JP6600929B1 - Ｘ線回折測定装置システム及びｘ線回折測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 搬送ライン上を流れる測定対象物に複数の入射角でＸ線を照射してｓｉｎ２ψ法により残留応力を求めるＸ線回折測定装置を小型で単純な構造にする。【解決手段】 Ｘ線回折測定装置１−１〜１−４を搬送ラインＬＮの移動方向に沿って複数配置する。Ｘ線回折測定装置１−１〜１−４は、Ｘ線管を、中心軸が測定対象物ＯＢの平面と略平行且つ搬送ラインＬＮの移動方向と略垂直になるよう配置し、Ｘ線管の中心軸と出射されるＸ線の光軸とを含む基準平面が測定対象物ＯＢの平面と成す角度がそれぞれ異なるとともに、Ｘ線照射点を結んだラインが、搬送ラインＬＮの移動方向と一致するように位置決めされる。Ｘ線回折測定装置１−１〜１−４は、Ｘ線撮像器を、受光平面が基準平面に略垂直で、標準の回折角で回折Ｘ線が発生したとき、受光平面と基準平面が交差するライン上のＸ線強度分布におけるピークが所定位置になるよう配置される。【選択図】図２

Description

本発明は、搬送ライン上を流れる測定対象物に複数の入射角でＸ線を照射して、Ｘ線回折像を撮像し、ｓｉｎ^２ψ法により測定対象物の残留応力を求めるＸ線回折測定装置システム及びＸ線回折測定装置に関する。

搬送ライン上を流れる測定対象物にＸ線を照射し、Ｘ線回折像を撮像することで、測定対象物の残留応力を求めるＸ線回折測定装置として、例えば特許文献１に示されるように、測定対象物に複数の入射角で一度にＸ線を照射して、ｓｉｎ^２ψ法により残留応力を求めるＸ線回折測定装置が考案されている。搬送ライン上を流れる測定対象物に照射されるＸ線の照射箇所は変化していくが、Ｘ線の照射とＸ線回折像の撮像（回折角の検出）を瞬時に行えば、測定対象物の定めた点におけるＸ線回折像（回折角）を得ることができるので、この装置によれば、搬送ライン上を流れる測定対象物であっても残留応力を測定することができる。

特開平５−１０７１２４号公報

しかしながら、特許文献１の図ではＸ線源が非常に小型で描かれているが、実際にＸ線回折測定装置に使用されるＸ線管はもっと大型であり、複数のＸ線管を備えて測定対象物に複数の入射角で一度にＸ線を照射する構造にしようとすると、Ｘ線回折測定装置が複雑な構造で大型になるという問題がある。このため、搬送ライン上を流れる測定対象物をｓｉｎ^２ψ法により残留応力を測定するＸ線回折測定装置は実現していない。

本発明はこの問題を解消するためなされたもので、その目的は、搬送ライン上を流れる測定対象物に複数の入射角でＸ線を照射して、Ｘ線回折像を撮像し、ｓｉｎ^２ψ法により測定対象物の残留応力を求めるＸ線回折測定装置システム及びＸ線回折測定装置において、Ｘ線回折測定装置を小型で単純な構造にすることが可能なＸ線回折測定装置システム及びＸ線回折測定装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の特徴は、一定方向に流れる搬送ライン上に載置された測定対象物に対してＸ線を出射するＸ線出射手段と、測定対象物にて回折したＸ線を受光して、回折Ｘ線の強度分布を検出するＸ線撮像器とを備えたＸ線回折測定装置を複数備え、それぞれのＸ線回折測定装置におけるＸ線撮像器により検出される回折Ｘ線の強度分布を、ｓｉｎ^２ψ法により残量応力を算出するためのデータとして入力して記憶するコンピュータ装置を備えたＸ線回折測定システムにおいて、それぞれのＸ線回折測定装置におけるＸ線出射手段は、中心軸が測定対象物の平面と略平行且つ搬送ラインの移動方向と略垂直になるよう配置されたＸ線管と、Ｘ線管から出射されたＸ線を中心軸と所定の角度を成す光軸を有する平行なＸ線にして測定対象物に対して出射するコリメータとからなり、それぞれのＸ線回折測定装置は、Ｘ線管の中心軸とコリメータから出射されるＸ線の光軸とを含む基準平面が測定対象物の平面と成す角度が異なるとともに、それぞれのＸ線回折測定装置のコリメータから出射されるＸ線が測定対象物に照射される点を結んだラインが、搬送ラインの移動方向と平行になるよう配置され、それぞれのＸ線回折測定装置におけるＸ線撮像器は、受光平面が基準平面に略垂直で、コリメータから出射されるＸ線により測定対象物にて標準の回折角で回折Ｘ線が発生したとき、受光平面と基準平面が交差するライン上の回折Ｘ線の強度分布におけるピークが、所定位置になるように配置されているＸ線回折測定システムとしたことにある。

これによれば、それぞれのＸ線回折測定装置は、Ｘ線管、コリメータ及びＸ線撮像器を、１つの平面内にＸ線管の中心軸、コリメータの中心軸及びＸ線撮像器の受光平面内のラインが含まれるように配置しているため、小型で単純な構造にすることができる。そして、それぞれのＸ線回折測定装置をすべて同一構造にしても、それぞれのＸ線回折測定装置において基準平面が測定対象物の平面と成す角度が異なるようにし、出射されるＸ線が測定対象物に照射される点を結んだラインが、搬送ラインの移動方向と平行になるようにすれば、ｓｉｎ^２ψ法により残留応力を求めることができる。すなわち、搬送ライン上に載置された測定対象物は移動しているので、それぞれのＸ線回折測定装置のＸ線出射のタイミングを適切にすれば、それぞれのＸ線回折測定装置から出射されるＸ線を測定対象物の同一点に照射されるようにすることができる。そして、それぞれのＸ線回折測定装置において基準平面が測定対象物の平面と成す角度が異なるようにすれば、それぞれのＸ線回折測定装置ごとの測定対象物の回折面法線の方向は同一平面に平行で異なる方向になるので、それぞれのＸ線回折測定装置ごとにＸ線の回折角及び基準平面と測定対象物の平面が成す角度が得られれば、ｓｉｎ^２ψ法により残留応力を求めることができる。Ｘ線回折測定装置ごとのＸ線の回折角は、コンピュータ装置に入力する回折Ｘ線の強度分布のデータから、Ｘ線撮像器の受光平面と基準平面が交差するライン方向の強度プロファイルのピーク位置を求めれば、既知のパラメータを用いて計算することができる。

