JPH02248899A - Ｘ線の拡大・単色化装置及びこの装置を利用したｘ線ｃｔ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、Ｘ線の拡大及び単色化を行う装置（モノク
ロメータ−装置）、及びこの装置とＸ線源として平行度
の高い白色Ｘ線、例えばシンクロトロン放射光（ＳＯＲ
）を用いたＸ線ＣＴ装置に関するものである。

（従来の技術） 産業用としてＸ線ＣＴは広く普及しつつある。

特に非破壊検査用としての利用が進められており、金属
・セラミックス・複合材料等の内部微小欠陥等を非破壊
で検出し、その検出結果により各材料の品質を評価して
いる。

しかし、次の二点で性能を向上させる事が強く求められ
ている。第一点は、Ｘ線Ｃ７画像の定量性を向上させる
事である。これは、Ｘ線ＣＴにより材料内部の密度分布
測定を高精度に行い、その測定結果を製造工程にフィー
ドバックし、信頼性の高い材料の研究開発を推進する事
が必要であるからである。第二点は、Ｘ線ＣＴの空間分
解能を向上させる事である。これは、セラミックス等の
材料を対象物とした場合、数μｍ前後のマイクロクラッ
クから発生した内部微小欠陥が原因となって脆性破壊を
起こすため、数μｍ前後のマイクロクランク等の微小欠
陥を非破壊で検出する必要があるからである。

そこで、上記の様なＸ線Ｃ７画像の定量性および空間分
解能の向上のために、現在以下のように研究開発が進め
られている。

第１に、高精度密度分布測定に必要なＸ線Ｃ７画像の定
量性向上のために、Ｓｉ単結晶等のブラッグ反射を利用
したモノクロメータ−装置により得られる単色Ｘ線を用
いる方法がある。物質のＸ線吸収係数はＸ線エネルギー
値による依存性があり、低エネルギー領域のＸ線の方が
高エネルギー領域のＸ線に比べてＸ線吸収係数が大きい
ため、エネルギー幅を狭くした単色Ｘ線を利用する事に
よりエネルギー依存性による影響を低減する事が可能に
なるからである。

第２に、高分解能なＸ線Ｃ７画像を得るためにＸ線投影
像を拡大する方法が用いられている。現状の技術レベル
ではＸ線検出器の空間分解能は高々数１０μｍであるの
で、数μｍ前後の被検体内部の微小欠陥を検出するため
には、Ｘ線投影像を何等かの方法を用いて拡大する必要
がある。従来のＸ　ｌｊＡ　ＣＴの投影像拡大方法とし
ては、Ｓｉ単結晶の非対称反射を利用した方法が用いら
れている。単結晶の非対称反射とは、結晶表面とブラッ
グ反射を生じる格子面が平行でない場合、ブラッグ反射
後に入射Ｘ線像が拡大される現象の事である。この様な
単結晶の非対称反射の場合、Ｘ線像の拡大率ｍの理論式
は幾何学的に次の様に導ける。

ｍ＝５ｉｎθ　ＯＵ丁／　　ｓｉｎθ　ＩＮ＝　ｓｉｎ
　（θａ　＋　Ｃ！　）　／　Ｓ　１　ｎ　（θＢ−ａ
）　　　（１）但し、αニブラッグ反射面として利用す
る結晶格子面と結晶表面のなす角度 θＩＮ＝０８−α θ０υＴ　：θＢ　＋α θ１１ニブラッグ角 第２図にこれらの方法を用いたＸ　ｌｊＪ　ＣＴ装置を
示す。この装置では、まず白色Ｘ線１０を単結晶１１の
ブラッグ反射を用いて希望するＸ線エネルギーに単色化
し、被検体１２に照射し、透過されたＸ線像を単結晶１
３の非対称反射を利用して拡大している。この方法を用
いたＸ線ＣＴの例として、例えば平野・宇佐美「シンク
ロトロン放射光を用いた単色Ｘ線ＣＴＪ　　（新素材及
びその製品の非破壊評価シンポジウム論文集、８８／１
２　）あるいは「ファインセラミックスの非破壊検査シ
ステムに関する調査研究報告書」　（昭和６３年５月）
等の文献があり、前者ではＸ線源としてＳＯＲ光源を用
い、低エネルギーＸ線領域（約４０　ｋｅＶ以下）で空
間分解能約１０μｍ・コントラスト分解能数％程度のＸ
線ＣＴを達成している。

