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專利名稱：X射線檢查裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及非破壞性地計(jì)測金礦石、貴金屬寶石、印刷基板、和電子部晶等被檢查對(duì)象物中含有的金(Au)的形狀和含量的X射線檢查裝置。
背景技術(shù)：
過去，作為金礦石、貴金屬寶石、印刷基板、和電子部件等被檢查對(duì)象物中含有的金(Au)的含量的分析方法，通常使用在通過化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行前處理后，使用ICP分析裝置等進(jìn)行分析的方法(參照例如，專利文獻(xiàn)I)。此外，現(xiàn)在還知道熒光X射線分析裝置(參照例如，專利文獻(xiàn)2)，其對(duì)被檢查對(duì)象物照射比較弱能量的X射線，通過解析從被檢查對(duì)象物發(fā)出的元素固有的熒光X射線的波長或強(qiáng)度，來非破壞性地分析構(gòu)成被檢查對(duì)象物的元素的種類、含量。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1:日本特開2009-128315號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2:日本特開2007-003283號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題但專利文獻(xiàn)I那 樣的通過化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行前處理或使用反應(yīng)試劑等的情況，會(huì)破壞被檢查對(duì)象物的形狀，所以不能再現(xiàn)原物，因而不能一定確保分析結(jié)果的可信性，同時(shí)存在不能計(jì)測被檢查對(duì)象物中含有的Au的形狀的問題。此外，由于需要足夠的化學(xué)反應(yīng)時(shí)間和干燥時(shí)間等，所以要得到分析結(jié)果就需要較長的時(shí)間。因此，分析者的個(gè)人誤差和處理時(shí)間等的外部影響容易使分析精度產(chǎn)生誤差。此外，在專利文獻(xiàn)2那樣，通過熒光X射線分析來分析被檢查對(duì)象物中含有的Au含量之際，要使用能量值A(chǔ)u-L a =9.712eV Au-L Y =13.38eV程度的X射線，所以僅能夠得到從被檢查對(duì)象物的表面到幾十個(gè)微米程度的深度的表面信息，僅能再薄膜鍍層等的厚度的測定中實(shí)用化。本發(fā)明鑒于上述各種課題而完成，其目的在于，提供能夠迅速且高精度地非破壞性計(jì)測被檢查對(duì)象物中含有的金(Au)的形狀和含量的X射線檢查裝置。解決課題的手段。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的主要內(nèi)容如下:(I).一種X射線檢查裝置，具備:向被檢查對(duì)象物照射90keV以上的X射線的X射線發(fā)生器；檢測從所述被檢查對(duì)象物透過來的X射線的X射線檢測器；以及，基于該X射線檢測器檢測到的X射線信號(hào)來計(jì)測所述被檢查對(duì)象物中含有的金Au的形狀和含量的演算部，所述X射線檢查裝置的特征在于，由Au形成的第I濾波器、和由Pt或原子序號(hào)比Pt低的材料形成的第2濾波器分別設(shè)置在所述X射線檢測器與所述被檢查對(duì)象物之間，所述X射線檢測器，對(duì)從所述X射線發(fā)生器照射出、并從所述被檢查對(duì)象物和所述第I濾波器透過來的X射線、以及從所述X射線發(fā)生器照射出、并從所述被檢查對(duì)象物和所述第2濾波器透過來的X射線分別進(jìn)行檢測，所述演算部基于所述X射線檢測器檢測到的各X射線信號(hào)來計(jì)測所述被檢查對(duì)象物中含有的Au的形狀和含量。