また、本発明の他の特徴は、それぞれのＸ線回折測定装置は、Ｘ線出射手段とＸ線撮像器とを内部に備える筐体を備え、筐体は、コリメータから出射されるＸ線の照射点であって、照射点にて標準の回折角で回折Ｘ線が発生したとき、回折Ｘ線の強度分布のピークがＸ線撮像器の所定位置になる照射点で、２つの可視の平行光が交差するよう可視の平行光を出射する可視光出射手段が取り付けられていることにある。

これによれば、２つの可視の平行光の照射点が１つになるようにそれぞれのＸ線回折測定装置の位置を調整し、それぞれのＸ線回折測定装置の１つになった照射点が搬送ラインの移動方向に平行な１つのライン上になるようにすれば、それぞれのＸ線回折測定装置を適切な位置にすることができるので、それぞれのＸ線回折測定装置の位置調整を簡単に行うことができる。

また、本発明の他の特徴は、それぞれのＸ線回折測定装置の筐体は、Ｘ線管の中心軸と略平行又は略垂直な平面部分を有し、その平面部分は重力方向に対する傾き角度を測定する角度計であって、Ｘ線管の中心軸方向おける傾き角度とＸ線管の中心軸に垂直な方向における傾き角度を測定する角度計を取り付けていることにある。

これによれば、測定対象物の平面が重力方向に略垂直になっていれば、角度計が示すＸ線管の中心軸方向における傾き角度が０になるようＸ線回折測定装置の姿勢を調整すれば、Ｘ線管の中心軸を測定対象物の平面と略平行にすることができる。また、角度計が示すＸ線管の中心軸方向に垂直な方向における傾き角度が設定値になるようＸ線回折測定装置の姿勢を調整すれば、基準平面と測定対象物の平面が成す角度を設定値にすることができる。これにより、それぞれのＸ線回折測定装置の姿勢調整を簡単に行うことができる。

また、本発明の他の特徴は、一定方向に流れる搬送ライン上に載置された測定対象物に対して、Ｘ線を複数の方向から同時に出射するＸ線出射手段と、Ｘ線出射手段から出射されるそれぞれのＸ線ごとに、測定対象物にて回折したＸ線を受光して回折Ｘ線の強度分布を検出する複数のＸ線撮像器と、それぞれの出射されるＸ線ごとにＸ線撮像器により検出される回折Ｘ線の強度分布を、ｓｉｎ^２ψ法により残量応力を算出するためのデータとして入力して記憶するコンピュータ装置とを備えたＸ線回折測定装置において、Ｘ線出射手段は、中心軸が測定対象物の平面と略平行且つ搬送ラインの移動方向と略垂直になるよう配置されるとともにＸ線出射口を複数有するＸ線管と、それぞれのＸ線出射口から出射されるそれぞれのＸ線を中心軸と所定の角度を成す光軸を有する平行なＸ線にして測定対象物に対して出射する複数のコリメータとからなり、それぞれのＸ線出射口とそれぞれのコリメータとは、Ｘ線管の中心軸とそれぞれのコリメータから出射されるＸ線の光軸とを含むそれぞれの基準平面が測定対象物の平面と成す角度が異なるとともに、それぞれのコリメータから出射されるＸ線が測定対象物に照射される点を結んだラインが、搬送ラインの移動方向と平行になるように配置され、複数のＸ線撮像器のそれぞれは、受光平面がそれぞれの基準平面の内対応するものに略垂直で、それぞれのコリメータの内対応するものから出射されるＸ線により測定対象物にて標準の回折角で回折Ｘ線が発生したとき、受光平面と対応する基準平面が交差するライン上の回折Ｘ線の強度分布におけるピークが、所定位置になるように配置されていることを特徴とするＸ線回折測定装置としたことにある。

これによれば、Ｘ線回折測定装置はコリメータ及びＸ線撮像器を複数備えるが、Ｘ線管は１つであり、複数のコリメータ及びＸ線撮像器は、限られた箇所にまとめて配置することができるため、装置を小型で単純な構造にすることができる。そして、出射されるそれぞれのＸ線においてそれぞれの基準平面が測定対象物の平面と成す角度が異なるようにし、出射されるそれぞれのＸ線が測定対象物に照射される点を結んだラインが、搬送ラインの移動方向と平行になるようにすれば、ｓｉｎ^２ψ法により残留応力を求めることができる。すなわち、搬送ライン上に載置された測定対象物は移動しているので、それぞれのＸ線が測定対象物に照射される点の間隔を等間隔にし、Ｘ線出射のタイミングを適切にすれば、出射されるそれぞれのＸ線を測定対象物の同一点に照射されるようにすることができる。そして、出射されるそれぞれのＸ線ごとに測定対象物の回折面法線の方向は異なる方向になるので、出射されるそれぞれのＸ線ごとにＸ線の回折角とそれぞれの基準平面と測定対象物の平面が成す角度が得られれば、ｓｉｎ^２ψ法により残留応力を求めることができる。よって、これによれば、Ｘ線回折測定装置は１台で済むので装置のコストを大幅に減らすことができる。なお、この場合は、出射されるそれぞれのＸ線ごとの測定対象物の回折面法線の方向は同一平面に平行にならないため、ｓｉｎ^２ψ法により計算される残留応力は、回折面法線の方向が同一平面に平行になる場合に比べ精度が落ちる。しかし、回折面法線の方向を測定対象物の平面に投影した方向の角度変化は小さいため、残留応力の測定精度は通常の工業用であれば十分なものである。

本発明の一実施形態に係るＸ線回折測定システムのそれぞれのＸ線回折測定装置の全体概略図である。 搬送ラインの移動方向に図１のＸ線回折測定装置を複数並べたＸ線回折測定システムを示す図である。 本発明の一実施形態に係るＸ線回折測定システムにより残留応力を測定できることを理論的に示す図であり、（ａ）は通常のｓｉｎ^２ψ法を表す図、（ｂ）は本発明の実施形態におけるｓｉｎ^２ψ法を表す図である。 本発明の別の実施形態に係るＸ線回折測定装置の外観図である。 本発明の別の実施形態に係るＸ線回折測定装置において、それぞれのＸ線照射点における回折面法線方向を測定対象物の平面に投影させた方向を示した図である。

本発明の一実施形態に係るＸ線回折測定システムの構成について図１及び図２を用いて説明する。図２に示すように、このＸ線回折測定システムは、搬送ラインＬＮの移動方向に沿ってＸ線回折測定装置１−１〜１−４を配置したものであり、それぞれのＸ線回折測定装置１−１〜１−４はすべて同じ構造であって、図１に示すように搬送ラインＬＮ上に載置された測定対象物ＯＢにＸ線を照射して発生する回折Ｘ線を検出するものである。図１は、搬送ラインＬＮの移動方向からＸ線回折測定装置１を見た図であり、紙面垂直方向が搬送ラインＬＮの移動方向である。測定対象物ＯＢは長尺状の平板であり、材質はＸ線回折測定が可能であればどのような材質のものでもよいが、本実施形態では鉄の場合でＸ線回折測定装置１のＸ線出射方向及び回折Ｘ線の方向が示されている。