（発明が解決しようとする課題） しかし、これらの結果は既に述べた様な必要とされる分
解能をまだ達成しておらず、今後何等かの方法により更
に性能向上を図る必要がある。従来のＸ線のＣＴの構成
で、空間分解能を更に向上させる方法としては、（１）
高空間分解能（数μｍ）を有するＸ線検出器を開発して
用いる、（２）単結晶の非対称反射を利用した投影像拡
大方法において拡大率を従来よりも更に向上させる、の
二つが考えられる。しかし、これらの方法ではＳ／Ｎ低
下低下間題点が生じ、技術的に困難である。

第一の方法である空間分解能の高いＸ線検出器を開発し
て用いる場合、高分解能化のためにＸ線を光に変換する
シンチレーション層を薄くし、隣接する各素子間のクロ
ストークを防止しなければならないが、現状の技術レベ
ルでは、薄いシンチレーション層を有するＸ線検出器を
製作するとＸ線を光に変換する変換効率が低下し、検出
感度が低下するという問題を生じる。またその結果、Ｘ
線検出器のダイナミックレンジも低下し、高精度な投影
Ｘ線像の検出は困難になる。従って、Ｘ線に対する検出
感度が高いシンチレータ−を開発し、それを用いて薄い
シンチレーション層を形成したＸ線検出器を製作しなけ
ればならず、膨大な開発コストが必要になる。

第二の方法である単結晶の非対称反射を利用した投影像
拡大方法において拡大率を従来よりも更に向上させる場
合、現状の技術レベルでは、−個の単結晶の非対称反射
による拡大率には精度面で限度があるため、２個以上の
単結晶を用いる必要があり、その結果Ｓ／Ｎが低下し、
装置構成・調整が複雑で価格が高くなるという問題が生
じる。

現状の技術レベルでＸ線投影像の拡大率を向上させるた
めには、２個以上の単結晶を用いなくてはならないが、
その理由は以下の様に定性的に説明できる。単結晶非対
称反射を利用する場合、利用する結晶格子面と結晶表面
のなす角度αには加工誤差Δαが存在するため、投影像
の拡大率は結晶表面の位置により変化し、投影像が歪ん
でしまう。そこで結晶表面での拡大率誤差Δｍによる投
影像の歪程度を評価するために、拡大率の理論式（１）
式をαで微分し式の変形を行うと、次の式の様にΔｍが
導ける。

Δｍ＝（ｓｉｎ２θＢ／５ｉｎ２（θ、−ａ＞＞−Δα
（２）但し　Δα：結晶表面でのαの加工誤差Ｘ線投影
像拡大率を向上させるためには、（１）式かられかるよ
うにαを０８にかなり近づけなければならないが、その
結果（２）式の分母項である５ｉｎ２（θ、−α）が極
めて小さくなり、Δｍは大きくなってしまう。従って、
Ｘ線投影像拡大率を向上させると拡大率は結晶表面の位
置により大きく変化し、投影像が歪んでしまい、高精度
なＸ線０７画像は得られなくなる。そこで拡大率を向上
させ、かつ拡大率のばらつきを抑え投影像の歪をなくす
ためには、高精度な加工技術を用いてΔαを更に低下さ
せる必要があるが、現状の加工研磨技術レベルではその
精度に限度がある。従って、−個の単結晶の非対称反射
だけを利用して拡大率を向上させ、歪みのない高精度な
Ｘ線０７画像を得るのは極めて困難であり、２枚以上の
単結晶を用いて各々−個の拡大率を低下させて、全体の
拡大率を向上させる必要がある。

なお、単結晶の使用個数を増加させた場合に投影Ｘ線像
のＳ／Ｎが低下する理由は、ブラッグ反射を利用する毎
に単結晶原子の熱振動や消衰効果により積分回折強度が
減少するからである（詳細は高良・菊田著「Ｘ線回折技
術」、　１１３〜１２３頁を参照）、。

