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JP2013113798A - X-ray apparatus, x-ray irradiation method, and method for manufacturing structure - Google Patents

X-ray apparatus, x-ray irradiation method, and method for manufacturing structure Download PDF

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JP2013113798A
JP2013113798A JP2011262561A JP2011262561A JP2013113798A JP 2013113798 A JP2013113798 A JP 2013113798A JP 2011262561 A JP2011262561 A JP 2011262561A JP 2011262561 A JP2011262561 A JP 2011262561A JP 2013113798 A JP2013113798 A JP 2013113798A
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Japan
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stage
ray source
ray
rays
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JP2011262561A
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Japanese (ja)
Inventor
Takashi Watabe
貴志 渡部
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Publication date
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Abstract


【課題】検出精度の低下を抑制できるX線装置を提供する。
【解決手段】X線装置は、物体にX線を照射して物体を通過した透過X線を検出する。X線装置は、第1空間を形成するチャンバ部材と、第1空間に配置され、物体にX線を照射するX線源と、第1空間に配置され、物体を保持するステージと、X線源から射出され、物体を通過した透過X線の少なくとも一部を検出する検出器と、第1空間に配置され、X線源及びステージを支持する支持部材と、を備える。
【選択図】図1

An X-ray apparatus capable of suppressing a decrease in detection accuracy is provided.
An X-ray apparatus detects X-rays transmitted through an object by irradiating the object with X-rays. The X-ray apparatus includes a chamber member that forms a first space, an X-ray source that is disposed in the first space and irradiates an object with X-rays, a stage that is disposed in the first space and holds the object, and an X-ray A detector that detects at least part of transmitted X-rays emitted from the source and passed through the object, and a support member that is disposed in the first space and supports the X-ray source and the stage.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、X線装置、X線照射方法、及び構造物の製造方法に関する。   The present invention relates to an X-ray apparatus, an X-ray irradiation method, and a structure manufacturing method.

物体の内部の情報を非破壊で取得する装置として、例えば下記特許文献に開示されているような、物体にX線を照射するX線源を有し、その物体を透過した透過X線を検出する検出器を備えるX線装置が知られている。   As a device that acquires information inside an object non-destructively, for example, it has an X-ray source that irradiates an object with X-rays as disclosed in the following patent document, and detects transmitted X-rays transmitted through the object. An X-ray apparatus including a detector that performs the above-described process is known.

米国特許出願公開第2009/0268869号明細書US Patent Application Publication No. 2009/0268869

X線装置において、例えばX線源と物体との相対位置の変化により、透過X線の検出精度が低下する可能性がある。   In the X-ray apparatus, there is a possibility that the detection accuracy of transmitted X-rays may decrease due to, for example, a change in the relative position between the X-ray source and the object.

本発明の態様は、検出精度の低下を抑制できるX線装置、X線照射方法、及び構造物の製造方法を提供することを目的とする。   An object of an aspect of the present invention is to provide an X-ray apparatus, an X-ray irradiation method, and a structure manufacturing method that can suppress a decrease in detection accuracy.

本発明の第1の態様に従えば、物体にX線を照射して物体を通過した透過X線を検出するX線装置であって、第1空間を形成するチャンバ部材と、第1空間に配置され、物体にX線を照射するX線源と、第1空間に配置され、物体を保持するステージと、X線源から射出され、物体を通過した透過X線の少なくとも一部を検出する検出器と、第1空間に配置され、X線源及びステージを支持する支持部材と、を備えるX線装置が提供される。   According to a first aspect of the present invention, there is provided an X-ray apparatus that detects X-rays transmitted through an object by irradiating the object with X-rays, the chamber member forming the first space, and the first space An X-ray source arranged to irradiate the object with X-rays, a stage arranged in the first space and holding the object, and at least part of transmitted X-rays emitted from the X-ray source and passing through the object are detected. An X-ray apparatus is provided that includes a detector and a support member that is disposed in a first space and supports an X-ray source and a stage.

本発明の第2の態様に従えば、第1空間を形成するチャンバ部材内に配置されるX線源、及びX線源からのX線が照射される測定物を保持するステージを、支持部材で支持することと、X線源からのX線を測定物に照射することと、測定物を通過した透過X線を検出器で検出することと、を含むX線照射方法が提供される。   According to the second aspect of the present invention, an X-ray source disposed in a chamber member that forms the first space, and a stage that holds a measurement object irradiated with X-rays from the X-ray source are provided as a support member. Are provided, an X-ray irradiation method including irradiating a measurement object with X-rays from an X-ray source and detecting transmitted X-rays that have passed through the measurement object with a detector.

本発明の第3の態様に従えば、構造物の形状に関する設計情報を作製する設計工程と、設計情報に基づいて構造物を作成する成形工程と、作製された構造物の形状を第2の態様のX線照射方法を用いて計測する工程と、測定工程で得られた形状情報と、設計情報とを比較する検査工程と、を含む構造物の製造方法が提供される。   According to the third aspect of the present invention, the design process for creating the design information related to the shape of the structure, the molding process for creating the structure based on the design information, and the shape of the produced structure are the second. There is provided a method for manufacturing a structure including a step of measuring using the X-ray irradiation method of the aspect, and an inspection step of comparing shape information obtained in the measurement step with design information.

本発明の態様によれば、検出精度の低下を抑制できる。   According to the aspect of the present invention, it is possible to suppress a decrease in detection accuracy.

第1実施形態に係るX線装置の一例を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram illustrating an example of an X-ray apparatus according to a first embodiment. 第1実施形態に係るX線装置の一部を示す平面図である。It is a top view which shows a part of X-ray apparatus which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係るX線源の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the X-ray source which concerns on 1st Embodiment. 第2実施形態に係るX線装置の一例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows an example of the X-ray apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 第3実施形態に係るX線装置の一部を示す図である。It is a figure which shows a part of X-ray apparatus which concerns on 3rd Embodiment. 検出装置を備えた構造物製造システムの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the structure manufacturing system provided with the detection apparatus. 構造物製造システムによる処理の流れを示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the flow of the process by a structure manufacturing system.

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。以下の説明においては、XYZ直交座標系を設定し、このXYZ直交座標系を参照しつつ各部の位置関係について説明する。水平面内の所定方向をZ軸方向、水平面内においてZ軸方向と直交する方向をX軸方向、Z軸方向及びX軸方向のそれぞれと直交する方向(すなわち鉛直方向)をY軸方向とする。また、X軸、Y軸、及びZ軸まわりの回転(傾斜)方向をそれぞれ、θX、θY、及びθZ方向とする。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto. In the following description, an XYZ orthogonal coordinate system is set, and the positional relationship of each part will be described with reference to this XYZ orthogonal coordinate system. A predetermined direction in the horizontal plane is defined as the Z-axis direction, a direction orthogonal to the Z-axis direction in the horizontal plane is defined as the X-axis direction, and a direction orthogonal to each of the Z-axis direction and the X-axis direction (that is, the vertical direction) is defined as the Y-axis direction. Further, the rotation (inclination) directions around the X axis, Y axis, and Z axis are the θX, θY, and θZ directions, respectively.

<第1実施形態>
第1実施形態について説明する。図1は、第1実施形態に係るX線装置1の一例を示す概略構成図である。図2は、第1実施形態に係るX線装置1の一部を示す平面図である。
<First Embodiment>
A first embodiment will be described. FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an example of an X-ray apparatus 1 according to the first embodiment. FIG. 2 is a plan view showing a part of the X-ray apparatus 1 according to the first embodiment.

X線装置1は、測定物SにX線を照射して、その測定物Sを透過した透過X線を検出する。X線は、例えば波長1pm〜30nm程度の電磁波である。X線は、約50eVの超軟X線、約0.1〜2keVの軟X線、約2〜20keVのX線、及び約20〜100eKVの硬X線の少なくとも一つを含む。   The X-ray apparatus 1 irradiates the measurement object S with X-rays and detects transmitted X-rays transmitted through the measurement object S. X-rays are electromagnetic waves having a wavelength of about 1 pm to 30 nm, for example. The X-ray includes at least one of an ultra-soft X-ray of about 50 eV, a soft X-ray of about 0.1 to 2 keV, an X-ray of about 2 to 20 keV, and a hard X-ray of about 20 to 100 eKV.

本実施形態において、X線装置1は、測定物SにX線を照射して、その測定物Sを透過した透過X線を検出して、その測定物Sの内部の情報(例えば、内部構造)を非破壊で取得するX線CT検査装置を含む。本実施形態において、測定物Sは、例えば機械部品、電子部品その他の産業用部品を含む。X線CT検査装置は、産業用部品にX線を照射して、その産業用部品を検査する産業用X線CT検査装置を含む。   In the present embodiment, the X-ray apparatus 1 irradiates the measurement object S with X-rays, detects transmitted X-rays transmitted through the measurement object S, and detects information inside the measurement object S (for example, an internal structure). X-ray CT inspection apparatus which acquires non-destructively. In the present embodiment, the measurement object S includes, for example, mechanical parts, electronic parts, and other industrial parts. The X-ray CT inspection apparatus includes an industrial X-ray CT inspection apparatus that irradiates industrial parts with X-rays and inspects the industrial parts.

図1及び図2において、X線装置1は、X線を射出するX線源2と、測定物Sを保持して移動可能なステージ3と、X線源2から射出され、ステージ3に保持された測定物Sを透過した透過X線の少なくとも一部を検出する検出器4と、X線源2及びステージ3を支持する支持部材80と、X線装置1全体の動作を制御する制御装置5とを備えている。   1 and 2, an X-ray apparatus 1 includes an X-ray source 2 that emits X-rays, a stage 3 that can move while holding a measurement object S, and an X-ray source 2 that is emitted from the X-ray source 2 and held on the stage 3. The detector 4 that detects at least a part of the transmitted X-rays that have passed through the measured object S, the support member 80 that supports the X-ray source 2 and the stage 3, and the control device that controls the operation of the entire X-ray apparatus 1. And 5.

また、本実施形態において、X線装置1は、X線源2から射出されるX線が進行する内部空間SPを形成するチャンバ部材6を備えている。本実施形態において、X線源2、ステージ3、検出器4、及び支持部材80は、内部空間SPに配置される。   In this embodiment, the X-ray apparatus 1 includes a chamber member 6 that forms an internal space SP in which X-rays emitted from the X-ray source 2 travel. In the present embodiment, the X-ray source 2, the stage 3, the detector 4, and the support member 80 are disposed in the internal space SP.

本実施形態において、チャンバ部材6は、支持面FR上に配置される。支持面FRは、工場等の床面を含む。チャンバ部材6は、複数の脚部6Sに支持される。チャンバ部材6は、脚部6Sを介して、支持面FR上に配置される。本実施形態においては、脚部6Sにより、チャンバ部材6の下面と、支持面FRとは離れる。すなわち、チャンバ部材6の下面と支持面FRとの間に空間が形成される。なお、チャンバ部材6の下面の少なくとも一部と支持面FRとが接触してもよい。   In the present embodiment, the chamber member 6 is disposed on the support surface FR. The support surface FR includes a floor surface of a factory or the like. The chamber member 6 is supported by a plurality of legs 6S. The chamber member 6 is arrange | positioned on the support surface FR via the leg part 6S. In the present embodiment, the lower surface of the chamber member 6 and the support surface FR are separated by the leg portion 6S. That is, a space is formed between the lower surface of the chamber member 6 and the support surface FR. Note that at least a part of the lower surface of the chamber member 6 may be in contact with the support surface FR.