図１に示すように、Ｘ線回折測定装置１は、筐体４０内にＸ線を出射するＸ線管１０、Ｘ線管１０から出射されるＸ線を通過させるコリメータ１３、測定対象物ＯＢのＸ線照射点で発生する回折Ｘ線を受光してＸ線強度分布を測定するＸ線撮像器１４、及びコリメータ１３から出射されるＸ線の光軸上の所定箇所で２つのレーザ光が交差するようにレーザ光を出射するレーザ照射器２０，３０を収容している。また、筐体４０内には、Ｘ線管１０、Ｘ線撮像器１４、レーザ照射器２０，３０に接続されて作動制御したり、検出信号を入力したりするための各種回路も内蔵されており、図１において筐体４０外で２点鎖線で囲まれた各種回路は、筐体４０内の２点鎖線内に納められている。なお、図１においては、回路基板、電線、固定具及び空冷ファン等は省略されている。

筐体４０は、略直方体状に形成され、底面、上面及び側面はＸ線管１０の中心軸と略平行になっており、前面及び後面はＸ線管１０の中心軸と略垂直になっている。図１及び図２では省略されているが、筐体４０は上方から支持装置により固定されており、該支持装置は図１及び図２の高さ方向に位置調整が可能で、筐体４０の各面に垂直な３軸周りに傾き調整が可能になっている。よって、該支持装置を操作することで、Ｘ線回折測定装置１は測定対象物ＯＢに対する位置と姿勢を調整することができるようになっている。

Ｘ線管１０は、長尺状に形成され、筐体４０内の上部にて筐体４０に固定されており、高電圧電源６５からの高電圧の供給を受け、Ｘ線制御回路５２により制御されて、Ｘ線出射口１１からＸ線を出射する。Ｘ線制御回路５２は、後述するコンピュータ装置６０を構成するコントローラ６１から作動開始の指令が入力すると、Ｘ線管１０から一定の強度のＸ線が出射されるように、Ｘ線管１０に高電圧電源６５から供給される駆動電流及び駆動電圧を制御する。また、Ｘ線管１０は、図示しない冷却装置を備えていて、Ｘ線制御回路５２は、この冷却装置に供給される駆動信号も制御する。これにより、Ｘ線管１０は温度が一定に保たれる。

Ｘ線管１０から出射されるＸ線の光軸は、測定対象物ＯＢに所定の入射角でＸ線を入射させるため、Ｘ線管１０の中心軸の垂直方向（筐体４０の前面及び後面）と所定の角度を成している。Ｘ線管１０から出射されるＸ線は拡散するＸ線であるが、円筒状パイプであるコリメータ１３に多くが入射し、コリメータ１３の先端から出射することでコリメータ１３の中心軸に平行なＸ線になる。コリメータ１３は、先端が筐体４０の底面に形成された孔から僅かに突出して筐体４０の底面に固定されるとともに、反対側の先端がプレート１２に固定されている。コリメータ１３は中心軸がＸ線管１０から出射されるＸ線の光軸と一致するように固定されており、Ｘ線管１０の中心軸の垂直方向（筐体４０の前面及び後面）と所定の角度を成している。

コリメータ１３の先端から出射したＸ線は測定対象物ＯＢに照射され、照射箇所で回折Ｘ線が発生する。発生した回折Ｘ線は、筐体４０の底面に開けられた孔４０ｃから筐体４０内に入射してＸ線撮像器１４で受光される。回折Ｘ線は出射Ｘ線の光軸に対する角度がブラッグの条件に合致する角度である箇所で強度の高いＸ線となるが、本実施形態ではＸ線管１０のターゲットはクロム、測定対象物ＯＢの材質は鉄であるので、２１１面で強い回折が起こったとき、その時の回折角は１５６．４°である。よって、出射Ｘ線の照射点と強度の高いＸ線を検出する点を結ぶラインと出射Ｘ線の光軸が成す角度は２３．６°であり、Ｘ線撮像器１４は法線方向がコリメータ１３の中心軸と２３．６°の角度になるようプレート１２に固定されている。また、Ｘ線撮像器１４は、Ｘ線管１０の中心軸と出射Ｘ線の光軸（コリメータ１３の中心軸）とを含む平面（以下、基準平面という）と交差するラインがＸ線撮像器１４の中心ラインになり、出射Ｘ線の照射点がコリメータ１３の先端から所定の距離にあるとき、中心ラインの方向における回折Ｘ線の強度のピーク位置がＸ線撮像器１４の中心位置になるようプレート１２に固定されている。

Ｘ線撮像器１４はＸ線ＣＣＤ又はＸ線ＣＭＯＳ等からなる固体撮像素子であり、信号取出回路５４から作動信号が入力すると、画素ごとにＸ線の強度に相当する強度の信号を信号取出回路５４に出力する。信号取出回路５４は、後述するコントローラ６１から作動開始の指令が入力すると、Ｘ線撮像器１４に作動信号を出力し、入力する画素ごとの信号強度をデジタルデータにし、画素位置がわかるデジタルデータとともにコントローラ６１へ出力する。よって、コントローラ６１がＸ線制御回路５２と信号取出回路５４に作動指令を出力すると、コントローラ６１にはＸ線撮像器１４におけるＸ線強度分布のデータが入力して記憶される。

また、Ｘ線管１０の中心軸が、測定対象物ＯＢの平面と平行になるようにＸ線回折測定装置１の姿勢が調整されたとき、測定対象物ＯＢの回折面法線の方向はＸ線管１０の中心軸に対し垂直になるようになっている。すなわち、Ｘ線管１０の中心軸に垂直な平面と出射Ｘ線の光軸が成す角度と、Ｘ線管１０の中心軸に垂直な平面と出射Ｘ線の照射点と強度の高いＸ線を検出する点を結ぶラインとが成す角度は共に１１．８°で等しくなっている。また、基準平面と筐体４０の底面および上面とは垂直になるようになっており、コリメータ１３は筐体４０の底面に対し１１．８°傾いて固定されている。

