透射X射線分析裝置及方法制造方法及圖紙

本發明專利技術提供一種透射X射線分析裝置及方法，能夠在使用TDI傳感器檢測試料的透射X射線像之際，容易且大范圍地調節TDI傳感器的累加級數。本透射X射線分析裝置（1）檢測對既定的掃描方向（L）上相對移動的試料（100）的透射X射線像進行檢測，具備：時間延遲積分式的TDI傳感器（14），以2維狀具備多個讀取將由來于透射X射線像的圖像光電轉換而生成的電荷的攝像元件，該TDI傳感器在掃描方向上多級排列線性傳感器（14a~14h），該線性傳感器中攝像元件沿與掃描方向垂直的方向排列，將積累在一個線性傳感器中的電荷轉移到鄰接的下一個線性傳感器；遮蔽裝置（21），配置于TDI傳感器和試料之間，沿掃描方向前進后退而遮蔽入射到TDI傳感器的圖像的一部分；遮蔽裝置位置控制裝置（60），控制遮蔽裝置的位置以遮蔽既定級數的線性傳感器。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種使用時間延遲積分(TDI)式的傳感器而能夠測定試料的透射X射線的透射X射線分析裝置及方法。
技術介紹
以往，X射線透射成像被用于試料中的異物的檢測、元素的濃度不均的檢測。作為這樣的X射線透射成像的方法，為人所知的方法是，將試料的透射X射線通過熒光板等轉換為突光，使用攝像元件(電荷稱合元件；CCD (Charge Coupled Devices))檢測該突光。并且，作為使用CCD進行的檢測方法，有使用將多個攝像元件沿一個方向排列的線性傳感器，對試料進行掃描不斷取得線狀的圖像而得到試料的2維圖像的方法。 然而，當試料在掃描方向的移動速度變快時，線性傳感器的電荷積累時間變短，線性傳感器的靈敏度低時S/N比將會降低。出于這樣的原因，利用將多個線性傳感器沿掃描方向并排，并將積累在一個線性傳感器中的電荷轉移到鄰接的下一個線性傳感器的TDI(Time Delay and Integration :時間延遲積分)傳感器。TDI傳感器中，第I級的線性傳感器中積累的電荷被轉移到第2級的線性傳感器，在第2級的傳感器中，將從第I級的線性傳感器轉移的電荷和自身感光而積累的電荷相加后轉移到第3級的線性傳感器。這樣，各線性傳感器依次相加從前級的線性傳感器轉移來的電荷，轉移到最后級的線性傳感器的累積電荷被輸出。這樣TDI傳感器在級數為T的時候，和單一的線性傳感器相比積累T倍的電荷，在對比度變為T倍的同時噪聲得到減低，在能高速進行測定的同時S/N比提高。另一方面，因為TDI傳感器具有高靈敏度，所以感光光量的變動會在檢測圖像中產生缺陷(artifact :偽影)、用于電荷轉移的垂直轉移時鐘的上升和下降時噪聲重疊的不良。在此，開發有使用電路控制TDI傳感器的累加級數的技術(專利文獻1、2)。此外，根據本專利技術者的調研，將TDI傳感器用于透射X射線分析時有以下問題TDI傳感器的累加級數越多景深則越小，只會在有厚度的試料的深度方向上的一部分上對焦構成像，其以外的部分不能構成像，不能夠把握整體。專利文獻I :日本特開2000-50063號公報； 專利文獻2 :日本特開2010-4105號公報。
技術實現思路
本專利技術要解決的問題 然而，專利文獻1、2中記載的技術使用電路控制TDI傳感器的累加級數，必須通過ASIC等制造具備專用的IC (Integrated Circuit :集成電路)的TDI傳感器,或者變更TDI傳感器的運算軟件，不能夠利用通用的TDI傳感器，因此會提高成本。另外，像專利文獻1、2中記載的技術那樣，累加級數在電路、運算軟件上被設定時，測定者難以對應試料的厚度、種類等自由地調節T累加級數。本專利技術為解決上述問題而做出，其目的在于提供一種能夠容易且大范圍地調節TDI傳感器的累加級數的X射線分析裝置及方法。為達成上述目的，本專利技術的透射X射線分析裝置對既定的掃描方向上相對移動的試料的透射X射線像進行檢測，其中具備時間延遲積分式的TDI傳感器，以2維狀具備多個讀取將由來于所述透射X射線像的圖像光電轉換而生成的電荷的攝像元件，該TDI傳感器在所述掃描方向上多級排列線性傳感器，該線性傳感器中所述攝像元件沿與所述掃描方向垂直的方向排列，將積累在一個線性傳感器中的電荷轉移到鄰接的下一個線性傳感器；遮蔽裝置，配置于所述TDI傳感器和所述試料之間，沿掃描方向前進后退而遮蔽入射到所述TDI傳感器的所述圖像；以及遮蔽裝置位置控制裝置，控制所述遮蔽裝置的位置以遮蔽既定級數的所述線性傳感器。。依據本透射X射線分析裝置，因為通過遮蔽裝置物理調節TDI傳感器的累加級數即可，所以不用制造用電路、運算軟件控制累加級數的專用的TDI傳感器，能夠利用通用的TDI傳感器以降低成本。