本実施形態において、チャンバ部材6は、鉛を含む。チャンバ部材6は、内部空間SPのX線が、チャンバ部材6の外部空間RPに漏出することを抑制する。   In this embodiment, the chamber member 6 contains lead. The chamber member 6 suppresses the X-rays in the internal space SP from leaking into the external space RP of the chamber member 6.

本実施形態において、X線装置1は、チャンバ部材6に取り付けられ、チャンバ部材6よりも熱伝導率が小さい部材6Dを有する。本実施形態において、部材6Dは、チャンバ部材6の外面に配置される。部材6Dは、内部空間SPの温度が外部空間RPの温度(温度変化)の影響を受けることを抑制する。すなわち、部材6Dは、外部空間RPの熱が内部空間SPに伝わることを抑制する断熱部材として機能する。部材6Dは、例えばプラスチックを含む。本実施形態において、部材6Dは、例えば発泡スチロールを含む。   In the present embodiment, the X-ray apparatus 1 has a member 6 </ b> D attached to the chamber member 6 and having a lower thermal conductivity than the chamber member 6. In the present embodiment, the member 6D is disposed on the outer surface of the chamber member 6. The member 6D suppresses the temperature of the internal space SP from being affected by the temperature (temperature change) of the external space RP. That is, the member 6D functions as a heat insulating member that suppresses the heat of the external space RP from being transmitted to the internal space SP. The member 6D includes, for example, plastic. In the present embodiment, the member 6D includes, for example, polystyrene foam.

X線源2は、測定物SにX線を照射する。X線源2は、X線を射出する射出部8を有する。X線源2は、点X線源を形成する。本実施形態において、射出部8は、点X線源を含む。X線源2は、測定物Sに円錐状のX線(所謂、コーンビーム)を照射する。なお、X線源2は、射出するX線の強度を調整可能でもよい。X線源2から射出されるX線の強度を調整する場合、測定物SのX線吸収特性等に基づいてもよい。なお、X線源2から射出されるX線の拡がる形状は、円錐状に限らず、例えば扇状のX線(所謂、ファンビーム)でもよい。   The X-ray source 2 irradiates the measurement object S with X-rays. The X-ray source 2 has an emission unit 8 that emits X-rays. The X-ray source 2 forms a point X-ray source. In the present embodiment, the emission unit 8 includes a point X-ray source. The X-ray source 2 irradiates the measurement object S with conical X-rays (so-called cone beam). The X-ray source 2 may be capable of adjusting the intensity of the emitted X-ray. When adjusting the intensity of the X-rays emitted from the X-ray source 2, it may be based on the X-ray absorption characteristics or the like of the measurement object S. The shape of the X-rays emitted from the X-ray source 2 is not limited to a conical shape, and may be, for example, a fan-shaped X-ray (so-called fan beam).

本実施形態において、X線源2からのX線の少なくとも一部は、内部空間SPにおいてZ軸方向に進行する。本実施形態において、射出部8は、+Z方向を向いている。本実施形態において、射出部8から射出されたX線の少なくとも一部は、内部空間SPにおいて、+Z方向に進行する。   In the present embodiment, at least part of the X-rays from the X-ray source 2 travels in the Z-axis direction in the internal space SP. In the present embodiment, the injection unit 8 faces the + Z direction. In the present embodiment, at least a part of the X-rays emitted from the emission unit 8 travels in the + Z direction in the internal space SP.

本実施形態において、X線源2とステージ3とは、Z軸方向に配置される。本実施形態において、ステージ3は、X線源2の+Z側に配置される。   In the present embodiment, the X-ray source 2 and the stage 3 are arranged in the Z-axis direction. In the present embodiment, the stage 3 is disposed on the + Z side of the X-ray source 2.

本実施形態において、ステージ3は、支持部材80上において移動する。本実施形態において、X線装置1は、支持部材80に配置され、ステージ3をガイドするガイド部材81を有する。ガイド部材81は、Z軸方向に長い。ガイド部材81は、Z軸方向に関して、ステージ3をガイドする。   In the present embodiment, the stage 3 moves on the support member 80. In the present embodiment, the X-ray apparatus 1 includes a guide member 81 that is disposed on the support member 80 and guides the stage 3. The guide member 81 is long in the Z-axis direction. The guide member 81 guides the stage 3 with respect to the Z-axis direction.

また、X線装置1は、ステージ3を移動する駆動システム82を備えている。駆動システム82は、少なくともZ軸方向に関して、ステージ3を移動する。駆動システム82は、例えばリニアモータを含む。駆動システム82は、例えばガイド部材81に配置されたリニアモータの固定子と、ステージ3の少なくとも一部に配置されたリニアモータの可動子とを含む。   In addition, the X-ray apparatus 1 includes a drive system 82 that moves the stage 3. The drive system 82 moves the stage 3 at least in the Z-axis direction. The drive system 82 includes, for example, a linear motor. The drive system 82 includes, for example, a linear motor stator disposed on the guide member 81 and a linear motor mover disposed on at least a part of the stage 3.

本実施形態において、駆動システム82は、ステージ3(ステージ3のうち、測定物Sを保持する保持部)を、X軸、Y軸、Z軸、θX、θY、及びθZ方向の6つの方向に移動可能である。   In the present embodiment, the drive system 82 moves the stage 3 (the holding unit that holds the measurement object S among the stages 3) in six directions including the X axis, the Y axis, the Z axis, the θX, the θY, and the θZ directions. It is movable.

なお、駆動システム82が、ピエゾ素子を含んでもよい。例えば、駆動システム82は、ピエゾ素子を用いて、ステージ3をZ軸方向に移動させてもよい。また、駆動システム82は、ピエゾ素子を用いて、X軸、Y軸、Z軸、θX、θY、及びθZの少なくとも一つの方向にステージ3(ステージ3のうち、測定物Sを保持する保持部)を移動させてもよい。   The drive system 82 may include a piezo element. For example, the drive system 82 may move the stage 3 in the Z-axis direction using a piezo element. In addition, the drive system 82 uses a piezo element to hold the stage 3 in the at least one direction of the X axis, the Y axis, the Z axis, θX, θY, and θZ (the holding unit that holds the measurement object S of the stages 3). ) May be moved.

また、本実施形態において、X線装置1は、ステージ3の位置を計測する計測装置99を有する。計測装置99は、例えばエンコーダシステムを含む。エンコーダシステムは、例えばリニアエンコーダ、及びロータリーエンコーダの少なくとも一方を含む。本実施形態において、計測装置99は、X軸、Y軸、Z軸、θX、θY、及びθZ方向の6つの方向に関するステージ3の位置を計測可能である。例えば、Z軸方向に関するステージ3の位置を計測するエンコーダは、ガイド部材81に配置された目盛を有するスケール部材と、そのスケール部材の目盛を検出するエンコーダヘッドとを含む。なお、スケール部材の少なくとも一部が、支持部材80に配置されてもよい。   In the present embodiment, the X-ray apparatus 1 includes a measuring device 99 that measures the position of the stage 3. The measuring device 99 includes, for example, an encoder system. The encoder system includes, for example, at least one of a linear encoder and a rotary encoder. In the present embodiment, the measuring device 99 can measure the position of the stage 3 in six directions including the X-axis, Y-axis, Z-axis, θX, θY, and θZ directions. For example, an encoder that measures the position of the stage 3 in the Z-axis direction includes a scale member that has a scale disposed on the guide member 81 and an encoder head that detects the scale of the scale member. Note that at least a part of the scale member may be disposed on the support member 80.

支持部材80は、内部空間SPの底面6Tに配置される。支持部材80の位置は、内部空間SPにおいて、固定される。支持部材80は、X線源2及びステージ3の両方を支持する。支持部材80は、X線源2とステージ3とを一緒に支持する。   The support member 80 is disposed on the bottom surface 6T of the internal space SP. The position of the support member 80 is fixed in the internal space SP. The support member 80 supports both the X-ray source 2 and the stage 3. The support member 80 supports the X-ray source 2 and the stage 3 together.

支持部材80は、チャンバ部材6よりも熱膨張係数が小さい。支持部材80は、少なくともチャンバ部材6よりも熱変形し難い。   The support member 80 has a smaller coefficient of thermal expansion than the chamber member 6. The support member 80 is less likely to be thermally deformed than at least the chamber member 6.

本実施形態において、支持部材80は、低熱膨張材料によって形成されている。本実施形態において、支持部材80は、例えばインバー(invar)を含む。インバーは、ニッケル約36%程度、鉄約64%程度の合金である。   In the present embodiment, the support member 80 is formed of a low thermal expansion material. In the present embodiment, the support member 80 includes, for example, invar. Invar is an alloy of about 36% nickel and about 64% iron.

本実施形態において、支持部材80は、1つの部材で構成される。なお、支持部材80が、複数の部材の組み合わせでもよい。複数の部材を組み合わせる場合には、それぞれの熱膨張係数が近いほうが望ましい。   In the present embodiment, the support member 80 is composed of one member. Note that the support member 80 may be a combination of a plurality of members. When combining a plurality of members, it is desirable that the coefficients of thermal expansion are close.

本実施形態において、ステージ3は、内部空間SPにおいて移動可能である。ステージ3は、X線源2の+Z側に配置される。ステージ3は、内部空間SPのうち、射出部8よりも+Z側の空間で移動可能である。ステージ3の少なくとも一部は、射出部8と対向可能である。ステージ3は、保持した測定物Sを、射出部8と対向する位置に配置可能である。ステージ3は、射出部8から射出されたX線が通過する経路上に、測定物Sを配置可能である。ステージ3は、射出部8から射出されたX線の照射範囲内に、測定物Sを配置可能である。   In the present embodiment, the stage 3 is movable in the internal space SP. The stage 3 is disposed on the + Z side of the X-ray source 2. The stage 3 can move in a space on the + Z side of the injection unit 8 in the internal space SP. At least a part of the stage 3 can face the injection unit 8. The stage 3 can arrange the held measurement object S at a position facing the injection unit 8. The stage 3 can arrange the measurement object S on a path through which the X-rays emitted from the emission unit 8 pass. The stage 3 can arrange the measurement object S within the irradiation range of the X-rays emitted from the emission unit 8.

検出器4は、内部空間SPにおいて、X線源2及びステージ3よりも+Z側に配置される。検出器4の位置は、固定される。なお、検出器4が移動可能でもよい。ステージ3は、内部空間SPのうち、X線源2と検出器4との間の空間を移動可能である。   The detector 4 is arranged on the + Z side with respect to the X-ray source 2 and the stage 3 in the internal space SP. The position of the detector 4 is fixed. The detector 4 may be movable. The stage 3 can move in the space between the X-ray source 2 and the detector 4 in the internal space SP.

検出器4は、測定物Sを透過した透過X線を含むX線源2からのX線が入射する入射面33を有するシンチレータ部34と、シンチレータ部34において発生した光を受光する受光部35とを有する。検出器4の入射面33は、ステージ3に保持された測定物Sと対向可能である。   The detector 4 includes a scintillator unit 34 having an incident surface 33 on which X-rays from the X-ray source 2 including transmitted X-rays transmitted through the measurement object S are incident, and a light receiving unit 35 that receives light generated in the scintillator unit 34. And have. The incident surface 33 of the detector 4 can face the measuring object S held on the stage 3.