筐体４０の底面には、レーザ照射器２０，３０が取り付けられており、レーザ照射器２０，３０は、レーザ制御回路５８，５０から駆動信号が入力すると、設定された強度のレーザ光を出射する。レーザ照射器２０，３０は、円筒状の枠体２１，３１にレーザ光源２２，３２を固定具２３，３３で固定し、円筒状の枠体２１，３１の先端近傍にコリメーティングレンズ２４，３４を固定したものであり、レーザ光源２２，３２から出射されたレーザ光は、コリメーティングレンズ２４，３４で平行光になって出射される。レーザ照射器２０，３０から出射されるレーザ光は、コリメータ１３の先端から所定距離にある出射Ｘ線の光軸上の点で交差するようになっており、作業者は、測定対象物ＯＢにおける２つのレーザ光の照射点が合致するようＸ線回折測定装置１の位置を調整することで、出射Ｘ線の照射点をコリメータ１３の先端から所定距離にあるようにすることができる。上述したように、この所定距離とは、回折Ｘ線の強度のピーク位置がＸ線撮像器１４の中心位置になる距離である。また、それぞれのＸ線回折測定装置１の１つになったレーザ光の照射点が搬送ラインＬＮの移動方向に平行な１つのライン上になるようにすれば、後述するコントローラ６１の制御により、それぞれのＸ線回折測定装置１から出射されるＸ線を測定対象物ＯＢの同一点に照射することができる。

また、筐体４０の上面には角度計４１が取り付けられており、角度計４１は傾き角度検出回路５６から作動信号が入力すると、検出した重力方向に対する筐体４０の上面の傾きに相当する信号を傾き角度検出回路５６に出力する。傾き角度検出回路５６は作動開始の指令をコントローラ６１から入力すると作動を開始し、角度計４１から入力する信号を傾き角度のデジタルデータにしてコントローラ６１に出力する。コントローラ６１は入力した傾き角度のデジタルデータから傾き角度を表示装置６３に表示するので、作業者は表示装置６３に表示される値から傾き角度を知ることができる。角度計４１は検出する傾き角度が、Ｘ線管１０の中心軸方向の重力方向に対する傾き角度Ａと、Ｘ線管１０の中心軸の垂直方向の重力方向に対する傾き角度Ｂであるように筐体４０の上面にセットされている。よって、測定対象物ＯＢの平面の傾きが０であるようになっていれば、作業者は傾き角度Ａが０になり、傾き角度Ｂが設定された角度になるようＸ線回折測定装置１の姿勢を調整することで、Ｘ線管１０の中心軸が、測定対象物ＯＢの平面と平行になり、基準平面の測定対象物ＯＢの平面に対する角度を設定された角度にすることができる。このように、作業者はレーザ照射器２０，３０から出射されるレーザ光の照射点を合致させることと、表示装置６３に表示される角度を０及び設定された角度にすることで、Ｘ線回折測定装置１の位置と姿勢を調整することができる。

コンピュータ装置６０は、コントローラ６１、入力装置６２及び表示装置６３からなる。コントローラ６１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、大容量記憶装置などを備えたマイクロコンピュータを主要部とした電子制御装置であり、大容量記憶装置に記憶されたプログラムを実行してＸ線回折測定装置１−１〜１−４の作動を制御するとともに、入力したデジタルデータを用いて演算を行う。入力装置６２は、コントローラ６１に接続されて、作業者により、各種パラメータ、作動指示などの入力のために利用される。表示装置６３も、コントローラ６１に接続されて、Ｘ線回折測定システムの各種の設定状況、作動状況及び測定結果などを表示する。

図２に示すように搬送ラインＬＮの側面の近傍には、測定対象物ＯＢの先端を検出するための端検出センサ６７が取り付けられている。端検出センサ６７は搬送ラインＬＮの反対側の側面近傍から出射されるレーザ光の受光の有無により、測定対象物ＯＢの先端がレーザ光ライン部分に来たことを検出するものであり、レーザ光の受光がなくなるとコントローラ６１に「先端検出」を意味する信号を出力する。コントローラ６１は入力装置６２から測定開始の指令を入力した後、「先端検出」を意味する信号が入力すると時間計測を開始し、それぞれのＸ線回折測定装置１−１〜１−４から出射されるＸ線の照射点が予め設定されている測定点になったとき、それぞれのＸ線回折測定装置１−１〜１−４のＸ線制御回路５２及び信号取出回路５４へ作動開始と作動停止の指令を出力する。Ｘ線回折測定装置１−１〜１−４から出射されるＸ線は測定対象物ＯＢの同一点に照射されるようにする必要があり、このためコントローラ６１には、搬送ラインＬＮの移動速度、測定点の測定対象物ＯＢの先端からの距離、レーザ光ライン部分からのそれぞれのＸ線回折測定装置１−１〜１−４のＸ線照射点までの距離等、制御に必要なパラメータが記憶されている。

Ｘ線回折測定装置１−１〜１−４は、いずれも上述したように位置と姿勢が調整されるが、図２に示すように、Ｘ線回折測定装置１−１〜１−４はＸ線の入射方向を、より詳しくは基準平面の測定対象物ＯＢの平面に対する角度を異ならせて、位置と姿勢が調整されている。そして、この基準平面の測定対象物ＯＢの平面に対する角度はコントローラ６１に記憶されている。また、これ以外にコントローラ６１には、Ｘ線照射点からＸ線撮像器１４までの距離、測定対象物ＯＢの標準の回折角２Θ、ヤング率及びポアソン比等、残留応力の計算に必要なパラメータが記憶されている。コントローラ６１は、それぞれのＸ線回折測定装置１−１〜１−４の信号取出回路５４から入力するＸ線の強度分布を表すデジタルデータが入力すると、これらのデータを処理し、図１の横方向におけるＸ線の強度プロファイルのピーク位置を検出し、このピーク位置から回折角２Θを計算する。そして、それぞれのＸ線回折測定装置１−１〜１−４における回折角２Θと、予め記憶されている上記パラメータを用いてｓｉｎ^２ψ法により残留応力を計算し、計算結果を測定対象物ＯＢの測定点と対応させて表示装置６３に表示する。

