X线装置及构造物的制造方法_2

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应气体G的供应口 26。本实施形态中,调整装置25,例如导入外部空间RP的气体,调整该气体的温度。经调整装置25调整温度的气体G,通过导管26P被送至供应口 26。供应口 26配置成与X线源2的至少一部分方向相对。供应口 26将来自调整装置25的气体G供应至X线源2的至少一部分。
[0087]检测器4,在内部空间SP,较X线源2及桌台3配置在+Z侧。检测器4与X线源2的射出部2E方向相对。检测器4的位置,是固定在既定位置。又,检测器4可以是能移动。桌台3,在内部空间SP中,可在X线源2与检测器4之间移动。检测器4,具有闪烁器部36与接受在闪烁器部36产生的光的受光部37,闪烁器部36具有包含穿透过被测定物S的穿透X线的来自X线源2的X线XL射入的射入面4DP。检测器4的射入面4DP与被支承于桌台3的被测定物S方向相对。射入面4DP是检测器4的X线射入的面。本实施形态中,是从X线源2照射的X线XL、及从X线源2照射并穿透过被测定物S的穿透X线中的至少一方,射入射入面4DP。
[0088]闪烁器部36,包含因被X线XL照射而产生与该X线不同波长的光的闪烁(scintillat1n)物质。受光部37包含光电倍増管。光电倍増管包含藉由光电效果将光能转换为电能的光电管。受光部37,将在闪烁器部36产生的光予以増幅后,转换成电气信号输出。检测器4具有多个闪烁器部36。闪烁器部36,在XY平面内配置多个。闪烁器部36被配置成阵列状。检测器4具有与多个闪烁器部36的各个连接的多个受光部37。检测器4,亦可是将射入的X线不转换成光、而直接转换成电气信号。
[0089]检测装置I的动作是以控制装置9加以控制。控制装置9,是例如控制X线源2的动作、或由检测器4从检测穿透过被测定物S的穿透X线的结果算出被测定物S的形状、或控制桌台3的移动、或控制调整装置25的动作。控制装置9,例如电脑。
[0090]图6是图1的A— A箭头剖视图。图7是检测装置的俯视图。图8是显示检测装置具备的桌台支承体的立体图。图6及图7中所示的符号Zr,代表X线源2的光轴。本实施形态中,光轴Zr与Z轴平行。以下的例中亦同。如图6及图7所示,桌台3被桌台本体3B支承。桌台3,具备用以支承被测定物S的支承机构(亦称物体支承机构)3S ο支承机构3S,是例如采用藉由负压吸附支承对象物体的方式。支承机构3S,并不限定于吸附方式,亦可以是采用例如以构件夹持支承对象物体的方式。桌台3设有支承机构3S,且支承机构3S支承被测定物S的面为支承面3P。本实施形态中,X线源2的光轴是将于X线源2发出的X线的发光点与检测器4具有的多个受光部37的中心加以连结的线。检测器4具有的多个受光部37的中心,在图1中,是X轴方向及Y轴方向的各个中心线相交的点。
[0091]桌台本体3B支承桌台3、且固定于桌台3的安装对象。桌台本体3B,具备用以使桌台3绕与支承面3P正交的轴Yr旋转的旋转驱动装置3D。与桌台3的支承面3P正交的轴Yr,在以下说明中亦适当的称为桌台旋转轴Yr。桌台旋转轴Yr,由于是与Y轴平行的轴,因此桌台3往ΘΥ方向旋转。旋转驱动装置3D,例如具备电动马达,以电动马达的旋转力使桌台3旋转。
[0092]桌台3,具备用以测量桌台3的旋转量(于ΘΥ方向的位置)的旋转编码器10。旋转编码器10,包含例如设于桌台本体3B的标尺构件10S、与设于桌台3检测标尺构件1S的刻度的编码器读头10E。藉由此种构造,旋转编码器10测量桌台3相对桌台本体3B的旋转量。图1所示的控制装置9,例如根据旋转编码器10所测量的桌台3的旋转量,控制旋转驱动装置3D的动作,以控制桌台3的旋转量。