以上に述べた従来のＸ　１１　ＣＴの問題点をまとめる
と次の様になる。

（１）空間分解能向上のためにはＸ線検出器の高分解能
化が必要であるが、現状の技術レベルでは検出感度低下
とその結果としてダイナミックレンジ低下という問題を
生じるため、高感度・高分解能なＸＭｉ検ｌ：１ｌｌｉ
器を開発しなければならず、膨大な開発コストがかかる
。

（２）空間分解能向上のためには単結晶非対称反射を用
いたＸ線拡大法において従来よりも更に倍率を大きくす
る必要があるが、現状の技術レベルでは倍率向上の際の
精度低下を抑制するために単結晶の個数を増加させなけ
ればならず、その結果Ｓ／Ｎの低下、装置構成・調整の
複雑化、コスト高の問題を生じる。

この発明は、前記の問題点を解決し、装置全体としての
単結晶の利用個数およびその調整機構を増加することな
く拡大率を向上させ、空間分解能イ宍 を向上させたＸ線ＣＴ装置を提藝する事を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のＸ線の拡大・単色化装置は、平行度の高い白色
Ｘ線の一部を通過させるスリットと、ブラッグ反射面と
して利用する結晶格子面に対しαの角度の結晶表面を有
する単結晶であって該単結晶表面に対し前記スリットを
通過した白色Ｘ線を入射角θｒｓで入射するように配置
した第一単結晶と、ブラッグ反射面として利用する結晶
格子面に対しβの角度の結晶表面を有する単結晶であっ
て該単結晶表面に対し第一単結晶から反射した単色Ｘ線
群の中から反射角θ。ｕｔで反射した単色Ｘ線群を入射
角θＩＮ’で入射するように配置した第二単結晶と、必
要に応じて第二単結晶と同等の作用を行う１個以上の単
結晶（ブラッグ反射面として利用する結晶格子面に対す
る結晶表面の角度＝γ、・・・・・・・・・、入射角度
＝０１Ｎ　　　・・・・・・・・・、反射角度冨θ。Ｌ
Ｉ？　　＋　・・・・・・・・・、）と、第二隼°結晶
から反射角θ。υア′であるいは最終単結晶から反射角
θｏｕｔ”で反射され拡大された単色Ｘ線の内必要なＸ
線一部を通過させるスリットとからなることを特徴とす
るＸｉｌの拡大・単色化装置である。単結晶をＧｅの単
結晶とすることは好ましい。

但し、 ブラッグの反射条件：　２ｄｓｉｎθａ＝・ｎλＸｊ＋
！投影像の拡大率：ｍ＝５ｉｎθｏｕｒ／ｓｉｎθ１Ｎ
θ１Ｎの角度幅　　　：　Ｗ６−ｒＴｎ　−Ｗｓθ０υ
丁の角度幅　　：　ＷＨ（１１５）　　・ＷｓＷｌ＋　
　＝　（２／５ｔｎ（２θＢ））・（（Ｒ８・　　λ’
）／（ｔｔ　・Ｖ））・ＣＩＦ（ｈ）ｌ・ｅ−’ なおｄ：格子間隔 θ８、θ３　　θ、　　・・・・・・・・・ニブラッグ
角 λ：Ｘ線波長 ｎ：１，２．　　・・整数 Ｒ，＝　ｅ２／　（ｍｏ・ｃ２）　４２．８２　ｘ　１
０−”　（ｃｍ）Ｖ二単位格子体積 Ｃ：偏光因子 （１あるいはｌ　ｃｏｓ２θＢ　１） Ｆ（ｈ）：結晶構造因子 ｅ　−Ｍ　：温度因子 また、本発明のＸ線ＣＴ装置は、平行度の高い白色Ｘ線
源と、被検体にスリット状の白色Ｘ線を照射するための
前置スリットと、被検体を回転・水平移動させる装置と
、被検体透過後の白色Ｘ線を拡大・単色化する前記）Ｂ
ＪＩの拡大・単色化装置と、前記Ｘ線の拡大・車色化装
置により処理された単色Ｘ線を検出するＸ線検出器と、
被検体の回転水平移動とＸ線検出器からの信号の収集処
理と前記Ｘ線の拡大・単色化装置内部の結晶・スリット
の回転・水平移動用ステージとを制御するコンピュータ
ーとからなることを特徴とするＸ線ＣＴ装置である。

