームのターゲットに対する衝突位置が劣化位置から第３方向に移動されると共にこの移動ではＸ線路長が変わらないため、Ｘ線撮像装置の出力としては、試料の鮮明な拡大映像または縮小映像が同一倍率で得られる。この時、コントローラにより試料保持移動手段が制御され、当該試料保持移動手段により、試料が、電子ビームの第３方向への偏向に対応した量に応じて第３方向にさらに移動されるため、試料の同一位置がＸ線により照射可能となり、Ｘ線撮像装置の出力としては、試料の同一位置を含む鮮明な拡大映像または縮小映像が同一倍率で得られる。
【００１２】
また、Ｘ線撮像装置移動手段は、Ｘ線撮像装置を、第３方向にさらに移動可能であり、コントローラは、ターゲットの劣化を判定したら、電子ビーム偏向手段を制御して電子ビームを第３方向に偏向させると共に、試料保持移動手段及びＸ線撮像装置移動手段を各々制御して電子ビームの第３方向への偏向に対応した量に応じて試料及びＸ線撮像装置を第３方向に各々移動させる構成であるのが好ましい。
【００１３】
このような構成を採用した場合、コントローラに含まれる劣化判定手段により、ターゲットの劣化が判定されると、コントローラによりＸ線撮像装置移動手段も制御され、当該Ｘ線撮像装置移動手段により、Ｘ線撮像装置が、電子ビームの第３方向への偏向に対応した量に応じて第３方向にさらに移動されるため、当該Ｘ線撮像装置の出力としては、試料の同一位置の鮮明な拡大映像または縮小映像が同一倍率で得られる。
【００１４】
ここで、コントローラによるターゲットの劣化の判定としては種々考えられるが、例えば、Ｘ線撮像装置の出力としての試料映像の暗さまたはＸ線検出器の値により判定するのが有効である。
【００１５】
また、電子ビーム偏向手段としては種々考えられるが、例えば、静電偏向電極または電磁偏向電極が採用され得る。静電偏向電極とした場合には、当該静電偏向電極がＸ線源の内部に配置され得るため、Ｘ線源がコンパクト化される。また、電磁偏向コイルとした場合には、当該電磁偏向コイルがＸ線源の外部に配置され得るため、当該電磁偏向コイルの取付調整等が容易にされる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るＸ線検査装置の好適な実施形態について添付図面を参照しながら説明する。なお、各図において、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１７】
図１は、第１実施形態に係るＸ線検査装置を示すブロック図であり、本実施形態のＸ線検査装置は、例えば被検物としての試料１を非破壊検査する場合に用いられるものである。
【００１８】
このＸ線検査装置は概略、図１に示すように、Ｘ線５０を発生・出射するマイクロフォーカスＸ線管（Ｘ線源；以下単にＸ線管と呼ぶ）２と、Ｘ線５０により透視される試料１を保持すると共に、当該試料１をＸ線５０に対して直交する面内及びＸ線５０に沿う方向に移動可能とする試料用マニピュレータ（試料保持移動手段）３と、試料１を透過するＸ線５０を撮像するＸ線カメラ（Ｘ線撮像装置）４と、このＸ線カメラ４をＸ線５０に対して直交する面内及びＸ線５０に沿う方向に移動可能とするＸ線カメラ用マニピュレータ（Ｘ線撮像装置移動手段）５と、Ｘ線カメラ４で撮像された試料１の映像を映し出す試料モニタ用のモニタ装置６と、試料映像を拡大または縮小すべく上記Ｘ線管８内に付設された静電偏向電極（電子ビーム偏向手段）８と、を備える。
【００１９】
Ｘ線管２は、図２に示すように、内部が真空封止された筐体９を備え、この筐体９内に、電子を発生・放出する電子銃１０と、この電子銃１０からの電子ビーム４５が衝突することでＸ線５０を発生する反射型ターゲット（陽極）１１と、が設置される。
【００２０】
電子銃１０は、ヒータにより加熱されて電子４５を発生・放出するカソード（不図示）と、このカソードから放出された電子４５を加速・集束させる第１、第２グリッド電極１０ｂ，１０ｃと、を備える。この電子銃１０のカソード、第１、第２グリッド電極１０ｂ，１０ｃには、外部に露出するピン１０ａを介して所定の電圧を各々供給する電子ビームコントローラ２０が接続される（図１参照）。この電子ビームコントローラ２０は、電子銃１０に供給する電圧を制御することで当該電子銃１０で発生する電子量を制御する。
【００２１】
電子銃１０とターゲット１１との間には、図２に示すように、当該ターゲット１１に向かう電子４５をさらに集束させる集束電極９ｂが配設され、この集束電極９ｂの電子路後段には、図２及び図３に示すように、ターゲット１１が設置される。このターゲット１１は、電子銃１０からの電子４５をターゲット面１１ａで受けてＸ線５０を発生させるものであり、当該ターゲット面１１ａは、入射される電子４５と出射されるＸ線５０とが直交する傾斜面にされる。
【００２２】
このターゲット１１には、図１に示すように、正の高電圧を供給する高圧電源１９が接続され、この高圧電源１９には、この高圧電源１９の電圧を制御することでターゲット１１で発生するＸ線量を制御するＸ線コントローラ２１が接続される。
【００２３】
筐体９でのＸ線５０の出射先には、図１及び図２に示すように、Ｘ線出射窓９ａが設けられる。このＸ線出射窓９ａは、ターゲット１１で発生したＸ線５０を外部に出射させるための窓であり、例えば、Ｘ線透過材であるＢｅ材より成る板体等より構成される。
【００２４】
特に本実施形態においては、上記構成のＸ線管２に、図２及び図３に示すように、静電偏向電極８が付設される。この静電偏向電極８は、試料映像を拡大または縮小する際や、ターゲット面１１ａの電子衝突位置が劣化した場合に当該電子衝突位置を移動させる際に利用されるものであり、Ｘ線管２内に配置される。
【００２５】
この静電偏向電極８は、図３に示すように、電子ビーム４５を囲むように配置された４枚の板状の電極より成り、そのうちの対を成す２枚の電極８ａ，８ｂが、電子ビーム４５を含む面内でＸ線出射窓９ａに対して接離する方向としての第１方向Ａ（図２における上下方向）に、電子ビーム４５を隔てて対向配置され、他の対を成す２枚の電極８ｃ，８ｄが、当該Ａ方向に直交する方向としての第３方向Ｃ（図２における紙面に垂直な方向）に、電子ビーム４５を隔てて対向配置される。
【００２６】
このように、静電偏向電極８はＸ線管２の内部に配設されているため、Ｘ線管２がコンパクト化され、省スペース化が図られている。
【００２７】
この静電偏向電極８には、図１に示すように、偏向電極制御回路２２が接続される。この偏向電極制御回路２２により、静電偏向電極８ａ，８ｂによる静電界が制御されると、電子ビーム４５が第１方向Ａに偏向され、静電偏向電極８ｃ，８ｄによる静電界が制御されると、電子ビーム４５が第３方向Ｃに偏向される。これらの偏向方向の合成により、電子ビーム４５は、第１方向Ａ及び第３方向Ｃを含む面内の全方向に偏向可能である。また、この静電界の制御により、電子ビーム４５の偏向量も制御される。また、通電されない場合には電子ビーム４５は直進する。
【００２８】
また、上記試料用マニピュレータ３は公知構造であり、図１に示すように、Ｘ線管２のＸ線出射窓９ａ近傍に配置される。この試料用マニピュレータ３は、Ｘ線出射窓９ａに対向配置される試料１をクランパー３ａにより保持し、この状態で、当該試料１を、Ｘ線５０に対して直交する面内で移動する機構、すなわち、図１を参照して説明すれば、電子ビーム４５が第１方向Ａに偏向された時のＸ線５０の移動方向としての第２方向（図示左右方向）Ｂ及び上記第３方向Ｃに移動する機構を備えると共に、Ｘ線出射窓９ａに対して接離する方向（Ｘ線５０に沿う方向）に移動する機構、すなわち上記第１方向Ａに移動する機構を備える。そして、この試料用マニピュレータ３には、試料１の移動方向及び移動量を制御する試料移動用駆動回路２３が接続される。
【００２９】
Ｘ線カメラ４は、試料１の後段に所定距離離間して配置され、Ｘ線カメラ用マニピュレータ５により保持される。このＸ線カメラ用マニピュレータ５は、試料用マニピュレータ３と同様な構成であり、当該Ｘ線カメラ４を第１、第２、第３方向Ａ，Ｂ，Ｃに移動する機構を備える。そして、このＸ線カメラ用マニピュレータ５には、Ｘ線カメラ４の移動方向及び移動量を制御するＸ線カメラ移動用駆動回路２４が接続される。
【００３０】
Ｘ線カメラ４には、所定の画像処理を施して映像信号として出力する画像処理装置２５が接続され、この画像処理装置２５に対してモニタ装置６が接続される。このモニタ装置６は、Ｘ線カメラ４の出力としての試料映像を映し出すディスプレイ６ａと、この試料映像を静電偏向電極８の作用により拡大または縮小する場合の試料映像の拡大率、縮小率を入力するスイッチ６ｂと、を備える。このモニタ装置６はまた、試料１の所望位置を映し出すべく、試料用マニピュレータ３を駆動して第２及び第３方向Ｂ，Ｃに移動させるスイッチ６ｃと、試料用マニピュレータ３、Ｘ線カメラ用マニピュレータ５を駆動して試料１、Ｘ線カメラ４を第１方向Ａに移動させることで試料映像を拡大または縮小する場合の試料映像の拡大率、縮小率を入力するスイッチ６ｄと、を備える。