シンチレータ部34は、X線が当たることによって、そのX線とは異なる波長の光を発生させるシンチレーション物質を含む。受光部35は、光電子倍増管を含む。光電子倍増管は、光電効果により光エネルギーを電気エネルギーに変換する光電管を含む。受光部35は、シンチレータ部34において発生した光を増幅し、電気信号に変換して出力する。   The scintillator unit 34 includes a scintillation substance that generates light having a wavelength different from that of the X-rays when it hits the X-rays. The light receiving unit 35 includes a photomultiplier tube. The photomultiplier tube includes a phototube that converts light energy into electrical energy by a photoelectric effect. The light receiving unit 35 amplifies the light generated in the scintillator unit 34, converts it into an electrical signal, and outputs it.

検出器4は、シンチレータ部34を複数有する。シンチレータ部34は、XY平面内において複数配置される。シンチレータ部34は、アレイ状に配置される。検出器4は、複数のシンチレータ部34のそれぞれに接続するように、受光部35を複数有する。なお、検出器4は、入射するX線を、光に変換することなく直接電気信号に変換してもよい。   The detector 4 has a plurality of scintillator sections 34. A plurality of scintillator sections 34 are arranged in the XY plane. The scintillator units 34 are arranged in an array. The detector 4 has a plurality of light receiving portions 35 so as to be connected to each of the plurality of scintillator portions 34. The detector 4 may directly convert incident X-rays into electric signals without converting them into light.

図3は、本実施形態に係るX線源2の一例を示す断面図である。図3において、X線源2は、電子を発生するフィラメント39と、電子の衝突又は電子の透過によりX線を発生するターゲット40と、電子をターゲット40に導く導電子部材41とを備えている。また、本実施形態において、X線源2は、導電子部材41の少なくとも一部を収容するハウジング42を備えている。本実施形態において、フィラメント39、導電子部材41、及びターゲット40のそれぞれが、ハウジング42に収容されている。   FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of the X-ray source 2 according to the present embodiment. In FIG. 3, the X-ray source 2 includes a filament 39 that generates electrons, a target 40 that generates X-rays by collision of electrons or transmission of electrons, and a conductor member 41 that guides electrons to the target 40. . In the present embodiment, the X-ray source 2 includes a housing 42 that houses at least a part of the conductor member 41. In the present embodiment, each of the filament 39, the conductor member 41, and the target 40 is accommodated in the housing 42.

フィラメント39は、例えばタングステンを含む。フィラメント39は、コイル状に巻かれている。フィラメント39に電流が流れ、その電流によってフィラメント39が加熱されると、フィラメント39から電子(熱電子)が放出される。フィラメント39の先端は、尖っている。フィラメント39の尖った部分から電子が放出される。   The filament 39 includes, for example, tungsten. The filament 39 is wound in a coil shape. When a current flows through the filament 39 and the filament 39 is heated by the current, electrons (thermoelectrons) are emitted from the filament 39. The tip of the filament 39 is pointed. Electrons are emitted from the pointed portion of the filament 39.

ターゲット40は、例えばタングステンを含み、電子の衝突又は電子の透過によりX線を発生する。本実施形態において、X線源2は、所謂、透過型である。本実施形態において、ターゲット40は、電子の透過により、X線を発生する。   The target 40 includes, for example, tungsten, and generates X-rays by electron collision or electron transmission. In the present embodiment, the X-ray source 2 is a so-called transmission type. In the present embodiment, the target 40 generates X-rays by transmission of electrons.

例えば、ターゲット40を陽極とし、フィラメント39を陰極として、ターゲット40とフィラメント39との間に電圧が加えられると、フィラメント39から飛び出した熱電子が、ターゲット(陽極)40に向かって加速し、ターゲット40に照射される。これにより、ターゲット40からX線が発生する。   For example, when a voltage is applied between the target 40 and the filament 39 using the target 40 as an anode and the filament 39 as a cathode, the thermoelectrons jumping out of the filament 39 are accelerated toward the target (anode) 40, and the target 40 is irradiated. Thereby, X-rays are generated from the target 40.

導電子部材41は、フィラメント39とターゲット40との間において、フィラメント39からの電子の通路の周囲の少なくとも一部に配置される。導電子部材41は、例えば集束レンズ、及び対物レンズ等の電子レンズ、若しくは偏光器を含み、フィラメント39からの電子をターゲット40に導く。導電子部材41は、ターゲット40の一部の領域(X線焦点)に電子を衝突させる。ターゲット40において電子が衝突する領域の寸法(スポットサイズ)は、十分に小さい。これにより、実質的に点X線源が形成される。   The conductor member 41 is disposed between at least a part of the periphery of the electron path from the filament 39 between the filament 39 and the target 40. The conductor member 41 includes, for example, an electron lens such as a focusing lens and an objective lens, or a polarizer, and guides electrons from the filament 39 to the target 40. The conductor member 41 causes electrons to collide with a partial region (X-ray focal point) of the target 40. The size (spot size) of the region where the electrons collide in the target 40 is sufficiently small. Thereby, a point X-ray source is substantially formed.

X線源2において、ターゲット40に電子が照射されると、その電子のエネルギーのうち、一部のエネルギーが、X線となり、一部のエネルギーが、熱となる。ターゲット40に対する電子の照射により、ターゲット40の温度が上昇する可能性がある。また、ターゲット40の周囲の空間の温度が上昇する可能性がある。ターゲット40等の温度が上昇すると、例えばX線源2を支持する支持部材80の温度も上昇する可能性がある。   When the target 40 is irradiated with electrons in the X-ray source 2, a part of the energy of the electrons becomes X-rays and a part of the energy becomes heat. There is a possibility that the temperature of the target 40 increases due to the irradiation of electrons on the target 40. In addition, the temperature of the space around the target 40 may increase. When the temperature of the target 40 or the like rises, for example, the temperature of the support member 80 that supports the X-ray source 2 may also rise.

本実施形態において、支持部材80は、X線源2のハウジング42を支持する。本実施形態においては、支持部材80上にX線源2及びステージ3の両方が配置されている。そのため、例えば支持部材80の温度が変化して、支持部材80が熱変形したとしても、X線源2とステージ3(測定物S)との相対位置の変動(理想的な相対位置に対する変化)が抑制される。したがって、X線源2とステージ3(測定物S)との相対位置の変動に伴うX線装置1の検出精度(検査精度、測定精度)の低下が抑制される。また、測定物Sの測定不良(検出不良)の発生が抑制される。   In the present embodiment, the support member 80 supports the housing 42 of the X-ray source 2. In the present embodiment, both the X-ray source 2 and the stage 3 are disposed on the support member 80. Therefore, for example, even if the temperature of the support member 80 changes and the support member 80 is thermally deformed, the relative position of the X-ray source 2 and the stage 3 (measurement S) changes (changes relative to the ideal relative position). Is suppressed. Therefore, a decrease in detection accuracy (inspection accuracy, measurement accuracy) of the X-ray apparatus 1 due to a change in relative position between the X-ray source 2 and the stage 3 (measurement object S) is suppressed. Further, the occurrence of measurement failure (detection failure) of the measurement object S is suppressed.

本実施形態においては、支持部材80が低熱膨張材料によって形成されている。そのため、ターゲット40等の温度が上昇しても、支持部材80の熱変形が抑制される。したがって、X線源2とステージ3(測定物S)との相対位置の変動が抑制される。例えば、本実施形態においては、Z軸方向に関するX線源2とステージ3(測定物S)との距離の変動(理想的な距離に対する変化)が抑制される。また、Z軸と交差する方向(X軸方向及びY軸方向の一方又は両方)に関するX線源2とステージ3(測定物S)との相対位置の変動(理想的な相対位置に対する変化)が抑制される。したがって、X線源2とステージ3(測定物S)との相対位置の変動に伴うX線装置1の検出精度(検査精度、測定精度)の低下が抑制される。また、測定物Sの測定不良(検出不良)の発生が抑制される   In the present embodiment, the support member 80 is formed of a low thermal expansion material. Therefore, even if the temperature of the target 40 or the like rises, thermal deformation of the support member 80 is suppressed. Therefore, the fluctuation | variation of the relative position of the X-ray source 2 and the stage 3 (measurement object S) is suppressed. For example, in the present embodiment, the variation in the distance between the X-ray source 2 and the stage 3 (measurement object S) in the Z-axis direction (change with respect to the ideal distance) is suppressed. Further, there is a change in the relative position between the X-ray source 2 and the stage 3 (measurement S) in relation to the direction intersecting the Z axis (one or both of the X axis direction and the Y axis direction) (change relative to the ideal relative position). It is suppressed. Therefore, a decrease in detection accuracy (inspection accuracy, measurement accuracy) of the X-ray apparatus 1 due to a change in relative position between the X-ray source 2 and the stage 3 (measurement object S) is suppressed. In addition, the occurrence of measurement failure (detection failure) of the measurement object S is suppressed.

本実施形態においては、X線源2とステージ3とは、Z軸方向(X線の進行方向)に配置される。したがって、支持部材80が熱変形したとしても、Z軸と交差する方向(X軸方向及びY軸方向の少なくとも一方)に関するX線源2に対するステージ3(測定物S)の位置の変化(理想的な位置に対する変化)が抑制される。すなわち、所謂、軸ずれの発生が抑制される。したがって、X線源2とステージ3(測定物S)との相対位置の変動に伴う測定物Sの測定不良(検出不良)の発生が抑制される。   In the present embodiment, the X-ray source 2 and the stage 3 are arranged in the Z-axis direction (X-ray traveling direction). Therefore, even if the support member 80 is thermally deformed, a change in the position of the stage 3 (measurement object S) relative to the X-ray source 2 in the direction intersecting the Z axis (at least one of the X axis direction and the Y axis direction) (ideal) Change with respect to the correct position) is suppressed. That is, the occurrence of so-called axis deviation is suppressed. Therefore, the occurrence of a measurement failure (detection failure) of the measurement object S due to a change in the relative position between the X-ray source 2 and the stage 3 (measurement object S) is suppressed.

