X射線產生裝置以及x射線產生裝置的控制方法
2023-04-29 01:56:01
X射線產生裝置以及x射線產生裝置的控制方法
【專利摘要】本發明提供一種X射線產生裝置以及X射線產生裝置的控制方法，目的在於不僅放射多個不同能量的X射線而且抑制已生成的X射線的能量的偏差。X射線檢查裝置(10)中所具備的X射線產生裝置(14)通過由粒子加速裝置(20)生成用於產生多個不同能量的X射線的帶電粒子束並對靶(22)照射帶電粒子束從而放射X射線。單一能量控制裝置(40)基於根據由於對靶(22)照射帶電粒子束而在靶(22)中流動的電流的測量值以及從靶(22)放射的X射線的射線量的測量值所求取的每單位靶電流的X射線射線量，按不同能量的X射線的每一個來對粒子加速裝置(20)進行控制。
【專利說明】X射線產生裝置以及X射線產生裝置的控制方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及X射線產生裝置以及X射線產生裝置的控制方法。
【背景技術】
[0002]以往，開發了通過將由粒子加速裝置產生的帶電粒子束照射至作為鑰以及鎢等重金屬的靶來放射X射線的X射線產生裝置。由這樣的X射線產生裝置產生的X射線用於醫療或基於非破壞檢查的圖像診斷或斷層拍攝、以及用於調查結晶構造的衍射等。
[0003]更具體而言，例如，作為以X射線來檢查進出口的走私品檢查或爆炸物等可疑物(檢查對象物)的X射線檢查裝置，為了與各種物質的組分相適應地進行檢查，提出了利用放射多個不同能量的X射線的X射線產生裝置的X射線檢查裝置。這樣的檢查裝置為了檢查低原子數、低密度且透過性高的物質(例如塑料等)，使用較低能量的X射線(約500keV以下)，為了檢查高原子數的物質(例如核物質等)，使用具有photo-neutron (光中子)所產生的高能量的X射線(5?IOMeV左右)。
[0004]在專利文獻I中公開了一種線性加速器，其生成:由能對向為了使電子加速而串聯連接的加速管供應的RF能量進行高速切換的功率分配器或移相器所分配的、能脈衝切換的多個不同能量的X射線。
[0005]先行技術文獻
[0006]專利文獻
[0007]專利文獻1:美國專利申請公開第2008 / 0211431號說明書
【發明內容】
[0008](發明要解決的課題)
[0009]然而，在專利文獻I公開的線性加速器中，儘管能生成多個不同能量的X射線，但未能生成時間上穩定的能量的X射線。其結果，所放射的X射線的能譜成為寬的譜，即，所生成的X射線的能量中發生了偏差。若X射線的能量中發生偏差，則存在針對檢查對象物的檢查精度下降的可能性。
[0010]本發明鑑於這樣的事實而提出，其目的在於，提供一種不僅能放射多個不同能量的X射線而且還能抑制已生成的X射線的能量的偏差的X射線產生裝置以及X射線產生裝置的控制方法。
[0011](用於解決課題的手段)
[0012]為了解決上述課題，本發明的X射線產生裝置以及X射線產生裝置的控制方法採用以下的手段。
[0013]S卩，本發明的第I形態所涉及的X射線產生裝置是用於向檢查對象物照射X射線的X射線產生裝置，具備:粒子加速裝置，其生成用於產生多個不同能量的X射線的帶電粒子束；靶，其通過被照射所述帶電粒子束而放射X射線；電流測量單元，其測量由於對所述靶照射所述帶電粒子束而在所述靶中流動的電流；射線量測量單元，其測量由於對所述靶照射所述帶電粒子束而從所述靶放射的X射線的射線量；以及控制單元，其基於根據所述電流測量單元的測量值以及所述射線量測量單元的測量值所求取的每單位電流的X射線射線量，來按所述不同能量的X射線的每一個控制所述粒子加速裝置。
[0014]根據本發明的第I形態，用於向檢查對象物照射X射線的X射線產生裝置，通過由粒子加速裝置生成用於產生多個不同能量的X射線的帶電粒子束並對靶照射帶電粒子束，從而放射X射線。
[0015]通過多個不同能量的X射線來對檢查對象物進行檢查，能進行與構成檢查對象物的各種物質的組分相適應的檢查。