(2).如上述(I)所述的X射線檢查裝置，其特征在于，具備用于移送所述被檢查對(duì)象物的移送部，所述X射線檢測器具備第IX射線線陣探測器和第2X射線線陣探測器，所述第IX射線線陣探測器用于檢測從所述移送部移送來的所述被檢查對(duì)象物和所述第I濾波器透過來的X射線，所述第2X射線線陣探測器用于檢測從所述移送部移送來的所述被檢查對(duì)象物和第2濾波器透過來的X射線，所述演算部，通過基于所述第I和第2X射線線陣探測器檢測到的各X射線信號(hào)進(jìn)行減算(減法運(yùn)算)處理，從而生成顯示所述被檢查對(duì)象物中含有的Au的形狀和含量的Au抽提X射線圖像。(3).如上述(I)所述的X射線檢查裝置，其特征在于，具備濾波器調(diào)換機(jī)構(gòu)，其可進(jìn)行切換使得所述第I濾波器和所述第2濾波器中的任一者位于所述X射線檢測器和所述被檢查對(duì)象物之間，所述X射線檢測 器是X射線照相機(jī)，其通過所述濾波器調(diào)換機(jī)構(gòu)分別切換到所述第I濾波器和所述第2濾波器，從而分別接收從所述被檢查對(duì)象物和所述第I濾波器透過來的X射線、和從所述被檢查對(duì)象物和所述第2濾波器透過來的X射線，并拍攝各X射線圖像，所述演算部，通過在由所述X射線照相機(jī)得到的各X射線圖像間進(jìn)行減算處理，來生成顯示所述被檢查對(duì)象物中含有的Au的形狀和含量的Au抽提X射線圖像。(4).如上述(1Γ(3)的任一項(xiàng)所述的X射線檢查裝置，其特征在于，具備顯示部，所述顯示部可顯示所述演算部的計(jì)測結(jié)果。發(fā)明效果根據(jù)權(quán)利要求1所述的X射線檢查裝置，向被檢查對(duì)象物照射90keV以上的X射線，通過X射線檢測器檢測從被檢查對(duì)象物和第I濾波器透過來的X射線、以及從被檢查對(duì)象物和第2濾波器透過來的X射線，基于各X射線信號(hào)進(jìn)行被檢查對(duì)象物的計(jì)測，所以不僅表面，而且被檢查對(duì)象物中含有的金(Au)的形狀和含量也能夠迅速且高精度地非破壞性得到計(jì)測。 根據(jù)權(quán)利要求2所述的X射線檢查裝置，由于被檢查對(duì)象物通過移送部自動(dòng)地向X射線線陣探測器上移送，所以即使是在被檢查對(duì)象物為多個(gè)時(shí)，也能夠?qū)⑺鼈円来我扑停軌蛴行У赜?jì)測各被檢查對(duì)象物中含有的Au的形狀和含量。根據(jù)權(quán)利要求3所述的X射線檢查裝置，通過濾波器調(diào)換機(jī)構(gòu)進(jìn)行切換，使第I濾波器和第2濾波器中的任一者位于X射線照相機(jī)和被檢查對(duì)象物之間，由此能夠由X射線照相機(jī)接收到從被檢查對(duì)象物和第I濾波器透過來的X射線、和從被檢查對(duì)象物和第2濾波器透過來的X射線，有效地得到各X射線圖像。根據(jù)權(quán)利要求4所述的X射線檢查裝置，由于具備用于顯示計(jì)測結(jié)果的顯示部，所以能夠立馬確認(rèn)計(jì)測結(jié)果。


圖1是顯示本發(fā)明的第I實(shí)施方式所涉及的一例X射線檢查裝置的概略模式圖。