なお、支持部材80の温度の上昇に伴い変形する場合においても、温度の上昇とともに一様に支持部材80が変形することが望ましい。例えば、支持部材80の熱によりZ軸方向に沿って変形する場合に、温度と比例してZ軸方向に沿った変形する。この場合においては、支持部材80はZ軸方向に膨張する。この場合には、予め支持部材80の温度毎の膨張量を記憶しておくことが望ましい。支持部材80の温度を計測することで、その温度での支持部材80の膨張量(変形量)を見積もることできる。これにより、支持部材80上の測定物SとX線源2との距離を算出することできる。したがって、X線源2とステージ3(測定物S)との相対位置の変動に伴う測定不良(検出不良)の発生が抑制される。なお、支持部材80の熱によりZ軸方向に沿った変形を例に挙げたが、X、Y軸方向に沿った変形も同様である。さらに、支持部材80の変形が、X,Y、Z軸方向の中で複数方向(例えば、X、Y軸方向)に沿って変形した場合においても、予め支持部材80の温度毎の膨張量を記憶しておくことで、支持部材80の変形を見積もることができるので、X線源2とステージ3(測定物S)との相対位置の変動に伴う測定不良(検出不良)の発生が抑制される。また、支持部材80の膨張量の見積もり方法は、支持部材80の温度計測に限られない。例えば、測定時間の経過(例えば、X線源2からのX線の発光開始からの経過時間)に伴う、支持部材80の変形量を予め計測または予測し、その計測または予測された結果により、測定時間の経過から、支持部材80の変形量を見積もることができる。なお、計測または予測された結果は装置に記憶させてもよい。
支持部材80Bの形状としては温度変化による形状変化があったとしても、等方的に形状変化が生じるような形状であることが好ましい。例えば、直方体な形状を用いることが望ましい。
Even when the support member 80 is deformed as the temperature rises, it is desirable that the support member 80 be uniformly deformed as the temperature rises. For example, in the case of deformation along the Z-axis direction due to the heat of the support member 80, the deformation occurs along the Z-axis direction in proportion to the temperature. In this case, the support member 80 expands in the Z-axis direction. In this case, it is desirable to store the expansion amount for each temperature of the support member 80 in advance. By measuring the temperature of the support member 80, the expansion amount (deformation amount) of the support member 80 at that temperature can be estimated. Thereby, the distance between the measuring object S on the support member 80 and the X-ray source 2 can be calculated. Therefore, the occurrence of a measurement failure (detection failure) due to a change in the relative position between the X-ray source 2 and the stage 3 (measurement object S) is suppressed. In addition, although the deformation | transformation along the Z-axis direction was mentioned as an example with the heat | fever of the support member 80, the deformation | transformation along the X-axis and Y-axis direction is also the same. Further, even when the deformation of the support member 80 is deformed along a plurality of directions (for example, the X and Y axis directions) in the X, Y, and Z axis directions, the expansion amount for each temperature of the support member 80 is previously set. Since the deformation of the support member 80 can be estimated by storing it, the occurrence of measurement failure (detection failure) due to the relative position fluctuation between the X-ray source 2 and the stage 3 (measurement object S) is suppressed. The The method for estimating the expansion amount of the support member 80 is not limited to the temperature measurement of the support member 80. For example, by measuring or predicting in advance the amount of deformation of the support member 80 along with the passage of the measurement time (for example, the elapsed time from the start of X-ray emission from the X-ray source 2), From the passage of the measurement time, the deformation amount of the support member 80 can be estimated. Note that the measured or predicted result may be stored in the apparatus.
The shape of the support member 80B is preferably a shape that isotropically changes even if there is a change in shape due to a temperature change. For example, it is desirable to use a rectangular parallelepiped shape.

なお、本実施形態においては、支持部材80が低熱膨張材料で形成されることとしたが、低熱膨張材料で形成されなくてもよい。例えば、支持部材80が、チャンバ部材6よりも熱膨張係数が大きくてもよい。なお、支持部材80の熱膨張係数とチャンバ部材6の熱膨張係数とが実質的に同じでもよい。   In the present embodiment, the support member 80 is formed of a low thermal expansion material, but may not be formed of a low thermal expansion material. For example, the support member 80 may have a larger thermal expansion coefficient than the chamber member 6. The thermal expansion coefficient of the support member 80 and the thermal expansion coefficient of the chamber member 6 may be substantially the same.

なお、本実施形態においては、X線源2とステージ2は支持部材80により支持されているが、支持部材80とは異なる部材でさらにX線源2を支持しても構わない。例えば、X線源2をチャンバ部材6で追加支持しても構わない。また、例えば、ステージ3とチャンバ部材6で追加支持しても構わない。この場合に、支持部材80とチャンバ部材6とが接触していなくても構わない。   In the present embodiment, the X-ray source 2 and the stage 2 are supported by the support member 80, but the X-ray source 2 may be further supported by a member different from the support member 80. For example, the X-ray source 2 may be additionally supported by the chamber member 6. Further, for example, the stage 3 and the chamber member 6 may be additionally supported. In this case, the support member 80 and the chamber member 6 may not be in contact with each other.

次に、本実施形態に係るX線装置1の動作の一例について説明する。検出において、ステージ3に測定物Sが保持される。制御装置5は、ステージ3を制御して、測定物SをX線源2と検出器4との間に配置する。   Next, an example of the operation of the X-ray apparatus 1 according to this embodiment will be described. In the detection, the measurement object S is held on the stage 3. The control device 5 controls the stage 3 to place the measurement object S between the X-ray source 2 and the detector 4.

制御装置5は、X線源2からX線を射出するために、フィラメント39に電流を流す。これにより、フィラメント39が加熱され、フィラメント39から電子が放出される。フィラメント39から放出された電子は、ターゲット40に照射される。これにより、ターゲット40からX線が発生する。   The control device 5 passes a current through the filament 39 in order to emit X-rays from the X-ray source 2. Thereby, the filament 39 is heated and electrons are emitted from the filament 39. The electrons emitted from the filament 39 are applied to the target 40. Thereby, X-rays are generated from the target 40.

X線源2から発生したX線の少なくとも一部は、測定物Sに照射される。測定物SにX線源2からのX線が照射されると、その測定物Sに照射されたX線の少なくとも一部は、測定物Sを透過する。測定物Sを透過した透過X線は、検出器4の入射面33に入射する。検出器4は、測定物Sを透過した透過X線を検出する。検出器4は、測定物Sを透過した透過X線に基づいて得られた測定物Sの像を検出する。検出器4の検出結果は、制御装置5に出力される。   At least a part of the X-rays generated from the X-ray source 2 is irradiated on the measurement object S. When the measurement object S is irradiated with X-rays from the X-ray source 2, at least a part of the X-rays irradiated on the measurement object S passes through the measurement object S. The transmitted X-rays that have passed through the measurement object S enter the incident surface 33 of the detector 4. The detector 4 detects transmitted X-rays that have passed through the measurement object S. The detector 4 detects an image of the measurement object S obtained based on the transmitted X-rays transmitted through the measurement object S. The detection result of the detector 4 is output to the control device 5.

本実施形態において、制御装置5は、測定物SにおけるX線源2からのX線の照射領域を変えるために、測定物Sの位置を変えながら、その測定物SにX線源2からのX線を照射する。すなわち、制御装置5は、複数の測定物Sの位置ごとで、測定物SにX線源2からのX線を照射し、その測定物Sを透過した透過X線を、検出器4で検出する。   In this embodiment, the control device 5 changes the position of the measurement object S from the X-ray source 2 while changing the position of the measurement object S in order to change the irradiation region of the measurement object S from the X-ray source 2. X-rays are irradiated. That is, the control device 5 irradiates the measurement object S with X-rays from the X-ray source 2 at each position of the plurality of measurement objects S, and detects the transmitted X-rays transmitted through the measurement object S with the detector 4. To do.

本実施形態において、制御装置5は、測定物Sを保持したステージ3(ステージ3のうち、測定物Sを保持する保持部)を回転して、X線源2に対する測定物Sの位置を変えることによって、測定物SにおけるX線源2からのX線の照射領域を変える。   In the present embodiment, the control device 5 changes the position of the measurement object S with respect to the X-ray source 2 by rotating the stage 3 holding the measurement object S (the holding unit that holds the measurement object S among the stages 3). Thus, the irradiation region of the X-ray from the X-ray source 2 in the measurement object S is changed.

すなわち、本実施形態において、制御装置5は、測定物Sを保持したステージ3(ステージ3のうち、測定物Sを保持する保持部)を回転させながら、その測定物SにX線を照射する。ステージ3の各位置(各回転角度)において測定物Sを通過した透過X線(X線透過データ)は、検出器4に検出される。検出器4は、各位置における測定物Sの像を取得する。   That is, in the present embodiment, the control device 5 irradiates the measurement object S with X-rays while rotating the stage 3 that holds the measurement object S (the holding unit that holds the measurement object S among the stages 3). . Transmitted X-rays (X-ray transmission data) that have passed through the measurement object S at each position (each rotation angle) of the stage 3 are detected by the detector 4. The detector 4 acquires an image of the measuring object S at each position.

制御装置5は、検出器4の検出結果から、測定物Sの内部構造を算出する。本実施形態において、制御装置5は、測定物Sの各位置(各回転角度)のそれぞれにおいて測定物Sを通過した透過X線(X線透過データ)に基づく測定物Sの像を取得する。すなわち、制御装置5は、測定物Sの像を複数取得する。   The control device 5 calculates the internal structure of the measurement object S from the detection result of the detector 4. In the present embodiment, the control device 5 acquires an image of the measurement object S based on transmitted X-rays (X-ray transmission data) that have passed through the measurement object S at each position (each rotation angle) of the measurement object S. That is, the control device 5 acquires a plurality of images of the measurement object S.

制御装置Sは、測定物Sを回転させつつその測定物SにX線を照射することにより得られた複数のX線透過データ(像)に基づいて演算を行って、測定物Sの断層画像を再構成して、測定物Sの内部構造の三次元データ(三次元構造)を取得する。これにより、測定物Sの内部構造が算出される。測定物の断層画像の再構成方法としては、例えば、逆投影法、フィルタ補正逆投影法、及び逐次近似法が挙げられる。逆投影法及びフィルタ補正逆投影法に関しては、例えば、米国特許出願公開第2002/0154728号明細書に記載されている。また、逐次近似法に関しては、例えば、米国特許出願公開第2010/0220908号明細書に記載されている。   The control device S performs a calculation based on a plurality of X-ray transmission data (images) obtained by rotating the measurement object S and irradiating the measurement object S with X-rays, and obtains a tomographic image of the measurement object S. Is reconstructed to obtain three-dimensional data (three-dimensional structure) of the internal structure of the measuring object S. Thereby, the internal structure of the measuring object S is calculated. Examples of the reconstruction method of the tomographic image of the measurement object include a back projection method, a filter-corrected back projection method, and a successive approximation method. The back projection method and the filtered back projection method are described in, for example, US Patent Application Publication No. 2002/0154728. The successive approximation method is described, for example, in US Patent Application Publication No. 2010/0220908.

以上説明したように、本実施形態によれば、支持部材80上にX線源2及びステージ3の両方を配置するようにしたので、温度変化が生じても、X線源2とステージ3(測定物S)との相対位置の変動が抑制される。したがって、X線源2とステージ3(測定物S)との相対位置の変動に伴うX線装置1の検出精度(検査精度、測定精度)の低下を抑制できる。例えば、X線装置1は、測定物Sの内部構造に関する情報を正確に取得することができる。   As described above, according to this embodiment, since both the X-ray source 2 and the stage 3 are arranged on the support member 80, the X-ray source 2 and the stage 3 ( Variations in the relative position with the measured object S) are suppressed. Therefore, it is possible to suppress a decrease in detection accuracy (inspection accuracy, measurement accuracy) of the X-ray apparatus 1 due to a change in relative position between the X-ray source 2 and the stage 3 (measurement object S). For example, the X-ray apparatus 1 can accurately acquire information related to the internal structure of the measurement object S.

<第2実施形態>
次に、第2実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
Second Embodiment
Next, a second embodiment will be described. In the following description, the same or equivalent components as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is simplified or omitted.