[0016]另外，通過電流測量單元測量由於對靶照射帶電粒子束而在靶中流動的電流，通過射線量測量單元測量由於對靶照射帶電粒子束而從靶放射的X射線的射線量。
[0017]然後，由控制單元基於根據電流測量單元的測量值以及射線量測量單元的測量值所求取的每單位電流的X射線射線量，按每個不同能量的X射線來控制粒子加速裝置。
[0018]如此，通過將根據靶中流動的電流值以及X射線的射線量值所求取的每單位電流的X射線射線量作為指標，即，控制粒子加速裝置以使每單位電流的X射線射線量恆定，從而即使切換X射線的能量也能高精度地得到期望的X射線的能量。故而，本發明不僅能放射多個不同能量的X射線，還能抑制已生成的X射線的能量的偏差。
[0019]另外，本發明的第I形態所涉及的X射線產生裝置可以將多個不同能量的X射線以給定的時間間隔周期性地反覆向所述檢查對象物進行照射。
[0020]根據本發明的第I形態，能高精度地評價檢查對象物的時間變化。
[0021]另外，本發明的第I形態所涉及的X射線產生裝置可以具備對從所述靶放射且向所述檢查對象物照射的X射線進行阻擋的可開閉的閘，在所述每單位電流的X射線射線量成為了包含預定的目標值的給定的範圍內的情況下，打開所述閘。
[0022]根據本發明的第I形態，由於能抑制將X射線的能量未穩定在一定範圍的X射線向檢查對象物進行照射，因此能提高針對檢查對象物的檢查的精度。
[0023]另外，本發明的第I形態所涉及的X射線產生裝置，可以在所述每單位電流的X射線射線量成為了包含預定的目標值的給定的範圍內的情況下，進行利用了 X射線的所述檢查對象物的檢查。
[0024]根據本發明的第I形態，由於能抑制以X射線的能量未穩定在一定範圍的X射線來檢查檢查對象物，因此能提高針對檢查對象物的檢查的精度。在此所謂的檢查包含:基於在檢查對象物中透過或散射的X射線進行測量的檢查、以及基於對通過將X射線照射至檢查對象物而被釋放的中子進行測量的檢查。
[0025]另外，關於本發明的第I形態所涉及的X射線產生裝置，可以是所述目標值以及所述給定的範圍能按多個不同能量的X射線的每一個來進行設定。
[0026]根據本發明的第I形態，由於每單位電流的X射線射線量的目標值以及該目標值的範圍能按多個不同能量的X射線的每一個來進行設定，因此能按X射線的每個能量來調整其精度，從而X射線產生裝置的控制的自由度得以提高。
[0027]另外，關於本發明的第I形態所涉及的X射線產生裝置，可以是所述目標值和所述給定的範圍、以及對所述檢查對象物進行反覆檢查的情況下的周期能根據所述檢查對象物來進行設定。[0028]根據本發明的第I形態，由於每單位電流的X射線射線量的目標值和該目標值的範圍、以及對檢查對象物進行反覆檢查的情況下的周期能根據檢查對象物來進行設定，因此能高精度地檢查檢查對象物。
[0029]另外，本發明的第I形態所涉及的X射線產生裝置可以構成為:所述控制裝置基於所述每單位電流的X射線射線量來對所述粒子加速裝置進行反饋控制。
[0030]根據上述構成，由於基於每單位電流的X射線射線量來對粒子加速裝置進行反饋控制，因此能進一步抑制已生成的X射線的能量的偏差。
[0031]另外，在上述構成中，可以是所述反饋控制是連續地或每隔給定的時間間隔地進行的。
[0032]由此，由於反饋控制是連續地或每隔給定的時間間隔地進行的，因此能進一步抑制因粒子加速裝置的連續使用時間過長所引起的已生成的X射線的能量的偏差。
[0033]另外，關於本發明的第I形態所涉及的X射線產生裝置，可以是所述控制裝置根據多個不同能量的X射線而具備多個，並根據X射線的能量而被切換。
[0034]根據本發明的第I形態，由於根據多個不同能量的X射線來切換控制裝置，因此能根據X射線的能量來進行適當的X射線的能量的控制。