ここで、それぞれのＸ線回折測定装置１−１〜１−４における回折角２Θが得られると、ｓｉｎ^２ψ法により残留応力が計算できることを説明する。図３はｓｉｎ^２ψ法による残留応力の測定を示した図であり、（ａ）は通常のｓｉｎ^２ψ法による残留応力の測定であり、（ｂ）は本実施形態におけるｓｉｎ^２ψ法による残留応力の測定である。通常のｓｉｎ^２ψ法では図３の（ａ）に示すように、測定対象物ＯＢの平面である試料面を紙面垂直周りに回転させることで出射Ｘ線の試料面に対する入射角を変化させ、回折面法線方向と試料面の法線方向が成す角度ψごとに回折角２Θを求めている。回折角２Θの半分の角度であるブラッグ角Θと回折面間隔ｄには２ｄｓｉｎΘ＝ｎλのブラッグの式が成り立ち、回折面法線方向と試料面の法線方向が成す角度ψが変化すると回折面間隔ｄは変化するので回折角２Θも変化する。この変化においてｓｉｎ^２ψと回折角２Θにはグラフを描くと直線関係があり、この直線の傾きは残留応力に比例するので、ｓｉｎ^２ψと回折角２Θの関係直線の傾きから残留応力を求めるのがｓｉｎ^２ψ法である。試料面を紙面垂直周りに回転させるとは、別の表現をすると、出射Ｘ線の光軸と出射Ｘ線の照射点と強度の高いＸ線を検出する点を結ぶラインを含む平面（本実施形態では基準平面に等しい）を変化させないように、回折面法線方向と試料面の法線方向が成す角度ψを変化させるということである。

しかし、回折面法線方向と試料面の法線方向が成す角度ψを、図３の（ａ）の紙面に平行で回折面法線方向に垂直な方向周りに試料面を回転させることで変化させたとしても、ブラッグ角Θと回折面間隔ｄにはブラッグの式が成り立ち、ｓｉｎ^２ψと回折角２Θには同様に傾きが残留応力に比例する直線関係が成り立つ。すなわち、出射Ｘ線の光軸と出射Ｘ線の照射点と強度の高いＸ線を検出する点を結ぶラインを含む平面（本実施形態では基準平面に等しい）の試料面に対する角度が変化するよう、回折面法線方向を試料面の法線方向に対して変化させ、そのときのＸ線照射点における試料面の法線を含み回折面法線方向に平行な平面が一定であれば、ｓｉｎ^２ψ法により残留応力を測定することができる。図３の（ｂ）はこのような回折面法線方向の変化を示した図であり、図３の（ａ）の右方向を正面方向にして示した図である。それぞれのＸ線回折測定装置１−１〜１−４は、基準平面の測定対象物ＯＢの平面に対する角度を異ならせており、Ｘ線照射点における測定対象物ＯＢの法線を含み回折面法線方向に平行な平面は、すべてのＸ線回折測定装置１−１〜１−４において同一であるので、図３の（ｂ）のように回折面法線方向を試料面法線方向に対して変化させた場合と同じであり、それぞれのＸ線回折測定装置１−１〜１−４で得られる回折角２Θからｓｉｎ^２ψ法により残留応力を計算することができる。

上記説明からも理解できるように、上記実施形態においては、一定方向に流れる搬送ラインＬＮ上に載置された測定対象物ＯＢに対してＸ線を出射するＸ線出射手段と、測定対象物ＯＢにて回折したＸ線を受光して、回折Ｘ線の強度分布を検出するＸ線撮像器１４とを備えたＸ線回折測定装置１を複数備え、それぞれのＸ線回折測定装置１におけるＸ線撮像器１４により検出される回折Ｘ線の強度分布を、ｓｉｎ^２ψ法により残量応力を算出するためのデータとして入力して記憶するコンピュータ装置６０を備えたＸ線回折測定システムにおいて、それぞれのＸ線回折測定装置１におけるＸ線出射手段は、中心軸が測定対象物ＯＢの平面と略平行且つ搬送ラインＬＮの移動方向と略垂直になるよう配置されたＸ線管１０と、Ｘ線管１０から出射されたＸ線を中心軸と所定の角度を成す光軸を有する平行なＸ線にして測定対象物ＯＢに対して出射するコリメータ１３とからなり、それぞれのＸ線回折測定装置１は、Ｘ線管１０の中心軸とコリメータ１３から出射されるＸ線の光軸とを含む基準平面が測定対象物ＯＢの平面と成す角度が異なるとともに、それぞれのＸ線回折測定装置１のコリメータ１３から出射されるＸ線が測定対象物ＯＢに照射される点を結んだラインが、搬送ラインＬＮの移動方向と平行になるよう配置され、それぞれのＸ線回折測定装置１におけるＸ線撮像器１４は、受光平面が基準平面に略垂直で、コリメータ１３から出射されるＸ線により測定対象物ＯＢにて標準の回折角で回折Ｘ線が発生したとき、受光平面と基準平面が交差するライン上の回折Ｘ線の強度分布におけるピークが、所定位置になるように配置されている。

これによれば、それぞれのＸ線回折測定装置１は、Ｘ線管１０、コリメータ１３及びＸ線撮像器１４を、１つの平面内にＸ線管１０の中心軸、コリメータ１３の中心軸及びＸ線撮像器１４の受光平面内のラインが含まれるように配置しているため、小型で単純な構造にすることができる。そして、それぞれのＸ線回折測定装置１をすべて同一構造にしても、それぞれのＸ線回折測定装置１において基準平面が測定対象物ＯＢの平面と成す角度が異なるようにし、出射されるＸ線が測定対象物ＯＢに照射される点を結んだラインが、搬送ラインＬＮの移動方向と一致するようにすれば、ｓｉｎ^２ψ法により残留応力を求めることができる。すなわち、搬送ラインＬＮ上に載置された測定対象物ＯＢは移動しているので、それぞれのＸ線回折測定装置１のＸ線出射のタイミングを適切にすれば、それぞれのＸ線回折測定装置１から出射されるＸ線を測定対象物ＯＢの同一点に照射するようにすることができる。そして、それぞれのＸ線回折測定装置１において基準平面が測定対象物ＯＢの平面と成す角度が異なるようにすれば、それぞれのＸ線回折測定装置１ごとの測定対象物ＯＢの回折面法線の方向は同一平面で異なる方向になるので、それぞれのＸ線回折測定装置１ごとにＸ線の回折角及び基準平面と測定対象物ＯＢの平面が成す角度が得られれば、ｓｉｎ^２ψ法により残留応力を求めることができる。

また、上記実施形態においては、それぞれのＸ線回折測定装置１は、Ｘ線出射手段とＸ線撮像器１４とを内部に備える筐体４０を備え、筐体４０は、コリメータ１３から出射されるＸ線の照射点であって、照射点にて標準の回折角で回折Ｘ線が発生したとき、回折Ｘ線の強度分布のピークがＸ線撮像器１４の所定位置になる照射点で、２つの可視の平行光が交差するよう可視の平行光を出射するレーザ照射器２０，３０が取り付けられている。

これによれば、２つのレーザ光の照射点が１つになるようにそれぞれのＸ線回折測定装置１の位置を調整し、それぞれのＸ線回折測定装置１の１つになったレーザ光の照射点が、搬送ラインＬＮの移動方向に平行な１つのライン上になるようにすれば、それぞれのＸ線回折測定装置１を適切な位置にすることができるので、それぞれのＸ線回折測定装置１の位置調整を簡単に行うことができる。