図4は、第2実施形態に係るX線装置1Bの一例を示す図である。図4において、X線装置1Bは、内部空間SPを形成するチャンバ部材6Bと、内部空間SPに配置され、測定物SにX線を照射するX線源2と、内部空間SPに配置され、測定物Sを保持するステージ装置300と、X線源2から射出され、測定物Sを通過した透過X線の少なくとも一部を検出する検出器4と、内部空間SPに配置され、X線源2及びステージ装置300の少なくとも一部を支持する支持部材80Bとを備えている。支持部材80Bは、チャンバ部材6Bよりも熱膨張係数が小さい。本実施形態において、支持部材80Bは、インバー等の低熱膨張材料で形成される。本実施形態において、X線源2の射出部8から射出されたX線は、+Z方向に進行する。   FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the X-ray apparatus 1B according to the second embodiment. In FIG. 4, the X-ray apparatus 1B is disposed in the chamber member 6B that forms the internal space SP, the X-ray source 2 that is disposed in the internal space SP and irradiates the measurement object S with X-rays, and the internal space SP. A stage device 300 that holds the measurement object S, a detector 4 that detects at least part of transmitted X-rays that have been emitted from the X-ray source 2 and passed through the measurement object S, and an internal space SP that are disposed in the X-ray source. 2 and a support member 80B that supports at least a part of the stage apparatus 300. The support member 80B has a smaller thermal expansion coefficient than the chamber member 6B. In the present embodiment, the support member 80B is formed of a low thermal expansion material such as Invar. In the present embodiment, X-rays emitted from the emission unit 8 of the X-ray source 2 travel in the + Z direction.

本実施形態において、ステージ装置300は、Z軸方向に配置される第1ステージ300Aと、第2ステージ300Bとを有する。本実施形態において、X線源2及び第1ステージ300Aが支持部材80Bに支持される。また、第1ステージ300Aの位置が、計測装置99Bによって計測される。第2ステージ300Bは、支持部材80Bと検出器4との間に配置される。本実施形態においては、第1ステージ300Aは、第2ステージ300BよりもX線源2側に配置される。すなわち、本実施形態においては、Z軸方向に沿った第1ステージ300AとX線源2との距離は、Z軸方向に沿った第2ステージ300BとX線源2との距離よりも短い。   In the present embodiment, the stage apparatus 300 includes a first stage 300A and a second stage 300B that are arranged in the Z-axis direction. In the present embodiment, the X-ray source 2 and the first stage 300A are supported by the support member 80B. Further, the position of the first stage 300A is measured by the measuring device 99B. The second stage 300B is disposed between the support member 80B and the detector 4. In the present embodiment, the first stage 300A is disposed closer to the X-ray source 2 than the second stage 300B. That is, in the present embodiment, the distance between the first stage 300A and the X-ray source 2 along the Z-axis direction is shorter than the distance between the second stage 300B and the X-ray source 2 along the Z-axis direction.

本実施形態において、チャンバ部材6Bが形成する内部空間SPは、X線源2、第1ステージ300A、及び支持部材80Bが配置される第1空間SP1と、第2ステージ300B、及び検出器4が配置される第2空間SP2とを含む。第1空間SP1と第2空間SP2とは、仕切部100によって仕切られる。仕切部100は、X線源2からのX線が通過可能な通過部101を有する。X線源2から射出されたX線は、通過部101を介して、第2空間SP2に供給される。   In the present embodiment, the internal space SP formed by the chamber member 6B includes the first space SP1, in which the X-ray source 2, the first stage 300A, and the support member 80B are disposed, the second stage 300B, and the detector 4. And the second space SP2 to be arranged. The first space SP1 and the second space SP2 are partitioned by the partition portion 100. The partition part 100 has a passage part 101 through which X-rays from the X-ray source 2 can pass. X-rays emitted from the X-ray source 2 are supplied to the second space SP2 via the passage unit 101.

また、本実施形態において、X線装置1Bは、内部空間SPの少なくとも一部に配置され、温度調整された気体Gを供給する供給口7を備える。供給口7は、X線源2の少なくとも一部に、温度調整された気体Gを供給する。本実施形態において、供給口7は、第1空間SP1に面する。   Further, in the present embodiment, the X-ray apparatus 1B includes a supply port 7 that is disposed in at least a part of the internal space SP and supplies the temperature-adjusted gas G. The supply port 7 supplies the temperature-adjusted gas G to at least a part of the X-ray source 2. In the present embodiment, the supply port 7 faces the first space SP1.

本実施形態において、検出装置1Bは、気体Gの温度を調整する調整装置36を備える。調整装置36は、例えば電力によって作動する。供給口7は、調整装置36からの気体Gを第1空間SP1に供給する。   In the present embodiment, the detection apparatus 1B includes an adjustment device 36 that adjusts the temperature of the gas G. The adjusting device 36 is operated by electric power, for example. The supply port 7 supplies the gas G from the adjustment device 36 to the first space SP1.

本実施形態において、調整装置36は、チャンバ部材6Bの外部空間RPに配置される。本実施形態において、調整装置36は、支持面FRに配置される。調整装置36は、導管37と接続される。導管37は、外部空間RPに配置される。調整装置36とチャンバ部材6Bとは、離れている。導管37の少なくとも一部とチャンバ部材6Bとは、離れている。   In the present embodiment, the adjusting device 36 is disposed in the external space RP of the chamber member 6B. In the present embodiment, the adjusting device 36 is disposed on the support surface FR. The adjusting device 36 is connected to the conduit 37. The conduit 37 is disposed in the external space RP. The adjusting device 36 and the chamber member 6B are separated from each other. At least a part of the conduit 37 and the chamber member 6B are separated from each other.

チャンバ部材6Bは、導管38を有する。導管38は、内部空間SP(第1空間SP1)と外部空間RPとを結ぶように形成される。導管38の一端の開口は、外部空間RPに面するように配置される。導管38の他端の開口は、第1空間SP1に面するように配置される。導管37の流路は、導管38の一端の開口と接続される。本実施形態において、導管38の他端の開口が、供給口7として機能する。   The chamber member 6B has a conduit 38. The conduit 38 is formed so as to connect the internal space SP (first space SP1) and the external space RP. The opening at one end of the conduit 38 is arranged to face the external space RP. The opening at the other end of the conduit 38 is disposed so as to face the first space SP1. The flow path of the conduit 37 is connected to the opening at one end of the conduit 38. In the present embodiment, the opening at the other end of the conduit 38 functions as the supply port 7.

本実施形態において、調整装置36は、例えば外部空間RPの気体を取り入れて、その気体の温度を調整する。調整装置36によって温度調整された気体Gは、導管37の流路、及びチャンバ部材6Bの導管38を介して、供給口7に送られる。供給口7は、X線源2の少なくとも一部と対向するように配置される。供給口7は、調整装置36からの気体GをX線源2の少なくとも一部に供給する。なお、導管37と導管38とは一体でもよいし、導管37と導管38の少なくとも一部とが別の部材でもよい。   In the present embodiment, the adjusting device 36 takes in the gas in the external space RP, for example, and adjusts the temperature of the gas. The gas G whose temperature has been adjusted by the adjusting device 36 is sent to the supply port 7 through the flow path of the conduit 37 and the conduit 38 of the chamber member 6B. The supply port 7 is disposed so as to face at least a part of the X-ray source 2. The supply port 7 supplies the gas G from the adjustment device 36 to at least a part of the X-ray source 2. The conduit 37 and the conduit 38 may be integrated, or the conduit 37 and at least a part of the conduit 38 may be separate members.

本実施形態において、第1ステージ300A、及び第1ステージ300Aの位置を計測する計測装置99Bは、上述の第1実施形態で説明したステージ3及び計測装置99と同様の構成である。第1ステージ300A及び計測装置99Bについての説明は省略する。   In the present embodiment, the first stage 300A and the measuring device 99B that measures the position of the first stage 300A have the same configuration as the stage 3 and the measuring device 99 described in the first embodiment. A description of the first stage 300A and the measuring device 99B is omitted.

本実施形態において、第2ステージ300Bは、測定物Sを保持するテーブル12と、テーブル12を移動可能に支持する第1可動部材13と、第1可動部材13を移動可能に支持する第2可動部材14と、第2可動部材14を移動可能に支持する第3可動部材15とを有する。   In the present embodiment, the second stage 300B includes a table 12 that holds the measurement object S, a first movable member 13 that supports the table 12 so as to be movable, and a second movable that supports the first movable member 13 so as to be movable. It has the member 14 and the 3rd movable member 15 which supports the 2nd movable member 14 so that a movement is possible.

テーブル12は、測定物Sを保持した状態で回転可能である。テーブル12は、θY方向に移動(回転)可能である。第1可動部材13は、X軸方向に移動可能である。第1可動部材13がX軸方向に移動すると、第1可動部材13とともに、テーブル12がX軸方向に移動する。第2可動部材14は、Y軸方向に移動可能である。第2可動部材14がY軸方向に移動すると、第2可動部材14とともに、第1可動部材13及びテーブル12がY軸方向に移動する。第3可動部材15は、Z軸方向に移動可能である。第3可動部材15がZ軸方向に移動すると、第3可動部材15とともに、第2可動部材14、第1可動部材13、及びテーブル12がZ軸方向に移動する。   The table 12 is rotatable while holding the measurement object S. The table 12 can be moved (rotated) in the θY direction. The first movable member 13 is movable in the X axis direction. When the first movable member 13 moves in the X-axis direction, the table 12 moves in the X-axis direction together with the first movable member 13. The second movable member 14 is movable in the Y axis direction. When the second movable member 14 moves in the Y-axis direction, the first movable member 13 and the table 12 move together with the second movable member 14 in the Y-axis direction. The third movable member 15 is movable in the Z-axis direction. When the third movable member 15 moves in the Z-axis direction, the second movable member 14, the first movable member 13, and the table 12 move in the Z-axis direction together with the third movable member 15.

本実施形態において、X線装置1Bは、第2ステージ300Bの少なくとも一部を移動可能な駆動システム10を備える。駆動システム10は、第1可動部材13上においてテーブル12を回転させる回転駆動装置16と、第2可動部材14上において第1可動部材13をX軸方向に移動する第1駆動装置17と、第2可動部材14をY軸方向に移動する第2駆動装置18と、第3可動部材15をZ軸方向に移動する第3駆動装置19とを含む。   In the present embodiment, the X-ray apparatus 1B includes a drive system 10 that can move at least a part of the second stage 300B. The drive system 10 includes a rotary drive device 16 that rotates the table 12 on the first movable member 13, a first drive device 17 that moves the first movable member 13 in the X-axis direction on the second movable member 14, 2 includes a second driving device 18 that moves the movable member 14 in the Y-axis direction, and a third driving device 19 that moves the third movable member 15 in the Z-axis direction.

第2駆動装置18は、第2可動部材14が有するナットに配置されるねじ軸20Bと、ねじ軸20Bを回転させるアクチュエータ20とを備える。ねじ軸20Bは、ベアリング21A、21Bによって回転可能に支持される。本実施形態において、ねじ軸20Bは、そのねじ軸20Bの軸線とY軸とが実質的に平行となるように、ベアリング21A、21Bに支持される。本実施形態において、第2可動部材14が有するナットとねじ軸20Bとの間にボールが配置される。すなわち、第2駆動装置18は、所謂、ボールねじ駆動機構を含む。   The second drive device 18 includes a screw shaft 20B disposed on a nut included in the second movable member 14, and an actuator 20 that rotates the screw shaft 20B. The screw shaft 20B is rotatably supported by bearings 21A and 21B. In the present embodiment, the screw shaft 20B is supported by the bearings 21A and 21B so that the axis of the screw shaft 20B and the Y axis are substantially parallel. In the present embodiment, a ball is disposed between the nut of the second movable member 14 and the screw shaft 20B. That is, the second drive device 18 includes a so-called ball screw drive mechanism.