〔作　用〕

本発明のモノクロメータ−装置は、まず第一単結晶の非
対称反射により入射白色Ｘ線が希望するＸ線エネルギー
値に単色化され、同時に投影像の拡大が行なわれ、反射
された投影像が第二単結晶以降の非対称反射により更に
拡大されると共に不要な低調波・高調波がカットされ、
最終的に希望する領域の単色Ｘ線のみが大きく拡大され
選択される。

このモノクロメータ−装置に入射される白色Ｘ線をまず
第一単結晶表面に対して入射角度θｒｓで入射させる。

その結果、ブラッグの反射条件を満足してエネルギー幅
の狭い多数の単色Ｘ線が異なる方向に反射される。次に
、選択したいＸ線エネルギーを含む単色Ｘ線（拡大率二
に倍、単結晶表面に対する反射角度θ。ＬＩＴ　）の反
射方向に第二単結晶を置き、その単結晶表面に対して入
射角度がθ！Ｎ　になるように第二単結晶の方向を調整
する。以上の処理により、不要な低調波・高調波がカッ
トされ、希望するＸ線エネルギー値を含むエネルギー幅
の狭い単色Ｘ線（拡大率＝ｍ倍、単結晶表面に対する反
射角度０００丁″）だけが、第一単結晶による拡大率に
倍と合わせて最終的にに×ｍ倍に拡大され取り出される
。

また、本発明のモノクロメータ−装置を利用して、安価
で低分解能なＸ線検出器を利用して空間分解能の向上を
図る事が可能である。その場合には、第二単結晶と同等
の作用を行う１個以上の単結晶を第二単結晶の後段に設
置し、その非対称反射を利用し拡大率を向上させる。

次に本発明では、このモノクロメータ−装置を用いて高
分解能なＸ線ＣＴ装置を構成する。

本発明のモノクロメータ−装置を用いたＸ線ＣＴ装置を
第１図に示す。Ｘ線源１としてはＸ線管から発生させた
白色Ｘ線、あるいはＳＯＲ光源等の平行度が高い白色Ｘ
線を用いる。前置スリット２は被検体３のＸ線ＣＴにお
いて希望のスライス位置のみの投影像を得るために、被
検体３の必要部分のみにＸ線を照射させるスリット機構
である。被検体３は回転・水平移動機構の付いたステー
ジ上に固定される。後段スリット４は被検体３のＸ線Ｃ
Ｔにおいて希望のスライス位置のみの投影像を得るため
に必要なＸ線投影像だけを更に精密に選択したり、ある
いはＸ線Ｃ７画像のノイズとなる散乱Ｘ線を除去するた
めのものである。

第一単結晶５、第二単結晶６としては完全性の高い単結
晶であるＳｉ、　Ｇｅ、　ＩｎＳｂ、　ＬｉＦ　、人工
黒鉛等を用いる。後段スリット７は後段スリット４と同
様にＸ線Ｃ７画像のノイズとなる散乱ＸＩｇを除去する
役割を持つ、特にこのスリット７は、第一単結晶５によ
り多く発生した不要な単色Ｘ線を除去し、必要な単色Ｘ
線投影像のみを通過させる事が大きな役割である。Ｘ線
検出器８としては、Ｘ線を光に変換するシンチレータ−
層をフォトダイオードアレイセンサーに塗布したＸ線検
出器、イメージングプレート、Ｘ線を光に変換する蛍光
体面、Ｘ線を光に変換するファイバー束、ＣＯＤデバイ
ス等を用いる。コンピューター９としては、単一のコン
ピューターあるいは多数のコンピューター群を用い、Ｘ
線検出器８のデータ収集や被検体３の回転・水平移動制
御、モノクロメータ−装置内部の各スリット・結晶の回
転角や水平移動制御、またＸ線ＣＴ断層画像の再構成処
理を行う。