また、上記実施形態においては、それぞれのＸ線回折測定装置１の筐体４０は、Ｘ線管１０の中心軸と略平行又は略垂直な平面部分を有し、その平面部分は重力方向に対する傾き角度を測定する角度計４１であって、Ｘ線管１０の中心軸方向おける傾き角度とＸ線管１０の中心軸に垂直な方向における傾き角度を測定する角度計４１を取り付けている。

これによれば、測定対象物ＯＢの平面が重力方向に略垂直になるようになっていれば、角度計４１が示すＸ線管１０の中心軸方向における傾き角度が０になるようＸ線回折測定装置１の姿勢を調整すれば、Ｘ線管１０の中心軸を測定対象物ＯＢの平面と略平行になるようにすることができる。また、角度計４１が示すＸ線管１０の中心軸方向に垂直な方向における傾き角度が設定値になるようＸ線回折測定装置１の姿勢を調整すれば、基準平面と測定対象物ＯＢの平面が成す角度を設定値にすることができる。これにより、それぞれのＸ線回折測定装置１の姿勢調整を簡単に行うことができる。

（変形例）
上記実施形態においては、同一構造のＸ線回折測定装置１−１〜１−４を搬送ラインＬＮの移動方向に配置し、Ｘ線回折測定装置１−１〜１−４ごとに基準平面が測定対象物ＯＢの平面と成す角度が異なるようにして、Ｘ線回折測定装置１−１〜１−４ごとに得られる回折角２Θから残留応力を計算するようにした。しかし、１台のＸ線回折測定装置でＸ線出射手段が複数の方向にＸ線を出射し、出射されるＸ線ごとの基準平面が測定対象物ＯＢの平面と成す角度が異なるようにされていて、出射されるＸ線ごとに回折Ｘ線を受光するＸ線撮像器１４があれば、同様に残留応力を計算することができる。図４はこのＸ線回折測定装置２の外観を筐体を取り外した状態で見た図である。なお、図４においては構造をわかりやすくするため、コリメータ７３−１〜７３−４及びＸ線撮像器７４−１〜７４−４（７４−４は図４ではＸ線管７０で隠れている）を取り付けるプレートは除かれている。また、回路基板、電線、固定具及び空冷ファン等も除かれている。

Ｘ線管７０は筐体の上部にて筐体に固定され、高電圧電源からの高電圧の供給を受けるとＸ線を出射するものであるが、複数のＸ線出射口７１−１〜７１−４を有し、Ｘ線管７０の内部にあるターゲットで発生したＸ線は広範囲の方向に進むようになっているため、Ｘ線出射口７１−１〜７１−４（７１−４は図４では隠れている）から出射するＸ線は、略同一の強度で出射する。そして、それぞれのＸ線出射口７１−１〜７１−４から出射するＸ線が入射するコリメータ７３−１〜７３−４が配置され、コリメータ７３−１〜７３−４の中心軸は、コリメータ７３−１〜７３−４の先端から出射されるＸ線の測定対象物ＯＢの所定の箇所に照射されるようになっている。また、Ｘ線出射口７１−１〜７１−４から出射するＸ線の光軸もコリメータ７３−１〜７３−４の中心軸と略同一になるようになっている。出射されたＸ線が測定対象物ＯＢに照射される箇所は上記実施形態と同様、搬送ラインＬＮの移動方向に平行な１つのライン上であり、Ｘ線照射点の間隔は同一であるようになっている。よって、Ｘ線の出射タイミングを適切にすることで、測定対象物ＯＢ上のＸ線照射点は、それぞれの出射されるＸ線ごとに同じ点にすることができる。なお、測定対象物ＯＢの先端又は後端付近にＸ線が照射されるときは、搬送ラインＬＮに照射されるＸ線がある場合があるが、回折Ｘ線の強度データを検出しなければよいので、これは問題にはならない。

コリメータ７３−１〜７３−４から出射されるＸ線のそれぞれにより発生する回折Ｘ線を受光するＸ線撮像器７４−１〜７４−４（７４−４は図４ではＸ線管７０で隠れている）は、出射されるＸ線のそれぞれの基準平面と交差するラインが中心線で、このライン方向のＸ線の強度プロファイルのピークが中心点になるよう取り付けられている。この変形例の場合、出射されるそれぞれのＸ線の光軸は、Ｘ線管７０の中心軸付近の点で交差するようになっているため、Ｘ線の照射点を含むＸ線管７０の中心軸に垂直な平面に対する出射Ｘ線の光軸が成す角度は、Ｘ線の照射点がＸ線回折測定装置２から遠くなるほど小さくなる。このため、回折Ｘ線の強度プロファイルのピーク点は、Ｘ線の照射点がＸ線回折測定装置２から遠くなるほど、Ｘ線の照射点を含むＸ線管７０の中心軸に垂直な平面より遠い位置に発生する。これを示したものが図５であり、図５において出射するＸ線は実線、ピークを発生させる回折Ｘ線は点線で示されている。よって、Ｘ線撮像器７４−１〜７４−４の取付け位置は、Ｘ線の照射点がＸ線回折測定装置２から遠いものに対応するものほど、Ｘ線管７０の先端から遠い位置に取り付けられている。

また、Ｘ線の照射点を含むＸ線管７０の中心軸に垂直な平面に対するＸ線の光軸が成す角度は、Ｘ線の照射点により変化するため、それぞれのＸ線の照射点における回折面法線の方向は、１つの平面内にならない。図５では、それぞれのＸ線の照射点における回折面法線の方向を紙面に投影させた方向（測定対象物の平面に投影させた方向）を矢印で示しているが、それぞれのＸ線の照射点における回折面法線の方向は、Ｘ線の照射点がＸ線回折測定装置２から遠いほど、図５の１点鎖線のラインからずれる。図５の１点鎖線のラインはＸ線の照射点を含むＸ線管７０の中心軸に垂直な平面を上方から見たラインである。上記実施形態では、すべてのＸ線照射点（すべてのＸ線回折測定装置１−１〜１−４）における回折面法線の方向は１つの平面内になるようにできたが、この変形例では１つのＸ線管７０から複数のＸ線を出射することにより、回折面法線の方向を１つの平面内にすることができない。このため、ｓｉｎ^２ψ法による残留応力の測定精度は上記実施形態よりやや劣ることになる。しかし、図５に示すように、それぞれのＸ線の照射点における回折面法線の方向を紙面に投影させた方向の１点鎖線のラインからのずれは少量である。実際に計算した値で示すと、Ｘ線管７０の中心軸とそれぞれの出射Ｘ線の光軸が交差する点（Ｘ線の発生点）からＸ線の照射点を含むＸ線管７０の中心軸に垂直な平面までの距離をＬとすると、Ｘ線管７０の中心軸を紙面に投影したライン（Ｘ線管７０の中心軸を含み測定対象物ＯＢの平面に垂直な面が、測定対象物ＯＢの平面と交差するライン）から３Ｌの距離にあるＸ線照射点では、回折面法線の方向を紙面（測定対象物ＯＢの平面）に投影させた方向と１点鎖線のラインが成す角度は３．３°、６Ｌの距離にあるＸ線照射点では５．６°、９Ｌの距離にあるＸ線照射点では７．０°である。よって、Ｘ線の照射点のＸ線回折測定装置２からの距離を設定した範囲内にしておけば残留応力の測定精度の悪化は僅かであり、通常の工業用の測定であれば十分対応することができる。