第3駆動装置19は、第3可動部材15が有するナットに配置されるねじ軸23Bと、ねじ軸23Bを回転させるアクチュエータ23とを備える。ねじ軸23Bは、ベアリング24A、24Bによって回転可能に支持される。本実施形態において、ねじ軸23Bは、そのねじ軸23Bの軸線とZ軸とが実質的に平行となるように、ベアリング24A、24Bに支持される。本実施形態において、第3可動部材15が有するナットとねじ軸23Bとの間にボールが配置される。すなわち、第3駆動装置19は、所謂、ボールねじ駆動機構を含む。   The third drive device 19 includes a screw shaft 23B disposed on a nut included in the third movable member 15, and an actuator 23 that rotates the screw shaft 23B. The screw shaft 23B is rotatably supported by bearings 24A and 24B. In the present embodiment, the screw shaft 23B is supported by the bearings 24A and 24B so that the axis of the screw shaft 23B and the Z-axis are substantially parallel. In the present embodiment, a ball is disposed between the nut included in the third movable member 15 and the screw shaft 23B. That is, the third drive device 19 includes a so-called ball screw drive mechanism.

第3可動部材15は、第2可動部材14をY軸方向にガイドするガイド機構25を有する。ガイド機構25は、Y軸方向に長いガイド部材25A、25Bを含む。アクチュエータ20、及びねじ軸20Bを支持するベアリング21A、21Bを含む第2駆動装置18の少なくとも一部は、第3可動部材15に支持される。アクチュエータ20がねじ軸20Bを回転することによって、第2可動部材14は、ガイド機構25にガイドされながら、Y軸方向に移動する。   The third movable member 15 includes a guide mechanism 25 that guides the second movable member 14 in the Y-axis direction. The guide mechanism 25 includes guide members 25A and 25B that are long in the Y-axis direction. At least a part of the second driving device 18 including the actuator 20 and the bearings 21 </ b> A and 21 </ b> B that support the screw shaft 20 </ b> B is supported by the third movable member 15. When the actuator 20 rotates the screw shaft 20B, the second movable member 14 moves in the Y-axis direction while being guided by the guide mechanism 25.

本実施形態において、検出装置1Bは、ベース部材26を有する。ベース部材26は、チャンバ部材6Bに支持される。本実施形態において、ベース部材26は、支持機構を介して、チャンバ部材6Bの内壁(内面)に支持される。ベース部材26の位置は、固定される。   In the present embodiment, the detection device 1 </ b> B has a base member 26. The base member 26 is supported by the chamber member 6B. In the present embodiment, the base member 26 is supported on the inner wall (inner surface) of the chamber member 6B via a support mechanism. The position of the base member 26 is fixed.

ベース部材26は、第3可動部材15をZ軸方向にガイドするガイド機構27を有する。ガイド機構27は、Z軸方向に長いガイド部材27A、27Bを含む。アクチュエータ23、及びねじ軸23Bを支持するベアリング24A、24Bを含む第3駆動装置19の少なくとも一部は、ベース部材26に支持される。アクチュエータ23がねじ軸23Bを回転することによって、第3可動部材15は、ガイド機構27にガイドされながら、Z軸方向に移動する。   The base member 26 has a guide mechanism 27 that guides the third movable member 15 in the Z-axis direction. The guide mechanism 27 includes guide members 27A and 27B that are long in the Z-axis direction. At least a part of the third drive device 19 including the actuator 23 and the bearings 24 </ b> A and 24 </ b> B that support the screw shaft 23 </ b> B is supported by the base member 26. When the actuator 23 rotates the screw shaft 23 </ b> B, the third movable member 15 moves in the Z-axis direction while being guided by the guide mechanism 27.

なお、図示は省略するが、本実施形態において、第2可動部材14は、第1可動部材13をX軸方向にガイドするガイド機構を有する。第1駆動装置17は、第1可動部材13をX軸方向に移動可能なボールねじ機構を含む。回転駆動装置16は、テーブル12をθY方向に移動(回転)可能なモータを含む。   Although not shown, in the present embodiment, the second movable member 14 has a guide mechanism that guides the first movable member 13 in the X-axis direction. The first driving device 17 includes a ball screw mechanism that can move the first movable member 13 in the X-axis direction. The rotation drive device 16 includes a motor that can move (rotate) the table 12 in the θY direction.

本実施形態において、テーブル12に保持された測定物Sは、駆動システム10によって、X軸、Y軸、Z軸、及びθY方向の4つの方向に移動可能である。なお、駆動システム10は、テーブル12に保持された測定物Sを、X軸、Y軸、Z軸、θX、θY、及びθZ方向の6つの方向に移動させてもよい。また、本実施形態においては、駆動システム10は、ボールねじ駆動機構を含むこととしたが、例えば、ボイスコイルモータを含んでもよい。例えば、駆動システム10は、リニアモータを含んでもよいし、平面モータを含んでもよい。また、駆動システム10が、ピエゾ素子を含んでもよい。   In the present embodiment, the measuring object S held on the table 12 can be moved by the drive system 10 in four directions including the X axis, the Y axis, the Z axis, and the θY direction. In addition, the drive system 10 may move the measuring object S held on the table 12 in six directions including the X axis, the Y axis, the Z axis, the θX, the θY, and the θZ directions. In the present embodiment, the drive system 10 includes the ball screw drive mechanism, but may include a voice coil motor, for example. For example, the drive system 10 may include a linear motor or a planar motor. Further, the drive system 10 may include a piezo element.

本実施形態において、第2ステージ300Bは、第2空間SP2において移動可能である。第2ステージ300Bは、射出部8から射出されたX線が通過する経路上に、測定物Sを配置可能である。第2ステージ300Bは、射出部8から射出されたX線XLの照射範囲内に、測定物Sを配置可能である。   In the present embodiment, the second stage 300B is movable in the second space SP2. The second stage 300B can arrange the measurement object S on the path through which the X-rays emitted from the emission unit 8 pass. The second stage 300 </ b> B can arrange the measurement object S within the irradiation range of the X-ray XL emitted from the emission unit 8.

本実施形態において、検出装置1Bは、第2ステージ300Bの位置を計測する計測装置28を備えている。本実施形態において、計測装置28は、エンコーダシステムを含む。   In the present embodiment, the detection apparatus 1B includes a measurement device 28 that measures the position of the second stage 300B. In the present embodiment, the measuring device 28 includes an encoder system.

計測装置28は、テーブル12の回転量(θY方向に関する位置)を計測するロータリーエンコーダ29と、X軸方向に関する第1可動部材13の位置を計測するリニアエンコーダ30と、Y軸方向に関する第2可動部材14の位置を計測するリニアエンコーダ31と、Z軸方向に関する第3可動部材15の位置を計測するリニアエンコーダ32とを有する。   The measuring device 28 includes a rotary encoder 29 that measures the amount of rotation of the table 12 (position in the θY direction), a linear encoder 30 that measures the position of the first movable member 13 in the X axis direction, and a second movable in the Y axis direction. The linear encoder 31 that measures the position of the member 14 and the linear encoder 32 that measures the position of the third movable member 15 in the Z-axis direction are provided.

本実施形態において、ロータリーエンコーダ29は、第1可動部材13に対するテーブル12の回転量を計測する。リニアエンコーダ30は、第2可動部材14に対する第1可動部材13の位置(X軸方向に関する位置)を計測する。リニアエンコーダ31は、第3可動部材15に対する第2可動部材14の位置(Y軸方向に関する位置)を計測する。リニアエンコーダ32は、ベース部材26に対する第3可動部材15の位置(Z軸方向に関する位置)を計測する。   In the present embodiment, the rotary encoder 29 measures the amount of rotation of the table 12 relative to the first movable member 13. The linear encoder 30 measures the position of the first movable member 13 with respect to the second movable member 14 (position in the X-axis direction). The linear encoder 31 measures the position of the second movable member 14 with respect to the third movable member 15 (position in the Y-axis direction). The linear encoder 32 measures the position of the third movable member 15 with respect to the base member 26 (position in the Z-axis direction).

ロータリーエンコーダ29は、例えば第1可動部材13に配置された第1スケール部材と、テーブル12に配置され、第1スケール部材の目盛を検出する第1エンコーダヘッドとを含む。第1スケール部材は、第1可動部材13に固定されている。第1エンコーダヘッドは、テーブル12に固定されている。第1エンコーダヘッドは、第1スケール部材(第1可動部材13)に対するテーブル12の回転量を計測可能である。   The rotary encoder 29 includes, for example, a first scale member disposed on the first movable member 13 and a first encoder head disposed on the table 12 and detecting the scale of the first scale member. The first scale member is fixed to the first movable member 13. The first encoder head is fixed to the table 12. The first encoder head can measure the amount of rotation of the table 12 relative to the first scale member (first movable member 13).

リニアエンコーダ30は、例えば第2可動部材14に配置された第2スケール部材と、第1可動部材13に配置され、第2スケール部材の目盛を検出する第2エンコーダヘッドとを含む。第2スケール部材は、第2可動部材14に固定されている。第2エンコーダヘッドは、第1可動部材13に固定されている。第2エンコーダヘッドは、第2スケール部材(第2可動部材14)に対する第1可動部材13の位置を計測可能である。   The linear encoder 30 includes, for example, a second scale member disposed on the second movable member 14 and a second encoder head disposed on the first movable member 13 and detecting a scale of the second scale member. The second scale member is fixed to the second movable member 14. The second encoder head is fixed to the first movable member 13. The second encoder head can measure the position of the first movable member 13 with respect to the second scale member (second movable member 14).

リニアエンコーダ31は、第3可動部材15に配置された第3スケール部材と、第2可動部材14に配置され、第3スケール部材の目盛を検出する第3エンコーダヘッドとを含む。スケール部材は、第3可動部材15に固定されている。第3エンコーダヘッドは、第2可動部材14に固定されている。第3エンコーダヘッドは、スケール部材31A(第3可動部材15)に対する第2可動部材14の位置を計測可能である。   The linear encoder 31 includes a third scale member disposed on the third movable member 15 and a third encoder head disposed on the second movable member 14 and detecting a scale of the third scale member. The scale member is fixed to the third movable member 15. The third encoder head is fixed to the second movable member 14. The third encoder head can measure the position of the second movable member 14 relative to the scale member 31A (third movable member 15).

リニアエンコーダ32は、ベース部材26に配置された第4スケール部材と、第3可動部材15に配置され、第4スケール部材の目盛を検出する第4エンコーダヘッドとを含む。第4スケール部材は、ベース部材26に固定されている。第4エンコーダヘッドは、第3可動部材15に固定されている。第4エンコーダヘッドは、第4スケール部材(ベース部材26)に対する第3可動部材15の位置を計測可能である。   The linear encoder 32 includes a fourth scale member disposed on the base member 26 and a fourth encoder head disposed on the third movable member 15 and detecting the scale of the fourth scale member. The fourth scale member is fixed to the base member 26. The fourth encoder head is fixed to the third movable member 15. The fourth encoder head can measure the position of the third movable member 15 with respect to the fourth scale member (base member 26).

本実施形態において、第1ステージ300Aの位置を計測する計測装置99Bの分解能は、第2ステージ300Bの位置を計測する計測装置28の分解能よりも高い。分解能は、例えばエンコーダシステムのスケール部材の分解能を含む。スケール部材の分解能は、スケール部材の目盛の間隔を含む。すなわち、本実施形態において、第1ステージ300Aの位置を計測する計測装置99Bが有するスケール部材の目盛の間隔は、第2ステージ300Bの位置を計測する計測装置28が有するスケール部材の目盛の間隔よりも小さい。   In the present embodiment, the resolution of the measuring device 99B that measures the position of the first stage 300A is higher than the resolution of the measuring device 28 that measures the position of the second stage 300B. The resolution includes, for example, the resolution of the scale member of the encoder system. The resolution of the scale member includes the scale member interval. That is, in this embodiment, the scale member scale interval of the measurement device 99B that measures the position of the first stage 300A is larger than the scale member scale interval of the measurement device 28 that measures the position of the second stage 300B. Is also small.