このＸ線ＣＴ装置を用いて被検体の断層画像を得るため
には、まずＳＯＲ等の白色Ｘ線を被検体３に照射し、透
過されたＸ線像をモノクロメータ−装置を用いて拡大す
ると同時に希望するＸ線エネルギーに単色化し、−次元
あるいは二次元のＸ線検出器８で検出する。次に、この
様なＸ線投影データの収集と被検体３の微小回転を同期
させて１８０度以上回転させ、全てのデータ収集後、画
像の再構成計算処理を行い、被検体断面の断層画像を得
る。

本発明のＸ　＃Ｊ　ＣＴ装置により従来の問題点は以下
の様に解決される。

（１）本発明のＸ線ＣＴ装置では、Ｘ線の拡大と単色化
を同時に行う事によりＳ／Ｎの低下がなく、しかも従来
よりも拡大率をあげて空間分解能を向上させる事ができ
るため、空間分解能向上のためにさほど高分解能なＸ線
検出器を開発する必要性はなくなり、高分解能Ｘ線検出
器の開発に伴う問題点は大きく軽減される。

（２）本発明のＸ線ＣＴ装置では、Ｘ線の拡大と単色化
を同時に行う事により従来よりも拡大率が向上し、しか
も単結晶の使用個数は従来の装置と同じであるため、従
来の装置構成のまま拡大率向上を図る場合の様に単結晶
の使用個数を増やす必要がなくなり、その結果反射強度
低下によるＳ／Ｎ低下、装置構成・調整の複雑化、コス
ト高等の問題は生じない。

〔実施例〕

本発明のＸ線ＣＴ装置の実施例として、第１図に示す装
置においてＳＯＲを利用し、高エネルギー（１００Ｋｅ
Ｖ前後）領域で空間分解能１μｍ程度の高分解能を達成
させた。Ｘ線の拡大・車色化用の単結晶としては完全性
の高いＳｉやＧｅ等があるが、１００にｅＶ単色Ｘ線を
取り出す際のＳｉとＧｅの理論的な相対積分強度をそれ
ぞれ比較した結果、約３〜９倍はどＧｅの方が大きいた
め、２個のＧｅの単結晶を利用した。

分解能１μｍを達成するために、現在市販されている高
分解能なＸ線検出器として分解能５０μｍの半導体Ｘ線
検出器を利用し、２個のＧｅＪｌ−結晶の非対称反射を
用いてそれぞれうｒ■倍の拡大率を持たせ、Ｘ線投影像
を５０倍に拡大させた。また、第一・第二Ｇｅ単結晶の
逆格子は、１００　ＫｅＶ単色Ｘ線取り出しの際の理論
計算結果を基に選択した。第１表には各Ｇｅ単結晶の特
性・形状を示す。

第　　１　　表 まず、ＳＯＲ白色光を単色化させずに前置スリット２を
通して被検体３に照射する。そして、透過したＸ線像を
後置スリットを通して第一単結晶５に入射させる。その
際、第一単結晶５の下部に取り付けている回転ステージ
をコンピューター制御することにより入射角度θＩＮ（
ＷＯはこの場合約０．２秒程度）の範囲内に調整する。

その結果、ブラッグの反射条件を満足してエネルギー幅
の狭い多数の単色Ｘ線がそれぞれ異なる方向に反射され
る。それらの多数の単色Ｘ線の内、選択したい１００　
ｋｅＶのＸ線エネルギーを含む単色Ｘ線は、拡大率ＪＴ
ｏ倍・単結晶表面に対する反射角度θ。Ｕ７（ｗＨはこ
の場合約０．０２２秒程）で反射される。そこで、第二
単結晶６の下部に取り付けている水平移動ステージを用
いて、この単色Ｘ線の反射方向に第二単結晶６を移動さ
せる。更に、第二単結晶６の下部に取り付けている回転
ステージをコンピューター制御することにより、単結晶
表面に対して入射角度がθＩＮ”　　（Ｗｏ’はこの場
合約０．２秒程度）になるように単結晶６の方向を調整
する。