【００３１】
また、本実施形態のＸ線検査装置はさらに、モニタ装置６からの信号に応答して、電子ビームコントローラ２０、Ｘ線コントローラ２１、偏向電極制御回路２２、試料移動用駆動回路２３及びＸ線カメラ移動用駆動回路２４に所定の信号を送出し、試料映像の拡大または縮小を所定に制御すると共に、モニタ装置６のディスプレイ６ａで映し出される試料映像の明暗のレベルを常時モニタしこのレベルに応じて所定の制御を行うマイクロコンピュータより成るコントローラ（ＣＰＵ）７を備える。
【００３２】
このコントローラ７は、常時モニタしている試料映像の明暗のレベルに応じて、ターゲットの劣化を判定するターゲット劣化判定手段７ａを備える。この劣化の判定は、例えば、正常時の映像の明るさと現時点でモニタした映像の明るさとを比較し、この比較が所定の許容範囲を越えることで判定する。
【００３３】
コントローラ７はまた、電子ビームコントローラ２０に対して、電子銃１０で発生する電子量を制御する指令を与える機能を備えると共に、Ｘ線コントローラ２１に対して、ターゲット１１で発生するＸ線量を制御する指令を与える機能を備え、さらに、偏向電極制御回路２２に対して、電子ビーム４５の偏向方向及び偏向量を制御する指令を与える機能を備える。この偏向方向及び偏向量の制御指令は、試料映像を拡大または縮小する際に送出され、上述したターゲット１１の劣化を判定した場合にも送出される。
【００３４】
コントローラ７はさらにまた、試料移動用駆動回路２３に対して、試料１の移動方向及び移動量を制御する指令を与える機能を備えると共に、Ｘ線カメラ移動用駆動回路２４に対して、Ｘ線カメラ４の移動方向及び移動量を制御する指令を送出する機能を備える。この試料１及びＸ線カメラ４の移動方向及び移動量の制御指令は、試料映像を拡大または縮小する際に送出され、ターゲット１１の劣化を判定した場合にも送出される。
【００３５】
このコントローラ７には、後述の処理動作を行うプログラム、各種データテーブル、演算式等を固定データの形で記憶するＲＯＭ２６が入力可能に接続されると共に、演算結果等を一時的に記憶するＲＡＭ２７が入出力可能に接続される。
【００３６】
次に、このように構成されたＸ線検査装置の動作について説明する。通常時では、静電偏向電極８はオフ状態にあり、倍率１で動作が行われる。この場合、先ず、第１グリッド電極１０ｂに負の電圧を、第２グリッド電極１０ｃにグランド電位を、ターゲット１１に正の高電圧を各々供給し、この状態でヒータを加熱する。すると、カソードから電子４５が放出され、この電子４５は、第１、第２グリッド電極１０ｂ，１０ｃを通過して加速・集束され、さらに集束電極９ｂを通過してターゲット面１１ａに集束入射される。この時、前述したように、静電偏向電極８はオフ状態にあるため、電子ビーム４５は直進してターゲット面１１ａに集束入射される。この電子４５のターゲット面１１ａに対する衝突によりＸ線５０が発生し、このＸ線５０は、Ｘ線出射窓９ａを通してＸ線管２外へ出射される。
【００３７】
このＸ線５０は、試料用マニピュレータ３に保持された試料１の所定部分を透過し、この透過したＸ線５０をＸ線カメラ４で撮像することで、ディスプレイ６ａに倍率１での試料映像が映し出され、これによりＸ線検査が実施される。
【００３８】
ここで、試料１の他の部分を検査したい場合には、スイッチ６ｃにより試料用マニピュレータ３を駆動して、試料１の当該他の部分がＸ線５０上に位置するよう移動させる。
【００３９】
次に、ディスプレイ６ａで映し出される試料映像を拡大または縮小する場合について、図４及び図５を参照しながら説明する。先ず、図４に示すステップ１において、試料映像の拡大または縮小を、本実施形態の特徴を成す静電偏向電極８により行うか、従来形式の試料用マニピュレータ３、Ｘ線カメラ用マニピュレータ４による試料１、Ｘ線カメラ４の第１方向への移動により行うかを判定する。この判定は、試料映像の拡大または縮小の指示がスイッチ６ｂにより行われたか、スイッチ６ｄにより行われたかで判定する。
【００４０】
試料映像の拡大または縮小の指示がスイッチ６ｄにより行われたと判定した場合には、従来方式の処理手順となり、図５に示すステップ９に進み、ステップ９において、拡大の指示か否かを判定し、拡大の指示と判定した場合には、ステップ１０に進み、ステップ１０において、現時点での試料１の位置を基に当該試料１とＸ線管２との距離を算出し、この算出値を基に試料１をＸ線管２に接近できるか否かを判定し、試料１をＸ線管２に接近できると判定した場合には、ステップ１１に進み、ステップ１１において、試料用マニピュレータ３を駆動して、試料映像がその拡大率となるように試料１をＸ線管２に接近する方向に移動する。
【００４１】
一方、ステップ１０において、試料１をＸ線管２に接近できないと判定した場合には、ステップ１２に進み、ステップ１２において、現時点での試料１の位置を基に当該試料１とＸ線カメラ４との距離を算出し、この算出値を基にＸ線カメラ４を試料１から離せるか否かを判定し、Ｘ線カメラ４を試料１から離せると判定した場合には、ステップ１３に進み、ステップ１３において、Ｘ線カメラ用マニピュレータ５を駆動して、試料映像がその拡大率となるようにＸ線カメラ４を試料１から離す方向に移動する。
【００４２】
ここで、試料用マニピュレータ３による試料１の移動量及びＸ線カメラ用マニピュレータ５によるＸ線カメラ４の移動量は、指示された拡大率の試料映像となるように拡大率に対応して予めＲＯＭ２６のデータテーブルに記憶されている。
【００４３】
そして、ステップ１２において、Ｘ線カメラ４を試料１から離せないと判定した場合には、ステップ１４に進み、ステップ１４において、試料映像の拡大または縮小を、静電偏向電極８により行うべきという旨をディスプレイ６ａに表示する。
【００４４】
一方、ステップ９において、拡大の指示ではない、すなわち縮小の指示と判定した場合には、ステップ１５に進み、ステップ１５において、現時点での試料１の位置を基に当該試料１とＸ線管２との距離を算出し、この算出値を基に試料１をＸ線管２から離せるか否かを判定し、試料１をＸ線管２から離せると判定した場合には、ステップ１６に進み、ステップ１６において、試料用マニピュレータ３を駆動して、試料映像がその縮小率となるように試料１をＸ線管２から離す方向に移動する。
【００４５】
一方、ステップ１５において、試料１をＸ線管２から離せないと判定した場合には、ステップ１７に進み、ステップ１７において、現時点での試料１の位置を基に当該試料１とＸ線カメラ４との距離を算出し、この算出値を基にＸ線カメラ４を試料１に接近できるか否かを判定し、Ｘ線カメラ４を試料１に接近できると判定した場合には、ステップ１８に進み、ステップ１８において、Ｘ線カメラ用マニピュレータ５を駆動して、試料映像がその縮小率となるようにＸ線カメラ４を試料１に接近する方向に移動する。
【００４６】
ここで、試料用マニピュレータ３による試料１の移動量及びＸ線カメラ用マニピュレータ５によるＸ線カメラ４の移動量は、拡大率の場合と同様に、指示された縮小率の試料映像となるように縮小率に対応して予めＲＯＭ２６のデータテーブルに記憶されている。
【００４７】
そして、ステップ１７において、Ｘ線カメラ４を試料１に接近できないと判定した場合には、拡大時の場合と同様にステップ１４に進む。
【００４８】
一方、図４に示すステップ１において、試料映像の拡大または縮小の指示がスイッチ６ｂにより行われたと判定した場合には、本実施形態の特徴を成す静電偏向電極８による新規方式の処理手順となる。この場合には、ステップ２に進み、ステップ２において、拡大の指示か否かを判定し、拡大の指示と判定した場合には、ステップ３に進み、ステップ３において、偏向電極制御回路２２の制御により静電偏向電極８ａ，８ｂによる静電界を制御して、電子ビーム４５を、図２に示すように、第１方向ＡのＸ線出射窓９ａに接近する側（図示下方側）に偏向させる。この偏向量は、指示された拡大率の試料映像となるように拡大率に対応して予めＲＯＭ２６のデータテーブルに記憶されている。
【００４９】
これにより、電子ビーム４５のターゲット面１１ａに対する衝突位置も同方向側に移動する。この偏向では、電子ビーム４５のターゲット面１１ａに対する衝突位置が第１方向ＡのＸ線出射窓９ａに接近する側に移動されるため、Ｘ線路長が短くなり、従って、試料映像が、指示された倍率で拡大される。
【００５０】