なお、本変形例においても、上記実施形態におけるレーザ照射器２０，３０及び角度計４１は同様に取り付けられており、使用目的は上記実施形態と同じである。レーザ照射器はコリメータ７３−４から出射するＸ線の光軸上の点であって、回折Ｘ線の発生箇所がＸ線撮像器７４−４（図４ではＸ線管７０で隠れている）の中心点でＸ線の強度プロファイルがピークとなる点で交差するよう取り付けられている。また、角度計の取り付けられ方は上記実施形態と同じであり、角度計が示す値を両方向とも０にすることで、Ｘ線管７０の中心軸は測定対象物ＯＢの平面と平行になり、それぞれのコリメータ７３−１〜７３−４から出射するＸ線の基準平面が測定対象物ＯＢの平面とが成す角度は設定された角度になるとともに、レーザ照射器によるレーザ光照射点が１つになれば、それぞれのＸ線の照射点は１つのライン上になる。

このように上記変形例では、一定方向に流れる搬送ラインＬＮ上に載置された測定対象物ＯＢに対して、Ｘ線を複数の方向から同時に出射するＸ線出射手段と、Ｘ線出射手段から出射されるそれぞれのＸ線ごとに、測定対象物ＯＢにて回折したＸ線を受光して回折Ｘ線の強度分布を検出する複数のＸ線撮像器７４−１〜７４−４と、それぞれの出射されるＸ線ごとにＸ線撮像器７４−１〜７４−４により検出される回折Ｘ線の強度分布を、ｓｉｎ^２ψ法により残量応力を算出するためのデータとして入力して記憶するコンピュータ装置６０とを備えたＸ線回折測定装置２において、Ｘ線出射手段は、中心軸が測定対象物ＯＢの平面と略平行且つ搬送ラインＬＮの移動方向と略垂直になるよう配置されるとともにＸ線出射口７１−１〜７１−４を複数有するＸ線管７０と、それぞれのＸ線出射口７１−１〜７１−４から出射されるそれぞれのＸ線を中心軸と所定の角度を成す光軸を有する平行なＸ線にして測定対象物ＯＢに対して出射する複数のコリメータ７３−１〜７３−４とからなり、それぞれのＸ線出射口７１−１〜７１−４とそれぞれのコリメータ７３−１〜７３−４とは、Ｘ線管７０の中心軸とそれぞれのコリメータ７３−１〜７３−４から出射されるＸ線の光軸とを含むそれぞれの基準平面が測定対象物ＯＢの平面と成す角度が異なるとともに、それぞれのコリメータ７３−１〜７３−４から出射されるＸ線が測定対象物ＯＢに照射される点を結んだラインが、搬送ラインＬＮの移動方向と平行になるように配置され、複数のＸ線撮像器７４−１〜７４−４のそれぞれは、受光平面がそれぞれの基準平面の内対応するものに略垂直で、それぞれのコリメータ７３−１〜７３−４の内対応するものから出射されるＸ線により測定対象物ＯＢにて標準の回折角で回折Ｘ線が発生したとき、受光平面と対応する基準平面が交差するライン上の回折Ｘ線の強度分布におけるピークが、所定位置になるように配置されている。

これによれば、Ｘ線回折測定装置２はコリメータ７３−１〜７３−４及びＸ線撮像器７４−１〜７４−４を複数備えるが、Ｘ線管７０は１つであり、複数のコリメータ７３−１〜７３−４及びＸ線撮像器７４−１〜７４−４は、限られた箇所にまとめて配置することができるため、装置を小型で単純な構造にすることができる。よって、これによれば、Ｘ線回折測定装置は１台で済むので装置のコストを大幅に減らすことができる。

さらに、本発明の実施にあたっては、上記実施形態および変形例に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。

上記実施形態ではＸ線回折測定装置を４台にしたが、Ｘ線回折測定装置の台数は複数であればコスト及び測定精度の兼ね合いで適宜決めればよい。また、上記変形例では１台のＸ線回折測定装置から出射されるＸ線を４つにしたが、出射されるＸ線の数は、複数であればコスト及び測定精度の兼ね合いで適宜決めればよい。

また、上記実施形態及び変形例では、測定対象物ＯＢで標準の回折角で回折Ｘ線が発生したときＸ線撮像器の中心位置がＸ線強度プロファイルのピーク位置になるよう、Ｘ線回折測定装置の位置を調整するとし、この位置調整のため２つのレーザ照射器を設けた。しかし、対象とする測定対象物ＯＢすべてにおいてＸ線強度プロファイルのピークを検出できれば、標準の回折角で回折Ｘ線が発生したときのピーク位置は、Ｘ線撮像器の中心位置からずれた位置であってもよい。

また、上記実施形態及び変形例では、２つのレーザ照射器からレーザ光を出射Ｘ線の光軸上の所定の点で交差するよう照射する構成にしたが、照射するのは可視の平行光であればレーザ光でなくてもよく、ＬＥＤ光やＳＬＤ光を平行光にして出射するものであってもよい。

また、上記実施形態及び変形例では、角度計をＸ線回折測定装置の筐体の上面に取り付けたが、Ｘ線管の中心軸と略平行又は略垂直な平面であれば、Ｘ線管の中心軸方向おける傾き角度とＸ線管の中心軸に垂直な方向における傾き角度を検出することは可能であるので、取り付ける面はこれ以外の面であってもよい。

また、上記実施形態及び変形例では２つのレーザ照射器を取り付け、２つのレーザ光照射点が１つになるようにしてＸ線回折測定装置の位置を調整するようにしたが、測定対象物ＯＢが限定されたものであり、Ｘ線回折測定装置の位置を適切な支持機構で一定にできるならば、２つのレーザ照射器はなくしてもよい。また、上記実施形態及び変形例では角度計を取り付け、検出される傾きが適切な値になるようにしてＸ線回折測定装置の姿勢を調整するようにしたが、測定対象物ＯＢが限定されたものであり、Ｘ線回折測定装置の姿勢を適切な支持機構で一定にできるならば、角度計もなくしてもよい。