[0035]另一方面，本發明的第2形態所涉及的X射線產生裝置的控制方法是一種用於向檢查對象物照射X射線的X射線產生裝置的控制方法，該X射線產生裝置具備粒子加速裝置和靶，所述粒子加速裝置生成用於產生多個不同能量的X射線的帶電粒子束，所述靶通過被照射所述帶電粒子束而放射X射線，在所述X射線產生裝置的控制方法中，基於根據由於對所述靶照射所述帶電粒子束而在所述靶中流動的電流的測量值以及從所述靶放射的X射線的射線量的測量值所求取的每單位電流的X射線射線量，按所述不同能量的X射線的每一個來控制所述粒子加速裝置。
[0036](發明效果)
[0037]根據本發明，具有不僅能放射多個不同能量的X射線而且能抑制已生成的X射線的能量的偏差的卓越的效果。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0038]圖1是本發明的第I實施方式所涉及的X射線檢查裝置的構成圖。
[0039]圖2是表示本發明的第I實施方式所涉及的X射線檢查處理的流程的流程圖。
[0040]圖3是在本發明的第I實施方式所涉及的X射線檢查裝置中測量出的X射線譜的例子。
[0041]圖4是對於本發明的第I實施方式所涉及的多個不同能量的X射線使能量的精度不同的情況下的X射線譜的例子。
[0042]圖5是本發明的第I實施方式所涉及的脈衝X射線的反覆照射的例子。
[0043]圖6是表示本發明的第2實施方式所涉及的X射線檢查處理的流程的流程圖。
[0044]圖7是本發明的第3實施方式所涉及的X射線檢查裝置的構成圖。
【具體實施方式】
[0045]以下，參照附圖來說明本發明所涉及的X射線產生裝置以及X射線產生裝置的控制方法的一實施方式。
[0046]〔第I實施方式〕
[0047]以下，說明本發明的第I實施方式。
[0048]圖1是本第I實施方式所涉及的X射線檢查裝置10的構成圖。
[0049]本第I實施方式所涉及的X射線檢查裝置10通過具備向檢查對象物12照射X射線的X射線產生裝置14、以及對在檢查對象物12中透過、散射的X射線或通過將X射線照射至檢查對象物12而釋放的中子(光中子)進行測量的放射線測量部16，來檢查檢查對象物12。光中子是通過高能量的X射線與原子的光核反應而釋放的中子。
[0050]檢查對象物12不特別限定，例如可以是以生物或飛機所運送的行李等。另外，檢查對象物12的大小也不作限定，例如若是行李，則可以是手提行李左右的大小至貨櫃左右的大小。
[0051]在本第I實施方式中，設檢查對象物12在由帶狀傳輸機進行移動的同時被照射X射線來被檢查。
[0052]X射線產生裝置14具備:生成用於產生多個不同能量的X射線的帶電粒子束的粒子加速裝置20 (在本第I實施方式中為線性加速器)；通過被照射帶電粒子束來放射X射線的靶22 ;測量由於對靶22照射帶電粒子束而在靶22中流動的電流的電流測量部24 ;測量由於對靶22照射帶電粒子束而從靶22放射的X射線的射線量的射線量測量部26 ;以及對從靶22放射且向檢查對象物12照射的X射線進行阻擋的可開閉的X射線閘28。
[0053]粒子加速裝置20通過從加速管用電源30經由循環管(未圖示)或波導管(未圖示)而向帶電粒子加速管32供應電磁波，來對由帶電粒子源34生成的帶電粒子進行加速。在使用RF加速管作為帶電粒子加速管32的情況下，使用速調管、磁控管等作為加速管用電源30。
[0054]另外，作為帶電粒子，使用電子或負離子的負電荷粒子(例如碳)或作為正離子的正電荷粒子(例如質子)。X射線產生裝置14具備用於生成帶電粒子的粒子射線源用電源36。
[0055]粒子射線源用電源36在將帶電粒子設為電子的情況下，作為用於加熱絲體的電源、或用於對用於提取電子束的電極施加電壓的電源被使用，在將帶電粒子設為負離子或正離子的情況下，作為用於使經離子化的氣體等被等離子化的電源、或用於對用於提取離子束的電極施加電壓的電源被使用。
[0056]本實施方式所涉及的粒子加速裝置20作為一例，採用電子束作為帶電粒子束。
[0057]進而，X射線產生裝置14具備能量切換裝置38以及單一能量控制裝置40A、40B、40C。