このようにして、電子ビーム４５のターゲット面１１ａに対する衝突位置が第１方向ＡのＸ線出射窓９ａに接近する側に移動されるが、このままでは試料１に対するＸ線５０の照射位置が第２方向Ｂの一方側（図１における右側）に移動し同一位置が照射されなくなるため、ステップ４において、試料用マニピュレータ３を駆動して試料１の同一位置が照射されるように試料１を第２方向Ｂの一方側に移動する。また、このままでは、Ｘ線カメラ４にて試料１の同一位置が撮像されなくなるため、ステップ５において、Ｘ線カメラ用マニピュレータ５を駆動して試料１の同一位置が撮像されるようにＸ線カメラ４を第２方向の一方側に移動する。この試料用マニピュレータ３による試料１の拡大時の移動量及びＸ線カメラ用マニピュレータ５によるＸ線カメラ４の拡大時の移動量は、上記静電偏向電極８ａ，８ｂによる電子ビーム４５の偏向量に対応して、予めＲＯＭ２６のデータテーブルに記憶されている。
【００５１】
一方、ステップ２において、拡大の指示ではない、すなわち縮小の指示と判定した場合には、ステップ６に進み、ステップ６において、偏向電極制御回路２２の制御により静電偏向電極８ａ，８ｂによる静電界を制御して、電子ビーム４５を、図２に示すように、第１方向ＡのＸ線出射窓９ａから離れる側（図示上方側）に偏向させる。この偏向量は、指示された縮小率の試料映像となるように縮小率に対応して予めＲＯＭ２６のデータテーブルに記憶されている。
【００５２】
これにより、電子ビーム４５のターゲット面１１ａに対する衝突位置も同方向側に移動する。この偏向では、電子ビーム４５のターゲット面１１ａに対する衝突位置が第１方向ＡのＸ線出射窓９ａから離れる側に移動されるため、Ｘ線路長が長くなり、従って、試料映像が、指示された倍率で縮小される。
【００５３】
このようにして、電子ビーム４５のターゲット面１１ａに対する衝突位置が第１方向ＡのＸ線出射窓９ａから離れる側に移動されるが、このままでは試料１に対するＸ線５０の照射位置が第２方向Ｂの他方側（図１における左側）に移動し同一位置が照射されなくなるため、ステップ７において、試料用マニピュレータ３を駆動して試料１の同一位置が照射されるように試料１を第２方向Ｂの他方側に移動する。また、このままでは、Ｘ線カメラ４にて試料１の同一位置が撮像されなくなるため、ステップ８において、Ｘ線カメラ用マニピュレータ５を駆動して試料１の同一位置が撮像されるようにＸ線カメラ４を第２方向の他方側に移動する。この試料用マニピュレータ３による試料１の縮小時の移動量及びＸ線カメラ用マニピュレータ５によるＸ線カメラ４の縮小時の移動量は、上記静電偏向電極８ａ，８ｂによる電子ビーム４５の偏向量に対応して、予めＲＯＭ２６のデータテーブルに記憶されている。
【００５４】
このように、本実施形態においては、コントローラ７により静電偏向電極８ａ，８ｂが制御されて、当該静電偏向電極８ａ，８ｂにより、ターゲット１１に向かう電子ビーム４５が第１方向に偏向され、電子ビーム４５のターゲット１１に対する衝突位置が第１方向Ａに移動されてＸ線路長が変えられるため、ディスプレイ６ａでは、試料１の拡大映像または縮小映像が得られる。この時、コントローラ７により試料用マニピュレータ３が制御され、当該試料用マニピュレータ３により、試料１が、第２方向Ｂに当該電子ビーム４５の第１方向Ａへの偏向に対応した量に応じて移動されるため、試料１の同一位置がＸ線５０により照射可能となると共に、コントローラ７よりＸ線用マニピュレータ５も制御され、当該Ｘ線用マニピュレータ５により、Ｘ線カメラ４が、電子ビーム４５の第１方向Ａへの偏向に対応した量に応じて第２方向Ｂに移動されるため、ディスプレイ６ａでは、試料１の同一位置の拡大映像または縮小映像が得られる。
【００５５】
次に、Ｘ線量を増大する場合について、図６を参照しながら説明する。先ず、ステップ１において、コントローラ７により正常時の映像の明るさと現時点でモニタした映像の明るさとを比較し、この比較が所定の許容範囲を越えたらステップ２に進み、ステップ２において、電子ビームコントローラ２０の制御により電子銃１０で発生する電子量を増大できるか否かを判定し、増大できると判定した場合には、ステップ３において、電子ビームコントローラ２０の制御により電子量を増大させ、これによりＸ線量を増大させる。
【００５６】
一方、ステップ２において、電子ビームコントローラ２０の制御により電子銃１０で発生する電子量を増大できないと判定した場合には、ステップ４に進み、ステップ４において、Ｘ線コントローラ２１の制御によりターゲット１１で発生するＸ線量を増大できるか否かをターゲット１１の電圧を上昇できるか否かで判定し、電圧を上昇できると判定した場合には、ステップ５において、Ｘ線コントローラ２１の制御により電圧を上昇させ、これによりＸ線量を増大させる。
【００５７】
一方、ステップ４において、Ｘ線コントローラ２１の制御によりターゲット１１で発生するＸ線量を増大できないと判定した場合には、ステップ６に進み、ステップ６において、ターゲット１１に対する電子４５の衝突位置が劣化し当該衝突位置を移動しなければＸ線量を増大できないと判定してステップ７に進み、ステップ７において、偏向電極制御回路２２の制御により静電偏向電極８ｃ，８ｄによる静電界を制御して、電子ビーム４５を、図３に示すように、第３方向Ｃの何れか一方側（図示右方向または左方向の何れか一方側）に偏向させる。この偏向量は、予めＲＯＭ２６に記憶されている偏向量が用いられる。これにより、電子ビーム４５のターゲット面１１ａに対する衝突位置も第３方向Ｃの一方側に移動し、未衝突位置に電子ビーム４５が衝突することになる。この偏向では、電子ビーム４５のターゲット面１１ａに対する衝突位置が第３方向Ｃの一方側に移動されるだけで第１方向Ａに移動されないため、Ｘ線路長は変化せず、従って、倍率の変化はない。
【００５８】
このようにして、電子ビーム４５のターゲット面１１ａに対する衝突位置が第３方向Ｃの一方側に移動されるが、このままでは試料１に対するＸ線５０の照射位置も第３方向Ｃの一方側に移動し同一位置が照射されなくなるため、ステップ８において、試料用マニピュレータ３を駆動して試料１の同一位置が照射されるように試料１を第３方向Ｃの一方側に移動する。また、このままでは、Ｘ線カメラ４にて試料１の同一位置が撮像されなくなるため、ステップ９において、Ｘ線カメラ用マニピュレータ５を駆動して試料１の同一位置が撮像されるようにＸ線カメラ４を第３方向の一方側に移動する。この試料用マニピュレータ３による試料１の移動量及びＸ線カメラ用マニピュレータ５によるＸ線カメラ４の移動量は、上記静電偏向電極８ｃ，８ｄによる電子ビーム４５の偏向量に対応して、予めＲＯＭ２６のデータテーブルに記憶されている。
【００５９】
このように、本実施形態では、コントローラ７のターゲット劣化判定手段７ａにより、ターゲット１１の劣化が判定されると、コントローラ７により静電偏向電極８ｃ，８ｄが制御され、当該静電偏向電極８ｃ，８ｄにより、ターゲット１１に向かう電子ビーム４５が第３方向Ｃにさらに偏向されて、電子ビーム４５のターゲット１１に対する衝突位置が劣化位置から第３方向Ｃに移動されると共にこの移動ではＸ線路長が変わらないため、ディスプレイ６ａでは、試料１の鮮明な拡大映像または縮小映像が同一倍率で得られる。この時、コントローラ７により試料用マニピュレータ３が制御され、当該試料用マニピュレータ３により、試料１が、電子ビーム４５の第３方向Ｃへの偏向に対応した量に応じて第３方向Ｃにさらに移動されるため、試料１の同一位置がＸ線５０により照射可能となると共に、Ｘ線カメラ用マニピュレータ５も制御され、当該Ｘ線カメラ用マニピュレータ５により、Ｘ線カメラ４が、電子ビーム４５の第３方向Ｃへの偏向に対応した量に応じて第３方向Ｃにさらに移動されるため、ディスプレイ６ａでは、試料１の同一位置の鮮明な拡大映像または縮小映像が同一倍率で得られる。
【００６０】
図７は、第２実施形態に係るＸ線検査装置の要部を示す縦断面図、図８は、図７の要部を示す斜視図である。
【００６１】
この第２実施形態のＸ線検査装置が第１実施形態のそれと違う点は、Ｘ線管２に付設される静電偏向電極８を、電磁偏向コイル１８に代えた点である。
【００６２】
この電磁偏向コイル１８は、図８に示すように、電子ビーム４５が通過可能に配置された円環を４等分にして各々の円環にコイルを巻回したものであり、そのうちの対を成す電磁コイル１８ａ，１８ｂが、第１方向Ａに電子ビーム４５を隔てて対向配置され、他の対を成す２枚の電磁コイル１８ｃ，１８ｄが、第３方向Ｃに電子ビーム４５を隔てて対向配置される。これらより成る電磁偏向コイル１８も、静電偏向電極８の場合と同様に、偏向電極制御回路２２により、電磁コイル１８ａ，１８ｂによる磁界が制御されると、電子ビーム４５が第１方向Ａに偏向され、電磁コイル１８ｃ，１８ｄによる磁界が制御されると、電子ビーム４５が第３方向Ｃに偏向される。また、通電されない場合には電子ビーム４５は直進する。
【００６３】
すなわち、静電界により電子ビーム４５を偏向していたのを、磁界により電子ビーム４５を偏向するように変えたものであるから、先の第１実施形態と同様な効果を得ることができるというのはいうまでもない。
【００６４】
加えて、電磁偏向コイル１８がＸ線管２の外部に配設されるため、当該電磁偏向コイル１８の取付調整等が容易にされ、製造コストの低減が図られる。