また、上記実施形態及び変形例ではコンピュータ装置がＸ線撮像器から入力するデータを用いて残留応力を測定するとしたが、測定効率を重要視しなければ、コンピュータ装置はデータを入力するまで、または回折角を計算するまでにし、残留垂直応力の計算は別の装置で行うようにしてもよい。この場合、別の装置にデータを入力する方法としては、記録媒体を介する方法、ネット回線等を使用して転送する方法等、様々な方法が考えられる。また、さらに時間がかかってもよければ演算の一部またはすべてを手計算により行ってもよい。

１，２…Ｘ線回折測定装置、１０…Ｘ線管、１１…Ｘ線出射口、１２…プレート、１３…コリメータ、１４…Ｘ線撮像器、２０，３０…レーザ照射器、２１，３１…枠体、２２，３２…レーザ光源、２３，３３…固定具、２４，３４…コリメーティングレンズ、４０…筐体、４１…角度計、５０，５８…レーザ制御回路、５２…Ｘ線制御回路、５４…信号取出回路、５６…傾き角度検出回路、６０…コンピュータ装置、６１…コントローラ、６２…入力装置、６３…表示装置、６５…高電圧電源、６７…端検出センサ、７０…Ｘ線管、７１−１〜７１−４…Ｘ線出射口、７３−１〜７３−４…コリメータ、７４−１〜７４−４…Ｘ線撮像器、ＯＢ…測定対象物、ＬＮ…搬送ライン

Claims (4)

1. 一定方向に流れる搬送ライン上に載置された測定対象物に対してＸ線を出射するＸ線出射手段と、
   前記測定対象物にて回折したＸ線を受光して、回折Ｘ線の強度分布を検出するＸ線撮像器とを備えたＸ線回折測定装置を複数備え、
   前記それぞれのＸ線回折測定装置における前記Ｘ線撮像器により検出される回折Ｘ線の強度分布を、ｓｉｎ^２ψ法により残量応力を算出するためのデータとして入力して記憶するコンピュータ装置を備えたＸ線回折測定システムにおいて、
   前記それぞれのＸ線回折測定装置におけるＸ線出射手段は、中心軸が前記測定対象物の平面と略平行且つ前記搬送ラインの移動方向と略垂直になるよう配置されたＸ線管と、前記Ｘ線管から出射されたＸ線を前記中心軸と所定の角度を成す光軸を有する平行なＸ線にして前記測定対象物に対して出射するコリメータとからなり、
   前記それぞれのＸ線回折測定装置は、前記Ｘ線管の中心軸と前記コリメータから出射されるＸ線の光軸とを含む基準平面が前記測定対象物の平面と成す角度が異なるとともに、前記それぞれのＸ線回折測定装置のコリメータから出射されるＸ線が前記測定対象物に照射される点を結んだラインが、前記搬送ラインの移動方向と平行になるよう配置され、
   前記それぞれのＸ線回折測定装置におけるＸ線撮像器は、受光平面が前記基準平面に略垂直で、前記コリメータから出射されるＸ線により前記測定対象物にて標準の回折角で回折Ｘ線が発生したとき、前記受光平面と前記基準平面が交差するライン上の回折Ｘ線の強度分布におけるピークが、所定位置になるように配置されていることを特徴とするＸ線回折測定システム。
2. 請求項１に記載のＸ線回折測定システムにおいて、
   前記それぞれのＸ線回折測定装置は、前記Ｘ線出射手段と前記Ｘ線撮像器とを内部に備える筐体を備え、
   前記筐体は、前記コリメータから出射されるＸ線の照射点であって、前記照射点にて標準の回折角で回折Ｘ線が発生したとき、前記回折Ｘ線の強度分布のピークが前記Ｘ線撮像器の所定位置になる照射点で、２つの可視の平行光が交差するよう可視の平行光を出射する可視光出射手段が取り付けられていることを特徴とするＸ線回折測定システム。
3. 請求項１又は請求項２に記載のＸ線回折測定システムにおいて、
   前記それぞれのＸ線回折測定装置の筐体は、前記Ｘ線管の中心軸と略平行又は略垂直な平面部分を有し、
   前記平面部分は重力方向に対する傾き角度を測定する角度計であって、前記Ｘ線管の中心軸方向おける傾き角度と前記Ｘ線管の中心軸に垂直な方向における傾き角度を測定する角度計を取り付けていることを特徴とするＸ線回折測定システム。
4. 一定方向に流れる搬送ライン上に載置された測定対象物に対して、Ｘ線を複数の方向から同時に出射するＸ線出射手段と、
   前記Ｘ線出射手段から出射されるそれぞれのＸ線ごとに、前記測定対象物にて回折したＸ線を受光して回折Ｘ線の強度分布を検出する複数のＸ線撮像器と、
   前記それぞれの出射されるＸ線ごとに前記Ｘ線撮像器により検出される回折Ｘ線の強度分布を、ｓｉｎ^２ψ法により残量応力を算出するためのデータとして入力して記憶するコンピュータ装置とを備えたＸ線回折測定装置において、
   前記Ｘ線出射手段は、中心軸が前記測定対象物の平面と略平行且つ搬送ラインの移動方向と略垂直になるよう配置されるとともにＸ線出射口を複数有するＸ線管と、前記それぞれのＸ線出射口から出射されるそれぞれのＸ線を前記中心軸と所定の角度を成す光軸を有する平行なＸ線にして前記測定対象物に対して出射する複数のコリメータとからなり、
   前記それぞれのＸ線出射口とそれぞれのコリメータとは、前記Ｘ線管の中心軸と前記それぞれのコリメータから出射されるＸ線の光軸とを含むそれぞれの基準平面が前記測定対象物の平面と成す角度が異なるとともに、前記それぞれのコリメータから出射されるＸ線が前記測定対象物に照射される点を結んだラインが、前記搬送ラインの移動方向と平行になるように配置され、
   前記複数のＸ線撮像器のそれぞれは、受光平面が前記それぞれの基準平面の内対応するものに略垂直で、前記それぞれのコリメータの内対応するものから出射されるＸ線により前記測定対象物にて標準の回折角で回折Ｘ線が発生したとき、前記受光平面と前記対応する基準平面が交差するライン上の回折Ｘ線の強度分布におけるピークが、所定位置になるように配置されていることを特徴とするＸ線回折測定装置。

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