另外，使用專用的TDI傳感器調節累加級數時，測定者難以自由地調節累加級數，但是本專利技術中因為物理調節遮蔽裝置的移動量即可，所以能夠自由地調節·TDI傳感器的累加級數。另外將TDI傳感器用于透射X射線分析時，有TDI傳感器的累加級數越多景深則越小，只會在有厚度的試料的深度方向上的一部分上對焦構成像，其以外的部分不構成像，不能夠把握整體的問題。因此，本專利技術的透射X射線分析裝置中，因為測定者能夠自由地調節累加級數，所以能夠最大范圍地設定有厚度的試料的對焦范圍。本專利技術的透射X射線分析方法對既定的掃描方向上相對移動的試料的透射X射線像進行檢測，其中使用以2維狀具備多個讀取將由來于所述透射X射線像的圖像光電轉換而生成的電荷的攝像元件的時間延遲積分式的TDI傳感器，將積累在一個線性傳感器中的電荷轉移到鄰接的下一個線性傳感器，用配置于所述TDI傳感器和所述試料之間的遮蔽裝置，遮蔽既定級數的所述線性傳感器，在所述掃描方向上多級排列線性傳感器，該線性傳感器中所述攝像元件沿與所述掃描方向垂直的方向排列。依據本專利技術，使用TDI傳感器檢測試料的透射X射線像之際，能夠容易且大范圍地調節TDI傳感器的累加級數。附圖說明圖I是示出本專利技術的實施方式涉及的透射X射線分析裝置的結構的框 圖2是示出遮蔽板的結構的立體 圖3是示出使用TDI傳感器進行時間延遲積分處理的方法的一例的 圖4是示出將TDI傳感器用于透射X射線分析時，分析對象的深度方向的位置導致景深變小的狀態的 圖5是示出將遮蔽板沿L方向移動而減少進行時間延遲積分的級數，使TDI傳感器的景深變深的方法的圖。具體實施例方式下面，參照附圖說明本專利技術的實施方式。圖I是示出本專利技術的實施方式涉及的透射X射線分析裝置I的結構的框圖。透射X 射線分析裝置 I 具備X 射線源 12 ;TDI (Time Delay and Integration 時間延遲積分)傳感器14 ;配置于TDI傳感器14和試料100之間，將來自試料100的透射X射線12x轉換成突光(可見光圖像)的突光板16 ;配置于突光板16的下方,將入射到TDI傳感器14的可見光圖像的一部分遮蔽的遮蔽板(遮蔽裝置)21 ;使遮蔽板21相對于TDI傳感器14前進后退的遮蔽板移動裝置30 ;控制遮蔽板21的位置的遮蔽裝置位置控制裝置60。在此，X射線源12配置于試料100的下方，X射線從X射線源12向上方放出并透射試料100后，通過熒光板16被轉換成可見光圖像。然后，該圖像能夠被試料100上方的TDI傳感器感光。另外，試料100是例如用于鋰離子電池的正極的Co (cobalt :鈷)酸鋰電極板的連續帶狀物，載置于帶式傳送器(belt conveyor)50上沿掃描方向L (圖I的從左向右方向)移動。而且，X射線源12 —直放出X射線，連續進行移動試料100的X射線分析。 遮蔽裝置位置控制裝置60由計算機構成,包含CPU (Central Processing Unit 中央處理單兀)、ROM (Read Only Memory :只讀存儲器)、RAM (Random Access Memory :隨機存儲器)等，在能夠執行既定的計算機程序的同時，也進行來自X射線源12的X射線的照射、使用TDI傳感器14進行的可見光圖像的感光及輸出處理等整體的處理。另外，透射X射線分析裝置I檢測試料100中的異物101 (例如鐵(Fe))。X射線源12由既定的X射線管球構成。X射線管球是例如將管球內的燈絲(filamen本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種透射X射線分析裝置，對既定的掃描方向上相對移動的試料的透射X射線像進行檢測，其中具備：時間延遲積分式的TDI傳感器，以2維狀具備多個讀取將由來于所述透射X射線像的圖像光電轉換而生成的電荷的攝像元件，該TDI傳感器在所述掃描方向上多級排列線性傳感器，該線性傳感器中所述攝像元件沿與所述掃描方向垂直的方向排列，將積累在一個線性傳感器中的電荷轉移到鄰接的下一個線性傳感器；遮蔽裝置，配置于所述TDI傳感器和所述試料之間，沿掃描方向前進后退而遮蔽入射到所述TDI傳感器的所述圖像的一部分；以及遮蔽裝置位置控制裝置，控制所述遮蔽裝置的位置以遮蔽既定級數的所述線性傳感器。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：的場吉毅，
申請(專利權)人：精工電子納米科技有限公司，
類型：發明
國別省市：