この様な調整の結果、希望するＸ線エネルギー値を含む
エネルギー幅の狭い単色Ｘ線のみがブラッグの反射条件
を満足し、拡大、率１１倍で、第二単結晶６表面に対す
る反射角度がθ。０ア°　（ＷＨ’　はこの場合的０．
０３秒程度）の方向に取り出されるようになり、最後に
Ｘ線検出器８の方向をその投影Ｘ線方向に調整する。な
お、選択されるＸ線エネルギー幅の理論式は以下の通り
であり、上記の場合において単色化されたＸ線エネルギ
ー幅を計算するとΔＥ／Ｅ〜２Ｘ１０−６になる。

ΔＥ／Ｅ　＝　（Ｗｏ／２）　１　ｃｏｔθ、（３）以
上の調整が終了すると、ＳＯＲを被検体３に照射し、透
過されたＸ線像をモノクロメータ−装置を用いて５０倍
に拡大し、かつ１００　ｋｅＶに単色化させてＸ線検出
器８で検出し、データをコンピューター９に収集した。

このデータ収集と被検体３の微小回転をコンピューター
９で順に処理させて、　１８０度以上の被検体３の回転
が終了後、画像の再構成計算処理を行い、被検体３断面
の断層画像を得た。

本実施例により　１００　ｋｅＶＩＬ色Ｘ線において空
間分解能１μｍを有する高エネルギー・高分解能Ｘ線Ｃ
Ｔが達成され、この様な高エネルギー・高分解能Ｘ線Ｃ
Ｔを用いてセラミックス等のＸ線吸収係数の大きな材料
の高分解能・高精度な非破壊検査が可能となった。