【００６５】
以上、本発明をその実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、上記実施形態においては、試料１の同一位置の拡大映像または縮小映像を得るべく、試料１と共にＸ線カメラ４を移動するようにしているが、拡大時または縮小時に第１方向に電子ビーム４５を偏向させる時の偏向量が小さかったり、ターゲット劣化を判定して第３方向に電子ビーム４５を偏向させる時の偏向量が小さくて、前回の映像が殆どＸ線カメラ４にて撮像される場合等であってＸ線カメラ４の視野から外れずに違和感がなく検査が行えるようであれば、Ｘ線カメラ４を移動させず、試料１の同一位置を含む拡大または縮小映像を得るようにしても良い。この場合には、Ｘ線カメラ４の移動に起因する振動が無くなるため、ぶれの低減されたより好ましい試料映像が得られる。なお、このＸ線カメラ４を移動させるか否かは、電子ビーム４５の偏向量に応じて予めＲＯＭ２６に記憶されている移動するか否かを設定したデータテーブルを参照してコントローラ７が判定する。
【００６６】
また、上記実施形態においては、ターゲット１１の劣化を、試料映像の明暗により判定するようにしているが、例えば、Ｘ線量を検出する測定器（比例計数管、Ｓｉフォトダイオード等）により判定しても良い。
【００６７】
さらにまた、上記実施形態においては、Ｘ線管をマイクロフォーカスＸ線管２としているが、反射型のターゲット１１を有する構成であれば他のＸ線管であっても良い。
【００６８】
【発明の効果】
本発明によるＸ線検査装置は、Ｘ線源において、電子ビームをターゲットに衝突させることでＸ線を発生させこのＸ線をＸ線出射窓を介して出射し、このＸ線出射窓を介して出射したＸ線により、試料保持移動手段に保持された試料を照射し、この試料を透過したＸ線をＸ線撮像装置により撮像することで、試料に対するＸ線検査を実施可能とする一方で、コントローラにより電子ビーム偏向手段を制御し、当該電子ビーム偏向手段により、ターゲットに向かう電子ビームを、当該電子ビームを含む面内でＸ線出射窓に対して接離する第１方向に偏向して、電子ビームのターゲットに対する衝突位置を第１方向に移動し当該衝突位置と試料、Ｘ線撮像装置との間のＸ線路長を変えることで、Ｘ線撮像装置の出力として試料の拡大映像または縮小映像を得るのを可能とすると共に、コントローラにより試料保持移動手段を制御し、当該試料保持移動手段により、試料を、電子ビームを第１方向に偏向した時のＸ線の移動方向となる第２方向に当該電子ビームの第１方向への偏向に対応した量に応じて移動し、試料の同一位置をＸ線により照射可能として、Ｘ線撮像装置の出力として試料の同一位置を含む拡大映像または縮小映像を得るのを可能とするように構成したものであるから、従来とは別な新規構成で試料映像の拡大または縮小を実施できるＸ線検査装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係るＸ線検査装置を示すブロック図である。
【図２】図１の静電偏向電極を含むマイクロフォーカスＸ線管を示す縦断面図である。
【図３】図２の静電偏向電極を含むマイクロフォーカスＸ線管の要部を示す斜視図である。
【図４】試料の拡大または縮小映像を静電偏向電極により得る場合の処理手順を示すフロー図である。
【図５】試料の拡大または縮小映像をマニピュレータの駆動により得る場合の処理手順を示すフロー図である。
【図６】Ｘ線量を増大する場合の処理手順を示すフロー図である。
【図７】第２実施形態に係るＸ線検査装置の電磁偏向コイルを含むマイクロフォーカスＸ線管を示す縦断面図である。
【図８】図７の電磁偏向コイルを含むマイクロフォーカスＸ線管の要部を示す斜視図である。
【符号の説明】
１…試料、２…マイクロフォーカスＸ線管（Ｘ線源）、３…試料用マニピュレータ（試料保持移動手段）、４…Ｘ線カメラ（Ｘ線撮像装置）、５…Ｘ線カメラ用マニピュレータ（Ｘ線撮像装置移動手段）、６…モニタ装置、６ａ…ディスプレイ、７…コントローラ（ＣＰＵ）、７ａ…ターゲット劣化判定手段、８…静電偏向電極（電子ビーム偏向手段）、９ａ…Ｘ線出射窓、１１…ターゲット、１１ａ…ターゲット面、１８…電磁偏向コイル（電子ビーム偏向手段）、４５…電子ビーム、５０…Ｘ線、Ａ…第１方向、Ｂ…第２方向、Ｃ…第３方向。
【発明の属する技術分野】
本発明は、試料にＸ線を照射しこの試料を透過するＸ線を撮像することで当該試料に対するＸ線検査を行うＸ線検査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば試料の非破壊検査を行う装置として、マイクロフォーカスＸ線管（Ｘ線源）を有するＸ線検査装置が知られている。このマイクロフォーカスＸ線管は、Ｘ線出射窓を有し内部が真空封止された筐体を備えると共に、この筐体内に、電子を発生・放出する電子銃と、この電子銃からの電子ビームと上記Ｘ線出射窓の各々に対して斜めに形成されたターゲット面を有するターゲット（反射型ターゲット）と、を備え、電子銃からの電子ビームがターゲット面に衝突することでＸ線が発生し、このＸ線がＸ線出射窓を介して外部に出射される構成になされている。このマイクロフォーカスＸ線管を有するＸ線検査装置では、Ｘ線出射窓に対向して被検物としての試料が配置され、この試料を透過するＸ線をＸ線カメラ（Ｘ線撮像装置）により撮像することで、Ｘ線による試料の非破壊検査が実施される。
【０００３】
また、このＸ線検査装置はさらに、試料を保持する試料保持手段及びＸ線カメラを、Ｘ線出射窓に対して接離する方向に移動可能とする試料保持移動手段及びＸ線カメラ移動手段（Ｘ線撮像装置移動手段）を各々備え、試料保持移動手段による試料の移動やＸ線カメラ移動手段によるＸ線カメラの移動により、Ｘ線カメラにより撮像される試料の映像を拡大または縮小する構成になされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、最近においては、試料やＸ線カメラを同上接離方向に対して機械的に移動せずに試料映像の拡大または縮小を行う研究が進められている。
【０００５】
そこで、本発明は、従来とは別な新規構成で試料映像の拡大または縮小を実施できるＸ線検査装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のＸ線検査装置は、入射する電子ビームとＸ線出射窓の各々に対して斜めに形成されたターゲットを有し、電子ビームがターゲットに衝突することでＸ線を発生しこのＸ線をＸ線出射窓を介して出射するＸ線源と、ターゲットに向かう電子ビームを、少なくとも当該電子ビームを含む面内でＸ線出射窓に対して接離する第１方向に偏向可能とする電子ビーム偏向手段と、Ｘ線出射窓を介して出射されたＸ線により透視される試料を保持すると共に、当該試料を、少なくとも電子ビームが第１方向に偏向された時のＸ線の移動方向となる第２方向に移動可能とする試料保持移動手段と、試料を透過するＸ線を撮像するＸ線撮像装置と、電子ビーム偏向手段を制御して電子ビームを第１方向に偏向させると共に、試料保持移動手段を制御して電子ビームの第１方向への偏向に対応した量に応じて試料を第２方向に移動させるコントローラと、を具備した。
【０００７】
このような本発明に係るＸ線検査装置によれば、Ｘ線源において、電子ビームがターゲットに衝突することでＸ線が発生しこのＸ線はＸ線出射窓を介して出射される。このＸ線出射窓を介して出射されたＸ線は、試料保持移動手段に保持された試料を照射し、この試料を透過したＸ線は、Ｘ線撮像装置により撮像されて、試料に対するＸ線検査が実施される。ここで、コントローラにより電子ビーム偏向手段が制御され、当該電子ビーム偏向手段により、ターゲットに向かう電子ビームが当該電子ビームを含む面内でＸ線出射窓に対して接離する第１方向に偏向されると、電子ビームのターゲットに対する衝突位置が第１方向に移動されて当該衝突位置と試料、Ｘ線撮像装置との間のＸ線路長が変えられるため、Ｘ線撮像装置の出力としては、試料の拡大映像または縮小映像が得られる。この時、コントローラにより試料保持移動手段が制御され、当該試料保持移動手段により、試料が、電子ビームが第１方向に偏向された時のＸ線の移動方向となる第２方向に当該電子ビームの第１方向への偏向に対応した量に応じて移動されるため、試料の同一位置がＸ線により照射可能となり、Ｘ線撮像装置の出力としては、試料の同一位置を含む拡大映像または縮小映像が得られる。
【０００８】
ここで、Ｘ線撮像装置を、少なくとも第２方向に移動可能とするＸ線撮像装置移動手段を備え、コントローラは、試料保持移動手段及びＸ線撮像装置移動手段を各々制御して電子ビームの第１方向への偏向に対応した量に応じて試料及びＸ線撮像装置を第２方向に各々移動させる構成であるのが好ましい。
【０００９】