[0058]能量切換裝置38根據所產生的X射線的能量，將用於切換帶電粒子束的能量的切換指示信號向單一能量控制裝置40A、40B、40C進行發送。本第I實施方式所涉及的X射線產生裝置14作為一例，產生3種能量(在本第I實施方式中為0.5MeV、6MeV、9MeV)的X射線。故而，單一能量控制裝置40A、40B、40C分別成為0.5MeV用、6MeV用、以及9MeV用。如此，X射線產生裝置14能選擇性地將低能量至高能量的X射線向檢查對象物12進行照射，因此能通過X射線檢查來判別從塑料等的低原子數、低密度且透過性高的物質到鈾或鈽等核物質等的高原子數的物質。[0059]在以下的說明中，在區分各單一能量控制裝置40的情況下，對符號的末尾賦予A?B的任一者，在不區分各單一能量控制裝置40的情況下，省略A?B。
[0060]然後，與從能量切換裝置38發送的切換指示信號相應的單一能量控制裝置40通過對從加速管用電源30以及粒子射線源用電源36輸出的電力進行控制，來控制粒子加速裝置20。另外，單一能量控制裝置40A、40B、40C還控制X射線閘28的開閉。
[0061]靶22例如是鑰以及鎢等重金屬，射線量測量部26例如是透過型射線量計。
[0062]進而，放射線測量部16在檢查對象物12的周圍配置有多個，是對X射線或中子進行測量的測量裝置。表示放射線測量部16的測量結果的測量數據被發送至診斷裝置42。
[0063]診斷裝置42基於從放射線測量部16發送的測量數據，來進行構成檢查對象物12的組分的鑑定、檢查對象物12的時間變化、以及空間分布評價等的檢查評價。
[0064]另外，X射線檢查裝置10具備掌管X射線檢查裝置10整體的控制的控制器44。控制器44不僅對加速管用電源30和粒子射線源用電源36、以及診斷裝置42的啟動以及停止進行控制，而且還向能量切換裝置38發送表示由X射線產生裝置14產生的X射線的能量的信號。另外，從單一能量控制裝置40接收表示粒子加速裝置20的控制狀態的信息。
[0065]圖2是表示本第I實施方式所涉及的X射線檢查處理的流程的流程圖(控制算法)。
[0066]首先，在步驟100中，由控制器44選定要向檢查對象物12照射的X射線的能量。
[0067]在下一步驟102中，選定與由能量切換裝置38選出的X射線的能量相應的單一能量控制裝置40A、40B、40C的任一者。並且，按各X射線的每個能量，設定根據電流測量部24的測量值(以下稱為「靶電流值」`)以及射線量測量部26的測量值(以下稱為「射線量值」)所求取的每單位靶電流的X射線射線量P的控制目標值A以及控制目標值A的控制範圍A。
[0068]關於控制目標值A，例如，由於存在X射線的能量越高，另外金屬靶物質的原子序數越大，則從電子射線到X射線的變換效率越高的趨勢，因此將控制目標值A設定得越高。另一方面，關於控制範圍A，控制範圍A越小，則使所產生的X射線的能量變動幅度越窄，從而能使X射線能量精度得以提高。
[0069]進而，控制目標值A以及控制範圍A還能根據檢查對象物12來進行設定。例如，能根據檢查對象物12的質量數或密度、空間解析度、密度(質量)解析度、基於帶狀傳輸機的移動速度、檢查處理頻度等，來設定控制目標值A以及控制範圍A。更詳細地說，在粗略分析構成檢查對象物12的物質的原子數或密度的情況下，或高速地檢查眾多的檢查對象物12的情況下，將控制範圍A設定得大。反之，在更精密地分析構成檢查對象物12的物質的原子數或密度的情況下，將控制範圍△設定得小。
[0070]控制目標值A以及控制範圍A既可以通過X射線檢查裝置10的操作者所執行的輸入來進行設定，也可以通過讀出預先所存儲的控制目標值A以及控制範圍A來進行設定。
[0071 ] 在下一步驟104中，通過由控制器44開始加速管用電源30以及粒子射線源用電源36所執行的電力(電壓以及電流)的輸出，來加速帶電粒子，並開始X射線產生裝置14所執行的X射線的生成。在步驟104中，X射線閘28被關閉，從靶22放射的X射線不會照射至檢查對象物12。[0072]在下一步驟106中，判定每單位靶電流的X射線射線量P是否在控制目標值A土控制範圍△內成為了恆定值，在成為了肯定判定的情況下，轉移至步驟110。