圖2是顯示本發(fā)明的第I實(shí)施方式所涉及的一例X射線檢查裝置的結(jié)構(gòu)的概略立體圖。圖3是顯示X射線的能量和吸收系數(shù)之間的關(guān)系的圖，(a)顯示X射線的能量和Au的吸收系數(shù)之間的關(guān)系，(b)顯示X射線的能量和Pt的吸收系數(shù)之間的關(guān)系。圖4是顯示一例被檢查對(duì)象物、和Au抽提X射線圖像的圖。圖5是對(duì)Au抽提X射線圖像予以說明的概略說明圖。圖6顯示出本發(fā)明的第2實(shí)施方式所涉及的一例X射線檢查裝置。附圖標(biāo)記說明1、laX射線檢查裝置2箱體3移送部4X射線發(fā)生器6X射線線陣探測器(第IX射線線陣探測器)7X射線線陣探測器(第2X射線線陣探測器)8演算部
`
10顯示部13Au濾波器(第I濾波器)14Pt濾波器(第2濾波器)18X射線照相機(jī)19濾波器調(diào)換機(jī)構(gòu)S檢查空間LX 射線
具體實(shí)施例方式下面參照附圖來說明本發(fā)明的第I實(shí)施方式的X射線檢查裝置I。本發(fā)明的X射線檢查裝置I如圖1所示，具備:在用于遮蔽X射線的箱體2內(nèi)移送被檢查對(duì)象物W的移送部3 ;對(duì)移送中的被檢查對(duì)象物W照射X射線的X射線發(fā)生器4 ;用于檢測被檢查對(duì)象物W被移送到箱體2內(nèi)的檢查空間S的光學(xué)式高度傳感器5 ;分別檢測從被檢查對(duì)象物W透過來的X射線的2個(gè)X射線線陣探測器6、7 ;基于該X射線線陣探測器6、7檢測到的各X射線信號(hào)來計(jì)測被檢查對(duì)象物W中含有的金(Au)的形狀和含量的演算部8 ;以及用于向各部供給電力的電源單元9等。此外，在箱體2的外面設(shè)置有用于顯示由演算部8得到的計(jì)測結(jié)果等的顯示部10、和用于設(shè)定X射線檢查裝置I的運(yùn)轉(zhuǎn)條件等的操作部11。箱體2用于遮蔽檢查空間S內(nèi)的X射線，在箭頭所示移送方向的兩側(cè)分別形成有作為被檢查對(duì)象物W的搬入口和搬出口的開口部，在這些開口部處都設(shè)置有用于防止檢查空間S內(nèi)的X射線泄露到外部的遮蔽簾12。移送部3用于將被檢查對(duì)象物W從箱體2的搬入口水平移送到搬出口，其兩端從搬入口和搬出口突出來而設(shè)置。該移送部3，例如，由相對(duì)于箱體2水平配置的傳動(dòng)帶等構(gòu)成，帶體31通過圖中沒有示出的電機(jī)等被卷在一對(duì)輥32上，以規(guī)定的移送速度使被檢查對(duì)象物W以被載置在帶體31的表面上的狀態(tài)從搬入口向搬出口移送。此外，作為由移送部3移送的被檢查對(duì)象物W，可以列舉出例如，金礦石、貴金屬寶石、印刷基板、和電子部件、以及其它被猜想含有金(Au)的各種物質(zhì)。X射線發(fā)生器4用于相對(duì)由移送部3移送來的被檢查對(duì)象物W照射具有QOkeV(Au-Kab)以上的能量的X射線。該X射線發(fā)生器4，具體沒有在圖中示出，但例如，具有帶陰極絲和陽極靶的X射線管，使陰極絲發(fā)出的熱電子借助該陰極和陽極之間的高電壓沖撞到陽極靶上而發(fā)出X射線，將該發(fā)出的X射線借助圖中沒有示出的X射線縫隙，調(diào)整成在與移送部3的移送方向正交的方向上展開的扇形,將該扇形光束狀的X射線L向下方照射而構(gòu)成。光學(xué)式高度傳感器5用于檢測被檢查對(duì)象物W是否被移送到檢查空間S內(nèi)，設(shè)置在箱體2的搬入口側(cè)。X射線檢查裝置1，通過該光學(xué)式高度傳感器5檢測被檢查對(duì)象物W被移送到由設(shè)置在箱體內(nèi)2內(nèi)的遮蔽簾12隔開的檢查空間S的時(shí)機(jī)，根據(jù)該時(shí)機(jī)由X射線發(fā)生器4適當(dāng)?shù)卣丈鋁射線。