[0093]桌台本体3B安装在第I可动构件11。第I可动构件11,是被安装在基台12的作为引导构件的轨道13R支承。基台12安装在第2可动构件14。第2可动构件14是通过安装在桌台支承体7与第2可动构件14之间的引导机构15,安装于桌台支承体7。如以上所述,桌台3通过桌台本体3B、第I可动构件11、轨道13R、基台12、第2可动构件14与引导机构15,被支承于桌台支承体7。
[0094]如图7所示,基台12,在第I可动构件11侧,具备以既定间隔实质平行的配置的多条(本实施形态中为2条)轨道13R、1312条轨道13R、13R是朝着X轴方向延伸。第I可动构件11被轨道13R、13R引导,沿轨道13R、13R往X轴方向移动。第I可动构件11,被螺旋轴16螺入本身具有的螺帽。螺旋轴16安装在致动器17的输出轴。本实施形态中,致动器17为电动马达。致动器17使螺旋轴16旋转。螺旋轴16,是以被基台12支承的轴承18A、18B支承为可旋转。本实施形态中,螺旋轴16是以本身的轴线与X轴实质平行的方式,被轴承18A、18B支承。
[0095]当致动器17旋转时,螺旋轴16亦旋转。由于螺旋轴16是螺入第I可动构件11所具有的螺帽,因此当螺旋轴16旋转时,第I可动构件11即往X轴方向移动。本实施形态,在第I可动构件11所具有的螺帽与螺旋轴16之间配置有滚珠。亦即,第I可动构件11藉由滚珠螺杆机构往X轴方向移动。此时,如前所述,2条轨道13R、13R引导第I可动构件11往X轴方向的移动。
[0096]第I可动构件11的移动量(X轴方向的位置)以线性编码器19检测。线性编码器19包含编码器读头19E与线性标尺19S。线性标尺19S安装在基台12的第I可动构件11侧。编码器读头19E安装在与第I可动构件11的线性标尺19S相对的位置。线性编码器19,测量第I可动构件11相对基台12在X轴方向的移动量。图1所示的控制装置9,例如根据线性编码器19测量的第I可动构件11的移动量,控制致动器17的动作以控制第I可动构件11的移动量。亦即,控制装置9,根据线性编码器19测量的第I可动构件11的移动量,控制桌台3在X轴方向的移动量。
[0097]如图6及图7所示,安装基台12的第2可动构件14,是通过多(本实施形态中为2个)个引导机构15、15安装、支承于桌台支承体7。引导机构15包含作为引导构件的轨道15R与移动体15M。移动体15M安装于轨道15R,藉由轨道15R,引导往轨道15R延伸方向的移动。藉由此种构造,第2可动构件14可往与桌台3的支承面3P正交的方向移动。轨道15R安装于桌台支承体7 0
[0098]如图6及图8所示,桌台支承体7包含第I构件7A、第2构件7B、与第3构件7C。第I构件7A配置在支承体6的第I侧壁6SA侧。第2构件7B配置在支承体6的第2侧壁6SB侧。第3构件7C,如图8所示,将第I构件7A的第I端部7AT1与第2构件7B的第I端部7BT1加以连结。本实施形态中,第I构件7A、第2构件7B及第3构件7C皆为板状的构件。第I构件7A与第2构件7B,板面彼此方向相对。
[0099]第I构件7A、第2构件7B及第3构件7C,是配置在作为以检测器4检测通过被测定物S的穿透X线的区域的检测区域DR外侧。当以检测器4为基准时,如图6及图7所示,第I构件7A、第2构件7B及第3构件7C是配置在检测器4的射入面4DP的外侧。藉由此种构造,桌台支承体7,由于能避免与检测区域DR的干涉,因此检测装置I的检测区域DR,其整体能有效利用。关于检测区域DR,留待后述。