[0073]另一方面，在步驟106中成為了否定判定的情況下，轉移至步驟108，由單一能量控制裝置40控制由加速管用電源30以及粒子射線源用電源36輸出的電力，以使每單位靶電流的X射線射線量P在控制目標值A土控制範圍△內成為恆定值。即，基於每單位靶電流的X射線射線量P，對粒子加速裝置20進行反饋控制。
[0074]通過將表示由靶22測量出的靶電流值以及由射線量測量部26測量出的射線量值的測量數據經由能量切換裝置38發送至單一能量控制裝置40，從而單一能量控制裝置40判定每單位靶電流的X射線射線量P是否在控制目標值A土控制範圍△內成為了恆定值。
[0075]在此，作為使控制量即每單位靶電流的X射線射線量P在控制目標值A土控制範圍A內恆定那樣的、加速管用電源30的反饋控制，有下述(I)?(3)那樣的方法。
[0076](I)對速調管等的RF電源進行反饋控制，來更新對帶電粒子加速管32供應的高頻電力的脈衝的輸出電力。
[0077](2)對速調管等的R·F電源進行反饋控制，來更新對帶電粒子加速管32供應的高頻電力的脈衝的脈衝寬度。
[0078](3)對速調管等的RF電源進行反饋控制，來更新對帶電粒子加速管32供應的高頻電力的脈衝的輸出電力和脈衝的脈衝寬度的兩者。
[0079]另外，作為使控制量即每單位靶電流的X射線射線量P在控制目標值A土控制範圍A內恆定那樣的、粒子射線源用電源36 (在本第I實施方式中粒子射線源為電子槍)的反饋控制，有下述(4)?(6)那樣的方法。
[0080](4)更新對電子槍的陰極供應的電力。
[0081](5)更新對電子槍的柵極施加的電壓。
[0082](6)更新對電子槍的陰極供應的電力和對柵極施加的電壓的兩者。
[0083]另一方面，在粒子射線源為離子源的情況下，有下述(7)?(9)那樣的方法。
[0084](7)更新對離子源的放電等離子生成電源供應的電力。
[0085](8)更新對離子源的柵極施加的電壓。
[0086](9)更新對離子源的放電等離子生成電源供應的電力和對柵極施加的電壓的兩者。
[0087]在此，在X射線產生裝置不具備能量切換裝置38以及單一能量控制裝置40的情況下，關於粒子加速裝置的帶電粒子的能量，通過功率分配器或移相器對所施加的RF電力調整電力分配來調整，或組合多個帶電粒子加速管來產生，或對一部分濾波後來產生，因此對於X射線的每個能量而言適當的粒子加速裝置，即X射線的能量的控制變得困難。
[0088]但像本第I實施方式所涉及的X射線產生裝置14那樣，通過具備能量切換裝置38，來按X射線的每個能量選定單一能量控制裝置40，因此能進行對於所選定的X射線的每個能量而言適當的X射線的能量的控制。
[0089]在步驟110中，通過打開X射線閘28，來對檢查對象物12照射X射線。
[0090]如此，通過在進行控制使得每單位靶電流的X射線射線量P在控制目標值A土控制範圍△內成為恆定值後，打開X射線閘28來對檢查對象物12照射X射線，能抑制X射線的能量未穩定為一定範圍的X射線被照射至檢查對象物12，因此能提高針對檢查對象物12的檢查的精度。
[0091]在下一步驟112中，進行放射線測量部16所執行的測量。
[0092]如此，通過在進行控制使得每單位靶電流的X射線射線量P在控制目標值A土控制範圍△內成為恆定值後，進行放射線測量部16所執行的測量，能抑制通過X射線的能量未穩定在一定範圍的X射線來檢查檢查對象物12，因此能提高針對檢查對象物12的檢查的精度。
[0093]在步驟114中，放射線測量部16的測量數據被發送至診斷裝置42，由診斷裝置42進行與X射線的能量相應的檢查評價，並存儲檢查評價結果。
[0094]在下一步驟116中，判定所需的全部能量(0.5MeV.6MeV.9MeV)的測量是否已結束，在成為了肯定判 定的情況下，轉移至步驟118，在成為了否定判定的情況下，返回至步驟100，新選定未執行的X射線的能量。