このような構成を採用した場合、コントローラによりＸ線撮像装置移動手段も制御され、当該Ｘ線撮像装置移動手段により、Ｘ線撮像装置が、電子ビームの第１方向への偏向に対応した量に応じて第２方向に移動されるため、当該Ｘ線撮像装置の出力としては、試料の同一位置の拡大映像または縮小映像が得られる。
【００１０】
また、電子ビーム偏向手段は、電子ビームを、第１方向に対して直交する第３方向にさらに偏向可能であり、試料保持移動手段は、試料を、電子ビームが第３方向に偏向された時のＸ線の移動方向となる同第３方向にさらに移動可能であり、コントローラは、ターゲットの劣化を判定する劣化判定手段を含み、当該ターゲットの劣化を判定したら、電子ビーム偏向手段を制御して電子ビームを第３方向に偏向させると共に、試料保持移動手段を制御して電子ビームの第３方向への偏向に対応した量に応じて試料を第３方向に移動させる構成であるのが好ましい。
【００１１】
このような構成を採用した場合、コントローラに含まれる劣化判定手段により、ターゲットの劣化が判定されると、コントローラにより電子ビーム偏向手段が制御され、当該電子ビーム偏向手段により、ターゲットに向かう電子ビームが第１方向に対して直交する第３方向にさらに偏向されて、電子ビームのターゲットに対する衝突位置が劣化位置から第３方向に移動されると共にこの移動ではＸ線路長が変わらないため、Ｘ線撮像装置の出力としては、試料の鮮明な拡大映像または縮小映像が同一倍率で得られる。この時、コントローラにより試料保持移動手段が制御され、当該試料保持移動手段により、試料が、電子ビームの第３方向への偏向に対応した量に応じて第３方向にさらに移動されるため、試料の同一位置がＸ線により照射可能となり、Ｘ線撮像装置の出力としては、試料の同一位置を含む鮮明な拡大映像または縮小映像が同一倍率で得られる。
【００１２】
また、Ｘ線撮像装置移動手段は、Ｘ線撮像装置を、第３方向にさらに移動可能であり、コントローラは、ターゲットの劣化を判定したら、電子ビーム偏向手段を制御して電子ビームを第３方向に偏向させると共に、試料保持移動手段及びＸ線撮像装置移動手段を各々制御して電子ビームの第３方向への偏向に対応した量に応じて試料及びＸ線撮像装置を第３方向に各々移動させる構成であるのが好ましい。
【００１３】
このような構成を採用した場合、コントローラに含まれる劣化判定手段により、ターゲットの劣化が判定されると、コントローラによりＸ線撮像装置移動手段も制御され、当該Ｘ線撮像装置移動手段により、Ｘ線撮像装置が、電子ビームの第３方向への偏向に対応した量に応じて第３方向にさらに移動されるため、当該Ｘ線撮像装置の出力としては、試料の同一位置の鮮明な拡大映像または縮小映像が同一倍率で得られる。
【００１４】
ここで、コントローラによるターゲットの劣化の判定としては種々考えられるが、例えば、Ｘ線撮像装置の出力としての試料映像の暗さまたはＸ線検出器の値により判定するのが有効である。
【００１５】
また、電子ビーム偏向手段としては種々考えられるが、例えば、静電偏向電極または電磁偏向電極が採用され得る。静電偏向電極とした場合には、当該静電偏向電極がＸ線源の内部に配置され得るため、Ｘ線源がコンパクト化される。また、電磁偏向コイルとした場合には、当該電磁偏向コイルがＸ線源の外部に配置され得るため、当該電磁偏向コイルの取付調整等が容易にされる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るＸ線検査装置の好適な実施形態について添付図面を参照しながら説明する。なお、各図において、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１７】
図１は、第１実施形態に係るＸ線検査装置を示すブロック図であり、本実施形態のＸ線検査装置は、例えば被検物としての試料１を非破壊検査する場合に用いられるものである。
【００１８】
このＸ線検査装置は概略、図１に示すように、Ｘ線５０を発生・出射するマイクロフォーカスＸ線管（Ｘ線源；以下単にＸ線管と呼ぶ）２と、Ｘ線５０により透視される試料１を保持すると共に、当該試料１をＸ線５０に対して直交する面内及びＸ線５０に沿う方向に移動可能とする試料用マニピュレータ（試料保持移動手段）３と、試料１を透過するＸ線５０を撮像するＸ線カメラ（Ｘ線撮像装置）４と、このＸ線カメラ４をＸ線５０に対して直交する面内及びＸ線５０に沿う方向に移動可能とするＸ線カメラ用マニピュレータ（Ｘ線撮像装置移動手段）５と、Ｘ線カメラ４で撮像された試料１の映像を映し出す試料モニタ用のモニタ装置６と、試料映像を拡大または縮小すべく上記Ｘ線管８内に付設された静電偏向電極（電子ビーム偏向手段）８と、を備える。
【００１９】
Ｘ線管２は、図２に示すように、内部が真空封止された筐体９を備え、この筐体９内に、電子を発生・放出する電子銃１０と、この電子銃１０からの電子ビーム４５が衝突することでＸ線５０を発生する反射型ターゲット（陽極）１１と、が設置される。
【００２０】
電子銃１０は、ヒータにより加熱されて電子４５を発生・放出するカソード（不図示）と、このカソードから放出された電子４５を加速・集束させる第１、第２グリッド電極１０ｂ，１０ｃと、を備える。この電子銃１０のカソード、第１、第２グリッド電極１０ｂ，１０ｃには、外部に露出するピン１０ａを介して所定の電圧を各々供給する電子ビームコントローラ２０が接続される（図１参照）。この電子ビームコントローラ２０は、電子銃１０に供給する電圧を制御することで当該電子銃１０で発生する電子量を制御する。
【００２１】
電子銃１０とターゲット１１との間には、図２に示すように、当該ターゲット１１に向かう電子４５をさらに集束させる集束電極９ｂが配設され、この集束電極９ｂの電子路後段には、図２及び図３に示すように、ターゲット１１が設置される。このターゲット１１は、電子銃１０からの電子４５をターゲット面１１ａで受けてＸ線５０を発生させるものであり、当該ターゲット面１１ａは、入射される電子４５と出射されるＸ線５０とが直交する傾斜面にされる。
【００２２】
このターゲット１１には、図１に示すように、正の高電圧を供給する高圧電源１９が接続され、この高圧電源１９には、この高圧電源１９の電圧を制御することでターゲット１１で発生するＸ線量を制御するＸ線コントローラ２１が接続される。
【００２３】
筐体９でのＸ線５０の出射先には、図１及び図２に示すように、Ｘ線出射窓９ａが設けられる。このＸ線出射窓９ａは、ターゲット１１で発生したＸ線５０を外部に出射させるための窓であり、例えば、Ｘ線透過材であるＢｅ材より成る板体等より構成される。
【００２４】
特に本実施形態においては、上記構成のＸ線管２に、図２及び図３に示すように、静電偏向電極８が付設される。この静電偏向電極８は、試料映像を拡大または縮小する際や、ターゲット面１１ａの電子衝突位置が劣化した場合に当該電子衝突位置を移動させる際に利用されるものであり、Ｘ線管２内に配置される。
【００２５】
この静電偏向電極８は、図３に示すように、電子ビーム４５を囲むように配置された４枚の板状の電極より成り、そのうちの対を成す２枚の電極８ａ，８ｂが、電子ビーム４５を含む面内でＸ線出射窓９ａに対して接離する方向としての第１方向Ａ（図２における上下方向）に、電子ビーム４５を隔てて対向配置され、他の対を成す２枚の電極８ｃ，８ｄが、当該Ａ方向に直交する方向としての第３方向Ｃ（図２における紙面に垂直な方向）に、電子ビーム４５を隔てて対向配置される。
【００２６】
このように、静電偏向電極８はＸ線管２の内部に配設されているため、Ｘ線管２がコンパクト化され、省スペース化が図られている。
【００２７】
この静電偏向電極８には、図１に示すように、偏向電極制御回路２２が接続される。この偏向電極制御回路２２により、静電偏向電極８ａ，８ｂによる静電界が制御されると、電子ビーム４５が第１方向Ａに偏向され、静電偏向電極８ｃ，８ｄによる静電界が制御されると、電子ビーム４５が第３方向Ｃに偏向される。これらの偏向方向の合成により、電子ビーム４５は、第１方向Ａ及び第３方向Ｃを含む面内の全方向に偏向可能である。また、この静電界の制御により、電子ビーム４５の偏向量も制御される。また、通電されない場合には電子ビーム４５は直進する。
【００２８】
また、上記試料用マニピュレータ３は公知構造であり、図１に示すように、Ｘ線管２のＸ線出射窓９ａ近傍に配置される。この試料用マニピュレータ３は、Ｘ線出射窓９ａに対向配置される試料１をクランパー３ａにより保持し、この状態で、当該試料１を、Ｘ線５０に対して直交する面内で移動する機構、すなわち、図１を参照して説明すれば、電子ビーム４５が第１方向Ａに偏向された時のＸ線５０の移動方向としての第２方向（図示左右方向）Ｂ及び上記第３方向Ｃに移動する機構を備えると共に、Ｘ線出射窓９ａに対して接離する方向（Ｘ線５０に沿う方向）に移動する機構、すなわち上記第１方向Ａに移動する機構を備える。そして、この試料用マニピュレータ３には、試料１の移動方向及び移動量を制御する試料移動用駆動回路２３が接続される。