此外，本實(shí)施方式中僅在搬入口側(cè)設(shè)置光學(xué)式高度傳感器5，但也可以在箱體2的搬出口側(cè)設(shè)置光學(xué)式高度傳感器5，從而能夠檢測被檢查對(duì)象物W是否恰當(dāng)?shù)乇粡南潴w2搬出。X射線線陣探測器6、7，用于檢測從被檢查對(duì)象物W透過來的X射線，與X射線發(fā)生器4相對(duì)地配置在移送部3的帶體31之間。作為該X射線線陣探測器6、7，可以使用例如，通過作為熒光體的閃爍體將X射線變成熒光，并且通過由在與移送方向正交的方向上排列成陣列狀的發(fā)光二極管或電荷結(jié)合元件等構(gòu)成的檢測元件將熒光變?yōu)殡娏餍盘?hào)的閃爍體方式，以及將多個(gè)半導(dǎo)體檢測元件排列成陣列狀，直接檢測的半導(dǎo)體方式等以往公知的方式。此外，在X射線線陣探測器6上，如圖1和圖2所示具有Au濾波器13，其由Au形成薄板狀，覆蓋了從被檢查對(duì)象物W透過來的X射線可入射到的上面?zhèn)鹊囊徊糠只蛉浚鳛槲阵w發(fā)揮作用。另一方面，在X射線線陣探測器7的上面設(shè)置有P t濾波器14，其由比Au原子序號(hào)低的Pt(鉬)形成，作為 薄板狀吸收體發(fā)揮作用。此外，也可以代替Pt濾波器14而使用由比Pt原子序號(hào)更低的材料形成的濾波器。演算部8進(jìn)行X射線檢查裝置I的各部的控制，并且基于X射線線陣探測器6、7檢測到的各X射線信號(hào)進(jìn)行演算處理等，來求出被檢查對(duì)象物W中含有的金(Au)的形狀和含量，由例如計(jì)算機(jī)等構(gòu)成。顯示部10由例如液晶顯示器等構(gòu)成，用于顯示與X射線檢查裝置I相關(guān)的各種信息以及由演算部8得到的計(jì)測結(jié)果等。操作部11用于進(jìn)行X射線檢查裝置I的運(yùn)轉(zhuǎn)條件等的各種設(shè)定，例如，進(jìn)行移送部3的移送速度、X射線發(fā)生器的照射強(qiáng)度等的設(shè)定等。從該操作部11輸入的信息被送到演算部8，由演算部8基于來自操作部11的輸入信息進(jìn)行控制。此外，本實(shí)施方式中分別設(shè)置了顯示部10和操作部11，但也可以通過使用觸摸面板顯示器等使顯示部10和操作部11 一體設(shè)置而構(gòu)成。此外，顯示部10和操作部11設(shè)置在箱體2的搬入口側(cè)的外面，但并不限于這樣，也可以在箱體2的正面?zhèn)然蚺c箱體2獨(dú)立地、分開設(shè)置。以下參照?qǐng)D1和圖2來說明使用X射線檢查裝置I計(jì)測被檢查對(duì)象物W的Au的形狀和含量時(shí)的行為。首先，光學(xué)式高度傳感器5，在探測到由箱體2的搬入口移入被檢查對(duì)象物W時(shí)，將該探測信號(hào)輸送到演算部8。演算部8基于該探測信號(hào)和移送部3的移送速度計(jì)算出被檢查對(duì)象物W從檢查空間S內(nèi)通過的時(shí)機(jī)。然后與該時(shí)機(jī)相應(yīng)地，X射線發(fā)生器4向由移送部3移送到檢查空間S內(nèi)的被檢查對(duì)象物W照射介由圖中沒有示出的X射線縫隙被調(diào)整成扇形的、具有90keV以上的能量的扇形光束狀的X射線L。這樣由X射線發(fā)生器4照射扇形光束狀的X射線L時(shí)，由X射線線陣探測器6檢測從被檢查對(duì)象物W和Au濾波器13透過來的X射線的透過量。此外，由X射線線陣探測器7檢測從被檢查對(duì)象物W和Pt濾波器14透過來的X射線的透過量。然后將由X射線線陣探測器6和X射線線陣探測器7檢測到的X射線透過量分別作為X射線信號(hào)輸出，介由圖中沒有示出的A/D變換部轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)信號(hào)，輸送給演算部8。