なお、第1ステージ300Aの位置を計測する計測装置99Bの分解能と、第2ステージ300Bの位置を計測する計測装置28の分解能とが同じでもよい。   Note that the resolution of the measuring device 99B that measures the position of the first stage 300A and the resolution of the measuring device 28 that measures the position of the second stage 300B may be the same.

以上説明したように、本実施形態によれば、支持部材80B上にX線源2及び第1ステージ300Aの両方を配置するようにしたので、温度変化が生じても、X線源2と第1ステージ300A(測定物S)との相対位置の変動を抑制できる。したがって、X線源2と第1ステージ300A(測定物S)との相対位置の変動に伴うX線装置1Bの検出精度(検査精度、測定精度)の低下を抑制できる。例えば、X線装置1Bは、測定物Sの内部構造に関する情報を正確に取得することができる。   As described above, according to the present embodiment, since both the X-ray source 2 and the first stage 300A are arranged on the support member 80B, even if a temperature change occurs, Variations in relative position with the one stage 300A (measurement object S) can be suppressed. Therefore, it is possible to suppress a decrease in detection accuracy (inspection accuracy and measurement accuracy) of the X-ray apparatus 1B due to a change in relative position between the X-ray source 2 and the first stage 300A (measurement object S). For example, the X-ray apparatus 1B can accurately acquire information regarding the internal structure of the measurement object S.

図4の実施形態では支持部材80Bに光源2と物体Sを配置するステージ(300)を配置したが、他の構成部材を配置することも可能である。例えば、支持部材80BがX線源2と第1ステージ300Aと第2ステージ300Bと検出器4を支持しても構わない。しかしながら、コーンビーム形状のX線を使用する場合には縦方向(図4のY方向)にX線が広がりを持つ為、図4に示すように検出器4の実際の測定に使われる検出面の範囲に入射するX線を遮らない程度に支持部材80のZ方向の長さを制限することが好ましい。物体Sとターゲット8との位置ずれが検出に与える影響は物体Sとターゲット8との間隔が相対的に小さい場合に大きくなる。従って、支持部材80の長さを制限しても、検出精度に影響を与えるターゲット8から比較的近いZ方向に沿った範囲のみ支持部材80で光源とステージを支持することにより、検出精度の低下を抑制することが可能となる。   In the embodiment of FIG. 4, the stage (300) on which the light source 2 and the object S are disposed is disposed on the support member 80B, but other constituent members may be disposed. For example, the support member 80B may support the X-ray source 2, the first stage 300A, the second stage 300B, and the detector 4. However, when cone beam X-rays are used, the X-rays spread in the vertical direction (Y direction in FIG. 4), so that the detection surface used for the actual measurement of the detector 4 as shown in FIG. It is preferable to limit the length of the support member 80 in the Z direction to the extent that it does not block X-rays incident on this range. The influence of the positional deviation between the object S and the target 8 on the detection becomes large when the distance between the object S and the target 8 is relatively small. Therefore, even if the length of the support member 80 is limited, the detection accuracy is lowered by supporting the light source and the stage with the support member 80 only in a range along the Z direction relatively close to the target 8 that affects the detection accuracy. Can be suppressed.

<第3実施形態>
次に、第3実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
<Third Embodiment>
Next, a third embodiment will be described. In the following description, the same or equivalent components as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is simplified or omitted.

図5は、第3実施形態に係るX線装置1CのX線源2Cの一部を示す図である。本実施形態において、X線源2Cは、所謂、反射型である。本実施形態において、X線源2Cは、フィラメント、及び導電子部材を含む電子射出部70と、ターゲット71とを備えている。本実施形態において、電子射出部70は、フィラメント及び導電子部材を収容するハウジング72を備えている。ターゲット71は、ハウジング72(電子射出部70)の外側に配置されている。電子射出部70の導電子部材は、フィラメントから発生した電子をターゲット71に導く。電子射出部70からの電子は、ターゲット71に衝突する。ターゲット71は、電子の衝突によりX線を発生する。   FIG. 5 is a diagram showing a part of the X-ray source 2C of the X-ray apparatus 1C according to the third embodiment. In the present embodiment, the X-ray source 2C is a so-called reflection type. In the present embodiment, the X-ray source 2 </ b> C includes an electron emission unit 70 including a filament and a conductor member, and a target 71. In this embodiment, the electron emission part 70 is provided with the housing 72 which accommodates a filament and a conductor member. The target 71 is disposed outside the housing 72 (electron emitting unit 70). The conductor member of the electron emitting unit 70 guides electrons generated from the filament to the target 71. Electrons from the electron emitting unit 70 collide with the target 71. The target 71 generates X-rays by electron collision.

本実施形態において、ターゲット71は、電子射出部70からの電子が照射される第1面71Aと、第1面71Aとは異なる方向を向く第2面71B及び第3面71Cを有する。本実施形態においては、第1面71Aに電子が照射されることによって、X線が発生する。   In the present embodiment, the target 71 has a first surface 71A that is irradiated with electrons from the electron emitting portion 70, and a second surface 71B and a third surface 71C that face in different directions from the first surface 71A. In the present embodiment, X-rays are generated by irradiating the first surface 71A with electrons.

本実施形態において、X線装置1Cは、X線源2C、及び測定物Sを保持するステージを支持する支持部材80Cを有する。なお、図5においては、ステージの図示が省略されている。本実施形態において、支持部材80Cは、ターゲット71を支持する。また、本実施形態において、支持部材80Cは、電子射出部70も支持する。   In the present embodiment, the X-ray apparatus 1C includes a support member 80C that supports an X-ray source 2C and a stage that holds the measurement object S. In FIG. 5, the stage is not shown. In the present embodiment, the support member 80 </ b> C supports the target 71. In the present embodiment, the support member 80 </ b> C also supports the electron emission unit 70.

以上説明したように、本実施形態においては、支持部材80C上に、ターゲット71を含むX線源2Cの少なくとも一部、及びステージの両方を配置するようにしたので、温度変化が生じても、X線源2Cとステージ(測定物S)との相対位置の変動を抑制できる。したがって、X線源2Cとステージ(測定物S)との相対位置の変動に伴うX線装置1Cの検出精度(検査精度、測定精度)の低下を抑制できる。   As described above, in the present embodiment, since at least a part of the X-ray source 2C including the target 71 and the stage are both arranged on the support member 80C, even if a temperature change occurs, Variations in relative position between the X-ray source 2C and the stage (measurement object S) can be suppressed. Therefore, it is possible to suppress a decrease in detection accuracy (inspection accuracy, measurement accuracy) of the X-ray apparatus 1C due to a change in relative position between the X-ray source 2C and the stage (measurement object S).

<第4実施形態>
次に、第4実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
<Fourth embodiment>
Next, a fourth embodiment will be described. In the following description, the same or equivalent components as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is simplified or omitted.

第4実施形態においては、上述したX線装置1(1B、1C)を備えた構造物製造システムについて説明する。   In 4th Embodiment, the structure manufacturing system provided with X-ray apparatus 1 (1B, 1C) mentioned above is demonstrated.

図6は、構造物製造システム200のブロック構成図である。構造物製造システム200は、上述のX線装置1と、成形装置120と、制御装置130と、リペア装置140とを備える。本実施形態においては、構造物製造システム200は、自動車のドア部分、エンジン部品、ギア部品、及び回路基板を備える電子部品等の成形品を作成する。   FIG. 6 is a block configuration diagram of the structure manufacturing system 200. The structure manufacturing system 200 includes the X-ray apparatus 1 described above, a molding apparatus 120, a control apparatus 130, and a repair apparatus 140. In the present embodiment, the structure manufacturing system 200 creates a molded product such as an electronic component including an automobile door portion, an engine component, a gear component, and a circuit board.

設計装置110は、構造物の形状に関する設計情報を作成し、作成した設計情報を成形装置120に送信する。また、設計装置110は、作成した設計情報を制御装置130の後述する座標記憶部131に記憶させる。ここで、設計情報とは、構造物の各位置の座標を示す情報である。成形装置120は、設計装置110から入力された設計情報に基づいて上記構造物を作製する。成形装置120の成形工程は、鋳造、鍛造、及び切削の少なくとも一つを含む。   The design device 110 creates design information related to the shape of the structure, and transmits the created design information to the molding device 120. In addition, the design device 110 stores the created design information in a coordinate storage unit 131 (to be described later) of the control device 130. Here, the design information is information indicating the coordinates of each position of the structure. The molding apparatus 120 produces the structure based on the design information input from the design apparatus 110. The forming process of the forming apparatus 120 includes at least one of casting, forging, and cutting.

X線装置1は、測定した座標を示す情報を制御装置130へ送信する。制御装置130は、座標記憶部131と、検査部132とを備える。座標記憶部131には、設計装置110により設計情報が記憶される。検査部132は、座標記憶部131から設計情報を読み出す。検査部132は、X線装置1から受信した座標を示す情報から、作成された構造物を示す情報(形状情報)を作成する。検査部132は、形状測定装置170から受信した座標を示す情報(形状情報)と座標記憶部131から読み出した設計情報とを比較する。検査部132は、比較結果に基づいて、構造物が設計情報通りに成形されたか否かを判定する。換言すれば、検査部132は、作成された構造物が良品であるか否かを判定する。検査部132は、構造物が設計情報通りに成形されていない場合、修復可能であるか否か判定する。修復できる場合、検査部132は、比較結果に基づいて、不良部位と修復量を算出し、リペア装置140に不良部位を示す情報と修復量を示す情報とを送信する。   The X-ray device 1 transmits information indicating the measured coordinates to the control device 130. The control device 130 includes a coordinate storage unit 131 and an inspection unit 132. Design information is stored in the coordinate storage unit 131 by the design device 110. The inspection unit 132 reads design information from the coordinate storage unit 131. The inspection unit 132 creates information (shape information) indicating the created structure from information indicating the coordinates received from the X-ray apparatus 1. The inspection unit 132 compares information (shape information) indicating coordinates received from the shape measuring device 170 with design information read from the coordinate storage unit 131. Based on the comparison result, the inspection unit 132 determines whether or not the structure is molded according to the design information. In other words, the inspection unit 132 determines whether or not the created structure is a non-defective product. If the structure is not molded according to the design information, the inspection unit 132 determines whether or not the structure can be repaired. If repair is possible, the inspection unit 132 calculates a defective part and a repair amount based on the comparison result, and transmits information indicating the defective part and information indicating the repair amount to the repair device 140.

リペア装置140は、制御装置130から受信した不良部位を示す情報と修復量を示す情報とに基づいて、構造物の不良部位を加工する。   The repair device 140 processes the defective portion of the structure based on the information indicating the defective portion received from the control device 130 and the information indicating the repair amount.