[0100]本实施形态中,桌台支承体7,是将第I构件7A与第2构件7B与第3构件7C,例如以铸造或锻造等的制造方法制作成一体的构造物。藉此种方式,能容易的制作桌台支承体7。又,以前述制造方法制作成一体的构造物的桌台支承体7,与将第I构件7A与第2构件7B与第3构件7C分别制作成不同的单个零件,并藉螺栓等连结构件加以一体化的情形相较,能提高刚性及强度。又,桌台支承体7,并不排除以铸造或锻造以外的制造方法制作。
[0101]本实施形态中,桌台支承体7与前述支承体6同样的,是以线膨胀系数小的材料(例如不变钢)制作。关于线膨胀系数小的材料已如前述。藉由将桌台支承体7以线膨胀系数小的材料制作,即使在以检测装置I进行被测定物S的形状等的测量时,桌台支承体7周围的温度上升,桌台支承体7亦能抑制因温度导致的尺寸变化。其结果,能将桌台支承体7因热膨胀导致的被测定物S的位置偏移抑制于最小限。因此,检测装置I能将被测定物S的形状等测量精度的降低抑制于最小限。
[0102]2条轨道15R、15R中的I条,是安装在桌台支承体7的第I构件7A的侧部7AS1。另I条轨道15R则安装于桌台支承体7的第2构件7B的侧部7BS1。第I构件7A的侧部7AS1及第2构件7B的侧部7BS1,如图7所示,是X线源2侧的侧部。2条轨道15R、15R,亦可以不是安装在X线源2侧的侧部7ASU7BS1,而是如图7所示的安装在第I构件7A的检测器4侧的侧部7AS2与第2构件7B的检测器4侧的侧部7BS2。
[0103]安装在第I构件7A的轨道15R与安装在第2构件7B的轨道15R,配置成实质平行。2条轨道15R、15R朝向Y轴方向延伸。第2可动构件14,具备安装在各轨道15R、15R而被引导的移动体15M、15M。藉由此种构造,第2可动构件14通过移动体15M、15M被轨道15R、15R引导,沿轨道15R、15R移动于Y轴方向。
[0104]如图6所示,第2可动构件14,是在其本身具有的螺帽中螺入螺旋轴20。螺旋轴20安装在致动器21的输出轴。致动器21及螺旋轴20是在与支承被检测物S的桌台3的支承面3P正交方向平行的使桌台3移动的移动机构。本实施形态中,致动器21为电动马达。致动器21使螺旋轴20旋转。螺旋轴20,是以桌台支承体7、具体而言是藉由被桌台支承体7的第I构件7A支承的轴承22A、22B支承为可旋转。本实施形态中,螺旋轴20,是以本身的轴线与Y轴实质平行的方式被轴承22A、22B支承。
[0105]当致动器21旋转时,螺旋轴20亦旋转。由于螺旋轴20是螺入第2可动构件14所具有的螺帽,因此当螺旋轴20旋转时,第2可动构件14即往Y轴方向移动。本实施形态中,在第2可动构件14所具有的螺帽与螺旋轴20之间配置有滚珠。亦即,第2可动构件14是藉由滚珠螺杆机构往Y轴方向移动。此时,如前所述,2条轨道15R、15R引导第2可动构件14往Y轴方向的移动。
[0106]桌台支承体7具备多个(本实施形态中为2个)线性编码器23A、23B。桌台支承体7具备的线性编码器23A、23B的数量并无限定,可以单数、亦可以是3个以上。第2可动构件14的移动量(Y轴方向的位置)是以线性编码器23A及线性编码器23B中的至少一方加以检测。线性编码器23A,包含编码器读头23AE与作为第I标尺的线性标尺23AS。线性编码器23B,包含编码器读头23BE与作为第2标尺的线性标尺23BS。线性标尺23AS安装在桌台支承体7的第I构件7A的侧部7AS1。线性标尺23BS安装在桌台支承体7的第2构件7B的侧部7BS1。线性标尺23AS亦能用于测量第I构件7A的长度,而线性标尺23BS亦能用于测量第2构件7B的长度。