演算部8，通過對(duì)輸入的各X射線信號(hào)進(jìn)行減算處理，僅將被檢查對(duì)象物W的Au成分抽出，生成圖4 (b)所示Au抽提X射線圖像，其每個(gè)像素都顯現(xiàn)與Au的含量相對(duì)應(yīng)的不同濃淡。該圖4(b)顯示的是，實(shí)際使用X射線檢查裝置1，以同圖(a)所示的廢印刷基板作為被檢查對(duì)象物，生成Au抽提X射線圖像的一例。此外，實(shí)際上在顯示部10上顯示出了彩色的Au抽提X射線圖像(濃淡圖像)。圖5(b)示意性示出了這種Au抽提X射線圖像16，以陰影線的間隔表示濃淡，陰影線的間隔越窄的部分例如表示越濃，表示含有越厚或越多的Au層，陰影線的間隔越寬的部分例如表示越稀薄，表示Au層稀薄或幾乎不含有。在這樣的Au抽提X射線圖像16中，不僅對(duì)于圖5(a)的廢印刷基板圖像15中的表面出現(xiàn)鍍金層的涂黑區(qū)域A，而且，對(duì)于表面沒有出現(xiàn)鍍金層的區(qū)域B D也可以按照Au的含量顯示相應(yīng)濃淡的圖像。因此，如圖5(b)所示，能夠容易地獲悉:在與圖5(a)中完全不能把握Au的區(qū)域B對(duì)應(yīng)的區(qū)域BI中，與圖5 (a)的在表面顯現(xiàn)鍍金層的區(qū)域A對(duì)應(yīng)的Al相比，含有更多的Au。此外，在圖5(b)中能夠獲悉，在區(qū)域Dl中幾乎不含Au。具體地說，基于以下關(guān)系式，僅抽提出被檢查對(duì)象物W的Au成分。首先，將被檢查對(duì)象物W的X射線吸收 表示成數(shù)學(xué)式(I)。其中，1表示入射X射線的強(qiáng)度、μ表示質(zhì)量吸收系數(shù)，P表示被檢查對(duì)象物W的密度，t表示被檢查對(duì)象物W的厚度。此外，質(zhì)量吸收系數(shù)μ以μ =f μ (E)表示,在Au的情況,如圖3(a)所示,在Au吸收端具有不連續(xù)且固有的值。也就是說，比吸收端能量值高的高值側(cè)和比之低的低值側(cè)之間的吸收值的差異僅取決于Au元素。I=10EXP (-μ Pt)...(I)此外，這里的質(zhì)量吸收系數(shù)μ、被檢查對(duì)象物W的密度P、被檢查對(duì)象物的厚度t、和Au的質(zhì)量濃度Cau分別如數(shù)學(xué)式(2) 數(shù)學(xué)式(6)所表示的那樣。此外數(shù)學(xué)式中的下標(biāo)i表示被檢查對(duì)象物中含有的Au以外的其它成分元素。此外、μ的左上標(biāo)H表示吸收端能量的高值、上標(biāo)L表示吸收端能量的低值。μ =CAuH μ Au+ Σ Ci11 μ i...(2)μ =CAuL μ Au+ Σ C, μ 1...(3)P =CauPAu+XCiP1...⑷tAu=t- Σ tj...(5)Cau=1-XC1...(6)此外，如果將數(shù)學(xué)式(I)以對(duì)數(shù)表示，則以數(shù)學(xué)式(7)表示。如果在將該數(shù)學(xué)式(7)變形得到的被檢查對(duì)象物W的厚度t的式中使用數(shù)學(xué)式(2) 數(shù)學(xué)式(4)，則Au的厚度tAu以數(shù)學(xué)式(8)表示。能夠通過數(shù)學(xué)式(6)和數(shù)學(xué)式(8)求出Au的質(zhì)量濃度CAu。由此僅將被檢查對(duì)象物W的Au成分抽提出，生成Au抽提X射線圖像？
權(quán)利要求