図7は、構造物製造システム200による処理の流れを示したフローチャートである。まず、設計装置110が、構造物の形状に関する設計情報を作製する(ステップS101)。次に、成形装置120は、設計情報に基づいて上記構造物を作製する(ステップS102)。次に、X線装置1は構造物の形状に関する座標を測定する(ステップS103))。次に制御装置130の検査部132は、X線装置1から作成された構造物の形状情報と、上記設計情報とを比較することにより、構造物が設計情報通りに作成された否かを検査する(ステップS104)。   FIG. 7 is a flowchart showing the flow of processing by the structure manufacturing system 200. First, the design apparatus 110 creates design information related to the shape of the structure (step S101). Next, the molding apparatus 120 produces the structure based on the design information (step S102). Next, the X-ray apparatus 1 measures coordinates relating to the shape of the structure (step S103). Next, the inspection unit 132 of the control device 130 inspects whether or not the structure is created according to the design information by comparing the shape information of the structure created from the X-ray apparatus 1 and the design information. (Step S104).

次に、制御装置130の検査部132は、作成された構造物が良品であるか否かを判定する(ステップS105)。作成された構造物が良品である場合(ステップS106 YES)、構造物製造システム200はその処理を終了する。一方、作成された構造物が良品でない場合(ステップS106 NO)、制御装置130の検査部132は、作成された構造物が修復できるか否か判定する(ステップS107)。   Next, the inspection unit 132 of the control device 130 determines whether or not the created structure is a non-defective product (step S105). If the created structure is a non-defective product (YES in step S106), the structure manufacturing system 200 ends the process. On the other hand, when the created structure is not a non-defective product (NO in step S106), the inspection unit 132 of the control device 130 determines whether the created structure can be repaired (step S107).

作成された構造物が修復できる場合(ステップS107 YES)、リペア装置140は、構造物の再加工を実施し(ステップS108)、ステップS103の処理に戻る。一方、作成された構造物が修復できない場合(ステップS107 YES)、構造物製造システム200はその処理を終了する。以上で、本フローチャートの処理を終了する。   When the created structure can be repaired (YES in step S107), the repair device 140 performs reworking of the structure (step S108) and returns to the process of step S103. On the other hand, when the created structure cannot be repaired (step S107 YES), the structure manufacturing system 200 ends the process. Above, the process of this flowchart is complete | finished.

以上により、上記の実施形態におけるX線装置1が構造物の座標を正確に測定することができるので、構造物製造システム200は、作成された構造物が良品であるか否か判定することができる。また、構造物製造システム200は、構造物が良品でない場合、構造物の再加工を実施し、修復することができる。   As described above, since the X-ray apparatus 1 in the above embodiment can accurately measure the coordinates of the structure, the structure manufacturing system 200 can determine whether or not the created structure is a non-defective product. it can. In addition, the structure manufacturing system 200 can repair the structure by reworking the structure when the structure is not a good product.

なお、上述の各実施形態においては、X線装置がX線源を有することとしたが、X線源がX線装置に対する外部装置でもよい。換言すれば、X線源がX線装置の少なくとも一部を構成しなくてもよい。   In each of the above embodiments, the X-ray apparatus has an X-ray source. However, the X-ray source may be an external apparatus for the X-ray apparatus. In other words, the X-ray source may not constitute at least a part of the X-ray apparatus.

なお、上述の各実施形態において、測定物Sは産業用部品に限られず、例えば人体でもよい。また、上述の各実施形態において、X線装置が医療用に用いられてもよい。   In each of the above-described embodiments, the measurement object S is not limited to an industrial part, and may be a human body, for example. Further, in each of the above-described embodiments, the X-ray apparatus may be used for medical purposes.

上述の各実施形態においては、X線源2と検出器4を所定の位置に固定し、ステージを回転させ、測定物Sの像を取得しているが、走査方法はこれに限られない。X線源及び検出器の一方が所定の位置に固定され、他方が移動可能でもよい。また、X線源及び検出器の両方が移動可能でもよい。   In each of the embodiments described above, the X-ray source 2 and the detector 4 are fixed at predetermined positions, the stage is rotated, and an image of the measurement object S is acquired. However, the scanning method is not limited to this. One of the X-ray source and the detector may be fixed at a predetermined position, and the other may be movable. Further, both the X-ray source and the detector may be movable.

なお、上述の各実施形態の要件は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。また、法令で許容される限りにおいて、上述の各実施形態及び変形例で引用した検出装置などに関する全ての公開公報及び米国特許の開示を援用して本文の記載の一部とする。   Note that the requirements of the above-described embodiments can be combined as appropriate. Some components may not be used. In addition, as long as it is permitted by law, the disclosure of all published publications and US patents related to the detection devices and the like cited in the above embodiments and modifications are incorporated herein by reference.

1…X線装置、2…X線源、3…ステージ、4…検出器、6…チャンバ部材、7…供給口、40…ターゲット、42…ハウジング、80…支持部材、81…ガイド部材、300…ステージ装置、300A…第1ステージ、300B…第2ステージ、RP…外部空間、S…測定物、SP…内部空間。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... X-ray apparatus, 2 ... X-ray source, 3 ... Stage, 4 ... Detector, 6 ... Chamber member, 7 ... Supply port, 40 ... Target, 42 ... Housing, 80 ... Support member, 81 ... Guide member, 300 ... Stage device, 300A ... First stage, 300B ... Second stage, RP ... External space, S ... Measurement object, SP ... Internal space.

Claims (16)

物体にX線を照射して前記物体を通過した透過X線を検出するX線装置であって、
第1空間を形成するチャンバ部材と、
前記第1空間に配置され、前記物体にX線を照射するX線源と、
前記第1空間に配置され、前記物体を保持するステージと、
前記X線源から射出され、前記物体を通過し
た前記透過X線の少なくとも一部を検出する検出器と、
前記第1空間に配置され、前記X線源及び前記ステージを支持する支持部材と、を備えるX線装置。
An X-ray apparatus for irradiating an object with X-rays and detecting transmitted X-rays passing through the object,
A chamber member forming a first space;
An X-ray source disposed in the first space and irradiating the object with X-rays;
A stage disposed in the first space and holding the object;
A detector that detects at least part of the transmitted X-rays emitted from the X-ray source and passed through the object;
An X-ray apparatus comprising: a support member disposed in the first space and supporting the X-ray source and the stage.
前記支持部材は、前記チャンバ部材よりも熱膨張係数が小さい請求項1に記載のX線装置。   The X-ray apparatus according to claim 1, wherein the support member has a smaller thermal expansion coefficient than the chamber member. 前記X線源からの前記X線の少なくとも一部は、前記第1空間において第1方向に進行し、
前記X線源と前記ステージとは、前記第1方向に配置される請求項1又は2に記載のX線装置。
At least a portion of the X-rays from the X-ray source travels in a first direction in the first space;
The X-ray apparatus according to claim 1, wherein the X-ray source and the stage are arranged in the first direction.
前記ステージは、前記第1方向に配置される第1ステージと第2ステージとを含む請求項1〜3のいずれか一項に記載のX線装置。   The X-ray apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the stage includes a first stage and a second stage arranged in the first direction. 前記X線源及び前記第1ステージが前記支持部材に支持され、
前記第2ステージは、前記支持部材と前記検出器との間に配置され、さらに、前記第1ステージは、前記第2ステージよりも前記X線源側に配置される請求項4に記載のX線装置。
The X-ray source and the first stage are supported by the support member,
5. The X of claim 4, wherein the second stage is disposed between the support member and the detector, and the first stage is disposed closer to the X-ray source than the second stage. Wire device.
前記第1ステージの位置を計測する第1計測装置と、
前記第2ステージの位置を計測する第2計測装置と、を備え、
前記第1計測装置の分解能は、前記第2計測装置の分解能よりも高い請求項4又は5に記載のX線装置。
A first measuring device for measuring the position of the first stage;
A second measuring device for measuring the position of the second stage,
The X-ray apparatus according to claim 4 or 5, wherein the resolution of the first measurement device is higher than the resolution of the second measurement device.
前記第1空間は、前記第1方向に沿って、前記第1部分と第2部分とを含み、前記第1ステージは前記第1部分に配置され、前記第2ステージは前記第2部分に配置される請求項4〜6のいずれか一項に記載のX線装置。   The first space includes the first portion and the second portion along the first direction, the first stage is disposed in the first portion, and the second stage is disposed in the second portion. The X-ray apparatus as described in any one of Claims 4-6. 前記ステージは、前記支持部材上において駆動させる駆動部材を有する請求項1〜7のいずれか一項に記載のX線装置。   The X-ray apparatus according to claim 1, wherein the stage includes a drive member that is driven on the support member. 前記支持部材に配置され、前記ステージをガイドするガイド部材を有する請求項7に記載のX線装置。   The X-ray apparatus according to claim 7, further comprising a guide member that is disposed on the support member and guides the stage. 前記第1空間に配置され、前記X線源の少なくとも一部に温度調整された気体を供給する第1供給口を備える請求項1〜9のいずれか一項に記載のX線装置。   The X-ray apparatus according to any one of claims 1 to 9, further comprising a first supply port that is disposed in the first space and supplies a temperature-adjusted gas to at least a part of the X-ray source. 前記X線源は、電子の衝突又は電子の透過によりX線を発生するターゲットを備え、
前記支持部材は、前記ターゲットを支持する請求項1〜10のいずれか一項に記載のX線装置。
The X-ray source includes a target that generates X-rays by electron collision or electron transmission,
The X-ray apparatus according to claim 1, wherein the support member supports the target.
前記X線源は、電子の衝突又は電子の透過によりX線を発生するターゲットと、
前記電子を前記ターゲットに導く導電子部材の少なくとも一部を収容するハウジングと、を備え、
前記支持部材は、前記ハウジングを支持する請求項1〜10のいずれか一項に記載のX線装置。
The X-ray source includes a target that generates X-rays by electron collision or electron transmission;
A housing that houses at least a part of a conductor member that guides the electrons to the target;
The X-ray apparatus according to claim 1, wherein the support member supports the housing.
第1空間を形成するチャンバ部材内に配置されるX線源、及び前記X線源からのX線が照射される測定物を保持するステージは、前記第1空間に配置される支持部材で支持され、前記X線源からのX線を測定物に照射することと、
前記測定物を通過した透過X線を検出器で検出することと、を含むX線照射方法。
An X-ray source disposed in a chamber member that forms the first space, and a stage that holds a measurement object irradiated with X-rays from the X-ray source are supported by a support member disposed in the first space. Irradiating the measurement object with X-rays from the X-ray source;
Detecting the transmitted X-rays that have passed through the measurement object with a detector.
構造物の形状に関する設計情報を作製する設計工程と、
前記設計情報に基づいて前記構造物を作成する成形工程と、
作製された前記構造物の形状を請求項13に記載のX線照射方法を用いて計測する工程と、
前記測定工程で得られた形状情報と、前記設計情報とを比較する検査工程と、を含む構造物の製造方法。
A design process for creating design information on the shape of the structure;
A molding step for creating the structure based on the design information;
Measuring the shape of the fabricated structure using the X-ray irradiation method according to claim 13;
A method for manufacturing a structure, comprising: an inspection process for comparing the shape information obtained in the measurement process with the design information.
前記検査工程の比較結果に基づいて実行され、前記構造物の再加工を実施するリペア工程を有する請求項14に記載の構造物の製造方法。   The method of manufacturing a structure according to claim 14, further comprising a repair process that is executed based on a comparison result of the inspection process and that performs a rework of the structure. 前記リペア工程は、前記成形工程を再実行する工程である請求項15に記載の構造物の製造方法。   The method of manufacturing a structure according to claim 15, wherein the repairing step is a step of re-executing the forming step.
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WO2016006085A1 (en) * 2014-07-10 2016-01-14 株式会社ニコン X-ray device and structure manufacturing method

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