〔発明の効果〕

本発明では、Ｘ線を単色化させずにまず被検体に照射し
、透過されたＸ線像を２個あるいはそれ以上の単結晶の
非対称反射を利用して、希望するＸ線エネルギーのみを
選択し、また同時に投影像の拡大を各々の結晶で行わせ
る。従って本発明では、従来のＸ線ＣＴと比較して単結
晶の使用個数は同数でしかも拡大率を大きく向上させる
ことができるため、Ｓ／Ｎの低下がなく、装置構成・調
整が複雑ではなく、低価格な高分解能Ｘ線ＣＴ装置を提
供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のＸ線ＣＴ装置を示す図、第２図は従来
のＸ線ＣＴ装置を示す図である。 １・・・Ｘ線源、２・・・前置スリット、３・・・被検
体、４・・・後段スリット、５・・・第一単結晶、６・
・・第二単結晶、７・・・後段スリット、８・・・Ｘ線
検出器、９・・・コンピューター、１０・・・白色Ｘ線
、１１・・・単結晶、１２・・・被検体、１３・・・単
結晶、１４・・・Ｘ線検出器、１５・・・コンピュータ
ー 代理人　弁理士　秋　沢　政　光 他１名 自発手続補正書 ７２図 ／？ １、事件の表示 特願平１−７０１３７号 ２、発明の名称 Ｘ線の拡大・単色化装置及びこ の装置を利用したＸ＠ＣＴ装置 ３、補正をする者 事件との関係　　出　願　人 住　　　　所　東京都千代田区大手ＩＴ２丁目６番３号
名　　　　称　（６６５）新日本製鐵株式会社４、代理
人 居　　　　所　東京都中央区日本橋兜町１２番１号６゜ 補正のＮ象 明細書（特許請求の範囲、発明の ７、補正の内容 （１）特許請求の範囲を別紙の通り補正する（２）明ｊ
ｉｌ書第１３５（ｎ８ｔ？の「Ｘ１ａ一部」ヲ「一部の
Ｘ＃ｉＪ　と補正する。 （３）明ｍｙ第Ｊ３頁第９〜１０行の「単結晶をＧｅの
単結晶とすることは好ましい、」を［また、Ｘ＃ｉ、強
度を上げるためには、単結晶をＧｅの単結晶とすること
は好ましい、」と補正する。 （４）明細書第１４頁第２〜３イテの ［θＩＮの角度幅　　　：　Ｗｏ−ｒｉ　・Ｗ５θＯＵ
Ｔの角度幅　　：　Ｎｕ　（１１５）　　・Ｖｌｓ　Ｊ
を 「θＩＮの角度幅　　　：　ｗ、、＝、／ｉ−１ｗ。 ｅｏｕｔ（Ｄ角度幅　　：　Ｌ＋＝（１／−／”’ｉ　
）　・Ｗｓ　Ｊと補正する。 特許請求の範囲 （１）平行度の高い白色Ｘ線の一部を通過させるスリッ
トと、ブラッグ反射面として利用する結晶格子面に苅し
αの角度の結晶表面を有する単結晶であって該単結晶表
面に対し前記スリットを通過した白色Ｘ線を入射角０１
Ｎで入射するように配置した第一単結晶と、ブラッグ反
射面として利用する結晶格子面に対しβの角度の結晶表
面を有する単結晶であって該Ｉｌｌ結晶表面に対し第一
単結晶から反射した単色Ｘ線群の中から反射角θ。ＵＴ
で反射した単色Ｘ線群を入射角θＩＮ’　で入射するよ
うに配置した第二単結晶と、必要に応じて第二単結晶と
同等の作用を行う１個以上の単結晶（ブラッグ反射面と
して利用する結晶格子面に苅する結晶表面の角度＝γ、
・・・・・・・・・、入射角度θＩＮ　　　・・・・・
・・・・、反射角度＝θｏｕア　　・・・・・・・・・
、）と、第二単結晶から反射角θ。ｕｔ゛であるいは最
終単結晶から反射角θ。Ｕア。°で反射されかつ拡大さ
れた単色Ｘ線の内必要なＸ線一部を通過させるスリット
とからなることを特徴とするＸ線の拡大・単色化装置。 但し、 ブラッグの反射条件：　２ｄｓｉｎθＢ＝ｎλＸ線投影
像の拡大率：ｍ＝５ｉｎθｏｕｔ／ＳｌｎθｌＮｏ３，
４の角度幅　　　：　Ｗ□−＝−７ｍ　・Ｗ５θ０υア
の角度幅　　：　Ｗ、＝（１八ｊ）・Ｗ。 Ｗｓ　＝　（２７ｓｉｎ（２θｅ））・（（ｒｌｃ・Ｌ
’）／（ａ−Ｖ））・Ｃ・ＩＦ（ｈ）１・ｅ−’ なお、ｄ：格子間隔 Ｇ８、Ｇ８　　Ｇ８　、・・・・・・・・・ニブラッグ
角 λ：Ｘ線波長 ｎ：１，２．　　・・整数 Ｒ，：＝　ｅ２／　（ｎ、・Ｇ２）　’＝　２．８２　