1.一種X射線檢查裝置，具備:向被檢查對(duì)象物照射90keV以上的X射線的X射線發(fā)生器；檢測從所述被檢查對(duì)象物透過來的X射線的X射線檢測器；以及，基于該X射線檢測器檢測到的X射線信號(hào)來計(jì)測所述被檢查對(duì)象物中含有的金Au的形狀和含量的演算部， 所述X射線檢查裝置的特征在于， 由Au形成的第I濾波器、和由Pt或原子序號(hào)比Pt低的材料形成的第2濾波器分別設(shè)置在所述X射線檢測器與所述被檢查對(duì)象物之間， 所述X射線檢測器，對(duì)從所述X射線發(fā)生器照射出、并從所述被檢查對(duì)象物和所述第I濾波器透過來的X射線、以及從所述X射線發(fā)生器照射出、并從所述被檢查對(duì)象物和所述第2濾波器透過來的X射線分別進(jìn)行檢測， 所述演算部基于所述X射線檢測器檢測到的各X射線信號(hào)來計(jì)測所述被檢查對(duì)象物中含有的Au的形狀和含量。
2.如權(quán)利要求1所述的X射線檢查裝置，其特征在于，具備用于移送所述被檢查對(duì)象物的移送部， 所述X射線檢測器具備第IX射線線陣探測器和第2X射線線陣探測器，所述第IX射線線陣探測器用于檢測從所述移送部移送來的所述被檢查對(duì)象物和所述第I濾波器透過來的X射線，所述第2X射線線陣探測器用于檢測從所述移送部移送來的所述被檢查對(duì)象物和第2濾波器透過來的X射線， 所述演算部，通過基于所述第I和第2X射線線陣探測器檢測到的各X射線信號(hào)進(jìn)行減算處理，從而生成顯示所述被檢查對(duì)象物中含有的Au的形狀和含量的Au抽提X射線圖像。
3.如權(quán)利要求1所述的X射線檢查裝置，其特征在于，具備濾波器調(diào)換機(jī)構(gòu)，其可進(jìn)行切換使得所述第I濾波器和所述第2濾波器中的任一者位于所述X射線檢測器和所述被檢查對(duì)象物之間， 所述X射線檢測器是X射線照相機(jī)，其通過所述濾波器調(diào)換機(jī)構(gòu)分別切換到所述第I濾波器和所述第2濾波器，從而分別接收從所述被檢查對(duì)象物和所述第I濾波器透過來的X射線、和從所述被檢查對(duì)象物和所述第2濾波器透過來的X射線，并拍攝各X射線圖像， 所述演算部，通過在由所述X射線照相機(jī)得到的各X射線圖像間進(jìn)行減算處理，來生成顯示所述被檢查對(duì)象物中含有的Au的形狀和含量的Au抽提X射線圖像。
4.如權(quán)利要求廣3的任一項(xiàng)所述的X射線檢查裝置，其特征在于，具備顯示部，所述顯示部可顯示所述演算部的計(jì)測結(jié)果。
全文摘要
本發(fā)明提供迅速且高精度、非破壞性計(jì)測被檢查對(duì)象物中含金的形狀和含量的X射線檢查裝置。因而提供一種X射線檢查裝置1，具備向被檢查對(duì)象物照射90keV以上的X射線的X射線發(fā)生器4；檢測從被檢查對(duì)象物透過的X射線的X射線檢測器6、7；以及基于該X射線檢測器檢測到的X射線信號(hào)來計(jì)測被檢查對(duì)象物中含金的形狀和含量的演算部8,Au濾波器6和Pt濾波器7分別設(shè)置在X射線檢測器和被檢查對(duì)象物之間,X射線檢測器4對(duì)從X射線發(fā)生器照射出、并從被檢查對(duì)象物和Au濾波器透過來的X射線、以及從X射線發(fā)生器照射出、并從被檢查對(duì)象物和Pt濾波器透過來的X射線分別進(jìn)行檢測，演算部8基于各X射線信號(hào)來計(jì)測被檢查對(duì)象物中含有的Au的形狀和含量。
文檔編號(hào)G01N23/04GK103226111SQ201310004320
公開日2013年7月31日 申請(qǐng)日期2013年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月31日
發(fā)明者細(xì)川好則 申請(qǐng)人:X射線精密有限公司