[0107]编码器读头23AE是在第2可动构件14支承的基台12,安装在与安装于第I构件7A的线性标尺23AS相对的位置。编码器读头23BE是在第2可动构件14支承的基台12,安装在与安装于第2构件7B的线性标尺23BS相对的位置。线性编码器23A、23B是测量基台12及第2可动构件14相对桌台支承体7于Y轴方向的移动量。图1所示的控制装置9,例如是根据线性编码器23A及线性编码器23B中至少一方所测量的基台12及第2可动构件14的移动量,控制致动器21的动作,以控制基台12及第2可动构件14的移动量。亦即,控制装置9是根据线性编码器23A等所测量的基台12及第2可动构件14的移动量,控制桌台3于Y轴方向的移动量。
[0108]本实施形态中,桌台支承体7所具备的2个线性编码器23A、23B中的至少一方,可测量桌台支承体7的第I构件7A及第2构件7B中至少一方在Y轴方向的长度。此场合,线性标尺23AS是用于测量第I构件7A的长度、具体而言是用于测量在Y轴方向的长度,而线性标尺23BS则是用于测量第2构件7B的长度、具体而言是用于测量Y轴方向的长度。本实施形态中,在Y轴方向的长度,是指在与桌台旋转轴Yr平行方向的长度。
[0109]第I构件7A及第2构件7B于Y轴方向的长度,会因桌台3支承的被测定物S的质量而变化。因此,藉测量桌台3支承有被测定物S时第I构件7A及第2构件7B中至少一方于Y轴方向的长度,即能测定被测定物S造成的第I构件7A及第2构件7B于Y轴方向的伸长(朝向支承体6的底部6B的伸长)。控制装置9使致动器21动作,以使桌台3往与支承体6的底部6B相反方向移动2个线性编码器23A、23B中至少一方所测量的前述伸长部分。藉由此方式,由于能修正因桌台3支承的被测定物S的质量引起的第I构件7A及第2构件7B于Y轴方向的伸长,因此可修正因被测定物S本身质量引起的被测定物S于Y轴方向的位置的偏移,控制桌台3于Y轴方向的位置。其结果,检测装置I可抑制被测定物S的形状等的测量精度等的降低。
[0110]在测量第I构件7A及第2构件7B于Y轴方向的长度时,只要2个线性编码器23A、23B中的一方测量第I构件7A或第2构件7B于Y轴方向的长度即可。在测量第I构件7A及第2构件7B于Y轴方向的长度时,藉由两线性编码器23A、23B的使用,可求出桌台3绕Z轴的倾斜(桌台3相对XY平面的倾斜)。控制装置9,藉由使用2个线性编码器23A、23B的测量值,可更正确的求出因被测定物S本身质量引起的被测定物S在Y轴方向的位置偏移,以控制桌台3于Y轴方向的位置。其结果,检测装置I可抑制被测定物S的形状等的测量精度等降低。
[0111]检测基台12于Y方向的位置以控制桌台3于Y轴方向的位置的情形时,亦能藉由2个线性编码器23A、23B双方的使用,求出桌台3绕Z轴的倾斜(桌台3相对XY平面的倾斜)。控制装置9,藉由使用2个线性编码器23A、23B的测量值,可更正确的求出因被测定物S本身质量引起的被测定物S在Y轴方向的位置偏移,以控制桌台3于Y轴方向的位置。其结果,控制装置9更佳的精度控制被测定物S于Y轴方向的位置。如以上所述,检测装置1,最好是能于桌台支承体7的第I构件7A与第2构件7B的各个具备线性编码器23A、23B,由控制装置9根据两者的测量结果控制或修正桌台3于Y轴方向的位置。
[0112]如图6所示,桌台支承体7是通过图1所示的引导装置5的一部分的第I引导装置5A、与同引导装置5的一部分的第2引导装置5B,安装并支承于支承体6。第I引导装置5A,包含作为引导构件的轨道5AR、与被引导于轨道5AR延伸方向的移动体5AM。第2引导装置5B,包含作为引导构件的轨道5BR、与被引导于轨道5BR延伸方向的移动体5BM。