【００２９】
Ｘ線カメラ４は、試料１の後段に所定距離離間して配置され、Ｘ線カメラ用マニピュレータ５により保持される。このＸ線カメラ用マニピュレータ５は、試料用マニピュレータ３と同様な構成であり、当該Ｘ線カメラ４を第１、第２、第３方向Ａ，Ｂ，Ｃに移動する機構を備える。そして、このＸ線カメラ用マニピュレータ５には、Ｘ線カメラ４の移動方向及び移動量を制御するＸ線カメラ移動用駆動回路２４が接続される。
【００３０】
Ｘ線カメラ４には、所定の画像処理を施して映像信号として出力する画像処理装置２５が接続され、この画像処理装置２５に対してモニタ装置６が接続される。このモニタ装置６は、Ｘ線カメラ４の出力としての試料映像を映し出すディスプレイ６ａと、この試料映像を静電偏向電極８の作用により拡大または縮小する場合の試料映像の拡大率、縮小率を入力するスイッチ６ｂと、を備える。このモニタ装置６はまた、試料１の所望位置を映し出すべく、試料用マニピュレータ３を駆動して第２及び第３方向Ｂ，Ｃに移動させるスイッチ６ｃと、試料用マニピュレータ３、Ｘ線カメラ用マニピュレータ５を駆動して試料１、Ｘ線カメラ４を第１方向Ａに移動させることで試料映像を拡大または縮小する場合の試料映像の拡大率、縮小率を入力するスイッチ６ｄと、を備える。
【００３１】
また、本実施形態のＸ線検査装置はさらに、モニタ装置６からの信号に応答して、電子ビームコントローラ２０、Ｘ線コントローラ２１、偏向電極制御回路２２、試料移動用駆動回路２３及びＸ線カメラ移動用駆動回路２４に所定の信号を送出し、試料映像の拡大または縮小を所定に制御すると共に、モニタ装置６のディスプレイ６ａで映し出される試料映像の明暗のレベルを常時モニタしこのレベルに応じて所定の制御を行うマイクロコンピュータより成るコントローラ（ＣＰＵ）７を備える。
【００３２】
このコントローラ７は、常時モニタしている試料映像の明暗のレベルに応じて、ターゲットの劣化を判定するターゲット劣化判定手段７ａを備える。この劣化の判定は、例えば、正常時の映像の明るさと現時点でモニタした映像の明るさとを比較し、この比較が所定の許容範囲を越えることで判定する。
【００３３】
コントローラ７はまた、電子ビームコントローラ２０に対して、電子銃１０で発生する電子量を制御する指令を与える機能を備えると共に、Ｘ線コントローラ２１に対して、ターゲット１１で発生するＸ線量を制御する指令を与える機能を備え、さらに、偏向電極制御回路２２に対して、電子ビーム４５の偏向方向及び偏向量を制御する指令を与える機能を備える。この偏向方向及び偏向量の制御指令は、試料映像を拡大または縮小する際に送出され、上述したターゲット１１の劣化を判定した場合にも送出される。
【００３４】
コントローラ７はさらにまた、試料移動用駆動回路２３に対して、試料１の移動方向及び移動量を制御する指令を与える機能を備えると共に、Ｘ線カメラ移動用駆動回路２４に対して、Ｘ線カメラ４の移動方向及び移動量を制御する指令を送出する機能を備える。この試料１及びＸ線カメラ４の移動方向及び移動量の制御指令は、試料映像を拡大または縮小する際に送出され、ターゲット１１の劣化を判定した場合にも送出される。
【００３５】
このコントローラ７には、後述の処理動作を行うプログラム、各種データテーブル、演算式等を固定データの形で記憶するＲＯＭ２６が入力可能に接続されると共に、演算結果等を一時的に記憶するＲＡＭ２７が入出力可能に接続される。
【００３６】
次に、このように構成されたＸ線検査装置の動作について説明する。通常時では、静電偏向電極８はオフ状態にあり、倍率１で動作が行われる。この場合、先ず、第１グリッド電極１０ｂに負の電圧を、第２グリッド電極１０ｃにグランド電位を、ターゲット１１に正の高電圧を各々供給し、この状態でヒータを加熱する。すると、カソードから電子４５が放出され、この電子４５は、第１、第２グリッド電極１０ｂ，１０ｃを通過して加速・集束され、さらに集束電極９ｂを通過してターゲット面１１ａに集束入射される。この時、前述したように、静電偏向電極８はオフ状態にあるため、電子ビーム４５は直進してターゲット面１１ａに集束入射される。この電子４５のターゲット面１１ａに対する衝突によりＸ線５０が発生し、このＸ線５０は、Ｘ線出射窓９ａを通してＸ線管２外へ出射される。
【００３７】
このＸ線５０は、試料用マニピュレータ３に保持された試料１の所定部分を透過し、この透過したＸ線５０をＸ線カメラ４で撮像することで、ディスプレイ６ａに倍率１での試料映像が映し出され、これによりＸ線検査が実施される。
【００３８】
ここで、試料１の他の部分を検査したい場合には、スイッチ６ｃにより試料用マニピュレータ３を駆動して、試料１の当該他の部分がＸ線５０上に位置するよう移動させる。
【００３９】
次に、ディスプレイ６ａで映し出される試料映像を拡大または縮小する場合について、図４及び図５を参照しながら説明する。先ず、図４に示すステップ１において、試料映像の拡大または縮小を、本実施形態の特徴を成す静電偏向電極８により行うか、従来形式の試料用マニピュレータ３、Ｘ線カメラ用マニピュレータ４による試料１、Ｘ線カメラ４の第１方向への移動により行うかを判定する。この判定は、試料映像の拡大または縮小の指示がスイッチ６ｂにより行われたか、スイッチ６ｄにより行われたかで判定する。
【００４０】
試料映像の拡大または縮小の指示がスイッチ６ｄにより行われたと判定した場合には、従来方式の処理手順となり、図５に示すステップ９に進み、ステップ９において、拡大の指示か否かを判定し、拡大の指示と判定した場合には、ステップ１０に進み、ステップ１０において、現時点での試料１の位置を基に当該試料１とＸ線管２との距離を算出し、この算出値を基に試料１をＸ線管２に接近できるか否かを判定し、試料１をＸ線管２に接近できると判定した場合には、ステップ１１に進み、ステップ１１において、試料用マニピュレータ３を駆動して、試料映像がその拡大率となるように試料１をＸ線管２に接近する方向に移動する。
【００４１】
一方、ステップ１０において、試料１をＸ線管２に接近できないと判定した場合には、ステップ１２に進み、ステップ１２において、現時点での試料１の位置を基に当該試料１とＸ線カメラ４との距離を算出し、この算出値を基にＸ線カメラ４を試料１から離せるか否かを判定し、Ｘ線カメラ４を試料１から離せると判定した場合には、ステップ１３に進み、ステップ１３において、Ｘ線カメラ用マニピュレータ５を駆動して、試料映像がその拡大率となるようにＸ線カメラ４を試料１から離す方向に移動する。
【００４２】
ここで、試料用マニピュレータ３による試料１の移動量及びＸ線カメラ用マニピュレータ５によるＸ線カメラ４の移動量は、指示された拡大率の試料映像となるように拡大率に対応して予めＲＯＭ２６のデータテーブルに記憶されている。
【００４３】
そして、ステップ１２において、Ｘ線カメラ４を試料１から離せないと判定した場合には、ステップ１４に進み、ステップ１４において、試料映像の拡大または縮小を、静電偏向電極８により行うべきという旨をディスプレイ６ａに表示する。
【００４４】
一方、ステップ９において、拡大の指示ではない、すなわち縮小の指示と判定した場合には、ステップ１５に進み、ステップ１５において、現時点での試料１の位置を基に当該試料１とＸ線管２との距離を算出し、この算出値を基に試料１をＸ線管２から離せるか否かを判定し、試料１をＸ線管２から離せると判定した場合には、ステップ１６に進み、ステップ１６において、試料用マニピュレータ３を駆動して、試料映像がその縮小率となるように試料１をＸ線管２から離す方向に移動する。
【００４５】
一方、ステップ１５において、試料１をＸ線管２から離せないと判定した場合には、ステップ１７に進み、ステップ１７において、現時点での試料１の位置を基に当該試料１とＸ線カメラ４との距離を算出し、この算出値を基にＸ線カメラ４を試料１に接近できるか否かを判定し、Ｘ線カメラ４を試料１に接近できると判定した場合には、ステップ１８に進み、ステップ１８において、Ｘ線カメラ用マニピュレータ５を駆動して、試料映像がその縮小率となるようにＸ線カメラ４を試料１に接近する方向に移動する。
【００４６】
ここで、試料用マニピュレータ３による試料１の移動量及びＸ線カメラ用マニピュレータ５によるＸ線カメラ４の移動量は、拡大率の場合と同様に、指示された縮小率の試料映像となるように縮小率に対応して予めＲＯＭ２６のデータテーブルに記憶されている。
【００４７】
そして、ステップ１７において、Ｘ線カメラ４を試料１に接近できないと判定した場合には、拡大時の場合と同様にステップ１４に進む。
【００４８】