ｘ　１０−１０−１３（■＝単位格子体積 Ｃ：偏光因子 （１あるいはｌ　ｃｏｓ２θ、１） Ｆ（ｈ）：結晶構造因子 ｅ′″”；温度因子 （２）単結晶がＧｅの単結晶からなることを特徴とする
請求項１記載のＸ線の拡大・単色化装置。 （３）平行度の高い白色Ｘ線源と、被検体にスリット状
の白色Ｘ線を照射するための前置スリットと、被検体を
回転・水平移動させる装置と、被検体透過後の白色Ｘ線
を拡大・単色化する請求項１記載のＸ線の拡大・単色化
装置と、前記Ｘ線の拡大・単色化装置により処理された
単色Ｘ線を検出するＸ線検出器と、被検体の回転水平移
動とＸ線検出器からの信号の収集処理と前記Ｘ線の拡大
・車色化装置内部の結晶・スリッドの回転・水平移動用
ステージとを制御するコンピューターとからなることを
特徴とするＸ線ＣＴ装置。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）平行度の高い白色Ｘ線の一部を通過させるスリッ
   トと、ブラッグ反射面として利用する結晶格子面に対し
   αの角度の結晶表面を有する単結晶であって該単結晶表
   面に対し前記スリットを通過した白色Ｘ線を入射角θ＿
   Ｉ＿Ｎで入射するように配置した第一単結晶と、ブラッ
   グ反射面として利用する結晶格子面に対しβの角度の結
   晶表面を有する単結晶であって該単結晶表面に対し第一
   単結晶から反射した単色Ｘ線群の中から反射角θ＿Ｏ＿
   Ｕ＿Ｔで反射した単色Ｘ線群を入射角θ＿Ｉ＿Ｎ’で入
   射するように配置した第二単結晶と、必要に応じて第二
   単結晶と同等の作用を行う１個以上の単結晶（ブラッグ
   反射面として利用する結晶格子面に対する結晶表面の角
   度＝γ、………、入射角度θ＿Ｉ＿Ｎ”、………、反射
   角度＝θ＿Ｏ＿Ｕ＿Ｔ”、………、）と、第二単結晶か
   ら反射角θ＿Ｏ＿Ｕ＿Ｔ’であるいは最終単結晶から反
   射角θ＿Ｏ＿Ｕ＿Ｔ＾ｎ’で反射されかつ拡大された単
   色Ｘ線の内必要なＸ線一部を通過させるスリットとから
   なることを特徴とするＸ線の拡大・単色化装置。 但し、 ｛θ＿Ｉ＿Ｎ＝θ＿Ｂ−α±Ｗ＿Ｏ／２ θ＿Ｏ＿Ｕ＿Ｔ＝θ＿Ｂ＋α±Ｗ＿Ｈ／２｝｛θ＿Ｉ＿
   Ｎ’＝θ＿Ｂ’−β±Ｗ＿Ｏ’／２θ＿Ｏ＿Ｕ＿Ｔ’＝
   θ＿Ｂ’＋β±Ｗ＿Ｈ’／２｝｛θ＿Ｉ＿Ｎ”＝θ＿Ｂ
   ”−γ±Ｗ＿Ｏ”／２θ＿Ｏ＿Ｕ＿Ｔ”＝θ＿Ｂ”＋γ
   ±Ｗ＿Ｈ”／２｝｛……＝……………………… ……＝………………………｝ ブラッグの反射条件：２ｄｓｉｎθ＿Ｂ＝ｎλＸ線投影
   像の拡大率：ｍ＝ｓｉｎθ＿Ｏ＿Ｕ＿Ｔ／ｓｉｎθ＿Ｉ
   ＿Ｎθ＿Ｉ＿Ｎの角度幅：Ｗ＿Ｏ√ｍ・Ｗ＿Ｓ θ＿Ｏ＿Ｕ＿Ｔの角度幅：Ｗ＿Ｈ（１／√ｍ）・Ｗ＿Ｓ
   Ｗ＿Ｓ＝｛２／ｓｉｎ（２θ＿Ｂ）｝・｛（Ｒ＿Ｅ・λ
   ＾２）／（π・Ｖ）｝・Ｃ・｜Ｆ（ｈ）｜・ｅ＾−＾Ｍ なお、ｄ：格子間隔 θ＿Ｂ、θ＿Ｂ’、θ＿Ｂ”、………：ブ ラッグ角 λ：Ｘ線波長 ｎ：１、２、・・整数 Ｒ＿Ｅ＝ｅ＾２／（ｍ＿Ｏ・Ｃ＾２）≒２．８２×１０
   ＾−＾１＾３（ｃｍ）Ｖ：単位格子体積 Ｃ：偏光因子 （１あるいは｜ｃｏｓ２θ＿Ｂ｜） Ｆ（ｈ）：結晶構造因子 ｅ＾−＾Ｍ：温度因子
2. （２）単結晶がＧｅの単結晶からなることを特徴とする
   請求項１記載のＸ線の拡大・単色化装置。
3. （３）平行度の高い白色Ｘ線源と、被検体にスリット状
   の白色Ｘ線を照射するための前置スリットと、被検体を
   回転・水平移動させる装置と、被検体透過後の白色Ｘ線
   を拡大・単色化する請求項１記載のＸ線の拡大・単色化
   装置と、前記Ｘ線の拡大・単色化装置により処理された
   単色Ｘ線を検出するＸ線検出器と、被検体の回転水平移
   動とＸ線検出器からの信号の収集処理と前記Ｘ線の拡大
   ・単色化装置内部の結晶・スリットの回転・水平移動用
   ステージとを制御するコンピューターとからなることを
   特徴とするＸ線ＣＴ装置。