[0095]在下一步驟118中，判定全部的檢查評價是否已結束，在成為了肯定判定的情況下，結束本處理，在成為了否定判定的情況下，返回至步驟100，新選定用於進行未執行的評價的X射線的能量。
[0096]圖3是在本第I實施方式所涉及的X射線檢查裝置10中測量出的X射線譜的例子。圖3的橫軸表示X射線的能量，縱軸表示X射線的射線量。
[0097]如圖3所示，通過按各X射線的每個能量來控制粒子加速裝置20使得每單位靶電流的X射線射線量P在控制目標值A土控制範圍△內成為恆定值，從而例如X射線的譜寬度成為0.02?0.1MeV,能進行抑制了 X射線的能量的偏差的、能量的精度高的穩定控制。
[0098]另外，本第I實施方式所涉及的X射線產生裝置14具備能量切換裝置38以及單一能量控制裝置40，並按X射線的能量的每一個來進行控制，因此例如能根據檢查對象物12或檢查的頻度等來區分使用需要能量的精度高的X射線(例如6MeV、9MeV)、以及能量的精度可以不高的X射線(例如0.5MeV)。為了進行這樣的區分使用，對於需要精度高的X射線的能量，將控制範圍△設定得小，對於精度可以不高的X射線的能量，將控制範圍A設定得大。
[0099]圖4是對於多個不同能量的X射線使能量的精度不同的情況下X射線譜的例子。圖4是將能量為0.5MeV的X射線較之於其他的能量的X射線使控制範圍A更小所產生的例子。由此，本第I實施方式所涉及的X射線產生裝置14能重點取入僅需要的控制，從而控制的自由度得以提高。
[0100]本第I實施方式所涉及的X射線檢查裝置10將多個不同能量的X射線以給定的時間間隔周期性地反覆向檢查對象物12進行照射，即，將多個不同能量的X射線以脈衝方式向檢查對象物12反覆照射。
[0101]圖5是脈衝X射線的反覆照射的例子。各X射線脈衝的時間間隔例如為幾十?幾百ms左右，照射反覆周期T設為幾百ms?幾秒左右。如此，通過周期性地反覆照射各能量的脈衝X射線，能評價檢查對象物12的時間變化。
[0102]如上所述，本第I實施方式所涉及的X射線產生裝置14即使進行X射線的能量的切換，也能抑制X射線的能量的偏差，因此能高精度地進行基於這樣的脈衝X射線的反覆照射的檢查對象物12的時間變化的評價。
[0103]進而，照射反覆周期T能根據檢查對象物12進行設定。例如，在檢查對象物12的移動速度快的情況下，需要短的時間刻度下的處理，因此將照射反覆周期T設定得短。另一方面，在檢查對象物12的移動速度慢的情況下，需要長的時間刻度下的處理，因此將照射反覆周期T設定得長。照射反覆周期T越長，則檢查精度越高，因此可以根據重要度高的檢查對象物12來延長照射反覆周期T。
[0104]另外，在檢查對象物12的檢查處理的頻度短的情況下，需要短的時間刻度下的處理，因此將反覆周期T設定得短，在檢查對象物12的檢查處理的頻度長的情況下，需要長的時間刻度下的處理，因此將反覆周期T設定得長。
[0105]另外，X射線產生裝置14，特別是粒子加速裝置20例如存在因連續使用時間變長所引起的帶電粒子束的能量變化的情況。其理由是，基於例如自身產生的熱所帶來的膨脹，用於帶電粒子的加速的電極間的距離等會變化。在這樣的情況下，存在在所生成的X射線的能量中發生偏差的可能性。另外，還存在基於其他的原因而在所生成的X射線的能量中發生偏差的可能性。
[0106]故而，上述的反饋控制不僅可以在針對檢查對象物12的檢查的開始前進行，還可以連續地或每隔給定的時間間隔進行。由此，即使在對檢查對象物12照射了 X射線的狀態下，也能使每單位靶電流的X射線射線量P始終在控制目標值A土控制範圍△內為恆定值，因此能提高針對檢查對象物12的檢查的精度。
[0107]如以上說明，本第I實施方式所涉及的X射線檢查裝置10中所具備的X射線產生裝置14，通過由粒子加速裝置20生成用於產生多個不同能量的X射線的帶電粒子束並對靶22照射帶電粒子束，從而放射X射線。然後，單一能量控制裝置40基於根據由於對靶22照射帶電粒子束而在靶22中流動的電流的測量值以及從靶22放射的X射線的射線量的測量值所求取的每單位靶電流的X射線射線量，按每個不同能量的X射線來控制粒子加速裝置20。