一方、図４に示すステップ１において、試料映像の拡大または縮小の指示がスイッチ６ｂにより行われたと判定した場合には、本実施形態の特徴を成す静電偏向電極８による新規方式の処理手順となる。この場合には、ステップ２に進み、ステップ２において、拡大の指示か否かを判定し、拡大の指示と判定した場合には、ステップ３に進み、ステップ３において、偏向電極制御回路２２の制御により静電偏向電極８ａ，８ｂによる静電界を制御して、電子ビーム４５を、図２に示すように、第１方向ＡのＸ線出射窓９ａに接近する側（図示下方側）に偏向させる。この偏向量は、指示された拡大率の試料映像となるように拡大率に対応して予めＲＯＭ２６のデータテーブルに記憶されている。
【００４９】
これにより、電子ビーム４５のターゲット面１１ａに対する衝突位置も同方向側に移動する。この偏向では、電子ビーム４５のターゲット面１１ａに対する衝突位置が第１方向ＡのＸ線出射窓９ａに接近する側に移動されるため、Ｘ線路長が短くなり、従って、試料映像が、指示された倍率で拡大される。
【００５０】
このようにして、電子ビーム４５のターゲット面１１ａに対する衝突位置が第１方向ＡのＸ線出射窓９ａに接近する側に移動されるが、このままでは試料１に対するＸ線５０の照射位置が第２方向Ｂの一方側（図１における右側）に移動し同一位置が照射されなくなるため、ステップ４において、試料用マニピュレータ３を駆動して試料１の同一位置が照射されるように試料１を第２方向Ｂの一方側に移動する。また、このままでは、Ｘ線カメラ４にて試料１の同一位置が撮像されなくなるため、ステップ５において、Ｘ線カメラ用マニピュレータ５を駆動して試料１の同一位置が撮像されるようにＸ線カメラ４を第２方向の一方側に移動する。この試料用マニピュレータ３による試料１の拡大時の移動量及びＸ線カメラ用マニピュレータ５によるＸ線カメラ４の拡大時の移動量は、上記静電偏向電極８ａ，８ｂによる電子ビーム４５の偏向量に対応して、予めＲＯＭ２６のデータテーブルに記憶されている。
【００５１】
一方、ステップ２において、拡大の指示ではない、すなわち縮小の指示と判定した場合には、ステップ６に進み、ステップ６において、偏向電極制御回路２２の制御により静電偏向電極８ａ，８ｂによる静電界を制御して、電子ビーム４５を、図２に示すように、第１方向ＡのＸ線出射窓９ａから離れる側（図示上方側）に偏向させる。この偏向量は、指示された縮小率の試料映像となるように縮小率に対応して予めＲＯＭ２６のデータテーブルに記憶されている。
【００５２】
これにより、電子ビーム４５のターゲット面１１ａに対する衝突位置も同方向側に移動する。この偏向では、電子ビーム４５のターゲット面１１ａに対する衝突位置が第１方向ＡのＸ線出射窓９ａから離れる側に移動されるため、Ｘ線路長が長くなり、従って、試料映像が、指示された倍率で縮小される。
【００５３】
このようにして、電子ビーム４５のターゲット面１１ａに対する衝突位置が第１方向ＡのＸ線出射窓９ａから離れる側に移動されるが、このままでは試料１に対するＸ線５０の照射位置が第２方向Ｂの他方側（図１における左側）に移動し同一位置が照射されなくなるため、ステップ７において、試料用マニピュレータ３を駆動して試料１の同一位置が照射されるように試料１を第２方向Ｂの他方側に移動する。また、このままでは、Ｘ線カメラ４にて試料１の同一位置が撮像されなくなるため、ステップ８において、Ｘ線カメラ用マニピュレータ５を駆動して試料１の同一位置が撮像されるようにＸ線カメラ４を第２方向の他方側に移動する。この試料用マニピュレータ３による試料１の縮小時の移動量及びＸ線カメラ用マニピュレータ５によるＸ線カメラ４の縮小時の移動量は、上記静電偏向電極８ａ，８ｂによる電子ビーム４５の偏向量に対応して、予めＲＯＭ２６のデータテーブルに記憶されている。
【００５４】
このように、本実施形態においては、コントローラ７により静電偏向電極８ａ，８ｂが制御されて、当該静電偏向電極８ａ，８ｂにより、ターゲット１１に向かう電子ビーム４５が第１方向に偏向され、電子ビーム４５のターゲット１１に対する衝突位置が第１方向Ａに移動されてＸ線路長が変えられるため、ディスプレイ６ａでは、試料１の拡大映像または縮小映像が得られる。この時、コントローラ７により試料用マニピュレータ３が制御され、当該試料用マニピュレータ３により、試料１が、第２方向Ｂに当該電子ビーム４５の第１方向Ａへの偏向に対応した量に応じて移動されるため、試料１の同一位置がＸ線５０により照射可能となると共に、コントローラ７よりＸ線用マニピュレータ５も制御され、当該Ｘ線用マニピュレータ５により、Ｘ線カメラ４が、電子ビーム４５の第１方向Ａへの偏向に対応した量に応じて第２方向Ｂに移動されるため、ディスプレイ６ａでは、試料１の同一位置の拡大映像または縮小映像が得られる。
【００５５】
次に、Ｘ線量を増大する場合について、図６を参照しながら説明する。先ず、ステップ１において、コントローラ７により正常時の映像の明るさと現時点でモニタした映像の明るさとを比較し、この比較が所定の許容範囲を越えたらステップ２に進み、ステップ２において、電子ビームコントローラ２０の制御により電子銃１０で発生する電子量を増大できるか否かを判定し、増大できると判定した場合には、ステップ３において、電子ビームコントローラ２０の制御により電子量を増大させ、これによりＸ線量を増大させる。
【００５６】
一方、ステップ２において、電子ビームコントローラ２０の制御により電子銃１０で発生する電子量を増大できないと判定した場合には、ステップ４に進み、ステップ４において、Ｘ線コントローラ２１の制御によりターゲット１１で発生するＸ線量を増大できるか否かをターゲット１１の電圧を上昇できるか否かで判定し、電圧を上昇できると判定した場合には、ステップ５において、Ｘ線コントローラ２１の制御により電圧を上昇させ、これによりＸ線量を増大させる。
【００５７】
一方、ステップ４において、Ｘ線コントローラ２１の制御によりターゲット１１で発生するＸ線量を増大できないと判定した場合には、ステップ６に進み、ステップ６において、ターゲット１１に対する電子４５の衝突位置が劣化し当該衝突位置を移動しなければＸ線量を増大できないと判定してステップ７に進み、ステップ７において、偏向電極制御回路２２の制御により静電偏向電極８ｃ，８ｄによる静電界を制御して、電子ビーム４５を、図３に示すように、第３方向Ｃの何れか一方側（図示右方向または左方向の何れか一方側）に偏向させる。この偏向量は、予めＲＯＭ２６に記憶されている偏向量が用いられる。これにより、電子ビーム４５のターゲット面１１ａに対する衝突位置も第３方向Ｃの一方側に移動し、未衝突位置に電子ビーム４５が衝突することになる。この偏向では、電子ビーム４５のターゲット面１１ａに対する衝突位置が第３方向Ｃの一方側に移動されるだけで第１方向Ａに移動されないため、Ｘ線路長は変化せず、従って、倍率の変化はない。
【００５８】
このようにして、電子ビーム４５のターゲット面１１ａに対する衝突位置が第３方向Ｃの一方側に移動されるが、このままでは試料１に対するＸ線５０の照射位置も第３方向Ｃの一方側に移動し同一位置が照射されなくなるため、ステップ８において、試料用マニピュレータ３を駆動して試料１の同一位置が照射されるように試料１を第３方向Ｃの一方側に移動する。また、このままでは、Ｘ線カメラ４にて試料１の同一位置が撮像されなくなるため、ステップ９において、Ｘ線カメラ用マニピュレータ５を駆動して試料１の同一位置が撮像されるようにＸ線カメラ４を第３方向の一方側に移動する。この試料用マニピュレータ３による試料１の移動量及びＸ線カメラ用マニピュレータ５によるＸ線カメラ４の移動量は、上記静電偏向電極８ｃ，８ｄによる電子ビーム４５の偏向量に対応して、予めＲＯＭ２６のデータテーブルに記憶されている。
【００５９】
このように、本実施形態では、コントローラ７のターゲット劣化判定手段７ａにより、ターゲット１１の劣化が判定されると、コントローラ７により静電偏向電極８ｃ，８ｄが制御され、当該静電偏向電極８ｃ，８ｄにより、ターゲット１１に向かう電子ビーム４５が第３方向Ｃにさらに偏向されて、電子ビーム４５のターゲット１１に対する衝突位置が劣化位置から第３方向Ｃに移動されると共にこの移動ではＸ線路長が変わらないため、ディスプレイ６ａでは、試料１の鮮明な拡大映像または縮小映像が同一倍率で得られる。この時、コントローラ７により試料用マニピュレータ３が制御され、当該試料用マニピュレータ３により、試料１が、電子ビーム４５の第３方向Ｃへの偏向に対応した量に応じて第３方向Ｃにさらに移動されるため、試料１の同一位置がＸ線５０により照射可能となると共に、Ｘ線カメラ用マニピュレータ５も制御され、当該Ｘ線カメラ用マニピュレータ５により、Ｘ線カメラ４が、電子ビーム４５の第３方向Ｃへの偏向に対応した量に応じて第３方向Ｃにさらに移動されるため、ディスプレイ６ａでは、試料１の同一位置の鮮明な拡大映像または縮小映像が同一倍率で得られる。
【００６０】
図７は、第２実施形態に係るＸ線検査装置の要部を示す縦断面図、図８は、図７の要部を示す斜視図である。
【００６１】