[0113]桌台支承体7,如图8所示,在第I构件7A的与第3构件7C相反侧的第2端部7AT2侧具有第I突缘部7AF,在第2构件7B的与第3构件7C相反侧的第2端部7BT2具有第2突缘部7BF。第I突缘部7AF从第I构件7A的端部7AT2相对第2构件7B朝向相反方向、且往X轴方向突出。第2突缘部7BF从第2构件7B的端部7BT2相对第I构件7A朝向相反方向、且往X轴方向突出。
[0114]将桌台支承体7配置在支承体6的内部空间6SP内时,第I突缘部7AF突出至在与支承体6的底部6B相反侧的第I侧壁6SA的端面6SAT重叠的位置,第2突缘部7BF则突出至在与支承体6的底部6B相反侧的第2侧壁6SB的端面6SBT重叠的位置。第I侧壁6SA的端面6SAT与支承体6的底部6B是由第I侧壁6SA的壁部6SW加以连结。第2侧壁6SB的端面6SBT与支承体6的底部6B是由第2侧壁6SB的壁部6SW加以连结。壁部6SW,是从在底部6B的第I侧壁6SA及第2侧壁6SB侧的作为面的底面6BI起,往实质正交的方向立起。又,肋部6R则是从壁部6SW的壁面起,往与此壁面实质正交的方向立起。
[0115]第I引导装置5A的轨道5AR安装在第I侧壁6SA的端面6SAT。第2引导装置5B的轨道5BR安装在第2侧壁6SB的端面6SBT。如图6及图7所示,第I侧壁6SA的端面6SAT与第2侧壁6SB的端面6SBT是夹着光轴Zr配置。亦即,第I侧壁6SA的端面6SAT与第2侧壁6SB的端面6SBT是配置在光轴Zr的两侧。因此,轨道5AR被安装在第I侧壁6SA的端面6SAT的第I引导装置5A、与轨道5BR被安装在第2侧壁6SB的端面6SBT的第2引导装置5B是配置在光轴Zr的两侧。又,如图6所示,本实施形态中,第I引导装置5A与第2引导装置5B是配置在检测区域DR的外侧。
[0116]第I引导装置5A配置在桌台支承体7的第I突缘部7AF与第I侧壁6SA的端面6SAT之间。第2引导装置5B配置在桌台支承体7的第2突缘部7BF与第2侧壁6SB的端面6SBT之间。第I构件7A及第2构件7B,从第I引导装置5A及第2引导装置5B朝向检测装置I的设置侧、亦即朝向支承体6的底部6B延伸。第3构件7C将第I构件7A及第2构件7B的设置侧、亦即支承体6的底部6B侧加以连结。藉由此种构造,桌台支承体7,在第3构件7C延伸的方向、亦即在从第I构件7A朝向第2构件7B的方向或其相反方向,于2处被支承于支承体6。亦即,桌台支承体7是以两臂构造被安装支承于支承体6。因此,桌台支承体7,与以悬臂方式被支承于支承体6的情形相较,可减小对于荷重的挠曲。桌台支承体7,为支承用以支承被测定物S的桌台3,藉由减小对荷重的桌台支承体7的挠曲,亦可减小被桌台3支承的被测定物S的位置偏移。其结果,检测装置I能抑制检测精度的降低。
[0117]第I引导装置5A的轨道5AR是设置在与第I侧壁6SA的壁部6SW重叠的位置。第2引导装置5B的轨道5BR设置在与第2侧壁6SB的壁部6SW重叠的位置。藉由此种构造,从第I引导装置5A的轨道5AR及第2引导装置5B的轨道5BR传至支承体6的桌台支承体7及桌台3等的荷重,会由第I侧壁6SA及第2侧壁6SB的壁部6SW承受而传至支承体6的底部6B。检测装置I,由于在轨道5AR、5BR与底部6B之间存在壁部6SW,因此可使第I引导装置5A及第2引导装置5B于Y轴方向的位置偏移受到抑制。
[0118]如图6所示,从底部6B的壁部6SW,肋部6R往与该壁面实质正交的方向立起。本实施形态中,底部6B的肋部6R、与第I侧壁6SA的壁部6SW及第2侧壁6SB的壁部6SW,是隔着底部6B的壁部6SW设置在重叠的位置。藉由此种构造,因从第I侧壁6SA的壁部6SW及第2侧壁6SB的壁部6SW传至底部6B的壁部6SW的荷重引起的底部6B的壁部6
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