`[0108]因此，本第I實施方式所涉及的X射線產生裝置14不僅能放射多個不同能量的X射線，而且能抑制已生成的X射線的能量的偏差。
[0109]〔第2實施方式〕
[0110]以下，說明本發明的第2實施方式。
[0111]本第2實施方式所涉及的X射線檢查裝置10的構成與圖1所示的第I實施方式所涉及的X射線檢查裝置10的構成相同故省略說明，但本第2實施方式所涉及的X射線檢查裝置10使X射線閘28不動作或不具備X射線閘28。
[0112]圖6是表示本第2實施方式所涉及的X射線檢查處理的流程的流程圖(控制算法)。針對圖6中與圖2相同的步驟賦予與圖2相同的符號，並省略其說明的一部分或全部。
[0113]在步驟106中，判定每單位靶電流的X射線射線量P是否在控制目標值A土控制範圍△內成為了恆定值，在成為了肯定判定的情況下，轉移至步驟200。
[0114]在步驟200中，從單一能量控制裝置40向控制器44發送表示X射線的控制已完成的控制完成信號。
[0115]在下一步驟202中，從控制器44向診斷裝置42發送指示X射線的測量的開始的開始指示信號，並轉移至步驟112。
[0116]在步驟112中，進行放射線測量部16所執行的測量。[0117]如以上說明，在本第2實施方式中，在每單位靶電流的X射線射線量P在控制目標值A土控制範圍A內成為了恆定值的情況下，從控制器44向診斷裝置42發送指示X射線的測量的開始的開始指示信號，因此不需要阻擋向檢查對象物12照射X射線的X射線閘28。
[0118]〔第3實施方式〕
[0119]以下，說明本發明的第3實施方式。
[0120]圖7表示本第3實施方式所涉及的X射線檢查裝置10的構成。針對圖7中與圖1相同的構成部分賦予與圖1相同的符號，並省略其說明。
[0121]本第3實施方式所涉及的X射線檢查裝置10不僅按X射線的每個能量具備粒子加速裝置20A、20B、20C，而且還按粒子加速裝置20A、20B、20C的每一個具備加速管用電源30A、30B、30C和粒子射線源用電源36A、36B、36C、以及靶22A、22B、22C和X射線閘28A、28B、28C。
[0122]由此，不需要在每次切換X射線的能量時調整加速管用電源30以及粒子射線源用電源36。
[0123]另外，通過由粒子加速裝置20A、20B、20C始終生成帶電粒子束，從而釋放多個不同能量的X射線。故而，通過開閉X射線的每個能量的X射線閘28A、28B、28C，能選擇X射線向移動來的檢查對象物12的照射，從而能進一步縮短檢查對象物12的檢查時間。
[0124]以上，儘管使用上述各實施方式說明了本發明，但本發明的技術的範圍不限於上述實施方式中記載的範圍。能在不脫離發明的主旨的範圍內對上述各實施方式施加多種變更或改良，施加了該變更或改良後的形態也包含在本發明的技術的範圍內。
[0125]例如，儘管在上述各實施方式中說明了能將X射線的能量在3種類間切換的形態，但本發明不限於此，還可以設為能將X射線的能量在2種類或4種類以上間切換的形態。
[0126]另外，儘管在上述各實施方式中說明了按X射線的每個能量而具備單一能量控制裝置40的形態，但本發明不限於此，還可以是如下形態:對於多個能量具備一個能量控制裝置，根據多個不同能量的X射線的每一個，該能量控制裝置對從加速管用電源30以及粒子射線源用電源36輸出的電力進行調整。
[0127]另外，儘管在上述各實施方式中說明了將射線量測量部26設為透過型的形態，但本發明不限於此，可以設為如下形態:將射線量測量部26設為非透過型，且兼用作X射線閘28的功能。
[0128]另外，儘管在上述各實施方式中說明了使用線性加速器作為粒子加速裝置的形態，但本發明不限於此，還可以是使用靜電加速器或圓形加速器等其他的粒子加速裝置作為粒子加速裝置的形態。