この第２実施形態のＸ線検査装置が第１実施形態のそれと違う点は、Ｘ線管２に付設される静電偏向電極８を、電磁偏向コイル１８に代えた点である。
【００６２】
この電磁偏向コイル１８は、図８に示すように、電子ビーム４５が通過可能に配置された円環を４等分にして各々の円環にコイルを巻回したものであり、そのうちの対を成す電磁コイル１８ａ，１８ｂが、第１方向Ａに電子ビーム４５を隔てて対向配置され、他の対を成す２枚の電磁コイル１８ｃ，１８ｄが、第３方向Ｃに電子ビーム４５を隔てて対向配置される。これらより成る電磁偏向コイル１８も、静電偏向電極８の場合と同様に、偏向電極制御回路２２により、電磁コイル１８ａ，１８ｂによる磁界が制御されると、電子ビーム４５が第１方向Ａに偏向され、電磁コイル１８ｃ，１８ｄによる磁界が制御されると、電子ビーム４５が第３方向Ｃに偏向される。また、通電されない場合には電子ビーム４５は直進する。
【００６３】
すなわち、静電界により電子ビーム４５を偏向していたのを、磁界により電子ビーム４５を偏向するように変えたものであるから、先の第１実施形態と同様な効果を得ることができるというのはいうまでもない。
【００６４】
加えて、電磁偏向コイル１８がＸ線管２の外部に配設されるため、当該電磁偏向コイル１８の取付調整等が容易にされ、製造コストの低減が図られる。
【００６５】
以上、本発明をその実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、上記実施形態においては、試料１の同一位置の拡大映像または縮小映像を得るべく、試料１と共にＸ線カメラ４を移動するようにしているが、拡大時または縮小時に第１方向に電子ビーム４５を偏向させる時の偏向量が小さかったり、ターゲット劣化を判定して第３方向に電子ビーム４５を偏向させる時の偏向量が小さくて、前回の映像が殆どＸ線カメラ４にて撮像される場合等であってＸ線カメラ４の視野から外れずに違和感がなく検査が行えるようであれば、Ｘ線カメラ４を移動させず、試料１の同一位置を含む拡大または縮小映像を得るようにしても良い。この場合には、Ｘ線カメラ４の移動に起因する振動が無くなるため、ぶれの低減されたより好ましい試料映像が得られる。なお、このＸ線カメラ４を移動させるか否かは、電子ビーム４５の偏向量に応じて予めＲＯＭ２６に記憶されている移動するか否かを設定したデータテーブルを参照してコントローラ７が判定する。
【００６６】
また、上記実施形態においては、ターゲット１１の劣化を、試料映像の明暗により判定するようにしているが、例えば、Ｘ線量を検出する測定器（比例計数管、Ｓｉフォトダイオード等）により判定しても良い。
【００６７】
さらにまた、上記実施形態においては、Ｘ線管をマイクロフォーカスＸ線管２としているが、反射型のターゲット１１を有する構成であれば他のＸ線管であっても良い。
【００６８】
【発明の効果】
本発明によるＸ線検査装置は、Ｘ線源において、電子ビームをターゲットに衝突させることでＸ線を発生させこのＸ線をＸ線出射窓を介して出射し、このＸ線出射窓を介して出射したＸ線により、試料保持移動手段に保持された試料を照射し、この試料を透過したＸ線をＸ線撮像装置により撮像することで、試料に対するＸ線検査を実施可能とする一方で、コントローラにより電子ビーム偏向手段を制御し、当該電子ビーム偏向手段により、ターゲットに向かう電子ビームを、当該電子ビームを含む面内でＸ線出射窓に対して接離する第１方向に偏向して、電子ビームのターゲットに対する衝突位置を第１方向に移動し当該衝突位置と試料、Ｘ線撮像装置との間のＸ線路長を変えることで、Ｘ線撮像装置の出力として試料の拡大映像または縮小映像を得るのを可能とすると共に、コントローラにより試料保持移動手段を制御し、当該試料保持移動手段により、試料を、電子ビームを第１方向に偏向した時のＸ線の移動方向となる第２方向に当該電子ビームの第１方向への偏向に対応した量に応じて移動し、試料の同一位置をＸ線により照射可能として、Ｘ線撮像装置の出力として試料の同一位置を含む拡大映像または縮小映像を得るのを可能とするように構成したものであるから、従来とは別な新規構成で試料映像の拡大または縮小を実施できるＸ線検査装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係るＸ線検査装置を示すブロック図である。
【図２】図１の静電偏向電極を含むマイクロフォーカスＸ線管を示す縦断面図である。
【図３】図２の静電偏向電極を含むマイクロフォーカスＸ線管の要部を示す斜視図である。
【図４】試料の拡大または縮小映像を静電偏向電極により得る場合の処理手順を示すフロー図である。
【図５】試料の拡大または縮小映像をマニピュレータの駆動により得る場合の処理手順を示すフロー図である。
【図６】Ｘ線量を増大する場合の処理手順を示すフロー図である。
【図７】第２実施形態に係るＸ線検査装置の電磁偏向コイルを含むマイクロフォーカスＸ線管を示す縦断面図である。
【図８】図７の電磁偏向コイルを含むマイクロフォーカスＸ線管の要部を示す斜視図である。
【符号の説明】
１…試料、２…マイクロフォーカスＸ線管（Ｘ線源）、３…試料用マニピュレータ（試料保持移動手段）、４…Ｘ線カメラ（Ｘ線撮像装置）、５…Ｘ線カメラ用マニピュレータ（Ｘ線撮像装置移動手段）、６…モニタ装置、６ａ…ディスプレイ、７…コントローラ（ＣＰＵ）、７ａ…ターゲット劣化判定手段、８…静電偏向電極（電子ビーム偏向手段）、９ａ…Ｘ線出射窓、１１…ターゲット、１１ａ…ターゲット面、１８…電磁偏向コイル（電子ビーム偏向手段）、４５…電子ビーム、５０…Ｘ線、Ａ…第１方向、Ｂ…第２方向、Ｃ…第３方向。
Claims (7)
- 入射する電子ビームとＸ線出射窓の各々に対して斜めに形成されたターゲットを有し、前記電子ビームが前記ターゲットに衝突することでＸ線を発生しこのＸ線を前記Ｘ線出射窓を介して出射するＸ線源と、
前記ターゲットに向かう前記電子ビームを、少なくとも当該電子ビームを含む面内で前記Ｘ線出射窓に対して接離する第１方向に偏向可能とする電子ビーム偏向手段と、
前記Ｘ線出射窓を介して出射されたＸ線により透視される試料を保持すると共に、当該試料を、少なくとも前記電子ビームが前記第１方向に偏向された時の前記Ｘ線の移動方向となる第２方向に移動可能とする試料保持移動手段と、
前記試料を透過するＸ線を撮像するＸ線撮像装置と、
前記電子ビーム偏向手段を制御して前記電子ビームを前記第１方向に偏向させると共に、前記試料保持移動手段を制御して前記電子ビームの前記第１方向への偏向に対応した量に応じて前記試料を前記第２方向に移動させるコントローラと、
を具備したＸ線検査装置。 - 前記Ｘ線撮像装置を、少なくとも前記第２方向に移動可能とするＸ線撮像装置移動手段を備え、
前記コントローラは、前記試料保持移動手段及び前記Ｘ線撮像装置移動手段を各々制御して前記電子ビームの前記第１方向への偏向に対応した量に応じて前記試料及び前記Ｘ線撮像装置を前記第２方向に各々移動させることを特徴とする請求項１記載のＸ線検査装置。 - 前記電子ビーム偏向手段は、前記電子ビームを、前記第１方向に対して直交する第３方向にさらに偏向可能であり、
前記試料保持移動手段は、前記試料を、前記電子ビームが前記第３方向に偏向された時の前記Ｘ線の移動方向となる同第３方向にさらに移動可能であり、
前記コントローラは、前記ターゲットの劣化を判定する劣化判定手段を含み、当該ターゲットの劣化を判定したら、前記電子ビーム偏向手段を制御して前記電子ビームを前記第３方向に偏向させると共に、前記試料保持移動手段を制御して前記電子ビームの前記第３方向への偏向に対応した量に応じて前記試料を前記第３方向に移動させることを特徴とする請求項２記載のＸ線検査装置。 - 前記Ｘ線撮像装置移動手段は、前記Ｘ線撮像装置を、前記第３方向にさらに移動可能であり、
前記コントローラは、前記ターゲットの劣化を判定したら、前記電子ビーム偏向手段を制御して前記電子ビームを前記第３方向に偏向させると共に、前記試料保持移動手段及び前記Ｘ線撮像装置移動手段を各々制御して前記電子ビームの前記第３方向への偏向に対応した量に応じて前記試料及び前記Ｘ線撮像装置を前記第３方向に各々移動させることを特徴とする請求項３記載のＸ線検査装置。 - 前記コントローラは、前記Ｘ線撮像装置の出力としての試料映像の暗さまたはＸ線検出器の値により前記ターゲットの劣化を判定することを特徴とする請求項３または４記載のＸ線検査装置。
- 前記電子ビーム偏向手段は、静電偏向電極であることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載のＸ線検査装置。
- 前記電子ビーム偏向手段は、電磁偏向コイルであることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載のＸ線検査装置。
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