[0129]另外，粒子加速裝置可以具備對加速後的帶電粒子束的能量進行辨別的能量辨別器。由此，向祀22進行照射的帶電粒子束的能量的精度被進一步提聞，因此能進一步提聞所生成的X射線的能量的精度。
[0130]另外，上述各實施方式中說明的X射線檢查處理的流程也只是一例，可以在不脫離本發明的主旨的範圍內刪除不需要的步驟，或追加新的步驟，或更換處理順序。
[0131]例如，在打開X射線閘28來對檢查對象物12照射了 X射線時，每單位靶電流的X射線射線量P偏離了控制目標值A土控制範圍A的情況下，可以將通過關閉X射線閘28來停止對檢查對象物12的X射線的照射的步驟追加到X射線檢查處理中。
[0132]符號說明
[0133]10 X射線檢查裝置
[0134]12檢查對象物
[0135]14 X射線產生裝置
[0136]16 X射線測量部
[0137]20粒子加速裝置
[0138]22 靶
[0139]24電流測量部
[0140]26射線量測量部
[0141]28 X射線閘
[0142]40單一能量控制裝置
【權利要求】
1.一種X射線產生裝置，用於向檢查對象物照射X射線， 所述X射線產生裝置具備: 粒子加速裝置，其生成用於產生多個不同能量的X射線的帶電粒子束； 靶，其通過被照射所述帶電粒子束而放射X射線； 電流測量單元，其測量由於對所述靶照射所述帶電粒子束而在所述靶中流動的電流；射線量測量單元，其測量由於對所述靶照射所述帶電粒子束而從所述靶放射的X射線的射線量；以及 控制單元，其基於根據所述電流測量單元的測量值以及所述射線量測量單元的測量值所求取的每單位電流的X射線射線量，來按所述不同能量的X射線的每一個控制所述粒子加速裝置。
2.根據權利要求1所述的X射線產生裝置，其中， 將多個不同能量的X射線以給定的時間間隔周期性地反覆向所述檢查對象物進行照射。
3.根據權利要求1或2所述的X射線產生裝置，其中， 具備對從所述靶放射且向所述檢查對象物照射的X射線進行阻擋的可開閉的閘，在所述每單位電流的X射線射線量成為了包含預定的目標值的給定的範圍內的情況下，打開所述閘。
4.根據權利要求1?3中任一項所述的X射線產生裝置，其中， 在所述每單位電流的X射線射線量成為了包含預定的目標值的給定的範圍內的情況下，進行利用了 X射線的所述檢查對象物的檢查。
5.根據權利要求3或4所述的X射線產生裝置，其中， 所述目標值以及所述給定的範圍能按多個不同能量的X射線的每一個來進行設定。
6.根據權利要求3?5中任一項所述的X射線產生裝置，其中， 所述目標值和所述給定的範圍、以及對所述檢查對象物進行反覆檢查的情況下的周期能根據所述檢查對象物來進行設定。
7.根據權利要求1?6中任一項所述的X射線產生裝置，其中， 所述控制裝置基於所述每單位電流的X射線射線量來對所述粒子加速裝置進行反饋控制。
8.根據權利要求7所述的X射線產生裝置，其中， 所述反饋控制是連續地或每隔給定的時間間隔地進行的。
9.根據權利要求1?8中任一項所述的X射線產生裝置，其中， 所述控制裝置根據多個不同能量的X射線而具備多個，並根據X射線的能量而被切換。
10.一種X射線產生裝置的控制方法，所述X射線產生裝置用於向檢查對象物照射X射線，具備粒子加速裝置和靶，所述粒子加速裝置生成用於產生多個不同能量的X射線的帶電粒子束，所述靶通過被照射所述帶電粒子束而放射X射線， 在所述X射線產生裝置的控制方法中， 基於根據由於對所述靶照射所述帶電粒子束而在所述靶中流動的電流的測量值以及從所述靶放射的X射線的射線量的測量值所求取的每單位電流的X射線射線量，按所述不同能量的X射線的每一個來控制所述粒子加速裝置。
【文檔編號】H05G2/00GK103430631SQ201180069210
【公開日】2013年12月4日 申請日期:2011年12月26日 優先權日:2011年3月29日
【發明者】青井辰史, 神納祐一郎, 尾木靖夫, 渡部聰, 重岡伸之 申請人:三菱重工業株式會社